34
BAB I PENDAHULUAN I-1 Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Pada tahun 1811 Rudolf Diesel mulai mengembangkan sebuah mesin yang kemudian terkenal dengan nama mesin diesel, bahan bakarnya ialah minyak nabati. Pada tahun 1900 dia memamerkan mesinnya yang menggunakan minyak kacang tanah 100% sebagai bahan bakarnya di world exhibition di Paris. Pada tahun 1912 Diesel menyatakan, bahwa temuannya itu tampaknya tidak penting, tetapi di hari depan penggunaan bahan bakar hayati akan menjadi sama pentingnya seperti Bahan Bakar Minyak (BBM). Ironisnya, setelah meninggalnya Diesel pada tahun 1913 mesin dieselnya diubah menjadi sebuah mesin yang menggunakan BBM. Kini tampaklah kebenaran pernyataan Diesel. Dengan makin menipisnya cadangan BBM di dunia dan konflik yang berkepanjangan di wilayah produsen utama BBM pada satu pihak dan makin melambungnya kebutuhan minyak dunia pada pihak lain, menyebabkan melonjaknya harga minyak. Era minyak murah telah lampau, kini bangkitlah kembali minat biodiesel untuk penggunaan biodiesel tidak perlu dilakukan modifikasi pada mesin diesel yang ada. Rudolf Diesel ternyata memang seorang visioner (www.wikipedia/biodiesel.co.id). Kontinuitas penggunaan bahan bakar minyak (BBM) berbasis fosil (fossil fuel) memunculkan paling sedikit dua ancaman serius: (1) faktor ekonomi, berupa jaminan ketersediaan bahan bakar fosil untuk beberapa dekade mendatang, masalah supplai, harga dan fluktuasinya (2) polusi akibat emisi pembakaran bahan bakar fosil ke lingkungan. Polusi yang ditimbulkan oleh pembakaran bahan bakar fosil memiliki dampak langsung maupun tidak langsung kepada derajat kesehatan manusia. Polusi langsung bisa berupa gas gas berbahaya, seperti CO, NOx, dan UHC (Unburn Hydrocarbon), juga unsur metalik seperti Timbal (Pb) sedangkan polusi tidak langsung mayoritas

ITS NonDegree 1281

Embed Size (px)

DESCRIPTION

okeh

Citation preview

Page 1: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-1

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)

Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang Pada tahun 1811 Rudolf Diesel mulai mengembangkan

sebuah mesin yang kemudian terkenal dengan nama mesin diesel,

bahan bakarnya ialah minyak nabati. Pada tahun 1900 dia

memamerkan mesinnya yang menggunakan minyak kacang tanah 100% sebagai bahan bakarnya di world exhibition di Paris. Pada

tahun 1912 Diesel menyatakan, bahwa temuannya itu tampaknya

tidak penting, tetapi di hari depan penggunaan bahan bakar hayati akan menjadi sama pentingnya seperti Bahan Bakar Minyak

(BBM). Ironisnya, setelah meninggalnya Diesel pada tahun 1913

mesin dieselnya diubah menjadi sebuah mesin yang menggunakan BBM. Kini tampaklah kebenaran pernyataan

Diesel. Dengan makin menipisnya cadangan BBM di dunia dan

konflik yang berkepanjangan di wilayah produsen utama BBM

pada satu pihak dan makin melambungnya kebutuhan minyak dunia pada pihak lain, menyebabkan melonjaknya harga minyak.

Era minyak murah telah lampau, kini bangkitlah kembali minat

biodiesel untuk penggunaan biodiesel tidak perlu dilakukan modifikasi pada mesin diesel yang ada. Rudolf Diesel ternyata

memang seorang visioner (www.wikipedia/biodiesel.co.id).

Kontinuitas penggunaan bahan bakar minyak (BBM)

berbasis fosil (fossil fuel) memunculkan paling sedikit dua ancaman serius: (1) faktor ekonomi, berupa jaminan ketersediaan

bahan bakar fosil untuk beberapa dekade mendatang, masalah

supplai, harga dan fluktuasinya (2) polusi akibat emisi pembakaran bahan bakar fosil ke lingkungan. Polusi yang

ditimbulkan oleh pembakaran bahan bakar fosil memiliki dampak

langsung maupun tidak langsung kepada derajat kesehatan manusia. Polusi langsung bisa berupa gas – gas berbahaya, seperti

CO, NOx, dan UHC (Unburn Hydrocarbon), juga unsur metalik

seperti Timbal (Pb) sedangkan polusi tidak langsung mayoritas

Page 2: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-2

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi

TUGAS AKHIR

berupa ledakan jumlah molekul CO2 yang berdampak pada

pemanasan global (Global Warming Potential).

Kesadaran terhadap ancaman serius tersebut telah mengintensifkan berbagai riset yang bertujuan menghasilkan

sumber – sumber energi (Energy Resources) ataupun pembawa

energi (Energy Carrier) yang lebih terjamin keterlanjutannya (sustainable) dan lebih ramah lingkungan. Biodiesel dan

pemakaian dalam bahan bakar sebagai campuran biodiesel dan

bensin (B10) adalah salah satu alternatif yang paling memungkinkan transisi ke arah implementasi energi alternatif.

Data dari departemen ESDM menyebutkan bahwa

produksi minyak di Indonesia saat ini pertahunnya sebesar 55 juta

ton, dimana produksi ini diperkirakan hanya dapat mencukupi kebutuhan BBM di Indonesia selama 10 tahun ke depan. Oleh

karena itu, pemanfaatan energi terbarukan seperti pemakaian

biodiesel diharapkan dapat mengurangi atau mensubstitusi sekitar 40% atau 25 juta kilo liter kebutuhan BBM nasional yang sampai

saat ini masih harus dipenuhi dengan cara mengimpor. Untuk itu,

pemerintah Indonesia mengeluarkan PP No: 5 Tahun 2006

tentang kebijakan Energi Nasional untuk mengembangkan sumber energi alternatif sebagai bahan bakar pengganti minyak.

Pada tahun 2005 di Jakarta telah dilaksanakan sosialisasi bahan

bakar alternatif (B10), namun hingga sekarang pemakaian bahan bakar ini masih sebesar 2% (Roadmap energi Departemen-ESDM,

2004).

Indonesia sebagai negara yang sangat kaya akan sumber

daya hayati memiliki berbagai tanaman yang berpotensi sebagai bahan baku pembuatan biodiesel diantaranya: pangan, sawit,

kelapa, kacang (peanut), kelor (Moringa oleifera), saga utan

(Adenanthera pavonina), kasumba/kembang pulu (Carthamus tinctorius), jarak pagar (Jatropha curcas), kapok, kemiri, nimba

(Azadirachta indica), nyamplung (Calophyllum inophyllum),

kesambi (Schleichera oleosa), randu alas (Bombax malabaricum),

jarak gurita (Jatropha multifida), jarak landi (Jatropha

Page 3: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-3

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)

Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR

gossypifolia), dan banyak lagi yang lain. Namun mengingat

Indonesia adalah negara penghasil karet nomor dua di dunia setelah Malaysia. Berdasarkan data statistik, perkebunan karet di

Indonesia (2005) luas kebun karet di Indonesia mencapai

3.279.391 Ha dan diperkirakan mampu menghasilkan minyak biji

karet sebesar 25.622.406,8 L/tahun yang hingga saat ini, biji karet belum banyak dimanfaatkan. Dengan tingginya produksi biji karet

di Indonesia dapat dijadikan peluang untuk mendirikan pabrik

biodiesel dari biji karet sekaligus dapat mengatasi keterbatasan bahan bakar fosil.

Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif yang bersifat

renewable dan dimanfaatkan sebagai pengganti bahan bakar fosil. Bahan bakar ini dapat dibuat dari berbagai jenis minyak dan

lemak alami. Biodiesel dihasilkan dengan mereaksikan minyak

tanaman dengan alkohol menggunakan zat basa sebagai katalis

pada suhu dan komposisi tertentu, sehingga akan dihasilkan dua zat yang disebut dengan alkyl ester (umumnya methyl ester atau

yang disebut dengan Biodiesel) dan gliserin sebagai produk

samping.

Tabel I.1.1 Perbandingan emisi biodiesel dan petrosolar

Kriteria Biodiesel Solar

SO2 (ppm) CO (ppm)

NO (ppm)

NO2 (ppm) Total Partikulat (mg/Nm

3)

Benzen (mg/Nm3)

Toluen (mg/Nm3)

Xyelen (mg/Nm3)

Etilbenzen (mg/Nm3)

0 10

37

1 0,25

0,3

0,57 0,73

0,3

78 40

64

1 5,6

5,01

2,31 1,57

0,73

Sumber: Soerawidjaja, 2000

Page 4: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-4

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi

TUGAS AKHIR

Biodiesel juga mempunyai keunggulan lain seperti :

Tidak beracun

Terurai oleh mikroorganisme

Tidak mengandung zat karsiogenik

Diperoleh dari sumber yang dapat diperbaharui

Tidak menimbulkan efek rumah kaca

Memiliki sifat pelumasan terhadap piston mesin karena

termasuk kelompok minyak tidak mengering (non-drying oil)

Mampu mengeliminasi efek rumah kaca

Merupakan renewable energy (energi terbarukan) karena

terbuat dari bahan alam yang dapat diperbarui sehingga

kontinuitas ketersediaan bahan baku dapat terjamin

Meningkatkan independensi suplai bahan bakar karena dapat

diproduksi secara lokal

Bahan bakar ramah lingkungan karena menghasilkan emisi

gas buang lebih baik yaitu free sulphur (bebas sulfur), smoke number (bilangan asap) rendah dan angka setana cetane

number lebih tinggi (> 60) sehingga efisiensi pembakarannya

lebih baik

Biodiesel mengandung aroma hidrokarbon yang lebih sedikit

: benzofluoranthene berkurang 56 % , dan benzopyrenes

berkurang 71 %

Biodiesel mengurangi emisi CO kira-kira 50 % dan CO2

sebesar 78 % di dalam neto lifecycle karena emisi biodiesel

yang berupa karbon didaur ulang dari karbon yang sudah ada di atmosfir

Pembakarannya terbakar sempurna (clean burning) hingga

tidak menghasilkan racun dan dapat terurai (Hambali Erliza,

2007).

Indonesia memiliki luas hutan karet seluas 3,3 juta hektar

yang merupakan hutan karet terluas di dunia. 2,6 juta hektar

diantaranya milik petani atau 80 % dari total perkebunan karet. Namun ekspor karet Indonesia jauh lebih rendah dibandingkan

Page 5: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-5

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)

Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR

dengan negara - negara tetangga seperti Thailand dan Malaysia.

Pada tahun 2005 ekspor karet Indonesia hanya sebesar 2,02 juta ton atau senilai 2,58 miliar dollar AS dan pada tahun 2006 sebesar

2,6 juta ton atau senilai 4 miliar dollar AS dibandingkan Thailand

yang mencapai 3 juta ton pada tahun 2006. Salah satu penyebab

kurangnya produksi karet alam Indonesia adalah rusak dan tidak produktifnya hutan karet Indonesia. Hingga pertengahan tahun

2007 hutan karet Indonesia yang rusak mencapai 400.000 hektar.

Hutan karet yang rusak ini tersebar khususnya di daerah jambi, Bengkulu, dan Sumatra Selatan. Sebagian besar merupakan hutan

karet milik rakyat yang belum diremajakan sejak tahun 1970-

1980. Hal ini mengakibatkan terganggunya ekspor karet alam Indonesia dan tentunya pada pendapatan negara. Untuk itu perlu

adanya suatu nilai ekonomis lain dari perkebunan karet, salah

satunya dengan memanfaatkan biji karet yang memiliki kadar

minyak yang tinggi untuk mendorong para petani karet terus meremajakan perkebunannya. Hal tersebut diatas adalah salah

satu alasan pendirian pabrik biodiesel dari biji karet, dengan

adanya pemanfaatan biji karet sebagai bahan bakar alternatif akan meningkatkan nilai ekonomis karet dan mengurangi impor

biodiesel dalam negeri. Berikut ini adalah data produksi pohon

karet nasional per tahun :

Tabel I.1.2. Produksi pohon karet tingkat Nasional

Tahun Luas Panen (Ha)

2004 2.772.490

2005 2.747.899

2006 2.767.021

Sumber : BPS, tahun 2006

Berdasarkan informasi yang didapat dari (Warta penelitian

dan pengembangan pertanian, 2009) menyebutkan bahwa, Biasanya

tanaman karet berbunga dan berbuah dua kali dalam setahun.

Jumlah biji karet yang dihasilkan dari satu hektar tanaman sangat

Page 6: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-6

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi

TUGAS AKHIR

bervariasi, yaitu sekitar 3.000-450.000 butir/ha/tahun.

Berdasarkan hasil pengamatan pada tahun 2007 di Kebun

Percobaan Balai Penelitian Sembawa, Musi Landas, dan Melania, Sumatera Selatan, produksi biji klon GT 1, BPM 24, dan PB 260

secara berurutan adalah 397.000 butir, 451.000 butir, dan 337.000

butir/ha/tahun untuk kerapatan 528 pohon/ha. Jika pabrik yang baru direncanakan akan berdiri di palembang, Sumatera selatan

dengan luas areal perkebunan karet sekitar 630.794 ha (Statistik

Karet Indonesia, 2005), jika kerapatan pohon 369 pohon/ha. Memproduksi minyak diesel dari bahan nabati hal yang

baru bagi industri di Indonesia. Produksi minyak diesel di

Indonesia diperkirakan akan mengalami pertumbuhan yang

cukup pesat. Data – data produksi minyak diesel ini diperoleh dari Biro Pusat Statistik.

Kapasitas produksi minyak diesel dalam negeri, besarnya

impor minyak diesel dan besarnya ekspor minyak diesel dapat dilihat pada tabel di bawah ini :

Tabel I.1.3. Kapasitas produksi minyak diesel tahun 2000 – 2004

di Indonesia

Tahun Produksi (kg/tahun) Pertumbuhan (%)

2000 1.901.553,64 0

2001 2.676.178,54 40,74

2002 8.394.462,72 213,67

2003 7.523.207,72 -10,38

2004 4.573.930,34 -39,2 Sumber : BPS, tahun 2004

Dari Tabel 1.1.3. diperoleh pertumbuhan rata-rata produksi minyak diesel tiap tahunnya sebesar 40,97 %. Pada

tahun 2004 didapat kapasitas produksi sebesar 4.573.930,34

kg/tahun.

Page 7: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-7

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)

Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR

Kapasitas Produksi Minyak diesel

0100000020000003000000400000050000006000000700000080000009000000

100000001100000012000000130000001400000015000000

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Tahun

kg

/Ta

hu

n

Grafik I.1.1. Kapasitas produksi minyak diesel (kg/tahun) pada

tahun 2000 – 2004

Pada Grafik diatas dapat dilihat produksi minyak diesel

dari tahun 2000 sampai tahun 2002 mengalami kenaikan. Namun

pada tahun 2003-2004 produksi minyak diesel terlihat menurun.

Hal ini disebabkan oleh menurunnya jumlah bahan baku minyak bumi (fosil) pada setiap tahunnya. Sehingga dibutuhkan suatu

terobosan baru penggantian bahan baku minyak diesel yang

bersifat renewable, tetapi dapat diperkirakan produksi minyak diesel pada tahun-tahun selanjutnya akan mengalami kenaikan

karena dari data tabel I.1.2 produksi atau hasil panen biji karet

terus meningkat. Sehingga dari grafik diatas dapat diperkirakan

kapasitas nasional produksi minyak diesel tahun 2012 sebesar 15.000.000 kg.

Page 8: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-8

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi

TUGAS AKHIR

Tabel I.1.4. Impor minyak diesel tahun 2004 – 2007

Tahun Impor (kg/tahun) Pertumbuhan (%)

2004 65.680.364 0

2005 77.448.845 17,91

2006 87.256.813 12,66

2007 101.548.738 17,01

Sumber : BPS, tahun 2007

Pertumbuhan impor minyak diesel rata-rata pertahun sebesar 11,89 % dengan volume impor tahun 2007 sebesar

101.548.738 kg.

Grafik I.1.2. Impor minyak diesel (kg/tahun) pada tahun 2004 –

2007

Impor Minyak diesel

0

20000000

40000000

60000000

80000000

100000000

120000000

140000000

160000000

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013Tahun

Kg

/Ta

hu

n

Dari grafik diatas terlihat bahwa impor minyak diesel

dari tahun 2003 sampai tahun 2007 cenderung mengalami

penurunan, meskipun pada tahun 2007 sedikit mengalami kenaikan.

Page 9: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-9

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)

Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR

Dari grafik diatas dapat diperkirakan impor minyak diesel

pada tahun selanjutnya akan mengalami kenaikan. Peningkatan impor minyak diesel pada tahun 2012

diperkirakan sebesar 160.000.000 kg/tahun.

Tabel I.1.5. Ekspor minyak diesel tahun 2004 – 2007

Tahun Ekspor

(kg/tahun)

Pertumbuhan

(%)

2004 3.340.530 0

2005 4.130.085 23,63

2006 79.415.747 1822

2007 14.022.915 -82,34

Sumber : BPS, tahun 2007

Pertumbuhan ekspor minyak diesel rata-rata per tahun

adalah 352,658 % dengan volume ekspor tahun 2007 sebesar 14.022.915 kg.

Grafik I.1.3. Ekspor minyak diesel (kg/tahun) pada tahun 2004 –

2007

Ekspor Minyak diesel

0100000002000000030000000400000005000000060000000700000008000000090000000

100000000

2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Tahun

Kg

/Ta

hu

n

Dari grafik diatas terlihat bahwa ekspor minyak diesel dari tahun

2004 sampai tahun 2006 cenderung mengalami kenaikan,

Page 10: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-10

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi

TUGAS AKHIR

meskipun pada tahun 2007 sedikit mengalami penurunan. Dari

grafik diatas dapat diperkirakan ekspor minyak diesel pada tahun

selanjutnya akan mengalami kenaikan. Peningkatan ekspor minyak diesel pada tahun 2012 diperkirakan sebesar 94.000.000

kg.

Dari data-data yang telah ada diatas dapat dihitung kebutuhan minyak diesel dalam negeri pada tahun 2012 dengan

cara :

Kebutuhan minyak diesel dalam negeri sebanyak = Produksi minyak diesel + Impor – Ekspor

= 15.000.000 + 160.000.000 - 94.000.000

= 81.000.000 kg/tahun

Dengan asumsi adanya pabrik biodiesel lama yang masih beroperasi, maka direncanakan untuk membuat pabrik biodiesel

baru dengan kapasitas 55% dari peluang kapasitas yang bisa

dibuat untuk pabrik baru tersebut.

Kapasitas produksi = 55% x 81.000.000 kg/tahun

= 44.550.000 kg/tahun

= 44.550 ton/tahun

Dari perhitungan kapasitas produksi pabrik baru dapat diperoleh prakiraan bahan baku yang dibutuhkan yakni :

Banyaknya minyak setelah pengepresan

= biodieselyield

barupabrikproduksi kapasitas

= %99

ton/tahun44550

= 45000 ton/tahun

Banyaknya minyak sebelum pengepresan

Page 11: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-11

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)

Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR

= npengepresasetelahminyakrendemen

npengepresasetelahminyak Banyaknya

= %30

ton/tahun45000

= 150.000 ton/tahun

Banyaknya kernel biji karet

= kernel tiapminyakKandungan

npengepresa sebelumminyak Banyaknya

= %63,45

ton/tahun000.150

= 328731,09 ton kernel biji karet/tahun

= 330.000 ton kernel biji karet/tahun

Masa kerja dalam satu tahun dianggap 330 hari kerja. Direncanakan untuk membuat pabrik biodiesel dengan kapasitas

45.000 ton/tahun, membutuhkan bahan baku sebanyak 350.000

kernel biji karet . Dimana produk berupa metil ester nantinya

diutamakan untuk memenuhi kebutuhan pasar nasional dan internasional yang masih potensial (export oriented).

