PRODUKSI BIODIESEL DARI MINYAK SAWIT

Oleh : FATMAYATI, ST NUR ASMA DELI, ST

PROGRAM STUDI TEKNIK PENGOLAHAN SAWIT POLITEKNIK KAMPAR BANGKINANG 2008

BAB I PENDAHULUANSaat ini kebutuhan bahan bakar bagi penduduk seluruh dunia semakin meningkat, sementara cadangan bahan bakar fosil semakin menipis. Oleh karena itu di banyak negara sudah mulai dilakukan uji coba dan pencarian bahan bakar alternatif yang terbaharukan sebagai pengganti atau substitusi bahan bakar fosil. Indonesia, khususnya, telah mengimpor bahan bakar minyak (terutama bahan bakar diesel/solar) untuk kebutuhan negara dengan jumlah yang cukup besar. Data konsumsi minyak solar di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 1.1.

Tabel 1.1 Porsi Komsumsi Minyak Solar Sektor Transportasi Tahun Transportasi Milyar liter Total Milyar liter Porsi % 1995 6,91 15,84 43,62 2000 9,69 21,39 45,29 2005 13,12 27,05 48,50 2010 18,14 34,71 52,27

Sumber : Penulisan Laporan dan Seminar Loli Anggarini dan Andini Noprianti, 2004

Jumlah minyak solar yang diimpor adalah : 1999 : 5 milyar liter atau 25% kebutuhan nasional 2001 : 8 milyar liter atau 34% kebutuhan nasional 2006 : 15 milyar liter atau 50% kebutuhan nasional (jika tak ada pembangunan kilang baru)

Salah satu alternatif pengganti bahan bakar fosil adalah menggunakan minyak/lemak tumbuhan. Penggunaan minyak nabati sebagai bahan bakar telah dicobakan dalam berbagai bentuk, mulai dari minyak nabati murni tanpa modifikasi (biofuel) hingga dalam bentuk methyl atau etyl esternya (biodiesel) yang lebih mendekati karakteristik bahan bakar diesel pada umumnya.

2

Biodiesel merupakan nama yang diberikan untuk bahan bakar yang terdiri dari mono-alkyl ester yang dapat terbakar dengan bersih, berasal dari berbagai minyak tumbuhan atau lemak hewan, biasanya berupa metil ester atau etil ester dari asam lemak. Nama biodiesel telah disetujui oleh Departemen of Energy (DOE), the Environmental Protection Agency (EPA) dan American Society of Testing Material (ASTM) sebagai industri energi alternatif. Berasal dari asam lemak yang sumbernya renewable limit, dikenal sebagai bahan bakar yang ramah lingkungan dan menghasilkan emisi gas buang yang relatif lebih bersih dibandingkan bahan bakar konvensional. Biodiesel tidak beracun, bebas dari belerang, aplikasinya sederhana dan berbau harum. Biodiesel dapat ditulis sebagai B100. B100 menunjukkan bahwa biodiesel tersebut murni 100% terdiri atas mono-alkyl ester. Biodiesel campuran ditandai seperti " BXX", dimana " XX" menyatakan prosentase komposisi biodiesel yang terdapat di campuran tersebut, dengan kata lain B20 adalah 20% biodiesel, 80% minyak solar (Zuhdi dkk, 2003).

Keuntungan Pemakaian Biodiesel

Dihasilkan dari sumber daya energi terbarukan dan ketersediaan bahan bakunya terjamin

Cetane number tinggi (bilangan yang menunjukkan ukuran baik tidaknya kualitas solar berdasar sifat kecepatan bakar dalam ruang bakar mesin)

Viskositas tinggi sehingga mempunyai sifat pelumasan yang lebih baik daripada solar sehingga memperpanjang umur pakai mesin

Dapat diproduksi secara lokal Mempunyai kandungan sulfur yang rendah Menurunkan tingkat opasiti asap Menurunkan emisi gas buang Pencampuran biodiesel dengan petroleum diesel dapat meningkatkan biodegradibility petroleum diesel sampai 500 %

3

BAB II BAHAN BAKU DAN PRODUK BIODIESELMinyak nabati sebagai sumber utama biodiesel dapat dipenuhi oleh berbagai macam jenis tumbuhan tergantung pada sumberdaya utama yang banyak terdapat di suatu tempat/negara. Indonesia mempunyai banyak sumber daya untuk bahan baku biodiesel.

Tabel 2.1 Beberapa sumber minyak nabati yang potensial sebagai bahan baku Biodiesel. Sumber Minyak Isi % Berat Kering 40-60 45-50 35-55 24-40 40-50 15-20 60-70 30-49 57-69 55-70 40-50 14-28 45-70 + 4654 40-73 18-26 20-30 15-20 P/ NP NP NP P NP P P P P NP NP NP P P P NP NP NP

Nama Lokal

Nama Latin

Jarak Pagar Jatropha Curcas Inti biji Jarak Kaliki Riccinus Communis Biji Kacang Suuk Arachis Hypogea Biji Kapok / Randu Ceiba Pantandra Biji Karet Hevea Brasiliensis Biji Kecipir Psophocarpus Tetrag Biji Kelapa Cocos Nucifera Inti biji Kelor Moringa Oleifera Biji Kemiri Aleurites Moluccana Inti biji Kusambi Sleichera Trijuga Sabut Nimba Azadiruchta Indica Inti biji Saga Utan Adenanthera Inti biji Pavonina Sawit Elais Suincencis Sabut dan biji Nyamplung Callophyllum Inti biji Lanceatum Randu Alas Bombax Biji Malabaricum Sirsak Annona Muricata Inti biji Srikaya Annona Squosa Biji(http://nuklir17.blogspot.com/2008/07/bio-diesel.html)

4

Dari beberapa bahan baku tersebut yang ada di Indonesia, yang mempunyai prospek untuk diolah menjadi biodiesel adalah jarak pagar, kelapa dan sawit. Sawit mempunyai prospek yang lebih besar untuk pengolahan biodiesel dalam skala cukup besar karena industri sawit telah tersebar hampir diseluruh Indonesia dengan teknologi pengolahannya yang sudah mapan. Tingginya biaya produksi biofuel/biodiesel dari minyak nabati lainnya justru menjadi keunggulan bagi pengembangan crude palm oil (CPO) sebagai bahan bakar alternatif. Karena jika dibandingkan minyak nabati lain sebagai penghasil bahan bakar alternatif, penggunaan CPO sebagai raw material akan jauh lebih murah. Produksi minyak sawit (crude palm oil, CPO) Indonesia cukup besar dan meningkat tiap tahunnya (lihat Gambar 2.1).

Sumber : Ditjenbun, GAPKI, diolah Gambar 2.1 Perkembangan Luas Areal dan Produksi Minyak Sawit Periode 1999-2003

Menurut catatan BPPT, produksi CPO Indonesia pada 2003 mencapai tidak kurang dari 9 juta ton, dan setiap tahunnya mengalami kenaikan hingga 15%.

5

2.1 Bahan Baku Komponen penyusun minyak sawit terdiri dari komponen mayor yaitu trigliserida, asam lemak bebas (free fatty acid, FFA) dan air serta komponen minor yaitu phospatida, aldehid dan karoten. Komposisi dari komponenkomponen tersebut disajikan pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Komponen Penyusun Minyak Sawit Komponen Komposisi (%) Trigliserida Asam lemak bebas Air Phospatida Karoten Aldehid(Ketaren S., 2005)

95,62 4 0,2 0,0702 0,0351 0,0747

Komponen penyusun trigliserida terdiri dari asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh. Komposisi asam lemak penyusun trigliserida pada minyak sawit ditampilkan pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3. Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit Jenis Asam Lemak Komposisi (%) Laurat Miristat Palmitat Stearat Oleat Linoleat(Ketaren S., 2005)

0,3 1,1 44,3 4,6 39,2 10,5

6

Komposisi trigliserida yang diantaranya terdiri dari asam lemak jenuh (r=0) dan asam lemak tidak jenuh (r>0) dari tiap jenis minyak nabati dapat digunakan untuk memperkirakan besarnya bilangan setana yang diperoleh. Minyak sawit (CPO) mempunyai komposisi asam lemak jenuh yang lebih tinggi dari pada minyak tumbuhan lainnya sehingga dapat diperkirakan bahwa biodiesel dari bahan baku CPO memiliki bilangan setana yang lebih tinggi. Nilai bilangan cetana yang diperoleh dapat dilihat pada Tabel 1.5.

Spesifikasi Bahan Baku a. Minyak Sawit (CPO) - Berat jenis (suhu kamar) - Kapasitas panas - Bilangan Iodin - Bilangan Penyabunan - Specific gravity - Titik didih - Titik leleh b. Metanol - Rumus Molekul - Berat Molekul - Titik Beku (1 atm) - Titik Didih (1 atm) - Densitas (25 oC) - Viskositas (25 oC) : CH3OH : 32 gr/gmol : -97,65 oC : 64,7 oC : 0,7866 gr/ml : 0,541 cP : 0,952 gr/ml : 0,47 + 0.0073 T kal/gr oC : 13,5 : 247 : 0,8980 0,9010 : 707,215 oC : 36 40oC

Terdapat beberapa masalah teknis yang harus dipecahkan sebelum CPO digunakan sebagai bahan bakar motor diesel. Masalah ini disebabkan oleh perbedaan dasar pada sifat-sifat fisika dan kimia antara CPO dan bahan bakar solar. Sifat-sifat fisika dan kimia tersebut menyebabkan atomisasi minyak nabati pada sistem injeksi akan lebih jelek dari pada bahan bakar fosil.

7

Untuk mendapatkan kinerja yang optimum pada sistem injeksi motor diesel ada tiga pilihan yang dapat dilakukan, yaitu: Modifikasi sifat-sifat kimia dan fisika minyak nabati melalui reaksi transesterifikasi, sehingga sesuai dengan sifat fisika dan kimia bahan bakar diesel Modifikasi peralatan injeksi pada motor diesel. Kombinasi dua modifikasi diatas. Bahan baku harus dilakukan pretreatmen terlebih dahulu untuk memastikan biodiesel yang dihasilkan sesuai standar. Parameter bahan baku yaitu : FFA

content max 1% max 0.1 % max 0.8%

Water content

Unsaponifiables Kandungan

Pospor max 10ppm

2.2 Produk Biodiesel Biodiesel merupakan bahan bakar dari minyak nabati yang mempunyai karakteristik menyerupai minyak diesel atau solar dari petrodiesel (lihat Tabel 2.5). Dengan melihat perbandingan karakteristik antara biodiesel dan solar dapat dipastikan bahwa biodiesel berpotensi sebagai bahan bakar pengganti solar.

8

Tabel 2.4 Perbandingan bilangan cetana yang diperoleh dari beberapa minyak nabatiMinyak Nabati (MN) Kanola Kedelai Kelapa Sawit Jarak Pagar Solar Viskositas (cSt) MN 37,0 32,6 24,3 52 Ester 4,2 4,5 2,7 4,4 4,8 Bilangan Setana MN 37,6 37,9 37 45 Ester 60 45 63 62 51 MN -31,7 -12,2 25 15 18 Titik tuang ( C) Ester