Pemanfaatan Cangkang Kerang Darah Sebaga

PEMANFAATAN CANGKANG KERANG DARAH SEBAGAI KATALIS
HETEROGEN UNTUK MENGURANGI BIAYA PRODUKSI BIODIESEL

OLEH:

ABDUL GAPUR
NIM: 1003135333

JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS RIAU
PEKANBARU
2014

LEMBAR PENGESAHAN

Nama Mahasiswa

: ABDUL GAPUR

NIM


: 1003135333

Jurusan

: KIMIA

Fakultas

: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

Judul Makalah

: PEMANFAATAN CANGKANG KERANG DARAH
SEBAGAI

KATALIS

HETEROGEN


UNTUK

MENGURANGI BIAYA PRODUKSI BIODIESEL

Pekanbaru,

April 2014

Mengetahui,

Menyetujui,

Pembantu Dekan III FMIPA UR

Dosen Pembimbing

Drs. Khairijon, MS

Dr. Nurhayati, M.Sc


NIP. 1959011411986031003

NIP. 196412161991032002

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis hanturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena
atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan makalah berjudul
“Pemanfaatan Cangkang Kerang Darah Sebagai Katalis Heterogen Untuk
Mengurangi Biaya Produksi Biodiesel”. Tujuan penulisan makalah ini
diharapkan dapat memberikan informasi mengenai potensi cangkang kerang darah
sebagai katalis heterogen untuk produksi biodiesel.
Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih
kepada Ibu Dr. Nurhayati, M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah
meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis
sehingga makalah ini dapat diselesaikan dengan baik.
Penulis menyadari bahwa makalah ini belum sempurna. Oleh karena itu,
penulis menerima berbagai kritik dan saran dari pembaca yang bersifat
membangun. Penulis berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita
semua dalam pengembangan ilmu pengetahuan di masa depan. Akhir kata penulis

mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam
penyelesaian makalah ini.

Pekanbaru,

April 2014

Abdul Gapur
NIM. 1003135333

i

DAFTAR ISI

Halaman
KATA PENGANTAR ...................................................................................... i
DAFTAR ISI ..................................................................................................... ii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ iii
DAFTAR TABEL ............................................................................................ iii
RINGKASAN ................................................................................................... iv

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................. 1
1.1.

Latar Belakang ........................................................................... 1

1.2.

Rumusan Masalah ...................................................................... 3

1.3.

Tujuan Penulisan ........................................................................ 3

1.4.

Manfaat Penulisan ...................................................................... 3

BAB II TELAAH PUSTAKA ......................................................................... 4
2.1.


Biodiesel ..................................................................................... 4

2.2.

Kerang Darah (Anadara granosa ) ............................................. 4

2.3.

Katalis ........................................................................................ 6

2.4.

Persiapan Katalis Cangkang Kerang Darah ............................... 7

2.5.

Pembuatan Biodiesel .................................................................. 8

BAB III METODE PENULISAN ................................................................... 9
3.1.


Jenis dan Sumber Data ............................................................... 9

3.2.

Teknik Pengumpulan Data ......................................................... 9

3.3.

Analisis Data .............................................................................. 9

BAB IV ANALISIS DAN SINTESIS ............................................................. 10
BAB V SIMPULAN DAN REKOMENDASI ................................................ 13
4.1.

Simpulan .................................................................................... 13

4.2.

Rekomendasi .............................................................................. 13


DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 14

ii

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 1.

Cangkang kerang darah ………………………………….......... 5

Gambar 2.

Persiapan katalis CaO yang berasal dari limbah cangkang …...

7

DAFTAR TABEL


Halaman
Tabel 1.

Statistik perikanan tangkap provinsi Riau ……………………

Tabel 2.

