EXECUTIVE SUMMARY
INSENTIF PENINGKATAN KEMAMPUAN PENELITI DAN
PEREKAYASA
PEMULIAAN NYAMPLUNG (Calophyllum inophyllum L.) UNTUK
BAHAN BAKU BIOFUEL : Keragaman Produktivitas Biodiesel dan
Kandungan Resin Kumarin dari Populasi Nyamplung di Indonesia
KEMENTERIAN/LEMBAGA:
BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN
KEMENTERIAN KEHUTANAN
Peneliti:
1. Dr.Ir. Budi Leksono, M.P.
2. Dr.Ir. Rina Laksmi Hendrati, M.P.
3. Ir. Mashudi, MSc.
4. Eritrina Windyarini, S.Hut.,MSc.
5. Tri Maria Hasnah, S.Hut.
INSENTIF PENINGKATAN KEMAMPUAN PENELITI DAN
PEREKAYASA
KEMENTERIAN RISET DAN TEKNOLOGI
2012
Executive Summary
Penelitian pemuliaan nyamplung (Calophyllum inophyllum L) untuk bahan baku biofuel: keragaman produktivitas biodiesel dan kandungan resin kumarin dari populasi
nyamplung di Indonesia, merupakan penelitian lanjutan dari penelitian tahun 2009-2011. Penelitian dilakukan untuk menghasilkan benih unggul sebagai materi hutan tanaman nyamplung dengan produksi dan kualitas biji yang tinggi serta masa panen buah yang lebih awal sebagai bahan baku biofuel. Kendala utama yang dihadapi adalah
belum tersedianya data informasi keragaman genetik dari pertumbuhan tanamannya maupun dari keragaman sifat minyaknya, serta masih rendahnya produksi dan kualitas minyak yang dihasilkan. Disisi lain terdapat informasi sebaran nyamplung yang cukup luas di seluruh wilayah Indonesia dan potensi variasi yang tinggi sebagai peluang untuk meningkatkan produktivitas hutan tanaman nyamplung sebagai bahan baku biofuel.
Untuk itu diperlukan penelitian secara komprehensif hingga diperoleh benih unggul untuk mengembangkan hutan tanaman nyamplung pada tapak yang dapat mengoptimalkan potensi genetiknya. Salah satu pendekatan yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan serangkaian kegiatan penelitian untuk menghasilkan rekomendasi provenan/ras lahan yang potensial untuk pembangunan sumber benih nyamplung sebagai bahan baku biofuel (biokerosene dan biodiesel) dan strategi
pemuliaan nyamplung yang tepat. Pada penelitian sebelumnya informasi keragaman yang dihasilkan masih terbatas pada sifat fisiko-kimia dan produktivitas biokerosene
minyak nyamplung. Untuk melengkapi informasi keragaman produktivitas minyak nyamplung di Indonesia, penelitian tahun 2012 akan dilakukan mencakup 4 sub topik penelitian, yaitu: 1) Persiapan dan pengumpulan materi genetik dari populasi Nyamplung di Indonesia, 2) Ekstraksi dan persiapan biji Nyamplung dari populasi di Indonesia, 3) Analisa rendemen dan sifat fisiko-kimia biodiesel Nyamplung dari populasi
di Indonesia, dan 4). Analisa kandungan resin kumarin pada Nyamplung dari populasi di Indonesia.
Pelaksanaan kegiatan dilakukan secara bertahap sesuai dengan 4 sub topik penelitian yang telah disebutkan sebelumnya. Seluruh tahapan kegiatan beserta tata waktu dan biaya yang diperlukan dituangkan dalam Rencana Operasional yang dibuat setiap termin agar memudahkan sinkronisasi dalam pengelolaan kegiatan teknis peneltian, anggaran, dan administrasi sesuai standar keproyekan.
Metode pencapaian kinerja hasil litbangyasa mencakup 4 sub topik seperti tersebut di atas dengan kegiatan sebagai berikut: 1) Persiapan dan pengumpulan materi genetik dari populasi Nyamplung di Indonesia meliputi kegiatan persiapan crude
oil dan buah nyamplung, eksplorasi, dan seleksi; 2) Ekstraksi dan persiapan biji Nyamplung dari populasi di Indonesia meliputi kegiatan ekstraksi biji dan pengeringan; 3) Analisa rendemen dan sifat fisiko-kimia biodiesel Nyamplung dari populasi di
Indonesia meliputi kegiatan pembuatan biodiesel dan analisis sifat fisiko kimia biodiesel nyamplung; dan 4) Analisa kandungan resin kumarin pada Nyamplung dari populasi di Indonesia meliputi kegiatan analisa kandungan resin kumarin dari biji dan crude oil nyamplung. Penelitian ini dilaksanakan dengan melakukan sinergitas dan koordinasi dengan berbagai lembaga pemerintah dan non pemerintah yang menangani sumber daya energi terbaharukan (Kementerian ESDM, Lemigas, Pemerintah Daerah, dll.) melalui forum komunikasi energi terbaharukan dan forum ilmiah yang membahas energi secara periodik serta sosialisasi hasil penelitian melalui gelar teknologi, pameran, road show, dll.
Hasil litbangyasa dari penelitian ini adalah: (a) Materi genetik berupa buah nyamplung dari 6 lokasi target pada populasi Jawa, meliputi: Banyuwangi (Jatim), Cilacap (Jateng), Purworejo (Jateng), Gunung Kidul (DIY), Carita (Banten), dan BatuKaras (Jabar); (b) Biodiesel nyamplung dari 7 populasi di Indonesia, meliputi: Sumenep (Madura), Gunung Kidul (Jawa), Selayar (Sulsel), Padang (Sumbar), Dompu (NTB), Ketapang (Kalbar), dan Yapen (Papua) dengan rendemen CCO berkisar antara 29,2 – 62,0 % dan rendemen biodiesel berkisar antara 18,3 – 37,5%.; (c) Data dan informasi sifat fisiko-kimia biodiesel nyamplung dari 7 populasi di Indonesia ; (d) Data dan informasi kandungan kumarin dari crude oil dan biji nyamplung dari 6 populasi di
Jawa dan 6 populasi di luar Jawa. kandungan kumarin dari crude oil Nyamplung berkisar antara 0,226 – 1,331%, sedangkan kumarin pada buah berkisar antara 0,101 – 0,415%.
Rencana pengembangan kegiatan penelitian ini adalah melakukan desiminasi hasil litbangyasa untuk mendukung program DME berbasis nyamplung pada daerah-daerah potensial melalui gelar teknologi, workshop, seminar, dll., serta penjajakan potensi pemanfaatan limbah yang dihasilkan dari buah maupun dari hasil proses pembuatan biodiesel nyamplung. Strateginya antara lain melakukan kerjasama dengan pemerintah daerah yang mengembangkan program DME berbasis Nyamplung dan kerjasama dengan lembaga penelitian lain untuk pengembangan penelitian bioenergi dan turunannya, termasuk mencari funding untuk merealisasikannya.
LAPORAN HASIL LITBANG
INSENTIF PENINGKATAN KEMAMPUAN PENELITI DAN
PEREKAYASA
PEMULIAAN NYAMPLUNG (Calophyllum inophyllum L.) UNTUK
BAHAN BAKU BIOFUEL : Keragaman Produktivitas Biodiesel dan
Kandungan Resin Kumarin dari Populasi Nyamplung di Indonesia
KEMENTERIAN/LEMBAGA:
BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN
KEMENTERIAN KEHUTANAN
Peneliti:
1. Dr.Ir. Budi Leksono, M.P.
2. Dr.Ir. Rina Laksmi Hendrati, M.P.
3. Ir. Mashudi, MSc.
4. Eritrina Windyarini, S.Hut.,MSc.
5. Tri Maria Hasnah, S.Hut.
INSENTIF PENINGKATAN KEMAMPUAN PENELITI DAN
PEREKAYASA
KEMENTERIAN RISET DAN TEKNOLOGI
2012
LAPORAN HASIL LITBANG (Sesuai Permenristek 04/M/Per/III/2007)
Identitas Perguruan Tinggi/Lembaga Penelitian dan Pengembangan Nama Lembaga Penelitian dan
Pengembangan
: Balai Besar Penelitian Bioteknologi dan Pemuliaan Tanaman Hutan, Badan Litbang Kehutanan, Kementerian Kehutanan
Pimpinan : Dr. Ir. Amir Wardhana, M.For.Sc
Alamat : Jl. Palagan Tentara Pelajar Km 15,
Purwobinangun, Pakem, Sleman, Yogyakarta Telp. (0274) 895954,896080, Fax. (0274) 896080, email : [email protected], website: www.biotifor.or.id Identitas Kegiatan Nama/Judul Kegiatan
: Pemuliaan Nyamplung (Calophyllum inophyllum L) Untuk
Bahan Baku Biofuel : Keragaman Produktivitas Biodiesel dan Kandungan Resin Kumarin dari Populasi Nyamplung di Indonesia
Abstraksi : Penelitian pemuliaan nyamplung (Calophyllum
inophyllum L) untuk bahan baku biofuel: keragaman
produktivitas biodiesel dan kandungan resin kumarin dari
populasi nyamplung di Indonesia, merupakan penelitian lanjutan dari penelitian program Insentif DIKTI tahun 2009 dan program Insentif Ristek tahun 2010-2011. Penelitian dilakukan untuk menghasilkan benih unggul sebagai materi hutan tanaman nyamplung dengan produksi dan kualitas biji yang tinggi serta masa panen buah yang lebih awal sebagai bahan baku biofuel.
Kendala utama yang dihadapi untuk mencapai tujuan tersebut adalah belum tersedianya data informasi
keragaman genetik dari pertumbuhan tanamannya maupun dari keragaman sifat minyaknya, serta masih rendahnya produksi dan kualitas minyak yang dihasilkan. Disisi lain terdapat informasi sebaran nyamplung yang cukup luas di seluruh wilayah Indonesia dan potensi variasi yang tinggi, baik dari produksi biji maupun dari rendemen minyak yang dihasilkan, yang merupakan peluang untuk meningkatkan produktivitas hutan tanaman nyamplung sebagai bahan baku biofuel. Untuk
itu diperlukan penelitian secara komprehensif hingga diperoleh benih unggul untuk mengembangkan hutan tanaman nyamplung pada tapak yang dapat mengoptimalkan potensi genetiknya. Salah satu pendekatan yang dapat dilakukan untuk menghasilkan hal tersebut adalah penerapan pemuliaan pohon dengan strategi yang tepat.
Strategi yang akan ditempuh untuk mewujudkan tujuan tersebut adalah dengan melakukan serangkaian kegiatan penelitian untuk menghasilkan rekomendasi provenan/ras lahan yang potensial untuk pembangunan sumber benih nyamplung sebagai bahan baku biofuel
(biokerosene dan biodiesel) dan strategi pemuliaan
nyamplung yang tepat. Pada tahun 2009-2010 penelitian dilakukan pada lingkup pulau Jawa sesuai dengan program Desa Mandiri Energi (DME) pada saat itu. Namun karena program DME juga akan dikembangkan di luar Jawa, maka mulai tahun 2011 penelitian ini dikembangkan dengan mengambil materi genetik dari luar Jawa. Informasi keragaman yang dihasilkan masih terbatas pada sifat fisiko-kimia dan produktivitas
biokerosene minyak nyamplung. Untuk melengkapi
Indonesia, penelitian tahun 2012 dilakukan mencakup 4 (empat) sub topik penelitian, yaitu: 1) Persiapan dan pengumpulan materi genetik dari populasi Nyamplung di Indonesia, 2) Ekstraksi dan persiapan biji Nyamplung dari populasi di Indonesia, 3) Analisa rendemen dan sifat fisiko-kimia biodiesel Nyamplung dari populasi di
Indonesia, dan 4). Analisa kandungan resin kumarin pada Nyamplung dari populasi di Indonesia.
Hasil litbangyasa dari penelitian ini adalah: (a) Materi genetik berupa buah nyamplung dari 6 lokasi target pada populasi Jawa, meliputi: Banyuwangi (Jatim), Cilacap (Jateng), Purworejo (Jateng), Gunung Kidul (DIY), Carita (Banten), dan BatuKaras (Jabar); (b) Biodiesel nyamplung dari 7 populasi di Indonesia, meliputi: Sumenep (Madura), Gunung Kidul (Jawa), Selayar (Sulsel), Padang (Sumbar), Dompu (NTB), Ketapang (Kalbar), dan Yapen (Papua) dengan rendemen CCO berkisar antara 29,2 – 62,0 % dan rendemen biodiesel berkisar antara 18,3 – 37,5%.; (c) Data dan informasi sifat fisiko-kimia biodiesel nyamplung dari 7 populasi di Indonesia ; (d) Data dan informasi kandungan kumarin dari crude oil dan biji nyamplung dari
6 populasi di Jawa dan 6 populasi di luar Jawa. kandungan kumarin dari crude oil Nyamplung berkisar antara 0,226 – 1,331%, sedangkan kumarin pada buah berkisar antara 0,101 – 0,415%.
Kata kunci: Biofuel, Keragaman biodiesel, Keragaman
resin kumarin, Nyamplung (Calophyllum inophyllum L),
Tim Peneliti 1. Nama
Koordinator/Peneli ti Utama (PU)
: Dr. Ir. Budi Leksono, MP
2. Alamat
Koordinator (PU)
: Jl. Palagan Tentara Pelajar km 15, Purwobinangun, Pakem, Sleman, Yoyakarta.
3. Nama Anggota Peneliti
: 1. Dr. Ir. Rina Laksmi Hendrati, MP (Pemuliaan Tanaman Hutan)
2. Ir. Mashudi, MSc (Pemuliaan Tanaman Hutan)
3. Eritrina Windyarini, S.Hut., MSc (Perlindungan Hutan) 4. Tri Maria Hasnah, S.Hut (Pemuliaan Tanaman Hutan) Alamat: Jl. Palagan Tentara Pelajar km 15, Purwobinangun, Pakem, Sleman, Yogyakarta
Waktu Pelaksanaan : 8 Februari – 8 Oktober 2012
Publikasi : Bustomi, S., Rostiwati, T., Sudradjat, R., Leksono, B., Kosasih, A.S., Anggraeni, I., Syamsuwida, D., Lisnawati,Y., Mile, Y., Djaenudin, D., Mahfudz, Rahman, E. 2008. Nyamplung (Calophyllum
inophyllum L) Sumber energi biofuel yang potensial.
Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan. Jakarta
Leksono,B., Mahfudz, Nurtjahjaningsih,ILG., Lisnawati,Y. 2009. Teknik Pengembangan Sumber Benih Nyamplung (Calophyllum inophyllum L): Modul
Pelatihan Untuk Pelaksana Demplot DME Berbasis Hutan Tanaman Nyamplung. Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan. Jakarta.
Leksono,B., Widyatmoko,AYPBC. 2010. Strategi pemuliaan nyamplung (Calophyllum inophyllum) untuk
bahan baku biofuel. Prosiding Seminar Nasional Sains dan Teknologi III “Peran Strategis Sains dan Teknologi dalam Mencapai Kemandirian Bangsa”. Universitas
Lampung 18-19 Oktober 2010. p.125-137
Leksono,B., Lisnawati,Y., Rahman,E., Putri,KP. 2011. Potensi tegakan dan karakteristik lahan enam populasi nyamplung (Calophyllum inophyllum) ras Jawa.
Prosiding workshop sintesa hasil penelitian hutan tanaman 2010. Pusat Litbang Peningkatan Produktivitas Hutan, Bogor. p:397-408.
Leksono, B., Putri, KP. 2012. Variasi ukuran buah - biji dan sifat fisiko - kimia minyak nyamplung (calopyllum inophyllum l.) dari enam populasi di jawa. Prosiding
Seminar Nasional Hasil Hutan Bukan Kayu. BPTHHBK Mataram. 12 September 2012 (dalam proses pencetakan)
Hasnah,T., Leksono, B. 2012. Variasi genetik pertumbuhan semai, kandungan nitrogen jaringan dan klorofil antar populasi nyamplung (calophyllum
inophyllum l.) di pulau Jawa. Prosiding Seminar
Nasional Hasil Hutan Bukan Kayu. BPTHHBK Mataram. 12 September 2012 (dalam proses pencetakan)
Putri,KP., Leksono,B., Rahman,E. 2012. Interaksi genotipe dan lingkungan pada pertumbuhan bibit nyamplung (calophyllum inophyllum l.) di tiga lokasi.
Prosiding Seminar Nasional Hasil Hutan Bukan Kayu. BPTHHBK Mataram. 12 September 2012 (dalam proses pencetakan)
Identitas Kekayaan Intelektual dan Hasil Litbang Ringkasan Kekayaan Intelektual
1. Perlindungan Kekayaan Intelektual : - 2. Nama Penemuan Baru : -
3. Nama Penemuan Baru Non Komersial : -
4. Cara Alih Teknologi : Kerjasama, Pelatihan, Gelar teknologi, Workshop, Seminar, Publikasi
Ringkasan Hasil Penelitian dan Pengembangan 1. Hasil Penelitian dan Pengembangan :
Hasil yang telah diperoleh dalam penelitian ini adalah informasi keragaman rendemen dan sifat fisiko-kimia biodiesel nyamplung dari 7 (tujuh) populasi nyamplung di Indonesia serta kandungan kumarin dari 12(dua belas) populasi nyamplung di Indonesia (6 populasi nyamplung di Jawa dan 6 populasi nyamplung di luar Jawa). Analisis sifat fisiko-kimia biodiesel nyamplung menggunakan metode uji mutu biodiesel ester alkil sesuai dengan SNI 04-7182-2006 untuk 18 karakter biodiesel.
2. Produk, Spesifikasi, dan pemanfaatannya :
Produk yang dihasilkan dalam penelitian ini adalah berupa biodiesel dari 7 populasi nyamplung di Indonesia (Sumatera, Jawa, Madura, NTB, Kalimantan, Sulawesi, Papua) beserta informasi keragaman rendemen dan sifat fisiko-kimia yang dihasilkan beserta kandungan kumarin yang dihasilkan. Spesifikasi biodiesel dari masing-masing populasi meliputi 18 karakter biodiesel sesuai dengan standar uji mutu biodiesel ester alkil (SNI 04-7182-2006). Informasi keragaman tersebut dapat digunakan sebagai bahan rekomendasi pemanfaatan biji nyamplung dalam rangka pengembangan energi alternatif di Indonesia atau sebagai bahan obat-obatan (dari kandungan kumarin yang dihasilkan). Selain itu hasil analisis fisiko-kimia biodiesel nyamplung dari 7 (tujuh) populasi di Indonesia dapat digunakan untuk memberikan rekomendasi terhadap penyempurnaan proses pembuatan biodiesel (prototipe alat dan atau metode pengolahannya) dan memaksimalkan pemanfaatan populasi nyamplung sesuai dengan potensi yang dimiliki pada masing-masing populasi.
3. Gambar/photo Produk Hasil Penelitian dan Pengembangan
Gambar 1. Buah, biji dan pengeringan biji nyamplung
Gambar 2. Proses pengepressan biji Nyamplung menjadi minyak mentah (CCO)
Gambar 3. Proses degumming (pemisahan gum dari minyak mentah)
Gambar 13. Proses transesterifikasi
Gambar 14. Proses washing
Gambar 15. Proses drying
Pengelolaan
1. Sumber Pembiayaan dari APBN : Rp. 250.000.000,- 2. Pemanfaatan Sarana dan Prasarana Penelitian:
a. Sarana: Sampai saat ini sarana yang digunakan untuk kegiatan analisa minyak dan kandungan kumarin dilakukan oleh pihak ketiga
b. Prasarana: Sebagian besar prasarana yang digunakan milik pihak ketiga. Prasarana yang digunakan dari kantor BBPBPTH adalah timbangan buah dan timbangan analitik.
3. Pendokumentasian : Pendekomentasian hasil penelitian dilakukan dengan menggunakan DVD baik berupa foto maupun video.
Sleman, September 2012 Kepala Balai Besar Penelitian BPTH,
Dr. Ir. Amir Wardhana, M.For.Sc NIP. 19570530 198303 1 002
LAPORAN AKHIR
INSENTIF PENINGKATAN KEMAMPUAN PENELITI DAN
PEREKAYASA
PEMULIAAN NYAMPLUNG (Calophyllum inophyllum L.) UNTUK
BAHAN BAKU BIOFUEL : Keragaman Produktivitas Biodiesel dan
Kandungan Resin Kumarin dari Populasi Nyamplung di Indonesia
KEMENTERIAN/LEMBAGA:
BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN
KEMENTERIAN KEHUTANAN
Peneliti:
1. Dr.Ir. Budi Leksono, M.P.
2. Dr.Ir. Rina Laksmi Hendrati, M.P.
3. Ir. Mashudi, MSc.
4. Eritrina Windyarini, S.Hut.,MSc.
5. Tri Maria Hasnah, S.Hut.
INSENTIF PENINGKATAN KEMAMPUAN PENELITI DAN
PEREKAYASA
KEMENTERIAN RISET DAN TEKNOLOGI
2012
RINGKASAN
Laporan penelitian “Pemuliaan nyamplung (Calophyllum inophyllum L) untuk bahan baku biofuel: keragam genetik produktivitas biodiesel dan kandungan resin kumarin dari populasi Nyamplung di Indonesia” yang disajikan ini merupakan laporan akhir penelitian. Kegiatan penelitian tahun 2012 mencakup 4 sub topik penelitian, yaitu: 1) Persiapan dan pengumpulan materi genetik dari populasi Nyamplung di Indonesia, 2) Ekstraksi dan persiapan biji Nyamplung dari populasi di Indonesia, 3) Analisa rendemen dan sifat fisiko-kimia biodiesel Nyamplung dari populasi di Indonesia, dan 4). Analisa kandungan resin kumarin pada Nyamplung dari populasi di Indonesia.
Penelitian ini menghasilkan : (a) Materi genetik berupa buah nyamplung terseleksi dari 6 lokasi target dari populasi Jawa (Banyuwangi (Jatim), Cilacap (Jateng), Purworejo (Jateng), Gunung Kidul (DIY), Carita (Banten), dan BatuKaras (Jabar)); (b) Biodiesel nyamplung dari 7 populasi di Indonesia: Sumenep (Madura), Gunung Kidul (Jawa), Selayar (Sulsel), Padang (Sumbar), Dompu (NTB), Ketapang (Kalbar), dan Yapen (Papua). Rendemen CCO berkisar antara 29,2 – 62,0 %, sedangkan rendemen biodiesel berkisar antara 18,3 – 37,5%; (c) Data dan informasi sifat fisiko-kimia biodiesel nyamplung dari 7 populasi di Indonesia: Sumenep (Madura), Gunung Kidul (Jawa), Selayar (Sulsel), Padang (Sumbar), Dompu (NTB), Ketapang (Kalbar), dan Yapen (Papua). Biodiesel nyamplung masih memiliki sifat fisiko kimia di bawah standar SNI biodiesel; dan (d) Data dan informasi kandungan kumarin dari crude oil dan biji
nyamplung dari 6 populasi nyamplung di Jawa dan 6 populasi nyamplung di luar Jawa. Kandungan kumarin dari crude oil Nyamplung berkisar antara 0,226 – 1,331%, sedangkan kumarin pada buah berkisar antara 0,101 – 0,415%.
PRAKATA
Laporan ini merupakan laporan akhir penelitian selama 8 bulan pada tahun 2012 yang dibiayai oleh Kementerian Negara Riset dan Teknologi (KNRT). Judul penelitian yang dilakukan adalah “Pemuliaan nyamplung (Calophyllum inophyllum L) untuk bahan
baku biofuel: keragam genetik produktivitas biodiesel dan kandungan resin kumarin dari
populasi Nyamplung di Indonesia”. Pada tahun ini kegiatan yang dilakukan mencakup 4 (empat) sub topik penelitian, yaitu: 1) Persiapan dan pengumpulan materi genetik dari populasi Nyamplung di Indonesia, 2) Ekstraksi dan persiapan biji Nyamplung dari populasi di Indonesia, 3) Analisa rendemen dan sifat fisiko-kimia biodiesel Nyamplung
dari populasi di Indonesia, dan 4). Analisa kandungan resin kumarin pada Nyamplung dari populasi di Indonesia.
Semoga laporan ini dapat memberikan informasi kemajuan penelitian dan memberikan rmanfaat bagi yang memerlukan.
DAFTAR ISI
RINGKASAN ... I PRAKATA ... Ii DAFTAR ISI ... Iii DAFTAR TABEL ... V DAFTAR GAMBAR ... Vi
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Pokok Permasalahan ... 2
C. Maksud dan Tujuan Kegiatan... 4
D. Metodologi Pelaksanaan ... 5
1. Lokus Kegiatan ... 5
2. Fokus Kegiatan ... 6
3. Ruang Lingkup ... 6
4. Bentuk Kegiatan ... 7
BAB II. PELAKSANAAN KEGIATAN ... 9
A. Tahapan Pelaksanaan Kegiatan ... 9
1. Perkembangan Kegiatan ... 9
2. Kendala dan Hambatan Pelaksanaan Kegiatan ... 13
B. Pengelolaan Administrasi Manajerial ... 14
1. Perencanaan Anggaran ... 14
2. Mekanisme Pengelolaan Anggaran ... 16
4. Kendala dan Hambatan Pengelolaan Administrasi Manajerial. 19
BAB III. METODE PENCAPAIAN TARGET KINERJA ... 20
A. Metode Pencapaian Target Kinerja ... 20
1. Kerangka Rancangan Metode Penelitian ... 20
2. Indikator Keberhasilan Pencapaian ... 28
3. Perkembangan dan Hasil Pelaksanaan Penelitian... 28
B. Potensi Pengembangan Ke Depan ... 40
1. Kerangka Pengembangan ke Depan ... 40
2. Strategi Pengembangan ke Depan ... 40
BAB IV. SINERGI PELAKSANAAN KEGIATAN ... 41
A. Sinergi Koordinasi Kelembagaan-Program ... 41
1. Kerangka Sinergi Koordinasi ... 41
2. Indikator Keberhasilan Sinergi Koordinasi ... 41
3. Perkembangan Sinergi Koordinasi ... 41
B. Kerangka Pemanfaatan Hasil Litbangyasa ... 42
1. Kerangka dan Strategi Pemanfaatan ... 42
2. Indikator Keberhasilan Pemanfaatan ... 42
3. Perkembangan Pemanfaatan ... 43
BAB V. PENUTUP ... 44
A. Kesimpulan ... 44
1. Tahapan Pelaksanaan Kegiatan dan Anggaran ... 44
2. Metode Pencapaian Target Kinerja ... 44
4. Sinergi Koordinasi Kelembagaan-Program ... 45
5. Kerangka Pemanfaatan Hasil Litbangyasa ... 45
B. Saran ... 45
1. Keberlanjutan Pemanfaatan Hasil Kegiatan ... 45
2. Keberlanjutan Dukungan Program Ristek ... 46
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Rekapitulasi Biaya Tahun yang diusulkan ... 14 Tabel 2. Rincian rencana anggaran ... 15 Tabel 3. Rencana operasional (RO) ... 17
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Seleksi buah Nyamplung hasil eksplorasi 2011 untuk pembuatan biodiesel ...
29
Gambar 2. Tegakan dan buah Nyamplung di Banyuwangi, Jatim ... 30 Gambar 3. Tegakan dan buah Nyamplung di Gunung Kidul, DIY ... 30 Gambar 4. Tegakan dan buah Nyamplung di Purworejo, Jateng ... 30 Gambar 5. Tegakan dan buah Nyamplung di Cilacap, Jateng ... 31 Gambar 6. Tegakan dan buah Nyamplung di Ciamis, Jabar ... 31 Gambar 7. Tegakan dan buah Nyamplung di Pandeglang, Banten ... 31 Gambar 8. Proses ekstraksi buah Nyamplung ... 32 Gambar 9. Pengeringan biji Nyamplung ... 33 Gambar 10. Proses pengepresan biji Nyamplung menjadi minyak mentah
(CCO) ...
34
Gambar 11. Proses degumming (pemisahan gum dari minyak mentah) ... 34 Gambar 12. Proses esterifikasi ... 35 Gambar 13. Proses tranesterifikasi ... 36 Gambar 14. Proses washing ... 36 Gambar 15. Proses drying ... 37 Gambar 16. Biodiesel Nyamplung dari populasi Indonesia ... 37 Gambar 17. Sampel biodiesel Nyaplung untuk uji sifat fisiko kimia biodiesel 38 Gambar 18. Persiapan sampel crude oil untuk analisa kandungan kumarin
total ...
39
Gambar 19. Persiapan sampel buah Nyamplung untuk analisa kandungan kumarin total ...
BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Krisis energi dunia yang ditandai dengan melonjaknya harga minyak bumi, telah mendorong penduduk dunia untuk mengalihkan sumber energinya ke energi terbarukan yang lebih ramah lingkungan dan dapat diperbaharui. Salah satu bentuk energi alternatif yang banyak dikaji dan dikembangkan adalah biofuel. Untuk mendorong
pengembangan biofuel ini, pemerintah telah mengeluarkan Kebijakan Energi Nasional
dan diantaranya dengan menetapkan target produksi biofuel pada tahun 2025 sebesar 5% dari total kebutuhan energi nasional, dan penugasan kepada Kementerian Kehutanan untuk berperan dalam penyediaan bahan baku biofuel termasuk pemberian
ijin pemanfaatan lahan hutan terutama lahan yang tidak produktif (ESDM, 2006).
Pengembangan biofuel meskipun secara teknologi sudah tidak menjadi masalah,
tetapi ketersediaan bahan baku dan persaingan bahan baku dengan pangan masih harus dicarikan titik temunya. Saat ini biofuel lebih banyak dibuat dari bahan baku yang
merupakan sumber pangan, seperti dari sawit, kelapa, singkong, jagung dan sumber karbohidrat lainnya. Sedangkan bahan baku yang non pangan seperti jarak, masih terkendala dengan faktor produktivitas biji dan persaingan lahan untuk pangan. Untuk itu perlu dikaji lagi tanaman yang non pangan atau tanaman yang tidak berkompetisi penggunaan lahannya dengan tanaman pangan.
