Pra- Rancangan Pabrik Pembuatan Biodiesel Dari Mikroalga dengan Kapasitas 2.500.000 Ton/Tahun

PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN BIODIESEL DARI MIKROALGA
DENGAN KAPASITAS 2.500.000 TON / TAHUN

TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia

OLEH :

PASLIN ADRIYANTO SITUMORANG
NIM: 040405050

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2010

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas
berkat dan rahmatNya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul PraRancangan Pabrik Pembuatan Biodiesel Dari Mikroalga dengan Kapasitas
2.500.000 Ton/Tahun. Tugas Akhir ini dilakukan sebagai syarat untuk kelulusan
dalam sidang sarjana di Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara.
Selama mengerjakan Tugas Akhir ini penulis begitu banyak mendapatkan
bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini perkenankanlah
penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. M. Yusuf Ritonga, MT sebagai Dosen Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Ibu Maulida, ST, MSc sebagai Dosen Pembimbing II yang telah memberikan
bimbingan selama menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Ibu Ir. Renita Manurung, MT sebagai Ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak Dr. Ir. Irvan, MSi sebagai Koordinator Tugas Akhir Departemen Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

5. Seluruh Dosen Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara yang telah memberikan ilmu kepada penulis selama menjalani
studi di Departemen Teknik Kimia FT USU.
6. Para pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia yang telah memberikan
bantuan kepada penulis selama mengenyam pendidikan di Departemen Teknik
Kimia FT USU.
7. Dan yang paling istimewa Orangtua Penulis yang telah banyak mencurahkan
kasih sayang yang berlimpah kepada penulis, selalu memberikan motivasi,
dukungan, semangat serta tak henti – hentinya mendoakan penulis.
8. Teman seperjuangan Yulianti Bunga Ria sebagai partner penulis dalam
penyelesaian Tugas Akhir ini.
9. Teman-teman stambuk ‘04 tanpa terkecuali yang selalu memberikan dukungan
kepada penulis.
i
Universitas Sumatera Utara

10. Adik-adik junior stambuk ’05, ‘06, ’07, ’08, dan ’09.
11. Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu namanya yang juga turut
memberikan bantuan kepada penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan
dan ketidaksempurnaan. Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan
kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan pada penulisan berikutnya.
Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua.

Medan, Mei 2010
Penulis,

Paslin Adriyanto S.
040405050

Universitas Sumatera Utara

INTI SARI
Biodiesel merupakan pengolahan minyak nabati yang berasal dari mikroalga.
Biodiesel digunakan sebagai salah satu bahan bakar alternatif pengganti BBM dari
bahan bakar fosil minyak bumi. Reaksi embentukan biodiesel dari mikroalga melalui
dua tahap yaitu tahap hidrolisis dan tahap esterifikasi. Kemudian, biodiesel yang
terbentuk dibersihkan dari komponen lainnya sebelum dipasarkan.
Pabrik biodiesel direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 2.500.000

ton/tahun dan beroperasi selama 330 hari dalam setahun. Pabrik ini direncanakan
berlokasi di daerah Kabupaten Bengkalis, Provinsi Riau yang merupakan hilir Sungai
Rokan, dengan luas tanah yang dibutuhkan adalah 39.023 m2. Tenaga kerja yang
dibutuhkan berjumlah 120 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas
(PT) yang dipimpin oleh seorang direktur utama dengan struktur organisasi sistem
garis dan staf.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik pembuatan Biodiesel dengan
bahan baku Mikroalga adalah:




















Modal Investasi

: Rp 21.811.924.484.231

Biaya Produksi

: Rp 10.338.429.819.989

Hasil Penjualan

: Rp 17.084.282.460.000

Laba Bersih

: Rp 6.152.434.697.512

Profit Margin

: 31,23 %

Break Event Point

: 65,01 %

Return of Investment

: 21,14 %

Pay Out Time

: 5,0293 tahun

Return on Network

: 25,06 %

Internal Rate of Return

: 30,72 

Dari hasil analisa ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Biodiesel Berbahan Baku Alga layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
KATA PENGANTAR .....................................................................................

i

INTISARI ......................................................................................................

iii

DAFTAR ISI ...................................................................................................

iv

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................

viii

DAFTAR TABEL ...........................................................................................

ix

BAB I

BAB II

PENDAHULUAN .........................................................................

I-1

1.1 Latar Belakang ..........................................................................

I-1

1.2 Perumusan Masalah ..................................................................

I-2

1.3 Tujuan Pra Perancangan Pabrik .................................................

I-3

TINJAUAN PUSTAKA .................................................................

II-1

2.1 Biodiesel ...................................................................................

II-1

2.2 Perkembangan Biodiesel ...........................................................

II-2

2.3 Potensi Alga Menjadi Biodiesel ................................................

II-4

2.4 Pengembangbiakan Alga Untuk Biodiesel.................................

II-6

2.5 Proses Pembuatan Biodiesel......................................................

II-8

2.5.1 Esterifikasi......................................................................

II-8

2.6 Seleksi Proses ...........................................................................

II-9

2.7 Deskripsi Proses ....................................................................... II-10
2.7.1 Tahap Hidrolisis ............................................................. II-10
2.7.2 Tahap Esterifikasi I......................................................... II-10
2.7.3 Tahap Esterifikasi II ....................................................... II-10
2.8 Sifat-Sifat Bahan Baku dan Produk ........................................... II-11
2.8.1 Slurry MIkroalga............................................................ II-11
2.8.2 Metanol (CH333OH)........................................................... II-11
2.8.3 Air (H2O) ....................................................................... II-12
2.8.4 Biodiesel (Metil Ester) ................................................... II-12
2.8.5 Gliserol ........................................................................... II-13
2.8.6 Asam Sulfat .................................................................... II-13
2.9 Kualitas Biodiesel ..................................................................... II-14
iv
Universitas Sumatera Utara

2.9.1 Angka Cetane ................................................................ II-15
2.9.2 Viskositas ....................................................................... II-16
2.9.3 Cloud Point dan Pour Point ........................................... II-16
2.9.4 Penyimpanan dan Stabilitas ............................................ II-18
2.9.5 Angka Iodine.................................................................. II-19
2.9.6 Efek Pelumasan Mesin ................................................... II-19
2.10 Pengaruh Komposisi Fatty Acid Metil Ester terhadap Kualitas
Biodiesel................................................................................... II-21
2.10.1 Hubungan Fatty Acid Metil EsterVs Angka Cetan........... II-21
2.10.2 Hubungan Fatty Acid Metil Ester Vs Kinematik
Viscosity ........................................................................ II-22
2.10.3 Hubungan Fatty Acid Metil Vs Oxidative Stability......... II-23
2.10.4 Cold Flow ..................................................................... II-24
2.10.5 Angka Iodine................................................................. II-25
BAB III

BAB IV

NERACA MASSA .........................................................................

III-1

3.1 Mixer (M-101) .........................................................................

III-1

3.2 Reaktor Hidrolisa (R-100).........................................................

III-1

3.3 Reaktor Esterifikasi I (R-101) ...................................................

III-2

3.4 Sentrifugal (C-100) ...................................................................

III-2

3.5 Dekanter I (D-100)....................................................................

III-3

3.6 Reaktor Final Esterifikasi (R-102).............................................

III-3

3.7 Tangki-Tangki Pencuci (D-100) ................................................

III-4

3.8 Dekanter H II (D-101)...............................................................

III-4

3.9 Falsh Drum (F-100) ..................................................................

III-5

3.10 Unit Distilasi II (102) ..............................................................

III-5

3.11 Mixer (M-102) ..................................................................

III-6

3.12 Mixer (M-100) ..................................................................

III-6

NERACA PANAS ..........................................................................

IV-1

4.1 Heater 2 (E-101) .......................................................................

IV-1

4.2 Reaktor Hidrolisis (R-100) ........................................................

IV-1

4.3 Heater 1 (E-100) .......................................................................

IV-2

4.4 Reaktor Esterifikasi (R-101) .....................................................

IV-2

Universitas Sumatera Utara

BAB V

4.5 Heater (E-102) ..........................................................................

IV-2

4.6 Reaktor Esterifikasi 2 (R-102)...................................................

IV-3

4.7 Heater (E-103) ..........................................................................

IV-3

4.8 Cooler (E-201) ..........................................................................

IV-3

4.9 Kondensor (E-200) ...................................................................

IV-3

4.10 Reboiler (E-104) .....................................................................

IV-4

SPESIFIKASI PERALATAN .........................................................

V-1

5.1 Tangki Penyimpanan CH3OH (TT-100) ....................................

V-1

5.2 Tangki Penyimpanan Slurry Mikroalga (TT-101 .......................

V-1

5.3 Tangki Penyimpanan Air (TT-103) ...........................................

V-2

5.4 Tangki Penyimpanan Asam Sulfat (TT-103) .............................

V-2

5.5 Tangki Penyimpanan Biodiesel (TT-201)..................................

V-3

5.6 Tangki Mixer 1(M-100) ...........................................................

V-3

5.7 Tangki Mixer 2 (M-101) ...........................................................

V-4

5.8 Tangki Mixer 3 (M-102) ...........................................................

V-5

5.9 Heater 1 (E-100) .......................................................................

V-5

5.10 Heater 2 (E-101) .....................................................................

V-6

5.11 Heater 3 (E-102) .....................................................................

V-6

5.12 Heater 4 (E-103) .....................................................................

V-7

5.13 Cooler 1 (E-201) .....................................................................

V-7

5.14 Kondensor (E-200)..................................................................

V-7

5.15 Reboiler (E-104) .....................................................................

V-8

5.16 Dekanter (FL-100) ..................................................................

V-8

5.17 Dekanter II (FL-101)...............................................................

V-9

5.18 Reaktor Hidrolisa (R-100) .......................................................

V-9

5.19 Reaktor Esterifikasi 1 (R-101)................................................. V-10
5.20 Reaktor Esterifikasi 2(R-102).................................................. V-11
5.21 Flash Drum I (F-101) .............................................................. V-11
5.22 Ekspander 1(JE-100) ............................................................... V-12
5.23 Ekspander 2 (JE-101) .............................................................. V-12
5.24 Unit Distilasi Tray .................................................................. V-13
5.25 Reflux Drum (D-201).............................................................. V-13

Universitas Sumatera Utara

5.26 Pompa 1 (P-100) ..................................................................... V-14
5.27 Pompa 2 (P-101) ..................................................................... V-14
5.28 Pompa 3 (P-102) ..................................................................... V-15
5.29 Pompa 4 (P-103) ..................................................................... V-15
5.30 Pompa 5 (P-104) ..................................................................... V-15
5.31 Pompa 6 (P-105) ..................................................................... V-16
5.32 Pompa 7 (P-106) ..................................................................... V-16
5.33 Pompa 8 (P-107) ..................................................................... V-16
5.34 Pompa 9 (P-108) ..................................................................... V-17
5.35 Pompa 10 (P-109) ................................................................... V-17
5.36 Pompa 11 (P-110) ................................................................... V-17
5.37 Pompa 12 (P-111) ................................................................... V-18
5.38 Pompa 13 (P-112) ................................................................... V-18
5.39 Pompa 14 (P-113) ................................................................... V-18
5.40 Pompa 15 (P-114) ................................................................... V-18
5.41 Centrifugal (C-100) ................................................................ V-19
5.42 Tangki Pencuci (M-103) ......................................................... V-19
BAB VI

INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ....................

VI-1

6.1 Instrumentasi ............................................................................

VI-1

6.2 Keselamatan Kerja ....................................................................

VI-9

6.3 Keselamatan Kerja pada Pabrik Pembuatan Biodiesel ............... VI-10
6.3.1 Pencegahan Terhadap Kebakaran dan Peledakan ............. VI-10
6.3.2 Peralatan Perlindungan Diri.............................................. VI-12
6.3.3 Keselamatan Kerja Terhadap Listrik ................................ VI-12
6.3.4 Pencegahan Terhadap Gangguan Kesehatan .................... VI-13
6.3.5 Pencegahan Terhadap Bahaya Mekanis ............................ VI-13
BAB VII UTILITAS ...................................................................................... VII-1
7.1 Kebutuhan Uap (Steam) ........................................................... VII-1
7.2 Kebutuhan Air .......................................................................... VII-2
7.2.1 Screening ......................................................................... VII-6
7.2.2 Sedimentasi ...................................................................... VII-6
7.2.3 Klarifikasi ........................................................................ VII-6

Universitas Sumatera Utara

7.2.4 Filtrasi ............................................................................. VII-7
7.2.5 Demineralisasi ................................................................. VII-8
7.2.6 Deaerator ......................................................................... VII-12
7.3 Kebutuhan Bahan Kimia ........................................................... VII-12
7.4 Kebutuhan Listrik ..................................................................... VII-12
7.5 Kebutuhan Bahan Bakar ........................................................... VII-13
7.6 Unit Pengolahan Limbah .......................................................... VII-14
BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ........................................ VIII-1
8.1 Lokasi Pabrik ............................................................................ VIII-1
8.1.1 Faktor Primer/Utama ....................................................... VIII-1
8.1.2 Faktor Sekunder ............................................................... VIII-2
8.2 Tata Letak Pabrik ...................................................................... VIII-6
8.3 Perincian Luas Tanah ................................................................ VIII-7
BAB IX

ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN...................

IX-1

9.1 Organisasi Perusahaan ..............................................................

IX-1

9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ...................................................

IX-2

9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsionil...........................................

IX-2

9.1.3 Bentuk Organiasi Garis dan Staf.......................................

IX-3

9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsionil dan Staf .............................

IX-3

9.2 Manajemen Perusahaan.............................................................

IX-3

9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha ....................................................

IX-4

9.4 Uraian Tugas, Wewenang, dan Tanggung Jawab.......................

IX-6

9.4.1 Rapat Umum Pemegang Saham (RUPS) ..........................

IX-6

9.4.1.1 Dewan Komisaris ......................................................

IX-6

9.4.1.2 Direktur .....................................................................

IX-6

9.4.1.3 Sekretaris ..................................................................

IX-7

9.4.1.4 Manager R & D (Research and Development) ...........

IX-7

9.4.1.5 Manajer Produksi ......................................................

IX-7

9.4.1.6 Manajer Teknik .........................................................

IX-7

9.4.1.7 Manajer Umum dan Keuangan .................................

IX-8

9.5 Sistem Kerja .............................................................................

IX-8

9.6 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan................................

IX-9

Universitas Sumatera Utara

9.7 JAMSOSTEK dan Fasilitas Tenaga Kerja ................................. IX-11
9.8 Sistem Penggajian ..................................................................... IX-13
BAB X

ANALISIS EKONOMI ..................................................................

X-1

10.1 Modal Investasi.......................................................................

X-1

10.1.1 Modal Investasi Tetap (MIT)/ FixCapital Investmen(FCI) X-1

BAB XI

10.1.2 Modal Kerja / Working Capital (WC).............................

X-3

10.1.3 Biaya Produksi Total (BPT) / Total Cost (TC) ................

X-4

10.1.3.1 Biaya Tetap / Fixed Cost (FC).........................

X-4

10.1.3.2 Biaya Variabel / Variable Cost (VC) ................

X-5

10.1.4 Biaya Variabel (Variabel Cost) ......................................

X-5

10.2 Total Penjualan .......................................................................

X-5

10.3 Bonus Perusahaan ...................................................................

X-5

10.4 Perkiraan Rugi/Laba Usaha .....................................................

X-5

10.5 Analisa Aspek Ekonomi ..........................................................

X-6

10.5.1 Profit Margin (PM).......................................................

X-6

10.5.2 Break Even Point (BEP) ...............................................

X-6

10.5.3 Return on Investment (ROI) ..........................................

X-7

10.5.4 Pay Out Time (POT) .....................................................

X-7

10.5.5 Return on Network (RON) ...........................................

X-8

10.5.6 Internal Rate of Return (IRR) .......................................

X-8

KESIMPULAN ..............................................................................

XI-1

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... DP-1
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA.................................... LA-1
LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA ENERGI ................................... LB-1
LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN ................... LC-1
LAMPIRAN D PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN UTILITAS . LD-1
LAMPIRAN E PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI .................................. LE-1

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1

Reaksi Esterifikasi Dengan Katalis Asam............................

II-8

Gambar 2.2

Struktur Konjugasi Asam Lemak Bebas .............................

II-8

Gambar 2.3

Asam Lemak Bebas Beresonasi Hibrid ...............................

II-9

Gambar 2.4

Mekanisme Reaksi Esterifikasi ...........................................

II-9

Gambar 2.5

Grafik Hubungan Fatty Acid Metil Ester VS Angka Cetana

II-21

Gambar 2.6

Grafik Hubungan Fatty Acid Metil Esster VS Kinematika
Viscosity.............................................................................

Gambar 2.7

II-22

Grafik Hubungan Fatty Acid Metil Ester VS Oxidative
Stability ..............................................................................

II-23

Gambar 2.8

Grafik Hubungan Fatty Acid Metil Ester VS Melting Point .

II-24

Gambar 2.9

Grafik Distribusi Fatty acid pada sampel Bahan Bakar
Nabati .................................................................................

Gambar 2.10

II-26

Grafik Distribusi Angka Iodin pada Sampel Bahan Bakar
Nabati .................................................................................

II-27

Gambar 6.1

Diagram Balok Sistem Pengendali Feed Back .....................

VI-4

Gambar 6.2

Sebuah Loop Pengendalian .................................................

VI-6

Gambar 6.3

Instrumentasi pada alat........................................................

VI-8

Gambar 8.1

Tata Letak Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Biodisel........

VI-9

Gambar 9.1

Bagan Struktur Organisasi Perusahaan Pabrik Pembuatan
Biodisel ..............................................................................

IX-15

x
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1

Kebutuhan Tiap Tahun dan Proyeksi Kebutuhan Biodiesel .......

Tabel 2.1

Produksi Biodiesel di Beberapa Negara Eropa (dalam 1.000

I-2

ton) ...........................................................................................

II-3

Tabel 2.2

Komposisi Kimia Alga dalam Zat Kering .................................

II-5

Tabel 2.3

Spesifikasi Standard Biodiesel ..................................................

II-4

Tabel 2.4

Properties Sampel Bahan Bakar Nabati ..................................... II-26

Tabel 3.1

Neraca Massa Mixer (M-101) ...................................................

III-1

Tabel 3.2

Neraca Massa Reaktor Hidrolisa (R-100) ..................................

III-1

Tabel 3.3

Neraca Massa Reaktor Esterifikasi I (R-101) ............................

III-2

Tabel 3.4

Neraca Massa Sentrifugal (C-100) ............................................

III-2

Tabel 3.5

Neraca Massa Dekanter I (FL-100) ...........................................

III-3

Tabel 3.6

Neraca Massa Reaktor Final Esterifikasi (R-102) ......................

III-3

Tabel 3.7

Neraca MassaTangki Pencuci (M-103) .....................................

III-4

Tabel 3.8

Neraca Massa Dekanter II (FL-101) ..........................................

III-4

Tabel 3.9

Neraca Massa Flash Drum (F-100)............................................

III-5

Tabel 3.10

Neraca Unit Distilasi (T-100) ....................................................

III-5

Tabel 3.11

Neraca Massa Mixer (M-102) ...................................................

III-6

Tabel 3.12

Neraca Massa Mixer (M-100) ..................................................

III-6

Tabel 4.1

Neraca Panas Heater 2 (E-101) .................................................

IV-1

Tabel 4.2

Neraca Panas Heater Hidrolisis (R-100) ....................................

IV-1

Tabel 4.3

Neraca Panas Heater 1 (E-100) .................................................

IV-2

Tabel 4.4

Neraca Panas Reaktor Esterifikasi I (R-101) .............................

IV-2

Tabel 4.5

Neraca Panas Heater 3 (E-102) .................................................

IV-2

Tabel 4.6

Neraca Panas Reaktor Esterifikasi 2 (R-102) .............................

IV-3

Tabel 4.7

Neraca Panas Heater 4 (E-103) .................................................

IV-3

Tabel 4.8

Neraca Panas Cooler (E-201) ....................................................

IV-3

Tabel 4.8

Neraca Panas Kondensor (E-200) .............................................

IV-3

Tabel 4.9

Neraca Panas Reboiler (E-104) .................................................

IV-4

Tabel 6.1

Daftar Instrumentasi Pada Pra Rancangan Pabrik Pembuatan
Biodisel ..................................................................................

VI-8

xi
Universitas Sumatera Utara

Tabel 6.2

Metode Pencegahan dan Pertama Jika Terkena Bahan Kimia ... VI-14

Tabel 7.1

Kebutuhan Uap Sebagai Media Pemanas .................................. VII-1

Tabel 7.2

Kebutuhan Air Prndingin Pada Alat .......................................... VII-2

Tabel 7.3

Pemakaian air Untuk Kebutuhan Domestik ............................... VII-4

Tabel 7.4

Kualitas Air Sungai Rokan, Riau .............................................. VII-5

Tabel 8.1

Perincian Luas Tanah................................................................ VIII-7

Tabel 9.1

Jadwal Kerja Karyawan Shift ....................................................

Tabel 9.2

Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ....................................... IX-13

Tabel 9.3

Pereincian Gaji Karyawan......................................................... IV-12

IX-9

Universitas Sumatera Utara

INTI SARI
Biodiesel merupakan pengolahan minyak nabati yang berasal dari mikroalga.
Biodiesel digunakan sebagai salah satu bahan bakar alternatif pengganti BBM dari
bahan bakar fosil minyak bumi. Reaksi embentukan biodiesel dari mikroalga melalui
dua tahap yaitu tahap hidrolisis dan tahap esterifikasi. Kemudian, biodiesel yang
terbentuk dibersihkan dari komponen lainnya sebelum dipasarkan.
Pabrik biodiesel direncanakan akan berproduksi dengan kapasitas 2.500.000
ton/tahun dan beroperasi selama 330 hari dalam setahun. Pabrik ini direncanakan
berlokasi di daerah Kabupaten Bengkalis, Provinsi Riau yang merupakan hilir Sungai
Rokan, dengan luas tanah yang dibutuhkan adalah 39.023 m2. Tenaga kerja yang
dibutuhkan berjumlah 120 orang dengan bentuk badan usaha Perseroan Terbatas
(PT) yang dipimpin oleh seorang direktur utama dengan struktur organisasi sistem
garis dan staf.
Hasil analisa terhadap aspek ekonomi pabrik pembuatan Biodiesel dengan
bahan baku Mikroalga adalah:




















Modal Investasi

: Rp 21.811.924.484.231

Biaya Produksi

: Rp 10.338.429.819.989

Hasil Penjualan

: Rp 17.084.282.460.000

Laba Bersih

: Rp 6.152.434.697.512

Profit Margin

: 31,23 %

Break Event Point

: 65,01 %

Return of Investment

: 21,14 %

Pay Out Time

: 5,0293 tahun

Return on Network

: 25,06 %

Internal Rate of Return

: 30,72 

Dari hasil analisa ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan
Biodiesel Berbahan Baku Alga layak untuk didirikan.

Universitas Sumatera Utara

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Hingga saat ini Indonesia masih sangat bergantung pada bahan bakar berbasis
fosil sebagai sumber energi. Data yang didapat dari Departemen Energi dan Sumber
Daya Mineral menunjukkan bahwa dengan persediaan minyak mentah di Indonesia
yaitu sekitar 9 milyar barrel dan dengan laju produksi rata-rata 500 juta barrel per
tahun, persediaan tersebut akan habis dalam 18 tahun. Untuk mengurangi
ketergantungan terhadap minyak bumi dan memenuhi persyaratan lingkungan global,
satu-satunya cara adalah dengan pengembangan bahan bakar alternatif ramah
lingkungan.
Pemilihan biodiesel sebagai bahan bakar alternatif berbasis pada ketersediaan
bahan baku. Minyak rapeseed adalah bahan baku untuk biodiesel di Jerman dan
kedelai adalah bahan baku biodiesel di Amerika. Sedangkan bahan baku yang
digunakan di Indonesia adalah minyak kelapa sawit atau crude palm oil (CPO).
Bahan baku biodiesel diatas belum kompetitif dan efisien bila di diproduksi menjadi
biodiesel.
Mikroalga sebagai bahan baku biodiesel lebih kompetitif dan efisien
dibandingkan dengan bahan baku lainnya diatas. Sebagai perbandingan, mikroalga
(mengandung 30 persen minyak) seluas 1 hektar dapat menghasilkan biodiesel
58.700 liter per tahun sedangkan kelapa sawit menghasilkan 5.900 liter biodiesel per
tahun. Mikroalga juga bukan merupakan bahan konsumsi pokok harian dan
budidayanya tidak memerlukan waktu yang lama. Selain itu, Indonesia berpotensi
menjadi produsen terbesar alga di dunia.
(Sumber : Potensi Pengembangan Biodiesel Di Indonesia, Majari Magazine)
Kebutuhan biodiesel indonesia terus meningkat tiap tahunnya. Peningkatan
kebutuhan biodiesel Indonesia tiap tahun dan proyeksi kebutuhan biodiesel indonesia
hingga tahun 2014 dapat dilihat pada tabel 1.1.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 1.1 Kebutuhan Tiap Tahun dan Proyeksi Kebutuhan Biodiesel
No.

Tahun

Kebutuhan Biodiesel (juta kiloliter)

1

2005

0

2

2006

0,22

3

2007

0,88

4

2008

1,06

5

2009

1,25

6

2010

1,44

7

2011

1,63

8

2012

1,82

9

201

2,01

10

2014

2,20

(Sumber : Handbook Of Energy and Economic Statistis Of Indonesia, ESDM, 2007,
diolah)
Oleh karena itu, pembangunan industri biodiesel berbahan baku mikroalga
sangat cocok dan ideal bila didirikan di Indonesia dalam memenuhi permintaan
dalam negeri dan permintaan dunia akan biodiesel.

1.2 Perumusan Masalah
Industri biodiesel dari dalam negeri diperkirakan tidak bisa berkembang
karena harga bahan baku yaitu CPO dipasar internasional meningkat drastis sehingga
produksi biodiesel berbahan baku CPO tidak ekonomis. Sehingga Indonesia tidak
mampu memenuhi permintaan biodiesel dalam negeri dan permintaan dunia yang
terus meningkat. Akibatnya, biodiesel yang merupakan bahan baku alternatif yang
ramah lingkungan tidak berkembang sehingga Indonesia dan dunia masih harus
bergantung pada bahan bakar bumi sebagai penghasil energi. Maka salah satu cara
untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan mendirikan pabrik biodiesel di Indonesia
dengan bahan baku yang murah yaitu mikroalga.

Universitas Sumatera Utara

1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik
Tujuan dari Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Biodiesel dari mikroalga
adalah :
1. Untuk menerapkan pengetahuan ilmu teknik kimia yang telah diterima di
Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara,
khususnya dimensi alat, desain proses, dan kelayakan ekonomi
2. Untuk membuat biodiesel dari mikroalga sehingga diharapkan dengan
dibangunnya pabrik biodiesel dari mikroalga ini akan dapat memenuhi kebutuhan
dalam negeri dan meningkatkan ekspor biodiesel sehingga dapat meningkatkan
devisa negara.
3. Untuk menciptakan lapangan kerja baru sehingga dapat meningkatkan
perekonomian masyarakat dan mengurangi jumlah pengangguran di Indonesia.

Universitas Sumatera Utara

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1

Biodiesel
Salah satu hasil pengolahan minyak nabati yang merupakan bahan bakar

alternatif adalah biodiesel. Biodiesel digunakan sebagai bahan bakar alternatif
pengganti BBM untuk motor diesel. Biodiesel dapat diaplikasikan baik jumlah 100%
(B100) atau campuran dengan minyak solar pada tingkat konsentrasi tertentu (Bxx),
seperti 10% biodiesel dicampur dengan 90% solar yang dikenal dengan nama B10.
Dibandingkan dengan solar, biodiesel memiliki kelebihan diantaranya (Hambali,
2007) :
1. Bahan bakar ramah lingkungan karena menghasilkan emisi yang jauh lebih
baik (free sulphur, smoke number rendah)
2. Cetane number lebih tinggi sehingga efisiensi pembakaran lebih baik
dibandingkan dengan minyak kasar
3. Memiliki sifat pelumasan terhadap piston mesin
4. Dapat terurai (biodegradable)
5. Merupakan renewable energy karena terbuat dari bahan alam yang dapat
diperbaharui
6. Meningkatkan independensi suplai bahan bakar karena dapat diproduksi
secara lokal
Menurut Syah (2006), karakteristik emisi pembakaran biodiesel dibandingkan
dengan solar adalah sebagai berikut :
1. Emisi karbon dioksida (CO2) netto berkurang 100%
2. Emisi sulfur dioksida berkurang 100%
3. Emisi debu berkurang 40-60%
4. Emisi karbon monoksida (CO) berkurang 10-50%
5. Emisi hidrokarbon berkurang 10-50%
6. Hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH = polycyclic aromatic hydrocarbon)
berkurang, terutama PAH beracun seperti : phenanthren berkurang 98%,
benzofloroanthen berkurang 56%, benzapyren berkurang 71%, serta aldehida
dan senyawa aromatik berkurang 13%

Universitas Sumatera Utara

2.2

Perkembangan Biodiesel
Pembuatan biodiesel pertama kali dilakukan di Austria pada tahun 1981

dalam skala uji coba menggunakan bahan baku biji rapeseed (Brassica napus). Uji
coba kemudian dilanjutkan selama 7 tahun, yaitu sampai tahun 1988. Setelah itu,
dibuat pabrik skala pilot dengan kapasitas 1000 ton per tahun dengan luas areal 1000
hektar. Selanjutnya langkah Austria diikuti oleh negara-negara tetangganya yaitu
Jerman, Prancis, Italia, dan Norwegia yang menggunakan bahan baku rapeseed
(Sudradjat, 2006).
Pada tahun 2006, telah ada sekitar 85 pabrik biodiesel dengan kapasitas 500120.000 ton per tahun. Dalam dekade 7 tahun terakhir, 28 negara telah melakukan uji
coba pengolahan biodiesel dan 21 negara kemudian memproduksinya. Pada tahun
1998, produksi biodiesel di seluruh dunia mencapai 741.000 ton per tahun.
Kemudian pada tahun 2005 biodiesel telah merebut 5% pangsa pasar ADO
(Automotive Diesel Oil) di Eropa, sedangkan target Uni Eropa adalah merebut
pangsa pasar 12% pada tahun 2010 (Susilo, 2006).
Adapun beberapa nama dagang biodiesel umumnya disesuaikan dengan nama
bahan bakunya, yaitu (Sudradjat, 2006) :
1. SME (Soybean Methyl Ester) adalah biodiesel produk Amerika dari kacang
kedelai atau FAME (Fatty Acid Methyl Ester) yaitu biodiesel dari minyak
goreng bekas.
2. RME (Rapeceed Methyl Ester) adalah biodiesel produk Eropa dari minyak
Canola.
3. CME (Coco Methyl Ester) adalah biodiesel produk Filipina dari minyak
kelapa.
4. POME (Palm Oil Methyl Ester) adalah biodiesel produk Malaysia dari
minyak kelapa sawit.
Sekarang biodiesel sudah banyak dikenal bahkan digunakan secara komersial
khususnya di negara-negara bukan anggota OPEC seperti Jerman, Prancis, Italia,
Austria, Spanyol, Denmark dan Inggris. Tabel 2.1 menunjukkan produksi biodiesel
beberapa negara di Eropa.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.1 Produksi Biodiesel di Beberapa Negara Eropa (dalam 1.000 ton)
Negara

Tahun
2002

2003

2004

2005

Jerman

450

715

1.088

1.900-2.100

Prancis

366

357

502

600-800

Italia

210

273

419

500-550

Austria

25

32

100

150

Spanyol

-

9

70

70-80

Denmark

10

41

44

30-40

Inggris

3

9

15

250

(Sumber : Harian Kompas, 2005 dalam Susilo, 2006)
Di Indonesia sendiri, PT Pertamina (Persero) sejak 20 Mei 2006 telah
menjual biodiesel dengan nama produk Biosolar di Stasiun Pengisian Bahan Bakar
Umum (SPBU). Awalnya, biosolar hanya tersedia di tempat SPBU di Jakarta dengan
volume 10.000 liter per SPBU. Hingga September 2006, adapun industri biodiesel
yang telah ada di Indonesia yaitu (PT Rekayasa Industri, 2006) :
1. ITB membuat unit pembuatan biodiesel dengan kapasitas 500 liter/hari
2. PT Trancon Industri mem uat unit dengan kapasitas 500 liter/hari
3. PT Pindad membuat unit dengan kapasitas 500 liter/hari
4. PT Energi Alternatif Indonesia membuat unit dengan kapasitas 1500 liter/hari
5. BPPT membuat pabrik dengan kapasitas 3 ton/hari
6. PT Ganesha Energy memproduksi biodiesl dengan kapasitas 6000 ton/tahun
di Adolina, Medan
7. PT Eterindo Wahanatama Tbk memproduksi biodiesel dengan kapasitas
100.000 ton/tahun dari 2 pabrik di Gresik dan Cikupa
8. PT Sumi Asih memproduksi biodiesel dengan kapasitas 36.000 ton/tahun di
Bekasi, Jawa Barat

Universitas Sumatera Utara

2.3

Potensi Alga Menjadi Biodiesel
Alga adalah salah satu organisme yang dapat tumbuh pada rentang kondisi

yang luas di permukaan bumi. Alga biasanya ditemukan pada tempat-tempat
yang lembab atau benda-benda yang sering terkena air dan banyak hidup
pada lingkungan berair di permukaan bumi. Alga dapat hidup hampir di
semua

tempat

yang

memiliki

cukup

sinar

matahari,

air

dan

karbon-dioksida.
Secara teoritis, produksi biodiesel dari alga dapat menjadi solusi yang
realistik untuk mengganti solar. Hal ini karena tidak ada feedstock lain yang cukup
memiliki banyak minyak sehingga mampu digunakan untuk memproduksi minyak
dalam volume yang besar. Tumbuhan seperti kelapa sawit dan kacang-kacangan
membutuhkan lahan yang sangat luas untuk dapat menghasilkan minyak supaya
dapat mengganti kebutuhan solar dalam suatu negara. Hal ini tidak realistik dan akan
mengalami

kendala

apabila

diimplementasikan

pada

negara

dengan

luas

wilayah yang kecil.
Berdasarkan perhitungan, pengolahan alga pada lahan seluas 10 juta acre
(1 acre = 0.4646 ha) mampu menghasilkan biodiesel yang akan dapat
mengganti

seluruh

kebutuhan

solar

di

Amerika

Serikat

(Oilgae.com,

26/12/2006). Luas lahan ini hanya 1% dari total lahan yang sekarang
digunakan untuk lahan pertanian dan padang rumput (sekitar 1 milliar
acre).

Diperkirakan

alga

mampu

menghasilkan

minyak

banyak dibandingkan dengan tumbuhan penghasil

200

kali

lebih

minyak (kelapa sawit,

jarak pagar, dll) pada kondisi terbaiknya.
Semua jenis alga memiliki komposisi kimia sel yang terdiri dari protein,
karbohidrat, lemak (fatty acids) dan nucleic acids. Presentase keempat komponen
tersebut bervariasi tergantung jenis alga. Ada jenis alga yang memiliki komponen
fatty

acids

inilah

yang

lebih
akan

dari
diekstraksi

40%.
dan

Dari
diubah

komponen
menjadi

fatty

acids

biodiesel.

Dapat

dilihat pada Tabel 2.2. Komposisi Kimia Sel pada Beberapa Jenis Alga.

Universitas Sumatera Utara

Table 2.2 Komposisi Kimia Alga dalam Zat Kering (%)
Protein Karbohidrat Lemak Nucleic Acid

Komposisi Kimia
Scenedesmus obliquus

50-56

10-17

12-14

3-6

Scenedesmus quadricauda

47

-

1.9

-

Scenedesmus dimorphus

8-18

21-52

16-40

-

Chlamydomonas rheinhardii

48

17

21

-

Chlorella vulgaris

51-58

12-17

14-22

4-5

Chlorella pyrenoidosa

57

26

2

-

Spirogyra sp.

6-20

33-64

11-21

-

Dunaliella bioculata

49

4

8

-

Dunaliella salina

57

32

6

-

Euglena gracilis

39-61

14-18

14-20

-

Prymnesium parvum

28-45

25-33

22-38

1-2

Tetraselmis maculata

52

15

3

-

Porphyridium cruentum

28-39

40-57

9-14

-

Spirulina platensis

46-63

8-14

4–9

2-5

Spirulina maxima

60-71

13-16

6-7

3-4.5

Synechoccus sp.

