HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Isolasi metil oleat dan metil risinoleat
4.9 Spent katalis
Reaksi katalisis karbonilasi menggunakan PdCl2 /CuCl2berahir dengan campuran
Pd(0), PdCl2, CuCl, CuCl2, bersama bahan organik, asam oleat, zat hasil antara
dan zat hasil reaksi. Unsur Pd tergolong mahal, karena itu perlu direcovry. Berbagai metode ekstraksi garam klorida telah dilaporkan dengan menggunakan senyawa organo nitrogen. Bahan N,N-dihexylcyanamide (DHCY), N,N-di(2- ethylhexyl)cyanamide (DEHCY) and N,N-dioctylcyanamide (DOCY) dapat membentuk komplek dengan formula PdCl2·2L (L adalah sianamida). Hasil yang diperoleh berhasil mengekstraksi PdCl2 dengan yield 90%( Mowafy.E.A 2007).
Pada penelitian ini perlu dilanjutkan kearah recovery katalis, sehingga biayaya zat hasil lebih murah.
4.10 Uji Performance mesin dan Emisi gas Buang
Pengujian performance mesin perlu dilakukan untuk membedakan sifat bahan bakar dan kinerja bahan bakar. Gerpen mencoba menguji performance mesin dengan dua jenis bahan FAME 100% yang belum dioksidasi dan yang telah dioksidasi demikian sifat blending kedua bahan itu denga solar. Keadaan mesin dioperasikan dengan beban maksimum dan beban 20% dari maksimum dengan kecepatan tetap 1400 rpm. Parameter yang diukur adalah emisi gas seperti UHC, CO, CO2, NOx, asap. Hasil performansi mesin yang diperoleh termal efisiensi
pada kedua bahan bakar FAME maupun blendingnya itu sama, tetapi bahan bakar FAME terkonsumsi lebih tinggi. Secara umum keempat bahan bakar itu berbeda kemampuan pembakarannya (Monyem, A 2001).
Dalam penelitian ini parameter yang diukur adalah : putaran (max), daya (max), konsumsi bahan bakar spesifik, efisiensi pada 1800 rpm, thermal efficiency dan emisi gas buang. Emisi gas buang yang diukur adalah CO2 (karbon dioksida), CO
(karbon monoksida ,UHC (unburned hydrocarbon) dan NOx. Ada 3 jenis bahan
bakar yang digunakan yaitu:
1.Campuran 210 ml DMEB + 390ml FAME + 2400 ml solar ( DMEB mix 20) 2.Campuran bahan 200ml FAME+1800ml solar disebut B10
Uji Performance mesin terhadap ketiga jenis bahan bakar mengunakan motor bakar tipe Diesel Engine Tec Quipment TD4A001.
DMEB sebagai aditif bahan biosolar telah menunjukkan sifat hemat bahan bakar dan menurunkan emisi gas CO maupun NO x seperti pada Table 4.4 dibawah ini
Tabel 4.4 Data uji performance mesin dan emisi gas yang dihasilkan
No Perlakuan Jenis Bahan Bakar
A Uji Performance Solar B10 DMEB-Mix
20 units 1 Putaran (max) 2800 2800 2800 rpm 2 Daya (max) 25.8 25.6 25.2 kW 3 Konsumsi Bahan bakar spesifik 0.16 0.16 0.15 Kg/W/h 4 Efisiensi pada 1800 rpm - 1.22 0.61 % 5 Thermal efficiency 59.52 58.52 62.04 %
B Emisi Gas Buang
1 CO2 (karbon dioksida) 4,264 4,414 4,126 %
2 CO (karbon monoksida) 0.098 0,086 0,086 % 3 UHC (unburned hydrocarbon) 19,8 16,4 19,4 ppm 4 NOx 0 459 0 ppm
Minyak solar mengandung beberapa senyawa hidrokarbon. Komposisi utama minyak ini adalah n-paraffin 54,4% dan sisanya isoparaffin. Pada saat pembakaran didalam ruang mesin, udara dan minyak bercampur secara heterogen dengan perbandingan minyak lebih besar. Faktor ini menjebabkan terjadi emisi partikulat. Bahan bakar biodiesel dapat mengurangi jumlah emisi partikulat dan ini diduga erat kaitannya dengan kandungan oksigen terikat , meskipun mekanismenya belum dapat diketahui (McCormick, R.L 1997).
Bentuk linier bertitik didih lebih tinggi dari isoparaffin karena interaksi molekulnya. Makin tinggi jumlah normal parafine , semakin sulit terbakar. Penambahan bahan aditif seperti DMEB kedalam campuran solar dapat bercampur lebih sempurna dan memiliki oksigen terikat lebih banyak. Keunggulan ini dapat menaikan kinerja bahan bakar dapat dijelaskan dengan model seperti Gambar 4. 18 dibawah ini.
