i
LAPORAN PENELITIAN
MINYAK JELANTAH SEBAGAI SUMBER ENERGI
Oleh :
Dra. Imas Ratna Ermawati, M.Pd ( 0314086804 )
DIBIAYA DENGAN PENDANAAN DARI LEMBAGA PENELITIAN DAN PENGEMBANG UHAMKA
MELALUI SURAT KONTRAK NOMOR : 343/F.03.07/2018
TANGGAL : 11 Agustus 2018
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF DR HAMKA 2018
PPI
ii
iii
IDENTITAS DAN URAIAN UMUM
1. Judul Penelitian : Minyak Jelantah Sebagai Sumber Energi 2. Tim Peneliti
No Nama Jabatan Bidang Keahlian Instansi Asal
Alokasi Waktu (jam/minggu)
1 Dra Imas Ratna E, M.Pd Ketua Fisika UHAMKA 8 jam/minggu
3. Objek Penelitian (jenis pendidikan yang akan diteliti dan segi penelitian): 4. Masa Pelaksanaan
Mulai : bulan Juli tahun 2018 Berakhir : bulan Februari tahun 2019
5. Usulan Biaya DRPM Ditjen Penguatan Risbang Tahun ke 1 : Rp 11.000.000
6. Lokasi Penelitian (lab/studio/lapangan) di Lapangan / Jl Kali abang Bekasi 7. Instansi lain yang terlibat (jika ada, dan uraikan apa kontribusinya) PT Darmex Biofuels 8. Jurnal ilmiah yang menjadi sasaran (tuliskan nama terbitan berkala ilmiah internasional
bereputasi, nasional terakreditasi, atau nasional tidak terakreditasi dan tahun rencana publikasi) Jurnal Nasional tidak terakreditasi : Jurnal Omega, rencana tahun 2019 Jurnal Nasional Terakreditasi : Jipf Metro Lampung ,
9. Rencana luaran HKI, buku, purwarupa atau luaran lainnya yang ditargetkan, tahun rencana perolehan atau penyelesaiannya
iv
RINGKASAN
penelitian ini adalah pengolahan biodiesel dari limbah minyak jelantah di Puspitek-Serpong, Badan Desain dan Riset Sistem Teknologi (BDRST) Biodiesel, pengolahan biodiesel dari limbah minyak jelantah di PT. SUMIASIH OLEO CHEMICAL,Bekasi Proses produksi biodiesel dilakukan melalui reaksi transesterifikasi dengan menggunakan katalis KOH (basa) dan pelarut etanol. Reaksi berlangsung pada temperatur 70OC dengan perbandingan minyak jelantah dan etanol adalah 1:12. Reaksi dilakukan dengan memvariasikan waktu reaksi (30,60,90, dan 120 menit), kecepatan putaran pengaduk (150, 200, dan 250 Rpm) dan jumlah pemakaian katalis(2, 3, dan 4%) dari jumlah minyak jelantah. Penggunaan minyak bumi sebagai bahan bakar cenderung meningkat yang dipicu oleh peningkatan jumlah penduduk dan perkembangan sektor industri, sedangkan cadangan sumber energi dari fosil ini semakin berkurang. Disamping itu penggunaan bahan bakar fosil juga mengakibatkan polusi udara menurunkan kualitas udara dan membahayakan kesehatan manusia. Hal ini mendorong peneliti untuk mencari sumber energi alternatif sebagai bahan bakar yang dapat diperbaharui dan ramah lingkungan. Pada konsentrasi katalis 2% nilai perolehan maksimum biodiesel adalah 89,22% dengan kecepatan putaran pengaduk 250 Rpm, sedangkan pada pemakaian konsentrasi katalis 3% dan 4% nilai perolehan maksimum biodiesel adalah 86,1 dan 82,52% dengan kecepatan putaran pengaduk150 Rpm. Waktu reaksi menghasilkan nilai perolehan biodiesel maksimum adalah 60 menit. Salah satu sumber energi alternatif adalah minyak jelantah. Minyak jelantah tidak dapat digunakkan langsung sebagai bahan bakar karena viskositas tinggi. Agar dapat digunakkan sebagai bahan bakar, minyak jarak dikonversikan menjadi biodiesel melalui proses transesterifikasi. Kata Kunci : Energi Alternatif, Transesterifikasi, Biodiesel.
v
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL …………………………………………… i SURAT PERJANJIAN KONTRAK ii LEMBAR PENGESAHAN …………………………………………… iii IDENTITAS DAN URAIAN UMUM …………………………………………… iv RINGKASAN …………………………………………… v DAFTAR ISI …………………………………………… vi DAFTAR LAMPIRAN …………………………………………… vii DAFTAR TABEL …………………………………………… viii DAFTAR GAMBAR …………………………………………… ix BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ………………………………………………….. 1
1.2 Motivasi Pemilihan Topik ……………………………………… 2
1.3 Pembatasan Masalah …………………………………………… 4
1.4 Tujuan Penelitian ……………………………………………….. 4
1.5 Manfaat Penelitian …………………………………………… 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Biodisel …………………. ……………………………………… 7
2.2 Biodesel Dan Pembuatan… …………………………………… 8
2.3 Minyak Jelantah……… ……………………………………….. 9
2.4 Karakteristik Fisika Dan Kimia Biodisel……………………… 12
2.5 Road Map Penelitian…………………………………………... 13
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian ………………………………………………. 14
3.2 Populasi Penelitian ……………………………………………… 14
3.3 Alur Penelitian…………………………………………………... 15
3.4 Tempat Dan Waktu……………………………………………… 15
3.5 Instrumen Penelitian ……………………………………………. 16
3.6 Prosedur Penelitian……………………………………………… 17
3.7 Teknik Pengambilan Data ……………………………………… 19
3.8 Fishbond Penelitian …………………………………………….. 19
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian…..……………………………………………. 20
4.2 Pembahasan Penelitian…….………………………………………… 24
BAB V KESIMPULAN
vi
Kesimpulan…..…………………………………………………………. 25
BAB VI LUARAN YANG DI CAPAI…………………………………………… 26
DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………………… 26
vii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Susunan Organisasi (ketua dan Anggota)……………………… 28
Lampiran 2 Biodata ketua dan anggota peneliti…………………………….. 29
Lampiran 3 Justifikasi Anggaran……………………………………………. 32
Lampiran 4 Sarana dan Prasarana ………………………………………….. 33
Lampiran 5 Surat Pernyataan ………………………………………………. 34
Lampiran 6 Pengolahan Data ………………………………………………. 36
Lampiran 7 Dokumentasi …………………………………………………… 44
Lampiran 8 Artikel Ilmiah (Dalam Seminar Hasil Penelitian UHAMKA) …. 46
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Jadwal Penelitian ……………………………………………….. 16
Tabel 4.1 Perlakuan Dan Hasil Terhadap Biodiesel ………………………. 20
Tabel 4.2 Pengaruh Waktu Reaksi terhadap volume biodesesl pada variasi
kecepatan putaran pengaduk dan konsentrasi katalis 2 % ……….
21
Tabel 4.3 Pengaruh Waktu Reaksi terhadap volume biodesesl pada variasi
kecepatan putaran pengaduk dan konsentrasi katalis 3 % ……….
22
Tabel 4.4 Pengaruh Waktu Reaksi terhadap volume biodesesl pada variasi
kecepatan putaran pengaduk dan konsentrasi katalis 4% ……….
23
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tahap Pemisaahan antara biodesel dan gliserol ………………….. 11
Gambar 2.2 Tahap Pencucian …………………………………………………. 12
Gambar 3.1 Animasi Labu Leher Tiga ………………………………………… 16
Gambar 4.1 Pengaruh Waktu Reaksi terhadap volume biodesesl pada variasi
kecepatan putaran pengaduk dan konsentrasi katalis 2 % ……….
21
Gamabr 4.4 Pengaruh Waktu Reaksi terhadap volume biodesesl pada variasi
kecepatan putaran pengaduk dan konsentrasi katalis 3 % ……….
22
Gamabr 4.5 Pengaruh Waktu Reaksi terhadap volume biodesesl pada variasi
kecepatan putaran pengaduk dan konsentrasi katalis 4 % ……….
23
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Negara Indonesia dikenal sebagai surganya segala sumber daya alam yang melimpah
ruah baik yang diperbaharui maupun yang tidak dapat diperbaharui, semuanya dapat
ditemukan di negara dengan julukan seribu pulau ini. Indonesia termasuk negara
penyumbang minyak bumi terbesar di dunia. Minyak bumi merupakan sumber energi fosil
yang dimanfaatkan sebagai bahan baku kilang dalam negeri dan untuk diekspor sebagai
sumber devisa. Hasil kilang Bahan Bakar Minyak (BBM) yang antara lain terdiri atas
premium, minyak tanah, minyak solar, minyak diesel, dan minyak bakar yang dipergunakan
untuk memenuhi kebutuhan energi pada sektor pembangkit listrik, transportasi, industri dan
rumah tangga. Peningkatan konsumsi BBM di Indonesia bukan saja akan menambah beratnya
beban pemerintah dalam penyediaan BBM, tetapi juga akan semakin beratnya beban subsidi
atas BBM yang diberikan pemerintah. Untuk memenuhi kebutuhan BBM dalam negeri,
pemerintah Indonesia masih harus mengimpor BBM dari luar negeri yang jumlahnya tiap
tahun menunjukan peningkatan yang sangat signifikan.
Hal ini dikhawatirkan akan berdampak kepada sumber daya alam tersebut,
sebagaimana yang telah kita ketahui bahwa SDA minyak bumi dan gas alam adalah sumber
daya alam yang tidak dapat diperbaharui dan lama – kelamaan akan habis jika terus menerus
di gali yang akan berimbas pada kelangkaan bahan bakar yang dampaknya sudah kita rasakan
sekarang ini. Dengan langkanya bahan bakar, seperti kelangkaan minyak tanah dan harga
minyak dunia yang semakin tinggi pemerintah mengajak seluruh lapisan masyarakat untuk
melakukan penghematan energi sejak dini karena mengingat kebutuhan masyarakat akan
bahan bakar terutama minyak terus meningkat. Di sisi lain minyak itu sendiri tidak dapat
diperbanyak dan diperbaharui. Demikian pula dengan kondisi harga bahan bakar minyak
yang terus meningkat menimbulkan ketidakstabilan antara permintaan dan penawaran.
Ketidakstabilan tersebut menyebabkan harga minyak terus meningkat sampai saat ini.
Karenanya penganekaragaman (diversifikasi) sumber energi selain berguna untuk menambah
pilihan sumber energi, juga berguna untuk mengurangi ketergantungan terhadap minyak di
Indonesia.
