Sabtu, 31 Mei 2014

Studi Peningkatan Laju Transesterifikasi Minyak Kapuk Menjadi Biodiesel Dengan Gelombang Ultrasonik


Energi merupakan suatu kebutuhan yang vital bagi kehidupan manusia baik secara langsung maupun tidak langsung. Berawal dari makanan sebagai sumber energi melakukan aktivitas manusia untuk sampai dengan energi mekanik yang dibutuhkan untuk membantu manusia memenuhi kebutuhan. Contoh penggunaan energi kimia bahan bakar sebagai sarana transportasi yang membantu manusia dalam mobilitas kehidupannya.
            Kendaraan bermotor yang digunakan sebagai sarana transportasi tentunya  memerlukan bahan bakar sebagai sumber energi untuk dapat bekerja sesuai dengan keinginan dan kebutuhan manusia.seiring dengan perkembangan industri transportasi maka tidak bisa dipungkiri lagi akan semakin meningkat pula kebutuhan akan bahan bakar. Selama ini bahan bahan bakar yang digunakan untuk kendaraan bermotor antara lain adalah bahan bakar fosil yang merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Penggunaan bahan bakat fosil yang terus meningkat tentunya akan menyebabkan semakin menipisnya persediaan sumber daya alam sehingga pada akhirnya akan mengalami suatu kelangkaan bahan bakar tersebut.
            Ada beberapa alternative teknologi untuk mengatasi masalah energi disini adalah mensubstitusi solar yaitu teknologi gas to liquid (GTL) yang mengubah gas menjadi senyawa hidrokarbon yang lebih tinggi sehingga serupa dengan bahan bakar diesel. Alternatif  lainnya adalah pemanfaatan minyak tanaman sebagai bahan bakar alternative penngganti bahan bakar. Muncunya ide tentang penggunaan minyak nabati sebagai bahan bakar sudah disampaikan lebih dari seratus tahun lalu oleh Rudolf Diesel yang menggunakan minyak kacang. Namun ternyata penggunaan minyak ini memiliki hambatan-hambatan diantaranya memiliki viskositas yang tinggi serta mengakibatkan buruknya proses otomisasi bahan bakar sehingga menghasilkan pembakaan yang tidak sempurna.
         Cara mengatasi hal tersebut diperoleh metode transesterifikasi yaitu teknologi konversi minyak tumbuhan menjadi biodiesel. Biodiesel adalah bahan bakar alternative dari bahan mentah terbaru. Biodiesel tersusun dari berbagai macam ester asam lemak yang diproduksi dari minyak-minyak tumbuhan seperti kelapa sawit, minyak kelapa, minyak jarak pagar dan minyak biji kapuk dan masih ada lebih dari 30 macam tumbuhan Indonesia yang berpotensial sebagai sumber biodiesel. Berdasarkan hasil dari penelitian menunjukkan bahwa gas buang hasil pembakaran biodiesel dari minyak tanaman memberikan hasil yang lebih ramah lingkungan dibanding gas buang dari minyak solar. Proses transesterifikasi sendiri merupakan reaksi antara minyak nabati dengan alkohol (methanol atau etanol) yang menggunakan katalis basa (NaOH atau KOH)
          Tumbuhan kapuk randu pada umumnya dimanfaatkan untuk bahan baku berbagai industry tekstil, industry sabun, industry pengemasan, industry pupuk, industry genting dan lain sebagainya. Bagian tumbuhan randu yang dimanfaatkan meliputi akar, buah, batang sampai buahnya. Biji kapuk atau sering disebut (klentheng) sekilas memang kurang dimanfaatkan akan tetapi kandungan minyak yang terdapat didalamnya dapat digunakan untuk minyak goreng tetapi hal ini jarang digunakan oleh masyarakat.
Kenaikan suhu air merupakan indikator adanya energi yang dipindahkan dari tanduk getar ke massa air yang ada di dalam kalorimeter. Laju kenaikan temperatur tergantung dari kedalaman celup tanduk getar. Semakin dalam celupan tanduk getar maka akan semakin tinggi laju perubahan suhunya. Kurva waktu-suhu cenderung linier menunjukkan panas yang hilang ke lingkungan hampir tidak ada dan merupakan indikator bahwa alat ukur daya (kalorimeter) cukup baik untuk pengukuran daya piranti ultrasonik.
Daya yang disalurkan tanduk getar pada cairan menunjukkan fungsi dari kedalaman celup tanduk getar. Semakin dalam kedalaman celup tanduk getar maka semakin tinggi pula daya yang disalurkan.
Hasil percobaan pada seluruh perlakuan menggunakan katalis asam dan basa menunjukkan transesterifikasi dalam waktu 30 detik sudah terbentuk endapan gliserol kecuali tanpa menggunakan katalis asam sampai dengan waktu 10 menit bahkan dengan selang waktu yang lebih lama tidak menunjukkan tanda-tanda konversi trigliserida menjadi gliserol. Proses transesterifikasi menggunakan katalis basa dengan gelombang ultrasonik belum bisa berhasil, sedangkan percobaan dengan katalis asam dan basa menunjukkan keberhasilan proses dengan waktu lebih pendek dan laju reaksi yang jauh lebih baik dibandingkan transesterifikasi dengan pengadukan mekanik.
Proses transesterifikasi 150 ml dengan pemancaran gelombang ultrasonik selama 10 menit terjadi perubahan warna pada bahan sebanyak 4 kali yaitu pada saat kurang dari 30 detik berwarna kuning keruh dan kental, kemudian antara 30 detik sampai 1 menit berwarna kuning pucat, antara 1-3 menit berwarna kuning dan setelah 3 menit berwarna kuning bening. Pada kondisi akhir proses gelembung membesar sebagai gabungan gelembung kecil yang menyatu dan tampak tidak pecah sampai di permukaan cairan. Volume ester yang dihasilkan adalah 140 ml sehingga prosentase ester yang didapatkan yaitu 80%. Sedangkan untuk volume gliserol didapatkan sebanyak 14 ml sehingga prosentase gliserolnya adalah 8 %.
Penggunaan gelombang ultrasonik untuk transesterifikasi membutuhkan energi spesifik yaitu 44 kali lebih rendah dibandingkan dengan penggunaan pengaduk mekanis. Selain itu, penggunaan gelombang ultrasonik bisa memperpendek waktu reaksi dari 120 menit menjadi 11 menit.

Semakin dalam celupan tanduk getar maka akan semakin tinggi laju perubahan suhunya, menunjukkan panas yang hilang ke lingkungan hampir tidak ada dan merupakan indikator bahwa alat ukur daya (kalorimeter) cukup baik untuk pengukuran daya piranti ultrasonik. Daya yang disalurkan tanduk getar pada cairan menunjukkan fungsi dari kedalaman celup tanduk getar. Semakin dalam kedalaman celup tanduk getar maka semakin tinggi pula daya yang disalurkan. Penggunaan gelombang ultrasonik untuk transesterifikasi membutuhkan energi spesifik yaitu 44 kali lebih rendah dibandingkan dengan penggunaan pengaduk mekanis. Selain itu, penggunaan gelombang ultrasonik bisa memperpendek waktu reaksi dari 120 menit menjadi 11 menit.

sumber gambar: http://ninaharfiani.files.wordpress.com/2012/12/biofuel.jpeg?w=698
-ani aisyah IM1-

0 komentar: