Kata kunci: acid pre-treatment, asam lemak, hidrolisis multistage, minyak biji karet
Dwi Ardiana Setyawardhani, Sperisa Distantina
LPPM UNS, Penelitian, DP2M, Hibah Bersaing, 2009
Kebutuhan biodiesel yang sangat besar di dalam negeri belum diimbangi dengan kemampuan produksinya. Produksi biodiesel di Indonesia pada tahun 2006 baru mencapai 2,5 % dari total kebutuhan biodiesel secara nasional. Penyebabnya antara lain adalah penggunaan minyak pangan sebagai bahan baku biodiesel serta biaya produksi yang besar. Tujuh puluh persen biaya produksi biodiesel berasal dari bahan baku. Untuk itu perlu diupayakan penggunaan bahan baku yang murah serta proses produksi yang sederhana untuk menghasilkan biodiesel berkualitas baik. Bahan baku murah dapat diperoleh dengan menggunakan minyak nabati kasar (unrefined vegetable oil), khususnya yang berasal dari bahan buangan, serta produk samping proses hidrolisis minyak, yang berupa asam lemak. Dengan pre-treatment yang sesuai, dapat dihasilkan biodiesel berkualitas baik. Biji karet sangat berpotensi menjadi bahan baku biodiesel karena kadar minyaknya tinggi serta belum termanfaatkan secara optimal.
Proses hidrolisis minyak biasanya dilakukan untuk memproduksi gliserin. Asam lemak sebagai produk sampingnya terdiri atas asam lemak jenuh (palmitat, stearat) dan asam lemak omega 3, 6 dam 9 yang bermanfaat untuk kesehatan. Asam lemak jenuh merupakan bahan baku biodiesel berkualitas baik, karena biodiesel yang dihasilkan memiliki kestabilan tinggi (tidak mudah teroksidasi dan terpolimerisasi). Reaksi oksidasi dan polimerisasi ini dapat berlanjut pada pembentukan deposit pada mesin dan kerusakan minyak pelumas. Tingkat kejenuhan yang tinggi juga berpotensi meningkatkan Angka Cetane, yang merupakan indikasi kemudahan bahan bakar menyala ketika diinjeksikan ke dalam mesin. Penelitian ini ditargetkan untuk memperoleh kondisi optimal proses pre-treatment pada pembuatan biodiesel, yaitu acid pre-treatment dan hidrolisis, sebelum diesterifikasi menjadi biodiesel.
Pre-treatment dengan asam dilakukan dengan metanolisis minyak biji karet menggunakan katalis asam (HCl, H²SO4, dan H3PO4) 2,5% volume minyak. Rasio metanol : minyak sebesar 1 : 6 mgek, dengan waktu reaksi 2 jam dan suhu 60oC. Sedangkan pre-treatment secara hidrolisis dilakukan dalam multi tahap untuk menghasilkan asam lemak semaksimal mungkin. Asam lemak jenuh dipisahkan dari asam lemak tak jenuhnya untuk bahan baku biodiesel. Hidrolisis multistage dilakukan dengan katalis HCl, rasio minyak/air 1/1 dan suhu didih campuran pada tekanan atmosfir. Berdasarkan data percobaan diperoleh informasi bahwa waktu pemisahan gliserin (waktu yang diperlukan untuk 1 stage reaksi) yang lebih pendek memberikan konversi hidrolisis yang lebih besar. Sedangkan acid pre-treatment yang optimal dicapai dengan penggunaan katalis H²SO4.