## STUDI PROSES PRODUKSI BIODIESEL DARI MINYAK JARAK DENGAN BANTUAN GELOMBANG SUARA
Andi Suryanto 1 , Andi Artiningsih 1 , Hardi Ismail 2 , N Nurjannah 1 , Nursida 1
1 Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri UMI Makassar
2 Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknologi Industri UMI Makassar Jalan Urip Sumoharjo Km.05 Kampus II UMI 90231
Email : a.suryanto@umi.ac.id

## INTISARI
Ketersediaan bahan bakar minyak bumi terbatas dan sifatnya tidak terbarukan, sehingga diprediksikan akan ada kelangkaan bahan bakar minyak.Penelitian ini bertujuan mempelajari pengembangan bahan bakar alternative    dari    minyak    jarak    dengan  memanfaatkan  gelombang  suara  pada  reaksi  transesterifikasi, mengetahui  pengaruh  penggunaan  katalis,    mengetahui    karakteristik  perolehan  biodiesel  dari  minyak  jarak menggunakan  ultrasonic.  Penelitian  ini  menggunakan  perbandingan  mol  minyak  jarak  terhadap  methanol (1:9),  konsentrasi  katalis  NaOH    0.75%waktu  reaksi  (5,  15,  30,    45  dan  60      menit)    Dalam  penelitian  ini mempelajari  pengaruh  waktu  reaksi  terhadap  yield  dan  kualitas  produk  biodiesel.    Hasil  penelitian menunjukkan  bahwa  dengan  konsentrasi  katalis  NaOH  0,75  %,  waktu  reaksi  45  menit  menghasilkan  yield produk  biodiesel  terbesar  yaitu  98  %  dan  hasil  analisa  karakteristik  kualitas  produk  biodiesel  telah  sesuai dengan standar mutu biodiesel SNI 04-7182-2012
Kata kunci : biodiesel, katalis, ultrasonic, minyak jarak, transesterifikasi

## ABSTRACT
The availability of petroleum fuels is limited and non-renewable, so it is predicted there will be a scarcity of fuel oil.  This  study  aims  to  study  the  development  of  alternative  fuels  from  castor  oil  by  utilizing  sound  waves  in transesterification reactions, knowing the effect of catalyst use, knowing the characteristics of biodiesel recovery from oil distance using ultrasonic. This study used mole ratio of castor oil to methanol (1: 9), catalyst concentration of NaOH 0.75% reaction time (5, 15, 30, 45 and 60 min) In this study studied the effect of reaction time on yield and quality of biodiesel product. The results showed that with a concentration of 0.75% NaOH catalyst, reaction time 45 minutes yielded the largest yield of biodiesel product that is 98% and the result of characteristic quality analysis of biodiesel product was in accordance with biodiesel quality standard SNI 04-7182-2012
Keywords: biodiesel, catalyst, ultrasonic, jatropa cuscas oil, transesterification

## PENDAHULUAN
Bahan  bakar  minyak  bumi  adalah  salah  satu sumber  energi  utama  yang    banyak  digunakan berbagai  negara  di  dunia  pada  saat  ini.  Kebutuhan bahan  bakar  ini  selalu  meningkat,  seiring  dengan penggunaannya  di  bidang  industri  maupun transportasi. Ketersediaan bahan bakar minyak bumi
terbatas  dan  sifatnya  tidak  terbarukan,  sehingga diprediksikan  akan  ada  kelangkaan  bahan  bakar minyak.  Bahan  bakar  diesel  adalah  yang  paling banyak  digunakan  di  antara  produk  minyak  bumi, karena  penggunaannya  yang  cukup  luas  pada peralatan  transportasi,  pertanian,  mesin-mesin  yang besar  di  pabrik,  dan  juga  generator  listrik.  Secara keseluruhan,  konsumsi  BBM  selama  tahun  2004
mencapai  61.7  juta  kilo  liter,  dengan  rincian  16.2 juta  kilo  liter  premium;  11.7  juta  kilo  liter  minyak tanah; 26.9 juta kilo liter minyak solar; 1.1 juta kilo liter  minyak  diesel;  dan  5.7  juta  kilo  liter  minyak bakar (Nugroho, 2006).
Salah satu jenis bahan bakar alternatif yang saat ini  banyak  dikembangkan  adalah  biodiesel. Penggunaan biodiesel memberikan banyak keuntungan  (Tickell,  2000),  misalnya  tidak  perlu memodifikasi mesin, menghasilkan lebih sedikit emisi CO2,  CO,  SO2,  karbon,  dan  hidrokarbon dibandingkan dengan bahan bakar  diesel dari fraksi minyak  bumi,  tidak  memperparah  efek  rumah  kaca karena  rantai  karbon  yang  terlibat  dalam  siklus merupakan  rantai  karbon  yang  pendek,  kandungan energinya mirip dengan bahan bakar minyak (sekitar 80%  dari  kandungan  bahan  bakar  minyak), mempunyai  angka  setana  lebih  tinggi  dari  bahan bakar minyak, penyimpanannya mudah karena titik nyalanya  tinggi,  biodegradable,  dan  tidak  beracun. Salah  satu  bahan  yang  dapat  digunakan  sebagai bahan  baku  biodiesel  adalah  jarak  pagar.  Tanaman jarak  pagar  (Jatropha  curcas  Linn)  mempunyai potensi yang sangat besar untuk bahan baku biodiesel, karena  selain  menghasilkan  minyak  dengan produktivitas  tinggi,  tanaman  ini  juga  mempunyai nilai  ekonomi  yang  rendah  karena  merupakan tanaman  nonpangan,  dan  mampu  memproduksi banyak buah sepanjang tahun. Tanaman jarak juga memiliki  kandungan minyak  yang  relatif  besar sehingga  cocok  digunakan  sebagai  bahan  baku pembuatan  biodiesel.  Umumnya,  proses  pengolahan minyak  tanaman  menjadi  biodiesel  membutuhkan waktu  yang  lama.  Tetapi  penelitian  Susilo  (2008) menunjukkan  bahwa  gelombang  ultrasonik  bisa digunakan  untuk  mengubah  minyak  sawit  menjadi biodiesel  dengan  transesterifikasi  yang  dapat memperpendek  waktu  proses  pembuatan  biodiesel. Selain itu, penelitian Solikhah (2010),
menunjukkan  bahwa  input  energi  yang  digunakan dalam pengolahan biodiesel menggunakan gelombang ultrasonik  lebih  kecil  dan  laju  reaksi  berlangsung lebih  cepat.  Minyak  jarak  pagar  mempunyai kandungan  free  fatty  acid  (FFA)  yang  tinggi, sehingga  dalam  proses  pengolahannya  harus  melalui dua  tahapan  yaitu  (1)  esterifikasi  dan  (2) transesterifikasi.Sedangkan  fokus  penelitian  ini adalah    menganalisis  pengaruh  besarnya  frekuensi
gelombang  ultrasonik  yang  dipakaibdengan  waktu reaksi  esterifikasi  terhadap  perubahan  kadar  FFA minyak  jarak.  Penelitian  dilakukan  untuk mempelajari  pengaruh  ultrasonik  terhadap  konversi minyak  jarak  pada  pembuatan  biodiesel  dengan pelarut metanol.

## METODE PENELITIAN
Bahan  yang  digunkan  dalam  penelitian  ini adalah minyak jarak pagar, metanol tehnis kadar 75 %  dan  NaOH.    Proses  reaksi  transesterifikasi menggunakan  seperangkat  alat  Ultrasonik  yang dilengkapi kondensor, labu leher  dua sebagai reactor. Reaktor yang digunakan dalam proses transesterifikasi  berukuran  500  ml  dengan  jumlah larutan dalam reaktor sebanyak 30 ml.
Proses transesterfikasi menggunakan ratio mol (1:9)  dengan  berat  katalis 0,75  %  terhadap  minyak jarak.  Penelitian  ini  dilakukan  dengan  melarutkan katalis  KOH dengan  berat  tertentu  kedalam  metanol dengan  volume  tertentu.  Setelah  larut  dimasukkan kedalam  reaktor  bersamaan  dengan  minyak  biji kapuk  dengan  berat  tertentu.  Ultrasonik  dinyalakan dengan  frekwensi  50  Hz.  Reaksi  dihentikan  setelah waktu yang ditentukan telah tercapai Proses  pemisahan  dan  pemurnian  Biodiesel dari  proses  transesterifikasi  kemudian  didiamkan sampai  terbentuk  dua  lapisan.    Kemudian memisahkan lapisan atas yaitu biodiesel dan lapisan bawah  yaitu  gliserol.    Produk  metil  eser  kemudian dicuci menggunakan aquadest pada suhu 40 0 C untuk menghilangkan  impurities  yang  masih  tersisa  dan jumlah yield produk biodiesel dapat diperoleh dengan membandingkan  dari  jumlah  berat  mula-mula  dari minyak jarak.
Karakteristik dari biodiesel Produk biodiesel  yang  dihasilkan  dianalisa secara kualitatatif dengan  analisa kuantitatif produk biodiesel, antara lain : densitas, Viskositas.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Dari Minyak  Jarak Karakteristik  fisik  dari  minyak  jarak  antara lain  viskositas  kinematic  pada  40 0 C  sebesar  4,56 mm/s 2 dan  densitas  pada  40 0 C  sebesar  0,893  gr/ml. Kandungan free fatty acid (FFA) dari minak dapat diperoleh 0,023. Hal ini menunjukkan bahwa produk metil  yang  dihasilkan  dariminyak  jarak  dengan
bantuan  pemanasan  glombang  suara  memnuhi standar  yang  telah  ditentukan.    Hasil  penelitian Sumangat  dan  Hidayat  (2008),  metil  ester  yang dihasilkan  dari  minyak  jarak  pagar  dengan  proses transesterifikasi  satu  tahap  mempunyai  kandungan asam lemak antara lain metil palmitat 18.93%, metil palmitoleat 1.11%, metil oleat 47.46%, metil linoleat 32.20% dan metil linolenat 0.30%. Sedangkan metil ester  dengan  minyak  jarak  pagar  dengan  proses transesterifikasi  dua  tahap  mempunyai  kandungan asam  lemak  yang  tidak  jauh  berbeda  dengan  metil ester  yang  dihasilkan  dengan  satu  tahap  yaitu kandungan metil palmitat 18.65%, metil palmitoleat 1.09%,  metil  oleat  47.09%,  metil  linoleat  32.53%, dan metil linolenat 0.26%.
Pengaruh waktu reakti terhadap perolehan yield metil ester dapat dilihat pada gambar.1.
Gambar.1 Pengaruh Waktu Terhadap yield biodiesel. Pada Gambar 1 menunjukkan pengaruh waktu reaksi  terhadap  produk  biodiesel  dengan  berbagai waktu  5,  15,  30,  40  dan  60  menit,  menunjukkan bahwa  pada  waktu  5  menit  yield  biodiesel  diperoleh sebesar 40 % dan cenderung dengan adanya kenaikan waktu.  Pada  waktu  reaksi  45  menit  perolehan  yield mencapai 88 % dan tdk mengalami kenaikan hingga waktu reaksi 60 menit. Hal ini menunjukkan bahwa proses reaksi telah selesai.

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa gelombang suara  pada ultrasonic dapat  dimanfaatkan  dalam  proses  pembuatan biodiesel  dengan  menggunakan  katalis  NaOH.
Pengaruh waktu reaksi terhadap yield menunjukkan pada waktu reaksi 45 menit knsentrasri 0,75 % ratio molar 1: 9 proses reaksi telah selesai dengan perolehan yield  sebesar  88%.    Hasil  analisa  kuantitatif  dari produk  biodiesel,  antara  lain  :  densitas,  viskositas, flash point dan pour pont menunjukkan karakteristik dari  produk  biodiesel  yang  telah  memenuhi  standar biodiesel SNI 7182 :2012
UCAPAN TERIMA KASIH :
Kepada  Direktorat  Riset  dan  Pengabdian Masyarakat Ditjen Penguatan Riset dan Pemgembangan,  Kementerian  Riset,  Teknologi  dan Pendidikan  Tinggi  yang  telah  memberikan  dana Penelitian  Hibah  PUPT  serta  LP2S  UMI  yang telah menfasilitasi rangkaian pelaksanaan penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA :
Biji, M. & Jarak, T., Teknologi pembuatan biodisel dari minyak biji tanaman jarak pagar.
Buikema, B. & Lee, H., 2009. Biodiesel Production from Seed Oil of the Jatropha Curcas Plant. Canakci, M. & Gerpen, J. Van, 2001. B p o f h f f a. , 44(6), pp.1429–1436. Dasar, P. et al., 2017. Kementerian pendidikan dan kebudayaan. Deng,  X.,  Fang,  Z.  &  Liu,  Y.,  2010.  Ultrasonic transesterification of Jatropha curcas L .  oil to biodiesel  by  a  two-step  process.  Energy Conversion and Management, 51(12), pp.2802–2807. Available at: http://dx.doi.org/10.1016/j.enconman.2010.06. 017. Diana,  F.  et  al.,  Biodiesel  Production  from Bombacopsis glabra Oil by Methyl
Transesterification Method.
Engineering, C.R. et al., 2015. Production Biodiesel from  Coconut  Oil  Using  Microwave :  Effect  of Some  Parameters  on  Transesterification  ...
Production  Biodiesel  from  Coconut  Oil  Using Microwave :  Effect  of  Some  Parameters  on Transesterification Reaction by NaOH Catalyst. , (December). Harsono, S.S., 2011. Biodiesel production from palm oil technology. , 43(4), pp.80–85.
Johanes,  H.  &  Hirata,  S.,  2008.  Biodiesel production from crude Jatropha curcas L . seed
oil with a high content of free fatty acids. , 99, pp.1716–1721.
Journal,  A.  &  Scientific,  O.F.,  2012.  Cosmetic potentials of physic nut ( Jatropha curcas Linn
.) seed oil : A review. , pp.358–366. Kusumaningsih,  T.  &  Saryoso,  R.,  2006.
Pembuatan  Bahan  Bakar  Biodisel  dari Minyak  Jarak ;  Pengaruh  Suhu  dan Konsentrasi KOH pada Reaksi Transesterifikasi  Berbasis  Katalis  Basa.  , 3(1), pp.20–26.
Nomanbhay,  S.  &  Ong,  M.Y.,  2017.  A  Review  of Microwave-Assisted  Reactions  for  Biodiesel Production.
Paper,  T.  &  Oil,  C.,  2012.  Kajian  Penanganan Bahan  dan  Metode  Pengeringan  terhadap Mutu  Biji  dan  Minyak  Jarak  Pagar  ( Jatropha curcas L .). , pp.143–150. Prabu, N.M., Nallusamy, S. & Rasu, K.T., 2013. Experimental Analysis of Jatropha Curcas Bio- Diesel  for  Optimum  Blend  Characteristics.  ,
3(2), pp.63–69.
Said,  M.  et  al.,  2010.  JARAK  PAGAR.  ,  17(1), pp.15–22. Sumangat,  D.  &  Hidayat,  T.,  2008.  PROSES TRANSESTERIFIKASI  SATU  DAN DUA TAHAP. , 5(2), pp.18–26. Suryanto,  A.,  Suprapto,  S.  &  Mahfud,  M.,  2015.
Production  Biodiesel  from  Coconut  Oil  Using
Microwave :  Effect  of  Some  Parameters  on
Transesterification Reaction by NaOH
Catalyst. , 10(2), pp.162–168.