Optimasi Proses Transformasi Minyak Dalam Biji Jarak Pagar Menjadi Biodiesel Dengan Metode Transesterifikasi In Situ

Abstract

Minyak bumi merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Beberapa dampak akibat penggunaan minyak bumi secara berlebihan adalah ketersediannya yang semakin berkurang sehingga meningkatkan harga minyak. Melihat kondisi tersebut, maka diperlukan alternatif bahan bakar nabati sebagai pengganti minyak bumi seperti biodiesel. Tanaman jarak pagar merupakan tanaman penghasil minyak nabati yang bukan merupakan minyak pangan sehingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar biodiesel. Transesterifikasi in situ merupakan metode yang memanfaatkan trigliserida yang berasal dari bahan baku sumber minyak tanpa perlu mengekstrak dan memurnikannya terlebih dahulu untuk mendapatkan biodiesel. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh waktu reaksi dan rasio heksan/total pelarut terhadap rendemen dan kualitas biodiesel serta mengetahui kondisi operasi transesterifikasi in situ yang optimal dalam proses produksi biodiesel. Kondisi operasi divariasikan pada waktu reaksi 4-10 jam dengan rasio heksan/total pelarut 0.01 - 0.416. Konsentrasi KOH yang digunakan sebesar 0.075 mol/L metanol dengan kecepatan pengadukan sebesar 400 rpm dan suhu 50 °C. Penelitian ini dirancang menggunakan Central Composite Design (CCD) dan dianalisis dengan ANOVA dan RSM (Respon Surface Metode). Rendemen biodesel maksimum (63.46%) diperoleh dari kondisi operasi waktu reaksi 5 jam dan rasio heksan/total pelarut 0.35. Berdasarkan hasil analisis varian (α=0.05) faktor perlakuan yang berpengaruh terhadap rendemen hanya rasio heksan/total pelarut, sedangkan pada mutu biodiesel kedua faktor perlakuan tidak berpengaruh. Mutu biodiesel maksimum untuk bilangan asam 0.69 mg-KOH/g, bilangan penyabunan 273.41 mg-KOH/g, bilangan ester 272.72 mg-KOH/g, viskositas 3.46 cSt, dan densitas 0.87 g/cm3. Sedangkan hasil optimasi dengan RSM, rendemen tertinggi biodiesel (57.44%) diperoleh dari kondisi operasi waktu reaksi 7.08 jam dan rasio heksan/total pelarut 0.32 dengan mutu bilangan asam 0.48 mg-KOH/g, bilangan penyabunan 281.72 mg-KOH/g, bilangan ester 281.32 mg-KOH/g, viskositas 3.60 cSt, dan densitas 0.67 g/cm3. Hasil validasi terhadap rendemen biodiesel berdasarkan nilai optimum waktu reaksi dan rasio heksan/total pelarut diperoleh hasil sebesar 59.41%, sehingga sesuai dengan yang diperoleh dari hasil optimasi.