PENDAHULUAN
Dewasa ini sumber energi utama yang digunakan di berbagai
Negara adalah minyak bumi. Eksploitasi secara ekstensif dan berkepanjangan
menyebabkan cadangan minyak bumi semakin menipis dan harganya melonjak secara
tajam dari tahun ke tahun. Di antara berbagai produk olahan minyak bumi,
seperti bensin, minyak tanah, minyak solar, dan avtur. Solar merupakan bahan
bakar yang tergolong paling banyak digunakan karena kebanyakan alat
transportasi, alat pertanian, penggerak generator listrik dan peralatan berat
lainnya menggunakan solar sebagai sumber energi. Mengingat arti penting solar
serta cadangan minyak bumi yang semakin menipis, berbagai upaya telah
dilakukan untuk mencari energi alternatif pengganti bahan bakar diesel
tersebut. Bahan bakar alternatif yang saat ini sangat menjanjikan sebagai
pengganti petrodisel adalah minyak sawit dan hasil olahannya yang disebut
dengan biodiesel. Namun sayangnya minyak sawit memiliki sifat mudah teroksidasi
dan menjadi rusak karena minyak sawit banyak mengandung asam lemak. Penggunaan
langsung minyak sawit dapat menyebabkan kerusakan mesin diesel karena hasil
pembakaran minyak sawit membentuk deposit pada pipa injektor mesin diesel dan
asap berlebih. Selain itu minyak sawit juga memiliki viskositas yang lebih
tinggi dari pada petrodiesel. Dari sisi ekonomi penggunaan minyak sawit secara
langsung juga kurang menguntungkan karena harus bersaing dengan minyak goreng
komersial yang pada gilirannya mengganggu ketahanan pangan. Konversi minyak
sawit murah seperti CPO parit atau minyak goreng bekas menjadi biodiesel
diperlukan agar minyak sawit dapat digunakan sebagai bahan bakar tanpa
mengganggu ketahanan pangan.
i.
Tujuan
Adapun
tujuan dari penulisan makalah Pembuatan Biodiesel dari Minyak Jelantah ini
adalah sebagai berikut :
·
Mengenalkan
sumber energi terbarukan biodiesel yang terbuat dari limbah minyak jelantah.
·
Diharapkan
dapat membantu mengurangi pencemaran lingkungan akibat pembuangan limbah minyak
goreng.
·
Mengetahui
metode pembuatan biodiesel dari minyak jelantah.
·
Dengan
menggunakan biodiesel dari minyak jelantah diharapkan dapat membantu mengurangi
emisi karbon dan polusi ( lebih ramah lingkungan).
ii.
Rumusan
Masalah
·
Bagaimana
reaksi pembuatan biodiesel dari minyak jelantah?
·
Apakah
bahaya dari minyak jelantah?
·
Bagaimana
cara pembuatan biodiesel dari minyak jelantah?
iii.
Manfaat
Penulisan ini diharapkan mampu memberikan wawasan
tentang pemanfaatan limbah, dalam hal ini yaitu minyak goreng bekas/jelantah
yang dapat digunakan untuk pembuatan biodiesel. Sekaligus dapat memberikan
pengetahuan tentang pembuatan biodiesel dari minyak jelantah dan manfaat
pembuatannya.
BAB 2
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Biodiesel
Biodiesel merupakan bahan bakar yang
terdiri dari campuran mono-alkil 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.
Sebuah proses dari transesterifikasi
lipid digunakan untuk mengubah minyak dasar menjadi ester yang diinginkan dan
membuang asam lemak bebas. Setelah melewati proses ini, tidak seperti minyak
sayur langsung, biodiesel memiliki sifat pembakaran yang mirip dengan diesel
(solar) dari minyak bumi, dan dapat menggantikannya dalam banyak kasus. Namun,
biodiesel lebih sering digunakan sebagai penambah untuk diesel petroleum,
meningkatkan bahan bakar diesel petrol murni ultra rendah belerang yang rendah
pelumas.
Biodiesel merupakan kandidat yang
paling dekat untuk menggantikan bahan bakar fosil sebagai sumber energi
transportasi utama dunia, karena ia merupakan bahan bakar terbaharui yang dapat
menggantikan diesel petrol di mesin sekarang ini dan dapat diangkut dan dijual
dengan menggunakan infrastruktur sekarang ini.
Penggunaan dan produksi biodiesel
meningkat dengan cepat, terutama di Eropa, Amerika Serikat, dan Asia, meskipun
dalam pasar masih sebagian kecil saja dari penjualan bahan bakar. Pertumbuhan
SPBU membuat semakin banyaknya penyediaan biodiesel kepada konsumen dan juga
pertumbuhan kendaraan yang menggunakan biodiesel sebagai bahan bakar.
2.2 Minyak Jelantah
Minyak jelantah (bahasa Inggris: waste cooking oil) adalah minyak limbah yang bisa
berasal dari jenis-jenis minyak goreng seperti halnya minyak jagung, minyak
sayur, minyak samin dan sebagainya, minyak ini merupakan minyak bekas pemakaian
kebutuhan rumah tangga umumnya. Minyak yang telah dipakai untuk menggoreng
menjadi lebih kental, mempunyai asam lemak bebas yang tinggi dan berwarna
kecokelatan. Selama menggoreng makanan, terjadi perubahan fisiko-kimia, baik
pada makanan yang digoreng maupun minyak yang dipakai sebagai media untuk
menggoreng, dapat digunakan kembali untuk keperluaran kuliner akan tetapi bila
ditinjau dari komposisi kimianya, minyak jelantah mengandung senyawa-senyawa
yang bersifat karsinogenik, yang terjadi selama proses penggorengan. Jadi jelas
bahwa pemakaian minyak jelantah yang berkelanjutan dapat merusak kesehatan
manusia, menimbulkan penyakit kanker, dan akibat selanjutnya dapat mengurangi
kecerdasan generasi berikutnya.
Minyak jelantah juga dapat digunakan kembali sebagai minyak goreng yang
bersih tanpa kotoran, dengan cara minyak jelantah tersebut direndam bersama
dengan ampas tebu, maka nantinya warna coklat dan kotoran pada minyak jelantah
akan terserap oleh ampas tebu tersebut, sehingga minyak jelantah tersebut akan
kembali bersih dan dapat dipakai kembali.
Umumnya, minyak goreng digunakan untuk
menggoreng dengan suhu minyak mencapai 200-300 °C. Pada suhu ini, ikatan
rangkap pada asam lemak tidak jenuh rusak, sehingga tinggal asam lemak jenuh
saja. Risiko terhadap meningkatnya kolesterol darah tentu menjadi semakin
tinggi. Selain itu, vitamin yang larut di dalamnya, seperti vitamin A, D, E,
dan K ikut rusak. Kerusakan minyak goreng terjadi atau berlangsung selama
proses penggorengan, dan itu mengakibatkan penurunan nilai gizi terhadap
makanan yang digoreng. Minyak goreng yang rusak akan menyebabkan tekstur,
penampilan, cita rasa dan bau yang kurang enak pada makanan. Dengan pemanasan
minyak yang tinggi dan berulang-ulang, juga dapat terbentuk akrolein, di mana
akrolein adalah sejenis aldehida yang dapat menimbulkan rasa gatal pada
tenggorokan, membuat batuk konsumen dan yang tak kalah bahaya adalah dapat
mengakibatkan pertumbuhan kanker dalam hati dan pembengkakan organ, khususnya
hati dan ginjal.
Minyak goreng yang telah dipakai
secara berulang-ulang, akan mengalami beberapa reaksi yang dapat menyebabkan
menurunkan mutu minyak. Pada suhu pemanasan sampai terbentuk akrolein. Minyak
yang telah digunakan untuk menggoreng akan mengalami peruraian molekul-molekul,
sehingga titik asapnya turun. Bila minyak digunakan berulang kali, semakin
cepat terbentuk akrolein. Yang membuat batuk orang yang memakan hasil
gorengannya. Jelantah juga mudah mengalami reaksi oksidasi sehingga jika
disimpan cepat berbau tengik.
Bahan dasar minyak goreng bisa
bermacam-macam seperti kelapa, sawit, kedelai, jagung dan lain-lain. Meski
beragam secara kimia isi kandungannya sebetulnya tak jauh beda, yakni terdiri
dari beraneka asam lemak jenuh (AL) dan asam lemak tidak jenuh (ALT). Dalam
jumlah kecil kemungkinan terdapat juga lesitin, cephalin, fosfatida lain,
sterol, asam lemak bebas, lilin, pigmen larut lemak, dan hidrokarbon, termasuk
karbohidrat dan protein. Hal yang kemungkinan berbeda adalah komposisinya.
Selain itu, minyak jelantah juga
disukai jamur aflatoksin sebagai tempat berkembang biak. Jamur ini menghasilkan
racun aflatoksin yang menyebabkan berbagai penyakit, terutama hati/liver.
Selanjutnya, proses dehidrasi (hilangnya air dari minyak) akan meningkatkan
kekentalan minyak dan pembentukan radikal bebas (molekul yang mudah bereaksi
dengan unsur lain). Proses ini menghasilkan zat yang bersifat toksik (berefek
racun) bagi manusia.
Jadi, penggunaan minyak jelantah
secara berulang berbahaya bagi kesehatan. Proses tersebut dapat membentuk
radikal bebas dan senyawa toksik yang bersifat racun. Pada minyak goreng merah,
seperti minyak kelapa sawit, kandungan karoten pada minyak tersebut menurun
setelah penggorengan pertama. Dan hampir semuanya hilang pada penggorengan
keempat. Minyak jelantah sebaiknya tidak digunakan lagi bila warnanya berubah
menjadi gelap, sangat kental, berbau tengik, dan berbusa.
Untuk itu perlu penanganan yang tepat
agar limbah minyak jelantah ini dapat bermanfaat dan tidak menimbulkan kerugian
dari aspek kesehatan manusia dan lingkungan. Salah satu bentuk pemanfaatan
minyak jelantah agar dapat bermanfaat dari berbagai macam aspek ialah dengan
mengubahnya secara proses kimia menjadi biodiesel. Hal ini dapat dilakukan
karena minyak jelantah juga merupakan minyak nabati, turunan dari CPO (crude
palm oil). Biodiesel dari substrat minyak jelantah merupakan alternatif bahan
bakar yang ramah lingkungan sebagaimana biodiesel dari minyak nabati lainnya.
Hasil uji gas buang menunjukkan keunggulan FAME dibanding solar, terutama
penurunan partikulat/debu sebanyak 65%. Biodiesel dari minyak jelantah ini juga
memenuhi persyaratan SNI untuk Biodiesel.
2.3 Proses yang Digunakan dalam Pembuatan Biodiesel dari Minyak
Jelantah
Reaksi yang digunakan dalam pembuatan
biodiesel dari minyak jelantah ini adalah reaksi trans-esterifikasi.
Reaksi transesterifikasi mengubah
trigliserida (96-98 %minyak) dan alkohol menjadi ester, dengan sisa gliserin
sebagai produk sampingnya. Hasilnya molekul-molekul trigliserida yang panjang
dan bercabang diubah menjadi ester-ester yang lebih kecil yang memiliki ukuran
dan sifat yang serupa dengan minyak solar.
Alkohol yang digunakan adalah alkohol
dengan rantai pendek, seperti metanol, etanol dan butanol. Metanol dan etanol
dapat dengan mudah dihasilkan dari bahan nabati. Etanol menghasilkan etil ester
yang lebih sedikit dan meninggalkan sisa karbon yang banyak. Metanol selain
harganya yang lebih murah, juga adalah jenis alkohol yang paling umum
digunakan. Katalis digunakan untuk mempercepat jalannya reaksi (Encinar, 1999).
Metanol dan etanol adalah jenis
alkohol yang banyak dipakai dalam industri, karena kedua jenis alkohol ini
memberikan reaksi yang relatif lebih cepat. Reaksi dengan alkohol yang
mempunyai titik didih lebih rendah dilaksanakan pada suhu 60-65 ºC, sedangkan
untuk reaksi dengan alkohol yang mempunyai titik didih tinggi dilakukan pada
suhu 200-250 ºC. Reaktor yang dipakai diusahakan dalam keadaan kering dan kadar
asam lemak bebas yang ada dalam minyak atau lemak harus kecil. Konsentrasi
katalisator akan berkurang karena air dan asam lemak bebas akan bereaksi dengan
katalisator yang sifatnya basa dan membentuk sabun.
BAB
3
CARA
KERJA
Alat dan Bahan
1. 1 liter minyak goreng bekas
2. 2 gram KOH
3. 20gram Metanol
4. Gelas ukur ukuran 250 mL
5. Gelas beker ukuran 1000 mL
6. Pengaduk / pipet
7. Kompor
8. Termometer
9. Panci stainless steels (jangan gunakan panci aluminium
karena dikhawatirkan akan terjadi reaksi lain)
Cara Kerja
1.
Timbang
2 gr KOH
2.
Timbang
20 Gr Methanol
3.
Timbang
200 gr minyak jlantah
4.
Larutkan
KOH dalam methanol
5.
Pasang
labu leher 3 diatas hot plate berserta pipa pendingin yang dipasang yang dipasang
pada labu leher 3
6.
Agar
lebih aman dalam pemasangan dalam pemasangan labu leher 3 dan pipa pendigin
sebaiknya menggunakan standart, statif, dan klem sebagai penyangga
7.
Masukkan
semua larutan kedalam labu leher 3
8.
Masukkan
magnet kedalam labu leher 3
9.
Panaskan
dan aduk larutan tersebut hingga suhu 550 C sampai 60o C.
Pertahankan suhu tersebut selama 1 jam (perhitungan 1 jam dimulai dari 550
C.
10. Dinginkan
hingga suhu 400 C
11. Tuang biodiesel kedalam corong pisah dan diamkan
beberapa saat hingga membentuk 2 lapisan (dilakukan berulang)
12. Keluarkan masing masing lapisan dari corong pisah dan
tampung pada tempat yang berbeda
13. Netralkan lapisan atas yang merupakan biodeisel dengan
menggunakan asam asetat (cek dengan menggunakan kertas Ph)
14. Cuci biodiesel dengan cara menambahkan air hangat (550
C sampai 600 C) kemudian aduk dengan pengaduk gelas secara perlahan
– lahan. Air hangat yang digunakan untuk memcuci biodiesel secukupnya yaitu
sampai terlihat 2 lapisan air dan biodieselnya
15. Tuangkan kedalam corong pisah, diamkan beberapa saat
hinggalarutan memisah sempurna
16. Keluarkan lapisan bawah yang merupakan air kotor dari
corog pisah
17. Ulangi proses pencucian biodiesel beberapa kali sampai diperoleh
biodiesel yang muri
18. Tes biodiesel dengan pembakaran, jika api tetap
menyala dalam waktu 10 menit maka biodiesel bisa dinyatakan layak pakai.
BAB
4
PEMBAHASAN
Biodiesel salah satu
bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan, tidak mempunyai efek terhadap
kesehatan yang dapat dipakai sebagai bahan bakar kendaraan bermotor dapat
menurunkan emisi bila dibandingkan dengan minyak diesel. Sebuah proses dari
transesterifikasi lipid digunakan untuk mengubah minyak dasar menjadi ester
yang diinginkan dan membuang asam lemak bebas. Setelah melewati proses ini,
tidak seperti minyak sayur langsung, biodiesel memiliki sifat pembakaran yang
mirip dengan diesel (solar) dari minyak bumi, dan dapat menggantikannya dalam
banyak kasus. Namun, biodiesel lebih sering digunakan sebagai penambah untuk
diesel petroleum, meningkatkan bahan bakar diesel petrol murni ultra rendah
belerang yang rendah pelumas.
Reaksi
transesterifikasi merupakan reaksi antara trigliserida dengan alkohol membentuk
metil ester asam lemak (FAME) dan gliserol sebagai produk samping. Persamaan
umum Reaksi transesterifikasi ditunjukkan seperti di bawah ini
CH2―O―COR1
R1COOCH3 CH2OH
CH―O―COR2 + 3CH3OH katalis
R2COOCH3 +
CHOH
CH2―O―COR3
R3COOCH3 CH2OH
Trigliserida
Metanol Metil Ester
Gliserol
R1, R2, R3 adalah
rantai karbon asam lemak jenuh maupun asam lemak tak jenuh
Dalam penggunaannya, minyak goreng mengalami perubahan kimia akibat oksidasi
dan hidrolisis, sehingga dapat menyebabkan kerusakan pada minyak goreng tersebut.
Melalui proses tersebut beberapa trigliserida akan terurai menjadi
senyawa-senyawa lain, salah satunya Free Fatty Acid (FFA) atau asam lemak.
Kandungan asam lemak bebas ini lah yang kemudian akan diesterifikasi dengan
methanol menghasilkan biodiesel. Sedangkan kandungan trigliseridanya
ditransesterifikasi dengan metanol, yang juga menghasilkan biodiesel dan
gliserol.
Katalis (dalam hal
ini adalah NaOH) berfungsi untuk menurunkan energi aktivasi sehingga kecepatan
reaksi menjadi lebih tinggi pada suatu kondisi tertentu. Semakin banyak katalis
maka energi aktivasi suatu reaksi akan semakin kecil, akibatnya produk akan
semakin cepat terbentuk.
Biodiesel mengurangi
pencemaran hidrokarbon yang tidak terbakar, karbon monoksida, sulfur dan hujan
asam. Menggurangi beban lingkungan karena sampah/limbah biodiesel tidak
menambah jumlah gas karbon dioksida, karena minyak berasal dari
tumbuhan/nabati. Energi yang dihasilkan mesin diesel lebih sempurna
dibandingkan solar sehingga mesin yang menggunakan biodiesel tidak mengeluarkan
asap hitam berupa karbon atau CO2, sedangkan mesin yang menggunakan solar
mengeluarkan asap hitam. Selain itu, biodiesel mengeluarkan aroma khas seperti
minyak bekas menggoreng makanan.
Dari hasil praktikum didapatkan 130 mL biodiesel.
Analisis Laboratorium Sifat – sifat Biodiesel dari
Minyak Jelantah
Sifat fisik Unit Hasil ASTM Standar (Solar)
2. Flash point °C 170 Min.100
3. Viskositas (40°C) cSt. 4,9 1,9-6,5
4. Bilangan setana – 57 Min.40
5. Cloud point °C 3,3 –
6. Sulfur content % m/m << 0.01 0.05 max
7. Calorific value kJ/kg 38.542 45.343
8. Density (15°C) Kg/l 0,93 0,84
9. Gliserin bebas Wt.% 0,00 Maks.0,02
Bahan bakar yang berbentuk cair ini bersifat
menyerupai solar, sehingga sangat prosfektif untuk dikembangakan. Apalagi
biodiesel memiliki kelebihan lain dibanding dengan solar, yakni:
– Bahan bakar ramah lingkungan karena menghasilkan emisi yang jauh lebih baik
(free sulphur, smoke number rendah) sesuai dengan isu-isu global.
– Cetane number lebih tinggi (>57) sehingga
efisiensi pembakaran lebih baik dibandingkan dengan minyak kasar.
– Memiliki sifat pelumasan terhadap piston mesin dan dapat terurai
(biodegradable).
– Merupakan renewable energy karena terbuat dari bahan alam yang dapat
diperbaharui.
– Meningkatkan independensi suplai bahan bakar karena dapat diproduksi secara
lokal.
BAB 5
PENUTUP
Kesimpulan
Dari praktikum yang dilaksanakan pada hari Kamis, 26
Februari 2015 s/d Senin, 2 Maret 2015 dapat diambil beberapa kesimpulan, antara
lain :
·
Biodiesel
merupakan salah satu alternative bahan bakar ramah lingkungan yang berbahan
dasar minyak jelantah (limbah penggorengan).
·
Pembuatan
biodiesel dari minyak jelantah sangat sederhana baik berupa alat, bahan dan
pengolahannya dan dapat dipraktekkan oleh para pelajar.
·
Pemanfaatan
minyak jelantah sebagai bahan bakar motor diesel merupakan suatu cara
pembuangan limbah (minyak jelantah) yang menghasilkan nilai ekonomis serta
menciptakan bahan bakar alternatif pengganti bahan bakar solar yang bersifat
ethis, ekonomis, dan sekaligus ekologis.
Saran
·
Karena
seiring berjalannya waktu persediaan energi dari fosil semakin berkurang
sehingga solar semakin menipis persediaannya dibandingkan dengan kebutuhan
terhadap solar yang semakin meningkat. Maka sekarang kita dapat memaksimalkan
penggunaan minyak jelantah sebagai penggantinya dan bahan bakar biodiesel.
Karena adanya alternatif ini kita menjadi tidak sangat tergantung akan solar.
·
Membuang
limbah minyak goreng atau minyak jelantah yang dapat menyebabkan pencemaran
lingkungan yang bertentangan dengan prinsip green chemistry, dan mengakibatkan
penyakit apabila dipakai kembali, sebaiknya kita dapat mendaur ulangnya seperti
menjadi bahan bakar biodiesel.
