PEMBUATAN BIODIESEL
Dosen pengampu : Yernisa S.Tp, M.Sc
Disusun oleh :
Noviyati(J1A215005)
Putri Celine N.Y(J1A215055)
Muhammad Rizki(J1A215001)
Iwan Saputra Saragih (J1A215026)
BJURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS JAMBI
2018
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Ketergantungan terhadap sumber daya alam minyak bumi untuk memenuhi kebutuhan hidup sehari-hari menyebabkan semakin menipisnya cadangan minyak bumi. Berbagai macam penelitian telah dilakukan untuk mengembangkan sumber energy alternative dari sumber daya alam yang dapat diperbarui dan limbah-limbah industry yang masih dapat diolah untuk menggantikan minyak bumi.
Cadangan energy fosil kita semakin hari semakin berkurang,sedangkan kebutuhannya terus meningkat. Perkiraan yang esktrem menyebutkan,minyak bumi di Indonesia dengan tingkat konsumsi seperti ini akan habis dalam wakt 10-15 tahun lagi. Konsumsi bahan bakar minyak (BBM) secaranasional mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Disisi lain,produksi minyak bumi dalam negeri menunjukkan tren menurun.
Ketika bahan bakar minyak (BBM) sebagai energy yang tidak dapat didaur ulang,lama kelamaan persediaan bahan bakar minyak mulai menipis dan mahal,maka banyak Negara yang berusaha keras mencari sumber energy alternative. Bahan bakar minyak (BBM) dan atau pengganti energy fosil (solar,minyak tanah dan minyak bakar),ada pula jarak pagar (Jatropha curcas L) yang bisa menjadi bahan bakar hayati dengan sumber energy terbarukan atau energy hijau yang terbarukan (biofuel).
Rumusan Masalah
Apa yang dimaksud dengan pure plant oil (PPO)?
Bagaimana teknologi proses pembuatan pure plant oil?
Apa bahan yang digunakan dalam pembuatan pure plant oil?
Bagaimana Proses pembuatan biodiesel dari biji jarak dan Pemanfaatan minyak biji jarak?
Tujuan
Pembuatan makalah ini bertujuan untuk mengetahui tentang pure plant oil, Proses pembuatan PPO (Pure plant oil) dan proses pembuatan biodiesel dari biji jarak.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Bahan Bakar Nabati
Menurut Sofyan (2012:32) dalam bukunya yang berjudul Panduan Membuat Sendiri Bensin dan Solar, menjelaskan bahwa bahan bakar nabati atau disebut juga biofuel didefinisikan sebagai bahan bakar yang berbasis nabati, termasuk didalamnya biodiesel, bioethanol, dan bio-oil. Indonesia diyakini memiliki sumber biofuel yang berlimpah termasuk diantaranya kelapa sawit, jarak, biji rapa, kelapa dan kemiri sunan.
Pure Plant Oil
PPO (pure plant oil) adalah minyak nabati yang telah malalui proses pemurnian seperti proses degumming (penghilangan getah) dan penyaringan. Pada proses pembuatan PPO tidak diperlukan proses bleaching (pemucatan) dan deodorisasi (penghilang bau) seperti pada proses pembuatan minyak goring, karena PPO ditujukan sebagai subtitusi bahan bakar mesin diesel ”tidak bergerak” seperti genset. Viskositas PPO umumnya masih sekitar 30-40 cst, sehingga diperlukan converter untuk menurunkannya.
Tanaman Jarak
Tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) termasuk famili Euphorbiaceae, merupakan tanaman tahunan toleran kekeringan yang memiliki nilai ekonomis tinggi karena dapat sebagai sumber energi alternatif (Dwary dkk,2006).
Jarak pagar dapat tumbuh mulai dari daerah beriklim sangat kering hingga sangat basah dan lahan marginal (Foidl et al., 1996; Heller, 1996; Gubitz et al., 1999; Openshaw, 2000), namun demikian untuk dapat berproduksi baik tanaman tetap membutuhkan batasbatas kondisi ekosistem tertentu. Budidaya tanaman jarak pagar pada lokasi yang sesuai akan memberikan tingkat produksi yang optimal.
Biji Jarak
Komposisi biji jarak terdiri dari 20% kulit dan 80% biji (daging), mengandung 40-60% minyak. Kandungan minyak mentahnya 32-48% dan sisanya adalah ampas.Jarak pagar termasuk dalam familia Euphorbiaceae satu famili dengan tanaman karet dan ubikayu.
BAB III
ISI
3.1 Bahan Yang Digunakan Untuk Pembuatan Pure Plant Oil
Pure plant oil dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung minyak baik yang berasal dari hewan maupun tumbuh-tumbuhan. Minyak yang biasanya digunakan yaitu jarak pagar,Kelapa/kopra dan kelapa sawit.
3.2 Proses Produksi PPO
a) Proses Ekstrasi Mekanis
Proses Ekstrasi mekanis bertujuan untuk memperoleh minyak dari biji yang mengandung minyak. Proses yang sering digunakan adalah pengepresan hidrolik (hydraulic presssing) dan pengepresan berulir (screw press). Ekstrasi mekanis dipandang lebih ekonomis, terutama untuk bahan-bahan yang mengandung minyak lebih besar dari 10%.
1. Pengepresan Hidrolik (Hydraulic Presssing)
Metode hydraulic presssing merupakan proses ekstrasi dengan memanfaatkan tekanan. Banyaknya minyak terekstrasi tergantung dari besarnya tekanan, lama pengepresan, dan kandungan minyak dalam bahan asal. Tekanan yang umum digunakan pada hydraulic presssing sekitar 140,6 kg/cm (136 atm) dan digunakan untuk bahan-bahan yang mengandung minyak lebih besar dari 20%.
Biji yang mengandung minyak dimasak dahulu sebelum dipres dengan tujuan menggumpalkan protein, mematikan enzim-enzim terutama enzim lipase, dan untuk membuka sel-sel pembungkus minyak di dalam daging biji. Biji kemudian dipres hingga menghasilkan minyak. Kemudian dilanjutkan dengan penyaringan (filtrasi) untuk menghilangkan kotoran yang masih terkandung dalam minyak.
2. Pengepresan Berulir (Screw Pressing)
Pengepresan berulir memiliki beberapa kelebihan dibanding pengepresan hidrilic yaitu :
a. Biji dapat langsung dipres sehingga menghemat waktu proses.
b. Kapasitas produksi lebih besar karena proses dapat berjalan kontinu.
c. Menghasilkan rendemen yang besar.
Sebagai contoh, biji jarak yang dipres berulir menghasilkan minyak 27-30% dan dari jumlah biji. Minyak yang diproses melalui metode tersebut diproses lebih lanjut untuk menghilangkan fosfor dan asam-asam lemak bebas dalam minyak. Proses penghilangan fosfor disebutdegumming, yaitu menambahkan asa, (umumnya asam fospat) pada konsentrasi 0,01-0,2%. Penghilangan asam-asam lemak bebas dalam minyak melalui proses netralisasi dengan menambahkan larutan alkalin. Minyak yang telah mengalami proses degumming dan netralisasi disebut dengan PPO.
b) Proses Ekstrasi dengan Pelarut
Metode ekstrasi dengan pelarut menghasilkan minyak dengan rendemen tinggi. Namun, metode ini tidak banyak digunakan karena memerlukan biaya investasi yang besar. Bahan yang akan diekstrak minyaknya, dikecilkan ukurannya terlebih dahulu. Umumnya proses ekstraksi berlangsung 6 jam. Biasanya, minyak yang dihasilkan tidak perlu dimurnikan lebih lanjut.
3.3 Proses Pembuatan PPO dari Biji Jarak
3.3.1 Proses Pembuatan Crude Jatropha Oil (CJO)
Tahap ini menghasilkan Crude Jatropha Oil (JCO), yang selanjutnya akan diproses menjadi Jatropha Oil (JO). Rendemen (ampas) yang berbentuk padatan setelah ekstrasi minyak dari biji dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan pupuk organic
a. Biji jarak dibersihkan dari kotoran dengan cara dicuci secara manual atau masinal (dengan mesin).
b. Biji direndam sekitar 5 menit di dalam air mendidih, kemudian ditiriskan sampai air tidak menetes lagi.
c. Biji dikeringkan dengan menggunakan alat pengering atau dijemur di bawah matahari sampai cukup kering, kemudian biji tersebut dimasukkan ke dalam mesin pemisah untuk memisahkan daging biji dari kulit bijinya.
d. Daging biji yang telah terpisah dari kulitnya, digiling dan siap untuk dipres. Lama tenggang waktu dari penggilingan ke pengepresan diupayakan sesingkat mungkin untuk menghindari oksidasi.
e. Proses pengepresan biasanya meninggalkan ampas yang masih mengandung 7 – 10 % minyak. Oleh sebab itu, ampas dari proses pengepresan dilakukan proses ekstraksi pelarut, sehingga ampasnya hanya mengandung minyak kurang dari 0,1% dari berat keringnya. Pelarut yang biasa digunakan adalah pelarut n – heksan dengan rentang didih 60 – 70 °
3.3.2 Proses Pembuatan Biodiesel
CJO merupakan minyak kasar yang belum dapat dimanfaatkan sebagai biodiesel karena CJO harus melewati dua tahap lagi untuk menjadi biodiesel/alternatif BBM. CJO harus melewati tahap :
1) Reaksi Esterifikasi
CJO mempunyai komponen utama berupa trigliserida dan asam lemak bebas. Asam lemak bebas harus dihilangkan terlebih dahulu agar tidak mengganggu reaksi pembuatan biodiesel (reaksi transesterifikasi). Penghilangan asam lemak bebas ini dapat dilakukan melalui reaksi esterifikasi. Secara umum reaksi esterifikasi adalah sebagai berikut.
Pada reaksi ini asam lemak bebas direaksikan dengan metanol menjadi biodiesel sehingga tidak mengurangi perolehan biodiesel. Tahap ini menghasilkan Jatropha Oil (JO) yang sudah tidak mengandung asam lemak bebas, sehingga dapat dikonversi menjadi biodiesel melalui reaksi transesterifikasi.
2) Reaksi Transesterifikasi
Reaksi transesterifikasi merupakan reaksi utama dalam pembuatan biodiesel. Secara umum reaksi transesterifikasi adalah sebagai berikut.
Pada reaksi ini, trigliserida (minyak) bereaksi dengan metanol dalam katalis basa untuk menghasilkan biodiesel dan gliserol (gliserin). Sampai tahap ini, pembuatan biodiesel telah selesai dan dapat digunakan sebagai bahan bakar yang mengurangi pemakaian solar.
Produk sampingan dari proses trans-esterifikasi (metilasi) dapat diperdagangkan sebagai bahan baku industri yang memanfaatkan asam lemak, seperti kertas berkualitas tinggi (high quality paper), pil energi, sabun, kosmetik, obat batuk, dan agen pelembap pada tembakau.
3.3.3 Proses pembuatan biodiesel dari biji jarak
Biji jarak dibersihkan dari kotoran dengan cara dicuci kemudian biji direndam sekitar 5 menit didalam air mendidih dan ditiriskan. Biji dikeringkan dengan alat pengering atau sinar matahari. Kemudian biji dimasukkan kedalam mesin pemisah untuk memisahkan daging biji dari kulit bijinya. Daging biji yang telah terpisah dari kulitnya digiling dan siap untuk di press.
Selanjutnya dilakukan penyaringan untuk mendapatkan CJO (crude Jatropha Oil). Melalui proses pemurnian dengan menggunakan esterifikasi dan transesteriikasi akan dihasilkan bahan bakar cair berupa biodiesel. Sedangkan melalalui proses deasifikasi atau penetralan akan dihasilkan minyak jarak murni atau pure plant oil (PPO). Produk pendamping dari proses ini adalah bungkil dan sludge yang akan diproses kembali menjadi bahan bakar padat ataupun gas.
3.4 Pemanfaatan Minyak Biji Jarak
Konversi jarak pagar kedalam energi terbaharukan akan menghasilkan produk berupa bahan bakar padat, cair dan gas. Masing-masing produk diambil dari bagian jarak pagar yaitu cangkang dan limbah untuk bahan bakar padat. Inti biji untuk cair dengan pemerasan, sedangkan gas melalui proses anaerobic digestionketiganya ditambah dengan daging buah dan menghasilkan gas methane.
1. Bahan bakar cair (liquid biofuels)
Bahan bakar cair merupakan produk utama dari jarak pagar yang terdiri dari cruide jatropha oil (CJO), minyak jarak murni atau pure plant oil (PPO) dan biodiesel. Untuk menghasilkan beberapa bahan bakar diatas dibutuhkan inti biji dari jarak pagar. Beberapa industri pengolahan bahan bakar cair mengikutkan cangkang inti biji untuk proses, sehingga tidak diperlukan proses pengelupasan cangkang dari inti buah.
Ekstraksi minyak jarak dari inti buah atau inti buah dan cangkang dilakukan dengan menggunakan alat pengepresan bisa menggunakan press tipe hidrolik (hydraulic pressing) maupun press tipe ulir (expeller pressing). Masing masing jenis press memiliki kelebihan dan kekurangan. Seperti kapasitas, jumlah rendeman dan inti buah murni atau campuran. Inti buah jarak yang telah kering dimasukan kedalam mesin press, produknya berupa minyak cair dan membutuhkan penyaringan untuk menghilangkan sludge dari hasil ekstraksi. Hasil dari press dan penyaringan berupa minyak mentah jarak pagar atau CJO (cruide jatropha oil). Minyak CJO dapat diaplikasikan sebagai bahan bakar pengganti minyak tanah,. Dapat di bakar langsung dengan spesifikasi kompor tertentu atau dicampur dengan minyak tanah untuk menurunkan viskositasnya.
2. Bahan bakar padat (solid biofuels)
Dalam bagian biji jarak pagar yang terdiri dari inti biji dan cangkang memiliki kandungan minyak 25 - 35 % sehingga masih menyisakan bagian limbah yaitu sludge dan bungkil sebesar 75 - 65 %. Limbah tersebut dapat diproses menjadi bahan bakar dengan proses densifikasi, baik karbonisasi maupun non-karbonisasi. Pada proses karbonisasi, sebelum limbah diproses densifikasi, dimasukan ke dalam reaktor karbonisasi untuk menghilangkan moisture (kandungan air), volatile mater (zat terbang), serta tar. Sedangkan proses non-karbonisai limbah hasil proses ekstraksi langsung dilakukan densifikasi dibentuk briket menggunakan alat press tipe hidrolik maupun ulir. Hasil densifikasi berupa briket yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar padat. Briket langsung dibakar kedalam tungku atau kompor.
3. Bahan bakar gas (anerobic digestion)
Proses anaerobic digestion yaitu proses dengan melibatkan mikroorganisme tanpa kehadiran oksigen dalam suatu digester. Proses ini menghasilkan gas produk berupa metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2) serta beberapa gas yang jumlahnya kecil, seperti H2, N2, dan H2S. Proses ini bisa diklasifikasikan menjadi dua macam yaitu anaerobic digestion kering dan basah. Perbedaan dari kedua proses anaerobik ini adalah kandungan biomassa dalam campuran air. Pada anaerobik kering memiliki kandungan biomassa 25 - 30 % sedangkan untuk jenis basah memiliki kandungan biomassa kurang dari 15 %. Limbah jarak pagar, bungkil dan sludge selain dapat dijadikan bahan bakar padat dengan densification seperti diatas, juga dapat di konversi kedalam bahan bakar gas melalui proses anaerobic digestion. Selain itu, daging buah jarak pagar dapat juga dimasukan kedalam digester untuk menghasilkan biogas.
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Pure plant oil dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung minyak baik yang berasal dari hewan maupun tumbuh-tumbuhan. Minyak yang biasanya digunakan yaitu jarak pagar,Kelapa/kopra dan kelapa sawit. Untuk mendapatkan CJO (crude Jatropha Oil). Melalui proses pemurnian dengan menggunakan esterifikasi dan transesteriikasi akan dihasilkan bahan bakar cair berupa biodiesel. Sedangkan melalalui proses deasifikasi atau penetralan akan dihasilkan minyak jarak murni atau pure plant oil (PPO). Minyak biji jarak dapat digunakan sebagai Bahan bakar cair (liquid biofuels), Bahan bakar padat (solid biofuels) dan bahan bakar gas (anerobic digestion).
4. 2 Saran
Untuk mendapatkan mutu biodiesel yang baik maka biji jarak yang digunakan harus memiliki kualitas yang baik dan kandungan kadar air yang terdapat pada biodiesel harus rendah.
