![Transesterifikasi Kadar Keasaman Minyak Jarak Dalam Proses Pembuatan Energi Alternatif Biodiesel](/media/biji-jarak.jpg)
Transesterifikasi Kadar Keasaman Minyak Jarak Dalam Proses Pembuatan Energi Alternatif Biodiesel
Minyak jarak dikenal sebagai sumber energi alternatif biodiesel. Saat ini
tanpa proses esterifikasi dan transesterifikasi, Minyak jarak (Jatropha
curcas) dapat diolah menjadi biodiesel. Padahal, kedua proses itu esterifikasi
dan esterifikasi-menekan tingkat keasaman minyak jarak yang membahayakan
kinerja mesin. Goebitz, pakar biodiesel dari Austria, memperingatkan, minyak
nabati itu bisa menjadi bahan bakar asal ditransesterifikasi. Proses
transesterifikasi dalam pembuatan biodiesel mensyaratkan kadar keasaman minyak
1,0. Minyak jarak pagar di atas angka 10. Oleh karena itu, sebelum
transesterifikasi, minyak harus melalui proses esterifikasi. Bagian tanaman
jarak yang menghasilkan minyak adalah pada bagian Biji. Minyak jarak pagar
didominasi asam lemak tidak jenuh: oleat, linoleat, dan linolenat yang
berikatan rangkap 1, 2, dan 3. Oleh sebab itu, minyak Jatropha curcas mudah
tengik dan berkadar keasaman tinggi. Dibandingkan dengan persyaratan bilangan
asam untuk bahan bakar otomotif sekitar 0,6 (ASTM PS-121), keasaman minyak
jarak pagar sangat tinggi rata-rata di atas 10. Karena keasaman itulah
teknologi pembuatan biodiesel castor oil tidak mungkin dianalogkan dengan
pengolahan biodiesel minyak sawit. Minyak sawit didominasi asam lemak jenuh
kaproat, kaprilat,dan palmitat tanpa ikatan rangkap,sehingga hanya perlu
ditransesterifikasi sebelum menjadi biodiesel. Ia tak melalui proses
esterifikasi karena tingkat keasaman rendah, kurang dari 1. Bagian tanaman
jarak yang menghasilkan minyak adalah bagian bakal buahnya. Pada pembuatan
biodiesel castor oil memang terjadi endapan gliserol seperti halnya biodiesel
minyak sawit. Itu bukan berarti teknologi produksinya layak diterapkan,
sebelum hasil produksi dibandingkan dengan standar mutu bahan bakar mesin.
Sebab, kesalahan teknologi produksi biodiesel berdampak kerusakan mesin.
Teknologi esterifikasi transesterifikasi
Bila keasaman minyak jarak pagar sebelum transesterifikasi rendah atau kurang dari 1, harus tetap dipertahankan. Caranya dengan menambahkan bahan antioksidan seperti BHA (butylated hidroxy anisole), BHT (butylated hydroxytoluene), atau NDGA (non dihydro-acetic acid). Namun, jika keasaman minyak jarak pagar sebelum proses lebih besar daripada 1, solusinya teknologi esterifikasi transesterifikasi (estrans) atau proses penyabunan. Teknologi estrans dipatenkan pada 2003 dengan nomor P00200500766. Proses estrans meliputi dua tahap. Pertama proses esterifikasi, asam lemak bebas penyebab keasaman diubah menjadi metil ester. Lantas, pada tahap kedua, trigliserida yang tersisa dalam minyak ditransesterifikasi menjadi metil ester. Dengan cara ini, konversi minyak jarak nongliserol menghasilkan 99,75% biodiesel yang memenuhi standar kriteria bahan bakar mesin berputaran tinggi Selain minyak jarak dapat diolah menjadi biodiesel, teknologi estrans juga menghasilkan minyak lain yaitu CJO (crude jatropha oil) dan JO (jatropha oil). CJO merupakan minyak yang belum diproses apa pun sehingga bersifat asam. Penggunaannya terbatas sebagai bahan bakar kompor, tetapi tetap memerlukan campuran minyak tanah agar viskositas rendah. Jika dipasang pada boiler diperlukan nozel berbahan baja tahan karat. JO minyak tanpa keasaman, digunakan untuk bahan bakar otomotif putaran rendah seperti genset atau alat pertanian. Cara lain, penyabunan menggunakan larutan natrium hidroksida atau kalium hidroksida. Sabun yang terbentuk dipisahkan dari trigliserida dengan sentrifugasi. Cara itu kurang efektif lantaran menurunkan 30% rendemen. Sebab, asam lemak bebas dan sebagian trigliserida dikonversi menjadi sabun. Setelah diuji LEMIGAS pada 2004, mutu biodiesel hasil proses estrans memenuhi biodiesel internasional ASTM PS-121. Kriterianya bilangan asamnya 0,3 dengan ambang normal <0,6. Angka itu luar biasa jika dibandingkan angka bilangan asam 40 saat belum diproses.
Oksidasi minyak jarak
Penyebab keasaman minyak jarak pagar antara lain karena kandungan asam lemak
tidak jenuh berantai rangkap dan enzim pemecah lemak seperti lipase,
lipoksidase, atau lipolitik. Pemicu lain keberadaan mikroba alami seperti
bakteri, cendawan, dan ragi tunggal atau berinteraksi dengan molekul lain.
Jika faktor-faktor internal itu bertemu faktor eksternal seperti udara,
aerasi, pemanasan, air, kation logam, atau bahan kimia, terjadilah proses
oksidasi. Untuk mengatasi peningkatan kadar keasaman minyak Jatropha curcas
sangat sulit. Sebab, penanganan biji Jatropha curcas dari panen sampai ke
pabrik melibatkan banyak orang. Jika produksi terpadu, yaitu pabrik mengolah
sekaligus menanam jarak, keasaman minyak jarak lebih terkontrol. Bagian
tanaman jarak yang menghasilkan minyak adalah pada bagian bijinya namun Hasil
penelitian menunjukkan, pengemasan biji dengan karung plastik yang diletakkan
di lantai gudang menyebabkan biji bercendawan, peningkat keasaman, dan
kehampaan minyak. Seperti yang telah kita ketahui bersama minyak jarak dapat
diolah menjadi sumber energi alternatif biodiesel. Dalam proses produksi,
peningkatan keasaman terjadi saat pengukusan atau pengeringan biji. Oleh
karena itu, sebaiknya kedua proses itu dilakukan saat biji utuh. Pada proses
penggilingan, daging biji yang terbuka sensitif terhadap oksidasi sehingga
jeda waktu penggilingan dengan pemerasan minyak harus sependek mungkin.
Kemudian air sisa proses dikeluarkan secepatnya sebelum terhidrolisis
membentuk asam lemak bebas penyebab ketengikan. Penyimpanan minyak dan
biodiesel selama proses produksi pembuatan biodiesel berlangsung disimpan pada
tangki PVC atau plastik fiber tertutup rapat.
Transesterifikasi Biodiesel Secara Efisien
Sulitnya mengendalikan keasaman minyak Jatropha curcas, menyebabkan metode estrans harus diterapkan untuk produksi biodiesel. Selain menghasilkan biodiesel bermutu, proses estrans sangat efisien. Sebab, teknologi estrans menekan penggunaan etanol hingga kurang dari 20%. Itu juga berlaku pada asam klorida. Penggunaannya sebagai katalis dapat diganti dengan Formula Katalis Sudradjat (FKS) berbahan alami yang aman terhadap lingkungan. Komponen mesin seperti nozel, ring piston, piston, atau blok mesin juga terhindar dari kerusakan asal, usai proses esterifikasi maupun transesterifikasi mesin dinetralisir dan dicuci dari garam-garam terlarut pembentuk endapan karbon. Secara finansial, efisiensi meningkat jika sistem pemasaran yang digunakan adalah totalitas produk. Sistem totalitas produk merupakan pemasaran produk limbah tanaman jarak dan prosesnya. Limbah itu antara lain gliserol, tempurung biji, bungkil, dan ekstrak racun (herbisisda) dari bungkil. Dengan cara itu harga beli biji dari masyarakat bisa didongkrak dari Rp500 Rp1.000/kg menjadi Rp2.000 Rp2.500/kg, Dengan harga itu, diharapkan masyarakat lebih bergairah terlibat dalam bisnis ini.
Share on: