pemanfaatan biodiesel dan limbah produksi materials x110/teachers... · dan pada akhir diklat...

i

MODUL

PEMANFAATAN BIODIESEL DAN LIMBAH PRODUKSI

Disusun oleh: Odi Fauzi, ST

Niamul Huda, ST., M.Pd

Didukungi oleh:

TEACHING BIOMASS TECHNOLOGIES AT MEDIUM TECHNICAL SCHOOLS

Dikembangkan oleh:

ETC Foundation the Netherlands

Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Pusat Pengembangan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan Bidang Mesin dan Teknik Industri/ TEDC Bandung Maret 2014

DIKLAT TEKNOLOGI BIODIESEL BAGI GURU

ii

KATA PENGANTAR

Modul ini dimaksudkan untuk memandu peserta pendidikan dan

pelatihan kompetensi untuk melaksanakan tugas kegiatan belajar di

tempat diklat ataupun di tempat masing-masing. Dengan demikian

diharapkan setiap peserta diklat akan berusaha untuk melatih diri

memecahkan berbagai persoalan sesuai dengan tuntutan kompetensi

yang akan dipilih.

Di dalam buku modul ini diberikan kegiatan belajar, tugas- tugas

dan tes formatif dimana seluruh kegiatan tersebut diharapkan

dikerjakan/dilakukan secara man-diri/kelompok oleh setiap peserta diklat

untuk melatih kemampuan dirinya dalam memecahkan berbagai

persoalan

Dalam pelaksanaanya seluruh kegiatan dilakukan oleh setiap

peserta/siswa dengan arahan Pembimbing/Instruktur yang ditugaskan,

dan pada akhir diklat seluruh materi dari modul ini akan diujikan secara

mandiri untuk memenuhi tuntutan kompetensi dan standar

pekerjaan/perusahaan.

Materi pembelajaran atau bahan dari modul dan tugas-tugas ini

diambil dari be-berapa buku referensi yang dipilih dan juga buku referensi

tersebut sebagai bahan bacaan yang dianjurkan untuk memperkaya

penguasaan kompetensi peserta diklat.

Diharapkan setiap peserta pelatihan setelah mempelajari dan

melaksanakan semua petunjuk dari modul ini secara tuntas, akan

mempunyai kompetensi sesuai dengan tuntutan pekerjaan sebagai

tenaga pelaksana pemeliharaan Teknik Energi Terbarukan.

Bandung,

Kepala

DR. Dedy H. Karwan, MM

NIP 195600301981031003

iii

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL ............................................................................................................... v

BAB I .................................................................................................................................. 1

A. Latar belakang............................................................................................................. 1

B. Deskripsi ...................................................................................................................... 4

C. Tujuan Pembelajaran .................................................................................................. 4

D. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok .......................................................................... 4

BAB II ................................................................................................................................. 5

KEGIATAN PEMBELAJARAN ................................................................................................. 5

A. Materi Pokok 1 ..................................................................................................... 5

3.1. Definisi Biodiesel .................................................................................................. 5

3.2. Sejarah Biodiesel ................................................................................................. 5

3.3. Biodisel sebagai pengganti bahan bakar .......................................................... 8

3.4. Keunggulan Biodiesel : ........................................................................................ 9

3.5. Kelemahan Biodiesel: ........................................................................................ 11

B. Materi Pokok 2 ................................................................................................... 14

1. Perkembangan biodiesel di Indonesia ........................................................... 14

2. Indikator Keberhasilan ......................................................................................... 14

3. Uraian ................................................................................................................... 14

3.1. Beberapa Jenis Biofuel yang Dikembangkan di Indonesia ......................... 14

a. Bioetanol ........................................................................................................... 15

b. Biodiesel ............................................................................................................ 16

c. Biogas ................................................................................................................ 17

3.2. Bahan Baku Bio-diesel. ..................................................................................... 19

3.3. Bahan Baku Etanol. ........................................................................................... 21

3.4. Tanaman-Tanaman yang dapat dijadikan Biodiesel ..................................... 22

3.5. Pencampuran ...................................................................................................... 23

3.6. Cara Membuat Biodisel dari Biji Jarak (Jathropa curcas) ............................ 25

iv

3.7. Kekurangan Biodiesel dari Jarak ..................................................................... 27

3.8. Kelebihan Biodiesel dari Jarak ......................................................................... 28

3.9. Potensi Kelapa Menjadi Bahan Bakar Minyak (Biodiesel) ........................... 28

3.10. Cara Pembuatan Kelapa Menjadi Bahan Bakar Minyak (Biodiesel) .. 30

3.11. Pengolahan Buah Jarak Menjadi Biodiesel ............................................ 32

Tahap-tahap pengambilan minyak dari biji jarak :............................................. 32

C. Materi Pokok 3 ................................................................................................... 38

3.1. Proses Pengolahan ............................................................................................ 39

3.2. Proses Lanjutan (Pencucian) ........................................................................... 41

3.3. Proses Satu Tahap ............................................................................................ 46

3.4. Proses Dua Tahap ............................................................................................. 48

3.5. Uji Kualitas Biodiesel ......................................................................................... 52

D. Materi Pokok 4 ................................................................................................... 59

3.1. Harga Minyak Mentah $40/barrel ( Kasus Dasar). ........................................ 59

3.2. Perkiraan Kebutuhan Bio-diesel. ..................................................................... 60

3.3. Perkiraan Kebutuhan Bio-etanol. ..................................................................... 61

3.4. Perkiraan Kebutuhan Energi Non-Minyak Lainnya. ...................................... 62

3.5. Perkiraan Kebutuhan Lahan Dan Kebutuhan Bahan Baku Biofuels

Sebagai Sumber Energi Pada 2005 - 2025. ................................................. 63

v

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Luas Lahan Bahan Baku dan Potensi Produksi Bio-diesel

menurut wilayah ....................................................................................... 20

Tabel 2. 2 Luas Lahan Bahan Baku dan Potensi Produksi Etanol menurut

Wilayah di Indonesia 2004. ...................................................................... 21

Tabel 3. 1 Jatropha biodiesel dibandingkan dengan petro-diesel dan EU

Standars .................................................................................................. 54

Tabel 3. 2 Perbandingan Sifat Minyak Diesel .......................................... 54

Tabel 3. 3 Hasil Uji Beberapa Biodiesel ................................................... 55

Tabel 4. 1 Perkiraan Kebutuhan Energi Pada Sektor Transportasi di

Indonesia 2005-2025. .............................................................................. 60

Tabel 4. 2 Kebutuhan Lahan dan Produksi Kelapa Sawit untuk Memenuhi

Kebutuhan Bio-diesel 2017 – 2025 .......................................................... 64

vi

Tabel 4. 3 Rata-rata Produksi CPO per Hektar Lahan dan Kebutuhan

Lahan Kelapa Sawit untuk Memproduksi setiap Unit Energi Menurut

Wilayah .................................................................................................... 65

Tabel 4. 4 Perkiraan Kebutuhan Lahan dan Bahan Baku untuk Bio-etanol

dalam Memenuhi Kebutuhan Energi pada Sektor Transportasi ............... 66

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Siklus biodiesel ................................................................... 23

Gambar 2. 2 Tanaman jarak pagar .......................................................... 25

Gambar 2. 3 Buah jarak pagar ................................................................. 26

Gambar 2. 4 Alat penekan hidrolik ........................................................... 33

Gambar 2. 5 Metoda penekanan berulir .................................................. 34

Gambar 3. 1 Skema proses pengolahan ................................................. 39

Gambar 3. 2 Alternatif proses .................................................................. 41

Gambar 3. 3 Reaksi Trans-esterifikasi ..................................................... 42

Gambar 3. 4 Reaksi esterifikasi ............................................................... 45

Gambar 3. 5 Reaktor Trans-Esterifikasi ................................................... 55

Gambar 3. 6 Skema Produksi Biodiesel .................................................. 56

Gambar 3. 7 Proses Flow Diagram .......................................................... 56

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Pemanasan global yang memicu terjadinya perubahan iklim telah

menjadi perhatian masyarakat dunia. Wacana ini diangkat ke acara

Earth Summit di Rio de Janeiro, Brazil, pada tahun 1992 yang

menghasilkan Kerangka Konvensi untuk Perubahan Iklim (United

Nation Framework Convention on Climate Change- UNFCCC) dan

ditandatangai oleh 167 negara. Kerangka ini mengikat secara moral

semua negara-negara industri untuk menstabilkan emisi CO2. Indonesia

ikut menyetujui konvensi ini melalui Undang Undang No. 6 Tahun 1994

mengenai perubahan iklim dan Undang Undang No. 17 Tahun 2004

tentang pengesahan Protokol Kyoto.

Indonesia sebagai negara berkembang tidak berkewajiban untuk

mengurangi emisi CO2, namun diharapkan untuk melaporkan besarnya

emisi CO2 yang dihasilkan. Dalam kaitan ini, Indonesia telah

menyampaikan kepada UNFCCC hasil penyusunan Komunikasi

Nasional Pertama (First National Communication) pada tahun 1999 dan

Indonesia Second National Communication Under The United Nations

Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) pada tahun

2009 sebagai bukti keseriusannya dalam menangani perubahan iklim.

Salah satu rencana pemerintah untuk menurunkan emisi gas rumah

kaca di bidang energi adalah penggunaan bahan bakar yang lebih

bersih dan penggunaan energi baru dan terbarukan (EBT).

Emisi CO2 dapat berasal dari pembakaran bahan bakar fosil, seperti:

batubara, minyak bumi dan gas bumi, emisi dari industri semen dan

konversi lahan. Berdasarkan data dari Carbon Dioxide Information

Analysis Center (2000) penggunaan bahan bakar fosil merupakan

sumber utama emisi CO2 di dunia dan mencapai 74% dari total emisi.

Konversi lahan mempunyai kontribusi sebesar 24% dan industri semen

2

sebesar 3%. Emisi CO2 merupakan bagian terbesar dari emisi Gas

Rumah Kaca (GRK) di Indonesia dengan pangsa sebesar hampir 70 %

sedangkan gas lainnya sebesar 30 %. Berdasarkan laporan

Komunikasi Nasional Pertama, sumber utama emisi GRK adalah sektor

energi dan sektor kehutanan. Sektor energi mempunyai pangsa

sebesar 46 % dari total emisi GRK yang berasal dari penggunaan

bahan bakar fosil pada bermacam-macam aktivitas seperti: produksi

energi, pengolahan energi dan juga pembakaran energi yang

digunakan baik untuk pembangkit listrik maupun untuk keperluan

industri lainnya

Berdasarkan jenis energinya, konsumsi Bahan Bakar Minyak (BBM)

merupakan konsumsi energi komersial terbesar. Berdasarkan data

tahun 2010, bahwa konsumsi Bahan Bakar Minyak (BBM) mencapai 61

juta liter (Tabel 1).

Tabel 1 Penggunaan BBM pada sektor transportasi di Indonesia

Tahun AVGAS AVTUR MOGAS Minyk tanah

Minyak solar

Minyak diesel

Minyak bakar

Total

Ribu SBM* Ribu Kiloliter

2005 17 13.682 101.867 67.395 175.518 5.893 33.431 397.802 63.927

2006 19 14.303 99.458 59.412 164.656 3.289 33.554 374.691 60.222

2007 12 14.845 105.940 58.672 166.448 1.781 35.756 383.453 61.664

2008 11 15.526 114.796 46.836 175.148 1.196 34.594 388.107 62.388

2009 9 16.262 129.255 28.332 173.134 959 31.190 379.142 61.037

2010 15 22.180 148.575 18.093 174.669 990 23.719 388.241 61.730

*Setara Barel Minyak

Sumber :Kementerian ESDM (2012)

Konsumsi BBM yang tinggi ini membebani anggaran pemerintah dalam

pemberian subsidi. Peningkatan jumlah penduduk serta tingginya

ketergantungan masyarakat Indonesia terhadap minyak bumi semakin

memperparah kondisi di atas. Penambahan jumlah penduduk akan

berakibat pada peningkatan kebutuhan sarana transportasi dan

3

aktivitas industri yang akan berakibat lebih lanjut pada peningkatan

kebutuhan dan konsumsi BBM nasional. Beban tersebut akan terus

meningkat seiring dengan kenaikan harga minyak dunia karena

pemerintah masih harus mengimpor sebagian BBM untuk memenuhi

kebutuhan dalam negeri. Pemanfaatan Bahan Bakar Nabati (BBN) atau

biofuel sebagai sumber energi yang dapat diperbaharui dapat

merupakan salah satu pilihan untuk membantu mengatasi besarnya

tekanan kebutuhan BBM. Berbagai kebijakan pemerintah telah

dikeluarkan yang melibatkan banyak pihak mulai dari: tingkat

departemen, kelembagaan negara, pemerintah daerah, perguruan

tinggi, BUMN, perusahaan, LSM, koperasi hingga lapisan masyarakat.

Melalui Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2006

tentang Kebijakan Energi Nasional untuk mengembangkan sumber

energi alternatif sebagai pengganti BBM, Pemerintah mengumumkan

rencana Indonesia untuk mengurangi ketergantungan pada bahan

bakar minyak. Kebijakan ini bertujuan untuk mewujudkan keamanan

pasokan energi dalam negeri. Kebijakan utama meliputi penyediaan

energi yang optimal, pemanfaatan energi yang efisien, penetapan

harga energi ke arah harga keekonomian dan pelestarian lingkungan.

Pengembangan bioenergi atau bahan bakar nabati sebagai sumber

energi alternatif sangat strategis untuk mengatasi permasalahan yang

ada. Langkah nyata pemerintah Indonesia dalam pengembangan

bahan bakar nabati adalah dengan diterbitkannya Instruksi Presiden

No.1 Tahun 2006 tertanggal 25 Januari 2006 tentang Penyediaan dan

Pemanfaatan Bahan Bakar Nabati (Biofuel) sebagai Bahan Bakar Lain.

Penggunaan bahan bakar nabati sebagai subtitusi BBM juga telah

didukung oleh Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral

Republik Indonesia nomor 25 tahun 2013 tentang perubahan atas

peraturan menteri energi dan sumber daya mineral nomor 32 tahun

2008 tentang penyediaan, pemanfaatan, dan tata niaga bahan bakar

nabati (biofuel) sebagai bahan bakar lain. Berdasarkan Peraturan

4

Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia nomor 25

tahun 2013 bahan bakar yang ditetapkan kewajiban minimalnya

sebagai campuran bakar minyak adalah biodiesel, bioetanol, dan

minyak nabati murni.

B. Deskripsi

Modul ini berisi pengetahuan tentang peralatan pengolah biodiesel,

standar mutu biodiesel, dan prosedur analisa biodiesel.

C. Tujuan Pembelajaran

Setelah menyelesaikan modul ini, Peserta diklat diharapkan dapat

mengerti dan memahami berbagai aspek yang menjadi bagian dalam

rekayasa alat pengolah biodiesel serta mampu melakukan penentuan

standar mutu biodiesel.

D. Materi Pokok dan Sub Materi Pokok

Materi dan sub materi pokok dalam modul ini adalah:

1. Peralatan Pengolah Biodiesel

2. Standar Mutu Biodiesel

5

BAB II

KEGIATAN PEMBELAJARAN

A. Materi Pokok 1

1. Biodiesel

2. Indikator Keberhasilan

Setelah mengikuti kegiatan pembelajaran ini, peserta diklat dapat

menjelaskan tentang biodiesel

3. Uraian

3.1. Definisi Biodiesel

Biodiesel merupakan salah satu jenis biofuel (bahan bakar cair

dari pengolahan tumbuhan) di samping Bio-etanol. Biodiesel adalah

senyawa alkil ester yang diproduksi melalui proses alkoholisis

(transesterifikasi) antara trigliserida dengan metanol atau etanol

dengan bantuan katalis basa menjadi alkil ester dan gliserol; atau

esterifikasi asam-asam lemak (bebas) dengan metanol atau etanol

dengan bantuan katalis basa menjadi senyawa alkil ester dan air.

3.2. Sejarah Biodiesel

Biodiesel pertama kali dikenalkan di Afrika selatan sebelum

perang dunia II sebagai bahan bakar kenderaan berat.

Konsep penggunaan minyak tumbuh-tumbuhan sebagai bahan

pembuatan bahan bakarsudah dimulai pada tahun 1895 saat Dr.

