makalah pembuatan biodiesel dari minyak jelantah

BAB I

PENDAHULUAN

    A.    Latar Belakang

Indonesia dikenal dunia memiliki sumber daya alam (SDA) yang melimpah, terutama minyak bumi dan gas alam. Hal ini yang menjadikan Indonesia memanfaatkan sumber daya alam tersebut dalam jumlah yang besar untuk kesejahteraan masyarakatnya. Dewasa ini kita kerap kali mendengar tentang istilah krisis energi, hal ini disebabkan karena semakin bertambahnya industri yang memerlukan konsumsi bahan bakar minyak yang semakin banyak. Seperti yang telah kita ketahui bahwa minyak bumi dan gas alam adalah salah satu unrenewable resource, sehingga semakin lama persediaan minyak bumi dan gas akan semakin menipis.

Dari permasalahan di atas menjadikan kita harus berpikir bagaimana caranya untuk mengganti SDA tersebut dengan sumber daya yang lebih murah dan tepat guna. Sebagai jawaban dari permasalahan tersebut adalah bioenergi. Bioenergi sendiri merupakan sumber daya alternatif yang dapat digunakan berulang-ulang, untuk mengganti sumber daya fosil yang banyak digunakan di Indonesia saat ini. Biodiesel dapat terbuat dari minyak nabati maupun minyak hewani. Pemanfaatan bahan dari minyak nabati salah satunya adalah limbah minyak goreng atau minyak jelantah merupakan bahan alternatif yang dapat digunakan sebagai bahan bakar.

Keuntungan lain dari pemanfaatan minyak goreng bekas ini adalah meminimalisir pencemaran lingkungan akibat pembuangan minyak goreng bekas yang dapat dijumpai di setiap rumah-rumah, penjual gorengan dan tempat-tempat lain pengahasil minyak jelantah. Jika tidak ditangani dan tidak diupayakan pencegahannya maka akan terjadi tumpukan-tumpukan limbah minyak goreng bekas. Karena minyak jelantah bersifat karsinogenik yang tidak baik untuk kesehatan, akan mengakibatkan keracunan dalam tubuh dan berbagai macam penyakit, misalnya diarhea, pengendapan lemak dalam pembuluh darah, kanker dan menurunkan nilai cerna lemak sehingga minyak jelantah lebih baik digunakan maupun didaur ulang sebagai bahan baku pembuatan biodiesel.

B.     Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan masalah :

1.      Bagaimana reaksi pembuatan biodiesel dari minyak jelantah?

2.      Apakah bahaya dari minyak jelantah?

3.      Bagaimana cara pembuatan biodiesel dari minyak jelantah?

C.     Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penulisan makalah Pembuatan Biodiesel dari Minyak Jelantah ini adalah sebagai berikut :

1.      Mengenalkan sumber energi terbarukan biodiesel yang terbuat dari limbah minyak jelantah.

2.      Diharapkan dapat membantu mengurangi pencemaran lingkungan akibat pembuangan limbah minyak goreng.

3.      Mengetahui metode pembuatan biodiesel dari minyak jelantah.

4.      Dengan menggunakan biodiesel dari minyak jelantah diharapkan dapat membantu mengurangi emisi karbon dan polusi ( lebih ramah lingkungan).

D.    Manfaat

1.      Mampu memberikan wawasan tentang pemanfaatan limbah, dalam hal ini yaitu minyak goreng bekas/jelantah.

2.      Dapat memberikan pengetahuan tentang pembuatan biodiesel dari minyak jelantah dan manfaat pembuatannya.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A.    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.

B.      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.

C.      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 III

CARA KERJA

A.    Alat

a)      Neraca Analitik                                   1 buah

b)      Gelas ukur ukuran 250 mL                 1 buah

c)      Gelas beaker ukuran 500 mL              2 buah

d)     Gelas beaker ukuran 1000 mL            1 buah

e)      Spatula                                                1 buah

f)       Corong gelas                                       1 buah

g)      Pengaduk magetik                              1 buah

h)      Pengaduk                                            1 buah

i)        Penyaring                                           1 buah

j)        Kompor/penangas listrik                    1 buah

k)      Termometer                                        1 buah

l)        Panci stainless steels (jangan gunakan panci aluminium karena dikhawatirkan akan terjadi reaksi lain)

B.     Bahan

a)      1 liter minyak goreng bekas

b)      3,5 gram NaOH

c)      200 mL metanol (spiritus putih/tak berwarna)

d)     Aquades

C.     Cara Kerja

·         Pembuatan Biodisel

1.      Timbang 3,5 gram NaOH pa ke dalam gelas beaker 500 mL

2.      Ukurlah 200 mL metanol menggunakan gelas ukur, lalu tuang ke dalam gelas beker 500 mL yang berisi NaOH, aduk hingga NaOH larut (sekitar 30 menit).

3.      Ambil minyak jelantah yang telah disaring sebanyak 1 liter, lalu tuang ke dalam panci stainless steels.

4.      Panaskan minyak bekas di atas pemanas listrik atau kompor sambil diaduk hingga suhu minyak mencapai 60°C.

5.      Setelah suhu minyak mencapai 60°C angkat minyak dari kompor sambil terus diaduk, tuangkan larutan NaOH dan metanol yang telah dibuat sebelumnya. Pencampuran dilakukan dengan cara menuangkan sedikit demi sedikit larutan sambil tetap terus diaduk.

6.      Setelah semua larutan tertuang habis, campuran harus tetap diaduk dengan agak kuat. Setelah sekitar 20-30 menit pada campuran akan berubah warna menjadi oranye. Perubahan warna ini menandakan telah terjadi reaksi. Lakukan terus pengadukan hingga warna oranye menjadi semakin tajam dan agak keruh. Jika warna sudah tidak berubah lagi , maka menandakan reaksi telah selesai.

7.      Diamkan campuran selama 24 jam hingga terbentuk 2 lapisan : lapisan bagian atas yang berwarna oranye merupakan biodiesel, sedangkan di bagian bawahh padat kuning keputihan merupakan campuran gliserol, air dan sisa NaOH.

8.      Pisahkan kedua campuran dengan cara menuangkan secara perlahan –lahan bagian atasnya (biodiesel) ke tempat lain.

9.      Jika ingin hasil yang lebih baik, dapat dilakukan pemurnian dengan menggunakan air.

·         Cara Pemurnian

1.      Ukurlah air menggunakan gelas ukur dengan perbandingan 1:5 dari hasil biodiesel yang telah dibuat.

2.      Panaskan di atas kompor dan atur suhunya (jangan melebihi 80°C).

3.      Aduk terus campuran selama ±30 menit.

4.      Setelah itu angkat dan diamkan selama 24 jam hingga terbentuk 2 lapisan : lapisan bagian atas merupakan biodiesel, sedangkan endapan bagian bawah merupakan air yang mengandung kotoran sisa NaOH dan lain-lain.

5.      Pisahkan kedua lapisan tersebut dan biodiesel siap digunakan sebagai bahan bakar pengganti solar atau minyak tanah.

DAFTAR PUSTAKA

http://titi-sindhuwati.blogspot.com/2012/01/limbah-minyak-goreng-tidak-lagi-menjadi.html

http://greenchemistryindonesia.wordpress.com/

http://id.wikipedia.org

Djaeni, dkk., 2002, Pengolahan Limbah Minyak Goreng Bekas menjadi Gliserol dan Minyak Diesel melalui Proses Trans-Esterifikasi, Universitas Diponegoro, Semarang, Prosiding Seminar Nasional “Kejuangan” Teknik Kimia, Yogyakarta

Tahar, A., 2003, Evaluasi Teknis Pembuatan

Biodiesel dari Minyal Jelantah, Institut Teknologi Bandung, Prosiding Seminar

Rekayasa dan Proses Kimia, UNDIP, Semarang