Kajian transesterifikasi in situ biji jarak pagar (Jatropha curcas L.) pada berbagai kondisi operasi

Abstract

Proses produksi biodiesel umumnya dilakukan melalui beberapa tahapan proses, yaitu ekstraksi minyak dari bahan baku, pemurnian minyak, dan transesterifikasi minyak menjadi biodiesel. Tahapan-tahapan proses yang harus dilalui dalam pembuatan biodiesel ini menyebabkan rendahnya efisiensi dan tingginya konsumsi energi, yang mengakibatkan tingginya biaya produksi biodiesel. Oleh karena itu perlu dikembangkan proses pembuatan biodiesel yang bersifat sederhana, efisien dan hemat energi, serta dapat menghasilkan biodiesel berkualitas tinggi melalui proses transesterifikasi in situ. Tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari proses transesterifikasi in situ biji jarak pada berbagai kondisi operasi dengan mempelajari pengaruh suhu, kecepatan pengadukan, dan waktu proses terhadap rendemen dan kualitas biodiesel yang dihasilkan. Penelitian ini mencakup dua tahapan, yaitu tahap persiapan bahan baku dan tahap penelitian utama. Tahap persiapan bahan baku menghasilkan biji jarak dengan kadar air ≤1%, yang kemudian diperkecil ukurannya sampai 35 mesh. Biji jarak yang sudah diperkecil ukurannya kemudian digunakan dalam tahap penelitian utama, yaitu tahap transesterifikasi in situ. Kondisi operasi pada transesterifikasi in situ divariasikan pada suhu 40, 50, dan 60ºC; waktu 3, 4, dan 5 jam; dengan kecepatan pengadukan 700, 800, dan 900 rpm. Perbandingan metanol/heksan/bahan (v/v/b) yang digunakan adalah 6:1:1 dan konsentrasi KOH 0.075 mol/liter metanol. Analisis data menunjukkan bahwa suhu, kecepatan pengadukan, dan lama proses tidak berpengaruh nyata terhadap rendemen dan viskositas biodiesel. Suhu, lama proses, serta interaksi antar faktor suhu, kecepatan pengadukan, dan lama proses berpengaruh nyata terhadap bilangan asam biodiesel. Sedangkan pada bilangan penyabunan dan bilangan ester biodiesel, suhu serta interaksi antar faktor suhu dan kecepatan pengadukan memberikan pengaruh yang nyata. Berdasarkan hasil penelitian, kondisi transesterifikasi in situ yang direkomendasikan untuk skala komersial adalah pada suhu 40ºC, kecepatan pengadukan sebesar 700 rpm, dan waktu proses selama 3 jam (A1B1C1). Kondisi perlakuan ini dipilih karena menggunakan energi yang lebih rendah dibandingkan perlakuan lainnya. Hal ini didukung oleh hasil analisis statistik yang menunjukkan bahwa rendemen dan viskositas yang dihasilkan tidak berbeda nyata pada setiap kondisi operasi yang diterapkan, serta karakteristik biodiesel yang dihasilkan telah memenuhi Standar Biodiesel Indonesia. Adapun nilai dari bilangan asam, bilangan penyabunan, bilangan ester, dan viskositasnya pada kondisi proses ini masing-masing sebesar 0.49 mg KOH/g, 201.36 mg KOH/g, 200.87 mg KOH/g, dan 3.49 cSt.