KIMIA KONTEKSTUAL ENERGI BIODIESEL

ABSTRAK

Kimia dalam Konteks adalah bahan pengajaran kimia yang disusun dengan"memecahkan cetakan." Berbeda dengan pola yang lazim, Kimia dalam Konteks tidak mengajarkan kimia secara terisolasi dari orang-orang dan isu-isu dunia nyata yang mereka hadapi. Demikian pula, Kimia Kontekstual tidak memperkenalkan fakta atau konsep demi “cakupan materi” sebagai bagian dari kurikulum. Sebaliknya,

Kimia dalam Konteks secara hati-hati mencocokkan setiap prinsip kimia terhadap masalah dunia nyata seperti kualitas udara, energi, atau penggunaan air. Masing-masing diperkenalkan atas dasar “kebutuhan-untuk-tahu”, yaitu, pada titik dalam pengajarandi mana ada kebutuhan untuk menunjukkan prinsip. Yang paling penting, artikel kimia ini disajikan dalam materi kimia kontekstuial secara signifikan.

Biodiesel merupakan bahan bakar yang 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.

KATA KUNCI: kimia kontekstual, biodiesel

Indonesia sesungguhnya memiliki potensi sumber energy dalam jumlah besar, beberapa diantaranya bisa segera diterapkan di tanah air, seperti : bioethanol sebagai pengganti bensin, biodiesel untuk pengganti solar, tenaga panas bumi, mikrohidro, tenaga surya, tenaga angin, bahkan limbah sampah organikpun bisa digunakan untuk membangkitkan listrik.

Hampir semua sumber energy tersebut sudah dicoba diterapkan dalam skala kecil di tanah air. Saat ini, kebijakan yang dapat dilakukan pemerintah adalah mengembangkan penggunaan energy alternatif sebagai pengganti bahan bakar konvensional.

Dan Sukabumi sebagai kabupaten terluas di wilayah Jawa Barat, dengan kekayaan alamnya yang melimpah, mempunyai potensi untuk menjadi lumbung bioenergi Nasional. Salah satunya adalah tersedianya lahan yang luas untuk membudidayakan tanaman-tanaman potensial sebagai sumber bahan baku bioenergi. Dan salah satunya adalah Penanaman tanaman Jarak Pagar sebagai biodiesel.

BIODIESEL

 

 

sumber: perkebunan.litbang.pertanian.go.id

Sejarah Biodiesel

Biodiesel pertama kali dikenalkan di Afrika selatan sebelum perang dunia II sebagai bahan bakar kenderaan berat. Konsep penggunaan minyak tumbuh-tumbuhan sebagai bahan pembuatan bahan bakar sudah dimulai pada tahun 1895 saat Dr. Rudolf Christian Karl Diesel (Jerman, 1858-1913) mengembangkan mesin kompresi pertama yang secara khusus dijalankan dengan minyak tumbuh-tumbuhan. Mesin diesel atau biasa juga disebut Compression Ignition Engine yang ditemukannya itu merupakan suatu mesin motor penyalaan yang mempunyai konsep penyalaandi akibatkan oleh kompressi atau penekanan campuran antara bahan bakar dan oxygen di dalam suatu mesin motor, pada suatu kondisi tertentu. Konsepnya adalah bila suatu bahan bakar dicampur dengan oxygen (dari udara) maka pada suhu dan tekanan tertentu bahan bakar tersebut akan menyala dan menimbulkan tenaga atau panas.

Biodiesel Sebagai Pengganti Bahan Bakar

Bahan bakar nabati bioetanol dan biodiesel merupakan dua kandidat kuat pengganti bensin dan solar yang selama ini digunakan sebagai bahan bakar mesin Otto dan Diesel. Pemerintah Indonesia telah mencanangkan pengembangan dan implementasi dua macam bahan bakar tersebut, bukan hanya untuk menanggulangi krisis energi yang mendera bangsa namun juga sebagai salah satu solusi kebangkitan ekonomi masyarakat.

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 hidrokarbon. Jadi komposisi biodiesel dan petroleum diesel sangat berbeda. Biodiesel terdiri dari metil ester asam lemak nabati, sedangkan petroleum diesel adalah hidrokarbon.

Proses Pengolahan

Terdapat tiga rute dasar dalam proses alkoholisis untuk menghasilkan biodiesel, atau alkil ester (Ma, F, 1999). Ketiga rute dasar tersebut yaitu:

1.        Transesterifikasi minyak dengan alkohol melalui katalisis basa.

2.        Esterifikasi minyak dengan methanol melalui katalisis asam secara langsung.

3.        Konversi dari minyak ke fatty acid, kemudian dari fatty acid ke alkylester, melalui katalisis asam.

Pada pembuatan biodiesel dari minyak nabati kadar asam lemak bebas harus dihilangkan terlebih dahulu. Cara pengolahan asam lemak bebas dapat dilakukan dengan cara berikut:

·          Kadar FFA < 2% -------> dengan penetralan,

·          Kadar FFA > 2% -------> dengan esterifikasi asam lemak.

Ø  Proses Pengolahan (Up Stream)

o    Mengontrol jumlah air dan asam lemak bebas pada bahan baku yang baru masuk (minyak ataulemak).

o    Jika tingkat asam lemak bebas atau air terlalu tinggi dimungkinkan terjadi masalah penyabunan (saponifikasi) dan pemisahan gliserin.

Ø  Proses Pengolahan (Main Stream)

1.        Katalis dilarutkan dalam alkohol/metanol dengan pengadukan

2.        Campuran alkohol dan katalis direaksikan secara batch dengan minyak. Sistem dibuat tertutup dari atmosfer untuk mencegah kehilangan alkohol/metanol.

3.        Fase gliserin lebih berat dari fase biodiesel dan keduanya dipisahkan oleh gaya beratdengan hanya menarik gliserin dari dasar tempat vessel.

4.        Setelah fase gliserin dan biodiesel dipisahkan, kelebihan alkohol di tiap fase dipindahkan dengan proses dengan evaporasi atau destilasi.

5.        Produk gliserin terdiri dari katalis yang tidak digunakan dan sabun yang dinetralisasi dengan asam dan dikirim ke tempat penyimpanan sebagai gliserin mentah.

Keunggulan Biodiesel

·          Biodiesel tidak beracun.

·          Biodiesel adalah bahan bakar biodegradable.

·          Biodiesel lebih aman dipakai dibandingkan dengan diesel konvensional.

·          Biodiesel dapat dengan mudah dicampur dengan diesel konvensional, dan dapat digunakan di sebagian besar jenis kendaraan saat ini, bahkan dalam bentuk biodiesel B100 murni.

·          Biodiesel dapat membantu mengurangi ketergantungan kita pada bahan bakar fosil, dan meningkatkan keamanan dan kemandirian energi.

·          Produksi dan penggunaan biodiesel melepaskan lebih sedikit emisi dibandingkan dengan diesel konvensional, sekitar 78% lebih sedikit dibandingkan dengan diesel konvensional.

·          Biodiesel memiliki sifat pelumas yang sangat baik, secara signifikan lebih baik daripada bahan bakar diesel konvensional, sehingga dapat memperpanjang masa pakai mesin.

·          Biodiesel memiliki delay pengapian lebih pendek dibandingkan dengan diesel konvensional.

·          Biodiesel tidak memiliki kandungan sulfur, sehingga tidak memberikan kontribusi terhadap pembentukan hujan asam.

·          Termasuk bahan bakar yang dapat diperbaharui.

·          Tidak memerlukan modifikasi mesin diesel yang telah ada.

Kelemahan Biodiesel

·          Biodiesel saat ini sebagian besar diproduksi dari jagung yang dapat menyebabkan kekurangan pangan dan meningkatnya harga pangan. Hal ini bisa memicu meningkatnya kelaparan di dunia.

·          Biodiesel 20 kali lebih rentan terhadap kontaminasi air dibandingkan dengan diesel konvensional, hal ini bisa menyebabkan korosi, filter rusak, pitting di piston, dll.

·          Biodiesel murni memiliki masalah signifikan terhadap suhu rendah.

·          Biodiesel secara signifikan lebih mahal dibanding diesel konvensional.

·          Biodiesel memiliki kandungan energi yang jauh lebih sedikit dibandingkan dengan diesel konvensional, sekitar 11% lebih sedikit dibandingkan dengan bahan bakar diesel konvensional.

·          Biodiesel dapat melepaskan oksida nitrogen yang dapat mengarah pada pembentukan kabut asap.

·          Biodiesel, meskipun memancarkan emisi karbon yang secara signifikan lebih aman dibandingkan dengan diesel konvensional, masih berkontribusi terhadap pemanasan global dan perubahan iklim.

KESIMPULAN

Biodiesel adalah senyawa alkil ester yang diproduksi melalui proses alkoholisis (transesterifikasi) antara trigliseridan dan metanol atau etanol dengan bantuan katalis basa. Terdapat tiga rute dasar dalam proses alkoholosis untuk menghasilkan biodiesel, atau alkil ester yaitu: melalui katalisis asasm secara langsung. Serta keunggulan Biodiesel tidak beracun, bahan bakar biodegradable, lebih aman dipakai dibandingkan dengan diesel konvensional, dapat dengan mudah dicampur dengan diesel konvensional, dapat digunakan di sebagian besar jenis kendaraan saat ini, bahkan dalam bentuk biodiesel B100 murni.

DAFTAR PUSTAKA :

1.        Karna Wijaya; Biofuel di Indonesia : Prospek, Perspektif dan Strategi Pengembangannya, Jurusan Kimia FMIPA Universitas Gadjah Mada

2.        Tim Sekretariat MAPI-2006; Minyak Kelap Sebagai Bahan Bakar Alternatif (Biofuel dan Biodiesel dariKelapa)

3.        Anas Bunyamin, Pemanfaatan Gliserol Hasil Samping Produksi Biodiesel Jarak Pagar Sebagai Komponen Coal Dust Suppressant, IPB, 2011.

4.        Odi Fauzi, Niamul Huda. Pemanfaatan Biodiesel dan Limbah Produksi. ETC Foundation the Netherlands, 2014.

5.        https://www.kompasiana.com/winarjaki/59b43208085ea6403b2bf723/biodiesel-energi-alternatif-yang-bersahabat-dengan-lingkungan?page=all (Diakses pada 2 Oktober pukul 16.17)