Contoh Makalah Biodiesel

BAB I

PENDAHULUAN

1.1             Latar Belakang

Biodiesel merupakan bahan bakar yang terdiri dari campuran mono alkil ester dari rantai panjang asam lemak yang dipakai sebagai alternative bagi bahan bakar dari mesin diesel dan terbuat dari sumber terbaharui sepetri minyak nabati atau lemak hewan.

Biodiesel merupakan bahan bakar dari proses transesterifikasi lipid untuk mengubah minyak dasar menjadi ester yang diinginkan dan membuang lemak bebas. Setelah melewati proses ini tidak seperti minyak nabati langsung biodiesel memiliki sifat pembakaran yang mirip dengan diesel dari minyak bumi dan dapat menggantikan mingak bumi dalam banyak kasus. Namun biodiesel lebih sering digunakan sebagai penambah untuk diesel petroleum.

Bahan bakar nabati bioetanol dan biodiesel merupakan dua kandidat kuat pengganti bensin dan solar yang selama ini digunakan sebagai bahan bakar mesin 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.

Oleh sebab itu pada kali ini kami akan mencoba untuk menbuat minyak biodiesel dari minyak goreng murni sehingga nantinya diharapkan mahasiswa dapat membuat biodiesel ataupun memahami prinsip kerjanya untuk dapat diimplementasikan dikehidupan nantinya.

1.2            Rumusan masalah

Adapun rumusan masalah dari praktikum ini adalah bagaimana pembuatan biodiesel dengan metode transesterifikasi.

1.3            Maksud Praktikum

Adapun maksud dari praktikum ini yaitu mengetahui dan memahami sintesis biodiesel dengan metode transesterifikasi.

1.4            Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah melakukan sintesis biodiesel berdasarkan reaksi transesterifikasi antara trigliserida dengan KOH.

1.1            Manfaat Praktikum

Adapun manfaat dari praktikum ini adalah  agar siswa dapat mengetahui reaksi-reaksi yang terjadi dalam pembuatan biodiesel.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1            Sejarah Biodiesel

     Biodiesel pertama kali dikenalkan di Afrika selatan sebelum perang dunia II sebagai bahan bakar kenderaan berat. Biodiesel didefinisikan sebagai 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 vegetable oil (SVO). 

     SVO didominasi oleh trigliserida sehingga memiliki viskositas dinamik yang sangat tinggi dibandingkan dengan solar (bisa mencapai 100 kali lipat, misalkan pada Castor Oil). Oleh karena itu, penggunaan SVO secara langsung di dalam mesin diesel umumnya memerlukan modifikasi/tambahan peralatan khusus pada mesin, misalnya penambahan pemanas bahan bakar sebelum sistem pompa dan injektor bahan bakar untuk menurunkan harga viskositas. Viskositas (atau kekentalan) bahan bakar yang sangat tinggi akan menyulitkan pompa bahan bakar dalam mengalirkan bahan bakar ke ruang bakar. Aliran bahan bakar yang rendah akan menyulitkan terjadinya atomisasi bahan bakar yang baik. Buruknya atomisasi berkorelasi langsung dengan kualitas pembakaran, daya mesin, dan emisi gas buang. 

     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 memiliki berat 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 refined fatty oil menjadi asam lemak methil ester (FAME).

     Konsep penggunaan minyak tumbuh-tumbuhan sebagai bahan pembuatan bahan bakar sudah dimulai pada tahun 1895 saat Dr. Rudolf Christian Karl Diesel (Jerman, 1858-1913) mengembangkan mesin kompresi pertama yang secara khusus dijalankan dengan minyak tumbuh-tumbuhan. Mesin diesel atau biasa juga disebut Compression Ignition Engine yang ditemukannya itu merupakan suatu mesin motor penyalaan yang mempunyai konsep penyalaan di akibatkan oleh kompressi atau penekanan campuran antara bahan bakar dan oxygen didalam suatu mesin motor, pada suatu kondisi tertentu. Konsepnya adalah bila suatu bahan bakar dicampur dengan oxygen (dari udara) maka pada suhu dan tekanan tertentu bahan bakar tersebut akan menyala dan menimbulkan tenaga atau panas. Pada saat itu, minyak untuk mesin diesel 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 ini menjadi inpirasi terhadap penerus Karl Diesel yang mendesain motor diesel dengan spesifikasi minyak diesel.

     Bahan bakar nabati bioetanol dan biodiesel merupakan dua kandidat kuat pengganti bensin dan solar yang selama ini digunakan sebagai bahan bakar mesin 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.

2.2            Keuntungan Biodiesel

Keuntungan lain dari biodiesel antara lain :

1.      Termasuk bahan bakar yang dapat diperbaharui.

2.      Tidak memerlukan modifikasi mesin diesel yang telah ada.

3.      Tidak memperparah efek rumah kaca karena siklus karbon yang terlibat pendek.

4.      Kandungan energi yang hampir sama dengan kandungan energi petroleum diesel.

5.      Penggunaan biodiesel dapat memperpanjang usia mesin diesel karena memberikan  lubrikasi lebih daripada bahan bakar petroleum.

6.      Memiliki flash point yang tinggi, yaitu sekitar 200^OC, sedangkan bahan bakar petroleum diesel flash pointnya hanya 70 ^OC.

7.      Bilangan setana (cetane number) yang lebih tinggi daripada petroleum diesel

                        Biodiesel tergolong bahan bakar yang dapat diperbaharui karena diproduksi dari hasil pertanian, 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).

2.3      Sifat Fisik Biodiesel

No.	Parameter	Value
		Palm Biodiesel	Jatropha Biodiesel	Solar
1.	Density, g/ml (15°)	0.868	0.879	0.83
2.	Kinematik Viscoity (Cst) (40°C)	5.3	4.84	5.2
3.	Cloud Point (°C)	16	5	18
4.	Flash Point (°C)	174	191	70
5.	Calorific Value, LHV (MJ/kg)	37-38	37-38	41
6.	Sulfur content (%-w)	< 50 ppm	< 50 ppm	Max 0.5
7.	Cetane Number	62	51	42
8.	Bilangan Penyabunan (mg KOH/g)	209.7	198	NA
9.	Iodine Value (mg I2/g)	45-62	95-107	NA

2.4     Minyak Nabati sebagai Komponen Biodiesel

            Industri pengolahan minyak sawit menghasilkan fraksi olein dan stearin. Fraksi olein lebih baik digunakan untuk pembuatan minyak goreng, karena asam lemak tak jenuh yang terkandung di dalamnya lebih mudah dihancurkan di dalam tubuh. Fraksi stearin biasanya digunakan sebagai bahan baku pada pabrik oleokimia dan untuk diekspor. Akan tetapi, saat ini ekspor stearin mendapat saingan dari negara lain yang juga penghasil kelapa sawit seperti Malaysia. Akibatnya, fraksi stearin akan terus berlimpah karena produksi oleokimia dalam negeri sampai kini juga masih sangat sedikit dibanding produksi bahan baku yang terus meningkat.

            Stearin memiliki asam lemak jenuh yang lebih banyak daripada fraksi olein, karena itu fraksi stearin memiliki bilangan setana lebih besar. Kedua alasan di atas menjadikan fraksi stearin sebagai sumber yang tepat untuk dijadikan bahan baku pembuatan biodiesel .

BAB III

KAJIAN PRAKTIKUM

3.1          Alat yang dipakai

1.   Pendingin Tegak

2.   Labu Leher Dua

3.   Batang pengaduk

4.   Gelas Kimia 100ml

5.   Gelas Kimia 250 ml

6.   Pipet Ukur 5ml

7.   Spatula

8.   Corong Pisah 250ml

9.   Timbangan analitik

10.  Hotplate + Stirer

11.  Kaca Arloji

12.  Piknometer 10ml

3.2            Bahan yang dipakai

1.      KOH

2.      Minyak Goreng

3.      H₂SO₄ 97%

4.      Aquades

5.      Metanol 96%

6.      Asam Asetat Glasial

3.3            Cara kerja

1.      Minyak  Kelapa murni dicampurkan dengan pelarut methanol sebanyak 16,3 % dari massa minyak kelapa, dan KOH sebanyak 3,5 g untuk setiap liter minyak kelapa.

2.      Campurkan minyak kelapa, methanol dan KOH diaduk dengan menggunakan hot plate stirrer dengan kecepatan pedadukan 450-500 rpm dan temperature 50-70^oC selama 1-2 jam

3.      Setelah mencapai waktu yang ditentukan, dilakukan proses pengendapan (settling) untuk memisahkan antara lapisan metil ester dengan gliserol. Metil Ester akan terdapat pada lapisan atas dan gliserol terdapat pada lapisan bawah. Metil ester yang telah dipisahkan akan di transesterifikasi II.

4.      Metil ester dicampur dengan pelarut methanol dan KOH yang pemakaiannya tergantung kepada hasil pada transesterifikasi 1. Campuran ini diaduk dengan menggunakan hot plate stirrer dengan kecepatan pengadukan 450-500 rpm dan temperature 50-70 ^oC selama 1-2 jam (proses transesterifikasi II)

5.      Setelah mencapai waktu yang ditentukan kembali dilakukan proses pengendapan untuk memisahkan metal ester dengan gliserol

6.      Metil ester yang telah dipisahkan selanjutnya dicuci menggunakan air panas pada temperature 55^oC Proses pencucian dilakukan hingga pH 6,8-7,2

7.      Metil ester yang telah dicuci dipanaskan dengan temperature 110-130 selama 10 menit

8.      Metil ester selanjutnya disaring menggunakan kertas saring

9.      Hitung Viskositas dari biodiesel tersebut.

BAB IV

KAJIAN HASIL PRAKTIKUM

4.1            Hasil Praktikum

1.     Perhitungan

Berat Piknometer kosong                                           :  15,7955  gram

Berat Piknometer kosong + Biodiesel                                    :  21,2354 gram

Sehingga , berat bersih biodiesel yang dihasilkan pada percobaan adalah : 21,2354 gram – 15,7955 gram            = 5,4399 gram.

Viskositas Biodiesel                             =       Massa biodiesel     

                                                                Volume piknometer

                                                            = 5,4399 gr

                                                                  10ml

                                                            = 0,54399 gr/ml

4.2            Pembahasan

Dari praktikum yang telah dilakukan , pengadukan saat pemanasan selama satu jam dan dengan pengocokan saat pencucian dengan aquadest sangat mempengaruhi hasil biodisel yang dihasilkan. Untuk hasil yang baik pada proses pemanasan sebaiknya dilakukan pengadukan dan pada saat pengocokan pada pencucian dengan aquadest dilakukan pengadukan dan pada saat pengocokan pada pencucian dengan aquadest dilakukan dengan cara yang benar, sehingga biodisel yang dihasilkan dapat terpisah dengan sempurna dengan aquadest.

4.3      Kesimpulan

Adapun kesimpulan dari hasil praktikum ini  adalah:

1.      Biodiesel kami memiliki massa jenis 0,54399 gr/ml

4.4      Saran

Pada saat merangkai alat untuk destilasi dan refluk diperlukan kehati-hatian karena alat yang digunakan sebagian besar terbuat dari kaca.

DAFTAR PUSTAKA

Dharsono Wulandari, dkk. 2010. Proses Pembuatan Biodiesel Dari Dedak Dan Metanol Dengan Esterifikasi In Situ. Jurusan Teknik Kimia Fakulitas Teknik. UNDIP. Semarang.

Haryanto Bode. 2002. Bahan Bakar Alternatif Biodiesel. Jurusan Teknik Kimia Fakulitas Teknik : USU. Medan

Harmiwati. 2011. Modul Praktikum Proses Industri Kimia I. Jurusan Teknik Kimia Fakulitas Teknik : ATIP. Padang.

Sudradjat R, dkk. 2010. Pembuatan Biodiesel Biji Kepuh Dengan Proses Transesterifikasi. Jurnal Penelitian Hasil Hutan. Pusat Litbag Hasil Hutan. Bogor.