KUALITAS BIODIESEL PADA SUHU RENDAH

9 Seperti halnya bahan bakar solar yang merupakan fraksi minyak bumi, biodiesel juga akan menjadi berkabut cloudy pada saat udara dingin, minyak akan berubah menjadi kristal lilin yang akan menyumbat saluran filter bahan bakar. Bila udara menjadi lebih dingin, maka kristal lilin tersebut akan menjadi gel dan memadat sehingga tidak dapat mengalir. Bahan bakar yang telah mengalami proses winterisasi penghilangan senyawa jenuh atau bahan bakar dengan kualitas no mor 1 dapat digunakan pada udara yang lebih dingin Anonim, 2005. Titik kabut adalah suhu dimana bahan bakar diesel pertama kali mengalami kristalisasi yang ditandai dengan timbulnya kabut pada bahan bakar diesel tesebut. Titik tuang adalah suhu dimana bahan bakar sudah tidak dapat mengalir jika wadah dimiringkan selama 5 detik Noureddini, 1998. Bergantung pada jenis minyak, biodiesel yang berasal dari minyak murni asli virgin oil memiliki titik tuang yang lebih rendah bila dibandingkan dengan biodiesel yang berasal dari minyak goreng bekas used cooking oil- waste vegetable oil, sehingga masih dapat digunakan dengan baik pada suhu beberapa derajat di bawah beku yaitu sekitar -5 o C. Biodiesel dari minyak goreng bekas mulai mengalami perubahan menjadi gel pada suhu 4-5 o C. Hal itu terjadi karena asam lemak minyak atau lemak jenuh telah mengalami kritalisasi pada suhu yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan asam lemak yang tidak jenuh, yang pada akhirnya akan memisah dan menyumbat saluran f ilter. Hal ini terjadi pada lemak babi, lemak domba dan minyak sawit Anonim, 2005. Molekul alkana petrodiesel dan FAME biodiesel memiliki rantai hidrokarbon lurus yang tidak cocok pada musim dingin, karena membentuk kristal padat yang menyumbat saluran filter dan mengganggu pompa bahan bakar. Namun biodiesel memiliki kecenderungan yang lebih kuat karena gugus esternya relatif bersifat polar sehingga meningkatkan gaya intermolekuler Van der Walls, sehingga secara efektif menguatkan proses kristalisasi. Angka setana cetane number, panas pembakaran heat of combustion , titik cair dan titik didih, dan viskositas akan meningkat dengan meningkatnya panjang rantai dan kejenuhan dan menurun dengan meningkatnya ketidakjenuhan asam lemak Prakash, 1998. 10

III. METODOLOGI

A. BAHAN DAN ALAT

Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah biodiesel CPO dan jarak pagar, gliserol, tert-butyl alkohol TBA, bentonit, zeolit, asam fosfat, HCl, alkohol, aquades dan bahan kimia lainnya. Peralatan yang dibutuhkan adalah timbangan, timer, hot plate, termometer, stirrer, batang magnet, sudip, magnetic stirrer-heater, labu pemisah, erlenmeyer, peralatan analisis seperti pH-meter, buret, spektrofotometer, gas chromatography mass spectrometry GC-MS, peralatan gelas dan pendukung lainnya. Gambar 5. Reaktor eterifikasi gliserol

B. METODE PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan di laboratorium Surfactant and Bioenergy Research Center SBRC. Adapun tahapan penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut : 1. Tahap Sintesis GTBE Tahap ini diawali dengan aktivasi katalis yang akan digunakan yaitu bentonit dengan cara aktivasi asam dengan menggunakan HCl. Metode aktivasi bentonit disajikan pada Gambar 6. Aktivasi bentonit dilakukan dengan mencampurkan 200 g bentonit dengan 400 ml HCl 16 ke dalam labu leher 4 yang dihubungkan dengan kondensor. Kondisi reaksi diatur pada suhu 80°C selama 3 jam dengan pengadukan. Selanjutnya dilakukan pemisahan dengan menggunakan saringan vakum. Bentonit yang telah terpisah dengan HCl kemudian dicuci menggunakan aquades sampai pH-nya 3-4. Bentonit kemudian dikeringkan menggunakan oven. 11 Mulai Pemanasan dan Pengadukan, 80°C, 3 jam Pemisahan HCl Bentonit Pencucian bentonit ± 5 kali, pH = 3,5-4,0 Pengeringan dengan oven, 110°C, 2 jam Selesai 100-200 g 400 ml HCl 16 Proses produksi GTBE eterifikasi dilakukan dengan mereaksikan gliserol dengan Tert-butyl Alkohol TBA dengan perbandingan molar sebesar 1:6 dalam labu leher 3 yang dihubungkan dengan kondensor. Bentonit yang telah diaktivasi digunakan sebagai katalis. Zeolit 3 Å ditambahkan sebagai pengikat air hasil samping reaksi eterifikasi. Kondisi reaksi diatur pada suhu 60-80°C selama 6-8 jam dengan pengadukan sebesar 400 rpm. Diagram alir proses sintesis GTBE disajikan dalam Gambar 7. Selanjutnya GTBE dianalisis menuggunakan Gas Chromatography-Mass Spectrometry GC-MS. Spesifikasi GC-MS dan metode yang digunakan disajikan pada Lampiran 1. Gambar 6. Diagram alir aktivasi katalis bentonit