Pemanfaatan Abu Tulang Ayam sebagai Katalis Heterogen (CaO) dalam Proses Pembuatan Biodiesel dengan Menggunakan Pelarut Metanol dari CPO
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Crude Palm Oil (CPO)
Minyak sawit mentah (CPO) adalah produk baku dasar yang diperoleh melalui
ekstraksi buah kelapa sawit. Minyak kelapa sawit, sebagai minyak nabati. Minyak
mentah ini tidak jarang digunakan sebagai bahan awal untuk produksi biodiesel
karena tingginya kandungan asam lemak jenuh dan tak jenuh tunggal [8].
Crude Palm Oil (CPO) digunakan sebagai bahan baku industri untuk produksi
biodiesel karena merupakan produk dari pabrik penggilingan. Setelah proses
penggilingan CPO termasuk minyak non-nabati karena memiliki kadar FFA tinggi
dan memiliki kandungan impuritis. Oleh karena itu, CPO biasanya dikirim ke kilang
untuk diproses dan dimurnikan secara lebih lanjut. CPO secara konvensional
biasanya digunakan sebagai bahan baku untuk produksi biodiesel [9] memiliki
beberapa properti seperti yang disajikan di tabel 1 dan komposisi CPO disajikan pada
tabel 2.
Untuk mencapai konversi yang baik dari Mixed Crude Palm Oil (MCPO) atau
campuran minyak sawit mentah ke ester, FFA tidak boleh melebihi 1 wt.%. Jika nilai
asam melebihi level ini, maka minyak ini akan bereaksi dengan basa, untuk
menghasilkan sabun (saponifikasi proses). Akibatnya, konversi ester akan menurun
seiring dengan pembentukan sabun [10].
Perhitungan analisa FFA telah dilakukan menggunakan MPOB titration
standard [45] yang dideskripsikan sebagai berikut,
FFA =
,
%
(2.1)
Dimana VNaOH adalah volume NaOH yang terpakai, MNaOH adalah molaritas
NaOH yang digunakan, dan Woil adalah berat sampel minyak yang diuji.
6
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1 Properti dari CPO yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan FAME [17]
Property
Acid value (mgKOH/g)
Metals (mg/kg)
Na
K
Mg
Ca
Phosporous (mg/kg)
Fatty acid profile (wt)
Analysis Method
UNE-EN ISO 660:2000
ASTM DS185-05
Value
21.45
15.7
n.d.
4.9
5.3
13.1
ASTM D5185-05
UNE-EN 5508-1996
and UNE-EN 5509-2000
Myristic acid (14:0)
Palmitic acid (16:0)
Palmitoleic acid (16:1)
Stearic acid (18:0)
Oleic acid (18:1)
Linoleic acid (18:2)
Linolenic acid (18:3)
Water (mg/kg)
Unsaponifiables (wt%)
0.8
43.3
0.0
5.2
39.7
10.5
0.4
687
2.5
UNE-EN ISO 12937:2001
Method reported by Plank
and Lorber, 1994
Tabel 2.2 Komposisi CPO [33]
Range
FAC
C8:0 capric
C10:0 caprylic
C12:0 lauric
C14:0 myristic
C16:0 palmitic
C16:1 palmitolele
C18:0 stearic
C18:1 oleic
C18:2 linolenic
C18:3
C20:0 archidic
Others
2.2
This Study
0-0.3
0-0.2
0.1-2.4
0.9-1.6
43.0-49.1
0.1-0.3
4.0-4.5
34.7-37.2
8.5-9.7
0.3-0.5
0.0-0.4
0-0.2
Mean
Moh et al.
(1999)
0-0.2
0.02
0.1-1.7
1.0-1.8
46.4-51.2
0.2-3
3.7-5.1
33.0-37,7
7.8-9.6
0.3-0.5
0.3-0.4
0-0.5
This
Study
0.2
0.17
0.46
1.2
46.9
0.15
4.3
36.7
9.03
0.31
0.28
0.1
SD.
Moh et al.
(1999)
0.1
0.1
0.4
1.2
47.8
0.2
4.3
36.2
8.9
0.4
0.3
0.3
This
Study
0.08
0.06
0.61
0.2
1.46
0.06
0.13
1.13
0.28
0.096
0.08
0.05
Moh et al.
(1999)
0.05
0.04
0.3
0.19
1.4
0.01
0.29
1.41
0.45
0.07
0.05
0.12
Biodiesel
Biodiesel merupakan bahan bakar terbarukan dan alternatif yang diakui secara
luas untuk mesin diesel yang memenuhi persyaratan pendaftaran US Environmental
Protection Agency (EPA) untuk bahan bakar. Penggunaan dan produksi biodiesel
7
Universitas Sumatera Utara
telah berkembang selama beberapa dekade terakhir ini dan itu diprogramkan untuk
melanjutkan tren sebagai program pemerintah dan peraturan dengan mempromosikan
penggunaan biofuel yang sedang meningkat di sektor transportasi untuk mengurangi
emisi gas rumah kaca (dianggap siklus karbon lengkap) [12].
Transesterifikasi minyak nabati atau lemak hewan dengan alkohol dengan
adanya katalis adalah proses utama untuk produksi biodiesel [16]. Namun, biodiesel
tidak kompetitif secara ekonomi dengan bahan bakar diesel fosil di pasar karena
biayanya yang tinggi. Sebuah cara yang efektif untuk mengurangi biaya biodiesel
yaitu dengan menggunakan bahan baku murah, seperti limbah minyak goreng dan
nabati atau hewani sulingan minyak, tapi sebagai bahan baku minyak murah
biasanya mengandung sejumlah besar kadar asam lemak bebas (FFA) [15]
Berdasarkan Artificial Neural Network (ANN) dan European Biodiesel
Standards, terdapat beberapa standard kompisisi biodiesel yang disajikan di table
berikut;
Tabel 2.3 Komposisi Biodiesel [32]
Input values
Ester Content
Temperatur (T)
Composition of fatty acid
methyl ester (FAME)
Number of carbon atoms (NC)
Number of hydrogen atoms (NH)
Output values
Density (ρ)
Dynamic viscosity (µ)
Cetane number (CN)
2.3
Limit values
96,5
288.15-373.15
0-1
Units
%
[51]
K
Mass Fraction (w)
9-25
18-50
Dimensionless
Dimensionless
0.719-0.906
0.365-15.8
20.4-87
g/cm3
mPa s
Dimensionless
Transesterifikasi
Transesterifikasi minyak nabati atau lemak hewan dengan alkohol dengan
adanya katalis adalah proses utama untuk produksi biodiesel [16,25]. Adapun proses
transesterifikasi secara umum dapat dilihat dalam gambar berikut:
8
Universitas Sumatera Utara
O
O
H2C – O – C – R1
O
H2C – O – C – R2
O
+
H2C – OH
H2C – O – C – R1
O
H2C – O – C – R2 + HC – OH
3 H3C – OH
H2C – O – C – R3
H2C – O – C – R3
Trgliserida
O
Methyl Ester
Methanol
H2C – OH
Gliserol
Gambar 2.1 Skema proses transesterifikasi [22]
Proses transesterifikasi ini terdiri dari tiga urutan reaksi berturut-turut dan
reversibel
mengubah
trigliserida
menjadi
digliserida,
kemudian
menjadi
monogliserida, dan akhirnya menjadi gliserin dan metil ester asam lemak [24].
Minyak dari sumber nabati dapat dikonversi menjadi ester dari alkohol dengan reaksi
transesterifikasi. Ester dari rantai pendek alkohol seperti metanol dan etanol dapat
digunakan sebagai biodiesel [30].
(National Biodiesel Board) NBB mendeskripsikan keuntungan produksi
biodiesesl dari segi produsen ialah yakni [31]:
•
Produsen
biodiesel
sudah
menyediakan
bahan
bakar
yang
sangat
berkelanjutan, dan prinsip-prinsip ini lain cara kita memastikan bahwa,
sebagai industri kita tumbuh, terus meningkatkan kualitas hidup, menjaga
lingkungan, dan memperkuat ekonomi.
•
Biodiesel meningkatkan kualitas udara, sifatnya dapat terbarukan, pembuatan
biodiesel ini menciptakan lapangan pekerjaan masyarakat. The (National
Biodiesel Board) NBB berkomitmen untuk menjaga biodiesel pada
pemotongan-tepi keberlanjutan.
•
Biodiesel memiliki "keseimbangan energi" yang sangat tinggi
Sayangnya, pemanfaatannya di transesterifikasi minyak nabati memiliki
masalah besar karena membentuk sabun sebagai produk sampingan yang tidak
diinginkan, di mana besar jumlah limbah yang dihasilkan, korosif, dan membutuhkan
waktu lebih lama untuk proses pemisahan [29].
9
Universitas Sumatera Utara
2.4
Katalis Heterogen CaO Tulang Ayam
Beberapa penelitian telah diteliti untuk memproduksi biodiesel dengan
berbagai jenis minyak nabati, seperti minyak sawit, minyak kedelai, minyak
rapeseed, minyak biji jarak dan minyak goreng, sebagai bahan baku oleh proses
transesterifikasi. Proses transesterifikasi dikatalisasi oleh katalis homogen (asam atau
basa), enzim, dan katalis heterogen (asam padat atau dasar yang kuat) [13].
Katalis heterogen memberikan keuntungan yang lebih seperti pemisahan katalis
sederhana, konsumsi energi dan biaya yang sedikit, serta mudah dalam pemisahan
dengan gliserol. Dengan demikian, katalisis heterogen dianggap sebagai proses yang
ramah lingkungan. Namun demikian, katalis ini juga menimbulkan beberapa
kelemahan seperti laju reaksi lambat, larut dalam metanol, dan peka terhadap
kelembaban [14].
Menurut penenlitian Phirpinyo, P dkk (2006), untuk tulang hewan seperti sapi
dan mamalia lainnya, kandungan kalsium dalam kisaran 37% w/w dan 35,6-36,3%
w/w. Namun, kandungan kalsium dalam tulang masing-masing dapat bervariasi
tergantung pada usia, jenis dan nutrisi makanan. Semua sampel kalsium terkandung
dalam bentuk karbonat yang proses selanjutnya yang akan diubah menjadi CaO [20].
Katalis basa yang solid seperti zeolit, oksida transisi baris pertama logam
seperti ZnO, CuO, polimer dasar dan senyawa kelompok IIA elemen, khususnya
oksida dan karbonat seperti CaO, MgO, SrO, BaO, CaCO3, MgCO3, SrCO3 dan
BaCO3 telah menarik perhatian sebagai katalis transesterifikasi heterogen [21].
Di antara oksida logam alkali tanah, adalah CaO yang paling banyak digunakan
sebagai katalis untuk transesterifikasi dan laporan mengatakan setinggi 98% (Fatty
Acid Metil Ester) FAME hasil yang mungkin selama siklus pertama reaksi [22].
Penggunaan katalis heterogen dalam reaksi esterifikasi dapat menghindari
adanya masalah seperti: korosi instrumen, timbulan sampah dari proses netralisasi
asam, dan kesulitan pemisahan produk yang terkait dengan penggunaan cairan
homogen asam seperti asam sulfat, dan hal ini sangat penting dalam
mengembangkan proses yang lebih ramah lingkungan dan ekonomis [23]. Penelitian
pembuatan biodiesel dengan katalis heterogen CaO ini juga telah dilakukan oleh
Farooq Muhammad, dkk., (2014) namun beliau menggunakan minyak sisa
pemasakan sebagai bahan baku.
10
Universitas Sumatera Utara
Tulang ayam mengandung kalsium tinggi dan tersedia sebagai produk
sampingan dari pemotongan ayam peliharaan. Perlakuan terhadap alkali ditemukan
untuk menjadi yang terbaik dan paling murah cara untuk mempersiapkan ekstrak
tulang ayam bubuk (BEP) dengan kualitas tinggi dan kalsium yang tepat [27].
Tabel 2.4 Komposisi Kalsium Dalam Bubuk Tulang Ayam [27]
Amount (g) of
% Dialyzable Ca
Sample used
(mean ± SD)
Milk Powder
31.44
28.5 ± 1.8
Chicken BEP
0.8
52.0 ± 1.2
Calcium Carbonate (CaC)
0.68
47.4 ± 0.2
Tracalcium Phosphate (CaP)
0.68
58.7 ± 2.1
Calcium Lactate (CaL)
1.81
45.3 ± 1.1
Calcium citrate (CaCi)
2.89
47.6 ± 1.1
Calcium sources
Calcium lactogluconate
10.00
(CaLG)
NB : setiap konten sudah terdapat 240 mg
2.5
39.5 ± 1.1
Metanol
Metanol adalah cairan yang mudah menguap tidak berwarna dengan bau yang
menyengat samar manis mirip dengan etil alkohol. Senyawa ini sepenuhnya larut
dalam air. Uap metanol sedikit lebih berat daripada udara dan bisa bergerak atau
berpindah dengan jarak tertentu ke sumber api. Akumulasi uap di ruang terbatas
seperti gedung atau saluran pembuangan dapat meledak jika dinyalakan. Ada potensi
untuk kontainer cairan pecah keras jika terkena api atau panas yang berlebihan untuk
jangka waktu yang cukup. Metanol terdaftar sebagai "Poison-Class B". itu adalah
berbahaya jika tertelan atau terserap melalui kulit. Menelan sesedikit saja
menyebabkan cedera permanen pada sistem saraf, kebutaan, atau kematian. Jika
kontak dengan mata dan iritasi sistem dan dapat menyebabkan iritasi kulit [34].
Metanol secara luas telah digunakan sebagai pelarut atau agen esterifikasi
maupun transesterifikasi dalam pembuatan biodiesel dibawah kondisi supercritical
karena sifatnya yang memiliki titik didih rendah dan tekanan yang rendah pula [18].
11
Universitas Sumatera Utara
Metanol merupakan sebuah reaktan yang dipakai untuk pembuatan biodiesel dalam
skala komersial, karena sifatnya yang murah secara umum. Namun, metanol
mencakup sebagian besar dari harga keseluruhan proses transesterifikasi sebab
pelarut ini dibutuhkan dalam jumlah yang besar pula. Sebagai tambahan, agen
transesterifikasi ini hanya dapat diperoleh dari turunan bahan bakar fosil, seperti
petroleum dan gas alam, sehingga membuat biodiesel tidak sepenuhnya membuat
minyak yang daur ulang [19].
Alkohol seperti metanol atau etanol, bila digunakan sebagai aditif bahan
bakar secara efektif dapat menurunkan keseluruhan viskositas campuran bahan bakar
dan mempercepat proses penguapan bahan bakar. Beberapa penyelidikan [1-27] telah
dilakukan dalam literatur pada studi biodiesel dicampur dengan metanol atau etanol
[28].
12
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Crude Palm Oil (CPO)
Minyak sawit mentah (CPO) adalah produk baku dasar yang diperoleh melalui
ekstraksi buah kelapa sawit. Minyak kelapa sawit, sebagai minyak nabati. Minyak
mentah ini tidak jarang digunakan sebagai bahan awal untuk produksi biodiesel
karena tingginya kandungan asam lemak jenuh dan tak jenuh tunggal [8].
Crude Palm Oil (CPO) digunakan sebagai bahan baku industri untuk produksi
biodiesel karena merupakan produk dari pabrik penggilingan. Setelah proses
penggilingan CPO termasuk minyak non-nabati karena memiliki kadar FFA tinggi
dan memiliki kandungan impuritis. Oleh karena itu, CPO biasanya dikirim ke kilang
untuk diproses dan dimurnikan secara lebih lanjut. CPO secara konvensional
biasanya digunakan sebagai bahan baku untuk produksi biodiesel [9] memiliki
beberapa properti seperti yang disajikan di tabel 1 dan komposisi CPO disajikan pada
tabel 2.
Untuk mencapai konversi yang baik dari Mixed Crude Palm Oil (MCPO) atau
campuran minyak sawit mentah ke ester, FFA tidak boleh melebihi 1 wt.%. Jika nilai
asam melebihi level ini, maka minyak ini akan bereaksi dengan basa, untuk
menghasilkan sabun (saponifikasi proses). Akibatnya, konversi ester akan menurun
seiring dengan pembentukan sabun [10].
Perhitungan analisa FFA telah dilakukan menggunakan MPOB titration
standard [45] yang dideskripsikan sebagai berikut,
FFA =
,
%
(2.1)
Dimana VNaOH adalah volume NaOH yang terpakai, MNaOH adalah molaritas
NaOH yang digunakan, dan Woil adalah berat sampel minyak yang diuji.
6
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1 Properti dari CPO yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan FAME [17]
Property
Acid value (mgKOH/g)
Metals (mg/kg)
Na
K
Mg
Ca
Phosporous (mg/kg)
Fatty acid profile (wt)
Analysis Method
UNE-EN ISO 660:2000
ASTM DS185-05
Value
21.45
15.7
n.d.
4.9
5.3
13.1
ASTM D5185-05
UNE-EN 5508-1996
and UNE-EN 5509-2000
Myristic acid (14:0)
Palmitic acid (16:0)
Palmitoleic acid (16:1)
Stearic acid (18:0)
Oleic acid (18:1)
Linoleic acid (18:2)
Linolenic acid (18:3)
Water (mg/kg)
Unsaponifiables (wt%)
0.8
43.3
0.0
5.2
39.7
10.5
0.4
687
2.5
UNE-EN ISO 12937:2001
Method reported by Plank
and Lorber, 1994
Tabel 2.2 Komposisi CPO [33]
Range
FAC
C8:0 capric
C10:0 caprylic
C12:0 lauric
C14:0 myristic
C16:0 palmitic
C16:1 palmitolele
C18:0 stearic
C18:1 oleic
C18:2 linolenic
C18:3
C20:0 archidic
Others
2.2
This Study
0-0.3
0-0.2
0.1-2.4
0.9-1.6
43.0-49.1
0.1-0.3
4.0-4.5
34.7-37.2
8.5-9.7
0.3-0.5
0.0-0.4
0-0.2
Mean
Moh et al.
(1999)
0-0.2
0.02
0.1-1.7
1.0-1.8
46.4-51.2
0.2-3
3.7-5.1
33.0-37,7
7.8-9.6
0.3-0.5
0.3-0.4
0-0.5
This
Study
0.2
0.17
0.46
1.2
46.9
0.15
4.3
36.7
9.03
0.31
0.28
0.1
SD.
Moh et al.
(1999)
0.1
0.1
0.4
1.2
47.8
0.2
4.3
36.2
8.9
0.4
0.3
0.3
This
Study
0.08
0.06
0.61
0.2
1.46
0.06
0.13
1.13
0.28
0.096
0.08
0.05
Moh et al.
(1999)
0.05
0.04
0.3
0.19
1.4
0.01
0.29
1.41
0.45
0.07
0.05
0.12
Biodiesel
Biodiesel merupakan bahan bakar terbarukan dan alternatif yang diakui secara
luas untuk mesin diesel yang memenuhi persyaratan pendaftaran US Environmental
Protection Agency (EPA) untuk bahan bakar. Penggunaan dan produksi biodiesel
7
Universitas Sumatera Utara
telah berkembang selama beberapa dekade terakhir ini dan itu diprogramkan untuk
melanjutkan tren sebagai program pemerintah dan peraturan dengan mempromosikan
penggunaan biofuel yang sedang meningkat di sektor transportasi untuk mengurangi
emisi gas rumah kaca (dianggap siklus karbon lengkap) [12].
Transesterifikasi minyak nabati atau lemak hewan dengan alkohol dengan
adanya katalis adalah proses utama untuk produksi biodiesel [16]. Namun, biodiesel
tidak kompetitif secara ekonomi dengan bahan bakar diesel fosil di pasar karena
biayanya yang tinggi. Sebuah cara yang efektif untuk mengurangi biaya biodiesel
yaitu dengan menggunakan bahan baku murah, seperti limbah minyak goreng dan
nabati atau hewani sulingan minyak, tapi sebagai bahan baku minyak murah
biasanya mengandung sejumlah besar kadar asam lemak bebas (FFA) [15]
Berdasarkan Artificial Neural Network (ANN) dan European Biodiesel
Standards, terdapat beberapa standard kompisisi biodiesel yang disajikan di table
berikut;
Tabel 2.3 Komposisi Biodiesel [32]
Input values
Ester Content
Temperatur (T)
Composition of fatty acid
methyl ester (FAME)
Number of carbon atoms (NC)
Number of hydrogen atoms (NH)
Output values
Density (ρ)
Dynamic viscosity (µ)
Cetane number (CN)
2.3
Limit values
96,5
288.15-373.15
0-1
Units
%
[51]
K
Mass Fraction (w)
9-25
18-50
Dimensionless
Dimensionless
0.719-0.906
0.365-15.8
20.4-87
g/cm3
mPa s
Dimensionless
Transesterifikasi
Transesterifikasi minyak nabati atau lemak hewan dengan alkohol dengan
adanya katalis adalah proses utama untuk produksi biodiesel [16,25]. Adapun proses
transesterifikasi secara umum dapat dilihat dalam gambar berikut:
8
Universitas Sumatera Utara
O
O
H2C – O – C – R1
O
H2C – O – C – R2
O
+
H2C – OH
H2C – O – C – R1
O
H2C – O – C – R2 + HC – OH
3 H3C – OH
H2C – O – C – R3
H2C – O – C – R3
Trgliserida
O
Methyl Ester
Methanol
H2C – OH
Gliserol
Gambar 2.1 Skema proses transesterifikasi [22]
Proses transesterifikasi ini terdiri dari tiga urutan reaksi berturut-turut dan
reversibel
mengubah
trigliserida
menjadi
digliserida,
kemudian
menjadi
monogliserida, dan akhirnya menjadi gliserin dan metil ester asam lemak [24].
Minyak dari sumber nabati dapat dikonversi menjadi ester dari alkohol dengan reaksi
transesterifikasi. Ester dari rantai pendek alkohol seperti metanol dan etanol dapat
digunakan sebagai biodiesel [30].
(National Biodiesel Board) NBB mendeskripsikan keuntungan produksi
biodiesesl dari segi produsen ialah yakni [31]:
•
Produsen
biodiesel
sudah
menyediakan
bahan
bakar
yang
sangat
berkelanjutan, dan prinsip-prinsip ini lain cara kita memastikan bahwa,
sebagai industri kita tumbuh, terus meningkatkan kualitas hidup, menjaga
lingkungan, dan memperkuat ekonomi.
•
Biodiesel meningkatkan kualitas udara, sifatnya dapat terbarukan, pembuatan
biodiesel ini menciptakan lapangan pekerjaan masyarakat. The (National
Biodiesel Board) NBB berkomitmen untuk menjaga biodiesel pada
pemotongan-tepi keberlanjutan.
•
Biodiesel memiliki "keseimbangan energi" yang sangat tinggi
Sayangnya, pemanfaatannya di transesterifikasi minyak nabati memiliki
masalah besar karena membentuk sabun sebagai produk sampingan yang tidak
diinginkan, di mana besar jumlah limbah yang dihasilkan, korosif, dan membutuhkan
waktu lebih lama untuk proses pemisahan [29].
9
Universitas Sumatera Utara
2.4
Katalis Heterogen CaO Tulang Ayam
Beberapa penelitian telah diteliti untuk memproduksi biodiesel dengan
berbagai jenis minyak nabati, seperti minyak sawit, minyak kedelai, minyak
rapeseed, minyak biji jarak dan minyak goreng, sebagai bahan baku oleh proses
transesterifikasi. Proses transesterifikasi dikatalisasi oleh katalis homogen (asam atau
basa), enzim, dan katalis heterogen (asam padat atau dasar yang kuat) [13].
Katalis heterogen memberikan keuntungan yang lebih seperti pemisahan katalis
sederhana, konsumsi energi dan biaya yang sedikit, serta mudah dalam pemisahan
dengan gliserol. Dengan demikian, katalisis heterogen dianggap sebagai proses yang
ramah lingkungan. Namun demikian, katalis ini juga menimbulkan beberapa
kelemahan seperti laju reaksi lambat, larut dalam metanol, dan peka terhadap
kelembaban [14].
Menurut penenlitian Phirpinyo, P dkk (2006), untuk tulang hewan seperti sapi
dan mamalia lainnya, kandungan kalsium dalam kisaran 37% w/w dan 35,6-36,3%
w/w. Namun, kandungan kalsium dalam tulang masing-masing dapat bervariasi
tergantung pada usia, jenis dan nutrisi makanan. Semua sampel kalsium terkandung
dalam bentuk karbonat yang proses selanjutnya yang akan diubah menjadi CaO [20].
Katalis basa yang solid seperti zeolit, oksida transisi baris pertama logam
seperti ZnO, CuO, polimer dasar dan senyawa kelompok IIA elemen, khususnya
oksida dan karbonat seperti CaO, MgO, SrO, BaO, CaCO3, MgCO3, SrCO3 dan
BaCO3 telah menarik perhatian sebagai katalis transesterifikasi heterogen [21].