Salah satu jenis tanaman hutan yang mempunyai potensi sebagai bahan baku
biofuel adalah Nyamplung (Calophyllum inophyllum L.) dengan memanfaatkan bijinya
(Soeryawidjaja, 2005; Sopamena, 2007). Tanaman ini cukup potensial karena bukan tanaman pangan dan lahan untuk pertumbuhannya bukan merupakan lahan yang cocok untuk tanaman pangan. Tanaman ini sudah mulai dibudidayakan di Indonesia sebagai tanaman wind breaker yang ditanam di daerah marginal di tepi pantai atau
lahan-lahan kritis lainnya. Produktivitas biji nyamplung sangat tinggi bervariasi antara 40-150 kg/pohon/th atau sekitar 20 ton/ha/th dan lebih tinggi dibandingkan jenis tanaman lain seperti Jarak pagar: 5 ton/ha/th dan sawit: 6 ton/ha/th (Bastomi dkk., 2008). Sedangkan pemanfaatan nyamplung sebagai bahan baku biofuel (biokerosene
dan biodiesel) sudah diinisiasi oleh beberapa peneliti. Data awal menunjukkan bahwa
antara 30-74% (Sudrajat, 2006; Rahman dan Prabaswara, 2008; Rochandi, 2008; Sahirman, 2008). Selain itu nyamplung mempunyai keunggulan lain untuk dikembangkan, seperti: 1) tumbuh dan tersebar merata secara alami di Indonesia, 2) relatif mudah dibudidayakan dan cocok di daerah iklim kering, 3) permudaan alami banyak dan berbuah sepanjang tahun, 4) hampir seluruh bagian tanaman nyamplung berdayaguna dan menghasilkan bermacam produk yang memiliki nilai ekonomi, 5) pemanfaatan biji nyamplung untuk biofuel dapat menekan laju penebangan pohon
hutan sebagai kayu bakar (Bustomi dkk., 2008).
B. Pokok Permasalahan
Secara teknis pemanfaatan nyamplung sebagai biofuel sudah tidak menjadi
masalah dan telah dikembangkan dalam skala industri oleh Koperasi Jarak Lestari di Kroya, Cilacap (Jawa Tengah) yang pada awalnya menggunakan bahan baku jarak pagar sejak tahun 2006 (MKI, 2008). Akan tetapi ketersediaan bahan baku biji nyamplung menjadi kendala utama pada Koperasi tersebut, sehingga baru dapat mengolah biji bila bahan baku mencukupi untuk diproses dari kapasitas industri 10 ton/hari. Selain itu, produksi dan kualitas minyak nyamplung yang dihasilkan masih rendah karena belum tersedianya benih unggul dan selama ini masih mengandalkan bahan baku dari hutan alam dan hutan tanaman yang belum terseleksi (Komunikasi pribadi, 2008). Informasi tersebut juga menjadi bahan pertimbangan dalam pengembangkan hutan tanaman dan industri biofuel serta program desa mandiri energi
(DME) berbasis nyamplung. Terkait dengan hal tersebut, upaya yang dapat dilakukan adalah menyediakan informasi provenan/ras lahan potensial untuk mengembangkan hutan tanaman nyamplung yang mempunyai produktivitas tinggi dengan memanfaatan variabilitas nyamplung dari berbagai sifat yang mempengaruhinya, seperti: rendemen minyak (crude oil), sifat fisiko-kimia, dan produktivitas biofuel (biokerosene, biodiesel),
kandungan resin kumarin, dll.
Dalam pengembangan hutan tanaman, keberadaan dan kualitas sumber benih serta penanaman pada tapak yang sesuai merupakan kunci keberhasilan dalam mengoptimalkan produktivitas hutan tanaman yang dihasilkan. Untuk mengetahui keberadaan sumber benih diperlukan informasi sebaran dan potensi tegakannya; sedangkan untuk mendapatkan benih berkualitas tinggi diperlukan serangkaian
kegiatan melalui program pemuliaan pohon untuk membangun sumber benih dalam bentuk: Tegakan benih provenan, Kebun benih atau Kebun pangkas, sesuai dengan tingkatan kualitas genetik yang dihasilkan (Permenhut: P.1/Menhut-II/2009 jo P.72/Menhut-II/2009). Sumber benih tersebut akan menghasilkan benih unggul yang dapat meningkatkan produktivitas tanaman lebih dari 10% dan bahkan bisa mencapai lebih dari 50% dibandingkan dengan menggunakan benih biasa (benih belum terseleksi). Benih unggul tersebut akan dihasilkan apabila seleksi dilakukan secara efektif terhadap sifat-sifat yang mempengaruhinya, baik yang mendukung maupun yang menghambat proses pengolahan biofuel.
Permasalahan yang dihadapi untuk pengembangan hutan tanaman nyamplung sebagai bahan baku biofuel adalah belum tersedianya sumber benih unggul sehingga
hanya dapat menggunakan benih yang berasal dari hutan alam dan hutan tanaman yang belum terseleksi dengan produktivitas yang masih rendah. Selain itu, informasi keragaman terhadap produktivitas biji dan kualitas biofuel yang dihasilkan dari tegakan
nyamplung terhadap faktor-faktor yang mendukung dan menghambat, juga belum tersedia. Informasi awal yang dapat dijadikan indikator untuk menjawab permasalahan tersebut di atas adalah sebaran tegakan nyamplung yang tersebar hampir di seluruh wilayah Indonesia dan adanya keragaman yang cukup tinggi diantara tegakan nyamplung, seperti produktivitas biji berkisar antara 40-150 kg/pohon/th dan rendemen
biofuel antara 30-74%. Untuk itu diperluan penelitian integratif dari disiplin ilmu terkait
agar dapat memecahkan permasalahan tersebut dengan menggunakan strategi yang tepat dan berkesinambungan.
Terkait dengan hal-hal tersebut di atas, pada tahun 2009-2010 dilakukan penelitian pada lokasi tegakan nyamplung (hutan alam dan hutan tanaman) di Jawa sebagai sentra pengembangan program Desa Mandiri Energi (DME) berbasis nyamplung pada saat itu. Pada setiap lokasi penelitian dilakukan kegiatan inventarisasi tegakan dan karakteristik lahan dan pengambilan sampel buah sebagai bahan tanaman uji provenan/ras lahan dan bahan analisa biofuel (sifat fisiko-kimia crude oil dan
produktivitas biokerosene) nyamplung serta sampel daun untuk analisis DNA untuk
mengetahui keragaman genetik di dalam dan antar populasi nyamplung di Jawa. Data yang diperoleh dari kegiatan-kegiatan tersebut telah dianalisis dan menghasilkan luaran (output) berupa peta sebaran, peta karakteristik lahan dan informasi ilmiah tentang
potensi tegakan nyamplung, dan informasi provenan/ras lahan Jawa yang potensial untuk pembangunan sumber benih nyamplung berdasarkan hasil analisa rendemen dan karakteristik biokerosene di Jawa. Pada tahun ketiga (2011) penelitian dikembangkan
untuk populasi nyamplung di luar Jawa, mengingat program DME juga akan dikembangkan di luar Jawa (dimulai di Sulawesi Selatan). Untuk itu penelitian ini dikembangkan dengan mengambil materi genetik dari luar Jawa, untuk mengetahui keragaman produktivitas biokerosene di luar Jawa dan melengkapi informasi
keragaman produktivitas biokerosene di Indonesia. Untuk melengkapi data keragaman produktivitas biofuel nyamplung di Indonesia, maka penelitian pada tahun 2012
diarahkan untuk mengetahui keragaman produktivtas biodiesel sebagai produk lanjutan
dari biokerosene, dan kandungan resin kumarin sebagai faktor penghambat dalam
proses analisa biofuel nyamplung. Korelasi antara produktivitas biofuel (biokerosene
dan biodiesel) dengan kandungan resin kumarin dari setiap populasi merupakan
informasi yang menarik sebagai bahan rekomendasi prioritas pemanfaatan biji nyamplung ke depan. Hal ini dikarenakan resin kumarin meskipun sebagai salah satu faktor penghambat dalam proses pengolahan minyak nyamplung, tapi berpotensi sebagai obat anti kanker (HIV).
C. Maksud dan Tujuan Kegiatan
Secara umum tujuan dari penelitian ini adalah menyediakan sumber benih unggul untuk mengembangkan hutan tanaman nyamplung dengan produksi dan kualitas biji yang tinggi serta masa panen buah yang lebih awal sebagai bahan baku
biofuel. Keluaran yang akan diperoleh pada akhir penelitian (2014) adalah rekomendasi
provenan/ras lahan yang potensial untuk pembangunan sumber benih nyamplung sebagai bahan baku biofuel (biokerosene dan biodiesel) dan strategi pemuliaan
nyamplung yang tepat. Disamping itu, keluaran dari penelitian ini adalah karya tulis ilmiah yang akan dipublikasikan pada beberapa Prosiding dan Jurnal ilmiah. Pada tahun 2009-2010 penelitian dilakukan pada lingkup pulau Jawa sesuai dengan program Desa Mandiri Energi (DME) berbasis nyamplung pada saat itu. Namun karena program DME juga akan dikembangkan di luar Jawa (dimulai di Sulawesi Selatan), maka mulai tahun 2011 penelitian ini dikembangkan dengan mengambil materi genetik dari luar Jawa. Hingga saat ini, iInformasi keragaman yang dihasilkan masih terbatas pada sifat
fisiko-kimia dan produktivitas biokerosene minyak nyamplung di Indonesia. Untuk
memperoleh informasi keragaman produktivitas biodiesel dan resin kumarin yang
menghambat proses pengolahan biji nyamplung, maka penelitian pada tahun 2012 mencakup 4 (empat) sub topik penelitian, yaitu: 1) Persiapan dan pengumpulan materi genetik dari populasi Nyamplung di Indonesia, 2) Ekstraksi dan persiapan biji Nyamplung dari populasi di Indonesia, 3) Analisa rendemen dan sifat fisiko-kimia
biodiesel Nyamplung dari populasi di Indonesia, dan 4). Analisa kandungan resin
kumarin pada Nyamplung dari populasi di Indonesia.
D. Metodologi Pelaksanaan 1. Lokus Kegiatan
Lokus kegiatan penelitian ini terdiri dari beberapa daerah di Pulau Jawa, yaitu (1) Purworejo, Jawa Tengah; (2) Cilacap, Jawa Tengah; (3) Kebumen, Jawa Tengah; (4) Banyuwangi, Jawa Timur; (5) Carita, Banten. Kelima daerah tersebut merupakan sebaran alami tanaman Nyamplung dari populasi Jawa. Selain itu, daerah-daerah tersebut saat ini telah memiliki industri pengolahan minyak nyamplung berbasis kelembagaan di desa yang dikelola oleh LMDH-nya dan menjadi mitra pada kegiatan penelitian ini. Dengan demikian, daerah yang menjadi lokus penelitian ini merupakan daerah di Pulau Jawa yang mempunyai potensi bahan baku Nyamplung melimpah dan juga kelembagaan untuk mengolah dan mengelolanya menjadi biofuel, baik biokerosin maupun biodiesel.
2. Fokus Kegiatan
Fokus kegiatan penelitian adalah bidang energi terbaharukan berupa biodiesel dari buah Nyamplung (Calophyllum inophyllum) pada populasi Indonesia.
3. Ruang Lingkup
Ruang lingkup penelitian dan luaran yang dihasilkan adalah sebagai berikut: a) Sub topik 1: Pengumpulan buah Nyamplung dari populasi Nyamplung di Indonesia.
i) Materi genetik nyamplung (buah) sebanyak 30 kg dari 6 populasi nyamplung hasil eksplorasi buah tahun 2011 untuk analisa biodiesel
ii) Materi genetik nyamplung (buah) sebanyak 10 kg dari 6 populasi nyamplung hasil eksplorasi buah tahun 2011 dan hasil eksplorasi buah di Jawa tahun 2012 untuk analisa kandungan resin kumarin.
b) Sub topik 2: Ekstraksi biji dan persiapan biji Nyamplung dari hasil pengumpulan buah Nyamplung di Indonesia.
Luaran:
i) Materi genetik nyamplung (biji kering) dari 7 populasi nyamplung untuk analisa
biodiesel.
ii) Materi genetik nyamplung (biji basah) dari 12 populasi nyamplung untuk analisa kandungan resin kumarin.
c) Sub topik 3: Analisa rendemen dan sifat fisiko-kimia biodiesel nyamplung dari
populasi di Indonesia. Luaran:
i) Informasi keragaman rendemen dan sifat fisko-kimia biodiesel antar populasi
nyamplung di Indonesia
d) Sub topik 4: Analisa kandungan resin kumarin biji nyamplung dari populasi di Indonesia.
Luaran:
i) Informasi keragaman kandungan resin kumarin biji nyamplung antar populasi Nyamplung di Indonesia
4. Bentuk Kegiatan
Sesuai dengan tujuan dari penelitian ini yang ingin mengetahui keragaman produktivtas biodiesel sebagai produk lanjutan dari biokerosene, dan kandungan resin
kumarin sebagai faktor penghambat dalam proses analisa biofuel nyamplung, maka
a) Sub topik 1: Pengumpulan buah Nyamplung dari populasi Nyamplung di Indonesia. Kegiatan:
i) Persiapan buah nyamplung dari 6 populasi nyamplung hasil eksplorasi buah tahun 2011.
ii) Eksplorasi buah nyamplung dari 6 populasi nyamplung di Jawa pada tahun 2012.
b) Sub topik 2: Ekstraksi biji dan persiapan biji Nyamplung dari hasil pengumpulan buah Nyamplung di Indonesia.
Kegiatan:
i) Ekstraksi biji dan pengeringan biji nyamplung untuk analisa biodiesel.
ii) Ekstraksi biji nyamplung untuk analisa kandungan resin kumarin.
c) Sub topik 3: Analisa rendemen dan sifat fisiko-kimia biodiesel nyamplung dari
populasi di Indonesia. Kegiatan:
i) Analisa rendemen dan sifat fisko-kimia biodiesel dari hasil ekstraksi dan
pengeringan biji Nyamplung
d) Sub topik 4: Analisa kandungan resin kumarin biji nyamplung dari populasi di Indonesia.
Kegiatan:
i) Analisa kandungan resin kumarin biji nyamplung dari hasil ekstraksi biji Nyamplung
BAB II. PELAKSANAAN KEGIATAN
A. Tahapan Pelaksanaan Kegiatan 1. Perkembangan Kegiatan
Perkembangan tahapan pelaksanaan kegiatan penelitian dijabarkan dalam 4 sub topik penelitian sebagai berikut :
a). Sub topik 1: Persiapan dan pengumpulan materi genetik Nyamplung dari populasi Nyamplung di Indonesia.
Persiapan dan pengumpulan materi genetik nyamplung dilakukan untuk menyiapkan materi crude oil dari hasil pengepresan minyak Nyamplung yang berasal
dari 7 populasi Nyamplung di Indonesia. Selain itu dilakukan seleksi buah nyamplung sebanyak 30 kg dari 6 populasi Nyamplung hasil eksplorasi buah pada tahun 2011 untuk pembuatan biodiesel, analisa sifat fisiko-kimia biodiesel dan analisa kandungan
resin kumarin dari biji. Materi genetik ditambah dengan eksplorasi buah nyamplung sebanyak 10 kg dari 6 populasi nyamplung di Jawa untuk analisa kandungan resin kumarin dan kegiatan yang lain. Dengan demikian analisa kandungan resin kumarin akan dilakukan untuk 12 populasi nyamplung di Indonesia yang telah diketahui produktivitas biokerosenenya pada tahun 2010 dan 2011.
Eksplorasi buah nyamplung pada populasi di Jawa dilakukan pada populasi nyamplung yang pernah dilakukan pengumpulannya pada tahun 2009, dengan tahapan sebagai berikut:
- Menguhubungi kontak personal untuk mengetahui kondisi tegakan dan musim panen raya nyamplung pada lokasi target dan informasi lainnya agar memudahkan dan dapat mengoptimalkan pengumpulan materi buah yang akan dilakukan.
- Pemilihan tegakan berdasarkan luasan populasi pohon dengan kondisi pohon yang baik dan sehat, diutamakan yang sedang berbuah sehingga bisa mendapatkan buah yang masih baik.
- Pengambilan sampel buah pada setiap lokasi dilakukan dengan cara mengunduh dari pohon atau mengumpulkan buah di bawah tegakan. Buah yang dikumpulkan adalah buah yang sudah masak secara fisiologis yaitu buah yang berwarna kuning
kecoklatan dan di masih utuh untuk yang di bawah tegakan.
- Pengumpulan buah untuk setiap populasi di Jawa untuk analisa kandungan kumarin dan kegiatan lain, sebanyak 10 kg. Pengambilan buah dilakukan dengan keterwakilan kondisi tegakan atau minimum dari 25 pohon induk penyusun tegakan nyamplung. Buah yang dikumpulkan dimasukkan dalam karung, dipisahkan setiap lokasi dan diberi label identitas (lokasi, tanggal pengumpulan, nomor karung).
b). Sub topik 2: Ekstraksi biji dan persiapan biji Nyamplung dari hasil pengumpulan buah Nyamplung di Indonesia
Ekstraksi biji (mengeluaran biji dari tempurung buah) nyamplung dilakukan dengan tahapan sebagai berikut:
- Ekstraksi biji dari buah yang masih basah (pengunduhan dari pohon) dilakukan dengan cara diperam selama 2 hari dan digosok dengan tangan sampai daging buah terlepas. Selanjutnya dicuci dan dikeringanginkan pada suhu kamar selama dua hari. Biji yang masih dengan tempurungnya disimpan dalam suhu kamar sebelum digunakan untuk pembuatan biodiesel dan kandungan resin kumarin.
- Ekstraksi buah yang sudah kering (pengumpulan dari bawah pohon) dilakukan dengan cara direndam selama 2 hari dan digosok dengan tangan sampai daging buah terlepas. Selanjutnya dicuci dan dikeringanginkan pada suhu kamar selama dua hari. Biji yang masih dengan tempurungnya disimpan dalam suhu kamar sebelum digunakan untuk pembuatan biodiesel dan kandungan resin kumarin.
Ekstraksi dilakukan dengan tetap menjaga identitas masing-masing asal buah.
- Ekstraksi biji dilakukan dengan cara diretakkan menggunakan alat rogum dan tetap menjaga keutuhan biji agar tidak rusak. Biji segar hasil skarifikasi ini akan digunakan untuk analisa kandungan resin kumarin. Sedangkan untuk pembuatan biodiesel
Nyamplung, biji hasil skarifikasi dikeringkan selama 3 hari sampai berwarna coklat kemerahan.
c). Sub topik 3: Analisa rendemen dan sifat fisiko-kimia biodiesel Nyamplung dari
Sumber energi yang dihasilkan dari proses biji nyamplung dapat menghasilkan minyak nyamplung berupa biokerosene dan biodiesel. Karena minyak nyamplung yang
dihasilkan masih merupakan bahan mentah (crude oil), maka sumber energi yang dapat
digunakan sebagai bahan bakar nabati adalah dalam bentuk biokerosene (alternatif
minyak tanah) dan biodiesel (alternatif minyak solar). Pada kegiatan tahun 2009
dilakukan analisa minyak nyamplung untuk mengetahui produktivitas biokerosene asal
populasi Jawa dan pada tahun 2011 dilanjutkan dengan analisa dari populasi nyamplung di luar Jawa dengan hasil tertinggi di Jawa sebagai kontrol. Karakter yang dianalisa meliputi: rendemen minyak nyamplung (crude oil) dilanjutkan dengan proses
degumming (pemisahan getah) untuk mengetahui rendemen biokerosene, densitas,
viskositas, daya kapilaritas dan efisiensi penyalaan api biokerosene Nyamplung.
Setelah minyak nyamplung dipisahkan getahnya, dianalisis kadar asam lemak bebasnya (FFA) dan ditetapkan besaran jumlah preaksi metanol yang digunakan, kemudian minyak tersebut diolah lanjut menjadi biodiesel. Hasil penelitian
menunjukkan, untuk proses esterifikasi, perbandingan molar metanol terhadap kadar FFA minyak Nyamplung hasil deguming yang optimum adalah 20:1. Setelah itu baru
dilakukan proses pengolahannya.
Proses pengolahan minyak nyamplung menjadi biodiesel sangat tergantung dari
kadar asam lemak bebas (FFA) awal dari minyak Nyamplung setelah degumming
(refined oil). Ada 3 kategori proses pengolahan minyak Nyamplung berdasarkan
klasifikasi kompleks/kerumitan pengolahannya yaitu : i) Proses Transesterifikasi (T)
Proses ini digunakan apabila kadar FFA dari refined oil ≤ 1%.
ii) Proses Esterifikasi-Transesterifikasi (ET)
Proses ini digunakan apabila kadar FFA dari refined oil berkisar antara 10–20%.
iii) Proses Esterifikasi-Esterifikasi-Transesterifikasi (EET)
Proses ini digunakan apabila kadar FFA refined oil lebih besar dari 20%.
Proses transesterifkasi, prinsipnya adalah mereaksikan refined oil dengan
metanol teknis dalam perbandingan molar metanol terhadap berat refined oil 6:1
dengan menggunakan katalis NaOH/KOH 0,5% dan dipanaskan pada suhu 60oC selama 0,5 jam disertai pengadukan di dalam reaktor estrans yang terbuat stainless
steel (baja tahan karat) yang tertutup rapat yang dilengkapi dengan sistim destilasi
metanol yang menguap. Setelah proses selesai, biodiesel yang dihasilkan diendapkan selama 3–4 jam untuk memisahkan gliserol yang terbentuk dari pembuatan biodiesel tersebut. Dalam proses skala pabrik, pemisahan gliserol ini dapat dilakukan secara cepat dengan menggunakan alat sentrifuge. Air yang terbentuk dibawah permukaan
biodiesel dicuci dengan menambahkan asam asetat glasial sebesar 0,01%, dicuci
dengan air hangat suhu 60oC, dan kemudian sisa air diuapkan. Metanol yang tersisa dikeluarkan dan disatukan dengan larutan metanol yang terdestilasi untuk digunakan dalam proses berikutnya. Dengan proses ini, trigliserida langsung diubah menjadi metil ester, sedang asam lemak bebas akan tersabunkan dan bersatu dengan gliserol.
Proses esterifikasi-transesterifikasi (ET), proses ini digunakan apabila kadar FFA
dari refined oil cukup tinggi, karena apabila proses yang digunakan langsung
transesterifikasi maka asam lemak bebas bukan diubah menjadi biodiesel, tetapi
menjadi sabun. Prinsip proses ini adalah melakukan terlebih dahulu proses esterifikasi
sebelum proses transesterifikasi. Proses transesterifikasi dilakukan persis sama seperti
dikemukakan dalam paragraf sebelumnya.
Proses esterifikasi dilakukan dengan menambahkan metanol teknis dalam
perbandingan molar metanol terhadap berat FFA 20:1, dan menggunakan katalis HCl 1%, dipanaskan pada suhu 60oC selama 1 jam dengan disertai pengadukan di dalam reaktor estrans yang terbuat dari baja tahan karat (stainless steel) yang tertutup rapat
dilengkapi dengan sistim destilasi untuk metanol yang menguap. Selanjutnya setelah selesai, terhadap refined oil dilanjutkan dengan proses transesterifikasi seperti yang
diterangkan dalam paragraf sebelumnya.
Proses esterifikasi-esterifikasi-transesterifikasi (EET), proses ini digunakan
apabila kadar FFA dari refined oil sangat tinggi, sehingga kadar asam lemak bebasnya
juga tinggi. Kadar asam lemak bebas tersebut harus diubah dahulu dengan proses esterifikasi sebanyak 2 kali, sehingga asam lemak bebas dapat terbentuk menjadi metil ester dari pada terbentuk sabun. Prosedurnya sama dengan proses ET hanya saja proses esterifikasi dilakukan sebanyak 2 kali. Apabila dengan 2 kali esterifikasi belum
berhasil (biasanya dalam keadaan ekstrim), maka dilakukan proses netralisasi dengan NaOH teknis untuk mengubah asam lemak bebas menjadi sabun. Resiko proses netralisasi ini adalah menurunnya nilai rendemen.
Analisis sifat fisiko kimia biodiesel terdiri dari massa jenis, viskositas kinematik,
bilangan setana, titik nyala, titik kabut, korosi kepingan tembaga, residu karbon, air dan sedimen, suhu distilasi, abu tersulfatkan, belerang, fosfor, bilangan asam, gliserol total, kadar ester alkil dan bilangan iodium. Metode uji menggunakan prosedur dari SNI. d). Sub topik 4: Analisa kandungan resin kumarin Nyamplung dari populasi di
Indonesia.
Biji nyamplung mengandung resin atau getah yang akan menggangu proses pengolahan biji nyamplung menjadi biofuel. Salah satunya adalah resin kumarin dan
turunannya. Namun karena resin kumarin juga berpotensi sebagai obat anti kanker, maka dengan diketahuinya hubungan kandungan kumarin dengan rendemen biofuel
(biokerosene dan biodiesel) maka dapat digunakan untuk dasar rekomendasi
pemanfaatan biji nyamplung dari suatu populasi yang baik untuk produksi biofuel atau
untuk bahan obat-obatan. Analisa kandungan resin kumarin dilakukan dengan menggunakan materi berupa crude oil dari 7 populasi Nyamplung hasil pengepresan
pada tahun 2011, dan dari biji pada semua populasi yang telah dianalisa produktivitas
biokerosenenya pada tahun 2010 dan 2011 yang diwakili oleh 12 populasi Nyamplung
di pulau Jawa (6 populasi) dan di luar pulau Jawa (6 populasi).
2. Kendala dan Hambatan Pelaksanaan Kegiatan
Kendala/hambatan dalam pelaksanaan kegiatan antara lain :
a) Proses pencairan dana yang belum bisa sejalan dengan tata waktu pekerjaan yang sudah harus dilakukan.
b) Kemampuan daya simpan materi genetik (buah) nyamplung yang telah dikoleksi tahun sebelumnya sangat bervariasi.
c) Adanya perbedaan format dalam mekanisme pertanggungjawaban administrasi dengan pihak yang melakukan analisa di laboratorium.
B. Pengelolaan Administrasi Manajerial 1. Perencanaan Anggaran
Tabel 1. Rekapitulasi Biaya Tahun yang Diusulkan
No. Uraian Jumlah (Rp)
1. Gaji dan Upah 165.786.000
2. Bahan Habis Pakai 384.000
3. Perjalanan (tidak untuk perjalanan luar negeri) 83.330.000
4. Lain-Lain 500.000
Jumlah Biaya Tahun yang Diusulkan 250.000.000
b) Rincian rencana anggaran (Tabel 2) : Tabel 2. Rincian Rencana Anggaran
A. Biaya Personil (Min 60%) 1). Gaji dan Upah
Biaya Satuan (Rp) 1 Koord.Aktivitas/Peneliti Utama 1 210 OJ 60.000 12.600.000 2 Pelaksana/Peneliti : a. Peneliti Madya 1 210 OJ 50.000 10.500.000 b. Peneliti Muda 1 210 OJ 40.000 8.400.000 c. Peneliti Pertama 1 210 OJ 35.000 7.350.000 d. Calon Peneliti 1 210 OJ 30.000 6.300.000 3 Teknisi 3 210 OJ 20.000 12.600.000 4 Tenaga Harian 316 OH 33.500 10.586.000 5 Tenaga di Laboratorium :
a. Pembuatan Biodiesel 7 Paket 4.000.000 28.000.000
b. Analisis biodiesel 7 Paket 9.000.000 63.000.000
c. Analisis kandungan resin
kumarin dari ekstrak 7 Sampel 150.000 1.050.000
d. Analisis kandungan resin
kumarin dari biji 36 Sampel 150.000 5.400.000
165.786.000
No Pelaksana Kegiatan Jumlah Volume Biaya (Rp)
Jumlah Biaya
B. Biaya Non Personil (max 40%) 1). Bahan Habis Pakai
Biaya Satuan (Rp) 1 Kertas HVS kwarto 70 gram 4 Rim 35.000 140.000 2 Kertas HVS Folio 80 gram 3 Rim 40.000 120.000 3 Flash disk 2 G 2 Buah 62.000 124.000 384.000 Jumlah Biaya
No Bahan Volume Biaya (Rp)
2). Perjalanan Biaya Satuan (Rp) 1 Pengumpulan Materi Genetik di Alas Purwo, Banyuwangi, Jatim 2 OT 7.660.000 15.320.000 2 Pengumpulan Materi Genetik di Gunung Kidul, DIY 2 OT 4.735.000 9.470.000 3 Pengumpulan Materi Genetik di Purworejo, Jateng 2 OT 5.090.000 10.180.000 4 Pengumpulan Materi Genetik di Cilacap, Jateng 2 OT 5.140.000 10.280.000 5 Pengumpulan Materi Genetik di Ciamis, Jabar 2 OT 5.820.000 11.640.000 6 Pengumpulan Materi Genetik di Carita, Jabar 2 OT 6.620.000 13.240.000 7 Koordinasi kegiatan di Bogor 3 OT 4.400.000 13.200.000 83.330.000
No Bahan Volume Biaya (Rp)
Jumlah Biaya 3). Lain‐lain Biaya Satuan (Rp) 1 Pembuatan laporan 1 Paket 500.000 500.000 500.000 Jumlah Biaya
No Kegiatan Volume Biaya (Rp)
2. Mekanisme Pengelolaan Anggaran
Pengelolaan anggaran dalam berjalannya penelitian ini mengalami beberapa perubahan dari rencana anggaran semula yang disesuaikan dengan situasi dan kondisi di lapangan. Untuk memudahkan, pengelolaan anggaran dijabarkan dalam Rencana Operasional (RO) pada Tabel 3 sebagai berikut :
URAIAN VOL SATUAN PAGU ANGGARAN FEB MARET APRIL MEI JUNI JULI AGUSTUS SEPTEMBER OKTOBER
1. Gaji dan Upah
163.070.000
a. Tenaga Lapangan 360 HOK 33.500 12.060.000 8.040.000 4.020.000
b. Tenaga laboratorium dan
analisa :
- Peneliti utama (1 orang) 142 OJ 60.000 8.520.000 600.000 720.000 1.920.000 1.080.000 1.080.000 900.000 1.500.000 600.000
- Peneliti Madya (1 orang) 160 OJ 50.000 8.000.000 600.000 600.000 1.800.000 1.400.000 1.000.000 900.000 1.000.000 600.000
- Peneliti Muda (1 orang) 188 OJ 40.000 7.520.000 560.000 600.000 1.280.000 1.360.000 1.120.000 1.000.000 1.200.000 400.000 - Peneliti Pertama (1 Orang) 200 OJ 35.000 7.000.000 630.000 595.000 1.190.000 1.050.000 910.000 1.015.000 1.050.000 560.000 - Peneliti (1 Orang) 286 OJ 20.000 5.720.000 540.000 540.000 800.000 760.000 760.000 800.000 760.000 760.000
- Pembantu Peneliti (3 Orang) 840 OJ 20.000 16.800.000
1.500.00
0 1.800.000 2.400.000 2.280.000 2.400.000 2.400.000 2.220.000 1.800.000
- Pembuatan Biodisel 7 Paket 4.000.000 28.000.000 16.000.000 12.000.000
- Analisis Sifat Fisika Kimia
biodisel 7 Paket 9.000.000 63.000.000 36.000.000 27.000.000
- Analisis kandungan resin
kumarin 7 Sampel 150.000 1.050.000 1.050.000
( dari ekstrak)
- Analisis kandungan resin
kumarin 36 Sampe l 150.000 5.400.000 5.400.000 (dari biji) 151.010.000
2. Bahan Habis Pakai
155.700 c. ATK Macam2 155.700 60.700 45.000 50.000 3. Perjalanan 19 OT 86.274.300
Pengumpulan Materi Genetik
(buah)
3.a. Alas Purwo, Banyuwangi,
jatim 2 OT 10.730.000 10.730.000 3.b. Gunung Kidul,DIY 2 OT 8.120.000 8.120.000 3.c. Purworejo, Jateng 2 OT 8.870.000 8.870.000 3.d. Cilacap, Jateng 2 OT 8.935.000 8.935.000
3.e. Ciamis, Jabar 3 OT 11.150.000 11.150.000 3.f. Banten, Jabar 3 OT 13.110.000 13.110.000 3.g. Bogor-Jabar 5 OT 25.359.300 4.959.300 10.400.000 10.000.000 4. Lain-lain 1 Paket 500.000 500.000 500.000 - Pembuatan laporan 1 500.000 500.000 JUMLAH TOTAL (1+2+3+4) 250.000.000 4.430.00 0 70.570.000 21.390.000 89.105.000 7.270.000 7.015.000 45.280.000 4.720.000
3. Rancangan dan Perkembangan Pengelolaan Aset
Materi genetik berupa buah Nyamplung hasil ekslorasi buah Nyamplung di pulau Jawa (2012) dan luar Jawa (2011) merupakan aset penelitian untuk tahun 2012 dan tahun-tahun berikutnya sebagai bahan penelitian untuk mengetahui keragaman karakteristik biji Nyamplung untuk berbagai keperluan, termasuk di dalamnya untuk mengetahui keragaman pemanfaatan limbah dalam proses pembuatan minyak nyamplung (Biofuel). Minyak nyamplung baik berupa esterifikasi dan setelah tranesterifikasi merupakan materi dasar untuk mengkaji karakteristik minyak dari beberapa sumber benih nyamplung di Indonesia. Karakteristik tersebut akan digunakan untuk memberikan rekomendasi pemanfaatan biji nyamplung dalam rangka pengembangan energi alternatif di Indonesia.
4. Kendala dan Hambatan Pengelolaan Administrasi Manajerial
Kendala/hambatan dalam pengelolaan anggaran antara lain waktu pencairan dana yang belum tepat waktu sehingga belum dapat sejalan dengan tata waktu pekerjaan yang sudah harus dilakukan. Meskipun dapat diselesaikan dengan cara ‘tagihan’, namun untuk pekerjaan yang membutuhkan biaya besar, hal ini cukup menyulitkan, apalagi melibatkan pihak luar yang tidak semuanya dapat menerima dengan cara tagihan maupun mekanisme pertanggungjawaban keproyekan , misalnya kegiatan-kegiatan analisa.
BAB III. METODE PENCAPAIAN TARGET KINERJA
A. Metode-Proses Pencapaian Target Kinerja
1. Kerangka Rancangan Metode-Penelitian 1). Rencana penelitian
Rencana penelitian pemuliaan nyamplung (Calophyllum inophyllum L) untuk bahan baku biofuel: keragaman produktivitas biodiesel dan kandungan kumarin dari populasi nyamplung di Indonesia pada tahun keempat (2012), akan dilakukan dengan mengambil 4 (empat) sub topik penelitian, dengan luaran dan kegiatan sbb.:
a). Sub topik 1: Persiapan dan pengumpulan materi genetik Nyamplung dari populasi Nyamplung di Indonesia.
Luaran:
i) Crude oil sebanyak 1 liter/populasi dari hasil pengepresan biji Nyamplung pada tahun 2011 dari 7 populasi Nyamplung (7 pulau) di Indonesia, untuk analisa kandungan resin kumarin hasil pengepresan biji Nyamplung.
ii) Materi genetik Nyamplung sebanyak 30 kg buah dari 6 populasi Nyamplung (6 pulau) di luar Jawa hasil eksplorasi buah tahun 2011, untuk pembuatan biodiesel, analisa sifat fisiko-kimia biodiesel dan analisa kandungan resin kumarin dari biji.
iii) Materi genetik nyamplung (buah) sebanyak 10 kg dari 6 populasi Nyamplung hasil eksplorasi buah di pulau Jawa pada tahun 2012 untuk analisa kandungan resin kumarin dari biji Nyamplung.
Kegiatan:
i) Persiapan crude oil hasil pengepresan biji Nyamplung tahun 2011 dari 7 populasi Nyamplung (7 pulau) di Indonesia.
ii) Seleksi buah Nyamplung dari 6 populasi Nyamplung di Indonesia hasil eksplorasi buah di luar Jawa pada tahun 2011.
iii) Eksplorasi buah Nyamplung dari 6 populasi Nyamplung di Jawa pada tahun 2012. b). Sub topik 2: Ekstraksi biji dan persiapan biji Nyamplung dari hasil pengumpulan buah
Nyamplung di Indonesia. Luaran:
i) Materi genetik Nyamplung (biji kering) dari 7 populasi Nyamplung untuk analisa biodiesel. ii) Materi genetik Nyamplung (biji basah) dari 12 populasi Nyamplung untuk analisa kandungan
i) Ekstraksi biji dan pengeringan biji nyamplung dari 7 populasi Nyamplung untuk analisa biodiesel.
ii) Ekstraksi biji nyamplung dari 12 populasi Nyamplung untuk analisa kandungan resin kumarin.
c). Sub topik 3: Analisa rendemen dan sifat fisiko-kimia biodiesel Nyamplung dari populasi di Indonesia.
Luaran:
i) Informasi keragaman rendemen biodiesel dari 7 populasi nyamplung di Indonesia. ii) Informasi keragaman sifat fisiko-kimia biodiesel dari 7 populasi nyamplung di Indonesia Kegiatan:
i) Pembuatan biodiesel Nyamplung dari 7 populasi Nyamplung di Indonesia hasil ekstraksi dan pengeringan biji.
ii) Analisa sifat fisko-kimia biodiesel dari 7 populasi Nyamplung di Indonesia hasil pembuatan biodiesel.
d). Sub topik 4: Analisa kandungan resin kumarin pada Nyamplung dari populasi Nyamplung di Indonesia.
Luaran:
i) Informasi keragaman kandungan resin kumarin pada crude oil Nyamplung dari 7 populasi Nyamplung di Indonesia.
ii) Informasi keragaman kandungan resin kumarin pada biji nyamplung dari 12 populasi Nyamplung di Indonesia (6 populasi dari pulau Jawa dan 6 populasi dari luar Jawa).
Kegiatan:
i) Analisa kandungan resin kumarin pada crude oil Nyamplung dari 7 populasi Nyamplung di Indonesia.
ii) Analisa kandungan resin kumarin pada biji Nyamplung dari 12 populasi Nyamplung di Indonesia.
a). Tegakan hutan nyamplung:
i) Pariaman (Sumbar), Ketapang (Kalbar), Selayar (Sulsel), Dompu (NTB), Yapen (Papua Barat), Sumenep (Madura) dan Gunung Kidul (Jawa) sebagai representatif sebaran alam nyamplung di 7 pulau Indonesia untuk analisa rendemen dan sifat fisko-kimia biodiesel serta kandungan resin kumarin pada crude oil Nyamplung.
ii) Selain populasi nyamplung yang telah dilakukan analisa biokerosene pada tahun 2011 di atas (pointer i), akan dilakukan pengumpulan buah pada populasi nyamplung di Jawa yang telah dilakukan analisa biokerosene pada tahun 2010, yaitu: Banyuwangi (Jatim), Gunung Kidul (DIY), Purworejo (Jateng), Cilacap (Jateng), Ciamis (Jabar) dan Pandeglang (Banten), untuk analisa kandungan resin kumarin pada biji Nyamplung dari 12 populasi Nyamplung di Indonesia.
b). Laboratorium:
- Laboratorium CVEnkorp di Bantul, Yogyakarta untuk pembuatan biodiesel.
- Laboratorium Lemigas, Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Minyak dan Gas Bumi, Jakarta untuk analisa sifat fisiko-kimia biodiesel.
- Laboratorium Farmakologi di Fakultas Farmasi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta untuk analisa kandungan resin kumarin.
3). Waktu pelaksanaan penelitian
Waktu pelaksanaan penelitian secara keseluruhan direncanakan selama 6 (enam) tahun (2009-2014), sampai dengan tanaman uji provenan/ras lahan menunjukkan variasi adaptasi dan pertumbuhan pohonnya, serta tegakan benih provenan telah memproduksi bunga dan buah (umur 5-6 tahun) pada lokasi pengembangan. Informasi tersebut akan digunakan untuk memberikan rekomendasi provenan/ras lahan yang potensial untuk pembangunan sumber benih nyamplung sebagai luaran terakhir dari rangkaian penelitian ini. Pada tahun keempat, penelitian akan dilaksanakan selama 8 bulan, mulai dari bulan April sampai dengan bulan Oktober 2012.
4). Metode Penelitian
Metode penelitian yang akan dilakukan pada tahun 2012 untuk setiap sub topik penelitian adalah sebagai berikut:
Persiapan dan pengumpulan materi genetik nyamplung dilakukan untuk menyiapkan materi crude oil dari hasil pengepresan minyak Nyamplung yang berasal dari 7 populasi Nyamplung di Indonesia, dan seleksi buah nyamplung sebanyak 30 kg dari 6 populasi Nyamplung hasil eksplorasi buah pada tahun 2011 untuk pembuatan biodiesel, analisa sifat fisiko-kimia biodiesel dan analisa kandungan resin kumarin dari biji, ditambah dengan eksplorasi buah nyamplung sebanyak 10 kg dari 6 populasi nyamplung di Jawa untuk analisa kandungan resin kumarin dan kegiatan yang lain. Dengan demikian analisa kandungan resin kumarin akan dilakukan untuk 12 populasi nyamplung di Indonesia yang telah diketahui produktivitas biokerosenenya pada tahun 2010 dan 2011
Eksplorasi buah nyamplung pada populasi di Jawa dilakukan pada populasi Nyamplung yang pernah dilakukan pengumpulannya pada tahun 2009, dengan tahapan sebagai berikut: - Menguhubungi kontak personal untuk mengetahui kondisi tegakan dan musim panen raya
nyamplung pada lokasi target dan informasi lainnya agar memudahkan dan dapat mengoptimalkan pengumpulan materi buah yang akan dilakukan.
- Pemilihan tegakan berdasarkan luasan populasi pohon dengan kondisi pohon yang baik dan sehat, diutamakan yang sedang berbuah sehingga bisa mendapatkan buah yang masih baik. - Pengambilan sampel buah pada setiap lokasi dilakukan dengan cara mengunduh dari pohon
atau mengumpulkan buah di bawah tegakan. Buah yang dikumpulkan adalah buah yang sudah masak secara fisiologis yaitu buah yang berwarna kuning kecoklatan dan di masih utuh untuk yang di bawah tegakan.
- Pengumpulan buah untuk setiap populasi di Jawa untuk analisa kandungan kumarin dan kegiatan lain, sebanyak 10 kg. Pengambilan buah dilakukan dengan keterwakilan kondisi tegakan atau minimum dari 25 pohon induk penyusun tegakan nyamplung. Buah yang dikumpulkan dimasukkan dalam karung, dipisahkan setiap lokasi dan diberi label identitas (lokasi, tanggal pengumpulan, nomor karung).
b). Sub topik 2: Ekstraksi biji dan persiapan biji Nyamplung dari hasil pengumpulan buah Nyamplung di Indonesia
Ekstraksi biji (mengeluaran biji dari tempurung buah) nyamplung dilakukan dengan tahapan sebagai berikut:
- Ekstraksi biji dari buah yang masih basah (pengunduhan dari pohon) dilakukan dengan cara diperam selama 2 hari dan digosok dengan tangan sampai daging buah terlepas. Selanjutnya dicuci dan dikeringanginkan pada suhu kamar selama dua hari. Biji yang masih dengan
- Ekstraksi buah yang sudah kering (pengumpulan dari bawah pohon) dilakukan dengan cara direndam selama 2 hari dan digosok dengan tangan sampai daging buah terlepas. Selanjutnya dicuci dan dikeringanginkan pada suhu kamar selama dua hari. Biji yang masih dengan tempurungnya disimpan dalam suhu kamar sebelum digunakan untuk pembuatan biodiesel dan kandungan resin kumarin. Ekstraksi dilakukan dengan tetap menjaga identitas masing-masing asal buah.
- Ekstraksi biji dilakukan dengan cara diretakkan menggunakan alat rogum dan tetap menjaga keutuhan biji agar tidak rusak. Biji segar hasil skarifikasi ini akan digunakan untuk analisa kandungan resin kumarin. Sedangkan untuk pembuatan biodiesel Nyamplung, biji hasil skarifikasi dikeringkan sampai berwarna coklat kemerahan dengan menggunakan oven selama 24 jam pada suhu 80 oC.
c). Sub topik 3: Analisa rendemen dan sifat fisiko-kimia biodiesel Nyamplung dari populasi di Indonesia.
Sumber energi yang dihasilkan dari proses biji nyamplung dapat menghasilkan minyak nyamplung berupa biokerosene dan biodiesel. Karena minyak nyamplung yang dihasilkan masih merupakan bahan mentah (crude oil), maka sumber energi yang dapat digunakan sebagai bahan bakar nabati adalah dalam bentuk biokerosene (alternatif minyak tanah) dan biodiesel (alternatif minyak solar). Pada kegiatan tahun 2009 dilakukan analisa minyak nyamplung untuk mengetahui produktivitas biokerosene asal populasi Jawa dan pada tahun 2011 dilanjutkan dengan analisa dari populasi nyamplung di luar Jawa dengan hasil tertinggi di Jawa sebagai kontrol. Karakter yang dianalisa meliputi: rendemen minyak nyamplung (crude oil) dilanjutkan dengan proses degumming (pemisahan getah) untuk mengetahui rendemen biokerosene, densitas, viskositas, daya kapilaritas dan efisiensi penyalaan api biokerosene Nyamplung.
Setelah minyak nyamplung dipisahkan getahnya, dianalisis kadar asam lemak bebasnya (FFA) dan ditetapkan besaran jumlah preaksi metanol yang digunakan, kemudian minyak tersebut diolah lanjut menjadi biodiesel. Hasil penelitian menunjukkan, untuk proses esterifikasi, perbandingan molar metanol terhadap kadar FFA minyak Nyamplung hasil deguming yang optimum adalah 20:1. Setelah itu baru dilakukan proses pengolahannya.
Proses pengolahan minyak nyamplung menjadi biodiesel sangat tergantung dari kadar asam lemak bebas awal dari minyak Nyamplung setelah deguming (refined oil). Ada 3 kategori proses pengolahan minyak Nyamplung berdasarkan klasifikasi kompleks/kerumitan pengolahannya yaitu :
Proses ini digunakan apabila kadar FFA dari refined oil berkisar antara 10–20%.
iii) Proses Esterifikasi-Esterifikasi-Transesterifikasi (EET)
Proses ini digunakan apabila kadar FFA refined oil lebih besar dari 20%.
Proses transesterifkasi, prinsipnya adalah mereaksikan refined oil dengan metanol teknis dalam perbandingan molar metanol terhadap berat refined oil 6:1 dengan menggunakan katalis NaOH/KOH 0,5% dan dipanaskan pada suhu 60oC selama 0,5 jam disertai pengadukan di dalam
reaktor estrans yang terbuat stainless steel (baja tahan karat) yang tertutup rapat yang dilengkapi dengan sistim destilasi metanol yang menguap. Setelah proses selesai, biodiesel yang dihasilkan diendapkan selama 3–4 jam untuk memisahkan gliserol yang terbentuk dari pembuatan biodiesel tersebut. Dalam proses skala pabrik, pemisahan gliserol ini dapat dilakukan secara cepat dengan menggunakan alat sentrifuge. Air yang terbentuk dibawah permukaan biodiesel dicuci dengan menambahkan asam asetat glasial sebesar 0,01%, dicuci dengan air hangat suhu 60oC, dan kemudian sisa air diuapkan. Metanol yang tersisa dikeluarkan dan disatukan dengan larutan metanol yang terdestilasi untuk digunakan dalam proses berikutnya. Dengan proses ini, trigliserida langsung diubah menjadi metil ester, sedang asam lemak bebas akan tersabunkan dan bersatu dengan gliserol.
Proses esterifikasi-transesterifikasi (ET), proses ini digunakan apabila kadar FFA dari refined oil cukup tinggi, karena apabila proses yang digunakan langsung transesterifikasi maka asam lemak bebas bukan diubah menjadi biodiesel, tetapi menjadi sabun. Prinsip proses ini adalah melakukan terlebih dahulu proses esterifikasi sebelum proses transesterifikasi. Proses transesterifikasi dilakukan persis sama seperti dikemukakan dalam paragraf sebelumnya.
Proses esterifikasi dilakukan dengan menambahkan metanol teknis dalam perbandingan molar metanol terhadap berat FFA 20:1, dan menggunakan katalis HCl 1%, dipanaskan pada suhu 60oC selama 1 jam dengan disertai pengadukan di dalam reaktor estrans yang terbuat dari baja tahan karat (stainless steel) yang tertutup rapat dilengkapi dengan sistim destilasi untuk metanol yang menguap. Selanjutnya setelah selesai, terhadap refined oil dilanjutkan dengan proses transesterifikasi seperti yang diterangkan dalam paragraf sebelumnya.
Proses esterifikasi-esterifikasi-transesterifikasi (EET), proses ini digunakan apabila kadar FFA dari refined oil sangat tinggi, sehingga kadar asam lemak bebasnya juga tinggi. Kadar asam lemak bebas tersebut harus diubah dahulu dengan proses esterifikasi sebanyak 2 kali, sehingga asam lemak bebas dapat terbentuk menjadi metil ester dari pada terbentuk sabun. Prosedurnya sama dengan proses ET hanya saja proses esterifikasi dilakukan sebanyak 2 kali. Apabila dengan 2 kali esterifikasi belum berhasil (biasanya dalam keadaan ekstrim), maka dilakukan proses netralisasi dengan NaOH teknis untuk mengubah asam lemak bebas menjadi sabun. Resiko proses netralisasi ini adalah menurunnya nilai rendemen.