63

15

11

5

Anabaena cylindrica

43-56

25-30

4-7

-

(Sumber: Becker, 1994)

Biodiesel
yang

diproduksi

dari
dari

alga
tumbuhan

hampir

mirip

penghasil

minyak

dengan
(jarak

biodiesel

pagar,

sawit,

dll) sebab semua biodiesel diproduksi menggunakan triglycerides (biasa disebut
lemak) dari minyak nabati/alga. Alga memproduksi banyak polyunsaturates, dimana
semakin tinggi kandungan lemak asam polyunsaturates akan mengurangi kestabilan
biodiesel yang dihasilkan. Di lain pihak, polyunsaturates memiliki titik cair yang
lebih rendah dibandingkan monounsaturates sehingga biodiesel alga akan lebih baik
pada

cuaca

dingin

dibandingkan

jenis

bio-feedstock

yang lain. Diketahui kekurangan biodiesel adalah buruknya kinerja pada

Universitas Sumatera Utara

temperatur

yang

dingin

sehingga

biodiesel

alga

mungkin

akan

dapat

mengatasi masalah ini.
2.4

Pengembangbiakan Alga Untuk Biodiesel
Sama seperti tumbuhan lainnya, alga juga memerlukan tiga komponen

penting untuk tumbuh,

yaitu

sinar

matahari,

karbon dioksida dan air.

Alga menggunakan sinar matahari untuk menjalankan proses fotosintesis.
Fotosintesis merupakan proses biokimia penting pada tumbuhan, alga, dan
beberapa bakteri untuk mengubah energi matahari menjadi energi kimia.
Energi

kimia

ini

akan

digunakan

untuk

menjalankan

reaksi

kimia,

misalnya pembentukan senyawa gula, fiksasi nitrogen menjadi asam amino,
dll.

Alga

menangkap

fotosintesis

dan

energi

dari

menggunakaannya

sinar

untuk

matahari

mengubah

selama

substansi

proses
inorganik

menjadi senyawa gula sederhana.
Penanaman alga untuk menghasilkan biodiesel mungkin akan sedikit lebih
sulit karena alga membutuhkan perawatan yang sangat baik dan mudah
terkontaminasi oleh spesies lain yang tidak diinginkan.
Alga dapat ditanam di kolam terbuka dan danau. Penggunaan sistem
terbuka ini dapat membuat alga mudah diserang oleh kontaminasi spesies
alga

lain

dan

bakteri.

dikembangkan

beberapa

terbuka

meminimalisir

dan

Akan

tetapi,

spesies alga

yang

adanya

saat

ini

telah

berhasil

mampu ditanam pada

kontaminasi

spesies

lain.

penanaman

lahan

Misalnya
spirulina

(salah satu jenis alga) pada suatu kolam terbuka dapat menghilangkan
kemungkinan

kontaminasi

spesies

bersifat

agresif dan tumbuh pada

tinggi.

Sistem

misalnya
&

dalam

kondisi

terbuka

juga

lain

secara

luas

karena

lingkungan dengan pH

memiliki

mengatur

temperatur

pencahayaan.

Sedangkan

sistem

air,

kontrol

konsentrasi

keuntungan

yang
yang

karbon

penggunaan

spirulina
sangat
lemah,
dioksida
sistem

terbuka adalah metode ini merupakan cara yang murah untuk memproduksi
alga karena hanya perlu dibuatkan sirkuit parit atau kolam.

Universitas Sumatera Utara

Kolam tempat pembudidayaan alga biasanya disebut “kolam sirkuit”. Dalam
kolam ini, alga, air dan nutrisi disebarkan dalam kolam yang berbentuk
seperti

sirkuit.

Aliran

air

dalam

kolam

sirkuit

dibuat

dengan

pompa

air. Kolam biasanya dibuat dangkal supaya alga tetap dapat memperoleh
sinar matahari karena sinar matahari hanya dapat masuk pada kedalaman
air yang terbatas.
Alternatif lain cara pembudidayaan alga adalah dengan menanamnya pada
struktur tertutup yang disebut photobioreactor, dimana kondisi lingkungan akan
lebih terkontrol dibandingkan kolam terbuka. Sebuah photobioreactor adalah sebuah
bioreactor dengan beberapa tipe sumber cahaya, seperti sinar matahari, lampu
fluorescent, led. Quasi-closed systems (sebuah kolam yang ditutupi dengan bahan
transparan

(greenhouse)

di

semua

bagian)

dapat

digolongkan

photobioreactor.

sebagai

Photobioreactor

juga memungkinkan dilakukannya peningkatan konsentrasi karbon dioksida
di dalam sistem sehingga akan mempercepat pertumbuhan alga. Meskipun
biaya investasi awal dan biaya operasional dari sebuah photobioreactor akan lebih
tinggi dibandingkan kolam terbuka, akan tetapi efisiensi dan kemampuan
menghasilkan
akan

lebih

minyak
tinggi

dibandingkan

dari
dengan

kolam

photobioreactor
terbuka.

Hal

ini

akan

membuat pengembalian biaya modal dan biaya operasional dengan cepat.
(Thomas, membuat biodiesel dari tumbuhan alga, www.kamase.com)

2.5

Proses Pembuatan Biodiesel

Universitas Sumatera Utara

2.2.1 Esterifikasi
Esterifikasi dalam pengertian sederhana berarti pembentukan ester dari
asam organik. Ester merupakan senyawa hidrokarbon yang tersusun atas dua
molekul alkil yang terikat pada gugus karboksil. Ester dapat dibentuk dari reaksi
antara asam lemak bebas dengan metanol, namun reaksinya akan berjalan sangat
lambat sehingga diperlukan suatu katalis untuk mempercepat reaksinya. Katalis
yang biasa dipakai adalah suatu asam anorganik seperti HCl atau H2SO4.
Reaksi kimia yang terjadi adalah:
(HCl/H2SO4)
Asam Lemak Bebas + Metanol

Ester + Air

Gambar 2.1 Reaksi Esterifikasi Dengan Katalis Asam

Hasil dari ester ini dapat bertambah dengan cara menggunakan salah satu
pereaksi secara berlebih. Pertambahan hasil juga dipengaruhi oleh dehidrasi artinya
menarik air yang terbentuk sebagai hasil samping reaksi. Air dapat dipisahkan
dengan cara menambahkan pelarut yang bersifat non polar seperti misalnya benzene
dan kloroform sehingga ester yang terbentuk akan segera terikat pada pelarut yang
digunakan. Asam an organik yang digunakan sebagai katalis akan menyebabkan
asam lemak bebas mengalami konyugasi sehingga asam konyugat dari asam lemak
bebas tersebutlah yang akan berperan sebagai substrat. Struktur konyugasi asam
lemak bebas adalah sebagai berikut:
O
R – C – O+ - H
H
+

OH

R–C–O-H

Gambar 2.2 Struktur Konjugasi Asam Lemak Bebas

Asam lemak bebas akan beresonasi hibrid:
O
R–C–O-H

OR – C O+ – H

H+

OH
R–C

O+ – H

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.3 Asam Lemak Bebas Beresonasi Hibrid

Dengan demikian mekanisme reaksi esterifikasi antara asam lemak bebas
dengan alkohol adalah sebagai berikut:
O

O

cepat

R – C – O – H + H+

R–C

HO+R’

R’-OH
O+ – H

R – C O+ – H2
lambat

O-H2O

cepat
O
R-C-OR’

+

H

cepat

+

H – O -R’
R–C

O

Gambar 2.4 Mekanisme Reaksi Esterifikasi
(Sumber: Juliati, 2005)

2.6

Seleksi Proses
Kondisi proses yang digunakan dalam pra-rancangan pabrik ini adalah

dengan proses Esterifikasi. Untuk proses Esterifikasi (T = 100oC, P = 2 atm), baja
tahan karat yang umum (common stainless steel) dapat digunakan dan cukup kuat
untuk bejana reaksi. Minyak yang digunakan adalah Minyak yang berasal dari
mikroalga. Alasan digunakannya mikroalga adalah karena mikroalga belum banyak
dimanfaatkan dan mudah dikembangbiakkan.. Alkohol yang digunakan adalah
metanol (CH3OH).
Dibandingkan dengan proses pembuatan biodiesel yang dilakukan pada
tekanan atmosfer, proses ini memiliki kelebihan diantaranya :
1.

Tidak terbentuk sabun seperti halnya pada proses transesterifikasi dengan
katalis basa sehingga mengurangi biaya pengolahan limbah

2.

Menghasilkan yield yang lebih tinggi dibandingkan dengan proses pembuatan
biodiesel berkatalis basa

3.

Memiliki toleransi kandungan asam lemak bebas dan air yang tinggi pada
bahan baku

2.7

Deskripsi Proses

Universitas Sumatera Utara

2.7.1 Tahap Hidrolisis
Bahan baku yang digunakan pada tahap hidrolisis adalah slurry mikroalga
(trigliserida dan air) dan asam sulfat. Slurry mikroalga dan asam sulfat dialirkan ke
mixer (M-101). Tujuan dimasukkannya slurry mikroalga dan asam sulfat ke mixer
adalah untuk menghomogenisasi keduanya. Lalu dinaikkan tekanan dan temperature
dengan pump (P-101) dan heater (E-101) sebelum dialirkan ke reaktor hidrolisis (R100). Kemudian, campuran tersebut dialirkan kedalam reaktor hidrolisis yang
beroperasi pada temperatur 100oC dan tekanan 2 atm. Reaktor hidroslisis
mereaksikan trigliserida menjadi asam lemak dan gliserol. Perbandingan molar air :
trigliserida adalah 1:10.
2.7.2 Tahap Esterifikasi I
Reaktan pada reaktor esterifikasi adalah asam lemak dan trigliserida sisa
keluaran dari reaktor hidrolisis R-100 serta metanol dari heater (E-100).
Perbandingan FFA : metanol adalah 1 : 10. Reaksi dilakukan pada temperatur 100oC.
Hasil keluaran kemudian dialirkan ke sentrifugal (C-100). sentrifugal berfungsi
untuk membuang biomassa pada reaksi. Lalu campuran tersebut dialirkan ke
dekanter FL-100 untuk memisahkan biodiesel dan asam lemak sisa dari asam sulfat,
metanol, air dan gliserol. Pada dekanter FL-100, fasa atas merupakan biodiesel dan
asam lemak sisa, sementara fasa bawah merupakan campuran air, metanol, asam
sulfat dan gliserol.
2.7.3 Tahap Esterifikasi II
Reaktan pada reaktor esterifikasi adalah biodiesel dan asam lemak sisa dari
dekanter FL-100 serta metanol dan asam sulfat dari heater (E-102). Perbandingan
FFA : metanol adalah 1 : 10. Reaksi dilakukan pada temperatur 100oC. Hasil
keluaran kemudian dialirkan ke tangki pencuci (D-100). Tangki pencuci berfungsi
untuk mencuci biodiesel. Lalu campuran biodiesel dialirkan ke dekanter FL-101
untuk memisahkan biodiesel dari asam sulfat, metanol, air dan gliserol. Pada
dekanter FL-100, fasa atas merupakan biodiesel sementara fasa bawah merupakan
campuran air, metanol, asam sulfat dan gliserol. campuran air, metanol, asam sulfat
dan gliserol direcyle untuk mengambil metanolnya kembali.
2.8

Sifat-Sifat Bahan Baku dan Produk

2.8.1 Slurry Mikroalga
Adapun komposisi dari Slurry mikroalga : Slurry Alga (Minyak 22,50%,
Biomassa 52,50%, dan Air 25,00%)
Minyak (Asam Lemak Bebas dan Trigliserida) terdiri dari:
- Asam Miristat (14:0)

: 1,62%

- Asam palmitat (16:0)

: 16,46%

- Asam palmilinoleat (16:2) : 7,41%

Universitas Sumatera Utara

- Asam stearat (18:0)

: 3,27%

- Asam oleat (18:1)

: 14,64%

- Asam linoleat (18:2)

: 20,61%

- Asam linolenat (18:3)

: 15,35%

- Trigliserida (sebagai asam oleat) : 20,64%
Sumber : (Pratoomyot dkk, 2005)
2.8.2 Metanol (CH3OH)
1. Berat molekul

: 32,04 gr/mol

2. Densitas

: 0,7918 gr/cm3

3. Titik lebur

: -970C

4. Titik didih

: 64,70C

5. Titik nyala

: 110C

6. Keasaman (pKa)

: 15,5

7. Viskositas pada 250C

: 0,59 mPa.s

8. Bentuk molekul

: tetrahedral

9. Momen dipol (gas)

: 1,69 D

(www.engineeringtoolbox.com ; www.wikipedia.com ; Perry, 1997)
2.8.3 Air (H2O)
1. Berat molekul

: 18 gr/mol

2. Titik beku

: 00 C

3. Titik didih

: 1000C

4. Densitas pada 250C

: 0,99707 gr/cm3

5. Viskositas pada 200C

: 0,01002 cP

6. Viskositas pada 250C

: 0,8937 cP

7. Indeks bias

: 1,33

8. Tekanan uap pada 1000C

: