Teknik Pembuatan Biodiesel dari Tanaman

PRODUKSI BIODIESEL DARI MINYAK JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.)
BIODIESEL PRODUCTION OF Jatropha curcas L. Oil
Nurhaida
201410200311047
haidanurhaida11@gmail.com
Jurusan Agroteknologi, Fakultas Pertanian-Peternakan, Universitas Muhammadiyah Malang
(University of Muhammadiyah Malang), Jl Raya Tlogomas No. 246, Malang, Jawa Timur, Indonesia

ABSTRAK
Biodiesel atau methyl ester merupakan sumber energi alternatif pengganti solar yang terbuat dari minyak
tumbuhan atau lemak hewan, tidak mengandung sulfur dan tidak beraroma. Minyak jarak pagar merupakan salah
satu minyak nabati yang potensial. Tanaman Jarak pagar (Jatropha curcas L.) sudah banyak diteliti dan
dikembangkan, terutama berkaitan dengan sifatnya yang non-edible serta kemampuannya untuk tumbuh dan
berkembang di lahan kering. Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui dan mempraktekkan teknik produksi
biodiesel dari minyak jarak pagar, mengetahui berbagai peralatan dan bahan-bahan yang digunakan dalam
produksi biodiesel serta mengetahui nilai FFA yang didapatkan. Praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium
Agronomi Fakultas Pertanian Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang. Penanaman dikakukan pada
tanggal 18 Oktober 2017. Teknik produksi biodiesel memiliki beberapa tahap yaitu degumming, esterifikasi,
transesterifikasi, pencucian, dan pengeringan. Pengamatan dilakukan dengan menghitung nilai FFA dari minyak
tersebut. Hasil praktikum menunjukkan nilai FFA kelas A yaitu 0,0512 %, kelas B yaitu 0,0341 %, dan kelas C
yaitu 0,0256. Semakin tinggi kadar minyak maka semakin kecil nilai FFA yang didapat. Proses transesterifikasi

harus memiliki kadar asam lemak bebas kurang dari 0.5 %.
Kata kunci : Minyak Jarak Pagar, Biodiesel, FFA
ABSTRACT
Biodiesel or methyl ester is an alternative energy source of solar substitute made from vegetable oil or
animal fat, contains no sulfur and is not flavorful. Jatropha oil is one of the potential vegetable oils. Jatropha
curcas L. has been widely studied and developed, mainly related to its non-edible nature and its ability to grow
and develop in dry land. This practice aims to know and practice biodiesel production techniques from Jatropha
oil, knowing the various equipment and materials used in the production of biodiesel as well as knowing the value
of FFA obtained. This practice was conducted in Agronomy Laboratory of Faculty of Animal Husbandry
University of Muhammadiyah Malang. Planting is done on October 18, 2017. Biodiesel production techniques
have several stages of degumming, esterification, separation with methanol, transesterification, washing, and
drying. Observations were made by calculating the FFA value of the oil. The result showed that FFA grade A is
0,0512%, class B is 0,0341%, and class C is 0,0256. The higher the oil content the smaller the value of FFA
obtained. The transesterification process should have a free fatty acid content of less than 0.5%.
Keywords: Jatropha curcas L. Oil, Biodiesel, FFA

PENDAHULUAN
Kebutuhan akan bahan bakar alternatif
semakin meningkat. Berdasarkan data Automotive
Diesel Oil, konsumsi bahan bakar minyak di

Indonesia sejak tahun 1995 telah melebihi
produksi dalam negeri dan diperkirakan dalam
kurun waktu 10 – 15 tahun lagi, cadangan minyak
Indonesia akan habis. Perkiraan ini terbukti
karena sering terjadi kelangkaan BBM di
beberapa daerah di Indonesia. Salah satu
pengganti bahan bakar konvensional dari minyak
bumi adalah minyak nabati.
Minyak jarak pagar merupakan salah satu
minyak nabati yang potensial. Tanaman Jarak

pagar (Jatropha curcas L.) sudah banyak diteliti
dan dikembangkan, terutama berkaitan dengan
sifatnya yang non-edible serta kemampuannya
untuk tumbuh dan berkembang di lahan kering.
Biodiesel atau methyl ester merupakan sumber
energi alternatif pengganti solar yang terbuat dari
minyak tumbuhan atau lemak hewan, tidak
mengandung sulfur dan tidak beraroma. Produksi
biodiesel yang dikembangkan saat ini umumnya

dibuat dari minyak tumbuhan (minyak kedelai,
minyak lobak, minyak sawit mentah), lemak
hewani: lemak ayam, lemak babi) dan bahkan dari
minyak goreng bekas (Davies. W, 2005).
Biodiesel yang dihasilkan dari minyak
kelapa dan minyak kelapa sawit memiki harga

yang lebih tinggi dibandingkan minyak diesel dari
bahan bakar fosil. Pemanfaatan minyak jarak
pagar sebagai biodisel memberikan peluang yang
besar karena minyak jarak pagar tidak dapat
dikonsumsi sebagai minyak makan (non edible
oil) (Said, dkk, 2010).
Minyak jarak pagar diperoleh dari biji
dengan metode pengempaan panas atau dengan
ekstraksi pelarut. Minyak jarak pagar tidak dapat
dikonsumsi manusia karena mengandung racun
yang disebabkan adanya senyawa ester forbol
(Alamsyah, 2006).
Metil ester biodiesel dari minyak jarak

pagar dapat dihasilkan melalui proses
transesterifikasi trigliserida dari minyak jarak.
Transesterifikasi adalah penggantian gugus
alkohol dari suatu ester dengan alkohol lain dalam
suatu proses yang menyerupai hidrolisis. Namun
berbeda dengan hidrolisis, pada proses
transesterifikasi yang digunakan bukanlah air
melainkan alkohol. Umumnya katalis yang
digunakan adalah sodium metilat, NaOH atau
KOH (Prakoso, 2005).
Metanol adalah alkohol yang dapat dibuat
dari batubara, gas alam, atau kayu Metanol
disebut juga metil alkohol merupakan senyawa
paling sederhana dari gugus alkohol. Rumus
kimianya adalah CH3OH (Alamsyah, 2006).
Alkohol yang paling umum digunakan
untuk transesterifikasi adalah metanol, karena
harganya lebih murah dan daya reaksinya lebih
tinggi dibandingkan dengan alkohol rantai
panjang, sehingga metanol ini mampu

memproduksi biodiesel yang lebih stabil. Untuk
memproduksi biodiesel, proses reaksi yang
digunakan diantaranya adalah transesterifikasi
berkatalis basa (NaOH, KOH), esterifikasi
berkatalis asam (H2SO4, HCl), dan metode
supercritical (Zhang and Kates, 2003).
Katalis adalah suatu bahan yang
digunakan untuk memulai reaksi dengan bahan
lain. Katalis dimanfaatkan untuk mempercepat
suatu reaksi, terlibat dalam reaksi tetapi tidak ikut
terkonsumsi menjadi produk. Pemilihan katalis ini
sangat bergantung pada jenis asam lemak yang
terkandung di dalam minyak tersebut. Jenis asam
lemak dalam minyak sangat berpengaruh terhadap
karakteristik fisik dan kimia biodiesel, karena

asam lemak ini yang akan membentuk ester atau
biodiesel itu sendiri (Mardiah, dkk, 2006).
Transesterifikasi merupakan suatu proses
penggantian alkohol dari suatu gugus ester

(trigliserida) dengan ester lain atau mengubah
asam–asam lemak ke dalam bentuk ester sehingga
menghasilkan alkyl ester. Proses tersebut dikenal
sebagai proses alkoholisis. Proses alkoholisis ini
merupakan reaksi biasanya berjalan lambat
namun dapat dipercepat dengan bantuan suatu
katalis. Katalis yang biasa dipergunakan adalah
katalis asam seperti HCl dan H2SO4, dan katalis
basa NaOH dan KOH (Yuli, 2006).
Kandungan asam lemak bebas (FFA)
menjadi parameter utama dalam proses
esterifikasi-transesterifikasi. Nilai asam lemak
bebas (FFA) dijadikan acuan dalam menentukan
tahapan proses produksi metil ester, jumlah
pereaksi maupun katalis yang akan digunakan.
Gerpen et al. (2004) menyatakan bahwa untuk
mengkonversi minyak dengan kandungan asam
lemak bebas tinggi (> 5%) menjadi metil ester
harus melalui tahapan esterifikasi terlebih dahulu
menggunakan katalis asam (asam sulfat). Proses

ini mampu mengkonversi asam lemak menjadi
metil ester secara cepat dan efektif. Walaupun
terjadi pembentukan air dalam proses esterifikasi,
namun dapat ditekan dengan menambahkan
metanol berlebih, sehingga air akan terdilusi ke
tingkat yang tidak membatasi reaksi.
Menurut Gerpen et al. (2004) pada proses
produksi metil ester, asam lemak bebas akan
menyebabkan terjadinya deaktivasi katalis,
sehingga mengganggu konversi minyak menjadi
metil ester.
Praktikum
ini
bertujuan
untuk
mengetahui dan mempraktekkan teknik produksi
biodiesel dari minyak jarak pagar, mengetahui
berbagai peralatan dan bahan-bahan yang
digunakan dalam produksi biodiesel serta
mengetahui nilai FFA yang didapatkan.

BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu
Praktikum
ini
Laboratorium Agronomi

dilaksanakan
di
Fakultas Pertanian

Peternakan Universitas Muhammadiyah Malang,
pada tanggal 26 Oktober 2017.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan adalah minyak
tanaman jarak pagar, NaOH, H2SO4, methanol,
KOH, HCL, dan air hangat. Alat yang digunakan
adalah reaktor biodiesel, corong pemisah,
magnetic stirer, dan alat dokumentasi.
Pelaksanaan Percobaan
Minyak jarak pagar ditambahkan asam

fosfat pekat sebanyak 0,1% dari berat minyak dan
dipanaskan pada suhu 80°C sambil diaduk dengan
magnetic stirer dengan kecepatan sedang selama
30
menit. Selanjutnya minyak diendapkan
sedikitnya 48 jam untuk mengendapkan gum
kemudian disaring.
Minyak jarak pagar yang telah melalui
proses degumming dimasukkan ke dalam labu
leher tiga dan dipanaskan. Campuran H2SO4 1 ml
dengan metanol 20 ml dimasukkan ke dalam
reaktor dan dipanaskan sambil melakukan
pengadukan terhadap campuran tersebut dengan
menggunakan magnetic stirer. Kemudian
dimasukkan ke dalam corong pemisah selama 8
jam atau lebih. Selama pengambilan sampel

reaksi tetap berjalan. Proses pemisahan yang
terjadi adalah lapisan methanol-air pada bagian
atas dan sedikit lapisan atas H2SO4 di bagian

tengah. Sedangkan metil oleat dan minyak pada
lapisan bawah. Kemudian dilakukan analisa kadar
FFA apakah telah sesuai dengan standar untuk
melakukan transesterifikasi.
Minyak jarak pagar melalui proses
esterifikasi dimasukkan ke dalam labu leher tiga
dan dipanaskan dengan menggunakan hotplate
stirer. Kemudian campuran katalis dan metanol
dimasukkan perlahan ke dalam labu yang berisi
minyak jarak pagar tadi sambil dilakukan
pengadukan secara konstan pada waktu yang telah
ditetapkan. Setelah waktu reaksi berakhir,
pengadukan dan pemanasan dihentikan dan
produk yang dihasilkan dikeluarkan dari labu
untuk dipisahkan dalam corong pemisah. Metil
ester yang dihasilkan berada di lapisan atas,
sedangkan gliserol berada di lapisan bawah.
Setelah melalui proses transesterifikasi,
kemudian dilakukan pencucian/penetralan dengan
air hangat 80°C dan setelah itu dioven selama 1

jam dengan suhu 80°C. Maka terbentuklah
biodiesel.

Hasil dan Pembahasan
Teknik pembuatan biodisel secara umum dari tanaman jarak pagar terlihat pada diagram di bawah ini :
Diagram 1. Teknik pembuatan biodiesel

Sumber : Prakoso (2005)

Metil ester (biodiesel) dari minyak jarak
pagar dapat dihasilkan melalui proses
transesterifikasi trigliserida dari minyak jarak.
Transesterifikasi adalah penggantian gugus
alkohol dari suatu ester dengan alkohol lain dalam
suatu proses yang menyerupai hidrolisis. Namun
bebeda dengan hidrolisis, pada proses
transesterifikasi yang digunakan bukanlah air
melainkan alkohol. Umumnya katalis yang
digunakan adalah sodium metilat, NaOH atau
KOH (Prakoso, 2009).
Metanol lebih umum digunakan karena
harganya lebih murah, walaupun tidak menutup
kemungkinan untuk menggunakan jenis alkohol
lainnya
seperti
etanol.
Transesterifikasi
merupakan suatu reaksi kesetimbangan. Untuk
mendorong reaksi agar bergerak ke kanan agar
dihasilkan metil ester (biodiesel) maka perlu
digunakan alkohol daiam jumlah berlebih atau
salah satu produk yang dihasilkan harus
dipisahkan (Prakoso, 2009).
Faktor utama yang mempengaruhi
rendemen ester yang dihasilkan pada reaksi
transesterifikasi adalah rasio molar antara
trigliserida dan alkohol, jenis katalis yang
digunakan, suhu reaksi, waktu reaksi, kandungan
air, dan kandungan asam lernak bebas pada bahan
baku (yang dapat menghambat reaksi yang
diharapkan). Faktor lain yang mempenganrhi
kandungan ester pada biodiesel diantaranya yaitu
kandungan gliserol pada bahan baku minyak,
jenis alkohol yang digunakan pada reaksi

transestefikasi, jumlah kalalis sisa dan kandungan
sabun (Prakoso, 2009).
Untuk membuat biodiesel dari minyak
jarak pagar dari hasil ekstraksi screew maupun
alat kompa yang sudah dipaparkan diatas,
diperlukan terlebih dahulu analisa kadar asam
lemak bebas atau harus ditentukan terlebih dahulu
harga bilangan asam (acid value/ mgKOHgminyak), jika harga bilangan asam diatas 4
mgKOH/g (ekivalen kadar asam lemak bebas 2%)
minyak maka pembuatan biodiesel disarankan
melalui proses pre- esterifikasi atau dengan
menambah porsi katalis (NaOH atau KOH) sesuai
bilangan asam yang didapatnya. Pembuatan
biodiesel dari bahan baku minyak jarak pagar
dengan kadar asam lernak bebas (tinggi dalam hal
ini maksimum 15%) maka terlebih dahulu harus
mereaksikan minyak dengan metanol dengan
katalis asam (98%- H2SO4) sebanyak 5-10 ml/liter
minyak, jumlah metanol yang diperlukan adalah
15 kali stoikiometrik sesuai dengan analisa
bilangan asam minyak yang besangkutan. Reaksi
dilaksanakan dengan waktu dua jam. Jumlah
metanol yang ditambahkan adalah 22,5 ml
Metanol/kg minyak. Oleh karena kadar asam
minyak meningkat dengan pemberian asam
katalis maka perlu ditambahkan jumlah katalis
basa
ketika
mereaksikannya
secara
transesierifikasi sebanyak 2 kali jumlah katalis
basa atau mengekstraksi sisa asam sebagai katalis
maupun asam temak yang belum bereaksi
(Prakoso, 2009).

Tabel 1. Nilai FFA minyak jarak pagar

Parameter
ml NaOH
N NaOH
BM Minyak
Minyak (ml)
FFA(%)*
*Rumus nilai FFA :

Kelas A
2
0,1
256
100
0,512

FFA% =

Kelas B
2
0,1
384
150
0,512

ml NaOH x N NaOH x BM minyak
𝑥 100%
𝑀𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 (𝑚𝑙) 𝑥 100

Berdasarkan tabel 1 nilai FFA setiap kelas
berbeda-beda. Kelas A mendapatkan nilai FFA
masing-masing kelas A, B, dan C sebesar 0.512%
, 0.512% dan 0.409%. Masing-masing kelas A, B,
dan C mendapatkan kadar minyak sebesar 100 ml,

Kelas C
2 102.4
0,1
512
250
0,409

150 ml, dan 256 ml. Berdasarkan nilai FFA
tersebut, hanya kelas C yang dapat melanjutkan ke
proses transesterifikasi. Menurut Freedman et al.
(1984) minyak yang digunakan dalam reaksi
transesterifikasi dengan katalis basa, harus

memiliki kadar asam lemak bebas kurang dari 0.5
%.
Praktikum pembuatan biodiesel terlebih
dahulu minyak jarak pagar dihomogenkan dengan
magnetic stirer atau secara manual untuk
memisahkan FFA, katalis dan gliserol. Setelah itu
ditambahkan H2SO4 dengan metanol sebagai
katalis. Dipanaskan dalam reaktor sambil diaduk
kemudian diletakkan pada corong pemisah
didiamkan selama 8 jam atau lebih. Metil ester
yang dihasilkan berada di lapisan atas, sedangkan
gliserol berada di lapisan bawah. Metil ester yang
kemudian akan digunakan sebagai biodiesel.
Biodiesel yang didapatkan kemudian dihitung
nilai FFAnya.
Struktur asam lemak bebas (FFA) adalah
asam lemak yang terpisahkan dari trigliserida,
digliserida, monogliserida, dan gliserin bebas. Hal
ini dapat disebabkan oleh pemanasan dan
terdapatnya air sehingga terjadi proses hidrolisis.
Oksidasi juga dapat meningkatkan kadar asam
lemak bebas dalam minyak nabati. Dalam proses
konversi trigliserida menjadi alkil esternya
melalui reaksi transesterifikasi dengan katalis
basa, asam lemak bebas harus dipisahkan atau
dikonversi menjadi alkil ester terlebih dahulu
karena asam lemak bebas akan mengkonsumsi
katalis. Kandungan asam lemak bebas dalam
biodiesel akan mengakibatkan terbentuknya
suasana asam yang dapat mengakibatkan korosi
pada peralatan injeksi bahan bakar, membuat
filter tersumbat dan terjadi sedimentasi pada
injektor. Pemisahan atau konversi asam lemak
bebas ini dinamakan tahap pre esterifikasi
(Sitorus, 2011).
KESIMPULAN
Tahapan pembuatan biodiesel yaitu
esterifikasi,
transesterifikasi,
pemurnian
(pencucian/penetralan),
pengeringan,
dan
terbentuklah biodiesel. Berdasarkan tabel 1 nilai
FFA setiap kelas berbeda-beda. Kelas A
mendapatkan nilai FFA masing-masing kelas A,
B, dan C sebesar 0.512% , 0.512% dan 0.409%.
Masing-masing kelas A, B, dan C mendapatkan
kadar minyak sebesar 100 ml, 150 ml, dan 256 ml.
Berdasarkan nilai FFA tersebut, hanya kelas C

yang
dapat
transesterifikasi.

melanjutkan

ke

proses

DAFTAR PUSTAKA
Alamsyah, A., N. 2006. Biodiesel Jarak Pagar.
PT. Agromedia Pustaka. Bogor.
Davies, W. 2005. “Biodiesel Technologies and
Plant Design”, Lecture Note, University of
Sdyney.
Freedman, B., E. H. Pryde dan T. L. Mounts.
1984. Variable Affecting the Yield of Fatty
Ester from Transesterified Vegetable Oil, J.
Am. Oil. Chem. Soc., 61, 1638-1643.
Gerpen. 2004. Biodiesel Processing and
Production Fuel Processing Technology.
Mardiah,
Widodo,A.,
Trisningwati,
E.,
Purijatmiko, A. 2006. Pengaruh Asam
Lemak dan Konsentrasi Katalis Asam
terhadap Karakteristik dan Konversi
Biodiesel pada Transesterifikasi Minyak
Mentah Dedak Padi. Jurusan Teknik
Kimia, Institut Teknologi Sepuluh
Nopember (ITS). Surabaya.
Prakoso, T. 2005. Proses Pengolaham dan
Pemanfaatan Minyak Jarak Menjadi
Biodiesel pada Berbagai Skala Industri.
Seminar Nasional Pengembangan Jarak
Pagar (Jatropha Curcas Linn) untuk
Biodiesel dan Minyak Bakar, Bogor.
Said, M., Wenny, S., Tri, T. 2010. Studi Kinetika
Reaksi pada Metanolisis Minyak Jarak
Pagar. Jurnal Teknik Kimia, No. 1, Vol.
17.
Utama. Sitorus, P. 2011. Pembuatan Biodiesel
dari Minyak Jarak Pagar (Jatropha Curcas
) Menggunakan Katalis KOH 4 % Dengan
Variasi Lama Reaksi 2 ; 4 dan 6 Jam. Tesis.
Program
Pasca
Sarjana
Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara. Medan.
Yuli, S., I. 2006. (online) www.beritaiptek.com
diakses 2 November 2017.
Zhang, Y., Dube, M.A., McLean, D.D., and Kates,
M. (2003). “Biodiesel Production from
Waste Cooking Oil: Process Design and
Technological Assesment”, Bioresource
Technol,89:1-16.