LKTI CFC 2 Edition
PEMANFAATAN BIODIESEL DARI BIJI KARET SEBAGAI
ENERGI TERBARUKAN RAMAH LINGKUNGAN
KARYA TULIS ILMIAH
Disusun Oleh :
YULIA NINGSIH 11317202654 Angkatan 2013
ASTRI LILIANA SARI 11317201461 Angkatan 2013
TINI NURIYAH 11317203810 Angkatan 2013
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM RIAU JALAN HR. SOEBRANTAS, KM. 15, PANAM, PEKANBARU
Alhamdulillahirobbil’alamiin, penulis mengucapkan puji dan syukur kepada Allah SWT karena dengan rahmat serta hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan karya tulis yang akan dilombakan pada acara “LKTI CFC 2nd Edition” yang berjudul “Pemanfaatan Biodiesel Dari Biji Karet Sebagai Energi Terbarukan Ramah Lingkungan”. Penulis menghaturkan ucapan terima kasih kepada kepala laboratorium P.E.M UIN SUSKA RIAU, atas peminjaman laboratorium. Penulis juga menghaturkan ucapan terimakasih kepada Ibu Ira Yulia M.Si., selaku dosen pendamping yang telah memberikan masukan kepada penulis untuk menyelesaikan karya tulis ini. Serta ucapan terimakasih kepada Bapak Jofri atas peminjaman alat press sederhana. Semoga karya tulis ini bermanfaat bagi semua pihak di masa mendatang.
Pekanbaru, 8 Februari 2015
Penulis
Hal
1.4 Manfaat Karya Ilmiah ... 3
1.4.1 Bagi Masyarakat ... 3
1.4.2 Bagi Pemerintah ... 3
1.4.3 Bagi Peneliti Selanjutnya ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1Biodiesel ... 4
2.2Biji Karet ... 5
2.2.1 Tahap Persiapan (Pre-Treatment) ... 6
2.2.2 Kandungan Biji Karet ... 7
2.2.3 Faktor yang Mempengaruhi Mutu Minyak ... 7
2.2.4 Metode Pengambilan Minyak Biji Karet ... 8
2.3Katalis dalam Pembuatan Biodiesel... 8
2.4Esterifikasi ... 9
2.5Transesterifikasi ...10
3.1 Jenis Penelitian ... 12
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ... 12
3.2.1 Lokasi Penelitian ... 12
3.2.2 Waktu Penelitian ... 12
3.3 Objek Penelitian ... 12
3.4 Metode Pengumpulan Data ... 12
3.4.1 Data Primer ... 12
3.6.4 Proses Esterifikasi ... 16
3.6.5 Proses Transesterifikasi ... 16
3.7 Analisa Data ... 17
3.8 Penyimpulan Hasil Penelitan ... 17
BAB IV HASIL DAN PEMABAHASAN BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 20
5.2 Saran ... 20
DAFTAR KEPUSTAKAAN ... 21
DAFTAR GAMBAR ... 22
DAFTAR RIWAYAT HIDUP ... 30
Tabel 1.1 Penggunaan BBM... 2 Tabel 2.1 Sifat Fisik dan Kimia Biodiesel dan Petrodiesel ... 5 Tabel 2.2.1 Konposisi Lemak Minyak Biji Karet ... 7
Abstrak
Bahan bakar minyak (BBM) merupakan kebutuhan energi global terbesar
yang konsumsinya diperkirakan oleh Energy Information Adminisrtation (bagian
dari Departemen Energi Amerika Serikat) akan meningkat 57% dari tahun 2002
hingga 2025. Peningkatan laju pengguanan BBM, berdampak pada ketersediaan
minyak bumi sebagai cadangan energi fosil yang keberadaannya semakin menipis.
Minyak bumi merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui, dan
penggunaannya dapat menimbulkan pencemaran lingkungan yang semakin
mengkhawatirkan, maka berdasarkan fakta tersebut, maka terbukalah peluang
bagi sumber energi terbarukan yang bertujuan untuk penghematan energi fosil dan
menciptakan lingkungan yang sehat. Salah satunya adalah memanfaatkan sumber
daya alam yang dapat diperbaharui dalam bentuk pengolahan minyak tumbuhan
sebagai bahan bakar nabati (biofuel) seperti biodiesel sebagai pengganti solar.
Biodiesel adalah senyawa metil ester yang yang dapat diperoleh dari
trans-esterifikasi minyak nabati maupun trans-esterifikasi asam lemak. Secara teknis,
biodiesel memilki kinerja yang lebih baik daripada solar, karena angka cetane
yang dimiliki biodiesel lebih tinggi sehingga menghasilkan emisi gas buang yang
aman terhadap lingkungan. Indonesia sebagai negara yang memiliki sumber daya
alam (SDA) melimpah, banyak menyediakan sumber minyak nabati. Salah
satunya adalah biji karet. Tanaman karet merupakan komoditi perkebunan penting
bagi Indonesia. Pengolahan hasil tanaman karet yang hanya dititik beratkan pada
lateks dan batang saja mengakibatkan produk lain seperti biji karet belum
mendapat perhatian lebih. Selama ini, pemanfaatan biji karet hanya sebagai benih
generative pohon karet sehingga biji karet hampir tidak mempunyai nilai
ekonomis. Kenyataannya, biji karet mengandung minyak nabati 40-50% yang
dapat dimanfaatkan sebagai biodiesel. Tujuan penelitian ini adalah untuk
memanfaatkan biji karet sebagai bahan baku pembuatan biodiesel. Proses
pembuatan biodiesel dari minyak nabati dilakukan melalui beberapa tahap yaitu
esterifikasi dan transesterifikasi. Berdasarkan hasil penelitian yang telah diperoleh
biji karet berpotensi menjadi bahan baku biodiesel.
BAB I PENDAHULUAN 1.1LatarBelakang
Bahan bakar minyak (BBM) merupakan kebutuhan energi global terbesar
yang konsumsinya diperkirakan oleh Energy Information Adminisrtation (bagian
dari Departemen Energi AS) akan meningkat 57% dari tahun 2002 hingga 2025
(Prihandana dan Hendroko, 2007). Di samping itu, ketersediaan sumber BBM
semakin menipis. Sehingga masyarakat dunia mulai beralih ke bahan bakar
terbarukan, misalnya biodiesel.. Sebagai gambaran penggunaan BBM di
Indonesia dapat dilihat pada Tabel 1.1
Tabel 1.1 Penggunaan BBM
Jenis BBM Tahun
(Sumber: Rama Prihandana:2006)
Keberadaan minyak bumi sebagai bahan bakar fosil atau sering disebut
BBM semakin dibutuhkan untuk kesejahteraan umat manusia, sehingga
berdampak pada penggunaannya yang terus meningkat. Peningkatan laju
konsumsi BBM terlihat jelas khususnya pada penggunaan bahan bakar solar yang
digunakan untuk keperluan segala aspek kehidupan baik dalam bidang
transportasi, industri, pertanian, ataupun yang lainnya. Biodiesel merupakan
bahan bakar alternatif untuk mesin diesel yang diproduksi dari minyak nabati atau
lemak hewani. Biodiesel diperoleh dari reaksi minyak tanaman (trigliserida)
dengan alkohol yang menggunakan katalis basa pada suhu dan komposisi tertentu,
sehingga dihasilkan dua zat yang disebut alkil ester (umumnya metil ester atau
sering disebut biodiesel) dan gliserol (Zhang et. al., 2003). Indonesia sebagai
negara yang memiliki sumber daya alam (SDA) melimpah, banyak menyediakan
Biji karet sampai saat ini belum dimanfaatkan dengan baik, umumnya
masih dibuang di setiap perkebunan, hanya sedikit yang dijadikan sebagai benih
generatif. Biji karet berpotensi dijadikan sebagai biodiesel, Indonesia merupakan
negara dengan areal tanaman karet terluas di dunia. Jumlah biji karet di
perkebunan tanaman karet mencapai 1 kg/m2 serta kandungan minyak yang
terdapat pada biji karet 40-50%-berat. Penggunaan biji karet untuk produksi
biodiesel tidak menimbulkan persaingan bahan pangan karena biji karet
merupakan sumber minyak nabati non pangan dan juga ramah lingkungan.
Berdasarkan uraian diatas maka penulis tertarik mengembangkan inovasi
terbaru pemanfaatan biodiesel dari biji karet sebagai energi terbarukan ramah
lingkungan.
1.2Rumusan Masalah
Dalam karya tulis ilmiah ini, rumusan masalah yang diangkat yaitu apakah
biji karet berpotensi sebagai bahan baku pembuatan biodiesel.
1.3Tujuan Karya Tulis Ilmiah
Tujuan dari karya tulis ilmiah ini yaitu memanfaatkan biji karet sebagai
sumber daya alam (SDA) yang tersedia untuk dijadikan biodiesel, sehingga
berpeluang menjadi energi alternatif yang ramah lingkungan.
1.4 Manfaat Karya Tulis Ilmiah
1.4.1 Memberikan informasi bagi masyarakat bahwa biji karet dapat
dimanfaatkan sebagai energi terbarukan yang ramah lingkungan.
1.4.2 Sebagai bahan masukan bagi pemerintah dalam mencanangkan program
pemanfaatan biji karet sebagai biodiesel
1.4.3 Menambah wawasan penulis dan sebagai bahan referensi bagi peneliti
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1Biodiesel
Biodiesel merupakan ester alkil asam-asam lemak yang berasal dari
minyak nabati atau lemak hewani. Ester alkil asam lemak dapat diperoleh
transesterifikasi trigliserida dengan alkohol dan esterifikasi asam lemak.
Transesterifikasi trigliserida dilangsungkan dengan menggunakan katalis asam,
basa maupun enzim dan menghasilkan gliserol sebagai produk samping. Di sisi
lain, esterifikasi asam lemak dilangsungkan dengan menggunakan katalis asam
kuat (asam sulfat, asam sulfonat organik, resin penukar kation asam kuat) dan
menghasikan air sebagai produk samping.
Biodiesel sebagai bahan bakar alternatif untuk mesin diesel yang
diproduksi dengan reaksi transesterifikasi dan esterifikasi minyak nabati atau
lemak hewani dengan alkohol rantai pendek seperti metanol. Reaksinya
membutuhkan katalis yang umumnya merupakan basa kuat , sehingga akan
memproduksi senyawa kimia baru yang disebut metil ester (Van Gerpen, 2005).
Kelebihan biodiesel dibandingkan dengan petrodiesel antara lain: (1)
Biodiesel berasal dari sumber daya alam yang dapat diperbaharui; (2) Biodiesel
memiliki kandungan aromatik dan sulfur yang rendah (Ma & Hanna, 1999); (3)
Biodiesel memiliki bilangan setana (cetane number) yang tinggi (Zhang et al.,
2003). Bilangan setana adalah suatu indeks yang biasa digunakan bagi bahan
bakar motor diesel, untuk menunjukkan tingkat kepekaannya terhadap detonasi
(ledakan). Bahan bakar dengan bilangan cetana yang tinggi akan mudah
berdetonasi pada motor diesel. Bilangan setana bukan untuk menyatakan kualitas
dari bahan bakar diesel, tetapi bilangan yang dipakai untuk menyatakan kualitas
dari penyalaan bahan bakar diesel atau ukuran untuk menyatakan keterlambatan
pengapian dari bahan bakar itu sendiri. Beberapa sifat fisik dan kimia biodiesel
Tabel 2.1 Sifat Fisik dan Kimia Biodiesel dan Petrodiesel
Temperatur distilasi (90% vol) D1160 555 K min
611 K max
-
-
(Sumber: Demirbas, 2009)
2.2Biji Karet
Tanaman karet berasal dari bahasa latin bernama Havea brasiliensis yang
berasal dari negara Brazil. Tanaman ini merupakan sumber utama bahan tanaman
karet alam dunia. Indonesia merupakan negara penghasil karet kedua terbesar di
dunia, dengan areal perkebunan karet yaitu sekitar 3,4 juta ha pada tahun 2008
dengan produksi mencapai 2,76 juta ton (Dirjen Perkebunan, 2008). Pada industri
karet, hasil utama yang diambil dari tanaman karet adalah lateks. Sementara itu bii
karet masih belum dimanfaatkan dan dibuang sebagai limbah. Padahal biji karet
tersedia dalam jumlah yang banyak. Setiap pohon tanaman karet dapat
sebanyak 400 pohon karet. Maka untuk lahan seluas 1 hektar diperkirakan dapat
menghasilkan 5.050 kg biji karet per tahunnya (Siahaan, etal., 2011).
Biji karet masak terdiri dari 70% kulit buah dan 30% biji karet. Biji karet
terdiri dari 40% tempurung dan 60% tempurung daging biji, dimana variasi
proporsi kulit dan daging buah tergantung pada kesegaran biji. Biji karet yang
segar memiliki kadar minyak yang tinggi dan kandungan air yang rendah. Akan
tetapi biji karet yang terlalu lama disimpan akan mengandung kadar air yang
tinggi sehingga menghasilkan minyak dengan mutu yang kurang baik. Biji segar
terdiri dari 34,1% kulit, 41,2% isi dan 24,4% air, sedangkan pada biji karet yang
telah dijemur selama dua hari terdiri dari 41,6% kulit, 8% air, 15,3% minyak da 35,1% bahan kering (Swem, 1964). Biji karet mengandung sekitar 40–50%-b minyak nabati dengan komposisi asam lemak yang dominan adalah asam oleat
dan asam linoleat, sementara sisanya berupa asam palmitat, asam stearat, asam
arachidat dan asam lemak lainnya.
2.2.1 Manfaat Minyak Biji Karet
Ada banyak sekali manfaat yang dapat diambil dengan memanfaatkan biji
karet yang tidak pernah diolah dan dikembangkan secara khusus, yang diketahui
oleh masyarakat hanyalah pengambilan getah dari batang karet atau yang sering
disebut dengan menyadap. Bahkan, hal-hal yang perlu diketahui dalam proses
penyadapan kurang diketahui oleh masyarakat, sehingga kualitas karet yang
dihasilkan kurang bagus. Jika kita melihat kompisisi biji karet yang begitu
banyak mengandung minyak, seharusnya ada suatu pemanfaatan lebih dalam
pengolahan biji karet tersebut, adapun beberapa energi alternatif yang dihasilkan
dari bahan dasar biji karet adalah sebagai berikut:
a. Briket
b. Biokerosin
c. Biopelet
d. Biodiesel
Minyak ini diperoleh dari biji karet dengan pengepresan atau ekstraksi
pelarut. Minyak biji karet termasuk semi drying oil dan mudah teroksidasi.
pangan dan sangat baik digunakan sebagai bahan industri, seperti alkil, resin,
linoleum vernis, tinta cetak, cutting oils, dan minyak lumas (Swern dalam Ma’ali,
1982).
2.2.2 Kandungan Biji Karet
Pada umumnya minyak tersusun atas tiga molekul asam lemak yang
bersenyawa dengan satu molekul gliserin, sehingga sering disebut dengan
trigliserida. Suatu trigliserida dapat mengandung hanya satu macam asam lemak
atau dua sampai tiga macam asam lemak.
Tabel 2.2.1 Komposisi Asam Lemak Minyak Biji Karet
Asam Lemak Komposisi %
Asam lemak jenuh
2.2.3 Faktor yang Mempengaruhi Mutu Minyak
Mutu minyak yang berasal dari biji karet dipengaruhi oleh beberapa faktor,
faktor, yaitu (Edison et. al., 1982):
1. Kualitas dan kemurnian bahan baku. Adanya bahan asing atau biji yang
berkualitas jelek yang tercampur dalam bahan baku proses, akan
menyebabkan minyak cepat rusak dan berbau.
2. Usia biji. Biji karet yang usianya cukup tua akan menghasilkan minyak yang
lebih baik kuantitas dan kualitasnya dibandingkan dengan biji karet yang
lebih muda.
3. Kadar air yang terkandung dalam biji karet. Biji karet yang terlalu lama
disimpan akan mengandung kadar air yang tinggi, sehingga dapat
4. Perlakuan terhadap bahan baku pada saat proses dan pasca-proses (misalnya:
halusnya hasil pemcacahan yang di lakukan, pemilihan jenis pelarut,
penyimpanan minyak hasil proses, dan sebagainya).
2.2.4 Metode Pengambilan Minyak Biji Karet
Ada tiga metode yang dapat dilakukan dalam pengambilan dari biji karet, yaitu:
2.2.4.1Metode Rendering (krengsengan)
Merupakan metode tradisional yang dilakukan dengan cara memanaskan
biji karet sampai minyaknya keluar. Metode ini terdiri dari dua cara, yaitu
krengsengan kering dan krengsengan basah. Metode ini tidak efektif karena hasil
minyak mengandung inpurities.
2.2.4.2Metode press (penekanan)
Merupakan metode dengan penekanan atau pengempaan biji karet hingga
hancur dan mengeluarkan minyak. Sebelum biji karet di press, terlebih dahulu
dibuang kulitnya. Ada dua cara pengepresan, yaitu pengepresan pada suhu rendah
atau cool pressing dan pengepresan dengan pemanasan atau hot pressing.
Pemanasan ini berfungsi untuk mengurangi mikrooraganisme dan enzim
pengotor.
2.2.4.3Metode ekstraksi
Metode ini dilakukan dengan cara memasukkan biji karet kedalam suatu
larutan zat kimia sehingga minyak yang terkandung dalam biji karet akan
terpisahkan dari ampasnya. Pemisahan minyak ini berdasarkan perbedaan antara
kelarutan dan bahan yang terkandung di dalam biji karet terhadap pelarutnya.
Kemudian dengan cara menguapkan pelarutnya maka didapat minyak murni.
2.3 Katalis Dalam Pembuatan Biodiesel
Dalam reaksi pembuatan biodiesel katalis karena reaksi cenderung berjalan
lambat. Katalis berfungsi menurunkan energi aktivasi reaksi sehingga reaksi dapat
berlangsung lebih cepat. Katalis yang digunakan dalam pembuatan biodiesel dapat
suhu kamar sedangkan dengan katalis asam reaksi berlangsung baru berjalan baik
pada suhu 100°C. Bila tanpa katalis, reaksi membutuhkan suhu minimal 250°C
(Kirk & Othmer, 1980).
2.4 Proses Degumming
Minyak biji karet yang digunakan pada penelitian ini memiliki kandungan
asam lemak bebas cukup tinggi, 16% sehingga perlu dilakukan reaksi esterifikasi
untuk menurunkan kandungan asam lemak sebelum dilakukan reaksi
transesterifikasi. Cannacki et. al. (1999) dan Ramadhas et.all. (2005)
menyebutkan bahwa minyak berkandungan asam lemak tinggi (>2% - FFA) tidak
sesuai digunakan untuk bahan baku pada reaksi transesterifikasi. Perlu dilakukan
rekasi dua tahap yaitu esterifikasi dan transesterifikasi guna menurunkan
kandungan asam lemak hingga < 2% (Ramadhas et. al., 2005) . Mengingat bahan
baku minyak dengan kandungan asam lemak tinggi jika digunakan sebagai bahan
baku pada reaksi transeseterifikasi yang berkatalis basa, maka asam lemak akan
bereaksi dengan katalis membentuk sabun melalui reaksi penyabunan sehingga
efektifitas katalis akan menurun karena sebagian katalis bereaksi dengan asam
lemak. Selain itu, kondisi tersebut akan menurunkan yiled ester dan mempersulit
proses pemisahan (Cannacki et. al., 1999). Penelitian ini memilih metanol sebagai
jenis alkohol pereaktannya menginat methanol adalah senyawa alkohol berantai
karbon terpendek dan bersifat polar. Sehingga dapat bereaksi lebih cepat dengan
asam lemak, dapat melarutkan semua jenis katalis (baik basa maupun asam) dan
lebih ekonomis (Fangrui Ma et. al., 1999).
2.5 Esterifikasi
Esterifikasi adalah proses untuk mengubah asam lemak bebas hasil dari
proses degumming menjadi ester dengan hasil samping air. Esterifikasi
mereaksikan minyak lemak dengan alkohol. Esterifikasi dapat dilaksanakan
dengan menggunakan katalis padat (heterogen) atau katalis cair (homogen). Pada
penelitian ini, dugunakan katalis cair berupa asam sulfat (H2SO4).
Katalis-katalis yang cocok adalah zat yang berkarakter asam kuat, dan
kuat merupakan katalis-katalis yang biasa terpilih dalam praktek industrial
(Soerawidjaja, 2006). Untuk mendorong agar reaksi dapat berlangsung ke
koneversi yang sempurna pada tempratur rendah (misalnya paling tinggi 120°C),
reaktan methanol harus ditambahkan dalam jumlah yang sangat berlebih
(biasanya lebih besar dari 10 kali nisbah stoikiometrik) dan air produk ikatan
reaksi harus disingkirkan dari fasa reaksi, yaitu fasa minyak.
Proses esterfikasi dengan katalis asam diperlukan jika minyak nabati
mengandung FFA diatas 5%. Esterfikasi digunakan sebagai proses pendahuluan
untuk mengkonversikan FFA menjadi metil ester sehingga megurangi kadar FFA
dalam minyak nabati dan selanjutnya di transesterifikasi dengan katalis basa untuk
mengkomversikan trigliserida menjadi metil ester (Hasahatan, 2012)
O [H+]
R ― C ― OH + R ― OH
↔
R ― C ― OR + H2OAsam Lemak Bebas alkohol ester alkil air
2.6 Transesterifikasi
Transesterifikasi (biasa disebut dengan alkoholisis) adalah tahap konversi
dari trigliserida (minyak nabati) menjadi alkil ester, melalui reaksi dengan
alkohol, dan menghasilkan produk samping yaitu gliserol. Diantara
alkohol-alkohol monohidrik yang menjadi kandidat sumber/termasuk gugus alkil, metanol
adalah yang paling umum digunakan, karena harganya murah dan reaktifitasnya
paling tinggi (sehingga rekasi disebut metanolisis). Jadi, di sebagian besar dunia
ini, biodiesel praktis identic dengan ester metil asam asam lemak (Fatty Acids
Methyl Ester, FAME).
Reaksi transesterifikasi trigliserida menjadi metil ester adalah
transesterifikasi juga menggunakan katalis dalam rekasinya. Tanpa adanya katalis,
konfersi yang dihasilkan maksimum namun reaksu berjalan dengan lambat
(Mittlebach, 2004). Katalis yang biasa digunakan pada reaksi transesterifikasi
adalah katalis basa, karena katalis ini dapat mempercepat reaksi. Trigliserida
adalah trimester dari gliserol dengan asam asam lemak, yaitu asam asam
karboksilat beratom karbon 6 s/d 30. Trigliserida banyak dikandung dalam
karet. Selain trigliserida, terdapat juga monogliserida dan digliserida. Persamaan
reaksi transesterifikasi yaitu:
Produk yang diinginkan dari reaksi transesterifikasi adalah ester metil
asam asam lemak terdapat beberapa cara agar kesetimbangan lebih ke arah
produk, yaitu:
a. Menambahkan methanol berlebih kedalam reaksi
b. Memisahkan gliserol
c. Menurunkan tempratur reaksi (transesterifikasi merupakan reaksi
eksoterm).
Hasil transesterifikasi berupa gliserol dan biodiesel dipisahkan. Pada
lapisan atas terbentuk biodiesel dan lapisan bawah gliserol. Biodiesel yang
dihasilkan merupakan biodiesel kasar dan perlu dimurnikan dengan proses
pencucian. Pencucian dilakukan dengan metode water washing. Air hangat
BAB III
METODE PENELITIAN 3.1 Jenis Penelitian
Tulisan dalam karya tulis ini berdasarkan uji Laboratorium. Jenis
penelitian yang digunakan adalah analisa kualitatif deskriptif. Sehingga
menunjukkan suatu kajian ilmiah yang dapat dikembangkan dan diterapkan lebih
lanjut.
3.2Lokasi dan Waktu Penelitian 3.2.1 Lokasi Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium P.E.M Fakultas Pertanian dan
Peternakan UIN SUSKA RIAU.
3.2.2 Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan 02 s/d 06 Februari 2015.
3.3 Objek Penelitian
Objek tulisan ini adalah potensi biji karet sebagai bahan baku pembuatan
biodiesel sebagai energi terbarukan. Pengambilan sampel biji karet dilakukan di KM 06, Kota Duri, Kecamatan Mandau, Kabupaten Bengkalis – Riau.
3.4 Metode Pengumpulan Data 3.4.1 Data Primer
Data primer diperoleh dari hasil pengolahan biji karet dengan penelitian
laboratorium melalui tahap pre-treatment, degumming, esterifikasi, dan
transesterifikasi.
3.4.2 Data Skunder
Data skunder diperoleh dari kebun karet yang berada di Kecamatan
3.6 Prosedur Kerja
3.6.1 Pre-treatment Bahan baku
Sebelum bahan baku di tes untuk diambil minyaknya, perlu dilakukan
beberapa tahap pre-treatment:
3.6.1.1Pengumpulan biji karet
Biji karet dipilih yang masih utuh (tidak bertunas), cukup tua, kedaaan
cangkang mengkilap dan tidak rapuh serta dipisahkan dari pengotor.
3.6.1.2Pemecahan cangkang
Biji karet yang telah dibersihkan dipecah cangkangnya dengan bantuan
mortar kemudian bagian kernel biji karet diambil untuk proses lebih lanjut.
3.6.1.3Penyimpanan
Setelah dipecah dari cangkangnya biji karet dapat disimpan atau diproses
lebih lanjut. Pada tahap penyimpanan ini wadah penyimpanan harus
tertutup dengan rapat agar tidak mengalami kontak dengan udara luar
sehingga kadar Free Fatty Acids (FFA) tidak naik.
3.6.2 Pengepresan
Berikut ini adalah tahap tahapan proses didalam operasi pengepresan.
3.6.2.1Pengukusan
Pada tahap pengukusan, 1,72 kg sampel diambil dari penyimpanan untuk
dikukus selama 1 jam pada suhu 100°C. Tujuan dari pengukusan adalah
menurunkan kadar FFA.
3.6.2.2Pemanasan
Pada tahap pemanasan, sampel yang telah dikukus dipanaskan dalam oven
selama 100 menit dalam suhu 60°C. Tujuan dari pemanasan untuk
3.6.2.3Penghalusan
Biji yang sudah di oven di haluskan dengan menggunakan lumpang secara
manual sampai biji halus selama 100 menit.
3.6.2.4Pengepresan
Biji yang sudah dihaluskan di press dengan menggunakan alat press
sederhana. Proses pengepresan dilakukan selama 210 menit, minyak yang
dihasilkan kemudian di tampung dalam botol.
3.6.2.5Penyaringan
Minyak yang dihasilkan biasanya bercampur dengan pengotor berupa
partikel padatan halus. Untuk menghilangkan pengotor tersebut dilakukan
penyaringan dengan menggunakan kertas saring sehingga diperoleh
minyak bersih.
3.6.3 Proses Degumming
Pada tahap ini Crude Rubber Seed Oil (CRSO) yang dihasilkan dari tahap
pertama disaring selama 13 jam menggunakan kertas saring Whatman No. 1 untuk
memisahkan minyak dari padatan pengotor. Kemudian dilakukan proses
degumming, proses ini dilakukan untuk pemisahan gum/getah yang mengandung
phospatida, protein, karbohidrat, residu, air dan resin dari minyak biji karet
(Baktiar, 2014). Langkah-langkah proses degumming yang dilakukan adalah
sebagai berikut:
1. Minyak biji karet diambil sampelnya sebanyak 30 ml dari hasil
penyaringan.
2. Minyak biji karet dimasukkan kedalam beaker glass dengan volume 250
ml. Kemudian dipanaskan sambil di aduk menggunakan magnetic stirrer
hingga mencapai suhu 55°C.
3. Kemudian ditambahkan katalis asam fosfat 0,03% b/b minyak. Dipanaskan
dan di aduk menggunakan magnetic stirrer, dengan suhu 55°C dan lama
pengadukan 30 menit, setelah itu ditambahkan air dengan suhu ± 50°C
4. Setelah itu hasil degumming dimasukkan kedalam corong pemisah dan
didiamkan selama 20 menit, sebelum dilakukan proses selanjutnya.
Kadar FFA dari CRSO tergolong tinggi, yaitu 6,66% (diatas 2,5%). Jika
CRSO diproses menjadi biodiesel metode katalis, maka harus mengalami proses
degumming untuk mengurangi kadar lendir dan getahnya dan proses esterifikasi
untuk menurunkan kadar FFA sampai dibawah 2% barulah mengalami proses
esterifikasi dan transesterifikasi.
3.6.4 Proses Esterifikasi
Pada tahap ini dilanjutkan dengan penambahan katalis H2SO4 sebanyak 0,1
ml dengan perbandingan minyak dan metanol 5:1 yaitu volume minyak 25 ml dan
etanol 5 ml. Lama reaksi 90 menit pada suhu 60°C dan kecepatan pengadukan 328
rpm. Dilanjutkan dengan pencucian menggunakan air hangat 50°C. Sehingga akan
membentuk dua lapisan, yaitu campuran minyak dan metil ester pada lapisan atas
dan air pada lapisan bawah. Kedua lapisan dipisahkan dengan perlakuan yang
sama pada proses degumming. Kemudian lapisan atas dilanjutkan pada proses
transesterfikasi.
3.6.5 Proses Transesterifikasi
Pada tahap ini hasil minyak lapisan atas dari proses esterifikasi
ditambahkan katalis NaOH sebanyak 0,167 g dengan perbandingan minyak dan
metanol 5:1 yaitu volume minyak 20 ml dan etanol 4 ml. Reaksi berlangsung
selama 90 menit pada suhu 60°C dan kecepatan pengadukan 328 rpm.
Dilanjutkan dengan pencucian dengan aquades 50°C. Dilakukan proses
pemisahan dengan corong pemisah antar lapisan atas (Crude FAME) dan lapisan
bawah/aqueous. Agar hasil Crude FAME lebih maksimal, maka proses
pemisahan dilanjutkan dengan menggunakan centrifuge. Pada tahap ini peneliti
3.7 Analisa Data
Data yang diperoleh berupa data tunggal, dimana percobaan ini tidak
menggunakan perlakuan yang berbeda untuk setiap sampel. Data yang didapat
kemudia di analisis dengan metode kualitatif – deskriptif . Pengambilan Sampel
bji karet diambil di salah satu kebun karet daerah Indonesia.
3.8 Penyimpulan Hasil Penelitian
Penarikan kesimpulan hasil penelitian dilakukan dengan mencocokkan
hasil penelitian terhadap beberapa hasil percobaan yang telah dilakukan oleh
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Biji karet sebagai bahan baku pembuatan biodiesel secara penelitian
laboratorium, diberikan perlakuan yang berbeda-beda dalam setiap tahapan.
Adapun hasil dari setiap tahapan-tahapan tersebut adalah sebagai berikut.
4.1 Tahap Persiapan (Pre-treatment)
Sampel biji karet yang diperoleh dari lokasi pengambilan ditimbang.
Penimbangan ini dilakukan setelah biji karet dibersihkan dari pengotornya
berdasarkan proses penimbangan yang dilakukan dengan timbangan biasa, maka
didapatkan data berat sampel sebagai berikut.
a. Sampel biji karet yang masih utuh adalah 3 kilogram.
b. Sampel kernel biji karet setelah di pecah dari cangkangnya adalah 1,72 kg.
4.2 Tahap Pengepresan
Berdasarkan hasil pengepresen yang dilakukan menggunakan alat press
sederhana untuk 1,72 kg sampel kernel biji karet menghasilkan 50 ml CRSO.
Setelah melakukan proses pengumulan, penguapasan, pengepresan, dan
penyaringan biji karet dihasilkan 50 ml minyak dan dapat dihitung rendemen
minyak biji karet dengan rumus:
Rendemen minyak =
× 100 %
=
× 100% = 1,33 %
Sebelum dimurnikan (degumming) minyak yang diperoleh dari hasil
pengepresan ini disaring dengan menggunakan kertas saring untuk memisahkan
partikel padatan yang ada pada CRSO selama 13 jam. Minyak yang dihasilkan
setelah proses penyaringan sebanyak 40 ml. Tetapi peneliti menggunakan sampel
4.3 Proses Degumming
Berdasarkan hasil penelitian, minyak yang dihasilkan setelah proses
degumming dan pencucian lebih murni. Menurut literatur proses degumming
dilakukan untuk pemisahan gum/ getah yang mengandung pospatida, protein,
karohidrat, karbohidrat, air dan resin dari minyak biji karet (Baktiar, 2014).
Pada proses degumming. peneliti menggunakan katalis H3PO4 0,03% b/b
dan suhu reaksi 55°C. Sedangkan menurut litaratur, untuk hasil optimum volume
sampel minyak biji karet 200 ml ditambakan H3PO4 0,2% b/b pada suhu 55°C
(Baktiar, 2014). Maka perlakuan dikonversikan dengan volume sampel minyak
yang tersedia untuk mendapatkan hasil optimum.
4.4 Proses Esterifikasi
Minyak hasil pencucian dari proses esterifikasi lebih jernih dibandingkan
pencucian pada proses degumming. Menurut literatur reaksi esterfikasi yaitu
reaksi antara asam lemak bebas (FFA) dengan alkohol akan membentuk ester dan
air, proses esterfikasi dengan katalis asam diperlukan jika minyak nabati
mengandung FFA diatas 5%. Esterfikasi digunakan sebagai proses pendahuluan
untuk mengkonversikan FFA menjadi metil ester sehingga megurangi kadar FFA
dalam minyak nabati dan selanjutnya di transesterifikasi dengan katalis basa untuk
mengkomversikan trigliserida menjadi metil ester (Hasahatan, 2012).
4.5 Proses Transesterifikasi
Berdasarkan proses transesterfikasi minyak yang dihasilkan berwarna
kuning keruh, setelah dilakukan pemisahan dengan centrifuge dengan kecepatan
500 rpm dalam waktu 15 menit menghasilkan biodiesel berwarna kuning bening
pada lapisan atas. Tetapi biodiesel yang dihasilkan kuantitasnya kurang
maksimal sebab peneliti terkendala waktu pada proses centrifuge. Maka pada
penelitian selanjutnya sebaiknya menggunakan centrifuge dengan kecepatan
>500 rpm. Menurut literatur, biodiesel berwarna kuning bening terbentuk pada
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang dilakukan dengan mereaksikan minyak biji karet
: methanol (5:1) dapat disimpulkan bahwa minyak biji karet berpotensi sebagai
bahan baku pembuatan biodiesel.
5.2 Saran
1. Bagi masyarakat sudah dapat menggunakan biji karet untuk biodiesel
sebagai energi terbarukan ramah lingkungan.
2. Diharapkan kepada pemerintah agar memperhatikan hal-hal yang bisa
dimanfaatkan dalam lingkungan terutama untuk limbah biji karet, sehingga
berpeluang untuk dijadikan sumber energi terbarukan.
3. Bagi peneliti selanjutnya, di harapkan menganalisis hasil biodiesel yang
diperoleh oleh peneliti sebelumnya. Sehingga biodiesel yang dihasilkan
dapat memenuhi standard baku mutu biodiesel menurut
DAFTAR KEPUSTAKAAN
Cannacki,M , Van Gerpen, J. 1999. Biodiesel Production via Acid Catalysis. Trans ASAE 42 (5) : 1203 – 1210.
Demirbas, A. 2009. Progress and Recent Trends in Biodiesel Fuels, Energy
Conversion and Management, 50 (1), 14-34.
Edison, et.all., 1982. Howley’s Considered Chemical Dictionary,8th edition. New York : Van Nostard.
Gerpen J van dan Knothe G. 2005. Basics of the transesterification reaction. Di
dalam: Knothe G, Gerpen J van, Krahl Jurgen, editor, The Biodiesel
Handbook. Illinios: AOCS Press. hlm 34 – 49.
Hasahatan, Denis. dkk. 2012. Pengaruh Ratio H2SO4 dan Waktu Reaksi Terhadap
Kuantitas dan Kualitas Biodiesel dari Minyak Jarak Pagar(Jurnal). Palembang : Universitas Sriwijaya
Kirk, R.E. & Othmer, D.F., 1980, Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd ed.,
Vol. 9, John Wiley and Sons, New York.
Ma’ali, A.R, Abul, dkk. 1982. Pengaruh Ukuran Partikel dan Lama Pemanasan Terhadap RendemenMinyak. Palembang : Dinamika Penelitian BIPA.
Ma Fangrui, Milford, A, Hanna. 1999. Biodiesel Production :a review. Bioesouce
Technology 70: pp. 1-5.
Prihandana, Rama. dkk. 2006. Menghasilkan Biodiesel Murah Mengatasi Plousi
dan Kelangkaan BBM. Jakarta: Agromedia.
Prihandana, R dan Hendroko, R. 2007. Energi Hijau. Jakarta: Penebar Swadaya.
Ramadhas, A, S, Mulareedharan, C., Jayaraj, S, 2005. Performance and Emission
Evaluation of a Diesel Engine Fueled with Methyl Esters of Rubber Seeds
Oil. Renewable Energy, 30. 1789-1800.
Shokib, Abdul. Pembuatan Biodiesel dari Minyak Biji Karet Dengan Metode
Supercritical Methanol. Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
2009.
Siahaan, S., Setyaningsih, D., & Hariyadi, 2011, Potensi Pemanfaatan Biji Karet
(Hevea Brasiliansis Muell, Arg) Sebagai Sumber Energi Alternatif
Bikerosin, Jurnal Teknologi Industri Pertanian, 19 (3) 145-151.
Soerawidjaja, Tatang H. 2005. Minyak-Lemak dan Produk-produk Kimia Lain
Dari Kelapa, Handout kuliah Proses Industri Kimia, Program Studi
Teknik Kimia, Instituf Teknologi Bandung.
Swem, D. Bailey’s. 1964. Industrial Oil and Fat Product. New York. Intersciense Publ.
Zhang, Y., Dude, M.A., Mclean.D.D., & Kates, M., 2003, Biodiesel Production
from Waste Cooking Oil: 1 Process Design and Technological Assement,
Bioresource Technology, 89, 1-16.
LAMPIRAN
Gambar 1. Hutan Karet di Kecamatan Mandau
Gambar 3. Biji Karet yang telah dikukus
Gambar 5. Biji karet dihaluskan
5.2.3.1.1 (b)
Gambar 7.(a). Proses penyaringan; (b) Hasil penyaringan
Gambar 9. Proses pencucian dan pemisahan setelah degumming
Gambar 11. Proses pencucian dan pemisahan setelah esterfikasi
Gambar 13. Proses pencucian dan pemisahan setelah transesterifikasi
Gambar 14. Hasil dari centrifuge
DAFTAR RIWAYAT HIDUP Ketua Tim KTI
Nama : Yulia Ningsih
Tempat, tanggal Lahir : Marihat Bandar, 18 Juli 1995
Jenis Kelamin : Perempuan
Tinggi/Berat Badan : 155 cm/43 kg
Golongan Darah : A
Status : Mahasiswi aktif di UIN SUSKA RIAU
Pendidikan Sekarang
Fakultas : Tarbiyah dan Keguruan
Program Studi : Pendidikan Kimia
Semester/Kelas : IV/E
Agama : Islam
Kewarganegaraan : Indonesia
Alamat : Jl. Rimbo Panjang, Perumahan Graha Mustamindo
Permai II Blok B No. 3, Panam – Pekanbaru
No Institusi Program Studi Tahun
1 TK ABA Bandar - 2000-2001
2 SDN 095245 Bandar - 2001-2007
3 Mts N Bandar - 2007-2010
4 SMA N 1 Bandar IPA 2010-2013
5 UIN Sultan Syarif Kasim Riau Pndidikan Kimia 2013-sekarang Organisasi : HMJ Pendidikan Kimia UIN SUSKA RIAU
Karya ilmiah yang pernah dibuat: -
Anggota Tim KTI
Nama : Astri Liliana Sari
Tempat, tanggal Lahir : Duri, 28 Juli 1995
Jenis Kelamin : Perempuan
Tinggi/Berat Badan : 155 cm/53 kg
Golongan Darah : A
Status : Mahasiswi aktif di UIN SUSKA RIAU
Pendidikan Sekarang
Fakultas : Tarbiyah dan Keguruan
Program Studi : Pendidikan Kimia
Semester/Kelas : IV/E
Agama : Islam
Kewarganegaraan : Indonesia
Alamat : Jl. Garuda Sakti, Gg. Solihin, KM 01, No. 9.
No Institusi Program Studi Tahun
1 TK Al-Khadijah - 2000-2001
2 SDN 058 Balai Makam - 2001-2007
3 SMP N 08 Mandau - 2007-2010
4 SMA N 3 Mandau IPA 2010-2013
5 UIN Sultan Syarif Kasim Riau Pndidikan Kimia 2013-seka Organisasi : HMJ Pendidikan Kimia UIN SUSKA RIAU
Karya ilmiah yang pernah dibuat: -
AnggotaTim KTI
Nama : Tini Nuriyah
Tempat, tanggal Lahir : Ciamis, 02 Oktober 1993
Jenis Kelamin : Perempuan
Tinggi/Berat Badan : 155 cm/40kg
Golongan Darah : A
Status : Mahasiswi aktif di UIN SUSKA RIAU
Pendidikan Sekarang
Fakultas : Tarbiyah dan Keguruan
Program Studi : Pendidikan Kimia
Semester/Kelas : IV/E
Agama : Islam
Kewarganegaraan : Indonesia
Alamat : Jl. Garuda Sakti, Gg. Garuda, Panam – Pekanbaru
No Institusi Program Studi Tahun
1 TK An-Nur Hang Tuah - 1999-2000
2 SDN 028 Hang Tuah - 2000-2006
3 SMP N Siak Hulu - 2006-2009
4 SMA N 1 Perhentian Raja IPA 2009-2012
5 UIN Sultan Syarif Kasim Riau Pndidikan Kimia 2013-sekarang Organisasi : HMJ Pendidikan Kimia UIN SUSKA RIAU
Karya ilmiah yang pernah dibuat: -