Di antara oksida logam alkali tanah, adalah CaO yang paling banyak digunakan
sebagai katalis untuk transesterifikasi dan laporan mengatakan setinggi 98% (Fatty
Acid Metil Ester) FAME hasil yang mungkin selama siklus pertama reaksi [22].
Penggunaan katalis heterogen dalam reaksi esterifikasi dapat menghindari
adanya masalah seperti: korosi instrumen, timbulan sampah dari proses netralisasi
asam, dan kesulitan pemisahan produk yang terkait dengan penggunaan cairan
homogen asam seperti asam sulfat, dan hal ini sangat penting dalam
mengembangkan proses yang lebih ramah lingkungan dan ekonomis [23]. Penelitian
pembuatan biodiesel dengan katalis heterogen CaO ini juga telah dilakukan oleh
Farooq Muhammad, dkk., (2014) namun beliau menggunakan minyak sisa
pemasakan sebagai bahan baku.
10
Universitas Sumatera Utara
Tulang ayam mengandung kalsium tinggi dan tersedia sebagai produk
sampingan dari pemotongan ayam peliharaan. Perlakuan terhadap alkali ditemukan
untuk menjadi yang terbaik dan paling murah cara untuk mempersiapkan ekstrak
tulang ayam bubuk (BEP) dengan kualitas tinggi dan kalsium yang tepat [27].
Tabel 2.4 Komposisi Kalsium Dalam Bubuk Tulang Ayam [27]
Amount (g) of
% Dialyzable Ca
Sample used
(mean ± SD)
Milk Powder
31.44
28.5 ± 1.8
Chicken BEP
0.8
52.0 ± 1.2
Calcium Carbonate (CaC)
0.68
47.4 ± 0.2
Tracalcium Phosphate (CaP)
0.68
58.7 ± 2.1
Calcium Lactate (CaL)
1.81
45.3 ± 1.1
Calcium citrate (CaCi)
2.89
47.6 ± 1.1
Calcium sources
Calcium lactogluconate
10.00
(CaLG)
NB : setiap konten sudah terdapat 240 mg
2.5
39.5 ± 1.1
Metanol
Metanol adalah cairan yang mudah menguap tidak berwarna dengan bau yang
menyengat samar manis mirip dengan etil alkohol. Senyawa ini sepenuhnya larut
dalam air. Uap metanol sedikit lebih berat daripada udara dan bisa bergerak atau
berpindah dengan jarak tertentu ke sumber api. Akumulasi uap di ruang terbatas
seperti gedung atau saluran pembuangan dapat meledak jika dinyalakan. Ada potensi
untuk kontainer cairan pecah keras jika terkena api atau panas yang berlebihan untuk
jangka waktu yang cukup. Metanol terdaftar sebagai "Poison-Class B". itu adalah
berbahaya jika tertelan atau terserap melalui kulit. Menelan sesedikit saja
menyebabkan cedera permanen pada sistem saraf, kebutaan, atau kematian. Jika
kontak dengan mata dan iritasi sistem dan dapat menyebabkan iritasi kulit [34].
Metanol secara luas telah digunakan sebagai pelarut atau agen esterifikasi
maupun transesterifikasi dalam pembuatan biodiesel dibawah kondisi supercritical
karena sifatnya yang memiliki titik didih rendah dan tekanan yang rendah pula [18].
11
Universitas Sumatera Utara
Metanol merupakan sebuah reaktan yang dipakai untuk pembuatan biodiesel dalam
skala komersial, karena sifatnya yang murah secara umum. Namun, metanol
mencakup sebagian besar dari harga keseluruhan proses transesterifikasi sebab
pelarut ini dibutuhkan dalam jumlah yang besar pula. Sebagai tambahan, agen
transesterifikasi ini hanya dapat diperoleh dari turunan bahan bakar fosil, seperti
petroleum dan gas alam, sehingga membuat biodiesel tidak sepenuhnya membuat
minyak yang daur ulang [19].
Alkohol seperti metanol atau etanol, bila digunakan sebagai aditif bahan
bakar secara efektif dapat menurunkan keseluruhan viskositas campuran bahan bakar
dan mempercepat proses penguapan bahan bakar. Beberapa penyelidikan [1-27] telah
dilakukan dalam literatur pada studi biodiesel dicampur dengan metanol atau etanol
[28].
12
Universitas Sumatera Utara