## Jurnal Ilmiah Pendidikan Teknik Kejuruan (JIPTEK)
Jurnal Homepage: https://jurnal.uns.ac.id/jptk

## ANALISIS PERBANDINGAN BIODIESEL MINYAK SAWIT, MINYAK BIJI KEPUH DAN MINYAK JELANTAH TERHADAP EMISI GAS BUANG DAN OPASITAS PADA MESIN DIESEL
Dinadha Aries Wahyudi, Ranto, Basori Program Studi Pendidikan Teknik Bangunan, Universitas Sebelas Maret E-mail: wahyudiaries.wa@gmail.com

## Abstract
The purpose of this research are: (1) Proving which biodiesel is better in reducing the opacity of exhaust gas in diesel engine. (2) Proves which biodiesel is better at reducing CO exhaust emissions in  diesel  engines.  (3)  Proves  which  biodiesel  is  better  at  reducing  HC  exhaust  emissions  on  diesel engines.  Research  method  using  experiment  method.  Populations  derived  from  variants  of  biodiesel used with the sample of palm oil biodiesel, Kepoh seed oil and waste cooking oil. Samples are mixed with pure diesel oil with a concentration of 20% (B20) of each biodiesel with diesel sold in the market. The research data is taken from the measurement of exhaust emission and opacity through print out of emission test equipment. Based on the results of this study it can be concluded that: (1) Mixture B20 seed oil has the lowest level of CO emissions. (2) Mixture B20 seed oil has the lowest level of HC gas emissions.  (3)  The  B20  mixture  of  pure  seed  oil  becomes  the  mixture  having  the  most  lace  opacity content with an average decrease of 26%.
Key Words : palm oil biodiesel, Kepoh seeds oil biodiesel, waste cooking oil biodiesel, CO HC gas emissions, opacity, addition of  B20 mixture

## Abstrak
Tujuan  penelitian  ini  adalah  :  (1)  Membuktikan  biodiesel  manakah  yang  lebih  baik  dalam mengurangi opasitas gas buang pada mesin diesel. (2) Membuktikan biodiesel manakah yang lebih baik dalam mereduksi emisi gas buang CO pada mesin diesel. (3) Membuktikan biodiesel manakah yang lebih baik dalam mereduksi emisi gas buang HC pada mesin diesel. Metode penelitian menggunakan metode  eksperimen.  Populasi  diambil  dari  varian  biodiesel  yang  digunakan  dengan  sampel  yaitu biodiesel minyak sawit, minyak biji kepuh dan minyak jelantah. Sampel dicampur minyak solar murni dengan konsentrasi 20% (B20) dari masing-masing biodiesel dengan solar yang terjual dipasaran. Data penelitian diambil dari hasil pengukuran emisi gas buang serta opasitas melalui hasil print out cetakan alat uji emisi. Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa : (1) Campuran B20 minyak biji kepuh memiliki tingkat emisi gas CO paling rendah. (2) Campuran B20 minyak biji kepuh memiliki tingkat emisi gas HC yang paling rendah. (3) Campuran B20 minyak biji kepuh menjadi campuran yang memiliki kadar opasitas paling renda dengan penurunan rata-rata sebesar 26%.
.
Kata Kunci : biodiesel minyak sawit, biji kepuh, minyak jelantah, emisi gas CO HC, opasitas, campuran B20.

## Pendahuluan
Kebutuhan  energi  dalam  memenuhi kebutuhan  manusia  akan  terus  meningkat seiring  kemajuan  zaman.  Bahan  bakar  fosil menjadi  salah  satu  energi  utama  yang menopang  kehidupan  manusia  baik  dalam keseharian  maupun  di  dunia  industri,  akan tetapi cadangan bahan bakar fosil tersebut dari tahun ke tahun akan terus mengalami penipisan jumlah.  Hal  tersebut  menjadi  permasalahan yang nyata dan memerlukan solusi yang relevan mengingat kebutuhan akan sumber bahan bakar yang terus meningkat dari tahun ke tahun.
Berdasarkan  data  ESDM  (2016),  total konsumsi  bahan  bakar  minyak  (BBM) Indonesia  pada  tahun  2016  mencapai  69  juta kilo liter yang terdiri dari solar sebesar 14,9 juta kilo liter, BBM penugasan khusus (Premium di luar  Jawa,  Madura  dan Bali)  sebesar  12,2  juta kilo liter dan BBM umum lainnya sebesar 42,4 juta kilo liter. Namun bahan bakar minyak yang ada saat ini masih menggunakan minyak bumi yang jika digunakan dapat mencemari lingkungan  terkhusus  pada  pencemaran  udara. Maka  dari  itu  penting  untuk  menghindari pencemaran  udara  dengan  pencegahan  dan penanggulangan dari sumber pencemarannya.
Di  Indonesia  sekarang  ini  kurang  lebih 70%  pencemaran  udara  di  sebabkan  emisi kendaraan bermotor yang mengeluarkan zat-zat berbahaya  yang  dapat  menimbulkan  dampak negatif,  baik  terhadap  kesehatan  manusia maupun terhadap lingkungan, seperti timbal/timah  hitam  (Pb)  kendaraan  bermotor menyumbang  hampir  100%  timbal.  (Sugiarti, 2009,  p.51).  Emisi  gas  buang  pada  peralatan yang  berbahan  bakar  minyak  memang  masih menjadi  pokok  masalah  pada  pencemaran lingkungan  terkhusus  pada  mesin  diesel  yang jika  ditinjau  lebih  banyak  menghasilkan  asap yang pekat. Asap pekat ini yang disebut dengan opasitas,  semakin  besar  tingkat  opasitasnya semakin besar efeknya terhadap lingkungan.
Salah  satu  solusi  untuk  mengurangi pencemaran  yaitu  dengan  penggunaan  bahan bakar nabati yang ramah lingkungan Penggunaan  bahan  bakar  minyak  nabati  ini disebut  sebagai biofuel .  Biodiesel  merupakan biofuel yang  diperuntukkan  mesin-mesin diesel.  Selain  itu  menurut  beberapa  penelitian yang telah dilakukan Hwai Chyuan dkk, 2013: 245  menyatakan  bahwa  angka  setana  pada pembuatan  biodiesel  yang  mereka  buat menghasilkan  angka  sebesar  56,5.  Angka
setana dari temuan riset tersebut membuktikan bahwa  biodiesel memiliki  angka  setana  lebih besar  dari  pada  bahan  bakar  solar  yang  hanya berkisar  40.  Angka  setana  merupakan  ukuran yang  menunjukkan  kualitas  dari  bahan  bakar untuk  diesel.  Penggunaan  biodiesel  dengan angka setana yang lebih tinggi jika dibandingkan  dengan  solar  akan  berdampak baik terhadap karakteristik emisi yang dihasilkan.

## Metode Penelitian
Penelitian ini merupakan jenis penelitian kuantitatif  eksperimen.  Pengujian  emisi  gas buang  mengacu  pada  SNI  09-7118.3-2005 untuk  pengujian  emisi  gas  CO  dan  HC  serta SNI  09-7118.3-2005  untuk  pengujian  opasitas gas  buang  dari  Badan  Standardisasi  Nasional (BSN)  Pelaksanaan  eksperimen  dilakukan  di Laboratorium Otomotif Program Studi
Pendidikan Teknik Mesin FKIP UNS Surakarta dengan  menggunakan  alat Gas  Analyzer serta Smokemeter .
Populasi  dalam  penelitian  ini  adalah varian  bahan  bakar  biodiesel  dengan  sampel yaitu  bahan  bakar  biodiesel  minyak  sawit, minyak  biji  kepuh  dan  minyak  jelantah. Biodiesel sampel dicampur minyak solar murni dengan  konsentrasi  20%  (B20)  dari  masing- masing  biodiesel  dengan  solar  yang  terjual dipasaran.
Data  penelitian  diambil  dari  hasil pengukuran  emisi  gas  buang  serta  opasitas menggunakan  alat gas analyzer dan smoke analyzer yang  akan  diketahui  nilai  emisi  gas CO HC serta kadar opasitas gas buang dari hasil print out cetakan alat uji emisi.
Hasil pengujian kemudian akan dikonversi  ke  dalam  diagram  dan  dianalisis menggunakan  teknik  analisis  data  deskriptif komparatif.

## Prosedur Penelitian
Gambar 1. Prosedur Penilitian

## Pembahasan
1. Emisi Gas CO
Gambar 2. Diagram Perbandingan Emisi Gas Buang CO Mesin Diesel
Pada  gambar  1.  diagram  menunjukan  hasil pengujian tiap campuran bahan bakar B20. B20 minyak  kepuh  menjadi  bahan  bakar  yang memiliki  hasil  paling  rendah,  kemudian  B20 minyak  sawit,  B20  minyak  jelantah.  Diantara campuran  bahan  bakar,  B20  minyak  kepuh memiliki  kemampuan  paling  baik  dalam mereduksi  emisi  gas  karbonmonoksida  yaitu dengan  angka  penurunan  sebesar  47,94% kemudian  B20  minyak  sawit  dengan  28,08% dan  B20  minyak  jelantah  14,38%,  hal  ini
dikarenakan  karena  B20  minyak  kepuh memiliki kandungan oksigen tinggi yang dapat memenuhi kekurangan  asupan  oksigen  selama pembakaran  di  dalam  mesin  dan  memiliki indeks angka setana yang cukup tinggi sehingga B20  minyak  kepuh  menjadi  campuran  bahan bakar  dengan  kemampuan  lebih  unggul  dari campuran bahan bakar lainnya. (Chyuan, 2013, p.975)  menunjukkan  bahwa  biodiesel  minyak biji  kepuh  memiliki  kandungan  oksigen 11,68%  dan  angka  setana  campuran  B20 sebesar  52,7.  (Acevedo,  2011,  p.154)  dalam penelitiannya  menjelaskan  mengenai  biodiesel minyak  sawit  memiliki  kandungan  oksigen sebanyak  11,7%  serta  dalam  penelitian. (Mosarof, 2016, p.123) mengemukakan bahwa campuran  B20  minyak  sawit  memiliki  indeks setana sebesar 49,2. Penelitian terkait campuran bahan  bakar  minyak  sawit  dijelaskan  dalam (Attia,  2015,  p.5)  bahwa  biodiesel  minyak jelantah  memiliki  kandungan  oksigen  7,3% serta angka setana sebesar 49.

