Aplikasi Adsorben Dalam Proses Pemurnian Biodiesel Jarak Pagar (Jatropha Curcas L.) Menggunakan Metode Kolom

Abstract

Kebutuhan dunia akan bahan bakar terus meningkat sepanjang tahun. Salah satu jenis bahan bakar yang banyak digunakan di Indonesia adalah bahan bakar solar. Impor solar Indonesia mencapai sekitar 5-6 milyar liter atau sekitar 50 % dari total kebutuhan pada tahun 2006. Nilai ini akan terus bertambah, dan diperkirakan permintaan solar tahun 2010 akan mencapai 36 milyar liter. Oleh karena itu, diperlukan bahan bakar alternatif pengganti solar yang dapat diperbarui, seperti biodiesel. Biodiesel adalah bahan bakar yang ramah lingkungan dan dapat diperbarui, yang diproduksi dari minyak nabati seperti minyak jarak pagar. Dalam penggunaannya, biodiesel harus dimurnikan terlebih dahulu untuk menghilangkan bahan pengotor yang terdapat di dalam biodiesel seperti sabun, gliserol air, dan asam lemak bebas. Metode pemurnian biodiesel yang biasa digunakan adalah water washing, yaitu pemurnian menggunakan air hangat. Metode ini memiliki kelemahan, yaitu memerlukan banyak energi dan waktu. Oleh karena itu perlu adanya metode baru yang dapat menghemat energi dan waktu proses produksi biodiesel, seperti metode dry washing menggunakan adsorben. Adsorben yang digunakan adalah aluminium silikat dan magnesium silikat. Penelitian ini bertujuan untuk (1) menentukan adsorben terbaik antara aluminium silikat, magnesium silikat, dan kombinasi dari keduanya dengan berbagai perbandingan, (2) menentukan konsentrasi adsorben dalam pasir kuarsa yang akan digunakan dalam pemurnian biodiesel menggunakan kolom, dan (3) mengetahui pengaruh suhu pemurnian terhadap laju alir dan mutu biodiesel yang dihasilkan. Penelitian pendahuluan yang dilakukan adalah menentukan komposisi aluminium silikat dan magnesium silikat terbaik yang digunakan dalam proses pemurnian biodiesel. Komposisi yang digunakan adalah aluminium silikat 100%, magnesium silikat 100%, dan kombinasi aluminium silikat dan magnesium silikat dengan perbandingan 1:1, 1:2, 1:3, 2:3, 3:2, 3:1, dan 2:1. Pengamatan terhadap biodiesel hasil pemurnian meliputi bilangan asam, kadar sabun, kadar air, kadar gliserol total, bebas, dan terikat. Hasil analisa menunjukkan bahwa komposisi aluminium silikat dan magnesium silikat terbaik untuk memurnikan biodiesel adalah aluminium silikat 100%, dengan nilai bilangan asam 0,4373 mg KOH/g biodiesel, kadar sabun 53,37 ppm, kadar gliserol bebas 0,0054%, gliserol terikat 0,2490%, gliserol total 0,2544%, dan kadar air 0,01%. Penelitian selanjutnya adalah aplikasi aluminium silikat dalam pemurnian biodiesel menggunakan kolom. Proses pemurnian dilakukan dengan mengalirkan biodiesel melalui tumpukan aluminium silikat di dalam kolom dengan memanfaatkan gaya gravitasi, sehingga biodiesel yang keluar dari kolom telah dalam keadaan murni. Untuk memperlancar aliran biodiesel, aluminium silikat dicampur dengan pasir kuarsa dengan konsentrasi 5%, 10%, 15%, dan 20% (bobot aluminium silikat/bobot pasir kuarsa). Konsentrasi aluminium silikat yang terbaik adalah 10%, dengan tingkat kejernihan sebesar 84,1%, pH air pencuci biodiesel sebesar 7,422, dan waktu mengalir sebesar 14,10 detik/ml biodiesel. Metode kolom ini berhasil memurnikan biodiesel, dilihat dari kenaikan nilai kejernihan biodiesel mencapai >80% dan penurunan pH air pencuci biodiesel mencapai 7 (netral) yang cukup signifikan dari biodiesel kasar. Pada penelitian ini juga dilakukan uji coba pengaruh suhu pemurnian menggunakan kolom terhadap laju alir dan mutu biodiesel. Suhu pemurnian yang digunakan adalah 70 oC, 80 oC, dan 90 oC yang dibandingkan dengan suhu kamar (±25 oC). Waktu yang dibutuhkan untuk mengumpulkan 1 L biodiesel yang dimurnikan pada ketiga suhu tersebut lebih kecil daripada pada suhu kamar, yaitu 7,18 menit/L (70 oC), 6,91 menit/L (80 oC), dan 9,87 menit/L (90 oC), sedangkan waktu pengumpulan 1 L biodiesel pada suhu kamar adalah 12,03 menit/L. Akan tetapi, berdasarkan analisis keragaman pada tingkat kepercayaaan 95% (α = 0,05), suhu pemurnian tidak berpengaruh nyata terhadap waktu pengumpulan biodiesel. Suhu pemurnian juga tidak berpengaruh nyata terhadap kadar sabun, kadar air, kadar gliserol bebas, dan gliserol terikat biodiesel, tetapi berpengaruh nyata terhadap bilangan asam biodiesel, yaitu pada suhu pemurnian 90oC. Nilai bilangan asam pada suhu ini meningkat, hingga mendekati standar SNI 04-7182-2006 (max 0,8 mg KOH/g biodiesel), yaitu sebesar 0,7691 mg KOH/g biodiesel, sedangkan bilangan asam biodiesel yang dimurnikan pada suhu kamar, 70 oC, dan 80 oC secara berurutan adalah 0,5479, 0,5510, dan 0,5789 mg KOH/g biodiesel.