Safetyllah Jatranti

2310100001

Fatih Ridho Muhammad

2310100094

Dosen Pembimbing :

Dr. Lailatul Qadariyah, ST. MT.

Prof. Dr. Ir. Mahfud, DEA.

PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK NYAMPLUNG

MENGGUNAKAN PEMANASAN GELOMBANG MIKRO

LATAR BELAKANG

Indonesia memiliki tegakan alami nyamplung seluas 225.400 Ha,

bila 10% termanfaatkan akan menghasilkan 255 juta liter

biodiesel.

Nyamplung sebagai bahan baku biodiesel

TUJUAN PENELITIAN

1. Mensintesa biodiesel dari minyak nyamplung

2. Mempelajari daya optimal dalam proses

3. Mempelajari jumlah katalis terbaik dalam proses

4. Mempelajari yield dari biodiesel yang dihasilkan

5. Mempelajari pengaruh penambahan ratio mol minyak-metanol terhadap kualitas biodiesel

BIODIESEL

Biodiesel biasa disebut sebagai fatty acid alkil ester, yaitu

bentuk ester dari asam lemak.

Metil Ester

KELEBIHAN BIODIESEL

• Biodesel menghasilkan lebih sedikit asap dan partikulat

• Mempunyai angka setana yang lebih

tinggi • Menghasilkan emisi karbon monoksida

dan hidrokarbon lainnya lebih sedikit • Dapat diperbarui dan biodegradable • Tidak beracun

BIODIESEL

Parameter SNI 04-7182-2006

Massa jenis pada 40°C (g/cm3) 0,85 – 0,89

Viskositas Kinematik pada 40°C, (cSt) 2,3 – 6,0

Angka Setana Min. 51

Titik Nyala (°C) Min. 100

Titik Kabut (°C) Min.18

Kadar Air (%volume) Max. 0,05

Bilangan Iodin (g-I2/100 g) Max. 115

Standar Biodiesel berdasarkan SNI 04-7182-2006

POTENSI MINYAK NYAMPLUNG

No. Jenis Asam Lemak Presentase (%)

1. Asam lemak jenuh 29,415

-Asam Palmitat (C16:0) 14,318

-Asam Stearat (C18:0) 15,097

2. Asam lemak tidak jenuh 70,325

-Asam Palmitoleat (C16:1) 0,406

-Asam Oleat (C18:1) 35,489

-Asam Linoleat (C18:2) 33,873

-Asam Linoleat (C18:3) 0,557

Sumber : Wahyudi dan Anggoro, 2009

DEGUMMING

Degumming adalah suatu proses perlakuan awal terhadap crude

dari minyak nabati berupa proses penghilangan kotoran seperti

getah atau lendir yang terdiri dari fosfatida, protein, residu,

karbohidrat, air dan resin tanpa mengurangi jumlah asam lemak

bebas dalam minyak.

ESTERIFIKASI

Esterifikasi adalah reaksi asam lemak bebas dengan alkohol membentuk alkil ester dan air. Reaksi ini dilakukan dengan menggunakan katalis asam dan disertai pemanasan. Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

TRANS-ESTERIFIKASI

Trans-esterifikasi adalah proses reaksi trigliserida dalam minyak nabati atau lemak hewani dengan alkohol rantai pendek seperti metanol atau etanol menghasilkan biodiesel dan gliserol sebagai produk samping.

PARAMETER DALAM BIODIESEL

Beberapa parameter yang digunakan dalam penentuan karakteristik

biodiesel antara lain :

Viskositas Kinematik

Flash Point

Densitas

Titik Kabut dan Titik Tuang

Bilangan Iodin

Kadar Air

Angka Setana

GELOMBANG MIKRO

Merupakan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 1

mm – 1 m dan frekuensi 300 MHz – 300 GHz. Gelombang ini mampu

membangkitkan panas dari dalam bahan.

a) Perbandingan Temperatur Microwave dengan Pemanasan Konvensional.

b) Kondisi thermal Pemanasan pada Microwave dan Pemanasan Konvensional

GELOMBANG MICROWAVE

Pemanasan dengan gelombang mikro mempunyai kelebihan, yaitu:

1. Pemanasan lebih merata karena membangkitkan panas dari dalam bahan

tersebut.

2. Pemanasannya bersifat selektif artinya tergantung dari konstanta

dielektrik bahan.

3. Waktu reaksi pemanasan dengan Gelombang Mikro jauh lebih cepat jika

dibandingkan dengan waktu reaksi pemanasan konvensional.

4. Pemanasan dengan microwave memiliki panas hilang lebih kecil

dibandingkan dengan pemanasan konvensional.

KATALIS

Katalis CaO teknis (basa padat) dipilih

dalam penelitian ini karena katalis

basa mampu menghasilkan biodiesel

dengan yield besar (>90%), ekonomis

serta katalis padat memiliki umur

lama (dapat diregenerasi kembali)

PENELITIAN SEBELUMNYA

Rahayu Wilujeng dan Ayyu Fityatin (T. Kimia ITS)

Pembuatan Biodiesel

dengan gelombang mikro secara kontinyu.

Daya terbaik 400 watt,

yield 91,77%

Gria Armando dan Rhesa Purnama (T. Kimia ITS)

Pembuatan Biodiesel dengan

gelombang mikro secara batch dengan katalis CaO

yield 60,11 %

Giar Pradipta dan Lukerintaningdinar (T. Kimia ITS)

Pembuatan Biodiesel dari minyak kelapa dengan gelombang mikro secara batch dengan katalis CaO

yield 93 % pada konsentrasi katalis

3%, ratio mol minyak : mol methanol 1:9

2011

2012

2013

DESKRIPSI PERALATAN

Keterangan gambar :

1. Microwave

2. Reaktor ( Labu Leher Satu )

3. Pengatur daya

4. Pengatur waktu

5. Kondensor Reflux

2

1 3

4

5

VARIABEL PERCOBAAN

Dalam penelitian ini digunakan variabel tetap waktu 1 jam dengan kondisi operasi berada pada tekanan atmosferik

Konsentrasi Katalis CaO : 2%, 3%, 4%, 5%, dan 6%

Ratio Mol minyak-metanol : 1:9 dan 1:12

Daya Microwave : 100 W, 264 W, dan 400 W

PROSEDUR PERCOBAAN

Tahap Degumming

+ H3PO4

Refined Oil

Air+asam

fosfat+gum

Pencucian dengan

Air hangat

PROSEDUR PERCOBAAN

Tahap Esterifikasi

+ H2SO4

Campuran

Minyak dan

Metil Ester

Air

Refined Oil

+

Pencucian dengan

Air hangat

Uji kadar FFA

PROSEDUR PERCOBAAN

Tahap Trans-Esterifikasi

+

Biodiesel

Gliserol

Minyak hasil

esterifikasi

+

Campuran katalis

dan Metanol

Pencucian

Biodiesel

dan

pemisahan

Biodiesel

dianalisa sentrifugasi

ANALISA DATA

HASIL PENELITIAN

Parameter Sebelum Degumming Setelah Degumming

Viskositas (400C)/Cst 54,281 45,500

Densitas (gr/ml) 0,951 0,9337

Warna Hijau Cokelat Kemerahan

HASIL PENELITIAN

0

5

10

15

20

25

0,00 5,00 10,00 15,00

FFA

(%

)

Kadar Katalis (% (v/v) )

Ratio 1:20

Ratio 1:30

Ratio 1:40

Pengaruh ratio dan kadar katalis terhadap kadar FFA produk

HASIL PENELITIAN

0

2

4

6

8

10

12

14

0 100 200 300 400

Vis

kosi

tas

(Cst

)

Daya (W)

2% katalis

3% katalis

4% katalis

ratio mol minyak-metanol 1:9

0

2

4

6

8

10

12

14

0 100 200 300 400

Vis

kosi

tas

(Cst

) Daya (W)

2% katalis

3% katalis

4% katalis

ratio mol minyak-metanol 1:12

Pengaruh Daya Microwave terhadap Viskositas Biodiesel

HASIL PENELITIAN

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 100 200 300 400

Yie

ld (

%)

Daya (W)

2% katalis

3% katalis

ratio mol minyak-metanol 1:9

Pengaruh Daya Microwave terhadap Yield Biodiesel

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 100 200 300 400 Y

ield

(%

)

Daya (W)

2% katalis

3% katalis

ratio mol minyak-metanol 1:12

HASIL PENELITIAN

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Vis

kosi

tas

(Cst

)

% Katalis

Daya 100 W

Daya 264 W

ratio mol minyak-metanol 1:9

Pengaruh Konsentrasi Katalis terhadap Viskositas Biodiesel

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Vis

kosi

tas

(Cst

) % Katalis

Daya 100 W

Daya 264 W

ratio mol minyak-metanol 1:12

HASIL PENELITIAN

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6

Yie

ld (

%)

% Katalis

Daya 100 W

ratio mol minyak-metanol 1:9

Pengaruh Konsentrasi Katalis terhadap Yield Biodiesel

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5 6

Yie

ld (

%)

% Katalis

Daya 100 W

ratio mol minyak-metanol 1:12

HASIL PENELITIAN

0

5

10

15

0 2 4 6

Vis

kosi

tas

(Cst

)

% Katalis

Ratio 1:9

Ratio 1:12

Minyak Nyamplung

Daya 100 W

Pengaruh Penambahan Ratio Mol minyak-metanol terhadap Viskositas Biodisel

0

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6

Vis

kosi

tas

(Cst

)

% Katalis

Ratio 1:9

Daya 264 W

0

5

10

15

0 2 4 6

Vis

kosi

tas

(Cst

)

% Katalis

Ratio 1:9

Ratio 1:12

Minyak Nyamplung

Daya 400 W

HASIL PENELITIAN

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6

Yie

ld (

%)

% Katalis

Ratio 1:9

Ratio 1:12

Daya 100 W

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6

Yie

ld (

%)

% Katalis

Ratio 1:9

Ratio 1:12

Daya 264 W

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6

Yie

ld (

%)

% Katalis

Ratio 1:9

Ratio 1:12

Daya 400 W

Pengaruh Penambahan Ratio Mol minyak-metanol terhadap Yield Biodisel

Perbandingan Biodiesel Hasil Penelitian dengan SNI

Parameter SNI 04-7182-

2006

Produk

Biodiesel

Massa jenis pada 40°C

(g/cm3)

0,85 – 0,89 0,8860

Viskositas Kinematik

pada 40°C, (cSt)

2,3 – 6,0 4,545

Cetane Number Min. 51 -

Cetane Index Min. 45* 46,95

Titik Nyala (°C) Min. 100 > 200

Keterangan : *Acuan berdasarkan keputusan Dirjen Migas tahun 2006 tentang spesifikasi bahan bakar solar 48 Data merupakan variabel terbaik (kadar katalis 4% (w/w), ratio mol minyak-metanol 1:9 serta daya 100W)

KESIMPULAN

1. Minyak nyamplung dapat digunakan menjadi bahan baku pembuatan biodiesel menggunakan katalis CaO dengan menggunakan radiasi gelombang mikro.

2. Daya microwave optimal yang digunakan untuk proses trans-esterifikasi adalah 100W.

3. Jumlah katalis yang digunakan untuk menghasilkan biodiesel dengan kualitas terbaik adalah 4% (w/w) bahan baku (minyak nyamplung).

4. Yield biodiesel terbaik yang dihasilkan adalah 94% pada variabel ratio mol minyak-metanol 1:9; kadar katalis 4% (w/w) minyak nyamplung dan Daya microwave 100W.

5. Penambahan ratio mol minyak-metanol dari 1:9 menjadi 1:12 tidak menghasilkan perubahan yang signifikan terhadap kualitas produk biodiesel yang dihasilkan, sehingga ratio mol minyak-metanol yang optimal adalah 1:9.

SARAN

• Penelitian lebih lanjut tentang optimasi proses esterifikasi sehingga didapatkan kondisi operasi yang optimal mengingat kadar FFA yang tinggi pada minyak nyamplung.

• Penelitian lebih lanjut tentang pembuatan biodiesel dari minyak nyamplung menggunakan metode lain untuk pencarian kondisi operasi yang optimal dan ekonomis.

THANK YOU !

Safetyllah Jatranti

2310100001

Fatih ridho muhammad

2310100094

Dosen Pembimbing :

Dr. Lailatul Qadariyah, ST. MT.

Prof. Dr. Ir. Mahfud, DEA.

PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK NYAMPLUNG

MENGGUNAKAN PEMANASAN GELOMBANG MIKRO

Kadar FAME = 83,49 %