1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penggunaan sumber energi fosil semakin besar seiring meningkatnya kebutuhan sehingga cadangan sumber energi fosil menipis. Untuk itu peralihan penggunaan energi fosil menuju Energi Baru dan Terbarukan (EBT) merupakan sesuatu yang mutlak untuk dilakukan. Kebijakan Energi Nasional dan Rencana Umum Energi Nasional yaitu bauran energi primer yang optimal untuk Energi Baru Terbarukan (EBT) pada tahun 2019 sebesar 12,20%, tahun 2020 sebesar 13,4% dan tahun 2025 sebesar 23%, namun dilansir dari Direktorat Jendral Energi Terbarukan dan Konservasi Energi (2020). Indonesia memiliki kapasitas sumber energi sebesar 70,96 Giga Watt (GW), kapasitas energi tersebut 35,36% dari batubara, 19,36% dari gas bumi, 34,38% dari minyak bumi dan EBT hanya sebesar 10,9%. Hidrokarbon yang bersumber dari bahan bakar fosil dapat menyebabkan permasalahan pemanasan global dengan meningkatnya konsentrasi CO2 di dalam udara (Jacobson. dkk, 2013) sehingga diperlukan hidrokarbon yang berasal dari minyak nabati yang dapat dimanfaatkan untuk sintesis biohidrokarbon adalah minyak jelantah. Minyak jelantah merupakan minyak goreng yang telah dipanaskan berulang kali. Gabungan Pengusaha Kelapa Sawit (GAPKI) mencatat sepanjang semester 1 tahun 2020 produksi minyak sawit sebesar 23,47 juta ton sehingga minyak jelantah sangat potensial untuk dimanfaatkan sebagai pembuatan bahan bakar. Saat ini, penelitian bahan bakar dikembangkan untuk mendapatkan BBN adalah solar terbarukan atau green diesel.
Green diesel merupakan salah satu energi alternatif terbarukan pengganti bahan bakar diesel. Green diesel diproduksi menggunakan bahan baku minyak nabati, seperti minyak sawit, minyak biji-bijian, minyak jarak, dan lain-lain.
Generasi pertama (Gen-1st) bioenergi menawarkan beberapa manfaat terkait pengurangan CO2 di lingkungan dan membantu meningkatkan keamanan energi di dalam negeri. Biofuel Gen-1st ini, yaitu biodiesel, bioetanol, dan biogas, adalah memiliki kemampuan yang baik untuk dicampurkan dengan minyak bumi sebelum dibakar di mesin pembakaran internal (Naik, 2010). Green diesel atau
2
biodiesel generasi 2 (G2) memiliki kualitas yang lebih baik dibanding biodiesel G1 hasil transesterifikasi (Kalnes et.al, 2013). Kelebihan green diesel atau biodiesel G2 ini mampu mencapai bilangan cetane 55-90 jauh lebih tinggi dari capaian biodiesel G1 yang hanya 40-45, sehingga minyak yang dihasilkan dapat langsung dipakai sebagai bahan bakar mesin diesel tanpa harus ditambahkan dengan
Salah satu proses untuk mengonversi minyak nabati menjadi bahan bakar adalah dengan menggunakan proses hydrotreating, yang merupakan reaksi senyawa organik dengan menggunakan hidrogen bertekanan untuk menghilangkan oksigen serta heteroatom lainnya, yaitu nitrogen, sulfur, dan klorin (De S, dkk., 2015. Pengolahan minyak jelantah melalui proses hydrotreating ini melibatkan katalis untuk mempercepat laju reaksi dan meningkatkan selektivitas. Katalis yang sering digunakan dalam proses hydrotreating baik dalam riset dan industri adalah katalis NiMo/γ-Al2O.
Beberapa penelitian menunjukkan katalis terbaik untuk mengeliminasi oksigen dan hidrogen dalam minyak dan lemak adalah NiMo/γ-Al2O3 dan mampu menghasilkan green diesel dari minyak kastor dengan persentase yield sebesar 98% (Orozco dkk., 2017). Katalis NiMo/γ-Al2O3 memiliki ukuran pori yang lebih kecil dari katalis lainnya hingga menghasilkan persen yield C18 (green diesel) tertinggi (Mughal, 2011), pada penelitian yang dilakukan Ameen et.al (2018) yang memproduksi minyak biji karet menjadi green diesel dengan diesel range (C15-C18) menggunakan katalis NiMo/γ-Al2O3 dengan suhu reaksi 350oC, 35 bar, dan H2/Minyak 1000 N menghasilkan produk dengan % yield sebesar 80,87% , Sotelo-Boyas et.al (2010) yang membandingkan penggunaan katalis zeolit alam dan NiMo/γ-Al2O3 dalam pembuatan green diesel dari biji kanola.
Persen yield terbanyak didapatkan dari penggunaan katalis NiMo/γ-Al2O3. Berdasarkan penelitian yang dilakukan Leila Utari,dkk menggunakan bahan baku CPO (Crude Palm Oil) dengan katalis NiMo/Al2O3 dengan bahan baku CPO (Crude Palm Oil) menghasilkan produk dengan % yield sebesar 30,67 % pada pemakaian 2 % katalis. Pada penelitian ini, katalis yang digunakan hampir sama yaitu NiMo/γ-Al2O3 tetapi dengan penambahan promotor K2CO3. K2CO3
berfungsi untuk meningkatkan aktivitas dari katalis, serta mengurangi deposit
3
karbon (coke removal) yang mungkin dihasilkan oleh γ-Al2O3 (Hagen, 2006).
Pembuatan green diesel sangat efisien dari segi proses karena tidak menghasilkan hasil samping berupa limbah. Semua produk dari reaksi antara minyak nabati dan hidrogen merupakan produk yang dapat langsung digunakan.
1.2 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan khusus dari penelitian ini, yaitu:
1. Memperoleh kondisi optimum dari proses hydrotreating minyak jelantah menjadi bahan bakar green diesel berdasarkan jumlah katalis yang digunakan.
2. Mendapatkan persen yield tertinggi produk dengan penggunaan bahan baku minyak jelantah dan katalis NiMo/γ-Al2O3 dengan penambahan promotor K2CO3.
3. Mendapatkan produk green diesel yang memiliki karakteristik seperti Green Diesel European Standards EN15940:2016/AI:2018.
1.3 Manfaat Penelitian
Manfaat penulisan karya tulis penelitian ini sebagai berikut : 1. Peneliti
Memperoleh pengetahuan terkait metode pembuatan green diesel dengan proses hydrotreating Minyak Jelantah menggunakan katalis NiMo/γ-Al2O3
dengan penambahan promotor K2CO3.
2. Institusi
a. Menjadi landasan teori untuk mengembangkan berbagai penelitian mengenai pembuatan green diesel dan dapat diaplikasikan dalam skala industri.
b. Mampu memberikan kontribusi yang bermanfaat bagi lembaga pendidikan Politeknik Negeri Sriwijaya untuk pembelajaran dan penelitian mahasiswa Teknik Kimia.
4
3. Masyarakat
Menambah nilai ekonomis Minyak Jelantah menjadi bahan bakar green diesel.
1.4 Perumusan Masalah
Permasalahan yang ditinjau dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimana pengaruh variasi jumlah katalis NiMO/γ-Al2O3 dengan penambahan promotor K2CO3 terhadap volume green diesel yang dihasilkan?
2. Berapa persen yield green diesel yang dihasilkan dari proses hydrotreating minyak jelantah?
3. Bagaimanakah karakteristik green diesel yang dihasilkan dibandingkan dengan Green Diesel European Standards EN15940:2016/AI:2018?
