bab 2 metil ester fix

13
3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1.Biodiesel sebagai Energi Alternatif Energi alternatif adalah semua energi yang dapat digunakan yang bertu untuk menggantikan bahan bakar konvensional. Pada umumnya, istilah ‘e alternatif’ digunakan untuk mengurangi penggunaan bahan bakar hidr yang mengakibatkan kerusakan lingkungan akibat emisi karbon dioksida yang tinggi, yang berkontribusi besar terhadap pemanasan global berdasarkan Intergovernmental Panel on Climate Change. Selama beberapa tahun, alternatif telah berubah akibat banyaknya energi yang dipilih karena berm macam dalam penggunaannya. !stilah alternatif merujuk kepada suatu teknologi selain tekn digunakan pada bahan bakar fosil untuk menghasilkan energi. "eknologi alt yang digunakan untuk menghasilkan energi dengan mengatasi masalah dan tid menghasilkan masalah seperti penggunaan bahan bakar fosil. Oxford Diction mendefinisikan energi alternatif sebagai energi yang digunakan bertujuan menghentikan penggunaan sumber daya alam atau perusakan lingkungan. Sebagian besar pendukung menunjukkan bah#a limbah minyak nab adalah sumber terbaik untuk menghasilkan minyak biodiesel. $amun, pasokan yang tersedia secara drastis kurang dari jumlah bahan bakar berbasis miny yang dibakar untuk transportasi dan pemanasan rumah di dunia. %ahan bakar transportasi diperkirakan dan rumah menggunakan minyak pemanas sekitar &3'.''' juta galon, limbah minyak nabati dan lemak he#an tidak akan cukup untuk memenuhi permintaan. (leh karena itu, diperkirakan produksi nabati untuk semua penggunaan adalah sekitar 33.''' juta pound )*+.'''.'' ton atau -.+'' juta S galon )*/.'''.''' m0 , dan produksi diperkirakan l he#an adalah*&.''' jutapound )+.'''.''' ton . ntuk sumber minyak terbarukan, tanaman atau sumber cultivatable serupa harus dipertimbangkan Sebagaimana telah kita ketahui bah#a, tanaman berfotosintesis mengubah energi matahari menjadi energi kimia. 1alam hal ini energi kimia

Upload: haidir-muammar-el-mumtaz

Post on 04-Oct-2015

219 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

otk 2

TRANSCRIPT

15

BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1. Biodiesel sebagai Energi AlternatifEnergi alternatif adalah semua energi yang dapat digunakan yang bertujuan untuk menggantikan bahan bakar konvensional. Pada umumnya, istilah energi alternatif digunakan untuk mengurangi penggunaan bahan bakar hidrokarbon yang mengakibatkan kerusakan lingkungan akibat emisi karbon dioksida yang tinggi, yang berkontribusi besar terhadap pemanasan global berdasarkan Intergovernmental Panel on Climate Change. Selama beberapa tahun, energi alternatif telah berubah akibat banyaknya energi yang dipilih karena bermacam-macam dalam penggunaannya. Istilah alternatif merujuk kepada suatu teknologi selain teknologi yang digunakan pada bahan bakar fosil untuk menghasilkan energi. Teknologi alternatif yang digunakan untuk menghasilkan energi dengan mengatasi masalah dan tidak menghasilkan masalah seperti penggunaan bahan bakar fosil. Oxford Dictionary mendefinisikan energi alternatif sebagai energi yang digunakan bertujuan untuk menghentikan penggunaan sumber daya alam atau perusakan lingkungan.

Sebagian besar pendukung menunjukkan bahwa limbah minyak nabati adalah sumber terbaik untuk menghasilkan minyak biodiesel. Namun, pasokan yang tersedia secara drastis kurang dari jumlah bahan bakar berbasis minyak bumi yang dibakar untuk transportasi dan pemanasan rumah di dunia. Bahan bakar transportasi diperkirakan dan rumah menggunakan minyak pemanas sekitar 230.000 juta galon, limbah minyak nabati dan lemak hewan tidak akan cukup untuk memenuhi permintaan. Oleh karena itu, diperkirakan produksi minyak nabati untuk semua penggunaan adalah sekitar 33.000 juta pound (15.000.000 ton) atau 4.500 juta US galon (17.000.000 m), dan produksi diperkirakan lemak hewan adalah 12.000 juta pound (5.000.000 ton). Untuk sumber minyak terbarukan, tanaman atau sumber cultivatable serupa harus dipertimbangkan.

Sebagaimana telah kita ketahui bahwa, tanaman berfotosintesis untuk mengubah energi matahari menjadi energi kimia. Dalam hal ini energi kimia yang menyimpan biodiesel akan dilepaskan ketika dibakar. Oleh karena itu tanaman dapat menawarkan sumber minyak yang berkelanjutan untuk produksi biodiesel. tanaman yang berbeda menghasilkan minyak yang dapat digunakan pada tingkat yang berbeda. Beberapa studi telah menunjukkan produksi tahunan sebagai berikut: 1) Kedelai: 40 sampai 50 US gal/acre (40 sampai 50 m/km) 2) Mustard: 140 US gal/acre (130 m/km) 3) Kelapa sawit: 650 US gal/acre (610 m/km)4) Alga: 10.000 hingga 20.000 US gal/ha (10.000 hingga 20.000 m/km)5) Brassica napus: 110-145 US gal/acre (100-140 m/ km) Produksi minyak panen ganggang untuk biodiesel belum dilakukan pada skala komersial, tetapi studi kelayakan kerja telah dilakukan untuk sampai pada nomor di atas. Khusus dibesarkan varietas sawit dapat menghasilkan minyak yang tinggi, dan memiliki manfaat tambahan bahwa sisa makanan setelah minyak telah ditekan keluar dapat bertindak sebagai pestisida efektif dan biodegradable. Penelitian-penelitian yang sedang berlangsung dalam tujuannya untuk menemukan tanaman yang lebih cocok dan meningkatkan produksi minyak. Menggunakan hasil saat ini, sejumlah besar tanah harus dimasukkan ke dalam produksi untuk menghasilkan minyak yang cukup untuk menggantikan penggunaan bahan bakar fosil.

Biodiesel terdiri dari campuran mono-alkyl ester dari rantai panjang asam lemak, yang dipakai sebagai alternatif bagi bahan bakar dari mesin diesel dan terbuat dari sumber terbaharui seperti minyak sayur atau lemak hewan. Biodiesel adalah salah satu ester metil atau etil berasal dari minyak nabati, limbah minyak goreng atau lemak hewan melalui proses yang disebut transesterifikasi.

Di Amerika Serikat, minyak kedelai adalah minyak nabati utama yang digunakan dalam memproduksi biodiesel, tetapi minyak dari tanaman seperti kanola, bunga matahari, safflowers dan lain-lain dapat juga digunakan dalam pembuatan biodiesel. Minyak ini mengandung berbagai proporsi asam lemak yang mempengaruhi karakteristik mereka, terutama kemampuan untuk mengalir di daerah beriklim dingin. Biodiesel dapat digunakan dalam mesin diesel dengan sedikit modifikasi. Biodiesel merupakan solusi yang paling tepat untuk menggantikan bahan bakar fosil sebagai sumber energi transportasi utama dunia, karena biodiesel merupakan bahan bakar terbaharui yang dapat menggantikan diesel petrol pada mesin dan dapat diangkut serta dijual dengan menggunakan infrastruktur sekarang ini. Biodiesel terdiri dari metil ester asam lemak nabati, sedangkan petroleum diesel adalah hidrokarbon. Biodiesel mempunyai sifat kimia dan fisika yang serupa dengan petroleum diesel 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. Biodiesel adalah senyawa mono alkil ester yang diproduksi melalui reaksi transesterifikasi antara trigliserida (minyak nabati, seperti minyak sawit, minyak jarak, dan lain-lain) dengan metanol menjadi metil ester dan gliserol 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 hidro karbon. Jadi komposisi biodiesel dan petroleum diesel sangat berbeda.

Energi yang dihasilkan oleh biodiesel relatif tidak berbeda dengan petroleum diesel masingmasing yaitu 128.000 BTU dan 130.000 BTU, sehingga engine torque dan tenaga kuda yang dihasilkan juga sama. Kandungan kalori biodiesel hampir serupa dengan petroleum diesel. Namun, 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 benzen yang karsinogenik, sehingga biodiesel merupakan bahan bakar yang lebih bersih dan lebih mudah ditangani dibandingkan dengan minyak diesel. Penggunaan biodiesel juga dapat mengurangi emisi karbon monoksida, hidrokarbon total, partikel, dan sulfur dioksida.

Kelebihan lain dapat kita pertimbangkan dari segi lingkungannya yaitu, biodiesel memiliki tingkat toksisitasnya yang 10 kali lebih rendah dibandingkan dengan garam dapur dan juga memiliki tingkat biodegradabilitas yang sama dengan glukosa, sehingga sangat cocok digunakan di perairan untuk bahan bakar kapal/motor. Biodiesel tidak menambah efek rumah kaca seperti halnya petroleum diesel atau bahan bakar fosil karena karbon yang dihasilkan masih 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 mempunyai beberapa keunggulan diantaranya adalah mudah digunakan, limbahnya bersifat ramah lingkungan (biodegradable), tidak beracun, bebas dari logam berat sulfur dan senyawa aromatik serta mempunyai nilai flash point (titik nyala) yang lebih tinggi dari petroleum diesel sehingga lebih aman jika disimpan dan digunakan.Secara teknis biodiesel yang berasal dari minyak nabati dikenal sebagai VOME (Vegetable Oil Metil Ester) dan merupakan sumberdaya yang dapat diperbaharui karena umumnya dapat diekstrak dari berbagai hasil produk pertanian seperti minyak kacang kedelai, minyak kelapa, minyak bunga matahari maupun minyak sawit.

Biodiesel tidak mudah terbakar, dan berbeda dengan diesel minyak bumi dengan sifatnya adalah non-ledakan, dengan titik nyala 150C. Angka yang cukup jauh jika biodiesel dibandingkan dengan solar yang memiliki titik nyala sebesar 64C. Tidak seperti solar, biodiesel adalah biodegradable dan tidak beracun, dan secara signifikan mengurangi emisi beracun dan lainnya ketika dibakar sebagai bahan bakar. Secara kimia, itu adalah bahan bakar terdiri dari campuran mono-alkil ester asam lemak rantai panjang. Bentuk yang paling umum menggunakan metanol untuk menghasilkan ester metil, meskipun etanol dapat digunakan untuk menghasilkan biodiesel etil ester. Sebuah proses produksi transesterifikasi lipid digunakan untuk mengubah minyak dasar untuk ester yang diinginkan dan membuang asam lemak bebas.

Untuk saat ini, biaya untuk memproduksi biodiesel lebih mahal jika dibandingkan dengan diesel minyak bumi, yang tampaknya menjadi faktor utama yang menghambat penggunaan biodiesel untuk digunakan lebih luas lagi. Produksi di seluruh dunia minyak nabati dan lemak hewan tidak cukup untuk menggantikan penggunaan bahan bakar fosil cair. Beberapa kelompok lingkungan, terutama NRDC (Natural Resources Defense Council), objek dengan jumlah besar pertanian dan di atas hasil-pemupukan, penggunaan pestisida, dan konversi lahan yang akan dibutuhkan untuk menghasilkan minyak nabati tambahan. 2.2. Proses Pembuatan Metil Ester

Metil ester mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan asam lemak, diantaranya yaitu:

a. Pemakaian energi sedikit karena membutuhkan suhu dan tekanan lebih rendah dibandingkan dengan asam lemak.

b. Peralatan yang digunakan murah. Metil ester bersifat non korosif dan metil ester dihasilkan pada suhu dan tekanan lebih rendah. Oleh karena itu proses pembuatan metil ester menggunakan peralatan yang terbuat dari karbon steel, sedangkan asam lemak bersifat korosif sehingga untuk bahan konstruksinya membutuhkan peralatan stainless steel yang kuat.c. Lebih banyak menghasilkan hasil samping gliserin yaitu konsentrat gliserin. Melalui reaksi transesterifikasi kering sehingga menghasilkan konsentrat gliserin, sedangkan asam lemak, proses pemecahan lemak menghasilkan gliserin yang masih mengandung air lebih dari 80%, sehingga membutuhkan energi yang lebih banyak.

d. Metil ester lebih mudah didistilasi karena titik didihnya lebih rendah dan lebih stabil terhadap panas.

e. Dalam memproduksi alkanolamida, ester dapat menghasilkan superamida dengan kemurnian lebih dari 90% dibandingkan dengan asam lemak yang menghasilkan amida dengan kemurnian hanya 65-70%.

f. Metil ester mudah dipindahkan dibandingkan asam lemak karena sifat kimianya lebih stabil dan non korosif.Metil ester dapat dihasilkan melalui reaksi kimia esterifikasi dan reaksi transesterifikasi.

2.2.1. 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 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 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 :

RCOOH + CH3OH ( RCOOH3 + H2O (1)Asam Lemak Metanol

Metil Ester Air

Esterifikasi biasa dilakukan untuk membuat biodiesel dari minyak berkadar asam lemak bebas tinggi (berangka-asam P 5 mg-KOH/g). Pada tahap ini, asam lemak bebas akan dikonversikan menjadi metil ester. Tahap esterifikasi biasa diikuti dengan tahap transesterfikasi. Namun sebelum produk esterifikasi diumpankan ke tahap transesterifikasi, air dan bagian terbesar katalis asam yang dikandungnya harus disingkirkan terlebih dahulu. Faktor yang mempengaruhi reaksi esterifikasi, yaitu :1. Waktu Reaksi.

Semakin lama waktu reaksi maka kemungkinan kontak antar zat semakin besar sehingga akan menghasilkan konversi yang besar atau dengan kata lain waktu reaksi yang besar juga akan menyebabkan waktu tinggal (resident time) reaktan akan semakin lama. Hal ini menyebabkan kemungkinan reaktan untuk bereaksi satu sama lain menjadi besar. Jika kesetimbangan reaksi sudah tercapai maka dengan bertambahnya waktu reaksi tidak akan menguntungkan karena tidak memperbesar hasil.2. 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)

(2)dimana :

T = Suhu absolut ( C)

R = Konstanta gas umum (cal/gmol K)

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 katalis metanol merupakan larutan yang immiscible.

3. 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.4. Suhu ReaksiSemakin 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.

Esterifikasi adalah proses yang mereaksikan asam lemak bebas (FFA) dengan alkohol rantai pendek (metanol atau etanol) menghasilkan metil ester asam lemak (FAME) dan air. Katalis yang digunakan untuk reaksi esterifikasi adalah asam, biasanya asam sulfat (H2SO4) atau asam fosfat (H2PO4). Berdasarkan kandungan FFA dalam minyak nabati maka proses pembuatan biodiesel secara komersial dibedakan menjadi 2 yaitu transesterifikasi dengan katalis basa (sebagian besar menggunakan kalium hidroksida) untuk bahan baku refined oil atau minyak nabati dengan kandungan FFA rendah dan esterifikasi dengan katalis asam (umumnya menggunakan asam sulfat) untuk minyak nabati dengan kandungan FFA tinggi dilanjutkan dengan transesterifikasi dengan katalis basa.

Proses pembuatan biodiesel dari minyak dengan kandungan FFA rendah secara keseluruhan terdiri dari reaksi transesterifikasi, pemisahan gliserol dari metil ester, pemurnian metil ester (netralisasi, pemisahan methanol, pencucian dan pengeringan/dehidrasi), pengambilan gliserol sebagai produk samping (asidulasi dan pemisahan metanol) dan pemurnian metanol yang tidak bereaksi secara destilasi/rectification.

Proses esterifikasi dengan katalis asam diperlukan jika minyak nabati mengandung FFA di atas 5%. Jika minyak berkadar FFA tinggi (>5%) langsung ditransesterifikasi dengan katalis basa maka FFA akan bereaksi dengan katalis membentuk sabun. Terbentuknya sabun dalam jumlah yang cukup besar dapat menghambat pemisahan gliserol dari metil ester dan berakibat terbentuknya emulsi selama proses pencucian. Jadi esterifikasi digunakan sebagai proses pendahuluan untuk mengkonversikan FFA menjadi metil ester sehingga mengurangi kadar FFA dalam minyak nabati dan selanjutnya ditransesterifikasi dengan katalis basa untuk mengkonversikan trigliserida menjadi metil ester.

2.2.2. Transesterifikasi

Transesterifikasi adalah proses yang mereaksikan trigliserida dalam minyak nabati atau lemak hewani dengan alkohol rantai pendek seperti metanol atau etanol (pada saat ini sebagian besar produksi biodiesel menggunakan metanol) menghasilkan metal ester asam lemak (Fatty Acids Methyl Esters / FAME) atau biodiesel dan gliserol (gliserin) sebagai produk samping. Katalis yang digunakan pada proses transeterifikasi adalah basa atau alkali, biasanya digunakan natrium hidroksida (NaOH) atau kalium hidroksida (KOH).

Transesterifikasi (biasa disebut dengan alkoholisis) adalah tahap konversi dari trigliserida (minyak nabati) menjadi alkil ester, melalui reaksi dengan alkohol, dan menghasilkan produk samping yaitu gliserol. Di antara alkohol-alkohol monohidrik yang menjadi kandidat sumber/pemasok gugus alkil, metanol adalah yang paling umum digunakan, karena harganya murah dan reaktifitasnya paling tinggi (sehingga reaksi disebut metanolisis). Jadi, di hampir sebagian besar di dunia, biodiesel praktis identik dengan metil ester asam-asam lemak (Fatty Acids Metil Ester, FAME). RCOOCH2

CH2OH

RCOOCH + 3 CH3O 3 RCOOCH2 + CHOH (3)RCOOCH2

CH2OH

trigliserida metanol metil ester gliserol

Transesterifikasi juga menggunakan katalis dalam reaksinya. Tanpa adanya katalis, konversi yang dihasilkan maksimum namun reaksi berjalan dengan lambat (Mittlebatch,2004). Katalis yang biasa digunakan pada reaksi transesterifikasi adalah katalis basa, karena katalis ini dapat mempercepat reaksi. Produksi biodiesel dari tumbuhan yang umum dilaksanakan yaitu melalui proses yang disebut dengan transesterifikasi. Transesterifikasi yaitu proses kimiawi yang mempertukarkan grup alkoksi pada senyawa ester dengan alkohol. Untuk mempercepat reaksi ini diperlukan bantuan katalisator berupa asam atau basa. Pada tanaman penghasil minyak, cukup banyak terkandung asam lemak. Secara kimiawi, asam lemak ini merupakan senyawa gliserida. Pada proses transesterifikasi senyawa gliserida ini dipecah menjadi monomer senyawa ester dan gliserol, dengan penambahan alkohol dalam jumlah yang banyak dan bantuan katalisator.Senyawa ester, pada tingkat (grade) tertentu inilah yang menjadi biodiesel. Dalam proses transesterifikasi untuk produksi biodiesel dari tumbuhan, biasanya digunakan asam sulfat (H2SO4) sebagai katalisator reaksi kimianya.

Produk yang diinginkan dari reaksi transesterifikasi adalah ester metil asam-asam lemak. Terdapat beberapa cara agar kesetimbangan lebih ke arah produk, yaitu menambahkan metanol berlebih ke dalam reaksi, memisahkan gliserol, menurunkan temperatur reaksi (transesterifikasi merupakan reaksi eksoterm).Transesterifikasi pada dasarnya terdiri atas 4 tahapan, yakni: 1. Pencampuran katalis alkali (umumnya sodium hidroksida atau potassium hidroksida) dengan alkohol (umumnya metanol). Konsentrasi alkalin yang digunakan bervariasi antara 0.5-1 wt% terhadap massa minyak. Sedangkan alkohol diset pada rasio molar antara alkohol terhadap minyak sebesar 9:1.

2. Pencampuran alkohol+alkalin dengan minyak di dalam wadah yang dijaga pada temperatur tertentu (sekitar 40-60oC) dan dilengkapi dengan pengaduk (baik magnetik ataupun motor elektrik) dengan kecepatan konstan (umumnya pada 600 rpm - putaran per-menit). Keberadaan pengaduk sangat penting untuk memastikan terjadinya reaksi methanolisis secara menyeluruh di dalam campuran. Reaksi metanolisis ini dilakukan sekitar 1-2 jam.

3. Setelah reaksi methanolisis berhenti, campuran didiamkan dan perbedaan densitas senyawa di dalam campuran akan mengakibatkan separasi antara metil ester dan gliserol. Metil ester dipisahkan dari gliserol dengan teknik separasi gravitasi.

4. Metil ester yang notabene biodiesel tersebut kemudian dibersihkan menggunakan air distilat untuk memisahkan zat-zat pengotor seperti methanol, sisa katalis alkalin, gliserol, dan sabun-sabun (soaps). Lebih tingginya densitas air dibandingkan dengan metil ester menyebabkan prinsip separasi gravitasi berlaku: air berposisi di bagian bawah sedangkan metil ester di bagian atas. Sehingga akan tampak dua buah lapisan yang berbeda satu sama lain. Transesterifikasi tanpa katalis yaitu proses transesterifikasi pada minyak kedelai (soybean oil) dengan menggunakan methanol superkritik dan co-solvent CO2. Tidak adanya katalis ,memberikan keuntungan tidak diperlukannya proses purifikasi metil ester terhadap katalis yang biasanya terikut pada produk proses transesterifikasi konvensional menggunakan katalis asam/basa. Perbaikan pada proses transesterifikasi menggunakan methanol superkritik dengan menambahkan co-solvent CO2 yang berfungsi untuk menurunkan tekanan dan temperatur operasi proses transesterifikasi. Hal ini berkorelasi langsung pada lebih rendahnya energi yang diperlukan dalam proses transesterifikasi menggunakan methanol superkritik. Namun, temperatur yang terlibat dalam proses yang dilakukan masih cukup tinggi, yakni sekitar 280oC. Namun, suhu yang cukup tinggi ini masih jauh lebih rendah dari kondisi operasi normal pada pembuatan biodiesel tanpa menggunakan katalis.2.2.3. AlkoholisisAlkoholisis trigliserida dengan alkohol fraksi ringan seperti methanol merupakan reaksi seimbang dan kalor reaksinya seimbang dan kalor reaksinya kecil. Untuk menggeser reaksi ke kanan biasanya menggunakan alkohol berlebihan. Dalam penelitian ini, methanol diberikan berlebihan dibanding gliserida maka reaksi yang terjadi bisa dianggap reaksi searah. Trigliserida terdapat dalam minyak, setelah dialkoholisis akan diperoleh gliserol dan ester. Untuk mempercepat reaksi dapat digunakan katalisator berupa asam, basa, atau penukar ion. (Swern,1964)

Mekanisme reaksinya sebagai berikut :

RCOOCH2

CH2OH

RCOOCH + 3 CH3O 3 RCOOCH2 + CHOH (4)RCOOCH2

CH2OH

trigliserida metanol metil ester gliserol

Proses alkoholisis dapat dijalankan secara batch maupun sinambung, dimana pada proses batch menggunakan labu leher tiga atau autoclave. Selain itu dalam autoclave proses dapat berjalan pada suhu tinggi dalam fase cair, sehingga akan bisa berlangsung lebih cepat. Proses sinambung dilaksanakan dalam reaktor kolom tegak dengan alat pencampur yang berupa pengaduk atau gas inert. Proses ini lebih sulit dikarenakan perlu bahan baku yang lebih banyak dan waktu yang lebih panjang.

2.3. Karakteristik Bahan Bakar Minyak

Karakteristik bahan bakar minyak yang akan dipakai pada suatu penggunaan tertentu untuk mesin atau peralatan lainnya perlu diketahui terlebih dahulu, agar hasil pembakaran dapat tercapai secara optimal. Secara umum, karakteristik bahan baker minyak khususnya minyak solar yang perlu diketahui sebagai berikut:1) Berat Jenis (Specific Gravity Berat jenis adalah suatu angka yang menyatakan perbandingan berat bahan bakar minyak pada temperatur tertentu terhadap air pada volume dan temperatur yang sama. Bahan bakar minyak umumnya mempunyai specific gravity antara 0,74 0,96, dengan kata lain bahan baker minyak lebih ringan dari pada air.2) Viskositas

Viskositas adalah suatu angka yang menyatakan besarnya hambatan dari suatu bahan cair untuk mengalir, atau ukuran besarnya tahanan geser dari bahan cair. Makin tinggi viskositas minyak, akan makin kental dan makin sulit mengalir, begitu juga sebaliknya. Viskositas bahan bakar minyak sangat penting artinya, terutama bagi mesin mesin diesel maupun ketel uap, karena viskositas minyak sangat bekaitan dengan supplay konsumsi bahan bakar kedalam ruang bakar dan juga sangat berpengaruh terhadap kesempurnaan proses pengkabutan bahan bakar malalui injektor.

3) Titik Tuang

Titik tuang adalah suatu angka yang menyatakan suhu terendah dari bahan bakar minyak sehingga minyak tersebut masih dapat mengalir karena gaya gravitasi. Titik tuang ini diperlukan sehubungan dengan adanya persyaratan praktis dari prosedur penimbunan dan pemakaian dari bahan bakar minyak. Hal ini dikarenakan bahan baker minyak seringkali sulit untuk dipompa apabila suhunya telah dibawah titik tuangnya.

4) Titik nyala

Titik nyala adalah suatu angka yang menyatakan suhu terendah dari bahan bakar minyak dimana akan timbul penyalaan api sesaat, apabila pada permukaan minyak tersebut didekatkan pada nyala api. Titik nyala diperlukan sehubungan dengan pertimbangan pertimbangan mengenai keamanan dari penimbunan minyak dan pengangkutan bahan baker minyak terhadap bahaya kebakaran.

Biodiesel mempunyai kelebihan kurang mudah menyala dibanding solar, lebih mudah dalam penyimpanannya, dan dapat dicampur dengan solar. Penggunaan minyak goreng langsung mempunyai kelebihan lebih murah namun mempunyai kekurangan kekentalan, dan mengganggu ketersediaan untuk konsumsi masyarakat. Penggunaan biodiesel yang maksimal hanya dapat diperoleh jika mempergunakan 100% biodiesel tanpa mencampur dengan minyak solar. Kelebihan biodiesel dibanding minyak diesel atau solar adalah :

1) Cetane number lebih tinggi sehingga pembakaran lebih sempurna.

2) Memiliki sifat pelumasan terhadap piston mesin.

3) Merupakan bahan bakar yang ramah lingkungan karena menghasilkan emisi yang jauh lebih baik (free sulphur, smoke number rendah), sesuai dengan isu-isu global.

4) Biodegradable (dapat terurai dengan cepat)

5) Merupakan renewable energy karena terbuat dari bahan alam yang dapat diperbarui

6) Bahan bakunya tersedia di daerah

7) Biodiesel dapat dipergunakan keperluan lain seperti : pelindung kayu termasuk interior rumah yang terbuat dari kayu. Sebagai pelumas dan pelindung korosi pada peralatan rumah tangga, pertanian yang terbuat dari logam. Biodiesel dapat pula dicampur dengan bensin untuk mesin 2 langkah sebagai bahan bakar dan pelumasan. Biodiesel tidak dapat menggantikan minyak tanah untuk keperluan kompor dan lampu minyak karena sifat tidak bisa merambat keatas. Untuk keperluan lampu petromax dengan terang yang sama, biodiesel dapat dipergunakan hingga 8 jam dan kurang memerlukan pemompaan. Biodiesel juga dipergunakan untuk membersihkan noda crayon pada baju dengan lebih baik dibanding deterjen.

3