Rudolf Christian Karl Diesel (Jerman, 1858-1913)mengembangkan

mesin kompresi pertama yang secara khusus dijalankan dengan

minyaktumbuh-tumbuhan. Mesin diesel atau biasa juga disebut

Compression Ignition Engine yangditemukannya itu merupakan suatu

mesin motor penyalaan yang mempunyai konsep penyalaandi

akibatkan oleh kompressi atau penekanan campuran antara bahan

bakar dan oxygen di dalam suatu mesin motor, pada suatu kondisi

tertentu. Konsepnya adalah bila suatu bahan bakar dicampur dengan

6

oxygen (dari udara) maka pada suhu dan tekanan tertentu bahan

bakartersebut akan menyala dan menimbulkan tenaga atau panas.

Pada saat itu, minyak untuk mesindiesel yang dibuat oleh

Dr.Rudolf Christian Karl Diesel tersebut berasal dari minyak

sayuran.Tetapi karena pada saat itu produksi minyak bumi (petroleum)

sangat melimpah dan murah,maka minyak untuk mesin diesel tersebut

digunakan minyak solar dari minyak bumi. Hal inimenjadi inpirasi

terhadap penerus Karl Diesel yang mendesain motor diesel dengan

spesifikasiminyak diesel.

Biodiesel merupakan metil/etil ester yang diproduksi dari minyak

tumbuhan atau hewan dan memenuhi kualitas untuk digunakan

sebagai bahan bakar di dalam mesin diesel.Sedangkan 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 vegetableoil (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.

7

Pemanasan bahan bakar sebelum memasuki sistem pompa dan

injeksi bahan bakar merupakan satu solusi yang paling dominan untuk

mengatasi permasalahan yang mungkin timbul pada penggunaan

SVO secara langsung pada mesin diesel. Pada umumnya, orang lebih

memilih untuk melakukan proses kimiawi pada minyak mentah atau

refined fatty oil/SVO untuk menghasilkan metil ester asam lemak (fatty

acid methyl ester - FAME) yang memilikiberat molekul lebih kecil dan

viskositas setara dengan solar sehingga bisa langsung digunakan

dalam mesin diesel konvensional. Biodiesel umumnya diproduksi dari

refined vegetable oil menggunakan proses transesterifikasi. Proses ini

pada dasarnya bertujuan mengubah [tri, di,mono] gliserida berberat

molekul dan berviskositas tinggi yang mendominasi komposisi

refinedfatty oil menjadi asam lemak methil ester (FAME).

Biodiesel mentah (kasar) yang dihasilkan proses transesterifikasi

minyak (atau esterifikasi asam-asam lemak) biasanya masih

mengandung sisa-sisa katalis, metanol, dan gliserol (atau air). Untuk

memurnikannya, biodiesel mentah (kasar) tersebut bisa dicuci dengan

air, sehingga pengotor-pengotor tersebut larut ke dalam dan terbawa

oleh fase air pencuci yang selanjutnya dipisahkan.Porsi pertama dari

air yang dipakai mencuci disarankan mengandung sedikit asam/basa

untuk menetralkan sisa-sisa katalis.Biodiesel yang sudah dicuci

kemudian dikeringkan pada kondisi vakum untuk menghasilkan

produk yang jernih (pertanda bebas air) dan bertitik nyala ³ 100 oC

(pertanda bebas metanol).

Melalui kombinasi-kombinasi yang jitu dari kondisi-kondisi reaksi

dan metode penyingkiran air, dan barangkali juga dengan

pelaksanaan reaksi secara bertahap, konversi sempurna asam-asam

lemak ke ester metilnya dapatdituntaskan dalam waktu 1 sampai

beberapa jam. Proses transesterifikasi dan sterifikasi dapat

digabungkan untuk mengolah bahan baku dengan kandungan asam

lemak bebas sedang sampai tinggi seperti CPO low grade, maupun

PFAD.

8

3.3. Biodisel sebagai pengganti bahan bakar

Bahan bakar nabati bioetanol dan biodiesel merupakan dua

kandidat kuat pengganti bensin dan solar yang selama ini digunakan

sebagai bahan bakar mesin Otto dan Diesel. Pemerintah Indonesia

telah mencanangkan pengembangan dan implementasi dua macam

bahan bakar tersebut, bukan hanya untuk menanggulangi krisis energi

yang mendera bangsa namun juga sebagai salah satu solusi

kebangkitan ekonomi masyarakat.

Biodiesel mempunyai rantai karbon antara 12 sampai 20 serta

mengandung oksigen.Adanya oksigen pada biodiesel

membedakannya dengan petroleum diesel (solar) yang komponen

utamanya hanya terdiri dari hidrokarbon.Jadi komposisi biodiesel dan

petroleum diesel sangat berbeda.Biodiesel terdiri dari metil ester asam

lemak nabati, sedangkan petroleum diesel adalah hidrokarbon.

Namun, biodiesel mempunyai sifat kimia dan fisika yang serupa

dengan petroleum diesel (solar) sehingga dapat digunakan langsung

untuk mesin diesel atau dicampur dengan petroleum diesel.

Pencampuran 20 % biodiesel ke dalam petroleum diesel

menghasilkan produk bahan bakar tanpa mengubah sifat fisik secara

nyata.Produk ini di Amerika dikenal sebagai Diesel B-20 yang banyak

digunakan untuk bahan bakar bus.

Energi yang dihasilkan oleh biodiesel relatif tidak berbeda

dengan petroleum diesel (128.000 BTU vs 130.000 BTU), sehingga

engine torque dan tenaga kuda yang dihasilkan juga sama. Walaupun

kandungan kalori biodiesel serupa dengan petroleum diesel, tetapi

karena biodiesel mengandung oksigen, maka flash pointnya lebih

tinggi sehingga tidak mudah terbakar.

Biodiesel juga tidak menghasilkan uap yang membahayakan

pada suhu kamar, maka biodiesel lebih aman daripada petroleum

diesel dalam penyimpanan dan penggunaannya.Di samping itu,

biodiesel tidak mengandung sulfur dan senyawa bensen yang

9

karsinogenik, sehingga biodiesel merupakan bahan bakar yang lebih

bersih dan lebih mudah ditangani dibandingkan dengan petroleum

diesel.

Penggunaan biodiesel juga dapat mengurangi emisi karbon

monoksida, hidrokarbon total, partikel, dan sulfur dioksida.Emisi

nitrous oxide juga dapat dikurangi dengan penambahan konverter

katalitik. Kelebihan lain dari segi lingkungan adalah tingkat

toksisitasnya yang 10 kali lebih rendah dibandingkan dengan garam

dapur dan tingkat biodegradabilitinya sama dengan glukosa, sehingga

sangat cocok digunakan pada kegiatan di perairan untuk bahan bakar

kapal/motor.

Biodiesel tidak menambah efek rumah kaca seperti halnya

petroleum diesel karena karbon yang dihasilkan masuk dalam siklus

karbon. Untuk penggunaan biodiesel pada dasarnya tidak perlu

modifikasi pada mesin diesel, bahkan biodiesel mempunyai efek

pembersihan terhadap tangki bahan bakar, injektor dan selang.

Biodiesel tergolong bahan bakar yang dapat diperbaharui karena

diproduksi dari hasilpertanian, antara lain: jarak pagar, kelapa, sawit,

kedele, jagung, rape seed, kapas, kacang tanah. Selain itu biodiesel

juga bisa dihasilkan dari lemak hewan dan minyak ikan.Penggunaan

biodiesel cukup sederhana, dapat terurai (biodegradable), tidak

beracun dan pada dasarnya bebas kandungan belerang (sulfur).

3.4. Keunggulan Biodiesel :

Biodiesel tidak beracun.

Biodiesel adalah bahan bakar biodegradable.

Biodiesel lebih aman dipakai dibandingkan dengan diesel

konvensional.

Biodiesel dapat dengan mudah dicampur dengan diesel

konvensional, dan dapat digunakan di sebagian besar jenis

kendaraan saat ini, bahkan dalam bentuk biodiesel B100 murni.

10

Biodiesel dapat membantu mengurangi ketergantungan kita

pada bahan bakar fosil, dan meningkatkan keamanan dan

kemandirian energi.

Biodiesel dapat diproduksi secara massal di banyak negara,

contohnya USA yang memiliki kapasitas untuk memproduksi

lebih dari 50 juta galon biodiesel per tahun.

Produksi dan penggunaan biodiesel melepaskan lebih sedikit

emisi dibandingkan dengan diesel konvensional, sekitar 78%

lebih sedikit dibandingkan dengan diesel konvensional.

Biodiesel memiliki sifat pelumas yang sangat baik, secara

signifikan lebih baik daripada bahan bakar diesel konvensional,

sehingga dapat memperpanjang masa pakai mesin.

Biodiesel memiliki delay pengapian lebih pendek dibandingkan

dengan diesel konvensional.

Biodiesel tidak memiliki kandungan sulfur, sehingga tidak

memberikan kontribusi terhadap pembentukan hujan asam.

Keuntungan lain dari biodiesel antara lain :

Termasuk bahan bakar yang dapat diperbaharui.

Tidak memerlukan modifikasi mesin diesel yang telah ada.

Tidak memperparah efek rumah kaca karena siklus karbon

yang terlibat pendek.

Kandungan energi yang hampir sama dengan kandungan

energi petroleum diesel.

Penggunaan biodiesel dapat memperpanjang usia mesin diesel

karena memberikan lubrikasi lebih daripada bahan bakar

petroleum.

Memiliki flash point yang tinggi, yaitu sekitar 200 oC,

sedangkan bahan bakar petroleum diesel flash pointnya hanya

70 oC.

Bilangan setana (cetane number) yang lebih tinggi daripada

petroleum diesel

11

3.5. Kelemahan Biodiesel:

Biodiesel saat ini sebagian besar diproduksi dari jagung yang

dapat menyebabkan kekurangan pangan dan meningkatnya

harga pangan. Hal ini bisa memicu meningkatnya kelaparan di

dunia.

Biodiesel 20 kali lebih rentan terhadap kontaminasi air

dibandingkan dengan diesel konvensional, hal ini bisa

menyebabkan korosi, filter rusak, pitting di piston, dll.

Biodiesel murni memiliki masalah signifikan terhadap suhu

rendah.

Biodiesel secara signifikan lebih mahal dibandingkan dengan

diesel konvensional.

Biodiesel memiliki kandungan energi yang jauh lebih sedikit

dibandingkan dengan diesel konvensional, sekitar 11% lebih

sedikit dibandingkan dengan bahan bakar diesel konvensional.

Biodiesel dapat melepaskan oksida nitrogen yang dapat

mengarah pada pembentukan kabut asap.

Biodiesel, meskipun memancarkan emisi karbon yang secara

signifikan lebih aman dibandingkan dengan diesel

konvensional, masih berkontribusi terhadap pemanasan global

dan perubahan iklim.

[http://www.indoenergi.com/2012/04/keunggulan-dan-kelemahan-

biodisel.html]

4. Latihan

1. Apakah yang dimaksud biodiesel ?

a. Senyawa alkil ester yang diproduksi melalui proses alkoholisis

b. Senyawa alkil ester yang diproduksi melalui proses trigliserida

c. Senyawa alkil ester yang diproduksi melalui proses pirolisis

d. Senyawa alkil ester yang diproduksi melalui proses destilasi

12

2. Apa keuntungan biodiesel mengandung oksigin dibanding dengan

petroleum diesel ?

a. Flash pointnya lebih tinggi sehingga tidak mudah terbakar

b. Flash pointnya lebih rendah sehingga tidak mudah terbakar

c. Flash pointnya lebih tinggi sehingga mudah terbakar

d. Flash pointnya lebih rendahi sehingga mudah terbakar

3. Yang tidak termasuk keuntungan biodiesel adalah

a. Biodiesel dapat dengan mudah dicampur dengan diesel

konvensional

b. Biodiesel 20 kali lebih rentan terhadap kontaminasi air

c. Bilangan setana (cetane number) yang lebih tinggi daripada

petroleum diesel

d. Tidak memperparah efek rumah kaca karena siklus karbon yang

terlibat pendek

5. Rangkuman

Biodiesel adalah senyawa alkil ester yang diproduksi melalui proses

alkoholisis (transesterifikasi) antara trigliserida dengan metanol atau

etanol dengan bantuan katalis basa

Biodiesel mempunyai rantai karbon antara 12 sampai 20 serta

mengandung oksigen.Adanya oksigen pada biodiesel membedakannya

dengan petroleum diesel (solar) yang komponen utamanya hanya

terdiri dari hidrokarbon

Keunggulan Biodiesel tidak beracun, bahan bakar biodegradable, lebih

aman dipakai dibandingkan dengan diesel konvensional, dapat dengan

mudah dicampur dengan diesel konvensional, dapat digunakan di

sebagian besar jenis kendaraan saat ini, bahkan dalam bentuk

biodiesel B100 murni.

13

6. Evaluasi

1. Jelaskan proses produksi biodiesel ?

2. Sebutkan lima keuntungan dan dua kerugian penggunaan

biodiesel?

7. Umpan balik dan tindak lanjut

Setelah mengerjakan latihan soal dan evaluasi materi, jika masih ada

jawaban yang salah anda harus mengulang membaca materi diatas,

sampai jawabannya benar. Dan jika jawaban soal dan evaluasi benar

semua maka anda bisa melanjutkan ke materi selanjutnya.

14

B. Materi Pokok 2

1. Perkembangan biodiesel di Indonesia



menjelaskan tentang perkembangan biodiesel di Indonesia

3. Uraian

3.1. Beberapa Jenis Biofuel yang Dikembangkan di Indonesia

Bioenergi adalah bahan bakar alternatif terbarukan yang

prosfektif untuk dikembangkan, tidak hanya karena harga minyak bumi

dunia yang semakin melonjak naik seperti sekarang ini, tetapi juga

karena terbatasnya produksi minyak bumi Indonesia. Terlebih lagi

dengan kondisi perenergian Indonesia saat ini, sehingga

pengembangan bioenergi semakin mendesak untuk segera

dilaksanakan. Ketersediaan energi fosil yang diramalkan tidak akan

berlangsung lama lagi memerlukan solusi yang tepat, yakni dengan

mencari sumber energi alternatif. Sekarang ini tersedia beberapa jenis

energi pengganti minyak bumi yang ditawarkan, antara lain tenaga

baterai (fuel cells), panas bumi (geo-thermal), tenaga laut (ocean

power), tenaga matahari (solar power), tenaga angin (wind power),

batu bara, nuklir, gas, fusi, dan biofuel. Diantara jenis-jenis energi

alteranatif tersebut, bioenergi dirasa cocok untuk mengatasi masalah

energi karena beberapa kelebihannya.

Kelebihan bioenergi, selain bisa diperbaharui, adalah bersifat

ramah lingkungan, dapat terurai, mampu mengeliminasi efek rumah

kaca, dan kontinuitas bahan bakunya terjamin. Bioenergi dapat

diperoleh dengan cara yang cukup sederhana, yaitu melalui budidaya

tanaman penghasil biofuel dan memelihara ternak.

Salah satu energi yang dapat diperbaharui (renewable energy)

adalah penggunaan kembali minyak jelantah sebagai bahan biodiesel,

yang dapat mendampingi solar, bahkan dapat mengganti solar

sebagai bahan bakar mesin diesel yang banyak digunakan dalam

15

proses kehidupan sehari-hari dan industri, maka dapat mengurangi

penggunaan bahan bakar fosil dan hasil pembakaran dari biodiesel

lebih baik dibandingkan hasil pembakaran dari solar, sehingga lebih

ramah lingkungan.

a. Bioetanol

Etanol saat ini merupakan biofuel yang paling banyak

digunakan. Di USA pada tahun 2004produksi etanol mencapai 3

sampai dengan 4 billion gallons dan terus meningkat dari tahun ke

tahun.Etanol adalah bahan bakar alternatif yang prospektif karena

beberapa alasan seperti tidak memberkontribusi pada pemanasan

global, dapat dicampur dengan gasoline sampai 10% (E10) dapat

dibuatdari bahan-bahan alami (biomassa) yang dapat diperbaharui

(renewable) seperti ubi kayu, jagung dan buah-buahan. Sebagai

pengganti MTBE (methyl tertiary butyl ether) yang potensial.MTBE

adalah aditif bahan bakar (fuel additive) yang bersifat toksik dan

dewasa ini banyak digunakan di beberapa negara.

Bioetanol pada prinsipnya adalah etanol yang diperoleh

melalui proses fermentasi sehingga dinamakan bioetanol.

Bioetanol dihasilkan dari distilasi bir hasil fermentasi. Bioetanol

merupakan bahan bakar nabati yang relatif mudah dan murah

diproduksi sehingga industri rumahan sederhana pun mampu

membuatnya.Biasanya bioetanol dibuat dengan teknik fermentasi

biomassa seperti umbi-umbian, jagung atau tebu dan dilanjutkan

dengan destilasi.Bioetanol dapat digunakan secara langsung

maupun tidak langsung sebagai bahan bakar.Untuk bahan bakar

kendaraan bermotor terlebih dahulu bioetanol harus dicampur

dengan premium dengan perbandingan tertentu.Hasil

pencampuran ini kemudian disebut dengan Gasohol (Gasoline

Alcohol).Gasohol memiliki performa yang lebih baik daripada

premium karena angka oktan etanol lebih tinggi daripada

16

premium.Selain itu gasohol juga lebih ramah lingkungan daripada

premium.Penguapan bioetanol dari cair ke gas juga tidak secepat

bensin.Karena itu pemakaian bioetanol murni pada kendaraan

dapat menimbulkan masalah.Tetapi masalah dapat diatasi dengan

mengubah desain mesin dan reformulasi bahan bakar.

b. Biodiesel

Biodiesel atau alkil ester bersifat sama dengan solar,

bahkan lebih baik nilai cetanenya. Riset tentang biodiesel telah

dilakukan di seluruh dunia khususnya di Austria, Jerman,

Perancis, dan Amerika Serikat. Bahan baku utamanya antara lain

minyak kedelai, minyak rapeseed, dan minyak bunga matahari. Di

Hawaii biodiesel dibuat dari minyak goreng bekas dan di Nagano,

Jepang bahan baku dari restoran-restoran cepat saji telah dipakai

sebagai bahan baku biodiesel. Saat ini biodiesel telah merebut 5%

pangsa pasar ADO (automotive diesel oil) di Eropa.Pada tahun

2010 Uni-Eropa mentargetkan pencapaian sampai 12%. Malaysia

telah mengembangkan pilot plant biodiesel berbahan baku minyak

sawit dengan kapasitas berkisar 3000 ton/hari yang telah siap

memenuhi kebutuhan solar transportasi. Secara keseluruhan Saat

ini di dunia telah terdapat lebih dari 85 pabrik biodiesel

berkapasitas 500 - 120.000 ton/tahun dan pada 7 tahun terakhir ini

28 negara telah menguji-coba biodiesel sebagai pengganti BBM,

21 di antaranya kemudian memproduksi. Amerika dan beberapa

negara Eropa bahkan telah menetapkan Standar Biodiesel yang

kemudian diadopsi dibeberapa Negara berkembang.

Di Indonesia biodiesel biasanya menggunakan bahan baku

minyak sawit mentah (Crude Palm Oil), minyak nyamplung,

minyak jarak, minyak kelapa, palm fatty acid distillate (PFAD) dan

minyak ikan. Biodiesel dapat digunakan pada mesin diesel tanpa

modifikasi.Biodiesel dibuat dengan berbagai metode.

17

Transesterifikasi adalah salah satu teknik pembuatan

biodiesel yang paling popular dewasa ini karena aman, murah dan

mudah dilakukan. Biodiesel bersifat ramah lingkungan karena

tidak memberi kontribusi kepada pemanasan global, mudah

didegradasi, mengandung sekitar 10%oksigen alamiah yang

bermanfaat dalam pembakaran dan dapat melumasi mesin.

Keuntungan-keuntungan lain pada penggunaan biodiesel adalah

mudah dibuat sekalipun dalam sekala rumah tangga (home

industry) dan menghemat sumber energi yang tidak terbarukan

(bahan bakar fosil) serta dapat mengurang biaya biaya kesehatan

akibat pencemaran udara. Pemanfaatan sumber sumber nabati

seperti minyak kelapa dan CPO (Crude Palm Oil) baik minyak

segar maupun bekas (jelantah) sebagai bahan baku produksi

biodiesel juga merupakan keuntungan karena dapat membuka

peluang usaha bagi petani dan pelaku Usaha Mikro Kecil dan

Menegah (UMKM).

c. Biogas

Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik

atau fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk diantaranya;

kotoran manusia dan hewan, limbah domestik, sampah atau

limbah biodegradable dalam kondisi anaerobik.Kandungan utama

dalam biogas adalah metana dan karbon dioksida.Biogas dapat

digunakan sebagai bahan bakar kendaraan maupun untuk

menghasilkan listrik. Metana yang terkandung di dalam biogas,

bila terbakar akan relatif lebih bersih daripada batu bara, dan

menghasilkan energi yang lebih besar dengan emisi karbon

dioksida yang lebih sedikit. Pemanfaatan biogas memegang

peranan penting dalam manajemen limbah karena metana

merupakan gas rumah kaca yang lebih berbahaya dalam

pemanasan global bila dibandingkan dengan karbon dioksida.Saat

18

ini, banyak negara maju mulai meningkatkan penggunaan biogas

yang dihasilkan baik dari limbah cair, padat atau yang dihasilkan

dari sistem pengolahan limbah. Komposisi gas di dalam biogas

yang dihasilkan bervariasi tergantung dengan asal proses

anaerobic yang terjadi. Rata-rata biogas memiliki konsentrasi

metana sekitar 50%, sedangkan system pengolahan limbah

modern dapat menghasilkan biogas dengan kadar metana

berkisar dari 55-75%. [Prospek biofuel di Indonesia]

Perkembangan biodiesel di Indonesia pada saat ini dapat

dirangkum seperti berikut ini :

Menristek, Menhub, Gubernur DKI Jakarta dan Komisi VII DPR

di Parkir PRJ Kemayoran Jakarta pada hari Sabtu 29 Oktober

2005 melepas sebanyak 15.000 pemudik dari keluarga

pedagang jamu gendong.

Meskipun tidak dijual secara umum seperti halnya BBM,

masyarakat dapat membeli biodiesel di "pabriknya" di Puspiptek

Serpong. Setiap hari dihasilkan biodiesel 1,5 ton.

28 bus dinas BPPT yang mayoritas bermesin diesel buatan

tahun 1980.

Sebagian besar pembeli justru para pemilik mobil keluaran baru

dan bermerek, termasuk mobil-mobil berstandar Euro 1 dan 2.

Sedangkan pabrik/plant biodiesel di Indonesia adalah :

Pertamina, ITB dan PT Rekayasa Industri telah

menandatangani perjanjian proyek pengembangan biodiesel.

Skala proyek biodiesel dari minyak jarak tsb :

1) Skala kecil : kapasitas 1000 liter/hari

2) Skala menengah : kapasitas 15 000 liter/hari

3) Skala besar : kapasitas 100.000 ton /tahun

Potensi : hemat BBM 100.000 barel/hari

Target :

19

- tahun2005-2006 Membuat minimal satu pabrik biodiesel

dan gasohol

- tahun 2010 10 %dari minyak solar adalah biodiesel

- tahun 2025 penggunaan bioenergi mencapai 30%dari

energi nasional

Investasi :Rp 3,7 Triliun

3.2. Bahan Baku Bio-diesel.

Bahan baku Bio-diesel seperti jarak pagar, kedelai, dan kelapa

sawit adalah merupakan tanaman-tanaman yang terdapat di

Indonesia, namun tidak semua tanaman-tanaman tersebut sudah

dibudidayakan secara luas. Tanaman tanaman kedelai dan kelapa

sawit merupakan tanaman sudah dibudayakan secara luas hampir di

seluruh Indonesia, sehingga untuk memenuhi kebutuhan bahan baku

Bio-diesel yang mendesak, kedua jenis tanaman tersebut perlu

mendapat perhatian yang utama. Sementara itu, jarak pagar (Jatropha

curcas) meskipun sudah dikenal, namun budidaya tanaman tersebut

masih terbatas, sehingga pemanfaatan jarak pagar sebagai bahan

baku Bio-diesel masih memerlukan sosialisasi. Selain itu,

pemanfaatan jarak pagar sebagai bahan baku

Bio-diesel masih terdapat kendala dengan keasaman,

sehingga pemanfaatan Biodiesel berbahan baku jarak pagar masih

perlu penelitian lebih lanjut (Sudradjat,2006). Luas lahan bahan baku

dan potensi produksi Bio-diesel dari kelapa sawit dan kedelai menurut

wilayah di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 2.1.

20

Tabel 2. 1 Luas Lahan Bahan Baku dan Potensi Produksi Bio-diesel menurut wilayah

Sumber: Statistik Perkebunan Kelapa Sawit 2004. Ditjen Bina Produksi Perkebunan. Buku Statistik Indonesia 2004. BPS. Catatan: Setiap hektar pertanaman kedelai dapat menghasilkan rata-rata 4,5 kl Bio-diesel. Setiap hektar perkebunan kelapa sawit dapatmenghasilkan rata-rata 6,1 kl Bio-diesel

Berdasarkan luas lahan maupun potensi produksi Bio-diesel,

kelapa sawit mempunyai potensi lebih besar daripada kedelai untuk

dipergunakan sebagai bahan baku Bio-diesel. Luas lahan kelapa sawit

di Indonesia mencapai lebih dari tiga kali lipat luas lahan kedelai,

sedangkan potensi produksi Bio-diesel dari kelapa sawit juga lebih

besar daripada potensi produksi Bio-diesel dari kedelai, yaitu lebih dari

empat kali. Pemilihan kelapa sawit sebagai bahan baku Bio-diesel

diperkirakan akan lebih efisien dari segi pengangkutan bahan baku,

karena pengusahaan kelapa sawit yang terpusat pada lahan yang

luas, sedangkan lahan perkebunan kedelai biasanya tersebar dalam

jumlah banyak tetapi lebih sempit per petani pemiliknya. Terpusatnya

lahan perkebunan kelapa sawit tersebut dapat berdampak terhadap

efisiensi biaya, terutama dalam pengumpulan dan pengangkutan

bahan baku ke lokasi pabrik Bio-diesel. Namun keekonomian dari

penggunaan kedua bahan baku Bio-diesel tersebut masih perlu

penelitian lebih lanjut.

21

3.3. Bahan Baku Etanol.

Sumber bahan baku pembuatan etanol atau Bio-etanol di

Indonesia terdiri atas tanaman-tanaman yang mengandung pati

seperti jagung, ubi kayu (ketela pohon atau singkong), ubi jalar, sagu

serta tetes tebu. Namun ubi kayu, ubi jalar, serta jagung diperkirakan

merupakan sumber-sumber bahan baku etanol yang potensial yang

tersebar di seluruh Indonesia.. Luas dan potensi produksi dari

tanaman-tanaman bahan baku etanol tersebut dapat dilihat pada

Tabel 2.2.

Tabel 2. 2 Luas Lahan Bahan Baku dan Potensi Produksi Etanol menurut Wilayah di Indonesia 2004.

Sumber: * Diolah berdasarkan data BPS, 2004 dan BBTP-BPPT, 2005.

Catatan: Kebutuhan bahan baku jagung 5 kg/liter etanol, ubi jalar 8 kg/liter

etanol, dan ubi kayu 6,5 kg/liter etanol.

Berdasarkan kebutuhan bahan baku untuk memproduksi satu

unit volume etanol, jagung mempunyai efisiensi pemanfaatan yang

paling tinggi, yaitu hanya 5 kilogram jagung per liter etanol,

dibandingkan dengan ubi kayu dan ubi jalar yang masing-masing

memerlukan 6,5 kilogram ubi kayu dan 8 kilogram ubi jalar.

Berdasarkan asumsi bahwa semua produksi bahan baku tersebut

dibuat etanol, dan perkiraan luas tanaman bahan baku; ubi kayu

mempunyai potensi produksi etanol paling tinggi di antara ketiga

22

bahan baku tersebut, yaitu lebih dari 2,3 juta kiloliter (KL). Potensi

produksi etanol dari ubi kayu tersebut adalah lebih dari 10 kali lipat

potensi produksi etanol dari ubi jalar, dan 1,32 kali lipat potensi

produksi etanol dari jagung. Ubi kayu tersebut juga merupakan

tanaman yang mudah tumbuh dan tumbuh di seluruh Indonesia,

sehingga sosialisasi budidaya penanaman ubi kayu diperkirakan tidak

akan menjadi hambatan.

3.4. Tanaman-Tanaman yang dapat dijadikan Biodiesel

Terdapat berbagai macam minyak yang dapat diproduksi

menjadi biodiesel, meliputi:

a. Bahan baku minyak nabati murni; biji kanola dan minyak kedelai

yang paling banyak digunakan. Minyak kedelai paling banyak

digunakan 90% sebagai stok bahan bakar di Amerika.

b. Minyak jelantah;

c. Lemak hewan termasuk produk turunan seperti asam lemak

Omega-3 dari minyak ikan.

d. Algae juga dapat dipergunakan sabagai bahan baku biodiesel yang

dapat dibiakkan dengan menggunakan bahan limbah seperti air

selokan tanpa menggantikan lahan untuk tanaman pangan.

Lemak hewani sangat terbatas dalam persediaan dan tidak

efisien meningkatkan kadar lemak dalam tubuh hewan. Walaupun

demikian, produksi biodiesel dengan lemak hewani tidak dapat

diacuhkan dan dapat dijadikan sebagai pengganti penggunaan petro-

diesel dalam jumlah kecil. Hingga sekarang, investasi senilai 5 juta

dollar sedang dibuat pabrik di Amerika,direncanakan akan

memproduksi 11.4 juta liter biodiesel dari perkiraan 1 milyar kg lemak

ayam setiap tahun dari peternakan ayam lokal.

Keuntungan penggunaan biodiesel:

a. Ramah lingkungan

b. Bahan baku yang terbaharui

23

c. Pembakaran sempurna (bebas sulfur dan rendah jumlah bilangan

asap)

d. Mengurangi efek rumah kaca

e. Memiliki efek pelumasan terhadap mesin (Modular pelatihan

Biodiesel, SBRC)

3.5. Pencampuran

Pencampuran biodiesel dengan hidrokarbon konvensional

berbahan dasar dari diesel merupakan produk umum yang

didistribusikan untuk penggunaan bahan bakar diesel di pasaran. Di

dunia menggunakan sistem yang dikenal sebagai dengan faktor “B”

untuk menyatakan jumlah bilangan pencampuran biodiesel dimana

menggunakan campuran: jika didalam campuran bahan bakar

tersebut memiliki kandungan bahan bakar 20% biodiesel diberi label

B20, sedangkan biodiesel murni dinyatakan dalam label B100.

Campuran 20% biodiesel dengan 80% petro-diesel atau B20 secara

umum dapat digunakan tanpa memodifikasi mesin kendaraan.

Biodiesel murni dapat digunakan dengan mengunakan B100, akan

tetapi membutuhkan modifikasi mesin untuk menghindari masalah

dalam perawatan dan performa mesin kendaraan.

Gambar 2. 1 Siklus biodiesel

24

Biodiesel dapat melumasi mesin kendaraan dibandingkan

dengan petrodiesel. Pada saat pembuatan biodiesel, unuk memenuhi

emisi ambang batas mesin SO2 yang rendah sesuai dengan standar

modern, hydrotreatment sederhana perlu ditambahkan. Penambahan

biodiesel dapat menekan frekuensi pemakaian peralatan dengan

meningkatkan daya tahan peralatan injeksi bahan bakar yang

mengandalkan pelumasan dari bahan bakar, seperti pompa injeksi

tekanan, pompa injector dan injector bahan bakar.

Karakteristik

Kepadatan volumetrik energi biodiesel sekitar 33 MJ/L. Hal ini 9%

lebih rendah dari petrodiesel pada regulasi No. 2. Kepadatan energi

biodiesel sangat bervariasi cenderung terhadap bahan baku yang

digunakan ketimbang dari proses produksi. Meskipun demikian,

variasi jenis biodiesel lebih sedikit dibanding petrodiesel. Hal ini telah

diklaim bahwa biodiesel memberikan pelumasan yang lebih baik dan

memberikan pembakaran yang lebih sempurna sehingga dapat

meningkatkan output energi mesin dan alternative pengganti

petrodiesel.

Biodiesel merupakan cairan dengan jenis warna yang

bervariasi antara kuning keemasan hingga cokelat gelap tergantung

dari bahan baku yang digunakan. Biodiesel tidak dapat bercampur

dengan air. Memiliki titik didih tinggi dan dan titik uap yang rendah.

Titik pembakaran biodiesel (>130 °C, >266 °F) sangat signifikan lebih

tinggi dari petrodiesel (64 °C, 147 °F) atau premium (−45 °C, -52 °F).

Biodiesel memiliki kepadatan ~ 0.88 g/cm³, lebih rendah dari air.

Biodiesel memiliki viskositas yang mirip dengan petrodiesel.

Biodiesel memiliki tingkat pelumasan lebih tinggi dan hampir tidak ada

kandungan bilangan sulfur, dan seringkali digunakan sebagai aditif

untuk bahan bakar diesel rendah sulfur (Ultra-Low Sulfur Diesel-

ULSD).

Faktor dibawah ini merupakan hal terpenting dalam proses

produksi untuk menjamin standardisasi, yakni:

25

Nilai bilangan asam.

1. Reaksi sempurna.

2. Tidak mengandung gliserin.

3. Tidak mengandung katalis.

4. Tidak mengandung alkohol.

5. Tidak mengandung asam lemak bebas.

6. Kandungan sulfur yang rendah.

7. Titik pengisian filter saat dingin.

8. Titik pengkabutan.

Variable di atas untuk memverifikasi uji minimum untuk skala industri

dalam menentukan produk biodiesel tersebut sesuai dengan standard

termasuk uji gas kromatografi. Bahan bakar juga harus memenuhi

kualitas standar non-toksik, dengan tingkat toksisitas (LD50) lebih

tinggi dari 50 mL/kg.

3.6. Cara Membuat Biodisel dari Biji Jarak (Jathropa curcas)

Tanaman jarak (Jatropha curcas L) yang merupakan tanaman

semak keluarga Euphorbiaceae. Dalam waktu lima bulan tumbuhan

yang tahan kekeringan ini mulai berbuah, produktif penuh saat

berumur lima tahun, dan usia produktifnya mencapai 50 tahun.

Banyak di jumpai di Indonesia sebagai tanaman pagar.

Gambar 2. 2 Tanaman jarak pagar

26

Buahnya tidak bisa dikonsumsi karena bisa menyebabkan

keracunan. Masyarakat di daerah pedesaan sering memanfaatkan

tanaman ini untuk mengobati susah buang air besar pada anak bawah

lima tahun (balita) atau menghilangkan sakit gigi dengan meneteskan

getah pohon jarak ke gigi yang berlubang.

Gambar 2. 3 Buah jarak pagar

Dari hasil penelitian yang dilakukan Dr Ir Robert Manurung

MEng, pengajar diJurusan Kimia Industri Institut Teknologi Bandung

(ITB), bersama timnya ( Eiichi Nagayama dan Masanori Kobayashi

dari NewEnergy and Industrial Technology Development Organization

(NEDO- Jepang) :

"Minyak jarak bisa menggantikan minyak diesel untuk

menggerakkan generator pembangkit listrik. Karena pohon jarak bisa

ditanam dihampir semua wilayah Indonesia, maka minyak jarak

sangat membantumembangkitkan energi listrik daerah terpencil dan

minyak ini bisa diproduksi sendiri oleh komunitas yang membutuhkan

listrik", proses penciptaan minyak jarak juga tidak terlalu rumit dan

bisa dilakukanoleh siapa saja dengan peralatan seadanya, caranya :

Kukus buah jarak selama satu jam.

Lalu, daging dihancurkan dengan mesin blender.

Setelah itu, daging buah dan biji yang sudah dihancurkan

dimasukkan ke dalam mesin tempa minyak.

27

Dengan penekanan dongkrak hidrolik, ampas diperas hingga

menghasilkan minyak.

Setiap 10 kilogram biji jarak yang sudah dihancurkan akan

menghasilkan 3,5 liter minyak jarak sebagaipengganti solar. Minyak ini

berwujud seperti minyak goreng, yaitu kental, licin, dan baunya tidak

mencolok.

Jika produksi minyak jarak oleh masyarakat sudah berjalan,

menurut Manurung, BBM bukan lagi disiapkan pemerintah bagi rakyat,

tetapi rakyat yang menyediakan BBM bagi dirinya sendiri.

3.7. Kekurangan Biodiesel dari Jarak

1. Produktivitas paling optimis 5 ton/ha/tahun. Diketahui 1 liter

biodiesel membutuhkan 3-4 kg biji jarak kering. Bila harga biodiesel

harus lebih rendah daripada minyak diesel (petrol-based), Rp

4300/liter, maka harga maksimum biji jarak adalah Rp 1000/kg.

Atau harga per kg biji kering jarak pagar sekitar Rp 500 – Rp 800

(Basuki, 13/09/2006). Jadi potensi pendapatan maksimum adalah

Rp 5jt/ha/tahun, dimana biaya bibit (Rp 3.5jt/ha), pupuk, tenaga

kerja, biaya lahan, pun proses biodiesel, belum diperhitungkan

(Kompas, 18/02/2006). Total biaya pengolahan (esterifikasi dsb) +

total biaya produksi untuk menghasilkan minyak biodiesel per

liternya adalah Rp 3500, karena dalam proses pengolahan minyak

jarak menjadi minyak biodiesel diperlukan bahan baku lain misalnya

Etanol dan Caustic Soda (NaOH) sebagai bagian dari proses

esterifika (Basuki, 13/09/2006).

2. Belum ada bukti cukup keberhasilan monokultur jarak dalam luasan

yang besar

3. Pengadaan bibit unggul jarak belum menunjukkan hasil yang

memadai (agrobisnis besar memerlukan bibit unggul dalam jumlah

besar)

4. Pada tingkat potensi produksi yang tinggi, penghasilan dari minyak

jarak sangat tidak bersaing (bila anda memiliki berhektar-hektar

28

lahan, apakah anda akan mengejar penghasilan Rp

5jt/tahun/hektar?)

5. Permainan jarak adalah permainan sampingan, dan inilah ekonomi

gerilya (ekonomi kerakyatan).

3.8. Kelebihan Biodiesel dari Jarak

Produk sampingan dari biodiesel adalah Glyserin, dimana zat ini

adalah salah satu bahan kimia yang dibutuhkan untuk berbagai

kebutuhan seperti obat obatan dan bahan kosmetik.

3.9. Potensi Kelapa Menjadi Bahan Bakar Minyak (Biodiesel)

Saat ini Indonesia dikenal memiliki luas perkebunan kelapa

terbesar di dunia yakni 3,712 juta Ha, sebagian besar merupakan

perkebunan rakyat (96,6%) sisanya milik negara (0,7%) dan swasta

(2,7%). Dari potensi produksi sebesar 15 milyar butir pertahun hanya

dimanfaatkan sebesar 7,5 milyar butir pertahun atau sekitar 50% dari

potensi produksi. Masih banyak potensi kelapa yang belum

dimanfaatkan karena berbagai kendala terutama teknologi,

permodalan, dan daya serap pasar yang belum merata.

Selain sebagai salah satu sumber minyak nabati, tanaman

kelapa juga sebagai sumber pendapatan bagi keluarga petani,

sebagai sumber devisa negara, penyedia lapangan kerja, pemicu dan

pemacu pertumbuhan sentra-sentra ekonomi baru, serta sebagai

pendorong tumbuh dan berkembangnya industri hilir berbasis minyak

kelapa dan produk ikutannya di Indonesia.

Selain karena sudah harus dilakukannya penggunaan energi

yang ramah lingkungan, mengurangi pencemaran polusi, dan

menghindari kerusakan alam, pengusahaan kelapa merupakan suber

daya alam yang dapat terbarukan disamping hasil dari kelapa yang

dapat dirubah menjadi sumber biodiesel. Selama ini dunia masih

mengandalkan pertambangan sebagai sumber energi yaitu minyak

sebagai pendukung aktivitas kehidupan manusia. Seiring

perkembangan teknologi manusia semakin sadar bahwa pemanasan

29

global sudah terjadi dan itu mengharuskan kita harus kembali

bagaimana menciptakan suatu kondisi lingkungan yang tetap utuh dan

lestari.

Banyak lahan lahan bekas pertambangan yang menjadi rusak

tidak bisa ditumbuhi oleh berbagai jenis tumbuhan karena pengaruh

logam berat yang meracuni tanah bahkan tak jarang juga berbahaya

bagi manusia yang bermukim di daerah sekitar pertambangan

tersebut. Selain itu juga dengan pengelolaan limbah yng tidak diolah

dengan baik akan menyebabkan pencemaran lingkungan yang

menyebar kemana-mana. Kesadaran ini hendaknya menjadi perhatian

serius disamping tidak selamanya manusia akan bergantung pada

hasil bumi seperti pertambangan, karena ia merupakan suatu bentuk

pengusahaan energi yang tidak dapat terbarukan yang jika terus

dikuras hasilnya lama kelamaan akan habis dan tidak dapat

diperbaharui. Mengingat jumlah perkebunan kelapa yang terluas di

dunia Indonesia sebenarnya mempunyai potensi besar untuk

mengembangkan biodiesel dari hasil kelapanya jika manajemen

produksinya dapat diusahakan dengan baik.

Pada prinsipnya pembuatan biodiesel sangat sederhana.

Biodiesel dihasilkan melalui proses transesterifikasi minyak dengan

lemak dengan alkohol. Alkohol akan menggantikan gugus alkohol

pada struktur ester minyak dengan dibantu katalis. NaOH dan KOH

adalah katalis yang umumnya digunakan.

Proses transterifikasi bertujuan untuk menurunkan viskositas

(kekentalan minyak), sehingga mendekati nilai viskositas solar. Nilai

viskositas yang tinggi akan menyulitkan pemompaan/pemasukan dari

tangki ke ruang bahan bakar mesin dan menyebabkan atomisasi lebih

sukar terjadi. Hal ini menyebabkan pembakaran kurang sempurna dan

menimbulkan endapan pada nosel. Kelapa mengandung minyak yang

licin seperti pelumas ditambah lagi mengandung alkohol sehingga

memungkinkan dijadikan bahan baku dalam pengusahaan pembuatan

biodiesel.

30

Kandungan alkohol yang terkandung dalam kelapa mencapai

50% dari bobot bersih kelapa tersebut. Hal tersebut memmungkinkan

kelapa dapat dimanfaatkan sebagai biodiesel dengan kandungan

alkohol yang mencapai setengah dari bobot bersih. Harga perkilo

kelapa mencapai Rp. 2000 dan ini memungkinkan dalam

pemanfaatan kelapa dapat diperoleh jumlah biodiesel yang banyak,

dan limbah dari kelapa juga tidak merusak lingkungan karena dapat

dimanfaatkan sebagai pakan ternak.

3.10. Cara Pembuatan Kelapa Menjadi Bahan Bakar Minyak

(Biodiesel)

Bahan-bahan dan peralatan yang diperlukan untuk membuat

biodiesel dari minyak jelantah diperlukan bahan-bahan lain seperti

metanol 99 persen dan soda api (NaOH) dengan peralatan ember

plastik, gelas ukur, panci, kompor, sarung tangan karet, timbangan,

pompa udara akuarium, kain katun tipis untuk penyaring, dan selang.

Langkah-langkah yang harus dilakukan :

a. Bahan pelarut (metoxida) dibuat dengan mencampurkan 900 ml

metanol dan 21 gram NaOH hingga larut selama 15 menit

b. Campurkan metoxida ke dalam ember berisi 3 liter minyak

jelantah dan aduk memakai sendok plastik selama 30 menit atau

campuran sudah rata

c. Biarkan 4-12 jam sampai terjadi pengendapan

d. Pengendapan ditandai dengan dua lapisan berbeda warna

dengan lapisan gelap berada di bawah yang disebut crude

gliserin, sedangkan lapisan atas berwarna bening, crude BD

e. Pisahkan crude biodisel dari crude gliserin lalu masukkan ke

ember untuk dicuci dengan cara mencampurkan air bersih

sebanyak dua liter.

f. Pompakan udara melalui pompa udara akuarium dan biarkan

beberapa saat sehingga muncul warna putih susu

31

g. Pisahkan crude biodiesel yang berwarna kuning dengan air warna

putih melalui selang

h. Biodiesel yang telah bening dimasukkan ke panci lalu panaskan

hingga 100 derajat beberapa menit agar air dan sisa metanol

menguap.

i. Biodiesel yang telah dipanaskan dan didinginkan dapat langsung

dipergunakan untuk mobil maupun mesin diesel industri

Langkah-langkah diatas dapat menggunakan peralatan seadanya di

rumah, jika tidak ada dapat disubsitusi dengan peralatan yang sejenis.

Pembuatan biodiesel sanagt mudah, sehingga dapat dilakukan

dirumah

Keunggulan dan kekurangan

Beberapa keunggulan biodiesel antara lain adalah :

1. ramah lingkungan

2. produk energi terbarukan yang bahan bakunya tersedia cukup

dinegara kita (juga di Malasia)

3. dapat diproduksi secara local (industri kecil / rumahan)

4. memiliki kandungan sulfur yang rendah

5. menurunkan emisi gas buang

6. pembakaran lebih baik (nilai oksigen 11% lebih besar)

7. dapat dipakai langsung untuk bahan bakar otomotif, tanpa

modifikasi yang berarti.

Sedangkan kekurangannya antara lain adalah :

1. Nilai kalori lebih rendah , sedang titik tuang lebih tinggi dibanding

minyak solar (energi fosil), sehingga sedikit lebih boros disbanding

solar.

2. Tenaga, torsi dan efisiensi sedikit turun dibanding solar. Sebagai

contoh, biodiesel jenis B30 (30% biodiesel vs solar) menurunkan

tenaga, torsi dan efisiensi sekitar 3% dibanding solar.

32

3.11. Pengolahan Buah Jarak Menjadi Biodiesel

Minyak jarak adalah minyak nabati yang diperoleh dari ekstraksi

biji tanaman jarak (Ricinus communis). Dalam bidang farmasi dikenal

pula sebagai minyak kastroli.

Minyak ini serba guna dan memiliki karakter yang khas secara

fisik. Pada suhu ruang minyak jarak berfasa cair dan tetap stabil

pada suhu rendah maupun suhu sangat tinggi. Minyak jarak

diproduksi secara alami dan merupakan trigliserida yang mengadung

90% asam ricinoleat. Minyak jarak juga merupakan sumber utama

asam sebasat, suatu asam dikarboksilat.

Pemanfaatan minyak jarak dan turunannya (derivat) sangat

luas dalam berbagai industri: sabun, pelumas, minyak rem dan

hidraulik, cat, pewarna, plastik tahan dingin, pelindung (coating),

tinta, malam dan semir, nilon, farmasi (1% dari total produk dunia),

dan parfum.

Tahap-tahap pengambilan minyak dari biji jarak :

Pemisahan & Pengeringan

Peamanasan / pengukusan

Pengepresan

Penyaringan

Teknik Pengepresan :

1. Metode Penekanan Hidrolik

33

Gambar 2. 4 Alat penekan hidrolik

2. Metode Penekanan Roller Press

- jepitan dua roll

- cocok untuk memisahkan cairan dengan padatan

untuk bahan-bahan yang bentuknyamemanjang

seperti batang tebu.

- Kelebihan : proses kontinyu

3. Metode Penekanan Press Ulir (Screw Press)

34

Gambar 2. 5 Metoda penekanan berulir

Keuntungan :

Kapasitas produksi bisa lebih besar dan menghemat

waktu karena dilakukan secara kontinyu serta

membutuhkan sedikit pekerja

Kerugian :

Harga perlatan cukup mahal dan biaya perawatan

tinggi

Diperlukan lebih banyak energi

Minyak masih harus dilakukan penyaringan.

35

Beberapa alasan mengapa Indonesia perlu mengembangkan

energi dari minyak nabati :

• Konsumsi energi meningkat

• Bahan bakar fosil akan habis

• Devisa (impor bbm)

• Potensi penggunaan biofuel

• Potensi lahan

• Potensi sumber daya manusia (petani)

4. Latihan

1. Apakah bioetanol itu?

a. Etanol yang diperoleh melalui proses fermentasi

b. Etanol yang diperoleh melalui proses pirolisis

c. Etanol yang diperoleh melalui proses destilasi

d. Etanol yang diperoleh melalui proses karbonisasi

2. Apakah biogas itu?

a. Gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik dari bahan-bahan

anorganic

b. Gas yang dihasilkan oleh aktivitas aerobik dari bahan-bahan

anorganic

c. Gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi

dari bahan-bahan organic

d. Gas yang dihasilkan oleh aktivitas aerobik atau fermentasi dari

bahan-bahan anorganik

3. Bahan bakar yang diberi kode B20 mempunyai komposisi

kandungan …

a. Campuran 20% biodiesel dengan 80% petro-diesel

b. Campuran 80% biodiesel dengan 20% petro-diesel

c. Campuran 20% biodiesel dan 20% katalis dengan 60% petro-

diesel

d. Campuran 20% biodiesel dengan 80% Katalis

36

5. Rangkuman

Beberapa jenis energi pengganti minyak bumi yang ditawarkan,

antara lain tenaga baterai (fuel cells), panas bumi (geo-thermal),

tenaga laut (ocean power), tenaga matahari (solar power), tenaga

angin (wind power), batu bara, nuklir, gas, fusi, dan biofuel.

Sumber bahan baku pembuatan etanol atau Bio-etanol di Indonesia

terdiri atas tanaman-tanaman yang mengandung pati seperti

jagung, ubi kayu (ketela pohon atau singkong), ubi jalar, sagu serta

tetes tebu.ahan baku Bio-diesel seperti jarak pagar, kedelai, dan

kelapa sawit.

Faktor dibawah ini merupakan hal terpenting dalam proses produksi

untuk menjamin standardisasi, yakni:

1. Reaksi sempurna.

2. Tidak mengandung gliserin.

3. Tidak mengandung katalis.

4. Tidak mengandung alkohol.

5. Tidak mengandung asam lemak bebas.

6. Kandungan sulfur yang rendah.

7. Titik pengisian filter saat dingin.

8. Titik pengkabutan

9. Nilai bilangan asam.

6. Evaluasi

1. Sebutkan dua kelebihan biodiesel dari bahan baku jarak?

2. Sebutkan tahap-tahap pengambilan minyak dari biji jarak dan

jelaskan?


37



sampai jawabannya benar. Dan jika jawaban soal dan evaluasi benar

semua maka anda bisa melanjutkan ke materi selanjutnya.

38

C. Materi Pokok 3

1. Pembuatan Biodiesel



menjelaskan tentang pembuatan biodiesel

3. Uraian

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. Biodiesel yang

http://id.wikipedia.org/wiki/Methanol

39

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.

3.1. Proses Pengolahan

Terdapat tiga rute dasar dalam proses alkoholisis untuk

menghasilkan biodiesel, atau alkil ester (Ma, F, 1999). Ketiga rute

dasar tersebut yaitu:

1. Transesterifikasi minyak dengan alkohol melalui katalisis basa.

2. Esterifikasi minyak dengan metanol melalui katalisis asam secara

langsung.

3. Konversi dari minyak ke fatty acid, kemudian dari fatty acid ke alkyl

ester, melalui katalisis asam.[5]

Pada pembuatan biodiesel dari minyak nabati kadar asam

lemak bebas harus dihilangkan terlebih dahulu. Cara pengolahan

asam lemak bebas dapat dilakukan dengan caraberikut:

– Kadar FFA < 2% -------> dengan penetralan,

– Kadar FFA > 2% -------> dengan esterifikasi asam lemak.

Skema proses pengolahan dapat dilihat seperti pada bagan berikut :

Gambar 3. 1 Skema proses pengolahan

40

Proses Pengolahan (Up stream)

Mengontrol jumlah air dan asam lemak bebas pada bahan baku

yang baru masuk(minyak atau lemak).

Jika tingkat asam lemak bebas atau air terlalu tinggi dimungkinkan

terjadi masalahpenyabunan (saponifikasi) dan pemisahan gliserin.

Proses Pengolahan (Main Stream)

1. Katalis dilarutkan dalam alkohol/metanol dengan pengadukan

2. Campuran alkohol dan katalis direaksikan secara batch dengan

minyak. Sistem dibuat tertutup dari atmosfer untuk mencegah

kehilangan alkohol/metanol.

3. Fase gliserin lebih berat dari fase biodiesel dan keduanya

dipisahkan oleh gaya beratdengan hanya menarik gliserin dari

dasar tempat vessel.

4. Setelah fase gliserin dan biodiesel dipisahkan, kelebihan alkohol di

tiap fase dipindahkan dengan proses dengan evaporasi atau

destilasi.

5. Produk gliserin terdiri dari katalis yang tidak digunakan dan sabun

yang dinetralisasidengan asam dan dikirim ke tempat penyimpanan

sebagai gliserin mentah.

Beberapa Alternatif Proses (main stream)

41

Gambar 3. 2 Alternatif proses

Proses Pengolahan (Down Stream)

Setelah dipisahkan dari gliserin, biodiesel terkadang dimurnikan

secara perlahan denganpencucian yang menggunakan air

panas/hangat untuk memindahkan sisa katalis atausabun

Kemudian dilakukan pengeringan melalui destilasi Vakum

3.2. Proses Lanjutan (Pencucian)

Banyak cara “washing” biodiesel, yang paling banyak digunakan

adalah “The Bubblewash Methode”, caranya adalah : ditambahkan air

seperempat sampai setengah volume oil (campurH3PO410% 10 ml

per galon) -----> suhu tetap. Masukkan pompa akuarium, nyalakan 24

jam.Lakukan lagi sekitar 3 - 4 kali hingga pH air netral.

Reaksi pembuatan biodiesel bisa dilakukan dengan 2 cara, yaitu :

1. 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, metanol adalah yang paling

42

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). Reaksi transesterifikasi

trigliserida menjadi metal ester adalah :

Dibuat dengan reaksi kimia antara metanol (etanol) dan minyak

100 kg minyak + 10 kg metanol ------> 100 kg biodiesel + 10 kg

glycerin

Diperlukan 1 % katalis (seperti NaOH, KOH)

Gambar 3. 3 Reaksi Trans-esterifikasi

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

43

agar kandungan asam lemak bebas lebih kecil dari 0.5%

(<0.5%). Selain itu, semua bahan yang akan digunakan harus

bebas dari air. Karena air akan bereaksi dengan katalis,

sehingga jumlah katalis menjadi berkurang. Katalis harus

terhindar dari kontak dengan udara agar tidak mengalami reaksi

dengan uap air dan karbon dioksida.

b. Pengaruh perbandingan molar alkohol dengan bahan mentah

Secara stoikiometri, jumlah alkohol yang dibutuhkan untuk reaksi

adalah 3 mol untuk setiap 1 mol trigliserida untuk memperoleh 3

mol alkil ester dan 1 mol gliserol. Perbandingan alkohol dengan

minyak nabati 4,8:1 dapat menghasilkan konversi 98%

(Bradshaw and Meuly, 1944). Secara umum ditunjukkan bahwa

semakin banyak jumlah alkohol yang digunakan, maka konversi

yang diperoleh juga akan semakin bertambah. Pada rasio molar

6:1, setelah 1 jam konversi yang dihasilkan adalah 98-99%,

sedangkan pada 3:1 adalah 74-89%.Nilai perbandingan yang

terbaik adalah 6:1 karena dapat memberikan konversi yang

maksimum.

c. Pengaruh jenis alkohol

Pada rasio 6:1, metanol akan memberikan perolehan ester yang

tertinggi dibandingkan dengaan menggunakan etanol atau

butanol.

d. Pengaruh jenis katalis

Alkali katalis (katalis basa) akan mempercepat reaksi

transesterifikasi bila dibandingkan dengan katalis asam. Katalis

basa yang paling populer untuk reaksi transesterifikasi adalah

natrium hidroksida (NaOH), kalium hidroksida (KOH), natrium

metoksida (NaOCH3), dan kalium metoksida (KOCH3).Katalis

sejati bagi reaksi sebenarnya adalah ion metilat (metoksida).

44

Reaksi transesterifikasi akan menghasilkan konversi yang

maksimum dengan jumlah katalis 0,5-1,5%-b minyak nabati.

Jumlah katalis yang efektif untuk reaksi adalah 0,5%-b minyak

nabati untuk natrium metoksida dan 1%-b minyak nabati untuk

natrium hidroksida.

e. Metanolisis Crude dan Refined Minyak Nabati

Perolehan metil ester akan lebih tinggi jika menggunakan minyak

nabati refined. Namun apabila produk metil ester akan digunakan

sebagai bahan bakar mesin diesel, cukup digunakan bahan baku

berupa minyak yang telah dihilangkan getahnya dan disaring.

f. Pengaruh temperatur

Reaksi transesterifikasi dapat dilakukan pada temperatur 30 -

65° C (titik didih metanol sekitar 65° C). Semakin tinggi

temperatur, konversi yang diperoleh akan semakin tinggi untuk

waktu yang lebih singkat.

2. Reaksi Esterifikasi

Esterifikasi adalah tahap konversi dari asam lemak bebas

menjadi ester. Esterifikasi mereaksikan minyak lemak dengan

alkohol.Katalis-katalis yang cocok adalah zat berkarakter asam

kuat, dan karena ini, asam sulfat, asam sulfonat organik atau resin

penukar kation asam kuat merupakan katalis-katalis yang biasa

terpilih dalam praktek industrial (Soerawidjaja, 2006). Untuk

mendorong agar reaksi bisa berlangsung ke konversi yang

sempurna pada temperatur rendah (misalnya paling tinggi 120° C),

reaktan metanol harus ditambahkan dalam jumlah yang sangat

berlebih (biasanya lebih besar dari 10 kali nisbah stoikhiometrik)

dan air produk ikutan reaksi harus disingkirkan dari fasa reaksi,

yaitu fasa minyak. Melalui kombinasi-kombinasi yang tepat dari

45

kondisi-kondisi reaksi dan metode penyingkiran air, konversi

sempurna asam-asam lemak ke ester metilnya dapat dituntaskan

dalam waktu 1 sampai beberapa jam. Reaksi esterifikasi dari asam

lemak menjadi metil ester adalah :

Reaksi kimia antara metanol (etanol) dan Free Fatty Acid

1kg FFA + 0,1 kg metanol -----> 1kg biodiesel + 0,1 air

Diperlukan 1 % katalis (seperti H2SO4, HCl)

Gambar 3. 4 Reaksi esterifikasi

Hal-hal yang Mempengaruhi Reaksi Esterifikasi

Faktor-faktor yang berpengaruh pada reaksi esterifikasi antara lain :

a. Waktu Reaksi

Semakin lama waktu reaksi maka kemungkinan kontak antar zat

semakin besar sehingga akan menghasilkan konversi yang

besar. Jika kesetimbangan reaksi sudah tercapai maka dengan

bertambahnya waktu reaksi tidak akan menguntungkan karena

tidak memperbesar hasil.

b. Pengadukan

Pengadukan akan menambah frekuensi tumbukan antara

molekul zat pereaksi dengan zat yang bereaksi sehingga

mempercepat reaksi dan reaksi terjadi sempurna. Sesuai dengan

persamaan Archenius :

k = A e(-Ea/RT)

dimana,

T = Suhu absolut ( ºC)

R = Konstanta gas umum (cal/gmol ºK)

46

E = Tenaga aktivasi (cal/gmol)

A = Faktor tumbukan (t-1)

k = Konstanta kecepatan reaksi (t-1)

Semakin besar tumbukan maka semakin besar pula harga

konstanta kecepatan reaksi.Sehingga dalam hal ini pengadukan

sangat penting mengingat larutan minyak-katalismetanol

merupakan larutan yang immiscible.

c. Katalisator

Katalisator berfungsi untuk mengurangi tenaga aktivasi pada

suatu reaksi sehingga pada suhu tertentu harga konstanta

kecepatan reaksi semakin besar.Pada reaksi esterifikasi yang

sudah dilakukan biasanya menggunakan konsentrasi katalis

antara 1 - 4 % berat sampai 10 % berat campuran pereaksi (Mc

Ketta, 1978).

d. Suhu Reaksi

Semakin tinggi suhu yang dioperasikan maka semakin banyak

konversi yang dihasilkan, hal ini sesuai dengan persamaan

Archenius.Bila suhu naik maka harga k makin besar sehingga

reaksi berjalan cepat dan hasil konversi makin besar. [SKRIPSI]

3.3. Proses Satu Tahap

Proses ini telah dilakukan oleh perusahan LURGI di Jerman, yaitu

proses pengolahan: langsung Trans-esterifikasi, artinya : Suatu proses

kimiawi dari trigliserida pada RPO denganmetanol dengan

menggunakan sodium methylate sebagai katalis untuk menghasilkan

biodieselkelapa sawit atau Vegetable Oil Metil Ester (VOME) dan

gliserin.

Bahan baku :

1. CPO (Crude Palm Oil)

47

2. RPO (Refine Palm Oil)

3. CPS (Crude Palm Skarin)

4. RPS (Refund Palm Stearin)

Bila bahan baku minyak yang digunakan merupakan minyak yang

telah diproses(refined fatty oil) dengan kadar air dan asam lemak

bebas yang rendah, maka proses esterifikasidengan katalis alkalin

bisa langsung dilakukan terhadap minyak tersebut.

Transesterifikasi pada dasarnya terdiri atas 4 tahapan, yakni:

1. Pencampuran katalis alkalin (umumnya sodium hidroksida atau

potassium hidroksida)dengan alkohol (umumnya metanol).

Konsentrasi alkalin yang digunakan bervariasi antara0.5 - 1 wt %

terhadap massa minyak. Sedangkan alkohol diset pada rasio

molar antaraalkohol terhadap minyak sebesar 9:1.

2. Pencampuran alkohol+alkalin dengan minyak di dalam wadah

yang dijaga pada temperaturtertentu (sekitar 40 - 60oC) dan

dilengkapi dengan pengaduk (baik magnetik ataupun

motorelektrik) dengan kecepatan konstan (umumnya pada 600

rpm - putaran per-menit).Keberadaan pengaduk sangat penting

untuk memastikan terjadinya reaksi metanolisissecara

menyeluruh di dalam campuran.Reaksi metanolisis ini dilakukan

sekitar 1 - 2 jam.

3. Setelah reaksi metanolisis berhenti, campuran didiamkan dan

perbedaan densitas senyawadi dalam campuran akan

mengakibatkan separasi antara metil ester dan gliserol. Metil

esterdipisahkan dari gliserol dengan teknik separasi gravitasi.

4. Metil ester yang notabene biodiesel tersebut kemudian

dibersihkan menggunakan air distilatuntuk memisahkan zat-zat

pengotor seperti metanol, sisa katalis alkalin, gliserol, dansabun-

sabun (soaps). Lebih tingginya densitas air dibandingkan dengan

metil estermenyebabkan prinsip separasi gravitasi berlaku: air

berposisi di bagian bawah sedangkanmetil ester di bagian atas.

48

Selain proses 1 tahap, juga bisa dilakukan proses 2 tahap dengan

alasan-alasan berikut :

Proses satu tahap dapat tidak efisien karena terbentuknya

sabun.

Sabun terbentuk selama transesterifikasi dengan katalis basa,

ketika ion Na+ bergabungdengan adanya asam lemak bebas

(free fatty acids) yang mungkin ada dalam bahanbaku

Sabun akan mengurangi hasil (yield) karena sabun

mengikatkan methyl ester denganair. Ikatan ester dapat

dibersihkan dalam pencucian, tetapi pemisahan air akan

lebihsulit dan meningkatkan konsumsi air.

Proses esterifikasi dengan katalis asam sebelum

transesterifikasi dengan katalis basaakan mengeliminasi

sebagian besar asam lemak bebas.

3.4. Proses Dua Tahap

Transesterifikasi merupakan metode yang saat ini paling umum

digunakan untuk memproduksi biodiesel dari refined fatty oil. Metode

ini bisa menghasilkan biodiesel (FAME) hingga 98% dari bahan baku

minyak tumbuhan. Bila bahan baku yang digunakan adalah minyak

mentah yang mengandung kadar asam lemak bebas (free fatty acid -

FFA) tinggi, yakni lebih dari 2%, maka perlu dilakukan proses

praesterifikasi untuk menurunkan kadar asam lemak bebas hingga

sekitar 2% melalui dua tahap proses yaitu :

1. Esterifikasi asam. Ini merupakan proses pendahuluan

menggunakan katalis asam untuk menurunkan kadar asam lemak

bebas hingga sekitar 2%. Asam sulfat (sulphuric acid) 0.5 wt% dan

alkohol (umumnya metanol) dengan molar rasio antara alkohol dan

bahan baku minyak sebesar 6:1 terbukti memberikan hasil konversi

yang baik.

49

2. Esterifikasi alkalin. Selanjutnya dilakukan proses transesterifikasi

terhadap produktahap pertama di atas menggunakan katalis alkalin.

Sodium hidroksida 0.5 wt% danalkohol (umumnya metanol) dengan

rasio molar antara alkohol dan produk tahappertama sebesar 9:1

digunakan dalam proses transesterifikasi ini.

Kedua proses esterifikasi di atas dilakukan pada temperatur 40 - 50oC.

Esterifikasi dilakukan didalam wadah berpengaduk magnetik dengan

kecepatan konstan. Keberadaan pengaduk ini penting untuk

memastikan terjadinya reaksi di seluruh bagian reaktor. Produk

esterifikasialkalin akan berupa metil ester di bagian atas dan gliserol di

bagian bawah (akibat perbedaan densitas). Setelah dipisahkan dari

gliserol, metil ester tersebut selanjutnya dicuci dengan airdistilat panas

(10 vol%). Karena memiliki densitas yang lebih tinggi dibandingkan

metil ester,air pencuci ini juga akan terpisahkan dari metil ester dan

menempati bagian bawah reaktor.Metil ester yang telah dimurnikan ini

selanjutnya bisa digunakan sebagai bahan bakar mesindiesel. Selain

untuk menurunkan kadar asam, pada proses praesterifikasi juga perlu

dilakukan pengurangan kadar air. Pada prinsipnya, pengurangan

kadar air bisa dilakukan dengan dua cara,separasi gravitasi atau

separasi distilasi. Separasi gravitasi mengandalkan perbedaan

densitas antara minyak dengan air.

Air yang lebih berat akan berposisi di bagian bawah untuk selanjutnya

dapat dipisahkan. Sedangkan separasi distilasi mengandalkan titik

didih air sekitar 100oC dan pada beberapa kasus digunakan pula

tekanan rendah untuk memaksa air keluar dan terpisah dari minyak.

Beberapa kritik yang ditujukan terhadap proses transesterifikasi

kimiawi adalahtingginya konsumsi energi proses serta masih

terikutnya senyawa-senyawa pengotor dalam metil ester, seperti

[mono, di] gliserida, gliserol, air, dan katalis alkalin yang

dipergunakan.Pemurnian metil ester terhadap senyawa-senyawa

50

pengotor tersebut memerlukan tambahanenergi dan material dalam

proses transesterifikasi minyak menjadi biodiesel.

Beberapa peneliti telah mengajukan teknik katalisasi biologis

(biocatalysis) untuk memproduksi biodiesel, oleic acid alkyl ester

(dalam hal ini butil oleat), dari triolein menggunakan beberapa macam

katalis biologis, yakni Candida Antarctica B, Rizhomucor Miehei, dan

Pseudomonas Cepacia. Karena mahalnya harga katalis biologis

dibandingkan katalis kimiawi, maka penggunaan katalis biologis

tersebut dilakukan dengan cara immobilisasi pada katalis. Teknik ini

sekaligus memungkinkan dilakukannya proses kontinyu dalam

produksi biodiesel. Dari hasil pengujian yang dilakukan ditemukan

bahwa Pseudomonas Cepacia merupakan katalis biologis yang paling

baik dalam menghasilkan 100% butil oleat (oleic acid ethyl ester)

dalam waktu 6 jam. Temperatur optimum reaksi ini adalah 40oC. Ada

juga penelitian yang dilakukan menggunakan jalur katalis biologis

untuk memproduksi biodiesel dari minyak tumbuhan. Mereka

membuat katalis padat (solid catalyst) dari gula dengan cara

melakukan pirolisis terhadap senyawa gula (D-glucose dan sucrose)

pada temperatur di atas 300 oC. Proses ini menyebabkan karbonisasi

tak sempurna terhadap senyawa gula dan terbentuknya lembar-

lembar karbon aromatik polisiklis (polycyclic aromatic carbon sheets).

Asam sulfat (sulphuric acid) kemudian digunakan untuk mensulfonasi

cincin aromatik tersebut sehingga menghasilkan katalis. Katalis padat

yang dihasilkan dengan cara ini disebutkan memiliki kemampuan

mengkonversi minyak tumbuhan menjadi biodiesel lebih tinggi

dibandingkan katalis asam sulfat cair ataupun katalis asam padat lain

yang telah ada sebelumnya.

Beberapa percobaan proses transesterifikasi tanpa katalis sudah

dilakukan pada kedelai (soybean oil) menggunakan metanol

superkritik dan co-solvent CO2. Tidak adanya katalis pada proses ini

51

memberikan keuntungan tidak diperlukannya proses purifikasi metil

esterterhadap katalis yang biasanya terikut pada produk proses

transesterifikasi konvensional menggunakan katalis asam/basa. Pada

percobaan lanjutan lainnya juga dilakukan proses transesterifikasi

menggunakan metanol superkritik dengan menambahkan co-solvent

CO2yang berfungsi untuk menurunkan tekanan dan temperatur

operasi proses transesterifikasi. Hal ini berkorelasi langsung pada

lebih rendahnya energi yang diperlukan dalam proses transesterifikasi

menggunakan metanol superkritik. Namun demikian, temperatur yang

terlibat dalam proses yang dilakukan masih cukup tinggi, yakni sekitar

280oC. Sedangkan katalis yang biasa dipakai antara lain :

Trans-Esterifikasi :

– KOH

– NaOH

– Na2CO3

– CaCO3

– MgO

– Dll

Esterifikasi :

– H2SO4

– HCl

Selain trigliserida (minyak) dan katalis, reaktan lain yang dipakai

adalah metanol atau etanol. Keuntungan/kerugian menggunakan

metanol dan etanol dapat dilihat sebagai berikut:

Etanol umumnya lebih disukai karena :

– Berasal dari produk pertanian, terbarukan (renewable),

ramah lingkungan

– Penangannya lebih aman karena efek toxic ke personil, uap

relatif kurang

Metanol lebih luas penggunaannya dalam produksi biodiesel

daripada etanol

52

– Metanol lebih murah daripada etanol

3.5. Uji Kualitas Biodiesel

Peralatan yang digunakan harus standart ASTM. Uji kualitas

harus dilakukan secara rutin agar diperoleh standart bahan

baku/produk sehingga proses pengolahan minyak dapat dilakukan

pada kondisi yang telah direncanakan. Peralatan/instrumen juga harus

distandartkan agar diperoleh hasil uji yang universal.

Contoh Bagan dan Test yang Perlu Dilakukan

Uji Spesifikasi :

a. Berat jenis dan api gravity

Berat jenis dan api gravity : jumlah berat (mg) bahan setiap volume

bahan (ml)

API GRAVITY= DEG API = 141,5/S.G. -131,5

Uji ini gunanya untuk :

- menentukan jenis minyak

- menentukan tempat penyimpanan

- menentukan jenis/kapasitas transport

Alat yang dipakai : timbangan, picnometer (ASTM D 941) atau

HIDROMETER

b. Anilin Point

Analisa ini dipakai untuk menghitung indeks diesel yaitu

bilangan yang menentukan tingkat kearomatisan minyak diesel.

Kandungan aromatis menentukan qualitas penyalaan (asap akan

menjadi hitam).

c. Viskositas

53

Viskositas menunjukkan tingkat kekentalan bahan. Untung

rugi didalam mesin jika viskositas kecil/tinggi :

Viscositas rendah :

- minyak mudah dialirkan

- Daya pompa kecil

- Pengabutan / injeksi baik

- Kendala kebocoran

Viscositas tinggi:

- sulit dialirkan

- Daya pompa besar

- Pengabutan / injeksi jelek

- Kendala pembakaran mungkin sulit

d. Flash & Fire Point

Analisa ini dipergunakan utk menentukan qualitas penyalaan

yaitu mudah tidaknya bahan bakar menyala. Alat yang digunakan

adalah : cleveland open cup astm d 92 atau seta cleveland

opencup.

e. Volatilitas Minyak Bakar

Alat yang dipakai adalah Distilasi ASTM

Uji Lainnya :

- Water content

- Ash content

- S content

- Carbon residu

- Angka cetane (Sulit, biaya mahal), GC, dll

54

Tabel 3. 1 Jatropha biodiesel dibandingkan dengan petro-diesel dan EU Standars

Tabel 3. 2 Perbandingan Sifat Minyak Diesel

55

Tabel 3. 3 Hasil Uji Beberapa Biodiesel

Gambar 3. 5 Reaktor Trans-Esterifikasi

56

Gambar 3. 6 Skema Produksi Biodiesel

Gambar 3. 7 Proses Flow Diagram

57

4. Latihan

1. Pembuatan biodiesel dengan bahan minyak goring bekas, soda api

dan metanol selain biodiesel yang dihasilkan adalah …

a. Gliserin

b. FFA

c. KOH

d. NaOH

2. Katalis basa untuk reaksi transesterifikasi dibawah ini, kecuali …

a. Natrium hidroksida (NaOH)

b. Kalium hidroksida (KOH)

c. Natrium metoksida (NaOCH3)

d. Kalium Clorida (KCL)

3. Reaksi transesterifikasi dapat dilakukan pada temperature …

a. 25° C

b. 55° C

c. 85° C

d. 100° C

4. Analisa untuk menghitung indeks diesel adalah

a. Viskositas

b. Anilin point

c. Api gravity

d. Fire point

5. Rangkuman

Terdapat tiga rute dasar dalam proses alkoholisis untuk menghasilkan

biodiesel, atau alkil ester yaitu:

Transesterifikasi minyak dengan alkohol melalui katalisis basa.

Esterifikasi minyak dengan metanol melalui katalisis asam secara

langsung.

Konversi dari minyak ke fatty acid, kemudian dari fatty acid ke alkyl

ester, melalui katalisis asam

Hal-hal yang mempengaruhi reaksi transesterifikasi:

58

Pengaruh air dan asam lemak bebas

Pengaruh perbandingan molar alkohol dengan bahan mentah

Pengaruh jenis alkohol

Pengaruh jenis katalis

Metanolisis Crude dan Refined Minyak Nabati

Faktor-faktor yang berpengaruh pada reaksi esterifikasi antara lain

Waktu Reaksi

Pengadukan

Katalisator

Suhu Reaksi

6. Evaluasi

1. Jelaskan proses beserta bahan lainnya pembuatan biodiesel

menggunakan minyak goreng bekas satu liter.

2. Sebutkan tiga pengujian biodiesel dan jelaskan tujuan pengujian.


Setelah mengerjakan latihan soal dan evaluasi materi, jika masih

ada jawaban yang salah anda harus mengulang membaca materi

diatas, sampai jawabannya benar. Dan jika jawaban soal dan

evaluasi benar semua maka anda bisa melanjutkan ke materi

selanjutnya.

59

D. Materi Pokok 4

1. Prospek pemanfaatan biodiesel di Indonesia



menjelaskan tentang prospek pemanfaatan biodiesel di Indonesia

3. Uraian

Biofuels yang terdiri atas Bio-diesel dan etanol untuk bahan bakar

pada sektor transportasi di Indonesia, prospeknya bukan saja

ditentukan oleh berlimpahnya sumber bahan baku pembuatan

bofuels, tetapi ditentukan pula oleh keekonomian kedua bahan

bakar tersebut. Sementara itu, keekonomian dari biofuel bukan saja

ditentukan oleh biaya produksi biofuel tersebut, tetapi juga

ditentukan oleh harga minyak mentah dunia yang berpengaruh

pada harga produknya seperti minyak solar (ADO) dan premium

(gasoline). Secara sederhana, kelayakan ekonomi dari

pemanfaatan biofuel bergantung pada selisih biaya pengadaan

minyak dengan biofuel. Berdasarkan perkiraan Tim Perencanaan

Energi BPPT (2005) yang memperkirakan kebutuhan energi jangka

panjang dengan menggunakan model optimasi yang bernama

Model MARKAL (Market Allocation), prospek pemanfaatan Bio-

diesel dan etanol pada harga minyak mentah $40/barrel dan

$60/barrel di Indonesia adalah sebagai berikut.

3.1. Harga Minyak Mentah $40/barrel ( Kasus Dasar).

Dalam kasus dasar, harga minyak mentah dunia diasumsikan

$40/barrel, pada kasus ini hasil model memperkirakan kebutuhan

energi pada sektor transportasi dari 2005 sampai 2025 sebagian

besar masih tetap akan dipenuhi oleh sumber energi fosil yang

meliputi minyak dan gas seperti diperlihatkan pada Tabel 4.1. yang

setara dengan 7 juta ton atau 6 juta kiloliter Bio-diesel.

60

Tabel 4. 1 Perkiraan Kebutuhan Energi Pada Sektor Transportasi di Indonesia 2005-2025.

(Berdasarkan Harga Minyak Mentah $40/Barrel)

Meningkatnya harga minyak mentah yang berakibat pada

meningkatnya harga produk kilang atau BBM (Bahan bakar Minyak)

bukan saja mengakibatkan meningkatnya jumlah jenis-jenis sumber

energi yang dipergunakan, tetapi mengakibatkan juga meningkatnya

total kebutuhan energi, karena disebabkan oleh semakin

meningkatnya daya saing sumber-sumber energi non minyak seperti

Bio-diesel, Bio-etanol, dan gas. Pengaruh kenaikan harga minyak

mentah terhadap kebutuhan sumber-sumber energi terbarukan dapat

diuraikan sebagai berikut.

3.2. Perkiraan Kebutuhan Bio-diesel.

Pada kasus harga minyak tinggi ($60/barrel), Bio-diesel sebagai

sumber energi alternatif pengganti atau campuran minyak solar

diperkirakan akan layak secara ekonomis untuk dipergunakan untuk

memenuhi kebutuhan energi pada sektor transportasi mulai tahun

2017 dengan jumlah kebutuhan sekitar 10 PJ yang setara dengan

0,25 juta ton atau sekitar 0,22 juta kiloliter Bio-diesel.

Potensi pemanfaatan Bio-diesel sebagai bahan bakar alternatif

pengganti ataupun campuran minyak solar dapat dijabarkan sebagai

pangsa pemanfaatan Bio-diesel terhadap penggunaan minyak solar

pada sektor transportasi. Peluang pemanfaatan Bio-diesel terhadap

penggunaan minyak solar atau ADO (Automotive Diesel Oil) pada

61

sektor transportasi dimulai dari tahun 2017 sampai 2025 meningkat

terus dari 2 persen hingga mencapai 57 persen dari total penggunaan

minyak solar pada sektor tersebut. Pangsa penggunaan Bio-diesel

tersebut setara dengan 0,50 persen menjadi hampir 10 persen dari

total kebutuhan energi pada sektor transportasi tahun 2017 sampai

dengan 2025. Berdasarkan perbedaan kondisi sosial, ekonomi, dan

potensi wilayah dalam penyediaan bahan baku CPO dari kelapa sawit,

setiap wilayah mempunyai kelayakan ekonomi yang berbeda dalam

pemanfaatan Bio-diesel. Kalimantan diperkirakan merupakan wilayah

pertama sebagai lokasi pemanfaatan Bio-diesel pada tahun 2017

tersebut, disusul oleh Papua atau Irian Jaya yang mulai menggunakan

Bio-diesel pada tahun 2022 sekitar 14 PJ yang setara dengan 0,35

juta ton atau 0,31 juta kiloliter Bio-diesel. Pada tahun 2025, kebutuhan

Biodiesel di Indonesia diperkirakan akan mencapai total lebih 281 PJ

Sebagian besar dari Bio-diesel di Indonesia pada tahun 2025 tersebut

dipergunakan untuk memenuhi kebutuhan Bio-diesel di Papua, yaitu

lebih dari 163 PJ yang setara dengan 4,13 juta ton atau 3,59 juta

kiloliter Bio-diesel, sedangkan sisanya untuk memenuhi kebutuhan

Biodiesel di Kalimantan. Besarnya kebutuhan Bio-diesel di Kalimantan

dan Papua tersebut diperkirakan karena besarnya potensi

pengembangan lahan sebagai media tumbuh bahan baku kelapa

sawit di kedua wilayah tersebut.

3.3. Perkiraan Kebutuhan Bio-etanol.

Kenaikan harga minyak mentah, selain akan meningkatkan

keekonomian Bio-diesel juga meningkatkan keekonomian etanol (Bio-

etanol) sebagai sumber bahan bakar alternatif untuk sektor

transportasi. Bahkan Bio-etanol diperkirakan akan layak secara

ekonomi lebih awal lagi sebagai pengganti atau campuran premium

atau gasolin, yaitu pada tahun 2013 dengan perkiraan kebutuhan

sekitar 10 PJ yang meningkat menjadi 15,60 PJ pada tahun 2014, dan

62

59,55 PJ pada tahun 2015, serta sekitar 613 PJ pada tahun 2025.

Jumlah kebutuhan etanol pada tahun-tahun 2013, 2014, 2015, dan

2025 tersebut setara secara berturut-turut dengan 0,48 juta KL

(kiloliter), 0,74 juta KL, 2,83 juta KL, dan 29,18 juta KL etanol.

Meningkatnya keekonomian etanol pada tingkat harga minyak yang

lebih tinggi tersebut, disebabkan oleh semakin kecilnya selisih antara

biaya produksi etanol dengan biaya produksi bahan bakar minyak.