COOMe COOMe Parafin Paraffin COOMe COOCH3 H3COOC COOCH3 COOCH3 COOCH3 Gambar 4.18 Gambaran model orientasi bahan bakar biosolar 4.10.1 DMEB sebagai bahan aditif
Penambahan bahan aditif kedalam sistem bahan bakar biosolar membentuk suatu insersi , sehingga orientasi molekul linier berubah dan membentuk rongga. Dari Tabel 4.4 diatas, uji performance mesin diesel menunjukkan bahwa DMEB mempunyai daya yang hampir sama dengan minyak solar, bahkan dapat menghemat bahan bakar 6,6% dibandingkan dari solar. Kondisi ini baik untuk tejadinya pembakaran lebih mudah karena difusi oksigen udara cukup baik. Molekul DMEB memiliki oksigen atom lebih banyak dari pada molekul ester sendiri, sehingga mempunyai kegunaan ganda. Campuran DMEB dapat mengurangi gaya adhesi sesama molekul linier sehingga biodesel dapat lebih mudah terbakar. DMEB mix 20 menujukkan kinerja mesin diesel lebih baik dari bahan bakar lainya. Efisiensi termal 62% total kalor yang dihasilkan dapat berubah menjadi energi mekanis, sementara dua bahan lainya (59,5% dan 58,5%) hanya berubah setengah dari energi itu. Dibandingkan dengan bahan bakar solar, maka DMEB dapat menghemat bahan bakar 6,6%. Hal ini memiliki hubungan
dengan efisiensi termal. Dapat diharapkan penggunaan DMEB akan meningkatkan kinerja bahan bakar biosolar meskipun pada suhu rendah.
4.10.2 Emisi gas
Pemakaian DMEB menujukkan sifat pembakaran dan emisi gas yang hampir sama dengan solar. Dari data tabel 4.4 terdapat penyebaran data emisi dari 3 jenis bahan bakar diesel. Emisi gas NO x dihasilkan lebih rendah dengan DMEB Mix 20 dari pada B10. Pada DMEB Mix 20 terdapat solar 80% bersama FAME 13% sedangkan pada B10 terdapat FAME 10% memberikan emisi NOx 459 ppm.
Meskipun perbedaan ini jumlah FAME pada DMEB Mix 20 lebih tinggi namun emisi gas NOx lebih rendah sehingga dapat berkinerja lebih aman. Pengaruh
orientasi melekul bahan bakar telah berubah pada DMEB Mix 20 sedemikian sehingga kecepatan injeksi diduga lebih sesuai dari B10. Telah dilaporkan penggunaan FAME 20% (B20) sebagai bahan bakar dapat menimbulkan emisi gas NOx yang tinggi serta jumlahnya dipengaruhi olen jenis asam lemak yang
terkandung (Wyatt, V.T 2005). Emisi yang tinggi diduga karena sifat fisik bahan bakar seperti kekentalan berat jenis dan angka kompresibilitas. Selain faktor fisis, bahan bakar memerlukan bahan aditif terutama yang kaya oksigen dan larut sempurna dalam minyak solar. Lapuerta telah menyimpulkan terjadi perbedaan jumlah emisi gas NOx karena injeksi awal dari bahan bakar. Pemakaian bahan
bakar solar lebih kecil mengemisi gas NOx dari pada dengan biosolar
berhubungan erat dengan viskositas ( Lapuerta. M 2008).
Profil emisi gas NOx dan CO dapat dilihat pada Gambar 4.19 seperti berikut.
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 B0 B10 B20 NO 0.08 0.082 0.084 0.086 0.088 0.09 0.092 0.094 0.096 0.098 0.1 B0 B10 B20 CO B0 B10 DMEB Mix20 NO B0 B10 DMEB Mix20 Gambar 4.19 Profil emisi gas dengan 3 jenis bahan bakar diesel
74
Pemakaian biosolar B5 dan B10 dari minyak biji matahari memberi emisi gas CO lebih tinggi dibandingkan dengan biodiesel murni. Secara umum telah diketahui bahan bakar biosolar menurunkan emisi gas CO dibanding dari minyak solar . Hal ini sangat erat hubungannya dengan oksigen yang terikat pada metil ester tersebut untuk pembakaran lebih sempurna. Dengan menggunakan biosolar terjadi penurunan emisi partikulat, tetapi menaikkan emisi gas seperti NOx. Gas ini
terjadi karena udara (campuran N2 dan O2) bersama biosolar dibakar pada suhu
yang tinggi karena itu pembentukan gas ini dipengaruhi juga oleh kandungan minyak. Untuk mengurangi gas emisi gas ini maka perlu diatur kecepatan kecepatan injeksi bahan bakar (Sharp, C. A 2000). Studi tentang timbulnya emisi hidrokarbon menggunakan bahan bakar diesel karena pembakaran kurang sempurna. Keseimbangan antara kecepatan injeksi bahan bakar, kandungan oksigen dan kecepatan bahan terbakar ( flash point bahan bakar) dapat menguragi emisi hidrokarbon dengan menggunakan biosolar (Lapuerta. M 2008).
Dalam penelitian ini , keunggulan bahan bakar DMEB Mix 20 dapat berdaya ganda , menghemat bahan bakar, memperbaiki kondisi pembakaran sehingga mesin beroperasi dengan suhu lebih rendah dari pada 2 bahan lainnya. DMEB juga memberi efek yang lebih ramah terhadap lingkungan.
Emisi gas karbon dioksida yang dhasilkan bahan bakar yang menggunakan bahan aditif DEMB ( 4,126%) lebih kecil dari yang dihasilkan oleh solar(4,264%). Peningkatan CO2 diudara adalah penyebab efek global warming. Dengan
pemakaian bahan bakar tipe DMEB Mix 20 ini memiliki 2 efek positip bagi pencemaran udara. Bahan ini mengandung 20% bahan renewable dan 80% non renewable. Bahan bakar sumber renewable dihasilkan dari CO2 udara melalui
tumbuhan kemudian setelah dipakai, kembali kebentuk CO2 udara demikian
bersiklus sehingga tidak menambah konsentrasi CO2 diudara. Bahan ini hanya
mengandung unsur C,H,O, tanpa S, karena itu ramah lingkungan. Berbeda dengan minyak solar, pada penggunaan sebagai energi terjadi pelepasan CO2 keudara,
sehingga konsentrasi CO2 bertambah. Selain itu bahan ini mengandung belerang
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN