Analisis Unjuk Kerja Mesin Diesel Satu Silinder Mengunakan Supercarjer Berbahan Bakar Pertadex dan Campuran Pertadex Biodiesel Biji Bunga Matahari
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Biodiesel
2.1.1 Sejarah Penggunaan Bahan Bakar Alternatif Biodiesel
Sejarah
biodiesel
dimulai
dipertengahan
1800-an,
Transesterifikasi
minyak
sayur dilakukan pada awal 1853 oleh ilmuwan E. Duffy and J. Patrick, pada tahun
sebelumnya mesin diesel ditemukan. Adalah mesin milik Rudolf Diesel's yang dijadikan
model utama, sebuah mesin berukuran 10 ft (3 m) silinder besi dengan roda gaya pada bagian
dasar, melaju pada saat pengoperasian
1893. Untuk mengenang hal ini,
pertama
10Agustus
di Augsburg, Germany, 10 Agustus
dideklarasikan
sebagai
Hari
Biodiesel
Internasional
Rudolf Diesel mendemonstrasikan sebuah mesin diesel yang berjalan dengan bahan
bakar minyak kacang tanah (atas permintaan pemerintah Perancis) dibangun oleh French
OttoCompany pada saat pameran dunia di Paris, Perancis pada tahun 1900. Mesin ini
mendapatkan harga tertinggi. Mesin ini dijadikan prototipe Diesel's vision karena
menggunakan tenaga minyak kacang tanah. Sebuah bahan bakar yang bukan termasuk
biodiesel, karena tidak diproses secara transesterifikasi. Dia percaya bahwa penggunaan
bahan bakar dengan biomassa merupakanmesin masa depan. Pada tahun 1912 pidato Diesel
mengatakan, "penggunaan minyak nabati untuk bahan bakar mesin terlihat tidak menarik
pada saat ini, akan tetapi menjadi hal yang sangat penting setara dengan petroleum dan
produk batubara di masa depan."
Gambar 2.1 Rudolf Christian Karl Diesel
6
Universitas Sumatera Utara
Minyak yang didapatkan langsung dari pemerahan atau pengempaan biji sumber minyak
(oilseed), yang kemudian disaring dan dikeringkan (untuk mengurangi kadar air), disebut
sebagai minyak lemak mentah. Minyak lemak mentah yang diproses lanjut guna
menghilangkan kadar fosfor (degumming) dan asam-asam lemak bebas (dengan netralisasi
dan steam refining) disebut dengan refined fatty oil atau straight vegetable oil (SVO). SVO
didominasi oleh trigliserida sehingga memiliki viskositas dinamik yang sangat tinggi
dibandingkan dengan solar (bisa mencapai 100 kali lipat, misalkan pada Castor Oil). Oleh
karena itu, penggunaan SVO secara langsung di dalam mesin diesel umumnya memerlukan
modifikasi/tambahan peralatan khusus pada mesin, misalnya penambahan pemanas bahan
bakar sebelum sistem pompa dan injektor bahan bakar untuk menurunkan harga viskositas.
Viskositas (atau kekentalan) bahan bakar yang sangat tinggi akan menyulitkan pompa bahan
bakar dalam mengalirkan bahan bakar ke ruang bakar. Aliran bahan bakar yang rendah akan
menyulitkan terjadinya atomisasi bahan bakar yang baik. Buruknya atomisasi berkorelasi
langsung dengan kualitas pembakaran, daya mesin, dan emisi gas buang.
Pada tahun 1920an, perusahaan mesin diesel mengutamakan pembuatan mesin dengan
petrodiesel sebagai bahan bakar utama dimana
memiliki nilai viskositas rendah
(berbahan bakar fosil), dibandingkan mesin untuk bahan bakar nabati. Industri petroleum
dapat menentukan harga di pasar bahan bakar karena bahan bakar fosil lebih murah dari
bahan bakar alternatif. Pada akhirnya, persaingan ini hampir menyebabkan infrastruktur
produksi bahan bakar nabati hancur. Namun akhir akhir ini, karena terkait dampak
lingkungan serta menurunnya harga bahan bakar nabati, bahan bakar nabati semakin
diminati.
Disamping itu, ketertarikan penggunaan minyak nabati sebagai bahan bakar dalam
pembakaran internal mesin dilaporkan oleh beberapa Negara pada tahun 1920an dan 1930an
serta pada akhir perang dunia ke-II. Belgia, Perancis, Itali, Inggris, Portugal, Jerman, Brazil,
Argentina, Jepang dan Cina telah melaporkan pengujian serta penggunaan minyak nabati
sebagai bahan bahan bakar diesel pada masa ini. Beberapa masalah terjadi karena tingkat visk
ositas minyak nabati yang tinggi dibandingkan dengan petroleum, yang mana menghasilkan
kekurangan dalam atomisasi bahan bakar saat penyemprotan bahan bakar serta sering
meninggalkan kerak pada injektor, ruang pembakaran dan katup. Untuk mengatasi masalah
ini dilakukan pemanasan minyak nabati, pencampuran dengan petroleum, pirolisis serta
pemecahan minyak.
7
Universitas Sumatera Utara
2.1.2
Definisi Biodiesel
Biodiesel adalah bahan bakar mesin diesel yang berupa ester mono alkil asam-
asam
lemak
rantai
panjang,
yang diturunkan dari minyak tumbuh-tumbuhan atau
lemak hewan.Biodiesel merupakan salah satu bahan bakar alternatif ramah lingkungan,
tidak mempunyai efek terhadap kesehatan dan dapat dipakai sebagai bahan bakar kendaraan
bermotor serta dapat lebih menurunkan emisi bila dibandingkan dengan minyak diesel.
Biodiesel mempunyai sifat pembakaran yang serupa dengan minyak solar, sehingga
dapat dipergunakan langsung pada mesin berbahan bakar minyak solar tanpa mengubah
mesin.
Biodiesel bisa digunakan dengan mudah karena dapat bercampur dengan segala
komposisi dengan minyak solar, mempunyai sifat fisik yang hampir sama dengan solar biasa
sehingga dapat diaplikasikan langsung untuk mesin-mesin diesel yang telah ada hampir
tanpa modifikasi, dapat terdegradasi dengan mudah (biodegradable), memiliki angka
cetana yang lebih baik dari minyak solar biasa, asap buangan biodiesel tidak hitam, tidak
mengandung sulfur dan senyawa aromatik sehingga emisi pembakaran yang dihasilkan
ramah lingkungan. Angka cetana adalah bilangan yang menunjukkan ukuran baik tidaknya
kualitas solar berdasarkan sifat kecepatan bakar dalam ruang bakar mesin. Semakin
tinggi bilangan cetana, semakin cepat pembakaran dan semakin baik efisiensi
termodinamisnya.
Penggunaan dan produksi biodiesel meningkat dengan cepat, terutama di Eropa,
Amerika Serikat, dan Asia, meskipun dalam pasar masih sebagian kecil saja dari penjualan
bahan bakar. Pertumbuhan SPBU membuat semakin banyaknya penyediaan biodiesel kepada
konsumen dan juga pertumbuhan kendaraan yang menggunakan biodiesel sebagai bahan
bakar.
Dibandingkan dengan solar, biodiesel memiliki kelebihan diantaranya :
1. Dapat terurai (biodegradable)
2. Tidak memerlukan modifikasi mesin diesel yang telah ada.
3. Tidak memperparah efek rumah kaca karena siklus karbon yang terlibat pendek.
8
Universitas Sumatera Utara
4. Kandungan energi yang hampir sama dengan kandungan energi petroleum
diesel.
5. Penggunaan biodiesel dapat memperpanjang usia mesin diesel karena memberikan
lubrikasi lebih daripada bahan bakar petroleum.
6. Memiliki flash point yang tinggi, yaitu sekitar 2000 C, sedangkan bahan bakar
petroleum diesel flash pointnya hanya 700 C.
7. Bilangan setana (cetane number) yang lebih tinggi daripada petroleum diesel
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 aldehidadan
senyawa aromatik berkurang 13%.
Tabel 2.1 Karateristik dan standar biodiesel (Lit.22)
Parameter
Satuan
Angka asam
Kadar
air
Mg KOH/g
dan %vol
Standar
Nasional Biodiesel
Indonesia
ASTM
Maks 0,8
Maks 0,5
Maks 0,05
Maks 0,05
Maks 0,3
Maks 0,3
Standar
sedimen
Korosi dan lempeng %wt
tembaga
Residu karbon
%wt
Maks 0,05
Maks 0,05
Abu tersulfatkan
%wt
Maks 0,02
Maks 0,02
Blerang
%wt
Maks 100
Maks 50
Fosfor
Mg/kg
Maks 10
Maks 1
Gliserol Bebas
%wt
Maks 0,24
Maks 0,02
9
Universitas Sumatera Utara
Gliserol Total
%wt
Maks 0,24
Kadar Ester Alkil
%wt
96,56
Uji halpen
Negatif
Sumber : Badan Standarisasi Nasional (2006)
Thajana dan Pranowo
Maks 0,24
European Co,,ision (2007)
Kartika et.al (2011)
2.1.3. Pembuatan Biodiesel
Biodiesel dapat dibuat dari berbagai minyak hayati (minyak nabati atau lemak
hewani) melalui proses esterifikasi gliserida atau dikenal dengan proses alkoholisis. Reaksi
yang terjadi dapat dituliskan sebagai berikut (Ma, F., 1999; Hariyadi, dkk,2005).
Hampir seluruh minyak nabati dapat diolah menjadi biodiesel. Minyak nabati yang
dapat diolah menjadi biodiesel dapat dihasilkan oleh berbagai macam jenis tumbuhan seperti
kedelai, kanola, inti sawit, kelapa, jarak pagar, bunga matahari, biji kapuk, jagung dan
ratusan tanaman penghasil minyak lainnya. Namun bahan utama pembuatan biodiesel yang
sering digunakan adalah minyak jarak pagar karena minyak ini bukan merupakan minyak
untuk pangan karena minyak jarak ini memiliki sifat sangat beracun.
Pada skala kecil dapat dilakukan dengan bahan minyak goreng 1 liter yang baru
atau bekas. Metanol sebanyak 200 ml atau 0.2 liter. Soda api atau NaOH 3,5 gram untuk
minyak goreng bersih, jika minyak bekas diperlukan 4,5 gram atau mungkin lebih.
Kelebihan ini diperlukan untuk menetralkan asam lemak bebas atau FFA yang banyak
pada minyak goreng bekas. Dapat pula mempergunakan KOH namun mempunyai
harga lebih mahal dan diperlukan 1,4 kali lebih banyak dari soda. Proses pembuatan; Soda
api dilarutkan dalam Metanol dan kemudian dimasukan kedalam minyak dipanaskan
sekitar 55 oC, diaduk dengan cepat selama 15-20 menit kemudian dibiarkan dalam
keadaan dingin semalam. Maka akan diperoleh biodiesel pada bagian atas dengan
warna jernih kekuningan dan sedikit bagian bawah campuran antara sabun dari FFA, sisa
metanol yang tidak bereaksi dan gliserin sekitar 79 ml.
10
Universitas Sumatera Utara
Biodiesel merupakan cairan kekuningan pada bagian atas dipisahkan dengan
mudah dengan menuang dan menyingkirkan bagian bawah dari cairan. Untuk skala besar
produk bagian bawah dapat dimurnikan untuk memperoleh gliserin yang berharga mahal,
juga sabun dan sisa metanol yang tidak bereaksi.
Gambar 2.2 Diagram Alir Biodiesel (Lit.6; Hal.41)
Pembuatan biodiesel dapat dilakukan dengan cara berikut ini:
1. Proses reaksi kimia
Reaksi kimia dalam pembuatan biodiesel bisa dilakukan dengan 2 cara, yaitu :
1.a. Reaksi Trans-esterifikasi
Transesterifikasi
(biasa
disebut
dengan
alkoholisis)
adalah
tahap
konversi
daritrigliserida (minyak nabati) menjadi alkyl ester, melalui reaksi dengan alkohol,
danmenghasilkan produk samping yaitu gliserol. Di antara alkohol-alkohol monohidrik yang
menjadi kandidat sumber/pemasok gugus alkil, methanol adalah yang paling umum
digunakan, karena harganya murah dan reaktifitasnya paling tinggi (sehingga reaksi disebut
metanolisis).Jadi, di sebagian besar dunia ini, biodiesel praktis identik dengan ester metil
asam-asam lemak (Fatty Acids Metil Ester, FAME).
Berikut ini dapat dilihat rumus kimia proses transesterifikasi :
11
Universitas Sumatera Utara
Hal-hal yang mempengaruhi reaksi transesterifikasi
Tahapan reaksi transesterifikasi pembuatan biodiesel selalu menginginkan
agar
didapatkan produk biodiesel dengan jumlah yang maksimum. Beberapa kondisi reaksi
yang mempengaruhi konversi serta perolehan biodiesel melalui transesterifikasi adalah
sebagai berikut (Freedman, 1984):
a. Pengaruh air dan asam lemak bebas
Minyak nabati yang akan ditransesterifikasi harus memiliki angka asam yang lebih
kecil dari 1. Banyak peneliti yang menyarankan agar kandungan asam lemak bebas lebih
kecil dari 0.5% (
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Biodiesel
2.1.1 Sejarah Penggunaan Bahan Bakar Alternatif Biodiesel
Sejarah
biodiesel
dimulai
dipertengahan
1800-an,
Transesterifikasi
minyak
sayur dilakukan pada awal 1853 oleh ilmuwan E. Duffy and J. Patrick, pada tahun
sebelumnya mesin diesel ditemukan. Adalah mesin milik Rudolf Diesel's yang dijadikan
model utama, sebuah mesin berukuran 10 ft (3 m) silinder besi dengan roda gaya pada bagian
dasar, melaju pada saat pengoperasian
1893. Untuk mengenang hal ini,
pertama
10Agustus
di Augsburg, Germany, 10 Agustus
dideklarasikan
sebagai
Hari
Biodiesel
Internasional
Rudolf Diesel mendemonstrasikan sebuah mesin diesel yang berjalan dengan bahan
bakar minyak kacang tanah (atas permintaan pemerintah Perancis) dibangun oleh French
OttoCompany pada saat pameran dunia di Paris, Perancis pada tahun 1900. Mesin ini
mendapatkan harga tertinggi. Mesin ini dijadikan prototipe Diesel's vision karena
menggunakan tenaga minyak kacang tanah. Sebuah bahan bakar yang bukan termasuk
biodiesel, karena tidak diproses secara transesterifikasi. Dia percaya bahwa penggunaan
bahan bakar dengan biomassa merupakanmesin masa depan. Pada tahun 1912 pidato Diesel
mengatakan, "penggunaan minyak nabati untuk bahan bakar mesin terlihat tidak menarik
pada saat ini, akan tetapi menjadi hal yang sangat penting setara dengan petroleum dan
produk batubara di masa depan."
Gambar 2.1 Rudolf Christian Karl Diesel
6
Universitas Sumatera Utara
Minyak yang didapatkan langsung dari pemerahan atau pengempaan biji sumber minyak
(oilseed), yang kemudian disaring dan dikeringkan (untuk mengurangi kadar air), disebut
sebagai minyak lemak mentah. Minyak lemak mentah yang diproses lanjut guna
menghilangkan kadar fosfor (degumming) dan asam-asam lemak bebas (dengan netralisasi
dan steam refining) disebut dengan refined fatty oil atau straight vegetable oil (SVO). SVO
didominasi oleh trigliserida sehingga memiliki viskositas dinamik yang sangat tinggi
dibandingkan dengan solar (bisa mencapai 100 kali lipat, misalkan pada Castor Oil). Oleh
karena itu, penggunaan SVO secara langsung di dalam mesin diesel umumnya memerlukan
modifikasi/tambahan peralatan khusus pada mesin, misalnya penambahan pemanas bahan
bakar sebelum sistem pompa dan injektor bahan bakar untuk menurunkan harga viskositas.
Viskositas (atau kekentalan) bahan bakar yang sangat tinggi akan menyulitkan pompa bahan
bakar dalam mengalirkan bahan bakar ke ruang bakar. Aliran bahan bakar yang rendah akan
menyulitkan terjadinya atomisasi bahan bakar yang baik. Buruknya atomisasi berkorelasi
langsung dengan kualitas pembakaran, daya mesin, dan emisi gas buang.
Pada tahun 1920an, perusahaan mesin diesel mengutamakan pembuatan mesin dengan
petrodiesel sebagai bahan bakar utama dimana
memiliki nilai viskositas rendah
(berbahan bakar fosil), dibandingkan mesin untuk bahan bakar nabati. Industri petroleum
dapat menentukan harga di pasar bahan bakar karena bahan bakar fosil lebih murah dari
bahan bakar alternatif. Pada akhirnya, persaingan ini hampir menyebabkan infrastruktur
produksi bahan bakar nabati hancur. Namun akhir akhir ini, karena terkait dampak
lingkungan serta menurunnya harga bahan bakar nabati, bahan bakar nabati semakin
diminati.
Disamping itu, ketertarikan penggunaan minyak nabati sebagai bahan bakar dalam
pembakaran internal mesin dilaporkan oleh beberapa Negara pada tahun 1920an dan 1930an
serta pada akhir perang dunia ke-II. Belgia, Perancis, Itali, Inggris, Portugal, Jerman, Brazil,
Argentina, Jepang dan Cina telah melaporkan pengujian serta penggunaan minyak nabati
sebagai bahan bahan bakar diesel pada masa ini. Beberapa masalah terjadi karena tingkat visk
ositas minyak nabati yang tinggi dibandingkan dengan petroleum, yang mana menghasilkan
kekurangan dalam atomisasi bahan bakar saat penyemprotan bahan bakar serta sering
meninggalkan kerak pada injektor, ruang pembakaran dan katup. Untuk mengatasi masalah
ini dilakukan pemanasan minyak nabati, pencampuran dengan petroleum, pirolisis serta
pemecahan minyak.
7
Universitas Sumatera Utara
2.1.2
Definisi Biodiesel
Biodiesel adalah bahan bakar mesin diesel yang berupa ester mono alkil asam-
asam
lemak
rantai
panjang,
yang diturunkan dari minyak tumbuh-tumbuhan atau
lemak hewan.Biodiesel merupakan salah satu bahan bakar alternatif ramah lingkungan,
tidak mempunyai efek terhadap kesehatan dan dapat dipakai sebagai bahan bakar kendaraan
bermotor serta dapat lebih menurunkan emisi bila dibandingkan dengan minyak diesel.
Biodiesel mempunyai sifat pembakaran yang serupa dengan minyak solar, sehingga
dapat dipergunakan langsung pada mesin berbahan bakar minyak solar tanpa mengubah
mesin.
Biodiesel bisa digunakan dengan mudah karena dapat bercampur dengan segala
komposisi dengan minyak solar, mempunyai sifat fisik yang hampir sama dengan solar biasa
sehingga dapat diaplikasikan langsung untuk mesin-mesin diesel yang telah ada hampir
tanpa modifikasi, dapat terdegradasi dengan mudah (biodegradable), memiliki angka
cetana yang lebih baik dari minyak solar biasa, asap buangan biodiesel tidak hitam, tidak
mengandung sulfur dan senyawa aromatik sehingga emisi pembakaran yang dihasilkan
ramah lingkungan. Angka cetana adalah bilangan yang menunjukkan ukuran baik tidaknya
kualitas solar berdasarkan sifat kecepatan bakar dalam ruang bakar mesin. Semakin
tinggi bilangan cetana, semakin cepat pembakaran dan semakin baik efisiensi
termodinamisnya.
Penggunaan dan produksi biodiesel meningkat dengan cepat, terutama di Eropa,
Amerika Serikat, dan Asia, meskipun dalam pasar masih sebagian kecil saja dari penjualan
bahan bakar. Pertumbuhan SPBU membuat semakin banyaknya penyediaan biodiesel kepada
konsumen dan juga pertumbuhan kendaraan yang menggunakan biodiesel sebagai bahan
bakar.
Dibandingkan dengan solar, biodiesel memiliki kelebihan diantaranya :
1. Dapat terurai (biodegradable)
2. Tidak memerlukan modifikasi mesin diesel yang telah ada.
3. Tidak memperparah efek rumah kaca karena siklus karbon yang terlibat pendek.
8
Universitas Sumatera Utara
4. Kandungan energi yang hampir sama dengan kandungan energi petroleum
diesel.
5. Penggunaan biodiesel dapat memperpanjang usia mesin diesel karena memberikan
lubrikasi lebih daripada bahan bakar petroleum.
6. Memiliki flash point yang tinggi, yaitu sekitar 2000 C, sedangkan bahan bakar
petroleum diesel flash pointnya hanya 700 C.
7. Bilangan setana (cetane number) yang lebih tinggi daripada petroleum diesel
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 aldehidadan
senyawa aromatik berkurang 13%.
Tabel 2.1 Karateristik dan standar biodiesel (Lit.22)
Parameter
Satuan
Angka asam
Kadar
air
Mg KOH/g
dan %vol
Standar
Nasional Biodiesel
Indonesia
ASTM
Maks 0,8
Maks 0,5
Maks 0,05
Maks 0,05
Maks 0,3
Maks 0,3
Standar
sedimen
Korosi dan lempeng %wt
tembaga
Residu karbon
%wt
Maks 0,05
Maks 0,05
Abu tersulfatkan
%wt
Maks 0,02
Maks 0,02
Blerang
%wt
Maks 100
Maks 50
Fosfor
Mg/kg
Maks 10
Maks 1
Gliserol Bebas
%wt
Maks 0,24
Maks 0,02
9
Universitas Sumatera Utara
Gliserol Total
%wt
Maks 0,24
Kadar Ester Alkil
%wt
96,56
Uji halpen
Negatif
Sumber : Badan Standarisasi Nasional (2006)
Thajana dan Pranowo
Maks 0,24
European Co,,ision (2007)
Kartika et.al (2011)
2.1.3. Pembuatan Biodiesel
Biodiesel dapat dibuat dari berbagai minyak hayati (minyak nabati atau lemak
hewani) melalui proses esterifikasi gliserida atau dikenal dengan proses alkoholisis. Reaksi
yang terjadi dapat dituliskan sebagai berikut (Ma, F., 1999; Hariyadi, dkk,2005).
Hampir seluruh minyak nabati dapat diolah menjadi biodiesel. Minyak nabati yang
dapat diolah menjadi biodiesel dapat dihasilkan oleh berbagai macam jenis tumbuhan seperti
kedelai, kanola, inti sawit, kelapa, jarak pagar, bunga matahari, biji kapuk, jagung dan
ratusan tanaman penghasil minyak lainnya. Namun bahan utama pembuatan biodiesel yang
sering digunakan adalah minyak jarak pagar karena minyak ini bukan merupakan minyak
untuk pangan karena minyak jarak ini memiliki sifat sangat beracun.
Pada skala kecil dapat dilakukan dengan bahan minyak goreng 1 liter yang baru
atau bekas. Metanol sebanyak 200 ml atau 0.2 liter. Soda api atau NaOH 3,5 gram untuk
minyak goreng bersih, jika minyak bekas diperlukan 4,5 gram atau mungkin lebih.
Kelebihan ini diperlukan untuk menetralkan asam lemak bebas atau FFA yang banyak
pada minyak goreng bekas. Dapat pula mempergunakan KOH namun mempunyai
harga lebih mahal dan diperlukan 1,4 kali lebih banyak dari soda. Proses pembuatan; Soda
api dilarutkan dalam Metanol dan kemudian dimasukan kedalam minyak dipanaskan
sekitar 55 oC, diaduk dengan cepat selama 15-20 menit kemudian dibiarkan dalam
keadaan dingin semalam. Maka akan diperoleh biodiesel pada bagian atas dengan
warna jernih kekuningan dan sedikit bagian bawah campuran antara sabun dari FFA, sisa
metanol yang tidak bereaksi dan gliserin sekitar 79 ml.
10
Universitas Sumatera Utara
Biodiesel merupakan cairan kekuningan pada bagian atas dipisahkan dengan
mudah dengan menuang dan menyingkirkan bagian bawah dari cairan. Untuk skala besar
produk bagian bawah dapat dimurnikan untuk memperoleh gliserin yang berharga mahal,
juga sabun dan sisa metanol yang tidak bereaksi.
Gambar 2.2 Diagram Alir Biodiesel (Lit.6; Hal.41)
Pembuatan biodiesel dapat dilakukan dengan cara berikut ini:
1. Proses reaksi kimia
Reaksi kimia dalam pembuatan biodiesel bisa dilakukan dengan 2 cara, yaitu :
1.a. Reaksi Trans-esterifikasi
Transesterifikasi
(biasa
disebut
dengan
alkoholisis)
adalah
tahap
konversi
daritrigliserida (minyak nabati) menjadi alkyl ester, melalui reaksi dengan alkohol,
danmenghasilkan produk samping yaitu gliserol. Di antara alkohol-alkohol monohidrik yang
menjadi kandidat sumber/pemasok gugus alkil, methanol adalah yang paling umum
digunakan, karena harganya murah dan reaktifitasnya paling tinggi (sehingga reaksi disebut
metanolisis).Jadi, di sebagian besar dunia ini, biodiesel praktis identik dengan ester metil
asam-asam lemak (Fatty Acids Metil Ester, FAME).
Berikut ini dapat dilihat rumus kimia proses transesterifikasi :
11
Universitas Sumatera Utara
Hal-hal yang mempengaruhi reaksi transesterifikasi
Tahapan reaksi transesterifikasi pembuatan biodiesel selalu menginginkan
agar
didapatkan produk biodiesel dengan jumlah yang maksimum. Beberapa kondisi reaksi
yang mempengaruhi konversi serta perolehan biodiesel melalui transesterifikasi adalah
sebagai berikut (Freedman, 1984):
a. Pengaruh air dan asam lemak bebas
Minyak nabati yang akan ditransesterifikasi harus memiliki angka asam yang lebih
kecil dari 1. Banyak peneliti yang menyarankan agar kandungan asam lemak bebas lebih
kecil dari 0.5% (