Paling lambat tahun 2015 Indonesia diperkirakan akan menjadi pengimpor penuh
minyak. Untuk menghadapi hal-hal tersebut, berbagai upaya telah dilakukan untuk mencari
2
bahan bakar alternative. Bahan tersebut dapat diperbaharui (renewable), tidak merusak
lingkungan, efisien digunakan dan harganya terjangkau. Sumber-sumber alam yang bisa
dugunkana untuk renewable antara lain matahari, panas bumi, arus laut, tanaman penghasil
minyak dan lain-lain. Permasalahan ini menjadikan kita harus berpikir bagaimana caranya
untuk mengganti SDA tersebut dengan sumber daya energi yang murah, tepat guna dan
ramah lingkungan. Salah satu cara untuk melakukan penghematan energi tersebut yaitu
dengan mencari sumber energi yang terbaru atau energi alternatif lain yang dapat
diperbaharui dan mudah didapatkan. Semua sumber diatas itu akan lebih baik dimanfaatkan
untuk membantu ketidakmampuan alam untuk memproduksi lebih bahan bakar minyak
sebagai energi yang tidak dapat diperbaharui. Mengingat sekarang ini banyak masyarakat
yang memanfaatkan sumber energi alternatif yang ada di lingkungan sekitar, contohnya
sumber energi yang berasal dari limbah sampah dan limbah kotoran ternak sapi (energi
biogas), tumbuhan seperti pohon jarak dan fermentasi singkong atau tebu, minyak kelapa
sawit dan minyak jelantah sebagai limbah rumah tangga pun dapat dimanfaatkan.
1.2 Motivasi Pemilihan Topik
Pemanfaatan biodiesel sebagai sumber yang dapat diperbaharui merupakan salah satu
pilihan untuk membantu mengatasi besarnya tekanan kebutuhan BBM terutama diesel atau
minyak solar di Indonesia. Biodiesel dapat dibuat dari bahan baku minyak kelapa sawit, jarak
pagar, kedelai dan bekas. Sektor pengguna diesel, seperti sektor pembangkit listrik,
transportasi, dan industri. Namun pemakaian diesel terbesar adalah di sektor
transportasi, sehingga program diversifikasi energi melalui pemanfaatan biodiesel
tersebut akan lebih diutamakan untuk sektor transportasi, walaupun pemakaian
biodiesel untuk sektor pembangkit listrik dan industri juga tidak diabaikan. Biodiesel
dihasilkan dari proses alkoholis minyak nabati, misalnya minyak kelapa sawit, minyak kelapa,
minyak jarak dll. Biodiesel merupakan bahan bakar yang potensial sebagai sumber energi
karena berasal dari minyak nabati yang mudah diperbaharui, dapat dihasilkan secara periodik
dan mudah diperoleh. Selain itu harganya juga relatif stabil dan produksinya mudah
disesuaikan dengan kebutuhan. Dari segi lingkungan juga merupakan bahan bakar yang
biodegradability dan emisinya polutannya relatif kecil, karena kadar hidrokarbon yang tidak
terbakar dan NOx-nya lebih rendah, serta bebas emisi SO2 bila dibakar. Negara-negara maju
yang menerapkan green teknologi mulai menggalakkan penggunaan biodiesel untuk alasan
tersebut.
3
Pemanfaatan biodiesel diharapkan bukan saja dapat mengurangi besarnya kebutuhan
diesel yang dapat berdampak terhadap berkurangnya beban pemerintah atas subsidi, tetapi
juga dapat mendukung program pemanfaatan energi yang berwawasan lingkungan dan
berkelanjutan. Namun, biaya produksi dan bahan baku pembuatan biodiesel yang relatif
tinggi cenderung menjadi hambatan untuk penggunaan biodiesel di Indonesia. Padahal di
satu sisi, Indonesia sebagai negara agraris merupakan Negara penghasil minyak nabati
yang sangat potensial. Minyak goreng yang diproduksi di Indonesia umumnya terbuat dari
minyak nabati, terutama minyak kelapa sawit. Pemanfaatan minyak jelantah sebagai
pengganti minyak nabati diharapkan dapat menurunkan biaya bahan baku pembuatan
biodiesel sehingga harga jualnya dapat ditekan. Minyak nabati bisa langsung dimanfaatkan
untuk bahan bakar karena memiliki nilai kalor yang tinggi. Namun demikian banyak
minyak nabati memiliki kekentalan yang relatif tinggi disbanding minyak dari fraksi
minyak bumi, karena adanya percabangan pada rantai karbonnya yang cendeung panjang,
kekentalan ini dapat dikurangi dengan memutus percabangan rantai karbon tersebut
melalui proses esterifikasi (alkoholis terhadap asam lemak dari minyak nabati)
menggunakan alkohol fraksi ringan, misalnya methanol atau etanol. Tidak hanya
masyarakat, pemerintah Indonesia mencari solusi bagaimana mensosialisasikan usaha
biodiesel yang dapat dimanfaatkan masyarakat luas kepada para wirausahaan, dan dapat
membuka lapangan pekerjaan, bagi kesejahteraan hidup dan dapat menemukan bioenergi
alternatif. Bioenergi (biodiesel) ini sangat cocok diterapkan kepada masyarakat pedesaan
yang umumnya masih menggunakan BBM fosil sebagai bahan bakar “pengepul dapur”
mereka, dengan dilakukannya pengadaan bioenergi di pedasaan dan pinggiran kota
diharapkan dapat mengurangi penggunaan BBM fosil yang sekarang mulai langka, dan
harganya yang terus melonjak. Penggunaan limbah rumah tangga yakni minyak bekas dapat
menjadi salah satu solusi energi alternatif untuk bahan bakar ramah lingkungan. Minyak
goreng bekas (jelantah) sering sekali dipakai untuk menggoreng secara berulang-ulang
bahkan sampai warnanya cokelat tua atau hitam dan kemudian dibuang. Penggunaan minyak
goreng secara berulang-ulang akan menyebabkan oksidasi asam lemak tidak jenuh yang
kemudia membentuk gugus peroksida dan monomer siklik . Hal tersebut dapat menimbulkan
dampak negatif bagi yang mengkonsumsinya, yaitu menyebabkan berbagai gejala keracunan.
Beberapa penelitian pada binatang menunjukkan bahwa gugus peroksida dalam dosis yang
besar dapat merangsang terjadinya kanker kolon. Karena itu, penggunaan minyak bekas /
jelantah secara berulang-ulang sangat berbahaya bagi kesehatan.
4
1.3 Pembatasan Masalah
Pembatasan masalah sangat diperlukan agar penelitian lebih terfokus dan terarah.
Berdasarkan latar belakang masalah dan identifikasi masalah yang dijelaskan di atas, penulis
membatasi masalah penelitian dalam hal proses pengkonversian minyak bekas / jelantah
menjadi biodiesel alami dengan bantuan proses katalis Methanol dan KOH. Faktor yang
mempengaruhi keberhasilan dan kegagalan dalam pengkonversian minyak bekas / jelantah
menjadi biodiesel serta penentuan waktu reaksi dan kecepatan pengadukan terhadap volume
biodiesel yang dihasilkan.
1.4 Tujuan Penelitian
Sejalan dengan rumusan masalah tersebut di atas, maka tujuan penelitian ini adalah untuk
mengetahui proses pembuatan biodiesel dari limbah minyak bekas / jelantah serta untuk
mengetahui faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi keberhasilan dan kegagalan dalam
proses pembuatannya hingga menjadi biodiesel ramah lingkungan. Memperoleh parameter
kecepatan reaksi metanolisis minyak bekas / jelantah dengan katalis KOH pada kondisi
tekanan atmosferik dan suhu relatif rendah.
1.5 Manfaat Penelitian
Hasil dari penelitian ini di harapkan memiliki manfaat sebagai berikut:
1. Bagi masyarakat, hasil penelitian ini diharapkan dapat membuka cakrawala
masyarakat untuk hidup sehat dengan tidak menggunakan minyak goreng berkali-kali
dan minyak bekas / jelantah sebagai limbah dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar
ramah lingkungan.
2. Bagi industri, hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan masukan yang cukup
berarti bagi pembangunan negara dan bangsa, khususnya dibidang industri untuk
perancangan alat proses dan alternatif pembuatan biodiesel alami dalam berbagai
keperluan industri yang membutuhkan bahan bakar ramah lingkungan sehingga tidak
merusak produk.
3. Bagi Energi, hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat untuk pemberdayaan
sumber energi yang berasal dari mineral.
4. Bagi lingkungan, hasil penelitian ini diharapkan dapat mengurangi pencemaran dengan
cara pemanfaatan limbah.
5
5. Bagi kesehatan, hasil penelitian ini diharapkan dapat menurunkan resiko penyakit
kanker dan atherosclerosis.
6. Bagi transportasi, dapat beralih menggunakan biodiesel alami selain menghemat energi
yang tidak dapat diperbaharui juga menjaga keseimbangan siklus udara karena
termasuk bahan bakar ramah lingkungan.
7. Bagi Universitas Muhammadiyah Prof. Dr. Hamka (UHAMKA), dengan penelitian ini
diharapkan dapat memberikan sumbangan pikiran dalam rangka melengkapi dan
mengembangkan hasil penelitian di bidang teknologi.
8. Bagi peneliti, melalui penelitian ini diharapkan dapat menambah dan memberikan
pengalaman, kemampuan serta ketrampilan meneliti, pengetahuan yang lebih dalam
tentang perkembangan teknologi
Tabel 1.1
Rencana Target dan Capaian Tahunan
No Jenis Luaran Indikator Capaian
TS1 TS2 TS3
1 Publikasi Ilmiah
Nasional v
Internasional v
2 Pemakalah dalam temu Ilmiah
National v
Internasional
3 Invited Speaker dalam temu ilmiah
Nasional v
Internasional
4 Visiting Lecturer Internasional
5 Hak Kekayaan Intelektual (HKI)
Paten Paten Sederhana
Hak Cipta Merek Dagang
Rahasia Dagang Desains Produk Industri
Indikasi Geografis
Perlindungan varietas tanaman
Perlindungan topografi sirkuit terpadu
6
6 Teknologi Tepat Guna v 7 Model/Purwarupa/Desain/Karya seni/ Rekayasa
Sosial8)
8 Buku Ajar (ISBN)9)
7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.Biodiesel
Krisis energi adalah kekurangan (atau peningkatan harga) dalam persediaan
sumber daya energi ke ekonomi. Krisis ini biasanya menunjuk ke kekurangan minyak bumi,
listrik, atau sumber daya alam lainnya. Krisis ini memiliki akibat pada ekonomi, dengan
banyak resesi disebabkan oleh krisis energi dalam beberapa bentuk. Terutama, kenaikan
biaya produksi listrik, yang menyebabkan naiknya biaya produksi. Bagi para konsumen,
harga BBM untuk mobil dan kendaraan lainnya meningkat, menyebabkan pengurangan
keyakinan dan pengeluaran konsumen. Bahan bakar minyak bumi sebagai sumber energi ,
sangat dibutuhkan dalam menggerakkan roda pembangunan saat ini memang tidak dapat
dihindari. Namun di sisi lain ketergantungan terhadap sumber energi dari BBM atau bahan
bakar fossil lainnya, dalam jangka panjang sangat merugikan dan cenderung membahayakan.
