Pembimbing : Dr. Aminudin Sulaeman, MS INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Sintesis Biodiesel Dari Minyak Jelantah (Waste Frying Oil) Dan Analisis Mutunya Menggunakan Standar Mutu FBI (Forum Biodiesel Indonesia) Oleh : Ali Hamid NIM : 20505013 Pembimbing : Dr. Aminudin Sulaeman, MS INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2007

AGENDA PENDAHULUAN TEORI DASAR METODOLOGI HASIL PENELITIAN KESIMPULAN

PENDAHULUAN Kebijakan Pemerintah Sumber Daya Alam Latar Belakang Krisis Energi (BBM) Kebijakan Pemerintah Sumber Daya Alam

Cadangan minyak bumi Indonesia (miliar barrel) KRISIS ENERGI TAHUN 2002 2003 2004 KEBUTUHAN BBM IMPOR 106,9 JB 116,2 JB 154,4 JB SOLAR IMPOR 60,6 JB 61,1 JB 77,6 JB PERSENTASE 56,7 % 52,6 % 50,26 % Tahun Cadangan minyak bumi Indonesia (miliar barrel) 1992 11,30 1993 10,4 1994 9,5 2001 9,75 (www.pertamina.com)

P E R K M B A N G B I O E D S L www.emerging-markets.com/biodiesel/images/Eur

Landasan Hukum KEPPRES No. 10 Tahun 2006 PERPRES No. 5 Tahun 2006 INPRES No. 10 Tahun 2005 INPRES No. 1 Tahun 2006 Bagian Dari Paket Ekonomi Kebijakan Energi Tahun 2005-2025 Kebijakan Pencanangan Era Kebangkitan Energi Indonesia hggbh

PRODUKSI MINYAK (Liter/Hektar) SUMBER DAYA ALAM Sumber : Majalah Business Week edisi 15 Maret 2006 JENIS TUMBUHAN PRODUKSI MINYAK (Liter/Hektar) EKUIVALEN ENERGI (kWh per Hektar) Elaeis guineensis (kelapa sawit) 3600-4000 33900-37700 Jatropha Curcas (Jarak Pagar) 2100-2800 19800-26400 Aleuriteus Fordii (Biji Kemiri) 1800-2700 17000-25500 Saccharum officinarum (Tebu) 2450 16000 Ricinus Communis (Jarak Kepyar) 1200-2000 11300-18900 Manihot Esculenta (Ubi Kayu) 1020 6600

MTOE: Million Tons of Oil Equivalent: sama dengan minyak jutaan ton No Jenis Energi 1995 2010 1 Angin 2 GW 40 GW 2 Hydro (air) 92 GW 105 GW 2.a. Skala Besar 82.5 GW 91 GW 2.b. Skala Kecil 9.5 GW 14 GW 3 Photovoltaics 0.03 GWp 3 GWp 4 Biomass: bioenergy– biofuel – biodiesel 44.8 Mtoe 135 Mtoe* 5 Geothermal   5.a. Elektrik 0.5 GW 1 GW 5.b. Panas 1.3 GWth 5 GWth 6 Pengumpul panas matahari 6,5 juta m2 100 juta m2 7 Panas matahari pasif 35 Mtoe* 8 Lain-lain MTOE: Million Tons of Oil Equivalent: sama dengan minyak jutaan ton (www.sawitwatch.or.id)

PENGGUNAAN MINYAK KELAPA SAWIT Tabel Dugaan Konsumsi Minyak Goreng Indonesia (dalam 000 ton) Year Palm Cooking Oil +/- (%) Shares (%) Coconut Cooking Oil Total 1999 2,494.1 4.4 77.5 725.8 7.5 22.5 3,219.9 5.1 2000 2,806.1 12.5 78.5 769.5 6.0 21.5 3,575.6 11.0 2001 3,137.9 11.8 79.6 806.5 4.8 20.4 3,944.4 10.3 2002 3,508.1 80.6 846.9 5.0 19.4 4,355.0 10.4 2003 3,964.9 13.0 81.8 879.8 3.9 18.2 4,844.7 11.2 2004 4,527.7 14.2 82.9 933.4 6.1 17.1 5,461.1 12.7 2005 5,062.8 83.8 980.4 16.2 6,043.3 10.7 Average Growth (%) 10.1 3.3 8.8

TEORI DASAR Reaksi Transesterifikasi BIODIESEL HO HO HO

STANDAR MUTU BIODIESEL INDONESIA No. Parameter dan Satuannya Batas Nilai Metoda Uji Metoda Setara 1 Massa Jenis pada 40°C 850-890 ASTM D 1298 ISO 3675 2 Viskositas. Kinematik (40°C, mm2/s (cSt) 2,3-6,0 ASTM D 445 ISO 3104 3. Temperatur distilasi 90 %, oC Maks. 360 ASTM D 1160 - 4. Bilangan Setana Min.51 ASTM D 613 ISO 5165 5. Bilangan Kalori 6. Fosfor, ppm-b (mg/kg) Maks. 10 AOCS Ca 12-55 FBI-A05-03 7. Angka asam, mg-KOH/kg Maks. 0,8 AOCS Cd 3-63 FBI-A01-03 8. Kadar ester alkil, %-b Min. 96,5 dihitung FBI-A03-03 9. Angka iodium, %-b (g-12/100 g) Maks. 115 AOCS Cd 1-25 FBI-A04-03 10. Bilangan Penyabunan 11. Uji Halphen Negatif AOCS Cb 1-25 FBI-A06-03

METODOLOGI Minyak Jelantah Katalis Metanol Pencampuran Filterisasi KOH/NaOH Metanol Disaring dengan whatman 41 Diadsorben menggunakan adsorben Distirer pada suhu kamar dan divariasikan perbandingan pelarut dan katalis Pencampuran Filterisasi TRANSESTERIFIKASI Dipisahkan antara biodiesel dengan gliserol yang dihasilkan SEPARASI RECOVERY METANOL Biodiesel Kasar Gliserol Pemurnian Diuji dengan standar mutu FBI Dikarakterisasi dengan IR-Spektofotometri dan kalorimeter bomb BIODIESEL

PROSES ADSORPSI MINYAK JELANTAH Gambar 4.1 A) Minyak jelantah yang telah disaring dengan Whatman 41 B) Minyak Jelantah Yang telah Diadsorpsi dengan Zeolit dan Bleaching earth 5 % C) Minyak Jelantah Yang telah Diadsorpsi dengan Zeolit dan Bleaching earth 10 % D) Minyak Jelantah Yang telah Diadsorpsi dengan Zeolit dan Bleaching earth 15 % E) Minyak Jelantah Yang telah Diadsorpsi dengan Zeolit dan Bleaching earth 20 % F) Minyak Jelantah Yang telah Diadsorpsi dengan Zeolit dan Bleaching earth 25 %

A B C D E B I O D E S L M N Y A K J T H Gambar 4.3 Biodiesel dengan berbagai variasi komposisi A. Biodisel dengan komposisi minyak jelantah 73,5 %, Metanol 25 % dan KOH 1,5 % B. Biodisel dengan komposisi minyak jelantah 78,5 %, Metanol 20 % dan KOH 1,5 % C. Biodisel dengan komposisi minyak jelantah 82,5 %, Metanol 15 % dan KOH 1,5 % D. Biodisel dengan komposisi minyak jelantah 87,5 %, Metanol 10 % dan KOH 1,5 % E. Biodisel dengan komposisi minyak jelantah 92,5 %, Metanol 6 % dan KOH 1,5 % Fasa Asam Metil Ester (Biodiesel) Fasa Asam Metil Ester (Biodiesel) Fasa Gliserol Fasa Gliserol Gambar 4.3 Biodiesel Minyak Jelantah A. Sebelum proses transesterifikasi terlebih dahulu diadsorpsi dengan zeolit dan bleaching earth B. Sebelum proses transesterifikasi terlebih dahulu didekantasi

Uji Densitas Pada 25OC 40oC No. Variasi Komposisi Berat jenis/Densitas (g/ml) (Rata-rata 2 kali pengujian ) Minyak Jelantah Metanol KOH Pada 25oC Pada 40oC 1. 92,5 % 6% 1,5 % 0,9125 0,9065 2. 88,5 % 10 % 0,9011 0,8941 3. 83,5 % 15 % 0,8951 0,8890 4. 78,5 % 20 % 0,8701 0,8619 5. 73,5 % 25 % 0,8602 0,8532 6. 79 % 1 % 0,8736 0,8641 7. 79,8 % 1,2 % 0,8726 0,8621 No. Berat Jenis Biodiesel Minyak jelantah Hasil dekantasi (g/mL) Berat Jenis Biodiesel minyak jelantah hasil adsorpsi zeolit dan bleaching earth 10 % (g/mL) 1. 0,8666 0,8699 2. 0,8660 0,8697 Rata-Rata 0,8663 0,8698 Tabel Perbandingan berat jenis/densitas biodiesel minyak jelantah hasil dekantasi dan hasil adsorpsi menggunakan zeolit dan bleaching earth 10 % dengan menggunakan metanol 20 % dan KOH 1,5 % pada suhu 40oC

UJI VISKOSITAS KINEMATIK PADA 25OC DAN 40OC Tabel Data viskositas kinematik biodiesel dari minyak jelantah yang telah didekantasi pada suhu 25oC dan 40oC dengan variasi komposisi No. Variasi Komposisi Viskositas Kinematik cSt pada 25 oC (Rata-rata 2 kali pengujian ) Viskositas Kinematik cSt pada 40 oC Minyak Jelantah Metanol KOH 1. 78,5 % 20 % 1,5 % 4,86 3,45 2. 79 % 1 % 5,68 4,11 3. 79,8 % 1,2 % 5,45 3,76 Tabel Data viskositas kinematik pada suhu 25oC dan 40oC biodiesel dari minyak jelantah yang telah didekantasi dengan sampel minyak jelantah berbeda. No. Variasi Komposisi Viskositas Kinematik cSt pada 25oC (Rata-rata 2 kali pengujian ) Viskositas Kinematik cSt pada 40oC Minyak Jelantah Metanol KOH 1. 78,5 % 20 % 1,5 % 4,76 3,52 2. 4,88 3,55 3. 4,74 3,46 4. 4,86 3,45 Rata-rata 4.81 3,49

VISKOSITAS KINEMATIK 25OC DAN 40OC Tabel Data viskositas kinematik pada suhu 25oC dan 40oC biodiesel dari minyak jelantah yang telah didekantasi dengan biodiesel yang terlebih dahulu diadsorpsi. No. Variasi Komposisi Proses Viskositas Kinematik cSt pada 25oC (Rata-rata 2 kali pengujian ) Viskositas Kinematik cSt pada 40oC Minyak Jelantah Metanol KOH 1. 78,5 % 20 % 1,5 % Adsorpsi 5,07 3,61 2. Dekantasi 4,81 3,49

UJI HALPEN Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3 Sampel 4 Sampel 5 Contoh Biodiesel Variasi Komposisi Proses Awal Hasil Uji Halpen Minyak Jelantah Metanol KOH Sampel A STANDAR TIDAK DIUJI Sampel 1 78,5 % 20 % 1 % Dekantasi Negatif Sampel 2 1,5 % Adsorpsi Sampel 3 Sampel 4 Sampel 5

BILANGAN ASAM BIODIESEL MINYAK JELANTAH Contoh Biodiesel Variasi Komposisi Proses Awal Bilangan Asam Mg KOH/g sampel Minyak Jelantah Metanol KOH Sampel 1 78,5 % 20 % 1,5 % Dekantasi 0,0896 Sampel 2 0,1048 Sampel 3 0,1371 Sampel 4 Adsorpsi 0,1214 Sampel 5 1 % 0,1219

ANGKA PENYABUNAN Contoh Biodiesel Variasi Komposisi Proses Awal Bilangan Penyabunan Mg KOH/g sampel Minyak Jelantah Metanol KOH Sampel 1 78,5 % 20 % 1,5 % Dekantasi 241,7380 Sampel 2 260,1897 Sampel 3 263,6406 Sampel 4 Adsorpsi 244,1315 Sampel 5 1 % 236,4917

SPEKTRUM IR MINYAK JELANTAH H2O C=O C-C str C-O-C Alkana PUNCAK SPEKTRUM 3005,10 CM-1 1163,08 CM-1 2924,09 CM-1 1101,35 CM-1 2852,72 CM-1 723,31 CM-1 1745,58 CM-1 1402,64 CM-1 1236,37 CM-1 -CH Str

Spektrum Minyak Jelantah Spektrum Biodiesel Hasil Dekantasi KARAKTERISASI H2O C-C str C-C str Spektrum Minyak Jelantah Spektrum Biodiesel Hasil Dekantasi H2O C=O C=O C-O-C C-O-C Alkana Alkana -CH Str -CH Str

Spektrum Biodiesel Hasil Adsorpsi Spektrum Biodiesel Hasil Dekantasi KARAKTERISASI H2O H2O Spektrum Biodiesel Hasil Adsorpsi Spektrum Biodiesel Hasil Dekantasi C-C str C-C str C-O-C C-O-C Alkana Alkana C=O CH str CH str C=O

KESIMPULAN Telah dapat diadsorpsi minyak jelantah dengan menggunakan zeolit dan bleaching earth. Telah berhasil disintesis biodiesel minyak jelantah dengan komposisi optimal metanol 20 % dan KOH 1,5 %. Dari berbagai pengujian diperoleh Data sebagai berikut : Parameter Uji Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3 Sampel 4 Sampel 5 FBI Densitas 40oC g/ml 0,8532 0,8619 0,8663 0,8698 0,8641 0,850-0,890 Viskositas 40oC cSt 3,52 3,55 3,49 3,61 4,11 2,3 -6,0 Bilangan Asam Mg KOH/g Spl 0,0896 0,1048 0,1371 0,1214 0,1219 Maks 0,8 Bilangan Penyabunan 241,7380 260,1897 263,6406 244,1315 236,4917 - Uji Halpen Negatif

PENGUJIAN YANG MASIH AKAN DILAKSANAKAN Uji Cetane Number Uji Titik Nyala Uji Kalori Uji Kadar ester Uji Kadar Fosfor dan kadar Iod

Knowledge For Humanity SEKIAN TERIMA KASIH Knowledge For Humanity