Komposisi kimia katalis cangkang kerang darah …………….. 11

iii

6

PEMANFAATAN CANGKANG KERANG DARAH SEBAGAI KATALIS
HETEROGEN UNTUK MENGURANGI BIAYA PRODUKSI BIODIESEL

ABDUL GAPUR
NIM. 1003135333

RINGKASAN


Produksi biodiesel dari sumber alam hayati yang melimpah telah menarik
perhatian masyarakat akademis dan industri dalam beberapa tahun terakhir. Di
banyak negara, biodiesel mendapat perhatian yang tinggi sebagai energi alternatif
dan terbarukan karena cadangan minyak bumi berkurang, kenaikan harga BBM,
dan masalah lingkungan hidup meningkat. Manfaat utama penggunaan biodiesel
sebagai bahan bakar mesin adalah mengurangi ketergantungan terhadap bahan
bakar fosil dan mengurangi emisi polutan udara dari mesin diesel, biodiesel
bersifat ramah lingkungan, tidak mengandung sulfur, mudah terdegradasi dan
tidak beracun. Biodiesel sebagai bahan bakar memiliki cetane number yang tinggi
dan memiliki sifat pelumasan yang baik. Namun, terlepas dari dampak yang
menguntungkan, aspek ekonomi produksi biodiesel masih menjadi hambatan
untuk pengembangannya, terutama karena harga yang lebih rendah saat ini dari
bahan bakar fosil. Oleh karena itu, mencari cara untuk mengurangi biaya produksi
adalah perhatian utama dalam penelitian biodiesel terakhir.
Produksi biodiesel umumnya menggunakan katalis homogen. Kelemahan
katalis homogen yaitu pemisahan katalis dari produknya cukup rumit. Sisa katalis
homogen tersebut dapat mengganggu pengolahan lebih lanjut biodiesel yang
dihasilkan. Selain itu, katalis homogen tersebut dapat bereaksi dengan asam lemak
bebas membentuk sabun sehingga akan mempersulit pemurnian, menurunkan

hasil biodiesel serta memperbanyak konsumsi katalis dalam reaksi metanolisis.
Konsumsi katalis merupakan faktor yang memegang peranan penting dan esensial
dalam biaya produksi keseluruhan biodiesel. Alternatif untuk mengatasi
kekurangan katalis homogen adalah mengunakan katalis heterogen karena katalis

iv

padat dapat dipisahkan dari campuran dengan penyaringan dan tidak
membutuhkan air yang banyak dalam proses penyaringannya.
Makalah ini akan memaparkan tentang pemanfaatan cangkang kerang
darah sebagai sumber hayati kalsium oksida yang akan digunakan untuk produksi
biodiesel. Katalis cangkang kerang darah (Anadara granosa ) mengandung CaO
sebesar 99,17 dari % berat. Kalsium oksida digunakan sebagai katalis heterogen
dalam mengkatalisis suatu reaksi transesterifikasi untuk menghasilkan biodiesel.
Penulisan makalah ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai potensi
cangkang kerang darah sebagai katalis heterogen untuk mengurangi biaya
produksi biodiesel. Hasilnya menunjukkan bahwa katalis kalsium oksida yang
berasal dari

cangkang kerang darah memiliki kemampuan dapat digunakan

kembali yang baik dan memiliki potensi yang tinggi untuk digunakan sebagai
katalis dalam pembuatan biodiesel.

Kata kunci : Biodiesel, kalsium oksida, katalis heterogen, kerang darah

v

BAB I
PENDAHULUAN

1.1.

Latar Belakang
Perkembangan industri di dunia pada saat ini mengakibatkan terjadinya

peningkatan kebutuhan akan bahan bakar. Selama ini, bahan bakar yang
digunakan diperolah dari bahan bakar fosil yang sumbernya semakin menipis.
Bahan bakar fosil cenderung tidak ramah lingkungan. Oleh karena itu, dibutuhkan
pengembangan sumber energi alternatif terbarukan yang ramah lingkungan dan
memberikan solusi terhadap peningkatan kebutuhan akan bahan bakar tersebut
(Fanny dkk, 2012). Salah satu alternatif yang dapat dikembangkan saat ini untuk
mengatasi permasalahan tersebut adalah produksi biodiesel dari sumber alam
hayati (Sari, 2012).
Produksi biodiesel dari sumber alam hayati yang melimpah telah menarik
perhatian masyarakat akademis dan industri dalam beberapa tahun terakhir. Di
banyak negara, biodiesel mendapat perhatian yang tinggi sebagai energi alternatif
dan terbarukan karena cadangan minyak bumi berkurang, kenaikan harga BBM,
dan masalah lingkungan hidup meningkat (Hayyan dkk, 2010). Biodisel dapat
dibuat dari sumber hayati terbarukan seperti minyak nabati (Berchmans dan
Hirata, 2008) (Buasri dkk., 2013) (Hambali dkk., 2006) (Indah dkk., 2011)
(Nakatani dkk., 2009), lemak hewan, dan lain-lain (Hayyan dkk., 2010) (Lesbani
dkk., 2013) (Utami dkk., 2013).
Manfaat utama penggunaan biodiesel sebagai bahan bakar mesin adalah
mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil dan mengurangi emisi
polutan udara dari mesin diesel (Berchmans dan Hirata, 2008), biodiesel bersifat
ramah lingkungan, tidak mengandung sulfur, mudah terdegradasi dan tidak
beracun. Biodiesel sebagai bahan bakar memiliki cetane number yang tinggi dan
memiliki sifat pelumasan yang baik (Sari, 2012).
Namun, terlepas dari dampak yang menguntungkan, aspek ekonomi
produksi biodiesel masih menjadi hambatan untuk pengembangannya, terutama
karena harga yang lebih rendah saat ini dari bahan bakar fosil. Oleh karena itu,

1

mencari cara untuk mengurangi biaya produksi adalah perhatian utama dalam
penelitian biodiesel saat ini (Hayyan dkk, 2010).
Biodiesel atau metil ester dapat diperoleh melalui reaksi transesterifikasi
minyak nabati maupun minyak hewani menggunakan katalis asam atau basa.
Produksi biodiesel umumnya menggunakan katalis homogen. Kelemahan katalis
homogen yaitu pemisahan katalis dari produknya cukup rumit. Sisa katalis
homogen tersebut dapat mengganggu pengolahan lebih lanjut biodiesel yang
dihasilkan. Selain itu, katalis homogen tersebut dapat bereaksi dengan asam lemak
bebas membentuk sabun sehingga akan mempersulit pemurnian, menurunkan
hasil biodiesel serta memperbanyak konsumsi katalis dalam reaksi metanolisis.
Selain dari pemilihan bahan baku, konsumsi katalis juga merupakan faktor yang
memegang peranan penting dan esensial dalam biaya produksi keseluruhan
biodiesel (Hayyan dkk, 2010). Alternatif untuk mengatasi kekurangan katalis
homogen adalah mengunakan katalis heterogen karena katalis padat dapat
dipisahkan dari campuran dengan penyaringan dan tidak membutuhkan air yang
banyak dalam proses penyaringannya.
Kalsium oksida (CaO) merupakan oksida basa kuat yang memiliki
aktivitas katalitik yang tinggi sehingga dapat digunakan sebagai katalis untuk
pembuatan biodiesel (Granados dkk., 2009). CaO sebagai katalis basa mempunyai
banyak manfaat misalnya, kondisi reaksi yang rendah, masa katalis yang lama,
serta biaya katalis yang rendah (Indah, 2011). Pemanfaatan sumber bahan baku
CaO yang diperoleh dari limbah cangkang

kerang telah banyak dipelajari

belakangan ini seperti, cangkang Kerang Tiram (Nakatani dkk., 2009), cangkang
Kepiting Lumpur, golden apple snail shell (Tantra dkk., 2011), cangkang kerang
darah, cangkang remis, dan cangkang kerang hijau (Buasri dkk., 2013).
Katalis cangkang kerang darah (Anadara granosa ) mengandung CaO
sebesar 99,17 dari % berat (Buasri, 2013). Hal ini menunjukkan potensi yang
bagus untuk mensintesis katalis CaO dari cangkang kerang dengan biaya yang
murah. Dinas Perikanan dan Kelautan Provinsi Riau (2012) menyatakan bahwa
Kabupaten Indragiri Hilir sebagai penghasil kerang darah terbesar di Provinsi
Riau yaitu 37.775.000 selama tahun 2012 dengan tingkat produksi yang tinggi,
sehingga menimbulkan banyak limbah cangkang kerang.

2

Sintesis katalis menggunakan limbah cangkang memberikan peluang
untuk katalis terbarukan dan pada saat yang sama mendaur ulang limbah yang
dihasilkan. Pemanfaatan bahan limbah ini tidak hanya mengurangi biaya katalis
tetapi juga meningkatkan proses ramah lingkungan.

1.2.

Rumusan Masalah
Produksi biodiesel umumnya menggunakan katalis homogen. Penggunaan

katalis homogen memiliki kelemahan yaitu proses pemisahan hasil biodiesel
membutuhkan biaya yang besar dan tidak ramah lingkungan. Sehingga masih
menjadi hambatan untuk pengembangan biodiesel. Menurut Buasri dkk., (2013)
Katalis padat dapat dengan mudah dipisahkan dari campuran reaksi dengan
penyaringan dan kemudian dapat digunakan kembali. Katalis basa heterogen
menghilangkan kebutuhan untuk netralisasi katalis basa homogen dengan asam
dan penghilangan air dalam produksi komersial biodiesel, sehingga menurunkan
biaya produksinya. Cangkang kerang darah memiliki potensi sebagai sumber CaO
untuk transesterifikasi minyak sawit menjadi biodiesel. Cangkang kerang darah
mengandung CaO sebesar 99,17 dari % berat (Buasri, 2013). CaO merupakan
katalis heterogen bersifat basa yang memiliki banyak kelebihan, yaitu aktivitas
yang tinggi, kondisi reaksi yang rendah, masa katalis yang lama, serta biaya
katalis yang murah (Indah, 2011).

1.3.

Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan makalah ini adalah memaparkan pemanfaatan cangkang

kerang darah sebagai katalis heterogen untuk mengurangi biaya produksi
biodiesel.

1.4.

Manfaat Penulisan
Manfaat

yang diharapkan dari penulisan makalah ini adalah dapat

memberikan informasi ilmiah kepada masyarakat tentang pemanfaatan cangkang
kerang darah sebagai katalis heterogen untuk mengurangi biaya produksi
biodiesel.

3

BAB II
TELAAH PUSTAKA

2.1.

Biodiesel
Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif dari minyak nabati yang

memiliki sifat menyerupai minyak diesel/solar (Hambali dkk, 2006). Biodiesel
dapat dibuat dari sumber hayati terbarukan seperti minyak nabati, lemak hewan,
dll (Hayyan dkk, 2010).
Banyak keuntungan pengunaan biodiesel sebagai bahan bakar alternatif
pengganti minyak bumi. Biodiesel diproduksi dari sumber hayati yang merupakan
sumber energi terbarukan. Biodiesel bersifat ramah lingkungan karena tanaman
penghasil biodiesel banyak menyerap CO2 dari atmosfir untuk fotosintesisnya
sehingga tidak memberikan kontribusi yang berarti pada pemanasan global. Selain
itu, biodiesel juga tidak mengandung sulfur, mudah terdegradasi dan tidak
beracun. Sebagai bahan bakar, biodiesel memiliki cetane number yang tinggi,
bahkan lebih tinggi daripada solar dan juga memiliki sifat pelumasan yang baik.
Produksi biodiesel akan menciptakan kebutuhan bahan baku hayati sehingga akan
memacu budidaya dan produksi pertanian, yang pada akhirnya akan
meningkatkan pendapatan petani (Sari, 2012). Kelebihan lainnya, biodiesel dapat
digunakan secara murni atau dicampur dengan minyak solar tanpa perlu adanya
perubahan pada mesin kendaraan (Hambali dkk, 2006).

2.2.

Kerang Darah (Anadara granosa)
Kerang darah (Anadara granosa) merupakan jenis kerang yang paling

populer di Indonesia. Kerang darah biasa hidup di ekosistem estuaria atau
mangrove yang cenderung payau pada kondisi salinitas 5-30% tetapi tidak
terdapat di air tawar maupun air laut. Beberapa faktor fisika dan kimia lingkungan
seperti suhu, kedalaman, kecepatan arus, oksigen terlarut, salinitas, pH dan tekstur
substrat perairan terlihat mempengaruhi kelimpahan kerang darah. Kerang darah
banyak ditemukan di substrat lumpur, hal ini diperkirakan karena kerang darah
bersifat infauna , yaitu hidup dengan cara membenamkan diri di bawah permukaan
lumpur di perairan dangkal dan umumnya ditemukan di pantai pada substrat
4

lumpur berpasir pada kedalaman 10-30 m. Spesies ini menyebar di kawasan IndoPasifik dari Afrika sampai Australia, Polynesia dan Jepang. Kerang darah hidup
terutama di zona intertidal laut sampai kedalaman air dua meter, menyelam ke
dalam pasir atau lumpur.
Klasifikasi dari kerang darah (Anadara granosa ) adalah sebagai berikut :
Filum

: Mollusca

Kelas

: Pelecypoda/Lameelibranchiata/Bivalvia

Subkelas

: Lamellibranchia (Polysyringia)

Bangsa

: Taxodonta

Suku

: Arcidae

Marga

: Anadara

Jenis

: Anadara granosa

(Setiabudiningsih, 2004).

Gambar 1. Cangkang kerang darah
Sumber : (Daluningrum, 2009)
Spesies ini menyebar di kawasan Indo-Pasifik. Dari Afrika sampai
Australia, Polynesia dan Jepang. Kerang darah hidup terutama di zona intertidal
laut sampai kedalaman air dua meter, menyelam ke dalam pasir atau lumpur.
Sebagaimana kerang pada umumnya, Anadara granosa memiliki pertumbuhan
relatif lambat atau sekitar 4,5-31,5 mm pada tahun pertama. Kerang darah banyak
ditemukan di kawasan pantai Kabupaten Indragiri Hilir karena bentuk pantainya
yang landai dan bersubstrat lumpur dengan lebar zona intertidal mencapai 600 m.
Spesies kerang darah memiliki nilai ekonomis penting serta memiliki kandungan
protein yang cukup tinggi yaitu antara 12-14% dari berat daging yang dikonsumsi.
Disamping itu, komuditas ini merupakan makanan yang sangat digemari di
kalangan masyarakat Riau khususnya, dan Asia Tenggara umumnya (Nasution,

5

2009). Dibawah ini adalah tabel hasil perikanan tangkap Provinsi Riau, yaitu
sebagai berikut :
Tabel 1. Statistik perikanan tangkap Provinsi Riau
Perairan Pantai

Kabupaten

Selat Malaka

Laut Cina Selatan

Kerang Darah

Rokan Hilir

3.153.500

Bengkalis

2.666.500

Kepulauan Meranti

-

Dumai

-

Siak

-

Indragiri Hilir

37.775.000

Pelalawan

-

Sumber : ( Dinas Perikanan dan Kelautan Provinsi Riau, 2012).