Lokasi pabrik biodiesel direncanakan berdiri di daerah

Palembang Sumatera Selatan, dimana di daerah ini merupakan daerah yang memiliki lahan perkebunan karet terbesar di

indonesia dan dekat dengan pelabuhan sehingga mempermudah

proses distribusi dan pemasaran produk, oleh karena itu dari hasil

perkiraan perhitungan diatas dapat disimpulkan kapasitas produksi pabrik biodiesel dari biji karet ini sebesar 45.000

ton/tahun. Jika dibandingkan kapasitas pabrik yang baru

direncanakan akan berdiri di palembang, Sumatera Selatan dengan luas areal perkebunan karet sekitar 630.794 ha (Statistik

Page 12: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-12

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi

TUGAS AKHIR

Karet Indonesia, 2005). Jumlah biji karet yang dihasilkan dari satu

hektar tanaman sangat bervariasi, yaitu sekitar 3000 – 450.000

butir/ha/tahun untuk kerapatan pohon 528 pohon/ha (balai

penelitian sembawa, 2006). Sehingga dapat disimpulkan pada

daerah ini dapat memproduksi biji karet sekitar 1,58 x 1011

butir/tahun atau sama dengan 4,73 x 1011

kg/tahun (1.295.890.411 kg/hari). Dengan kapasitas tersebut diatas pabrik ini

membutuhkan biji karet sebanyak 577.377,541 kg/hari sehingga

kebutuhan bahan baku terpenuhi.

Produksi diesel Indonesia sebagian besar memang diserap

oleh pasar domestik, hanya sebagian kecil yang diekspor. Hal ini

terjadi karena banyaknya industri yang memakai minyak diesel.

Kegunaan miyak diesel diantaranya adalah Sebagai pemanas berbahan bakar diesel, penerangan, dan kompor, dapat juga

menggantikan kerosene pada lampu dan kompor kemah, sebagai

pengganti bahan bakar model pesawat dalam mesin model pesawat, sebagai pelarut untuk cat non-otomotif, cat semprot, dan

bahan kimia adesif lain, pembersih untuk komponen mesin yang

berminyak, bagian yang akan dibersihkan biasanya dibenam

dalam biodiesel selama satu malam dan pagi harinya sudah bersih. Sebagai pelumas mesin, sebagai pembakar keramik dalam

tungku. Sebagai pembersih tumpahan minyak bumi di atas tanah

atau air.

Tabel I.1.6. Pabrik biodiesel di Indonesia, kapasitas, dan lokasi

pada tahun 2007

No. Institution/

Company

Location Capacity

(T/year)

Technology

1. Asian Agri tbk Dumai 200.000 Balestra

2. PT. Energi

Alternatif Indonesia

Jakarta 300 Lokal

3. Eterindo

Wahanautama

Gresik 120.000 Modification

from

Page 13: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-13

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)

Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR

existing

chem.plant

4. PT. Darmex Biofuel

Bekasi 150.000 lokal

5. Ganesha Energy

Group

Medan 3000 lokal

6. PT. Indo Biofuels Energy

Merak 60.000 nextGen

7. Musim Mas

Group

Medan 50.000 lokal

8. PT. Sumi asih Bekasi & lampung

100.000 Modification from

existing

chem.plant

9. Permata Hijau

Group

Duri 200.000 lokal

10. Wilmar Group dumai 700.000 lurgy

11. Lemigas jakarta 2.500 lokal

12. BPPT serpong 300 lokal

Sumber: APROBI and Timnas BBM, 2008

Tabel I.1.7. Lokasi yang berpotensi menjadi kawasan khusus

lahan bakar nabati berdasarkan usulan daerah

No Lokasi Komoditas

1. Pacitan – Wonogiri – Wonosari

(Pawonsari) Singkong

2. Garut – Cianjur – Sukabumi Selatan Singkong

3. Lebak – Pandeglang Jarak Pagar

4. Lampung – Sumatra Selatan –

Jambi

Singkong, Tebu,

Jarak Pagar, Kelapa Sawit, karet

5. Riau Kelapa Sawit

6. Nanggroe Aceh Darussalam Kelapa Sawit, Tebu,

Page 14: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-14

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi

TUGAS AKHIR

Jarak Pagar

7. Kalimantan Timur Kelapa Sawit, Jarak

pagar, karet

8.

Sulawesi Selatan – Sulawesi

Tenggara – Sulawesi Tengah –

Gorontalo

Singkong, Tebu,

Jarak Pagar, Kelapa

Sawit

9. Nusa Tenggara Barat – Nusa Tenggara Timur

Jarak Pagar, Singkong

10. Maluku Utara Jarak Pagar, Tebu

11. Papua Utara dan Irian Jaya Barat Kelapa Sawit

12. Merauke – Mapi – Boren Digul –

Tanah Merah

Tebu, Singkong, Kelapa Sawit, Jarak

Pagar, karet

13. Dumai, gresik-cikupa, serpong,

sumatera selatan

Karet, kelapa sawit

Sumber: Rama P.,dkk, 2007

Berdasarkan dari data-data yang ada diatas, pabrik

biodiesel baru ini layak didirikan di Palembang, Sumatera

Selatan, dikarenakan kota yang akan dituju untuk berdirinya pabrik ini memiliki ketersedian bahan baku, dekat dengan lokasi

pemasaran, terdapat suplai air yang cukup memadai serta dekat

dengan pelabuhan. Mengacu pada kebutuhan solar nasional yang mencapai

sekitar 26 juta kiloliter per tahun, maka peluang pengembangan

biodiesel berbasis biji karet cukup potensial. Sesuai dengan sasaran bauran energi yang menetapkan biofuel mempunyai

meningkat sebesar 5%, maka kebutuhan biodiesel per tahun

adalah sekitar 1,3 juta kiloliter. Untuk memproduksi biodiesel

sejumlah tersebut, diperlukan pabrik biodiesel sebanyak 11 – 37 unit, dengan kapasitas antara 30 – 100 ribu ton per tahun. Luas

areal kebun karet yang dibutuhkan sebagai sumber bahan baku

diperlukan sekitar 340 ha (Darnoko et al , 2006). Dengan areal perkebunan karet yang sudah mencapai 5,2 juta ha dan

diperkirakan terus tumbuh dengan laju 6%-8% per tahun,

Page 15: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-15

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)

Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR

ketersediaan bahan baku diperkirakan tidak akan mengganggu

ketersedian minyak karet untuk bahan baku biodiesel (http://www.peluang biodiesl.co.uk).

Teknologi biodiesel secara umum relatif sederhana dan

relatif sudah dikuasai. Berbagai lembaga telah mengklaim

menguasai teknologi tersebut seperti oleh ITB, BPPT, Pusat Penelitian Kelapa Sawit, dan lembaga swasta. Dari sisi investasi

juga tidak ada masalah yang substansial karena nilai investasi

tidaklah terlalu besar, berkisar antara Rp 0,7 – Rp 200 miliar,

bergantung kapasitas. Masalah yang masih perlu pemecahan adalah belum ditetapkannya aturan pendistribusian biofuel,

termasuk biodeisel, sehingga belum mempunyai landasan hukum

untuk mendistribusikan/memasarkan di SPBU (http://www.peluang

biodiesl.co.uk).

Secara umum, ada tiga kategori pasar biodiesel dengan

pendekatan ICBM yaitu penggunaan secara internal perusahaan,

pasar domestik, dan pasar eskpor.

Konsumsi internal, dengan jumlah pabrik biodiesel yang

mencapai 250 unit dengan total kapasitas sekitar 3600 –

350.000 ton/tahun, kebutuhan biodesel secara internal

diperkirakan mencapai 0,325 juta liter per tahun.

Konsumsi biodiesel untuk memenuhi kebutuhan internal akan terus tumbuh mengingat karena areal karet terus

tumbuh dengan laju lebih dari 10% pada dekade terakhir.

Konsumsi pasar domestik, dengan asumsi bahwa sekitar

5% kebutuhan energi bersumber dari biodiesel, maka peluang pasar yang terbuka untuk jangka menengah

adalah sekitar 1,3 juta kilo liter per tahun sampai dengan

tahun 2025, atau setara dengan kebutuhan pabrik sebanyak 11 – 37 pabrik, bergantung kapasitas.

Pasar ekspor, peluang pasar ekspor secara kuantitatif

masih belum diidentifikasi. Namun demikian secara kualitatif,

peluang pasarnya cukup terbuka karena negara-negara maju yang sudah melakukan diversifikasi energi untuk memanfaatkan

Page 16: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-16

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi

TUGAS AKHIR

biofuel, belum memiliki bahan baku yang sekompetitif minyak

biji karet. Amerika Serikat dengan bahan baku jagung dan kedele,

belum mampu menyaingi sumber energi alternatif berbasis tebu yang dihasilkan Brazil dan berbasis CPO. Dengan biaya produksi

sekitar US$ 0,6/liter, jelas tidak akan mampu bersaing dengan

Brazil atau produk biodiesel yang harga pokoknya kurang US$ 0,5/liter. Hal yang sama juga berlaku untuk negara-negara Eropa

yang biaya produksi biofuelnya tidak akan mampu bersaing,

khususnya untuk jangka panjang (http://www.peluang

biodiesl.co.uk).

Beberapa faktor yang menyebabkan mengapa bangsa kita

belum terpacu untuk memanfaatkan biodiesel untuk skala

komersial diantaranya adalah karena: a) Harga bahan bakar minyak yang sangat murah karena subsidi

yang besar dari pemerintah (sebelum oktober 2005), sehingga

masyarakat tidak ikut peduli untuk memikirkan bahan bakar

alternatif. Subsidi yang besar ini menjadikan harga atau biaya produksi bahan bakar alternatif lebih tinggi dibanding harga

pasar minyak mineral.

b) Ketidakpedulian dan tingkat kesadaran masyarakat yang masih rendah mengenai kelestarian lingkungan dan

kesehatan. Banyak masyarakat indonesia yang belum

memahami benar, bahwa bahan bakar minyak yang selama ini

digunakan membawa dampak negatif yang luar biasa bagi lingkungan dan kesehatan. Minyak dapat mencemari tanah,

air, dan udara serta gas buang yang dihasilkan berbahaya bagi

kesehatan (Susilo Bambang, 2006).

I.2 Dasar Teori

I.2.1 Biji Karet Karet adalah tanaman perkebunan/industri tahunan

berupa pohon batang lurus yang pertama kali ditemukan di Brasil

dan mulai dibudidayakan tahun 1601. Di Indonesia, Malaysia dan

Page 17: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-17

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)

Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR

Singapura tanaman karet dicoba dibudidayakan pada tahun 1876.

Tanaman karet pertama di Indonesia ditanam di Kebun Raya Bogor. Sebagai penghasil lateks tanaman karet dapat dikatakan

satu-satunya tanaman yang dikebunkan secara besar-besaran (http://www.wikipedia/biji karet.com).

Tanaman karet merupakan pohon yang tumbuh tinggi dan berbatang cukup besar, tinggi pohon dewasa mencapai 15-25

meter. Batang tanaman biasanya tumbuh lurus dan memiliki

percabangan yang tinggi diatas.

Dibeberapa kebun karet ada beberapa kecondongan arah tumbuh tanamannya agak miring kearah utara. Batang tanaman

ini mengandung getah yang dikenal dengan nama lateks. Daun

karet terdiri dari tangkai daun utama dan tangkai anak daun. Panjang tangkai daun utama 3-20 cm. Panjang tangkai anak daun

sekitar 3-10 cm dan pada ujungnya terdapat kelenjar. Biasanya

ada tiga anak daun yang terdapat pada sehelai daun karet. Anak

daun berbentuk eliptis, memanjang dengan ujung meruncing, tepinya rata dan gundul. Biji karet terdapat dalam setiap ruang

buah. Jadi jumlah biji biasanya ada tiga kadang enam sesuai

dengan jumlah ruang. Ukuran biji besar dengan kulit keras. Warnaya coklat kehitaman dengan bercak-bercak berpola yang

khas. Sesuai dengan sifat dikotilnya, akar tanagaman karet

merupakan akar tunggang. Akar ini mampu menopang batang tanaman yang tumbuh tinggi dan besar (Ardiana Dwi, 2006).

Buah karet berbentuk kotak tiga atau empat, kulit keras

berwarna coklat, kernel berwana putih kekuningan. Setelah

berumur enam bulan buah akan masak dan pecah sehingga biji karet terlepas dari batoknya. Biji karet mempunyai bentuk

ellipsoidal, dengan panjang 2,5-3 cm, yang mempunyai berat 2-4

gram/biji. Kulit luar biji karet mempunyai berat 1,3-1,5 gram/biji, serta kernel biji karet beratnya dapat mencapai 1,15-1,9

gram/kernel biji karet (Fitri Yuliani, dkk, 2008).

Page 18: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-18

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi

TUGAS AKHIR

Gambar I.2.1 Tanaman karet (Hevea Brasiliensis)

Karet cukup baik dikembangkan di daerah lahan kering beriklim

basah. Tanaman karet memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan komoditas lainnya, yaitu:

1) Dapat tumbuh pada berbagai kondisi dan jenis lahan,

serta masih mampu dipanen hasilnya meskipun pada tanah yang tidak subur,

2) Mampu membentuk ekologi hutan, yang pada umumnya

terdapat pada daerah lahan kering beriklim basah,

sehingga karet cukup baik untuk menanggulangi lahan kritis,

3) Dapat memberikan pendapatan harian bagi petani yang

mengusahakannya, dan 4) Memiliki prospek harga yang cukup baik

Page 19: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-19

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)

Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR

Secara taksonomi biji karet dapat diklasifikasikan sebagai berikut

•Divisi : Spermatophyta

•Subdivisi : Angiospermae

•Kelas : Dicotyledonae

•Ordo : Euphorbiales •Famili : Euphorbiaceae

•Genus : Hevea

•Spesies : Hevea braziliensis Gambar 1.2.2 Biji Karet

Pohon karet akan dapat dipanen getahnya pada usia 5

tahun dan memiliki usia produktif 25 sampai 30 tahun. Berdasarkan statistik perkebunan karet di Indonesia (2002) luas

kebun karet di Indonesia mencapai 3.318.105 Ha dan

diperkirakan mampu menghasilkan minyak biji karet sebesar

25.622.406,8 liter/tahun. Tabel I.2.1.1 Kandungan Kernel Biji Karet

Kandungan % Berat

Minyak 40 -50

Abu 2,71

Air 3,71

Protein 22,17

Karbohidrat 24,21

Sumber : Yuliani Fitri, 2006

Kandungan air yang cukup besar dalam kernel biji karet dapat memicu hidrolisis triglyserida menjadi FFA. Oleh

karenanya, diperlukan pengeringan sebelum pengepresan. Biji

karet merupakan limbah pertanian yang tidak mempunyai nilai

ekonomi, tidak memerlukan lahan subur, pemeliharaan yang intensif dan ketersediaannya melimpah.

Page 20: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-20

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi

TUGAS AKHIR

Tabel I.2.1.2. Kandungan minyak dalam beberapa biji-bijian

(Sumber: Ketaren, 1986)

I.2.2 Minyak Biji Karet Minyak biji karet merupakan minyak nabati yang

berdasarkan sifat mengeringnya termasuk jenis minyak

mengering, yaitu minyak yang mempunyai sifat dapat mengering jika kena oksidasi dan membentuk sejenis selaput jika dibiarkan

di udara terbuka. Minyak nabati adalah minyak yang bersumber

dari tanaman, baik dari biji-bijian palawija (seperti : jagung, biji

kapas, wijen, kedele, dan bunga matahari), kulit buah tanaman tahunan (seperti : zaitun dan kelapa sawit), maupun biji-bijian

dari tanaman tahunan (seperti : kelapa, coklat, inti sawit, dan

karet). Di Indonesia sendiri sumber minyak nabati yang dapat dimanfaatkan sangat berlimpah, dimulai dari kelapa sawit, kelapa,

jarak pagar, biji kapok, kacang tanah, kemiri, kelor, nyamplung,

jagung, labu merah, papaya, sirsak, srikaya, karet dan lain-lain. Adapun perbedaan umum antara lemak nabati dan hewani

adalah :

1. Lemak hewani mengandung kolesterol sedangkan lemak nabati

mengandung fitosterol. 2. Kadar asam lemak tidak jenuh dalam lemak hewani lebih kecil

dari lemak nabati (Ardiana Dwi, 2006).

Tipe dan persentase asam lemak tergantung jenis tanaman dan kondisi pertumbuhan tanaman. Kandungan asam lemak bebas

Kandungan % berat

Karet 40 - 50

Jarak 54

Inti sawit 47 – 52

Wijen 33 – 57

Kacang tanah 46 - 52

Page 21: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-21

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)

Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR

(FFA) pada minyak mentah biji karet sekitar 17% dan bilangan

asam sekitar 34.

Tabel I.2.2.1 Sifat Fisika dan kimia minyak biji karet

Sifat Nilai Satuan

Sifat Kimia

Bilangan Iod 132-148 G I2/100 g minyak

Bilangan Penyabunan 190-195 Mg KOH/g

minyak

Rapat rata-rata 0,925 g/ml

Fraksi tak tersabunkan

(%)

0,5-1 -

Sifat Fisika

Nilai Kalor 18850 J/g

Refractive indeks (400C) 1,466-

1,469

-

Kekentalan kinematik

(1000F)

41,58 Cst

Page 22: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-22

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi

TUGAS AKHIR

Tabel I.2.2.2 Kandungan asam lemak dalam minyak biji karet

Asam Lemak Rumus

Kimia

Komposisi

(% berat)

Asam Lemak Jenuh

Asam Palminat

Asam Stearat

Asam Arachidat

C16H32O2

C18H36O2

C20H40O2

9-12

5-12

1

Asam Lemak Tak Jenuh

Asam Oleat

Asam Linoleat

Asam Linolenat

C18H34O2

C18H32O2

C18H30O2

17-21

35-38

21-24

Sumber : Luthfi, 2008

Tabel I.2.2.3. Perbandingan asam lemak pada beberapa minyak

nabati

Komposisi Biji

Karet

Biji Bunga

Matahari

Biji

Kapas

Biji

Kedelai

Kadar minyak (%) 50 23-32 35-40 15-20

Asam Lemak

Asam Lemak Tak

Jenuh

Asam Lemak Jenuh

81,8

18,9

89,94

14,9

87,44

10,06

85,1

12,56

Sumber : Ketaren, 1986

Page 23: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-23

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)

Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR

Minyak dan lemak merupakan ester asam lemak dan

gliserol atau gliserin. Dalam sains dikenal juga dengan nama trigliserida. Dalam ilmu kimia dasar, strukturnya digambarkan

sebagai berikut :

Gambar I.2.3 Struktur Trigliserida

Rumus molekulnya dikenal sebagai C3H5(COOR)3 jika

gugus alkil adalah sama. Minyak dan lemak tidak hanya dikenal

sebagai sumber makanan bagi manusia, tetapi merupakan bahan baku lilin, margarin, detergent, kosmetika, obat-obatan dan

pelumas. Tentunya diolah dengan proses yang berbeda. Untuk

digunakan dasar industri sebagai bahan kosmetika dan konsumen produk trigliserida harus dihidrolisa yang menghasilkan asam

lemak dan gliserol. Asam lemak lanjut dihidrogenasi menjadi

alkohol. Keduanya asam lemak dan alkohol merupakan bahan baku pembuatan berbagai jenis kosmetik dan consumer product.

Minyak dan lemak dibedakan berdasarkan titik lelehnya. Minyak

merupakan cairan pada suhu kamar, sedangkan lemak membeku

berupa padatan atau semi padatan. Komponen utama pembentuk minyak atau lemak adalah

trigliserida. Bahan ini merupakan hasil esterifikasi satu molekul

gliserol dengan tiga molekul asam lemak yang menghasilkan tiga molekul air dan satu molekul trigeliserida.

Page 24: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-24

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi

TUGAS AKHIR

Perbedaan fisis sangat erat hubungannya dengan susunan

asam lemak, sehingga dibedakan atas tiga jenis, yaitu :

a. Minyak tak mengering, adalah minyak/ lemak yang memiliki

bilangan Iod (IV) dibawah 100. Minyak kelapa, minyak sawit

dan minyak inti sawit dimasukkan dalam golongan ini. b. Minyak semi mengering, adalah minyak atau lemak yang

memiliki bilangan iod sekitar 100-130. Asam lemaknya

terutama asam lemak tak jenuh, diantaranya linoleat dan asam linolenat. Yang termasuk golongan ini adalah minyak kacang

kedele.

c. Minyak mengering, adalah minyak/lemak yang memiliki bilangan iod diatas 130. Asam lemaknya terutama asam lemak

tak jenuh dan sedikit sekali asam lemak jenuh, diantaranya

asam oleat, asam linoleat dan asam linolenat, biasanya jenis

minyak ini dipakai sebagai bahan baku pembuatan cat.

Trigliserida atau gliserida yang terbentuk dari asam lemak

jenuh dengan rantai yang panjang, memiliki titik didih atau titik

cair lebih tinggi daripada asam-asam lemak jenuh rantai pendek. Asam lemak jenuh lebih stabil dibandingkan asam lemak

tidak jenuh, akibatnya titik leleh asam lemak jenuh lebih tinggi.

Kestabilan asam lemak jenuh mudah dipengaruhi oleh temperatur. Tingkat sifat mengering minyak/lemak selain ditentukan oleh

jumlah ikatan rangkap asam lemaknya juga dipengaruhi oleh

posisi ikatan rangkap tersebut pada rantai asam lemak yang

terikat pada gliserida, sehingga dikenal asam lemak yang berkonjugasi dan tidak berkonjugasi.

Jenis minyak yang memiliki asam lemak tidak jenuh yang

tinggi dan berkonjugasi memiliki sifat mengering yang kuat bila dibandingkan dengan minyak memiliki asam lemak tidak jenuh

yang tinggi tetapi tidak berkonjugasi.

Page 25: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-25

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)

Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR

I.2.3 Biodiesel

Biodiesel didefinisikan sebagai alkyl ester dari minyak dan lemak. Pada dasarnya, pembuatan biodiesel dari minyak

nabati dilakukan dengan mengkonversi trigliserida ( komponen

utama minyak nabati) menjadi methyl ester asam lemak, dengan

memanfaatkan katalis untuk membantu prosesnya. Untuk memperoleh perancangan pabrik Biodiesel yang optimal terlebih

dahulu perlu dilakukan seleksi dari proses yang ada. Minyak

diesel mengandung 40-50% berat minyak. Biodiesel merupakan senyawa kimia sederhana dengan

kandungan enam sampai tujuh macam ester asam lemak.

Biodiesel didefinisikan sebagai metil ester dengan panjang rantai karbon antara 12 sampai 20 dari asam lemak turunan dari lipid

contohnya minyak nabati atau lemak hewani. Minyak nabati atau

lemak hewani dapat dibuat biodiesel dengan reaksi

transesterifikasi dengan menggunakan alkohol. Komposisi dan sifat kimia dari biodiesel tergantung pada kemurnian, panjang

pendek, derajat kejenuhan, dan struktur rantai alkil asam lemak

penyusunnya. Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif dari sumber terbarukan (renewable), dengan komposisi ester asam

lemak dari minyak nabati antara lain: minyak kelapa sawit,

minyak kelapa, minyak jarak pagar, minyak biji kapuk, dan masih

ada lebih dari 30 macam tumbuhan Indonesia yang potensial untuk dijadikan biodiesel (Setyowati Rahayu, 2009).

Page 26: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-26

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi

TUGAS AKHIR

Tabel I.2.3.1 Karakteristik Biodiesel dari biji karet

Sumber : Laboratorium pertamina unit produksi pelumas, 2007

Minyak nabati bisa langsung dimanfaatkan untuk bahan

bakar karena memiliki nilai kalor yang tinggi. Namun demikian minyak nabati memiliki kekentalan yang relatif tinggi dibanding

minyak dari fraksi minyak bumi, karena adanya percabangan

pada rantai karbonnya yang cenderung panjang. Kekentalan ini dapat dikurangi dengan memutus percabangan rantai karbon

tersebut melalui proses esterifikasi (alkoholisis terhadap asam

lemak dari minyak nabati) menggunakan alkohol fraksi ringan,

misalnya metanol atau etanol. Pada reaksi esterifikasi diperlukan adanya katalis karena cenderung berjalan lambat. Katalis

berfungsi untuk menurunkan energi aktifasi. Katalis yang

digunakan dapat berupa asam, basa maupun penukar ion. Dengan katalis basa reaksi dapat berlangsung pada suhu kamar atau lebih

rendah, sementara dengan katalis asam reaksi berlangsung dengan

baik pada suhu sekitar 1000C atau lebih. Tanpa katalis, reaksi

esterifikasi baru dapat berlangsung pada suhu minimal 2500C

(Kirk &Othmer, 1980).

Karakteristik Metode Uji Nilai

Density Obs/temp 0C ASTM D-1298 0,8652/31

Flash Point 0C ASTM D-93 118

Viscosity kinematic pada

1000C

ASTM D-445 0,03173

Cal. Cetane Index ASTM D-976 42,3859

Korosi Lempeng Tembaga ASTM D-130 1

Page 27: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-27

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)

Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR

Persamaan reaksi esterifikasi total yang terjadi adalah :

R’ adalah gugus metil, dan R1 – R3 merupakan gugus asam lemak jenuh dan tak jenuh rantai panjang (Dwi Ardiana Setyawardhani,

2009).

Minyak 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 I.2.3.2. Beberapa sumber minyak nabati yang potensial sebagai bahan baku Biodiesel.

Nama Lokal Nama Latin Sumber

Minyak

% Berat

Kering

Jarak Pagar Jatropha Curcas Inti biji 40-60

Jarak Kaliki Riccinus

Communis Biji 45-50

Kacang suuk Arachis Hypogea Biji 35-55

Kapok/randu Ceiba Pantandra Biji 24-40

Karet Hevea

Brasiliensis Biji 40-50

Kecipir Psophocarpus

Tetrag Biji 15-20

Kelapa Cocos Nucifera Inti biji 60-70

3R’COOCH3

RCOOCH2

R’COOCH

R’’COOCH2

+ 3CH3OH +

CH2OH

CHOH

CH2OH

Trigliserida Metanol Metil Ester Gliserol

NaOCH3

Page 28: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-28

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi

TUGAS AKHIR

Kelor Moringa Oleifera Biji 30-49

Kemiri Aleurites

Moluccana Inti biji 57-69

Kusambi Sleichera Trijuga Sabut 55-70

Nimba Azadirushta

Indica Inti biji 40-50

Saga utan Adenanthera Pavonina

Inti biji 14-28

Sawit Elais Suincencis Sabut dan biji 45-70

Nyamplung Callophyllum

Lanceatum Inti biji 40-73

Randu alas Bombax Malabaricum

Biji 18-26

Sirsak Annona Muricata Inti biji 20-30

Srikaya Annona Squosa Biji 15-20

Sumber: Dwi Ardiana Setyawardhani, 2009

Page 29: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-29

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)

Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR

Tabel I.2.3.3. Sifat fisika minyak solar (Automotive Diesel Oil)

dan minyak diesel

Sumber : Kep. Dirjen Migas No. 004/P/DM/1979

I.3. Kegunaan

Kegunaan Biodiesel adalah sebagai berikut :

1. Sebagai pemanas berbahan bakar diesel, penerangan, dan kompor. Dapat juga menggantikan kerosene pada lampu dan

kompor.

2. Sebagai pengganti bahan bakar model pesawat dalam mesin model pesawat.

3. Sebagai pelarut untuk cat non-otomotif, cat semprot, dan

bahan kimia adesif lain.

4. Pembersih untuk komponen mesin yang berminyak. Bagian yang akan dibersihkan biasanya dibenam dalam biodiesel

selama satu malam dan pagi harinya sudah bersih.

5. Sebagai pelumas mesin. 6. Sebagai pembakar keramik dalam tungku.

7. Sebagai pembersih tumpahan minyak bumi di atas tanah atau

air.

Page 30: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-30

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi

TUGAS AKHIR

Dalam proses pembuatan biodiesel ini terdapat proses

penggabungan secara kimiawi antara minyak dan alkohol, ini

dapat disebut sebagai reaksi transesterifikasi yang pada dasarnya mereaksikan bentuk senyawa trigliserida minyak dengan alkohol

untuk kemudian membentuk gliserin dan metil ester, yang mana

metil ester inilah yang kemudian disebut sebagai biodiesel.

I.4. Sifat Fisika dan Kimia

I.4.1. Bahan Baku Utama Sifat fisik biji karet :

Bentuk : kotak bentuk tiga atau empat

Warna :coklat dan kernel putih kekuningan

Nilai kalor : 18850 J/g

Refractive indeks (400C) : 1,466-1,469

Kekentalan kinematik (1000F) : 4,5 Cp

Sumber: http//: www.id.wikipedia.com/ biji karet.

Sifat kimia biji karet adalah sebagai berikut : 1. Minyak : 40-50%

2. Abu : 2,71%

3. Protein : 22,17%

4. Air : 3,71% 5. Karbohidrat : 24,21%

Sumber: Orchidea Rachmaniah, 2007

I.4.2. Bahan Baku Pendukung

1. Metanol (CH3OH)

Sifat fisik : a. Freezing point/melting point : -98

oC

b. Boiling point (760mmHg) : 64.7oC

c. Flash point : 11oC

d. Viscocity (20oC) : 0,55 Cp

Sifat kimia :

e. Rumus molekul : CH3OH

f. Berat molekul : 32.04 g/mol

Page 31: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-31

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)

Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR

g. Solubility : miscible

h. Bersifat polar

2. Sodium Hydroxide (NaOH)

Sifat fisik :

a. Bentuk : padatan

b. Warna : tidak berwarna c. Bau : tidak berbau

d. Density (20oC) : 2,13 gr/cm

3

e. Melting point : 323oC

f. Boiling point :1390oC

g. Kelarutan (20oC) : 1090 g/l

Sifat kimia : h. Rumus Molekul : (NaOH)

i. Berat molekul : 40 g/mol

j. Merupakan basa kuat

k. Sangat larut dalam air

3. Asam phosphate (H3PO4)

Sifat fisik :

a. Specific Gravity (25oC) : 1.69

b. Berat molekul : 98 gr/mol

c. Viskositas (20oC) : 140

d. Boiling point : 158oC

e. Melting point : 42,35oC

f. Vapor Density (Air =1) : 3,4

Sifat kimia :

g. Rumus molekul : H3PO4 h. Berat molekul : 98 gr/mol

i. Merupakan asam lemah

d. Air (25oC)

Sifat fisik :

a. Densitas : 0.99707 mg/m3

b. Viskositas : 0.89 m Pa.s (liquid)

: 9.35 M Pa.s (gas) c. Heat Capacity : 4.186 kj/kg.K

Page 32: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-32

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi

TUGAS AKHIR

d. Heat capacity critical : 4.216

: 2.042 kj/kg.K (gas)

e. Freezing point : 0oC

f. Rumus molekul : H2O

g. Berat molekul : 18.02 gr/gr mol

Sifat kimia : h. Rumus molekul : H2O

i. Berat molekul : 18,02 gr/ gr mol

I.4.3. Produk

I.4.3.1 Produk Utama

Sifat Fisika biodiesel :

a. Specific gravity : 0,87-0,89 b. Kinematic viscosity : 4,06-4,22

c. Titik nyala (Flash point) : 118-120

d. Densitas : 0,859 e. Cetane number : 46-70

f. Higher heating value : 16.928-17.996 btu/lb

g. Sulfur : 0,0-0,0024 wt%

h. Cloud point :-11-160C

i. Pour point : -15-13

j. Iodine number : 60-135

k. Lower heating value : 15.700-16.735 btu/lb (Sumber : http//:www.biodiesel.org, 2005)

Sifat kimia Biodiesel :

j. Tidak larut dalam air

1.4.3.2. Produk Samping

Glycerine (glycerol)

Sifat fisik : a. Boiling point (760mmHg) : 290

oC

b. Specific Heat : 0.5779cal/gmat 26oC

c. Heat of vaporization : 21060cal/gm at

55oC

Page 33: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-33

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)

Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR

d. Heat of formation :159,6 Kcal/gm mole

e. Flash point : 199oC

f. Fire point : 204oC

Sifat kimia :

g. Rumus Molekul : C3H8O3

h. Larut dalam air etil alkohol dan phenol i. Tidak larut dalam senyawa hidrokarbon

j. Bersifat higroskopis

Page 34: ITS NonDegree 1281

BAB I PENDAHULUAN

I-34

Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi

TUGAS AKHIR

HALAMAN INI SENGAJA DIKOSONGKAN