## 2. Emisi Gas HC
Gambar 3. Diagram Perbandingan Emisi Gas Buang HC Mesin Diesel
Pada  diagram  hasil  pengujian    bahan  bakar terhadap emisi gas buang hidrokarbonnya (HC) pada  mesin  diesel  B20  minyak  biji  kepuh menjadi bahan bakar dengan hasil uji emisi HC yang paling rendah dengan penurunan 42,05%, B20  minyak  sawit  dengan  27,10%  dan  B20 minyak  jelantah  dengan  16,82%.  Campuran B20  minyak  kepuh  memiliki  Kandungan oksigen serta angka setana dalam bahan bakar yang  tinggi  seperti  yang  telah  dikemukakan sehingga  mempengaruhi  kadar  emisi  gas  HC. Hal  tersebut  sejalan  dengan  (Mosarof,  2016, p.126)  yang  menunjukkan  bahwa  kadar  emisi gas  HC  disebabkan  oleh  kadar  kandungan oksigen  dalam  bahan  bakar  dan  jumlah  angka setana  yang  lebih  tinggi.  Selain  kandungan
oksigen  serta  angka  setana  (Devan,  2009, p.517).

## 3. Opasitas Gas Buang
Gambar  4. Diagram  Perbandingan  Opasitas Gas Buang Mesin Diesel
Gambar  3  diagram  menunjukan  adanya  hasil yang  positif  artinya  adanya  penurunan  kadar nilai opasitas dalam penggunaan berbagai jenis biodiesel.  Penurunan  opasitas  yang  paling signifikan terjadi pada campuran B20 menggunakan  biodiesel  minyak  biji  kepuh, yaitu  terjadi  penurunan  kadar  nilai  opasitas rata-rata  sebesar  26%.  Laju  penurunan  kadar nilai  opasitas  mulai  dari  B0,  B20  minyak jelantah  dan  B20  minyak  sawit  menunjukan angka yang hampir stabil serta perolehan angka prosentasi yang dihasilkan masih dalam kisaran yang  tidak  jauh  berbeda.  (Enweremadu, 2010, p.2869)  menjelaskan  bahwa  kepekatan  asap sangat bergantung pada jumlah udara di dalam silinder serta pada jumlah oksigen dalam bahan bakar.  Jelas  bahwa  komposisi  bahan  bakar mempengaruhi  jumlah  asap  yang  dihasilkan oleh  mesin..  (Sivaramakrishnan,  2012,  p.205) dalam  penelitiannya  menunjukkan  bahwa biodiesel  merupakan  bahan  bakar  yang  tidak mengandung  sulfur  dan  memiliki  10-12% kandungan oksigen yang dapat mereduksi emisi serta kepekatan gas buang mesin diesel. Angka setana  juga  dapat  mempengaruhi  proses pembakaran  serta  kepekatan  gas  buang  yang dihasilkan.  B20  minyak  kepuh  memiliki kandungan angka setana yang lebih tinggi jika dibandingkan  dengan  ketiga  bahan  bakar lainnya  sehingga  mempengaruhi  opasitas  gas buang yang dihasilkan.

## Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian, analisa dan pembahasan  yang  sudah  dilaksanakan  yaitu mengenai  uji  perbandingan  campuran  bahan
bakar biodiesel minyak sawit, biodiesel minyak jelantah  dan  biodiesel  minyak  biji  kepuh dengan  bahan  bakar  solar  maka  dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut : 1.  Campuran  B20  minyak  biji  kepuh  menjadi campuran  yang  memiliki  uji  emisi  gas  buang yang paling baik dalam emisi gas CO kemudian berturut-turut campuran B20 minyak sawit dan campuran B20 minyak jelantah.
2.  Campuran  B20  minyak  biji  kepuh  menjadi campuran  yang  memiliki  uji  emisi  gas  buang yang paling baik dalam emisi gas HC kemudian berturut-turut campuran B20 minyak sawit dan campuran B20 minyak jelantah.
3.  Campuran  B20  minyak  biji  kepuh  menjadi campuran  yang  memiliki  uji  opasitas  paling baik  dalam  mereduksi kadar  nilai  opasitas  gas buang  kemudian  campuran  B20  minyak  sawit dan  yang  terakhir  yaitu  pada  campuran  B20 minyak  jelantah.  Penurunan  opasitas  paling signifikan  terjadi  pada  campuran  B20  minyak biji  kepuh  yaitu  terjadi  penurunan  kadar  nilai opasitas rata-rata sebesar 26%.
Setelah  serangkaian  hasil  pengujian dan analisis  data  yang  telah  dilakukan  maka  dapat diberikan  saran  untuk  penelitian  selanjutnya sebagai berikut:
1.  Bagi  pengguna  kendaraan  ataupun  alat khususnya  yang  menggunakan  mesin  diesel maka penggunaan biodiesel minyak biji kepuh sebagai alternatif campuran bahan bakar sangat disarankan agar dapat mengurangi polusi udara. 2. Penelitian ini menghasilkan hasil yang positif untuk mereduksi kadar nilai opasitas serta emisi gas  buang  mesin  diesel  sehingga  diharapkan penelitian lanjutan terkait bahan bakar alternatif biodiesel  lainnya  dapat  ditindak  lanjuti  lebih luas.
3.  Untuk  pengembangan  lebih  lanjut,  dapat dilakukan  dengan  menguji  efek  penggunaan campuran  biodiesel  terhadap  performa  mesin diesel.
4.  Penelitian  selanjutnya  diharapkan  mampu menggunakan  mesin-mesin  diesel  yang  lebih modern  untuk  melihat  seberapa  efektifkah penggunaan  biodiesel  diera  mesin  modern seperti sekarang ini.

## Daftar Pustaka
Acevedo,  Helmer.  (2011).  Performance  and Emission of A Heavy Duty Diesel Engine Fuelled  with  Palm  Oil  Biodiesel  and
Premium Diesel . International Journal of Scientific Vol. 78, No. 170.
Attia,  Ali  M.A.  &  Hassaneen,  Ahmad  E.
(2015). Influence of Diesel Fuel Blended with  Biodiesel  Produced  from  Waste Cooking Oil on Diesel Engine
Performance .  International  Journal  of Science
Biodiesel  Handling  and  Use  Guidelines. (2006).  Oak  Ridge:  U.S.  Department  of Energi.
Djamin,  Martin;  S.  Wirawan,  Soni.  (2010).
Pengaruh Komposisi Biodiesel terhadap Kinerja  Mesin  dan  Emisi  Gas  Buang.
Hasil  Penelitian  Pusat  Pengkajian  dan Penerapan  Teknologi  Konversi  dan Konservasi  Energi  dan  Balai  Rekayasa Desain  dan  Sistem  Teknologi  Badan Pengkajian  dan  Penerapan  Teknologi Tahun 2010, Hlm. 381-387. Jakarta.
Enweremadu,  C.C;  L.  Rutto  H.  (2010). Combustion,  Emission  and  Engine Performance  Characteristics  of  Used Cooking  Oil  Biodiesel. International Journal  of  Renewable  and  Sustainable Energy.
Chyuan  Ong,  Hwai;  A.S.,  Silitonga;  H.H., Masjuki;  T.M.I.  Mahlia;  W.T.,  Chong;
M.H.,  Boosroh.  (2013).  Production  and Comparative  Fuel  of  Biodiesel  from Non-edible oils: Jatropha curcas,
Sterculia  Foetida  and  Ceiba  Pentandra.
International Journal of Energy
Conversion  and  Management,  No. 73: 245-255.
Mosarof,  H.M,  et  al.  (2016).  Optimization  of
Performance,  Emission,  Friction,  and Wear  Characteristics  of  Palm  and Calophyllum Inophyllum Biodiesel Blends. International  Journal  of  Energy Conversion and Management No. 118. P.K Devan, Mahalakshmi. (2009). Performance, Emission, and Combustion Characteristics of Poon Oil and its Diesel Blend in a DI Diesel Engine. International Journal of Fuel Processing
Technology, No. 90.
Sivaramakrishnan, K. (2012). Determination of Cetane  Number  of  Biodiesel  and  It’s
Influence on Physical Properties.
International Journal of Engineering and Applied Sciences. Vol. 7, No. 2.
Sugiarti.  (2009).  Gas  Pencemar  Udara  dan Pengaruhnya  bagi  Kesehatan Manusia. Jurnal of Chemica, Vol. 10, No. 1.