2.3.

Katalis
Katalis adalah zat kimia yang dapat meningkatkan laju reaksi dengan

menurunkan

energi

aktivasi

dan

mengarahkan

reaksi

untuk

mencapai

kesetimbangan, tanpa terkonsumsi. Reaksi kimia yang menggunakan bantuan
katalis disebut reaksi katalitik. Beberapa ciri dan manfaat kehadiran katalis dalam
suatu reaksi kimia adalah:
a. Katalis dapat menurunkan energi aktivasi.
b. Katalis dapat mempercepat reaksi untuk mencapai kesetimbangan.
c. Katalis bersifat spesifik (membentuk produk tertentu).
d. Katalis mengantarkan reaktan melalui jalan baru yang lebih mudah untuk
berubah menjadi produk.
e. Katalis tidak mengubah kesetimbangan tetapi katalis hanya berpengaruh
pada sifat kinetik.
f. Hanya diperlukan jumlah sedikit katalis untuk reaktan dalam jumlah yang
besar (Yuniarto dkk., 2008).

6

Menurut Sukardjo (1990) semua katalisator mempunyai sifat yang sama,
yaitu :
a. Katalisator tidak berubah selama reaksi berlangsung, namun ada
kemungkinan ikut dalam reaksi tetapi setelah reaksi berakhir, katalisator
tersebut diperoleh kembali.
b. Katalisator

tidak

mempengaruhi

letak

dan

besarnya

tetapan

kesetimbangan, sebab semua reaksi akan berakhir setelah terjadi
kesetimbangan.
c. Katalisator tidak dapat mengawali suatu reaksi, reaksi yang harus sudah
berjalan walau lambat.
d. Katalisator yang diperlukan untuk mempercepat reaksi biasanya hanya
sedikit namun pada umumnya jumlah juga mempengaruhi kecepatan
reaksi.

2.4.

Persiapan Katalis Cangkang Kerang Darah (Buasri dkk., 2013)
Katalis disiapkan dengan metode kalsinasi. Limbah cangkang kering

dikalsinasi pada 700 – 1.000oC

di atmosfer udara dengan laju pemanasan

10oC/menit selama 4 jam. Hasil padatan dihancurkan dan diayak untuk melewati
100 – 200 layar mesh. Produk (38 – 75 µm) diperoleh sebagai bubuk putih. Semua
sampel yang dikalsinasi disimpan dalam bejana rapat untuk menghindari reaksi
dengan karbon dioksida (CO2) dan kelembaban di udara sebelum digunakan.
Gambar 2 menggambarkan proses persiapan katalis dari limbah cangkang.

Gambar 2. Persiapan katalis CaO yang berasal dari limbah cangkang

7

2.5.

Pembuatan Biodiesel (Nurhayati, 2013)
Biodiesel disintesis melalui reaksi transesterifikasi menggunakan minyak,

methanol dan katalis cangkang kerang. Sebanyak 100 gr sampel minyak
dipanaskan pada suhu 105oC selama 30 menit untuk menghilangkan kandungan
air. Pada bagian lain 2 gr katalis dan metanol (perbandingan mol minyak
methanol 1:6) direfluks selama 1 jam. Setelah suhu diturunkan (50oC), minyak
dimasukkan ke dalam campuran katalis dan metanol. Campuran ditransesterifikasi
selama 3 jam pada suhu 60oC. Setelah bereaksi selama waktu tertentu, campuran
dimasukkan ke dalam corong pisah dan dibiarkan semalaman sehingga terbentuk
dua lapisan, dimana biodiesel pada lapisan atas dan gliserol pada lapisan bawah.
Biodiesel dipisahkan, kemudian dicuci dengan air panas (50oC) sehingga iperoleh
biodiesel murni.

8

BAB III
METODE PENULISAN
3.1.

Jenis dan Sumber Data
Jenis data yang dikumpulkan dalam makalah ini adalah data primer dan

sekunder, yaitu data tentang penelitian yang membahas pengunaan cangkang
kerang darah sebagai katalis dan data statistik tangkap provinsi Riau dari Dinas
Perikanan dan Kelautan Provinsi Riau.

3.2.

Teknik Pengumpulan Data
Untuk mendapatkan data dan informasi yang menunjang kelancaran

penulisan makalah ini, maka penulis mengumpulkan data–data dengan teknik
studi pustaka dari sumber – sumber dan instansi yang terkait.
3.3.

Analisis Data
Data primer dan

sekunder yang dikumpulkan akan digunakan untuk

analisis yang akan mendeskripsikan pemecahan/jawaban yang diajukan pada
rumusan masalah. Akan dilakukan beberapa analisis terhadap :
1. Pemanfaatan limbah cangkang kerang darah sebagai sumber katalis untuk
mengurangi biaya produksi biodiesel.
2. Pemanfaatan limbah cangkang kerang dalam dalam mengurangi biaya
pada proses pemisahaan hasil akhir campuran biodiesel.
3. Potensi kemampuan dapat digunakan kembali (reuseability) katalis
cangkang kerang darah.

9

BAB IV
ANALISIS DAN SINTESIS

Biodiesel atau metil ester dapat diperoleh melalui reaksi transesterifikasi
minyak nabati maupun minyak hewani menggunakan katalis asam atau basa.
Produksi biodiesel umumnya menggunakan katalis homogen. Katalis terbagi
menjadi katalis homogen dan katalis heterogen. Katalis homogen adalah katalis
yang memiliki fase yang sama dengan reaktan, sedangkan katalis heterogen
adalah katalis yang memiliki fasa yang berbeda dengan reaktan. Katalis yang
sering digunakan dalam produksi biodiesel adalah katalis homogen KOH dan
NaOH. Namun, penggunaan katalis tersebut memiliki kelemahan, yaitu
pemisahan katalis dari produknya cukup rumit. Sisa katalis homogen tersebut
dapat mengganggu pengolahan lebih lanjut biodiesel yang dihasilkan. Selain itu,
katalis homogen tersebut dapat bereaksi dengan asam lemak bebas membentuk
sabun sehingga akan mempersulit pemurnian, menurunkan hasil biodiesel serta
memperbanyak konsumsi katalis dalam reaksi metanolisis (Padil dkk., 2008).
Selain itu kerugian menggunakan katalis homogen yaitu penggunaan energi yang
cukup tinggi, terbentuknya produk samping yaitu sabun serta adanya limbah alkali
yang memerlukan proses lebih lanjut (Qoniah dkk., 2010).
Alternatif untuk mengatasi kekurangan yang dimiliki katalis homogen
adalah mengunakan katalis heterogen, karena katalis heterogen yang berbentuk
padat dapat dipisahkan dari campuran dengan proses sederhana yaitu dengan
proses penyaringan. Selain itu, keuntungan menggunakan katalis ini adalah:
mempunyai aktivitas yang tinggi, kondisi reaksi yang ringan, masa hidup katalis
yang panjang biaya katalis yang rendah, tidak korosif, ramah lingkungan dan
menghasilkan sedikit masalah pembuangan, dapat dipisahkan dari larutan produk
sehingga dapat digunakan kembali.
Cangkang kerang mempunyai potensi yang baik untuk digunakan sebagai
katalis heterogen dalam pembuatan biodiesel karena mengandung kalsium
karbonat (CaCO3) (Nurhayati, 2013) yang merupakan bahan dasar dari katalis
CaO. Dari data Dinas Perikanan Propinsi Riau tahun 2012, bahwa di perairan
Propinsi Riau terdapat berbagai jenis kerang antara lain kerang darah, kerang

10

hijau dan simping, sedangkan jumlah terbanyak terdapat di Kabupaten Indragiri
Hilir yaitu dari jenis kerang darah (Anadara granosa ) yang berjumlah sekitar
37,775 juta pada tahun 2011. Pemamfaatan cangkang kerang sebagai katalis
dalam pembuatan biodiesel selain mengurangi limbah perairan, cangkang kerang
dapat dikatakan sebagai biokatalis sehingga tidak beracun dan ramah lingkungan.
Komposisi kimia katalis cangkang kerang darah (Anadara granosa) dapat
dilihat pada Tabel 2. Komponen mineral utamanya adalah CaO.

Tabel 2. Komposisi kimia katalis cangkang kerang darah (Buasri dkk., 2013)
Senyawa

Konsentrasi (% berat)

CaO

99,170

Na2O

0,438

SO3

0,117

P2O5

0,096

SrO

0,132

ZrO2

-

Cl

-

Fe2O3

0,026

Pemanfaatan katalis cangkang kerang darah sebagai katalis untuk produksi
biodiesel telah banyak dilakukan. Sampel minyak untuk produksi biodiesel yang
pernah dilakukan pengujian dengan katalis CaO dari cangkang kerang darah, yaitu
minyak goreng bekas (Utami, 2013) (Lesbani dkk., 2013) dan Minyak kelapa
sawit (Buasri dkk., 2013).
Pada penelitian yang dilakukan (Utami, 2013) mendapatkan hasil
maksimum konversi minyak goreng bekas menjadi biodiesel sebanyak 85,94%.
Hasil maksimum tersebut didapatkan pada reaksi yang menggunakan cangkang
kalsinasi 800oC selama 3 jam, temperatur reaksi 60oC, rasio mol minyak:methanol
1:6, reaksi selama 3 dan jumlah katalis cangkang 4 gram. Sedangkan konversi
minyak sawit menjadi metil ester asam lemak (FAME) yang diperoleh dari hasil
analisis GC adalah 98,94%.

11

Pada penelitian yang dilakukan (Lesbani dkk., 2013) menyebutkan bahwa
dekomposisi cangkang kerang darah pada temperatur 900oC menghasilkan
kalsium oksida yang mirip dengan kalsium oksida standar. Penggunaan cangkang
kerang darah hasil dekomposisi pada 900oC pada reaksi transesterifikasi minyak
goreng bekas menghasilkan biodiesel yang sesuai dengan standar mutu SNI yakni
viskositas sebesar 5,81 mm2/s dan densitas sebesar 0,87 g/cm3.
Penelitian tentang penggunaan katalis yang berasal dari cangkang kerang
darah menggunakan sampel minyak kelapa sawit pernah dilakukan (Buasri dkk.,
2013), penelitian ini membahas tentang kalsinasi cangkang kerang darah pada
suhu 700-1000oC dan aplikasinya dalam reaksi transesterifikasi minyak kelapa
sawit menjadi biodiesel. Buasri dkk., (2013) menyimpulkan bahwa katalis yang
mengandung CaCO3 berubah menjadi CaO setelah kalsinasi pada suhu 1000oC.
Kondisi Optimum, hasil konversi minyak kelapa sawit mendekati 95% pada
waktu reaksi 3 jam, suhu reaksi 65oC, rasio molar metanol/minyak 9, dan
penambahan katalis 10% berat dengan tekanan 1 atm dalam reaktor gelas.
Penelitian ini menunjukkan bahwa katalis CaO memiliki aktivitas dan kestabilan
yang sangat baik selama transesterifikasi. Katalis yang telah digunakan selama 4
kali penggunaan, kehilangan aktivitasnya rendah. Sifat bahan bakar biodiesel
yang diperoleh memenuhi semua standar biodiesel. Sebagai katalis padat, CaO
dapat menurunkan biaya biodiesel dan biaya pada tahap pemurnian. Sehingga
memiliki potensi untuk aplikasi industri dalam transesterifikasi minyak kelapa
sawit menjadi biodiesel.
Kemampuan dapat digunakan kembali katalis ditentukan dengan
melakukan

siklus

reaksi

(pengunaan

kembali

katalis).

Ketika

reaksi

transesterifikasi selesai, katalis dipisahkan dari campuran dan digunakan kembali
tanpa perlakuan khusus dalam reaksi kedua di bawah kondisi yang sama dengan
sebelumnya. Hal ini menemukan bahwa katalis yang disiapkan aktif untuk 3
siklus reaksi, dengan hasil biodiesel di atas 90%. Setelah 3 siklus reaksi, hasil
biodiesel menurun menjadi 90% (Buasri dkk., 2013). Berdasarkan uraian di atas
terlihat bahwa katalis yang berasal dari cangkang kerang darah memiliki potensi
dalam mengurangi biaya produksi biodiesel dan mengurangi limbah lingkungan.

12

BAB V
SIMPULAN DAN REKOMENDASI

5.1.

Simpulan
Berdasarkan uraian sebelumnya dapat disimpulkan bahwa:
1. Pemanfaatan cangkang kerang darah sebagai katalis dapat mengurangi
limbah lingkungan.
2. Cangkang kerang dapat manfaatkan sebagai katalis menggantikan katalis
homogen yang biasanya digunakan dalam produksi biodiesel.
3. Pemanfaatan cangkang kerang darah sebagai katalis mengurangi biaya
penyedian katalis dan biaya pada tahap pemisahan campuran reaksi akhir
biodiesel yang menggunakan katalis homogen.
4. Katalis cangkang kerang darah dapat digunakan kembali sehingga
menurunkan biaya untuk penyediaan katalis.

5.2.

Rekomendasi
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pemanfaatan cangkang

kerang darah sebagai katalis pada berbagai sampel minyak untuk produksi
biodiesel sehingga diharapkan pada masa yang akan datang masalah biaya
produksi biodiesel menjadi lebih murah dan perkembangan biodiesel di Indonesia
menjadi semakin maju.

13

DAFTAR PUSTAKA

Berchmans, H.J., dan Hirata, S. 2008. Biodiesel Production from Crude Jatropha
curcas L. Seed oil with a high content of free fatty acids. Bioresource
Technology 99, 1716-1721.

Buasri, A., Chaiyut, N., Loryuenyong, V., Worawanitchaphong, P., dan
Trongyong, V. 2013. Calcium Oxide Derived from Waste Shells of
Mussel, Cockle, and Scallop as the heterogeneous Catalyst for Biodiesel
Production. The Scientific World Journal Volume 2013, Article ID
460923.
Dinas Perikanan dan Kelautan Propinsi Riau. 2012. Statistik Perikanan Tangkap
Propinsi Riau, hal. 15-64.

Fanny, W.A., Subagja, dan Prakoso, T. 2012. Pengembangan Katalis Kalsium
Oksida Untuk Sintesis Biodiesel. Jurnal Teknik Kimia Indonesia , Vol. 11
(2) : 66-73.
Granados, M.L., Alonso, D. M., Alba-Rubio, A.C., Mariscal, R., Ojeda, M., and
Brettes, P. 2009. Tranesterification of Trygliserides by CaO: Increase of
the Reaction Rate by Biodiesel Addition. ACS Publication. 2259-2263
Hambali, E., Suryani, A., Dadang, Hariyadi, Hanafie, H., Reksowardojo, I., K.,
Rivai, M., Ihsanur, M., Suryadarma, P., Tjitrosemito, S., Soerawidjaja, T.,
H., Prawitasari, T., Prakoso, T., dan Purnama, W. 2006. Jarak Pagar
Tanaman Penghasil Biodiesel. Penebar Swadaya, Jakarta.

Hayyan, A., Alam, Md.Z., Mirghani, M.E.S., Kabbashi, N.A., Hakimi, N.I.N.M,
Siran, Y.M., dan Tahiruddin, S. 2010. Sludge Palm Oil As a Renewable
Raw Material For Biodiesel Production by Two-Step Processes.
Bioresourse Technology 101, 7804-7811.

Indah, S., T., Summa, M.S.A., dan Sari, A.K. 2011. Katalis Basa Heterogen
Campuran CaO dan SrO pada Reaksi Transesterifikasi Minyak Kelapa
Sawit. Prosiding Seminar Nasional AVoER ke-3
Lesbani, A., Kurniawati R., dan Mohadi, R. 2013. Produces Biodiesel Melalui
Reaksi Transesterifikasi Minyak Jelantah dengan Katalis Cangkang

14

Kerang Darah (Anadara granosa ) Hasil Dekomposisi. Indonesian EJournal of Applied Chemistry, Volume 1, Nomor 2, November 2013.

Nakatani, N., Takamori, H., Takeda, K., Sukugawa, H. 2009. Transesterification
of Soybean Oil Using Combusted Oyster Shell waste As A Catalyst.
Biores. Technol, 100, 1510-1513.

Nasution, S. 2009. Biomassa Kerang Anadara granosa pada Perairan Pantai
Kabupaten Indragiri Hilir. Jurnal Natur Indonesia. 12(1). 61-66
Nurhayati, Muhdarina, dan Utami, W. 2013. Mollusk Shell Waste of Anadara
granosa as a Heterogeneous Catalyst For The Production of Biodiesel.
Prosiding Seminar Nasional Kimia UGM 2013, ISSN: 2338-2368.

Padil., Wahyuningsih, S., dan Awaluddin, A. 2010. Pembuatan Biodiesel dari
Minyak Kelapa Melalui Reaksi Metanolisis Menggunakan Katalis CaCO3
yang dipijarkan. Jurnal Natur Indonesia 13 (1): 27-32
Qoniah, I., dan Pratyoko, D. 2010. Penggunaan Cangkang Bekicot Sebagai
Katalis untuk Reaksi Transesterifikasi Refined Palm Oil. Prosiding Skripsi
Semester Genap 2010/2011.
Sari, Y.M. 2012. Potensi Minyak Kelapa Sawit (CPO) Sebagai Biodiesel
Alternatif Pengganti Solar di Provinsi Riau. Univeritas Riau, Pekanbaru.

Setiabudiningsih. 2004. Penelitian Kerang di Concong Luar Kecamatan Kuinora
Kabupaten Indragiri Hilir. Dinas Kelautan dan Perikanan, Pekanbaru.

Sukardjo. 1990. Kimia Anorganik. Rineka Cipta, Jakarta.
Tantra, H. D., Tandean, E., Indraswati, N., dan Ismadji, S. 2011. Katalis Dari
Limbah Kerang Batik (phapia undulata) Untuk Pembuatan Biodiesel dari
Minyak Kelapa Sawit. Prosiding Seminar Nasional Fundamental dan
Aplikasi Teknik Kimia 2011

Utami, W. 2013. Sintesis Menggunakan Cangkang Kerang Darah (Anadara
granosa ). Skripsi. Univeritas Riau, Pekanbaru.

Yuniarto, W., Hoerudin, A., H., dan Hanny. 2008. Penggunaan Katalis Heterogen
Berbasis Zinc Oxide (ZnO) untuk Produksi Biodisel. PKMP . Institut
Taknologi Bandung, Bandung.

15