Sementara itu potensi Bio-etanol sebagai bahan bakar pengganti

premium ditunjukkan dengan kenaikan pangsa kebutuhan Bio-etanol

terhadap kebutuhan premium pada sektor transportasi dalam waktu

sekitar 20 tahun mendatang. Pada harga minyak mentah $60/barrel

tersebut, etanol (Bioetanol) diperkirakan mempunyai potensi yang

sangat besar dalam menggantikan premium untuk memenuhi

kebutuhan bahan bakar pada sektor transportasi. Oleh karena itu

kebutuhan premium yang dapat dipenuhi oleh Bioetanol atau pangsa

penggunaan etanol terhadap penggunaan premium diperkirakan akan

meningkat dari 1,65 persen pada tahun 2013, 2,52 persen pada tahun

2014, 10 persen pada tahun 2015 hingga mencapai 41,52 persen

pada tahun 2019. Bahkan pada tahun 2020, potensi pemanfaatan Bio-

etanol terhadap premium tersebut atau pangsa Bio-etanol tersebut

mencapai lebih dari 71 persen, dan pada tahun 2025 mencapai sekitar

90 persen.

3.4. Perkiraan Kebutuhan Energi Non-Minyak Lainnya.

Pada kasus harga minyak mentah tinggi juga menunjukkan

peningkatan penggunaan sumber energi fosil lainnya pada sektor

transportasi, yaitu gas alam yang kebutuhannya meningkat beberapa

kali lipat dibandingkan pemakaian gas alam pada tingkat harga

minyak mentah $40/barrel, yaitu hampir tiga kali lipat pada tahun

2005, dan hampir 11 kali lipat pada tahun 2025. Demikian juga total

kebutuhan energi pada sektor transportasi pada kasus harga minyak

63

mentah tinggi ini juga lebih besar dibandingkan dengan total

kebutuhan energi pada tahun yang sama pada kasus dasar (harga

minyak mentah $40/barrel). Namun kebutuhan energi pada jenis-jenis

energi produk minyak hasil kilang seperti kebutuhan minyak solar dan

premium mengalami penurunan, karena masingmasing tergantikan

oleh Bio-diesel dan Bio-etanol. Dalam rangka merealisasikan

pemanfaatan biofuels sebagai bahan bakar pada sektor transportasi,

langkah langkah antisipasi penyiapan bahan baku biofuels yang

meliputi memperkirakan kebutuhan bahan baku dan kebutuhan lahan

untuk produksi bahan baku perlu dipertimbangkan.

3.5. Perkiraan Kebutuhan Lahan Dan Kebutuhan Bahan Baku

Biofuels Sebagai Sumber Energi Pada 2005 - 2025.

Sebagai tantangan adanya perkiraan kebutuhan biofuels yang

terdiri atas Bio-diesel dan etanol untuk bahan bakar pada periode

tahun 2005 sampai 2025, lahan sebagai media tumbuh bahan baku

tanaman kedua sumber energi terbarukan tersebut perlu dipersiapkan

sejak awal. Meskipun Indonesia mempunyai beberapa jenis tanaman

yang dapat dipergunakan sebagai bahan baku Bio-diesel seperti

kelapa sawit, jarak pagar, dan kedelai, namun berdasarkan kesiapan

penyediaannya kelapa sawit diperkirakan mempunyai potensi yang

paling besar. Sementara itu, pemanfaatan tanaman-tanaman lainnya

diperkirakan masih terdapat kendala-kendala teknis dan non teknis

yang masih perlu dipertimbangkan lebih lanjut.

3.5.1 Lahan untuk Bahan Baku Bio-diesel.

Berdasarkan asumsi bahwa bahan baku Bio-diesel yang akan

dimanfaatkan adalah CPO (Crude Palm Oil) dari kelapa sawit,

sedangkan CPO yang ada tersedia diperuntukkan untuk non-energi

seperti minyak goreng dan sabun, sehingga agar tidak mengganggu

suplai CPO untuk non-energi, diperlukan lahan kelapa sawit yang

64

produksi CPOnya diperuntukkan untuk bahan baku Biodiesel. Alasan

pemilihan bahan baku kelapa sawit untuk Bio-diesel didasarkan pada

kesiapan penyediaan bahan baku tersebut, yaitu kelapa sawit

merupakan komoditas pertanian yang sudah dikenal dan sudah

dibudidayakan secara luas, sehingga tidak memerlukan waktu yang

lama untuk sosialisasi penanaman kelapa sawit. Selain itu,

penggunaan CPO kelapa sawit untuk bahan baku Bio-diesel tersebut

secara tidak langsung dapat juga berdampak pada pembukaan

pasar CPO yang sebelumnya hanya digunakan untuk bahan baku

industri non energi saja seperti minyak goreng dan sabun, sehingga

penggunaan CPO untuk bahan baku Bio-diesel diharapkan dapat

merangsang petani atau investor dalam budidaya kelapa sawit.

Perkiraan kebutuhan lahan untuk penanaman kelapa sawit yang

produksinya untuk memenuhi kebutuhan Bio-diesel dari tahun 2017

sampai tahun 2025 dapat dilihat pada Tabel 4.2

Tabel 4. 2 Kebutuhan Lahan dan Produksi Kelapa Sawit untuk Memenuhi Kebutuhan Bio-diesel 2017 – 2025

.

Pada harga minyak mentah $60/barrel, Bio-diesel

diperkirakan dapat bersaing secara ekonomi dengan sumber

energi minyak pada sektor transportasi, sehingga pada tahun

2017 kebutuhan Bio-diesel diperkirakan mencapai 9,95 PJ yang

setara dengan 0,25 juta ton atau 0,22 juta kiloliter yang meningkat

terus berlipat ganda setiap tahun, hingga dalam delapan tahun

kemudian, atau pada tahun 2025 mencapai lebih dari 28 kalinya

atau 281,28 PJ yang setara dengan lebih dari 7 juta ton atau lebih

6 juta kiloliter Bio-diesel. Untuk memenuhi kebutuhan Bio-diesel

pada periode waktu tersebut diperlukan bahan baku berbentuk

65

CPO (Crude Palm Oil) dari kelapa sawit yang mencapai 0,28 juta

ton pada tahun 2017 menjadi hampir 8 juta ton pada tahun 2025.

Berdasarkan rata-rata produksi CPO di Indonesia, kebutuhan

lahan untuk tanaman kelapa sawit penghasil CPO tersebut

diperkirakan mencapai 0,14 juta hektar pada tahun 2017, dan

lebih dari 4 juta hektar pada tahun 2025. Hasil produksi kelapa

sawit dalam bentuk CPO pada suatu wilayah berbeda dengan

produksi CPO di wilayah lainnya bergantung pada kondisi tanah

dan iklim, serta pengelolaan tanaman di antara wilayah-wilayah

tersebut. Kebutuhan lahan untuk bahan baku Bio-diesel tersebut

berbeda pada setiap wilayah bergantung pada rata-rata produksi

CPO per hektar di wilayah-wilayah tersebut seperti yang

diperlihatkan pada Tabel 4.3.

Tabel 4. 3 Rata-rata Produksi CPO per Hektar Lahan dan Kebutuhan Lahan Kelapa Sawit untuk Memproduksi setiap Unit Energi Menurut Wilayah

Sumatra mempunyai hasil produksi CPO per hektar yang

paling tinggi, sedangkan Kalimantan mempunyai hasil produksi

per hektar yang paling rendah di antara wilayah-wilayah lainnya di

Indonesia. Berdasarkan asumsi bahwa setiap ton bahan baku

CPO dapat menghasilkan 0,9 ton Bio-diesel (Wirawan, S.S, 2004),

wilayah yang mempunyai tingkat produksi CPO kelapa sawit per

hektar yang paling rendah, untuk memperoleh jumlah Bio-diesel

yang sama akan memerlukan lahan kelapa sawit yang paling

besar atau luas. Sebagai contoh, untuk memperoleh produksi satu

66

unit energi Bio-diesel yang sama, kebutuhan lahan untuk bahan

baku di Kalimantan dua kali lipat lebih besar daripada di Sumatra

dan satu setengah lebih besar daripada di Papua atau Irian Jaya.

3.5.2 Lahan untuk Bahan Baku Etanol.

Bahan baku etanol (Bio-etanol) untuk bahan bakar pengganti

atau campuran premium yang dipergunakan dalam perkiraan

adalah singkong atau ubi kayu. Namun untuk mengetahui

perkiraan kebutuhan lahan untuk memenuhi kebutuhan etanol

dengan berbagai bahan baku, kebutuhan lahan untuk bahan baku

etanol jenis tanaman lainnya, yaitu jagung dan ubi jalar juga perlu

dipertimbangkan. Ketiga jenis bahan baku etanol tersebut

merupakan tanaman yang terdapat hampir di seluruh Indonesia,

sehingga sosialisasi budidaya ketiga jenis bahan baku etanol

tersebut diperkirakan relatif tidak akan menemukan kendala yang

berarti. Perkiraan kebutuhan lahan dan bahan baku pembuatan

etanol dari ubi kayu, ubi jalar, dan jagung dapat dilihat pada Tabel

4.4.

Tabel 4. 4 Perkiraan Kebutuhan Lahan dan Bahan Baku untuk Bio-etanol dalam Memenuhi Kebutuhan Energi pada Sektor Transportasi

Pada kasus harga minyak tinggi, Bio-etanol sebagai sumber

energi alternatif pengganti atau campuran bensin (premium)

67

diperkirakan akan layak secara ekonomi mulai tahun 2013 dengan

kebutuhan sebesar hampir 10 PJ yang setara dengan 0,47 juta

kiloliter (KL) etanol. Sementara itu kebutuhan bahan baku dan

lahan untuk memenuhi kebutuhan Bio-etanol tersebut berbeda

menurut jenis bahan baku. Bahan baku ubi kayu diperkirakan lebih

efisien dalam penggunaan lahan, karena mempunyai rata-rata

produktifitas per hektar paling tinggi di Indonesia, yaitu 12,60

ton/hektar, diikuti produktifitas ubi jalar dan jagung, masing-

masing 9,74 ton/hektar dan 2,79 ton/hektar. Prospek

Pengembangan Bio-fuel sebagai Substitusi Bahan Bakar Minyak

12 .

Kebutuhan lahan untuk bahan baku etanol selain bergantung

pada jenis tanaman bahan baku juga bergantung pada

produktifitas per hektar serta kebutuhan jumlah bahan baku per

liter produksi etanol. Ubi kayu atau singkong diperkirakan

merupakan bahan baku yang paling produktif dalam produksi

bahan baku maupun produksi etanol. Efisiennya kebutuhan bahan

baku ubi kayu tersebut menyebabkan tingginya rata-rata

produktifitas etanol berbahan baku ubi kayu, yaitu 1,94 kiloliter

etanol per hektar ubi kayu, dibandingkan bahan baku ubi jalar dan

jagung, yaitu 1,22 kiloliter etanol per hektar ubi jalar, dan 0,56

kiloliter etanol per hektar jagung. Selain itu, ubi kayu juga

merupakan bahan baku yang paling efisien dalam penggunaan

lahan untuk memproduksi. Setiap unit produksi etanol, yaitu rata-

rata kebutuhan lahan ubi kayu untuk memproduksi setiap PJ (Peta

Joule) etanol adalah sekitar 62 persen dari kebutuhan lahan ubi

jalar, dan sekitar 29 persen kebutuhan lahan jagung. Oleh karena

itu berdasarkan efisiensi produktifitas dan kebutuhan lahan, ubi

kayu dapat menjadi pilihan yang paling potensial sebagai sumber

bahan baku pembuatan etanol di Indonesia.

68

3.6. Pemanfaatan dan pasar biodiesel di Indonesia.

Dapatkah biodisel digunakan mobil, generator, atau perahu motor ?

Tentu saja dapat digunakan biodisel murni (100%) sebagai pengganti bagi

yang biasa menggunakan minyak solar, kecuali selama musim dingin.

Pada musim dingin biodisel lebih cepat beku dibanding dengan minyak

solar karena vikositasnya lebih tinggi dan diperlukan penyesuaian sistim

pencampuran dengan udara. Karburator yang telah dibuat sebelum tahun

1993 dilengkapi seal karet pada pompa minyak (fuel injection) akan rusak

jika berkontaminasi dengan biodisel 100%. Sehingga perlu mengganti seal

ini dengan seal Viton™ atau seal bukan karet. Dapat juga digunakan

campuran biodisel dan minyak solar dengan perbandingan 20% - 35%,

dan dapat digunakan pada mesin jenis lama tanpa mengubah sistim

pengabutan minyak pada mesin. Hanya perlu diperhatikan pada seal mata

sepuyernya. (direct injection), karena akan menjadi masalah pada proses

pencampuran biodisel dengan udara pada waktu musim dingin, sehingga

tetap perlu waspada agar proses pencampuran dilakukan dengan tepat.

Biodisel dan solar bercampur dengan baik walaupun terdapat kandungan

air. Campuran solar dan biodisel memiliki sistim pelumasan yang sangat

baik, dan dapat mengurangi pengembunan, menghindari korosi pada

silinder mesin, sehingga membuat komponen ruang bakar mesin berumur

panjang. Biodiesel dapat membersihkan sistim karburator, sehingga dapat

menjaga komponen saringan minyak beberapa minggu pertama setelah

penggunaannya.

Amankah menggunakan biodiesel ?

Ya ! Biodisel terbuat dari minyak nabati dan alkohol, sehingga jika tumpah

ke tanah, akan cepat terurai secara alami menjadi bahan sisa organik.

Dengan alasan apapun Biodisel tidak dianjurkan untuk dikonsumsi.

Bagaimanapun tidak mungkin dikonsumsi sebagai minyak goreng, karena

mengakibatkan melumasi sistim pencernaan. Biodisel sebagai racun

seperti seperti garam meja, tetapi mudah ditanggulangi. Mekanik

mengatakan bahwa biodisel tidak merusak tangan tidak seperti solar.

69

Banyak masyarakat menggunakan biodisel untuk kapal laut agar

melindungi kelestarian alam karena tidak merusak flora dan fauna laut.

Apakah biodisel mengurangi polusi udara ?

Sangat mengurangi polusi udara dibandingkan dengan bahan bakar solar.

Biodisel tidak memiliki semua bentuk bahan cemaran udara. Sangat

penting peranannya, biodisel tidak meracuni udara yang menyebabkan

komponen keseimbangan udara terganggu. Biodisel murni dapat

mengurangi resiko kanker 94%; B20 dapat menghindari resiko kurang

lebih 27%. Karena pada biodisel tidak terkandung sulfur, sehingga biodisel

tidak akan mengeluarkan gas emisi sulfur dioxide atau katalis gas buang

yang meracuni. B20 mengandung 20% keuntungan biodisel murni. B20

dapat pula mengurangi asap dan bau yang kurang sedap pada kenalpot

gas buang kendaraan bermotor .

Apakah biodisel mengurangi efek rumah kaca ?

Ya. Selamanya, tumbuhan yang menghasilkan minyak nabati dapat dibuat

menjadi biodisel, CO2 di atmosfir di siang hari dihisap tanaman dapat

tumbuh dan berkembang terbaharukan, hasilnya daun, buah, akar yang

mengandung minyak dapat tumbuh, tanaman yang mengandung minyak

nabati dapat digunakan untuk bahan baku biodisel sebagai bahan bakar

dapat dilakukan daur ulang menjadi bahan pupuk organik bagi tanaman,

mengembalikan karbon dari minyak dan tanaman, gas buang ke atmosfir

sebagai karbon dioxide (CO2) dapat di olah kembali oleh tumbuhan. Daur

ulang carbon ini dari CO2 dalam atmosfir menjadi karbon pada bahan

tanaman dan kembali ke atmosfir terjadi akumulasi O2 dalam atmosfir.

Tentu saja, tidak memberikan kontribusi pada perubahan iklim global.

Karbon dioxide yang bersal dari bahan bakar minyak solar sebagai bahan

bakar untuk traktor, atau bahan bakar alat transportasi dapat digantikan

dengan memproduksi biodisel secara bertahap agar tidak merusak

atmosfir dari tahun ke tahhun. Kesimpulannya, biodisel menghasilan CO2

lebih rendah 78% dari bahan bakar minyak solar setara 2.661 gram CO2

70

per gallon, sedangkan bahan bakar minyak solar menghasilan 12.360

gram per gallon.

Dimana Dapat Membeli Biodiesel dan Biodieselmix ?

Industri Biodisel setempat masih sedikit, tetapi tumbuh dengan cepat

bagai jamur. Sekarang terdapat sembilan produsen biodisel di United

States. Umumnya biodiesel ini dijual dalam bentuk B20 yang

konsumennya Bus sekolah secara berlangganan. Perusahaan distribusi

minyak atau industri biodisel dapat menyediakan stok B20 bagi

langganannya. Kebanyakan masyarakat belum memiliki persediaan yang

cukup stok biodisel, tetapi kita ketahui bahwa jika mau membeli eceran

dapat membelinya pada Stasiun Penjualan Bahan Bakar Umum (SPBU)

setempat, berusaha terus maka pasti dapat membelinya sedangkan di

Indonesia terdapat di beberapa tempat SPBU terentu di Jakarta atau bisa

pesan di Puspitek (BPPT) Serpong Tangerang walaupun kapasitasnya

masih terbatas, Biodisel BPPT Serpong Tangerang berasal dari CPO

(Crude Palm Oil) atau kelapa sawit, dan sedang direncanakan diproduksi

dengan bahan baku jarak pagar asal dari NTB. Ini merupakan peluang

usaha agroindustri bagi praktisi bioenergi, bagi yang tertarik dalam usaha

ini, dapat membuat, memakai dan menjualnya.

Mengapa Belum Banyak Yang Menggunakan Biodisel ?

Biodisel masih baru dikenal dan belum memasyarakat, Sayangnya,

masyarakat belum cepat tanggap lamban memahami dan kalaupun ada

yang tertarik memakainya tetapi masih sangat mahal harganya. Biodisel

dijual borongan dengan harga $1.50–$2.25 per gallon tanpa pajak; Pajak

bahan bakar minyak bumi (BBM) $0.50 per gallon. Itulah mengapa

masyarakat belum memilih B20; karena sedikit lebih mahal. Departemen

Energy US bekerja sama dengan Industri Biodisel agar mengurangi biaya

atau harga jual biodisel lebih rendah $1 per gallon 5 tahun yang akan

datang. Agen Pencinta Lingkungan Hidup US akan segera menuntut agar

bahan bakar minyak mengurangi nilai ambang batas bahan cemaran,

71

dengan jalan melakukan pemurnian, sehingga membutuhkan biaya

produksi tambahan yang akhirnya memberikan dampak kepada

menguranginya perbedaan harga antara biodisel dengan bahan bakar

minyak solar.

Apakah minyak biodisel memiliki standar ?

Ya. Pastikan bahwa biodisel memenuhi standar ASTM PS 121. Produsen

dapat mengacu informasi standar tersebut. Kita dapat memeriksa sendiri

kualitas standar campuran biodisel dengan solar sesuai dengan

komposisinya. Pastikan tidak terdapat kandungan air di dalamnya,

endapan, atau persyaratan minimal viskositasnya. Jika menemui kesulitan

menganalisa kualitas agar memenuhi standar, dapat mengirimkan contoh

(sampel) ke laboratorium untuk dilakukan pengujian melalui analisa

laboratorium. National Biodisel Terdaftar US dapat merekomendasikan

laboratorium pengujian yang dapat dipercaya. Di Indonesia dapat di

analisa di Laboratorium Kimia Teknik UGM Yogyakarta.

Berapa lama biodisel dapat disimpan ?

Umur biodisel hampir sama dengan umur kadaluarsa bahan bakar minyak

solar. Tetapi direkomendasikan tidak melebihi 6 bulan tanpa perlakuan

khusus pada penyimpanan.

3.7. Gliserol

Gliserol (1,2,3 propanatriol) merupakan cairan bening tidak berwarna yang

memiliki kelarutan yang baik terhadap air. Karakteristik gliserol ditampilkan

pada Tabel berikut ini.

Tabel . Karakteristik gliserol

Parameter Nilai / Karakteristik

Nomor registrasi CAS 56-81-5

Rumus formula C3H8O3

Bobot molekul (mol-1) 92,1

72

Fasa Cair

Warna Tidak berwarna

Proses pemurnian gliserol harus dilakukan untuk meningkatkan derajat

kemurnian gliserol sebelum digunakan. Yong et al. (2001) melakukan

pemurnian gliserol yang diperoleh dari industri metil ester minyak inti sawit

melalui proses destilasi sederhana pada suhu 120oC – 126oC, tekanan

4,0 x 10-1 - 4.0 x 10-2 mbar dan kemudian didinginkan pada suhu 8oC.

Proses pemurnian ini berhasil meningkatkan kemurnian gliserol dari

50,4% menjadi 96,6%. Adanya penggunaan panas pada proses destilasi

metode tersebut menyebabkan meningkatnya biaya pemurnian gliserol

yang tidak sebanding dengan nilai ekonomi yang diperoleh. Proses

peningkatan kemurnian gliserol yang lebih sederhana dan relatif lebih

murah dilakukan oleh Farobie (2009) dengan cara mereaksikan gliserol

kasar dengan sejumlah asam fosfat sampai terbentuk endapan garam

kalium fosfat. Tujuan utama proses ini adalah untuk menetralkan sisa

katalis basa (KOH) dengan asam fosfat. Proses ini berhasil meningkatkan

kemurnian gliserol dari 50% menjadi 80%. Proses ini juga menghasilkan

produk samping berupa garam kalium fosfat yang dapat digunakan

sebagai pupuk. Selain garam kalium fosfat, produk lain yang dihasilkan

pada saat pemurnian gliserol dengan menggunakan metode ini adalah

asam lemak. Selain diproduksi melalui transesterifikasi minyak dan lemak,

gliserol juga diproduksi melalui proses produksi dari alil klorida, propene

oksida, proses fermentasi dari gula dan proses hidrogenasi karbohidrat.

Beberapa proses non komersial lainnya yang memungkinkan

terbentuknya gliserol adalah photoproduction dari biomassa, sintetis

hidrogenasi katalitik karbon dioksida, serta proses produksi gliserol sintetis

dari molase yang terhenti sejak tahun 1969. Gliserol yang dihasilkan baik

dari proses transesterifikasi minyak dan lemak maupun yang disintesis

dengan berbagai proses tersebut di atas merupakan bahan baku utama

73

dan pendukung yang digunakan dalam berbagai industri. National

Biodiesel Board (2010) menyatakan bahwa gliserol paling banyak

digunakan di enam bidang industri yaitu industri makanan dan minuman,

farmasi, kosmetika, rokok, kertas dan percetakan serta industri tekstil.

Gliserol digunakan baik sebagai bahan baku proses, bahan antara dan

sebagai bahan tambahan yang berfungsi untuk meningkatkan kualitas

suatu produk. Rincian penggunaan gliserol di berbagai macam industri

dapat dilihat pada Tabel berikut

Tabel. Macam-macam penggunaan gliserol di industri

Bidang Industri Fungsi Produk

Makanan dan

minuman

Pelembab, pemanis

dan pengawet

intermediet

Minuman ringan,

permen, kue, pelapis

daging dan keju,

makanan hewan

peliharaan, margarin,

salad, makanan beku

dan kemasan

makanan.

Farmasi Pelembut, media Kapsul, obat infeksi,

anestesi, obat batuk,

pelega tenggorokan,

obat kulit, antiseptik

dan antibiotik.

Kosmetika dan

toiletris

Pelembab, pelembut Pasta gigi, krim dan

lotion kulit, lotion

cukur, deodorant,

make up, lipstik dan

maskara.

Kertas dan

pencetakan

Pelembut, mencegah

penyusutan

Kertas minyak,

kemasan makanan,

74

kertas cetakan tinta

Tekstil Pemasti ukuran,

pelunak,

Kain, serat dan

benang

Lain—lain Pelumas, pelicin,

pelapis, menambah

fleksibilitas,

Kemasan resin,

plastik, karet, busa,

dinamit, komponen

radio dan lampu

neon.

4. Latihan

1. Berapoa peluang pemanfaatan Bio-diesel terhadap penggunaan

minyak solar atau ADO (Automotive Diesel Oil) pada sektor

transportasi dimulai dari tahun 2017 sampai 2025?

a. 20 %

b. 35 %

c. 57 %

d. 72 %

2. Dalam rangka merealisasikan pemanfaatan biofuels sebagai bahan

bakar pada sektor transportasi, Apa langkah antisipasinya?

a. Penyiapan bahan baku biofuels

b. Pembelian peralatan biodiesel

c. Pembuatan standar biodiesel

d. Perhitungan penggunaan biodiesel di masa depan

3. Campuran solar dan biodiesel memiliki keunggulan diantaranya

a. Sistim pengapian yang sangat baik

b. Mengurangi panas,

c. Tidak korosi pada silinder mesin

d. Membersihkan sistim karburator

5. Rangkuman

75

Bio-diesel sebagai sumber energi alternatif pengganti atau campuran

minyak solar diperkirakan akan layak secara ekonomis untuk

dipergunakan untuk memenuhi kebutuhan energi pada sektor

transportasi mulai tahun 2017 dengan jumlah kebutuhan sekitar 10 PJ

yang setara dengan 0,25 juta ton atau sekitar 0,22 juta kiloliter Bio-

diesel.

Biodiesel bias digunakan murni (100%) sebagai pengganti bagi yang

biasa menggunakan minyak solar dan juga digunakan campuran

biodisel dan minyak solar dengan perbandingan 20% - 35%.

Menggunakan biodisel pada kapal laut dapat melindungi kelestarian

flora fauna laut.

Biodisel murni dapat mengurangi resiko kanker 94%; B20 dapat

menghindari resiko kurang lebih 27%. Karena pada biodisel tidak

terkandung sulfur, sehingga biodisel tidak akan mengeluarkan gas

emisi sulfur dioxide atau katalis gas buang yang meracuni

Biodisel menghasilan CO2 lebih rendah 78% dari bahan bakar minyak

solar setara 2.661 gram CO2 per gallon.

6. Evaluasi

1. Dapatkah biodisel digunakan mobil, generator, atau perahu motor ?

berapa komposisi biodieselnya?

2. Amankah menggunakan biodiesel ? apa alasannya?

3. Mengapa biodisel mengurangi polusi udara ?

4. Mengapa biodisel mengurangi efek rumah kaca ?




sampai jawabannya benar.

Dan jika jawaban soal dan evaluasi benar semua maka anda bisa

melanjutkan ke materi selanjutnya.

76

BAB III

KESIMPULAN

1. Biofuels, baik dalam bentuk Bio-diesel maupun Bio-etanol (etanol)

yangdibuat dari biomasa atau bahan hayati, sejak abad 19 sudah

dipergunakan sebagai bahan bakar mesin kendaraan, namun sejak

ditemukan dan dikembangkannya minyak yang berasal dari fosil,

pemanfaatan biofuels sebagai bahan bakar mesin kendaraan

terabaikan karena tidak dapat bersaing secara ekonomi dengan

bahan bakar fosil yang lebih murah.

2. Biofuels dipromosikan kembali, selain disebabkan oleh semakin

meningkatnya harga minyak dunia, ketersediaan bahan baku

biofuels yaitu biomasa sepertikelapa sawit, kedelai, ubi kayu

(singkong), ubi jalar, dan jagung yang banyaktersedia di Indonesia,

serta makin menipisnya cadangan minyak bumi Indonesia.

3. Penggunaan biofuels selain dapat mengurangi penggunaan BBM,

sekaligus mengurangi import minyak yang berakibat terhadap

penghematan devisa, juga dapat berdampak terhadap

pengurangan emisi bahan pencemar Prospek Pengembangan Bio-

fuel sebagai Substitusi Bahan Bakar Minyak 14 (polutant) dan emisi

gas rumah kaca, serta bahan pencemar lain. Dampak lain dari

penggunaan biofuels adalah penciptaan lapangan kerja bagi

masyarakat pedesaan.

4. Berdasarkan ketersediaan dan efisiensi biaya bahan baku Bio-

diesel, kelapa sawit diperkirakan merupakan bahan baku Bio-diesel

yang paling potensial di Indonesia. Terpusatnya perkebunan kelapa

sawit dalam blok-blok lahan perkebunan yang luas diperkirakan

dapat meningkatkan efisiensi biaya pengumpulan dan transportasi

bahan baku dari lokasi perkebunan ke pabrik Bio-diesel,

dibandingkan lahan yang tersebar dalam unit luas area yang lebih

kecil. Sementara itu, berdasarkan efisiensi lahan dan produksi

etanol (Bioetanol), ubi kayu merupakan bahan baku yang paling

77

potensial, karena dengan lahan yang paling minimum mampu

memproduksi etanol dalam jumlah besar.

5. Besarnya potensi kelapa sawit untuk bahan baku Bio-diesel, serta

potensi ubi kayu untuk bahan baku etanol merupakan peluang

pasar bagi kedua komoditi tersebut, sekaligus tantangan karena

peruntukkan kedua komoditi pertanian tersebut untuk makanan

atau keperluan non energi.

6. Pembukaan lahan baru untuk bahan baku biofuel merupakan

alternatif, karena memerlukan waktu, biaya serta penyediaan lahan

yang pada umumnya adalah pembukaaan hutan, sehingga

pelaksanaan pengembangan biofuels sebagai sumber energi

alternatif pengganti minyak perlu mempertimbangkan semua aspek

terkait antara lain pertanian, industri, tenaga kerja, dan finansiil

secara terpadu.

7. Berdasarkan hasil Model MARKAL, kenaikan harga minyak mentah

dunia hingga mencapai 60$/barrel, diperkirakan akan mendorong

prospek pemanfaatan biofuels, sebagai berikut.

Bio-diesel akan layak secara ekonomi mulai tahun 2017

dengan kebutuhan sebesar 9,95 PJ yang diperkirakan setara

dengan 0,22 juta kiloliter Biodiesel. Kebutuhan Bio-diesel

tersebut meningkat terus hingga pada tahun 2025 mencapai

281 PJ yang setara dengan 6,19 juta kiloliter Bio-diesel.

Bio-etanol (etanol) akan layak secara ekonomi mulai tahun

2013 dengan kebutuhan sebesar hampir 10 PJ yang

diperkirakan setara dengan 0,47 juta kiloliter etanol. Kebutuhan

Bio-etanol tersebut meningkat terus hingga pada tahun 2025

mencapai 613 PJ yang setara dengan 29 juta kiloliter etanol.

8. Kebutuhan biofuels pada tingkat harga minyak mentah 60$/barrel

tersebut, berakibat pada timbulnya tantangan untuk penyediaan

lahan tanaman bahan baku biofuels sebagai berikut.

Kebutuhan Bio-diesel pada tahun 2017 sebesar 9,95 PJ,

diperkirakan membutuhkan lahan sebesar 0,14 juta hektar

78

kelapa sawit untuk menyediakan sebesar 0,28 juta ton CPO

(Crude Palm Oil) sebagai bahan baku Bio-diesel.

Kebutuhan Bio-etanol atau etanol pada tahun 2013 sebesar 10

PJ, diperkirakan memerlukan lahan sebesar 0,16 juta hektar ubi

kayu untuk menyediakan 2,3 juta ton ubi kayu sebagai bahan

baku etanol.

9. Gliserol merupakan salah satu hasil samping produksi biodiesel

yang mempunyai jumlah yang paling banyak dibandingkan dengan

hasil samping lainnya. Jumlah gliserol yang dihasilkan dari setiap

produksi biodiesel kurang lebih 10 % dari total produksi. Selama ini

gliserol hasil samping produksi biodiesel masih bernilai ekonomis

rendah, karena kemurniannya masih belum memenuhi standar.

Gliserol hasil samping produksi biodiesel harus diolah supaya dapat

dimanfaatkan, baik dalam bidang farmasi maupun makanan.

79

KUNCI JAWABAN

BAB I

1. A

2. A

3. B

BAB II

1. A

2. C

3. A

BAB III

1. A

2. D

3. B

4. B

BAB IV

1. C

2. A

3. D

80

DAFTAR PUSTAKA

1. Jamil Musanif ; Jurnal Biodiesel

2. Joko Santoso; Yudiartono; Analisis Prakiraan Kebutuhan Energi

Nasional Jangka Panjang di Indonesia

3. Karna Wijaya; Biofuel di Indonesia : Prospek, Perspektif dan Strategi

Pengembangannya, Jurusan Kimia FMIPA Universitas Gadjah Mada

4. Tim Sekretariat MAPI-2006; Minyak Kelap Sebagai Bahan Bakar

Alternatif (Biofuel dan Biodiesel dari Kelapa)

5. http://www.mrwindu.com/2011/04/environment-consideration-for-

biodiesel.html

6. Anas Bunyamin, Pemanfaatan Gliserol Hasil Samping Produksi

Biodiesel Jarak Pagar Sebagai Komponen Coal Dust Suppressant,

IPB, 2011.

http://www.mrwindu.com/2011/04/environment-consideration-for-biodiesel.html

http://www.mrwindu.com/2011/04/environment-consideration-for-biodiesel.html

pemanfaatan biodiesel dan limbah produksi materials x110/teachers... · dan pada akhir diklat...

Documents