Mengingat cadangannya makin berkurang , dan harganya semakin melambung sebagai akibat
biaya eksplorasi dan produksinya, serta penggunannya semakin meningkat. Mengingat
Indonesia memiliki sumber energi selain BBM yang cukup berlimpah, tidak sepatutnyalah
ketergantungan masyarakat terhadap BBM tetap dipertahankan. Secara perlahan perlu
dilakukan substitusi-substitusi dengan sumber energi alternatif lainnya, dengan jenis beragam
(diversifikasi) yang tentu harganya lebih murah.
Salah satu dari berbagai sumber energi baru yang dikaji untuk dikembangkan
penggunaannya di Indonesia selalin batubara, tenaga air, sinar matahari, biomassa dan
lainnya adalah biodiesel. Dalam berbagai wacana yang berkembang, dan didukung oleh hasil
penelitian baik di Indonesia maupun mancanegara, sudah ada upaya untuk menggunakan
biodiesel, baik sebagai sumber energi utama atau substitusi, menggantikan penggunaan solar
untuk mesin-mesin industry maupun transportasi, karena kenyataannya biodiesel ini dapat
terbarukan juga ramah lingkungan. [1]
Penelitian tentang bahan bakar alternatif yang menguntungkan terus dikembangkan.
Salah satu penelitian tersebut adalah bahan bakar diesel yang dibuat dari minyak tumbuhan
yang disebut biodiesel. Sebagai bahan bakar alternatif, biodiesel mempunyai
keuntungankarena berbahan baku minyak tumbuhan, sehingga dapat diperbaharui, serta
ramah lingkungan karena mengurangi potensi pencemaran yang terjadi pada pembakaran
biodiesel disbanding petrodiesel. Biodiesel dapat berasal dari berbagai jenis tumbuhan yang
8
ada di Indonesia, seperti : minyak kelapa sawit, minyak kelapa, minyak kedelai, minyak
kapok dan lain sebagainya, yakni lebih dari 40 jenis minyak nabati.[2]
Mengenai pemanfaatan jenis bahan bakar biodiesel ini, pemerintah melalui
Departemen Energi dan Sumber Daya Alam (DESDM), sangat mendukung kemungkinan
pemanfaatan biodiesel di Indonesia. Hal ini sebagaimana yang disampaikan Menteri DESDM
tentang harapannya bahwa kedepan biodiesel akan menjadi salah satu jenis energi alternatif,
yang bersifat komersial dan digunakan secara luas oleh sector industri maupun transportasi,
sehingga mampu mengurangi ketergantungan kita terhadap BBM, dan bagian dari upaya kita
untuk lebih menyehatkan lingkungan.
2.2 Biodiesel dan Pembuatannya
Biodiesel merupakan sejenis bahan bakar diesel yang diproses dari bahan hayati
terutama minyak nabati dan lemak hewan dan secara kimiawi dinyatakan sebagai monoalkil
ester dri asam lemak rantai panjang yang bersumber dari golongan Lipida. Biodiesel
didefinisikan sebagai monoalkil ester rantai panjang dari asam lemak yang diderivasi dari
bahan yang dapat diperbaharui. Seperti minyak nabati dan lemak hewan, untuk penggunaan
penyundutan kompresi dari mesin diesel. Biodiesel dianggap sebagai bahan bakar alternatif
dari bahan bakar konvensional diesel solar yang tersusun dari metal ester asma lemak.[3]
Terminologi biodiesel berasal dari persetujuan Departement of Energy (DOE), the
environmental Protection Agendy (EPA) dan The American Society of Testing Materials
(ASTM) sebagai salah satu energi alternatif untuk mesin diesel. Istilah bio merujuk kepada
bahan terbarukan dan bahan hayati yang berbeda dari solar yang berbahab baku minyak
bumi. Dalam kenyataannya, biodiesel bisa dugunakan murni (100 % metal ester) atau sebagai
campuran dengan perbandingan terterntu dengan bahan bakar solar. Misalnya bila campuran
biosolar mengandung 5% atau 10% solar maka notasi masing-masing biosolar dinyatakan
sebagai B5 dan B10. Biodiesel merupakan monoalkil ester yang diproses dengan metode
transesterifikasi antara trigliserida yang berasal dari minyak nabati atau lemak hewani dengan
alkohol rantai pendek terutama methanol untuk digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel.
Sehubungan dengan proses transesterifikasi ini proses pengolahan banyak diteliti dan
dikembangkan untuk mendapatkan proses yang lebih efisien.
9
2.3 Minyak Bekas / minyak jelantah
Minyak dan lemak merupakan campuran dari ester-ester asam lemak dengan
gliserol yang membentuk gliserida. Ester-ester tersebut dinamakan trigliserida. Minyak
jelantah (waste cooking oil) merupakan limbah yang berasal dari proses penggorengan.[4]
Minyak jelantah tergolong sebagai limbah organik yang banyak mengandung senyawa
hidrokarbon, yang jika terdegradasi di lingkungan akan meningkatkan keasaman lingkungan,
menimbulkan bau yang tidak sedap, akibatnya banyak tumbuh mikroorganisme yang
merugikan bagi manusia. Penggunaan minyak goreng secara berulang-ulang pada suhu tinggi
dan dalam waktu yang lama menyebabkan perubahan komposisi kimia akibat oksidasi dan
hidrolisis.
Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada minyak goreng tersebut karena oksidasi asam
lemak tidak jenuh yang kemudian membentuk gugus peroksida dan monomer siklik. Minyak
yang teroksidasi ini mengakibatkan kanker dan memengaruhi kecerdasan pada keturunan.
Untuk itu, perlu penanganan yang tepat agar limbah minyak jelantah dapat bermanfaat dan
tidak merugikan dari aspek kesehatan manusia dan lingkungan. Salah satu bentuk
pemanfaatan minyak jelantah adalah dengan mengubahnya menjadi ester melalui proses
esterifikasi. Ester sebagai produk reaksi atau dikenal sebagai fatty acid ethyl ester (FAEE)
dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif (biodisel). Untuk itu, perlu penanganan yang
tepat agar limbah minyak jelantah dapat bermanfaat dan tidak merugikan dari aspek
kesehatan manusia dan lingkungan. Salah satu bentuk pemanfaatan minyak jelantah adalah
dengan mengubahnya menjadi ester melalui proses esterifikasi. Ester sebagai produk reaksi
atau dikenal sebagai fatty acid ethyl ester (FAEE) dapat digunakan sebagai bahan bakar
alternatif (biodisel). Proses Terbentuknya Biodiesel dengan cara penyaringan ,penghilangan
Air, titrasi, pembuatan natrium metoksida, pemanasan dan pencampuran, Pemantapan dan
Pemisahan.[5]
2.4 Proses Terbentuknya Biodiesel
a. Penyaringan
Penyaringan diperlukan untuk menghilankan kotoran padat. Penyaringan dapat
dilakukan dengan memakai kain biasa atau penyaring kopi. Sebaiknya minyak
dipanaskan lebi dulu hingga 35oC.
b. Penghilangan Air
10
Proses penghilangan air hanya diperlukan jika minyak bekas mengandung air. Jika
minyak yang dipakai tidak mengandung air, prosedur ini dapat dilewati. Penghilangan
air dilakukan agar hasil biodiesel semakin baik, karena reaksi lebih cepat dan
pembentukkan sabun dapat dihindari. Hal ini dilakukan dengan pemanasan minyak
goreng hingga 100oC. Pada saat memanaskan hendaknya berhati-hati, karena air yang
berada dibawah dapat meletup keatas. Jika air sudah sangat berkurang, pemanasan
dapat dilanjutkan hingga 130oC selama 10 menit. Kemudian minyak didinginkan
secara perlahan-lahan.
c. Titrasi
Titrasi dilakukan untuk menentukkan banyaknya NaOH yang diperlukan. Untuk
keperluan ini dilarutkan 1 gram NaOH dalam 1 liter air murni sebagai larutan beku.
Campur 10 mL isopropyl alcohol dalam tabung reaksi atau wadah lain dengan 1 ml
minyak goreng. Penakaran harus tepat, bila perlu digunakkan pipet ukur. Kemudian
tambahkan 2 tetes indikator fenolftalin. Teteskan larutan beku sedikit demi sedikit
hingga warna larutan tepat berubah magenta atau pink dan tidak berubah selama 10
detik. Pada keadaan ini Ph larutan antara 8-9. Biasanya volume larutan baku yang
diperlukan antara 1,5 dan 3 ml. perhitungan banyaknya NaOH yang diperlukan
didasarkan atas pedoman setiap liter minyak goreng memerlukan 3,5 gram NaOH.
d. Pembuatan Natrium Metoksida
Pada umumnya methanol yang diperlukan adalah 20% dari massa minyak goreng.
Densitas keduanya hampir sama sehingga dengan mengukur presentase berdasar
volume akan diperoleh hasil yang cukup akurat. Bila menginginkan hasil yang lebih
baik, dapat ditimbang massa 1 liter minyak goreng. Selanjutnya ditimbang methanol
sejumlah 20% dari masa miyak. Methanol kemudian dicampur dengan sejumlah
NaOH padat yang diperlukan sehingga terbentuk natrium metoksida. Reaksi
berlangsung eksotermik.
e. Pemanasan dan Pencampuran
Pertama-pertama minyak goreng dipanaskan hingga 48-54oC dalam wadah
berpengaduk yang tahan korosi. Pengadukan tidak boleh terlalu cepat, karena akan
terbentuk gelembung yang menurunkan efisiensi reaksi. Selama pengadukan,
ditambahkan natrium metoksida. Pengadukan dilakukan selama 50-60 menit. Reaksi
biasanya selesai setelah 30 menit.
f. Pemantapan dan Pemisahan
11
Larutan yang diperoleh didiamkan paling tidak selama 8 jam atau lebih lama. Biodiesel
(metil ester) akan terapung diatas gliserin yang berupa massa gelatin. Oleh sebab itu
pemasangan pengaduk hendaknya diatas permukaan gliserin. Alternatif lain, produk
reaksi didiamkan paling tidak 1 jam setelah pengadukan, sementara suhu
dipertahankan diatas 38oC sehingga menjaga gliserin tetap setengah cair. Kemudian
dengan hati-hati, biodiesel dipisahkan. Ini dapat dilakukan dengan memisahkan
gliserin lewat bagian bawah. Gliserin setengah cair berwarna cokelat tua sedangkan
biodiesel lebih terang.
Gambar 2.1. Tahap Pemisahan Antara Biodiesel Dan Gliserol
g. Pencucian dan Pengeringan
Pencucian dapat juga dilakukan dengan flotasi. Pertama-tama biodiesel diasamkan
dan ditambah dengan air sebanyak 50% dari volume biodiesel. Kemudian dilakukan
penghembusan udara pada bagian bawah tangki hingga terbentuk gelembung-
gelembung. Jika campuran memutih perlu ditambahkan asam asetat secukupnya.
Pencucian dilakukan selama 12 jam atau lebih (hingga 24 jam). Kemudian air
dipisahkan dari bagian bawah. Massa padat yang mengambang di atas diambil.
Pencucian diulang beberapa kali dengan memakai air bekas pencucian kedua dan
ketiga. Jika terbentuk sabun beberapa kali, pertama-tama biodiesel dipanaskan hingga
50oC. Kemudian ditambahkan asam asetat sampai Ph 7. Diaduk selama setangah jam,
didinginkan, dan dilanjutkan dengan flotasi.
12
Gambar 2.1. Tahap Pencucian (The Bublewash Methode)
Gambar 2.2 Tahap pembuatan Biodiesel
2.5 Karakteristik Fisika dan Kimia Biodiesel
Parameter pengontrol biodiesel adalah viskositas, densitas, bilangan asam, bilangan
iodine dan total gliserol.[6] Parameter ini menunjukkan kesempurnaan reaksi
transesterifikasi. Sedangkan cetane number, nilai kalor dan flash point merupakan kinerja
hasil pembakaran biodiesel.
13
2.6 Road Map Penelitian
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
1989 Biogester dengan pengaduk Luaran : Pembuatan digester di kebon binatang Ragunan dan kerjasama dalam pemeliharaan
1990 Pengaruh unsur-unsur kimia terhadap uji Tarik dan batas luluh baja type SS41 Luaran : skripsi
1995-1998
1998-2000
Modifikasi biogester type vertical dengan pengaduk menggunakan sapi di kebon binatang rangunan jakarta Luaran : hasil nya berupa gas untuk memasak susi di children zoo
Modifikasi biogester dengan baling-baling pengaduk di desa cileungsi Luaran : berupa gas untuk 1 rumah tangga dan listrik untuk 4 lampu
2000-2002 Hubungan pengetahuan kalkulus dan motivasi belajar terhadap hasil belajar fisika Luaran : berupa tesis
2003-2005 Pembuatan hidro mikro di pesantren Latansa Luaran : berupa listrik untuk pesatren Latansa
2010-2011 Pengaruh kalkulus diferensial dan motivasi belajar terhadap hasil belajar fisika. Luaran : pemakalah seminar nasional UNJ dan artikel ilmiah
2012 Menentukan nilai muai panjang logam dengan alat muchenberg dan alat muai panjang sederhana (hasil eksperimen ) Luaran : berupa alat peraga koefisien muai panjang logam
2013-2015 Pembuktian Persamaan Teoritik Dengan Menggunakan Osiloskop Relaksasi Dengan Rangkaian Op-Ampg sederhana Luaran : pemakalh seminar international ICTAP 2014 dan prosiding
2016-2017 Analisis Numerik Untuk Persamaan Gerak Pada Pesawat Atwood Dengan Metode Euler Dan Range Kutta Ordo Luaran : pemakalah seminar international ICE STEM 2016 dan prosiding
14
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Metode penelitian
Penelitiannya adalah Biodiesel dari limbah minyak jelantah dengan menggunakan labu
leher tiga sebagai alat untuk pengolahan biodiesel. Pengujian dilakukan dengan massa
minyak jelantah yang berbeda-beda dan menghasilkan volume biodiesel yang berbeda-beda
pula, massa yang besar akan mempengaruhi banyaknya biodiesel yang dihasilkan. Dengan
kata lain volume biodiesel yang dihasilkan sangat bergantung pada banyaknya massa limbah
minyak jelantah yang diberikan. Biodiesel dihasilkan dengan bantuan berupa metil ester
(KOH) untuk mempercepat reaksi pengolahan biodiesel. Pengolahan biodiesel dapat
dipengaruhi oleh:
a. Katalisator
b. Reaktan
c. Suhu reaksi
d. Rapat Massa (Densitas)
e. Kecepatan Pengadukan
f. Viskositas
g. Angka keasaman (mg KOH/g)
3.2 Populasi Penelitian
Populasi dalam penelitian ini adalah pengolahan biodiesel dari limbah minyak jelantah
di Puspitek-Serpong, Badan Desain dan Riset Sistem Teknologi (BDRST) Biodiesel,
pengolahan biodiesel dari limbah minyak jelantah di PT. SUMIASIH OLEO
CHEMICAL,Bekasi Timur. Sedangkan yang dijadikan sampling adalah pengolahan biodiesel
dari limbah minyak jelantah di PT. DARMEX BIOFUELS, Bekasi Utara.
15
3.3 Alur Penelitian
3.4 Tempat Dan Waktu Penelitian
a. Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di PT. DARMEX BIOFUELS. Kantor Daerah Penyuplai
Biodiesel Jakarta Selatan yang beralamat kantor pusat di Menara Palma Jl.. H.R
Rasuna Said Blok X2 Kav. 6 Kuningan kode pos 45511.
Peneliti melaksanakan penelitian di pabrik yang beralamat di Jl. Raya pejuang RT.
04/02 Kali Abang Tengah – Bekasi Utara
b. Waktu Penelitian
September – November 2018
Star / mulai
Tahap Preparasi
Tahap Reaksi Transesterifikasi
Tahap Pemisahan Dan Penguapan
Tahap Analisis Data Eksperimen
Selesai
16
c. Jadwal Penelitian
Tabel 3.1 Jadwal Penelitian
No
Jenis Kegiatan
Bulan
1 2 3 4 5 6
1 Studi Pustaka
2 Tahap Preparasi
3 Tahap Reaksi
4 Tahap pemisahan
5 Analisis
6 Hasil Dan Pembahasan
7 Publikasi v
3.5 Instrumen Penelitian
a. Alat
alat utama yang digunakan dalam penelitian ini khusus untuk proses transesterifikasi
ditunjukkan adalah :
a. Timbangan g. Corong Pemisah
b. Erlenmeyer 50 ml h. Labu leher tiga
c. Gelas ukur 1000ml i. Motor Pengaduk
d. Gelas kimia 100ml, 250ml, dan 500 ml j. Kondensor
e. Pipet volume 25 ml k. Thermometer
f. Pengaduk magnetik l. water bath
g. Corong pemisah m. buret 50 ml
Gambar 3.1 Animasi Labu Leher Tiga Gambar 3.2 Labu Leher Tiga
17
b. Bahan
Bahan – bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
- Minyak Jelantah
-Penolpthalein
- KOH sebagai Katalis
- Etanol
- Methanol teknis
-Aquadest
3.6 Prosedur Penelitian
Penelitian ini terdiri dari 4 tahap yaitu : tahap preparasi, tahap reaksi transesterifikasi,
tahap pemisahan dan pengeringan dan tahap analisa hasil.
a. Tahap preparasi
Mengambil minyak jelantah sebanyak 200 ml dan memanaskan hingga mencapai suhu
60oC. Pada variabel suhu reaksi pemanasan dilakukan antara 45-70 oC. Mencampur
etanol sebanyak 50 ml dengan katalis KOH sebanyak 1,7 gram dengan pengadukan
selama 10 menit.
b. Tahap reaksi Transesterifikasi
Mencampur minyak jelantah yang telah dipanaskan dengan campuran etanol dan
katalis. Mereaksikan campuran tersebut selama 2 jam pada labu leher tiga yang diaduk
dengan kecepatan divariasikan antara 150-250 rpm.
c. Tahap pemisahan dan penguapan
Memasukkan larutan ke dalam corong pemisah. Mendiamkan larutan selama 6-12 jam
sampai terbentuk 2 lapisan. Memisahkan biodiesel dari gliserol. Mencuci biodiesel
yang diperoleh dengan aquadest secara perlahan-lahan. Menguapkan air yang masih
tertinggal pada biodiesel dalam oven bersuhu 120oC
d. Tahap analisa hasil
Sifat fisis biodiesel yang danalisa adalah : Densitas, Viskositas, Flash point, Cloud
point, angka asam dan nilai kalor.
18
Langkah-langkah Pengolahan Limbah Minyak Jelantah Menjadi Biodiesel :
1. Survey dan pengambilan bahan berupa minyak jelantah ke pedagang kaki lima di
seputaran Jl.kali abang bekasi utara.
2. Perlakuan awal minyak jelantah meliputi penghilangan kotoran padatan dengan
penyaringan, penghilangan air dengan pemanasan yang diikuti pemisahan air dengan
corong pisah.
3. Eksperimen di laboratorium meliputi :
Penyiapan dan pembuatan reagen kimia
Meliputi pembuatan larutan asam oksalat 0,5 N; KOH 0,025 N; asam sulfat (H2SO4)
95% ; KOH 0,50 N alkoholis ; methanol ; NaOH ; Natrium Thiosulfat 0,1 N; Etanol
95% indikator phenolphthalein 1%; indikator amilum 1% ; HCL 0,5 N ; larutan
K2Cr2O7 0,1 N; Kl 15% ; pereaksi hanus.
4. Sintesis biodiesel melalui reaksi esterifikasi dan dilanjutkan dengan transesterifikasi.
Sintesis biodiesel dilakukan dengan metode two acid-base melalui dua tahap, yaitu 1)
Tahap Esterifikasi. Dilakukan dengan mereaksikan sejumlah volume minyak jelantah
dengan methanol pada suhu 35oC dengan katalis asam disertai dengan pengadukan
selama 5 menit, dan dilanjutkan dengan pengadukan tanpa pemanasan selama 1 jam.
Kemudian didiamkan selama 24 jam. Setelah itu dilanjutkan dengan tahap reaksi
kedua yaitu reaksi Transesterifikasi. Campuran hasil tahap pertama ditambahkan
dengan larutan natrium metoksida, kemudian dipanaskan pada suhu 55 oC selama 2,5
jam diikuti dengan pengadukan. Setelah itu campuran dipindahkan ke dalam corong
pisah dan didiamkan selama 1 jam, akan terbentuk lapisan gliserol dan lapisan
biodiesel. Pisahkan lapisan biodiesel dan dicuci pada pH netral beberapa kali dengan
air. Keringkan air yang terdistribusi dalam biodiesel dengan garam penarik air (MgSO4
anhidrid). Pisahkan biodiesel dari garam-garam yang mengendap dengan penyaringan.
Filtrat yang diperoleh merupakan senyawa metil ester (biodiesel) hasil sintesis.
Pengolahan limbah minyak jelantah yang baik dapat membantu mengatasi
permasalahan lingkungan, menghasilkan energi, dan dapat digunakan sebagai bahan
bakar alternatif. Sementara itu, biodiesel yang dihasilkan dapat digunakan sebagai
bahan bakar untuk memasak, kompor biodiesel, dan peralatan rumah tangga lainnya
yang berbahan bakar biodiesel.
19
3.7 Teknik Pengambilan Data
Pengambilan data diperoleh dengan melakukan pengamatan terhadap pengolahan
biodiesel secara langsung di PT DARMEX BIOFUELS pada tanggal 10 September – 22
November 2018. Dari pengamatan tersebut didapat data berupa banyaknya limbah minyak
jelantah yang digunakan, katalisator berupa KOH dan volume yang dihasilkan dari limbah
Minyak Jelantah. Data yang dicatat adalah banyaknya volume Biodiesel yang dihasilkan dari
limbah minyak jelantah 200 mL + 42 ml metanol, minyak jelantah 250 mL + 44 ml metanol,
minyak jelantah 300 mL + 46 ml metanol, minyak jelantah 350 mL + 48 ml metanol,
minyak jelantah 400 mL + 50 ml metanol. Data yang diperoleh tersebut kemudian
dikumpulkan dan diolah untuk selanjutnya dianalisis. Dari hasil tersebut, maka penulis dapat
mengambil suatu dugaan dan menarik suatu kesimpulan mengenai pengaruh limbah minyak
jelantah terhadap bahan bakar biodiesel yang dihasilkan. Lalu dibuktikan melalui analisis
statistik apakah hipotesis yang telah diajukan oleh peneliti dapat diterima atau bahkan
ditolak.
3.8 Fishbond Penelitian
Minyak Jelantah
Sebagai sumber
energi
Sintesa
Katalis Pencuci
an
Pengeri
ngan
Sintesis
Biodiisel
Transferi
fikasi
Minyak Jelantah
Pemisahan
Karakteristik
fisika ke kimia
densita
s
Uji yield Uji
viscositas
20
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
Hasil Transesterifikasi minyak jelantah adalah suatu biodiesel berupa metil ester.
Setelah ddidapatkan sampel dan dianalisa sifat fisisnya, kemudian disusun dalam bentuk
tabel. Variasi yang diteliti adalah suhu reaksi, konsentrasi katalis KOH dan kecepatan
pengadukkan.
Tabel 4.1 Perlakuan dan hasil Terhadap Biodiesel
Senyawa Perlakuan Hasil
1,6165 gram NaOH a. Larutkan dalam 1 liter akuades b. Campurkan dengan 123,07 ml
methanol
Katalis sodium metoksida yang homogen
Minyak Jelantah Campuran Biodiesel Lapisan bawah Lapisan atas Biodiesel
a. Aduk b. Ambil sebanyak 250 ml c. Panaskan pada reactor leher tiga
sampai suhu kurang lebih 55oC d. Tambahkan katalis sodium
metoksida e. Panaskan pada suhu 60oC selama
1 jam sambil diaduk dengan pengaduk magnetik
f. Dinginkan g. Keluarkan dan tempatkan pada
corong pisah h. Dicuci dengan 250 ml campuran
akuades-asam asetat sebanyak 4 kali
i. Buang lapisan bawah j. Distilasis lapisan atas k. Tentukkan viskositasnya
Terbentuk Biodiesel, campuran berwarna kuning kecoklatan Terbentuk dua fasa, lapisan atas biodiesel dan lapisan bawah berupa gliserol+air. Biodiesel bebas gliserol dan air Biodiesel bebas NaOH Biodiesel murni , bebas methanol dan air
21
Tabel 4.2
Pengaruh Waktu Reaksi Terhadap Volume Biodiesel pada berbagai Variasi Kecepatan
Putaran Pengaduk dan konsentrasi katalis 2%
Waktu
(Menit)
Volume Biodiesel
150 Rpm 200 Rpm 250 Rpm
30 84,58 88,54 82,74
60 82,92 80,18 89,22
90 85,34 85,16 87,62
120 85,48 83,2 80,56
Gambar 4.1
Grafik Pengaruh Waktu Reaksi Terhadap Volume Biodiesel pada berbagai
Variasi Kecepatan Putaran Pengaduk dan konsentrasi katalis 2%
Dari table diatas menunjukkan bahwa konsentrasi katalis 2% dan pada pengadukkan 250
Rpm menghasilkan nilai perolehan (Volume) Biodiesel yang tinggi dibandingkan pada
pengadukkan 150 Rpm dan 200 Rpm, tetapi seiring dengan lamanya waktu reaksi, kecepata
putaran pengaduk yang tinggi akan mengurangi nilai perolehan (Volume) Biodiesel yang
22
disebabkan oleh akumulasi (jumlah) produk. Hal ini membuktikan bahwa untuk waktu reaksi
yang lama pemakaian konsentrasi katalis yang rendah adalah lebih baik.
Tabel 4.2
Pengaruh Waktu Reaksi Terhadap Volume Biodiesel pada berbagai
Variasi Kecepatan Putaran Pengaduk dan konsentrasi katalis 3%
Waktu
(Menit)
Nilai Perolehan (Volume) Biodiesel
150 Rpm 200 Rpm 250 Rpm
30 77,56 75,36 74,36
60 86,1 79,4 78,54
90 77,3 79,5 75,96
120 85,8 73,76 78,02
Gambar 4.2
Grafik Pengaruh Waktu Reaksi Terhadap Volume Biodiesel pada berbagai
Variasi Kecepatan Putaran Pengaduk dan konsentrasi katalis 3%
Dari table 4.2 menunjukkan bahwa nilai perolehan (Volume) Biodiesel bertambah dengan
semakin lamanya waktu reaksi. Pada kecepatan putaran pengaduk 150 Rpm nilai perolehan
(Volume) Biodiesel yang dihasilkan lebih besar dibandingkan dengan kecepatan putaran
pengaduk 200 Rpm dan 250 Rpm. Kecepatan putaran pengaduk yang tinggi meningkat
terbentuknya sabun dikarenakan sebagian katalis terkonsumsi dengan asam lemak bebas.
23
Sabun yang terbentuk larut dalam gliserol sehingga menurunkan nilai perolehan (Volume)
Biodiesel.
Tabel 4.3
Pengaruh Waktu Reaksi Terhadap Volume Biodiesel pada berbagai Variasi
Kecepatan Putaran Pengaduk dan konsentrasi katalis 4%
Waktu
(Menit)
Nilai Perolehan (Volume) Biodiesel
150 Rpm 200 Rpm 250 Rpm
30 79,86 69 66,86
60 82,52 73,18 76,54
90 72,84 71,36 76,88
120 78,44 65,74 58,42
Tabel 4.3 menunjukkan bahwa konsentrasi katalis yang tinggi seperti yang terlihat diatas,
nilai perolehan (Volume) Biodiesel menurun dengan meningkatnya kecepatan putaran
pengaduk dan waktu reaksi.
Gambar 4.3
Grafik Pengaruh Waktu Reaksi Terhadap Volume Biodiesel pada berbagai
Variasi Kecepatan Putaran Pengaduk dan konsentrasi katalis 4%
24
4.2 Pembahasan
Pada konsentrasi katalis 2% dan pada pengadukkan 250 Rpm menghasilkan nilai 89
% perolehan (Volume) Biodiesel yang tinggi dibandingkan pada pengadukkan 150 Rpm
menghasilkan 83 % dan 200 Rpm menghasilkan 80 %, tetapi seiring dengan lamanya waktu
reaksi, kecepata putaran pengaduk yang tinggi akan mengurangi nilai perolehan (Volume)
Biodiesel yang disebabkan oleh akumulasi (jumlah) produk. Sedangkan pada kosentrasi 3 %
kecepatan putaran pengaduk 150 Rpm nilai perolehan (Volume) Biodiesel yang dihasilkan
lebih besar dibandingkan dengan kecepatan putaran pengaduk 200 Rpm dan 250 Rpm.
Kecepatan putaran pengaduk yang tinggi meningkat terbentuknya sabun dikarenakan
sebagian katalis terkonsumsi dengan asam lemak bebas.
Pada konsentrasi 4 % menunjukkan bahwa konsentrasi katalis yang tinggi seperti yang
terlihat diatas, nilai perolehan (Volume) Biodiesel menurun dengan meningkatnya kecepatan
putaran pengaduk dan waktu reaksi.
25
BAB V
KESIMPULAN
Biodiesel adalah bahan bakar yang merupakan senyawa mono alkil ester (metil atau
etil) yang yang mempunyai rantai asam lemak yang panjang, yang diperoleh melalui reaksi
transesterifikasi dari minyak nabati salah satunya adlaah jelantah. Hampir semua minyak
nabati menghasilkan biodiesel setelah proses transesterifikasi. Biodiesel ini dapat digunakan
pada semua mesin diesel yang bersifat ramah lingkungan dan tidak mengotori udara (polusi).
Pada konsentrasi katalis 2% nilai perolehan maksimum biodiesel adalah 89,22%
dengan kecepatan putaran pengaduk 250 Rpm, sedangkan pada pemakaian konsentrasi katalis
3% dan 4% nilai perolehan maksimum biodiesel adalah 86,1 dan 82,52% dengan kecepatan
putaran pengaduk150 Rpm. Waktu reaksi menghasilkan nilai perolehan biodiesel maksimum
adalah 60 menit.
26
BAB VI
LUARAN YANG DI CAPAI
Mengikuti kegiatan Kolokium hasil – hasil penelitian yang diadakan oleh LEMLITBANG
UHAMKA (bukti artikel dan PPT terlampir)
27
DAFTAR PUSTAKA
[1] Baihaqi Hasan, “Biodiesel Sebagai Energi Alternatif” : Lembusuana. Vol V No. 52,
Summer 2005, 33.
[2] I Wayan Suirta, “ Sintesis Biodiesel Dari Minyak Jelantah Kelapa Sawit” (Paper
Presented, Yogyakarta, 2008) h. 8.
[3],[4] Ir. Yanna Syamsudin M.Sc, Laporan Penelitian Dosen Muda : “Pembuatan Biodiesel
Dari Minyak Jarak Sebagai Energi Alternatif Pengganti Bahan Bakar Diesel” (Banda
Aceh : Universitas Syiah Kuala,2007) h. 15,h.10
[5] Heriyanto, “Biodiesel Dari Minyak Goreng Bekas” : Jurnal Sains dan Teknologi Teknik
Kimia POLBAN : Fluida. Summer 2004,h.3-6.J.
[6] Amin,S.,Wahyudi,Y.M., dkk.2003, “Membandingkan Emisi Gas Bahan Bakar Solar dan
Biodiesel,Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia”.Vol.5 No.5,h. 169-172
28
LAMPIRAN - LAMPIRAN
29
Lampiran 1 Susunan Organisasi Tim Peneliti / Pelaksana Dan Pembagian
No Nama / NIDN Instansi Asal
Bidang Ilmu Uraian Tugas
1 Dra.Imas Ratna ,M.Pd 0314086804
UHAMKA Pend. Fisika Penanggung Jawab dalam penelitian
30
Lampiran 2 : Biodata Ketua dan Anggota Tim Pengusul Ketua Tim Pengusul Identitas Diri
1. Nama lengkap (dengan gelar) Dra. Imas Ratna Ermawati, M.Pd 2. Jenis Kelamin Perempuan 3. Jabatan Fungsional Lektor Kepala 4. NIP/NIK/No. identitas lainnya 030609 5. NIDN 0314086804 6. Tempat dan Tanggal Lahir Jakarta, 14 Agustus 1968 7. E-mail [email protected] / [email protected] 8. Nomor Telepon/HP 0819-700-755 9. Alamat Kantor Prodi Pendidikan Fisikaka, Fakultas Keguruan
dan Ilmu Pendidikan, Universitas Muhammadiyah Prof. Dr. HAMKA
10. Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Riwayat Pendidikan
Program S-1 S-2 S-3 Nama PT Univ Nasional Jakarta Universitas Negri
Jakarta -
Bidang Ilmu MIPA Fisika Teknologi Pendidikan -
Tahun Masuk-Lulus 1987 - 1991 2000-2005 -
Judul Skripsi/Tesis/Disertasi
Pengaruh Unsur-unsur Kimia Terhadap Uji Tarik Dan Batas Lulus Baja Spec SS41
Hubungan Pengetahuan Kalkulus dan Motivasi Belajar Terhadap Hasil Belajar Fisika
-
Nama Pembimbing/Promotor
Prof .DR.B.DaSilva ,M.Sc DR .Astamar,M.Sc
Prof.DR .Djaali Prof.DR Ibrahim Musa
-
Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir (bukan skripsi, tesis, dan disertasi)
No. Tahun Judul Penelitian Pendanaan Sumber Jumlah (Juta Rp)
1 2010 Modifikasi biogester dengan pengaduk tipe baling-baling
LPPM 5 Juta
2 2011 Pengaruh kalkulus diferensial dan motivasi belajar terhadap hasil belajar fisika
LPPM 7,5 Juta
3 2012 Menentukan nilai muai panjang logam dengan alat muchenberg dan alat muai panjang sederhana (hasil eksperimen )
LPPM 12,5 juta
4 2013 – 2014
Pembuktian Persamaan Teoritik Dengan Menggunakan Osiloskop Relaksasi Dengan Rangkaian Op-Amp
DIKTI 45,5 Juta
5 2016 Analisis Numerik Untuk Persamaan Gerak Pada Pesawat
LPPM 8 Juta
31
Atwood Dengan Metode Euler Dan Range Kutta Ordo
6 2017 Mandiri 2 Juta
Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir
No. Tahun Judul Pengabdian Kepada Masyarakat
Pendanaan Sumber Jumlah (Juta
Rp) 1. 2017 LPPM
2. 2015 Try Out Ujian Nasional Berbasis Nasional Komputer (UNBK) 2015 Mata Pelajaran Fisika Untuk Siswa SMA Di DKI Jakarta
LPPM 8 Juta
3. 2014 Workshop Pembuatan Roket Air Sebagai Sarana Pembelajaran Fisika Di SMA Budi Warman I Jakarta
LPPM 7 Juta
4. 2012 Pelatihan Pembuatan Proposal Penelitian Tindakan Kelas Bagi Guru-guru SD Desa Cipanas Kab Lebak-Banten
LPPM 11,9 Juta
5. 2010 Pembuatan MCK dan tempat wudlu di desa Cipongkor Kab Bandung Barat Ja-Barat
LPPM 15 Juta
Publikasi Artikel Ilmiah Dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir
No Tahun Judul Artikel Ilmiah Nama Jurnal
Volume/Nomor/ Tahun
1
2012 Pengaruh kalkulus diferensial dan motivasi belajar terhadap hasil belajar fisika
LPPM 1 Juta
2 2013 Pembuktian Persamaan Teoritik Dengan
Menggunakan Osiloskop Relaksasi Dengan Rangkaian Op-Amp
LPPM 1 juta
Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) dalam 5 Tahun Terakhir
No. Nama Pertemuan Ilmiah/Seminar Jurnal Artikel Ilmiah Waktu dan Tempat
1 The 3rd International Conference on Theoretical and Applied Physics 2013 and Simpoisum Fisika Nasional
Pembuktian Persamaan Teoritik Dengan Menggunakan Osiloskop Relaksasi Dengan Rangkaian Op-Amp
Universitas Negeri Malang ,10 Oktober 2013
2 The 4rd International Conference on Theoretical and Applied Physics 2014 and Simpoisum Fisika Nasional
Persamaan Teoritik Dengan Menggunakan Osiloskop Relaksasi Dengan Rangkaian Op-Amp
Universitas Udayana Bali , 16-17 Oktober 2014
32
Karya Buku dalam 5 Tahun Terakhir
No. Judul Buku Tahun Jumlah Halaman
Penerbit
1. 100% Kuasai Materi dan Soal-soal Penting Matematika dan IPA (SMP/MTs)
2012 298 PT Grasindo
2 Bahas Tuntas Matematika dan IPA SMA
2013 335 PT Grasindo
3 Aljabar Linier 2013 124 Uhamka Press 4 Fisika Dasar I 2014 179 PT Alia Media 5 Konsep Dasar Fisika 2015 164 Uhamka Press 6 Fisika Matematika 2016 299 Uhamka Press 7 Fisika Dasar I Berbasis Nilai 2016 207 Uhamka Press
Perolehan HKI dalam 5-10 Tahun Terakhir
No. Judul/Tema HKI Tahun Jenis No. P/ID 1. Fisika Matematika 2017 Buku EC00201700646 2. Fisika Dasar Berbasis Nilai 2018 Buku
Pengalaman Merumuskan Kebijakan Publik/Rekayasa Sosial Lainnya dalam 5 Tahun Terakhir
No. Judul/Tema/Jenis Rekayasa SosialLainnya yang Telah
Diterapkan
Tahun Tempat Penerapan
Respon Masyarakat
1. 100% Kuasai Materi dan Soal-soal Penting Matematika dan IPA (SMP/MTs)
2012 Buku GWI 703.13.7.020
2 Bahas Tuntas Matematika dan IPA SMA
2013 Buku GWI 703.13.7.017
3 Fisika Dasar I 2014 Buku ISBN 978-602-71278-2-1
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan Hibah Penelitian Dasar Unggulan Perguruan Tinggi. Jakarta, 30 November 2018 Pengusul,
Dra. Imas Ratna Ermawaty, M.Pd
33
Lampiran 3 Justifikasi Anggaran 1. Honor. (30%)
Nama Waktu
(jam/minggu) Honor/Jam
(Rp) Honor (Rp)
Ketua 1 jm x 3 hari x 3 mgg x 6 bln (54) 35.000 1.890.000,-
Anggota 1 1 jm x 3 hari x 3 mgg x 6 bln (54) 30.000 1.620.000,-
Anggota 2 1 jm x 3 hari x 3 mgg x 6 bln (54) 30.000 1.620.000,-
Sub Total 5.130.000,-
2. Bahan Habis Pakai dan Peralatan Penunjang (30%)
Bahan Habis Pakai
Material Justifikasi Pemakaian
Harga Satuan (Rp)
Total Harga (Rp)
Kertas HVS 4 rim 40.000 160.000
Tinta print 1 paket (4 warna) 380.000 380.000
Pulsa 3 paket 110.000 330.000
Sub Total 870.000
Peralatan Penunjang Kegiatan
Material Justifikasi Pemakaian
Harga Satuan (Rp)
Total Harga (Rp)
Pembuatan preparasi 2 paket 800.000 1.600.000
Instrumen I 2 paket 300.000 600.000
Instrumen II 1 paket 600.000 600.000
Pengolahan data 1 paket 500.000 500.000
Sub Total 3.300.000
Sub Total = 870.000 + 3.300.000 = 4.170.000
3. Perjalanan (30%)
Material Justifikasi Pemakaian Honor/hari/jam(Rp) Honor (Rp)
Perjalanan 1 orang .500.000 500.000
Sub Total 500.000
4. Biaya Lain-Lain (15%)
Material Justifikasi Pemakaian
Honor/ Akomodasi (Rp)
Honor (Rp)
Publikasi (Jurnal Internasional dan Nasional)
1 paket 1.000.000 1.000.000
Pelaporan Paket 300.000 300.000
Sub Total 1.300.000
TOTAL BIAYA PENELITIAN 11.100.000
34
Lampiran 4:
Dukungan Sarana dan Prasarana Penelitian
Penelitian ini membutuhkan sarana dan prasarana antara lain :
Laboratorium material terpadu lengkap
Peralatan pengujian dan karakterisasi
Sarana ini sebagian besar tidak tersedia di laboratorium Fisika UHAMKA, oleh karena itu
kami membutuhkan dukungan dari instansi lain seperti
Laboratorium Fisika Kimia PT Sumiasih Oleo Chemical, dan
Pt Darmex Biofuels dan
beberapa pengujian seperti BATAN dan LIPPI
35
Lampiran 5
36
Lampiran 6
Pengolahan Data Hasil Penelitian
Perhitungan Hasil Volume Biodiesel
Untuk waktu : 30 Menit
Pada kondisi operasi 2% KOH,30 menit dan 150 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 84,58
Pada kondisi operasi 3% KOH,30 menit dan 150 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 77,56
Pada kondisi operasi 4% KOH,30 menit dan 150 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 79,86
Pada kondisi operasi 2% KOH,30 menit dan 200 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 88,54
Pada kondisi operasi 3% KOH,30 menit dan 200 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
37
= 75,36
Pada kondisi operasi 4% KOH,30 menit dan 200 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 69
Pada kondisi operasi 2% KOH,30 menit dan 250 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 82,74
Pada kondisi operasi 3% KOH,30 menit dan 250 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 74,36
Pada kondisi operasi 4% KOH,30 menit dan 250 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 66,86
Untuk waktu : 60 Menit
Pada kondisi operasi 2% KOH,60 menit dan 150 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 82,92
38
Pada kondisi operasi 3% KOH,60 menit dan 150 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 86,1
Pada kondisi operasi 4% KOH, 60 menit dan 150 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 82,52
Pada kondisi operasi 2% KOH, 60 menit dan 200 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 80,18
Pada kondisi operasi 3% KOH, 60 menit dan 200 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 79,4
Pada kondisi operasi 4% KOH, 60 menit dan 200 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 73,18
Pada kondisi operasi 2% KOH, 60 menit dan 200 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
39
=
= 89,22
Pada kondisi operasi 3% KOH, 60 menit dan 200 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 78,54
Pada kondisi operasi 4% KOH, 60 menit dan 200 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 76,54
Untuk waktu : 90 Menit
Pada kondisi operasi 3% KOH, 90 menit dan 150 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 85,34
Pada kondisi operasi 3% KOH, 90 menit dan 150 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 77,3
Pada kondisi operasi 4% KOH, 90 menit dan 150 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
40
= 72,84
Pada kondisi operasi 2% KOH, 90 menit dan 200 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 85,16
Pada kondisi operasi 3% KOH, 90 menit dan 200 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 79,5
Pada kondisi operasi 4% KOH, 90 menit dan 200 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 71,36
Pada kondisi operasi 2% KOH, 90 menit dan 250 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 87,62
Pada kondisi operasi 3% KOH, 90 menit dan 250 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 75,96
Pada kondisi operasi 4% KOH, 90 menit dan 250 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
41
%Volume =
=
= 76,88
Untuk waktu : 120 Menit
Pada kondisi operasi 2% KOH, 120 menit dan 150 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 85,48
Pada kondisi operasi 3% KOH, 120 menit dan 150 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 85,8
Pada kondisi operasi 4% KOH, 120 menit dan 150 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 78,44
Pada kondisi operasi 2% KOH, 120 menit dan 200 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 83,2
Pada kondisi operasi 3% KOH, 120 menit dan 200 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
42
=
= 76,76
Pada kondisi operasi 4% KOH, 120 menit dan 200 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 65,74
Pada kondisi operasi 2% KOH, 120 menit dan 250 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 80,56
Pada kondisi operasi 3% KOH, 120 menit dan 250 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 78,02
Pada kondisi operasi 4% KOH, 120 menit dan 250 Rpm perolehan volume biodiesel
adalah sebagai berikut :
%Volume =
=
= 58,4
43
Tabel Hasil Pengamatan Analisa Densitas Produk Biodiesel
Data densitas dihitung dengan menggunakan piknometer dengan volume 25 ml dan
suhu sampel 30oC.
Waktu (Menit)
Konsentrasi Katalis
Densitas (gram/ml) 150 Rpm 200 Rpm 250Rpm
30
2% 35,88 35,85 35,90 3% 36,02 35,838 35,90 4% 35,95 35,86 35,937 5% 35,85 35,85 35,9633
60 2% 36,09 35,88 35,88 3% 35,86 35,83 36,21 4% 35,84 35,81 35,91
90 2% 35,86 35,92 35,84 3% 35,91 35,92 35,85 4% 35,80 35,86 35,81
120 2% 35,87 35,90 35,87 3% 35,88 35,84 35,78 4% 35,82 35,76 35,78
Hasil Pengamatan analisa Viskositas produk biodiesel
Data viskositas dihitung dengan menggunakan viscometer dengan ukuran pipa kapiler
100nm.
Waktu (Menit)
Konsentrasi Katalis
Waktu yang dilalui pada pengukuran tertentu (Menit)
150 Rpm 250 Rpm t1 t2 t1 t2
30 2% 6,34 8,48 5,48 8,02 4% 6,34 8,23 5,40 7,89
60 2% 6,59 9,85 5,38 7,87 4% 5,46 7,96 5,36 7,82
90 2% 5,40 8,29 5,30 7,75
4% 6,18 8,39 5,32 7,73
120 2% 6,07 8,24 6,10 8,12 4% 5,30 7,72 5,16 7,28
44
Perhitungan Densitas
Ditimbang terlebih dahulu berat piknometer kosong, kemudian etil esternya dimasukkan ke
dalam piknometer dan ditimbang. Untuk perhitungannya digunakkan rumus sebagai berikut:
Densitas =
Perhitungan Viskositas
Untuk menghitung viskositas digunakkan rumus sebagai berikut :
v = K (t-v)
Dimana : v = Viskositas kinematik (mm2/s)
K = Konstanta viscometer (diketahui pada alat) = 0,015
t = Waktu rata-rata yang dibutuhkan sampel mencapai batasannya (s)
v = Koreksi energi kinetik (tabel manual operasi)
45
Lampiran 7
DOKUMENTASI
Viskometer Brookfield Distilasi
Ester yang mengandung sabun Tabung Pengeringan
46
Biodiesel Siap Masak Biodiesel Siap Kemas
47
Lampiran 8 artikel (Kolokium seminar hasil-hasil penelitian Lemlitbang UHAMKA)
MINYAK JELANTAH SEBAGAI SUMBER ENERGI (PENGARUH WAKTU REAKSI DAN KECEPATAN PENGADUKAN
TERHADAP VOLUME BIODIESEL )
Imas Ratna Ermawati FKIP UHAMKA JAKARTA
Email [email protected]
Abstrack
penelitian ini adalah pengolahan biodiesel dari limbah minyak jelantah di Puspitek-Serpong, Badan Desain dan Riset Sistem Teknologi (BDRST) Biodiesel, pengolahan biodiesel dari limbah minyak jelantah di PT. SUMIASIH OLEO CHEMICAL,Bekasi Proses produksi biodiesel dilakukan melalui reaksi transesterifikasi dengan menggunakan katalis KOH (basa) dan pelarut etanol. Reaksi berlangsung pada temperatur 70OC dengan perbandingan minyak jelantah dan etanol adalah 1:12. Reaksi dilakukan dengan memvariasikan waktu reaksi (30,60,90, dan 120 menit), kecepatan putaran pengaduk (150, 200, dan 250 Rpm) dan jumlah pemakaian katalis(2, 3, dan 4%) dari jumlah minyak jelantah. Penggunaan minyak bumi sebagai bahan bakar cenderung meningkat yang dipicu oleh peningkatan jumlah penduduk dan perkembangan sektor industri, sedangkan cadangan sumber energi dari fosil ini semakin berkurang. Disamping itu penggunaan bahan bakar fosil juga mengakibatkan polusi udara menurunkan kualitas udara dan membahayakan kesehatan manusia. Hal ini mendorong peneliti untuk mencari sumber energi alternatif sebagai bahan bakar yang dapat diperbaharui dan ramah lingkungan. Pada konsentrasi katalis 2% nilai perolehan maksimum biodiesel adalah 89,22% dengan kecepatan putaran pengaduk 250 Rpm, sedangkan pada pemakaian konsentrasi katalis 3% dan 4% nilai perolehan maksimum biodiesel adalah 86,1 dan 82,52% dengan kecepatan putaran pengaduk150 Rpm. Waktu reaksi menghasilkan nilai perolehan biodiesel maksimum adalah 60 menit. Salah satu sumber energi alternatif adalah minyak jelantah. Minyak jelantah tidak dapat digunakkan langsung sebagai bahan bakar karena viskositas tinggi. Agar dapat digunakkan sebagai bahan bakar, minyak jarak dikonversikan menjadi biodiesel melalui proses transesterifikasi. Kata Kunci : Energi Alternatif, Transesterifikasi, Biodiesel.
PENDAHULUAN
Negara Indonesia dikenal sebagai surganya segala sumber daya alam yang melimpah
ruah baik yang diperbaharui maupun yang tidak dapat diperbaharui, semuanya dapat
ditemukan di negara dengan julukan seribu pulau ini. Indonesia termasuk negara
penyumbang minyak bumi terbesar di dunia. Minyak bumi merupakan sumber energi fosil
yang dimanfaatkan sebagai bahan baku kilang dalam negeri dan untuk diekspor sebagai
sumber devisa. Hasil kilang Bahan Bakar Minyak (BBM) yang antara lain terdiri atas
premium, minyak tanah, minyak solar, minyak diesel, dan minyak bakar yang dipergunakan
untuk memenuhi kebutuhan energi pada sektor pembangkit listrik, transportasi, industri dan
rumah tangga. Peningkatan konsumsi BBM di Indonesia bukan saja akan menambah beratnya
48
beban pemerintah dalam penyediaan BBM, tetapi juga akan semakin beratnya beban subsidi
atas BBM yang diberikan pemerintah. Untuk memenuhi kebutuhan BBM dalam negeri,
pemerintah Indonesia masih harus mengimpor BBM dari luar negeri yang jumlahnya tiap
tahun menunjukan peningkatan yang sangat signifikan.
Bahan tersebut dapat diperbaharui (renewable), tidak merusak lingkungan, efisien
digunakan dan harganya terjangkau. Sumber-sumber alam yang bisa dugunkana untuk
renewable antara lain matahari, panas bumi, arus laut, tanaman penghasil minyak dan lain-
lain. Permasalahan ini menjadikan kita harus berpikir bagaimana caranya untuk mengganti
SDA tersebut dengan sumber daya energi yang murah, tepat guna dan ramah lingkungan.
Salah satu cara untuk melakukan penghematan energi tersebut yaitu dengan mencari sumber
energi yang terbaru atau energi alternatif lain yang dapat diperbaharui dan mudah didapatkan.
Semua sumber diatas itu akan lebih baik dimanfaatkan untuk membantu ketidakmampuan
alam untuk memproduksi lebih bahan bakar minyak sebagai energi yang tidak dapat
diperbaharui. Mengingat sekarang ini banyak masyarakat yang memanfaatkan sumber energi
alternatif yang ada di lingkungan sekitar, contohnya sumber energi yang berasal dari limbah
sampah dan limbah kotoran ternak sapi (energi biogas), tumbuhan seperti pohon jarak dan
fermentasi singkong atau tebu, minyak kelapa sawit dan minyak jelantah sebagai limbah
rumah tangga pun dapat dimanfaatkan.
Pemanfaatan biodiesel sebagai sumber yang dapat diperbaharui merupakan salah satu
pilihan untuk membantu mengatasi besarnya tekanan kebutuhan BBM terutama diesel atau
minyak solar di Indonesia. Biodiesel dapat dibuat dari bahan baku minyak kelapa sawit, jarak
pagar, kedelai dan bekas. Sektor pengguna diesel, seperti sektor pembangkit listrik,
transportasi, dan industri. Namun pemakaian diesel terbesar adalah di sektor
transportasi, sehingga program diversifikasi energi melalui pemanfaatan biodiesel
tersebut akan lebih diutamakan untuk sektor transportasi, walaupun pemakaian
biodiesel untuk sektor pembangkit listrik dan industri juga tidak diabaikan
Pemanfaatan biodiesel diharapkan bukan saja dapat mengurangi besarnya kebutuhan diesel
yang dapat berdampak terhadap berkurangnya beban pemerintah atas subsidi, tetapi juga
dapat mendukung program pemanfaatan energi yang berwawasan lingkungan dan
berkelanjutan. Namun, biaya produksi dan bahan baku pembuatan biodiesel yang relatif
tinggi cenderung menjadi hambatan untuk penggunaan biodiesel di Indonesia. Sejalan
dengan rumusan masalah tersebut di atas, maka tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui
proses pembuatan biodiesel dari limbah minyak bekas / jelantah serta untuk mengetahui
49
faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi keberhasilan dan kegagalan dalam proses
pembuatannya hingga menjadi biodiesel ramah lingkungan. Memperoleh parameter
kecepatan reaksi metanolisis minyak bekas / jelantah dengan katalis KOH pada kondisi
tekanan atmosferik dan suhu relatif rendah.
Biodiesel
Krisis energi adalah kekurangan (atau peningkatan harga) dalam persediaan
sumber daya energi ke ekonomi. Krisis ini biasanya menunjuk ke kekurangan minyak bumi,
listrik, atau sumber daya alam lainnya. Krisis ini memiliki akibat pada ekonomi, dengan
banyak resesi disebabkan oleh krisis energi dalam beberapa bentuk. Terutama, kenaikan
biaya produksi listrik, yang menyebabkan naiknya biaya produksi. Bagi para konsumen,
harga BBM untuk mobil dan kendaraan lainnya meningkat, menyebabkan pengurangan
keyakinan dan pengeluaran konsumen. Bahan bakar minyak bumi sebagai sumber energi ,
sangat dibutuhkan dalam menggerakkan roda pembangunan saat ini memang tidak dapat
dihindari. Namun di sisi lain ketergantungan terhadap sumber energi dari BBM atau bahan
bakar fossil lainnya, dalam jangka panjang sangat merugikan dan cenderung membahayakan.
Mengingat cadangannya makin berkurang , dan harganya semakin melambung sebagai akibat
biaya eksplorasi dan produksinya, serta penggunannya semakin meningkat. Dalam berbagai
wacana yang berkembang, dan didukung oleh hasil penelitian baik di Indonesia maupun
mancanegara, sudah ada upaya untuk menggunakan biodiesel, baik sebagai sumber energi
utama atau substitusi, menggantikan penggunaan solar untuk mesin-mesin industry maupun
transportasi, karena kenyataannya biodiesel ini dapat terbarukan juga ramah lingkungan. [1]
Penelitian tentang bahan bakar alternatif yang menguntungkan terus dikembangkan. Salah
satu penelitian tersebut adalah bahan bakar diesel yang dibuat dari minyak tumbuhan yang
disebut biodiesel. Sebagai bahan bakar alternatif, biodiesel mempunyai keuntungankarena
berbahan baku minyak tumbuhan, sehingga dapat diperbaharui, serta ramah lingkungan
karena mengurangi potensi pencemaran yang terjadi pada pembakaran biodiesel disbanding
petrodiesel. Biodiesel dapat berasal dari berbagai jenis tumbuhan yang ada di Indonesia,
seperti : minyak kelapa sawit, minyak kelapa, minyak kedelai, minyak kapok dan lain
sebagainya, yakni lebih dari 40 jenis minyak nabati.[2]
Biodiesel dan Pembuatannya
Biodiesel merupakan sejenis bahan bakar diesel yang diproses dari bahan hayati
terutama minyak nabati dan lemak hewan dan secara kimiawi dinyatakan sebagai monoalkil
ester dri asam lemak rantai panjang yang bersumber dari golongan Lipida. Biodiesel
50
didefinisikan sebagai monoalkil ester rantai panjang dari asam lemak yang diderivasi dari
bahan yang dapat diperbaharui. Seperti minyak nabati dan lemak hewan, untuk penggunaan
penyundutan kompresi dari mesin diesel. Biodiesel dianggap sebagai bahan bakar alternatif
dari bahan bakar konvensional diesel solar yang tersusun dari metal ester asma lemak.[3]
Minyak Bekas / minyak jelantah
Minyak dan lemak merupakan campuran dari ester-ester asam lemak dengan gliserol
yang membentuk gliserida. Ester-ester tersebut dinamakan trigliserida. Minyak jelantah
(waste cooking oil) merupakan limbah yang berasal dari proses penggorengan.[4] Minyak
jelantah tergolong sebagai limbah organik yang banyak mengandung senyawa hidrokarbon,
yang jika terdegradasi di lingkungan akan meningkatkan keasaman lingkungan, menimbulkan
bau yang tidak sedap, akibatnya banyak tumbuh mikroorganisme yang merugikan bagi
manusia. Penggunaan minyak goreng secara berulang-ulang pada suhu tinggi dan dalam
waktu yang lama menyebabkan perubahan komposisi kimia akibat oksidasi dan hidrolisis.
Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada minyak goreng tersebut karena oksidasi asam
lemak tidak jenuh yang kemudian membentuk gugus peroksida dan monomer siklik. Minyak
yang teroksidasi ini mengakibatkan kanker dan memengaruhi kecerdasan pada keturunan.
Ester sebagai produk reaksi atau dikenal sebagai fatty acid ethyl ester (FAEE) dapat
digunakan sebagai bahan bakar alternatif (biodisel). Proses Terbentuknya Biodiesel dengan
cara penyaringan ,penghilangan Air, titrasi, pembuatan natrium metoksida, pemanasan dan
pencampuran, Pemantapan dan Pemisahan.[5]
Parameter pengontrol biodiesel adalah viskositas, densitas, bilangan asam, bilangan iodine
dan total gliserol.[6] Parameter ini menunjukkan kesempurnaan reaksi transesterifikasi.
Sedangkan cetane number, nilai kalor dan flash point merupakan kinerja hasil pembakaran
biodiesel.
METODE PENELITIAN
Penelitiannya adalah Biodiesel dari limbah minyak jelantah dengan menggunakan labu leher
tiga sebagai alat untuk pengolahan biodiesel. Pengujian dilakukan dengan massa minyak
jelantah yang berbeda-beda dan menghasilkan volume biodiesel yang berbeda-beda pula,
massa yang besar akan mempengaruhi banyaknya biodiesel yang dihasilkan,penelitian ini
dilakukan dengan eksperimen langsung.
51
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Transesterifikasi minyak jelantah adalah suatu biodiesel berupa metil ester.
Setelah ddidapatkan sampel dan dianalisa sifat fisisnya, kemudian disusun dalam bentuk
tabel. Variasi yang diteliti adalah suhu reaksi, konsentrasi katalis KOH dan kecepatan
pengadukkan.
Tabel 1 Pengaruh Waktu Reaksi Terhadap Volume Biodiesel pada berbagai Variasi Kecepatan Putaran Pengaduk dan konsentrasi katalis 2%
Waktu (Menit)
Volume Biodiesel 150 Rpm 200 Rpm 250 Rpm
30 84,58 88,54 82,74 60 82,92 80,18 89,22 90 85,34 85,16 87,62 120 85,48 83,2 80,56
Gambar 1 Pengaruh Waktu Reaksi Terhadap Volume Biodiesel pada berbagai Variasi Kecepatan Putaran Pengaduk dan konsentrasi katalis 2%
Dari table diatas menunjukkan bahwa konsentrasi katalis 2% dan pada pengadukkan 250
Rpm menghasilkan nilai perolehan (Volume) Biodiesel yang tinggi dibandingkan pada
pengadukkan 150 Rpm dan 200 Rpm, tetapi seiring dengan lamanya waktu reaksi, kecepata
putaran pengaduk yang tinggi akan mengurangi nilai perolehan (Volume) Biodiesel yang
disebabkan oleh akumulasi (jumlah) produk. Hal ini membuktikan bahwa untuk waktu reaksi
yang lama pemakaian konsentrasi katalis yang rendah adalah lebih baik.
Tabel 2 Pengaruh Waktu Reaksi Terhadap Volume Biodiesel pada berbagai Variasi Kecepatan Putaran Pengaduk dan konsentrasi katalis 3%
Waktu (Menit)
Nilai Perolehan (Volume) Biodiesel 150 Rpm 200 Rpm 250 Rpm
30 77,56 75,36 74,36 60 86,1 79,4 78,54 90 77,3 79,5 75,96
120 85,8 73,76 78,02
52
Gambar 2 Pengaruh Waktu Reaksi Terhadap Volume Biodiesel pada berbagai Variasi Kecepatan Putaran Pengaduk dan konsentrasi katalis 3%
Dari table 2 menunjukkan bahwa nilai perolehan (Volume) Biodiesel bertambah dengan
semakin lamanya waktu reaksi. Pada kecepatan putaran pengaduk 150 Rpm nilai perolehan
(Volume) Biodiesel yang dihasilkan lebih besar dibandingkan dengan kecepatan putaran
pengaduk 200 Rpm dan 250 Rpm. Kecepatan putaran pengaduk yang tinggi meningkat
terbentuknya sabun dikarenakan sebagian katalis terkonsumsi dengan asam lemak bebas.
Sabun yang terbentuk larut dalam gliserol sehingga menurunkan nilai perolehan (Volume)
Biodiesel.
Tabel 3 Pengaruh Waktu Reaksi Terhadap Volume Biodiesel pada berbagai Variasi Kecepatan Putaran Pengaduk dan konsentrasi katalis 4%
Waktu (Menit)
Nilai Perolehan (Volume) Biodiesel 150 Rpm 200 Rpm 250 Rpm
30 79,86 69 66,86 60 82,52 73,18 76,54 90 72,84 71,36 76,88 120 78,44 65,74 58,42
Tabel 3 menunjukkan bahwa konsentrasi katalis yang tinggi seperti yang terlihat diatas, nilai
perolehan (Volume) Biodiesel menurun dengan meningkatnya kecepatan putaran pengaduk
dan waktu reaksi.
53
Gambar 3 Pengaruh Waktu Reaksi Terhadap Volume Biodiesel pada berbagai Variasi Kecepatan
Putaran Pengaduk dan konsentrasi katalis 4%
KESIMPULAN
Biodiesel adalah bahan bakar yang merupakan senyawa mono alkil ester (metil atau
etil) yang yang mempunyai rantai asam lemak yang panjang, yang diperoleh melalui reaksi
transesterifikasi dari minyak nabati salah satunya adlaah jelantah. Hampir semua minyak
nabati menghasilkan biodiesel setelah proses transesterifikasi. Biodiesel ini dapat digunakan
pada semua mesin diesel yang bersifat ramah lingkungan dan tidak mengotori udara (polusi).
Pada konsentrasi katalis 2% nilai perolehan maksimum biodiesel adalah 89,22%
dengan kecepatan putaran pengaduk 250 Rpm, sedangkan pada pemakaian konsentrasi katalis
3% dan 4% nilai perolehan maksimum biodiesel adalah 86,1 dan 82,52% dengan kecepatan
putaran pengaduk150 Rpm. Waktu reaksi menghasilkan nilai perolehan biodiesel maksimum
adalah 60 menit.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Baihaqi Hasan, “Biodiesel Sebagai Energi Alternatif” : Lembusuana. Vol V No. 52,
Summer 2005, 33.
[2] I Wayan Suirta, “ Sintesis Biodiesel Dari Minyak Jelantah Kelapa Sawit” (Paper
Presented, Yogyakarta, 2008) h. 8.
[3],[4] Ir. Yanna Syamsudin M.Sc, Laporan Penelitian Dosen Muda : “Pembuatan Biodiesel
Dari Minyak Jarak Sebagai Energi Alternatif Pengganti Bahan Bakar Diesel” (Banda
Aceh : Universitas Syiah Kuala,2007) h. 15,h.10
[5] Heriyanto, “Biodiesel Dari Minyak Goreng Bekas” : Jurnal Sains dan Teknologi Teknik
Kimia POLBAN : Fluida. Summer 2004,h.3-6.J.
[6] Amin,S.,Wahyudi,Y.M., dkk.2003, “Membandingkan Emisi Gas Bahan Bakar Solar dan
Biodiesel,Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia”.Vol.5 No.5,h. 169-172