## PRODUKSI BIODIESEL KAPUK RANDU DAN UJI UNJUK KERJA DI MESIN DIESEL
Production of Ceiba Petranda Biodiesel and Performance Testing in Diesel Engine
Seno Darmanto, Sri Utami Handayani, Margaretha Tuti Susanti, Windu Sediono (Lemlit UNDIP Semarang)

## ABSTRACT
This  research is  carried  out  to  analyze  the  production of  ceiba  petandra  biodiesel and  performance  examination  in  diesel  engine.  Production  of  ceiba  petandra  biodiesel  is carried out with transesterification method and alkali catalyst. Transesterification reaction uses methanol and NaOH catalyst. The performance examination is carried out with engine test  bed.  Engine  test  bed  consists  of  diesel  engine,  generator,  load  and  instrumentation. Production of ceiba petandra biodiesel by transesterification method shows the conversion of  ceiba  petandra  biodiesel  reaches  90%  in  condition  50 o C  –  55 o C  and  material composition consist of 80% of ceiba petandra oil, 20% of methanol and 2 gram NaOH per 100 ml methanol. The performance examination in engine test bed with biodiesel of ceiba petandra shows efficiency reach about 20% to mixture of biodiesel B5 and B10.
Keyword: ceiba petandra, transesterification, biodiesel and efficiency.

## PENDAHULUAN
Pengalihan bahan bakar bersumber  minyak  bumi  ke  minyak biodiesel  tidak  dapat  secara  otomatis diaplikasikan pada mesin diesel.
Perbedaan sifat ( properties ) kedua minyak bahan bakar tersebut mempengaruhi  konstruksi  sistem  saluran bahan bakar dan pengaturan saat pembakaran ( injection timing ). Kekentalan  minyak  biodiesel  lebih  besar dari  pada  minyak  diesel  sehingga  akan mempengaruhi  laju  aliran  di  sistem saluran bahan bakar dan formasi pengabutan  bahan  bakar  oleh  injektor. Fash  point  dan  pour  point kedua  bahan bakar  berbeda  sehingga  mempengaruhi pengaturan  ( setting )  injeksi  bahan  bakar ( injection  dan  ignation  timing ).  Kedua bahan bakar mengandung pengotor ( impurities )  yang  berlainan  di  mana bahan  bakar  biodiesel  mengandung  dan cenderung  membentuk  lilin  ( paraffin )
pada temperatur rendah (kamar) sehingga
perlu  treatment  tertentu  terhadap  bahan bakar biodiesel untuk mencegah terbentuknya  lilin  di  lapisan  permukaan (Tyson,  2004).  Bahan  bakar  biodiesel mudah  mengeras  ( aging )  dan  mengalami oksidasi  ( oxidation )  sehingga  korosi  di saluran  bahan  bakar  mudah  terjadi (Stombaugh at. all.,  2006; Strawn, 1995). Bahan bakar biodiesel mempunyai masalah  kestabilan  (stability).  Kestabilan bahan  bakar  merujuk  pada  2  dua  istilah yakni  kestabilan  dalam  jangka  panjang ( long-term  stability  or  aging )  yang berhubungan  erat  dengan  sifat  oksidasi dan kestabilan  yang berhubungan dengan temperatur/tekanan  elevasi  ( stability  at elevated  temperatures  and/or  pressures ) biasa dinamakan kestabilan termal ( thermal  stability) yang  berhubungan dengan  penurunan  kualitas  bahan  bakar ( fuel  degradation )  di  sistem  saluran terutama komponen injektor di mana efek lebih  lanjut  menyebabkan  coking  injeksi ( injector coking )   (Tyson, 2004).
Transesterifikasi secara kimia menggunakan  proses  katalis  alkali  cukup sukses  dalam  mengkonversi  trigleserida ke minyak biodiesel (metylester). Meskipun  reaksi  transesterifikasi  dengan katalis alkali menghasilkan tingkat konversi  yang  tinggi  dan  waktu  reaksi yang cepat namun reaksi tersebut mempunyai kekurangan yakni  energi besar (intensive), gliserin sulit dipulihkan (recovery),  katalis  dibuang  dan  perlu pengolahan,  asam  lemak  bebas  dan  air bercampur dengan reaksi. Proses transesterifikasi  dengan  enzim  cenderung mempunyai kelebihan dalam
peningkatan  kuantitas  dan  kualitas  hasil konversi  minyak  nabati  menjadi  minyak biofuel/biodiesel.  Keuntungan  aplikasi katalis enzim lipase dibandingkan dengan katalis alkali dalam peningkatan kuantitas dan  kualitas  konversi  minyak  nabati  ke biodiesel  meliputi  temperatur  kerja  lebih rendah  (30 o C  –  40 o C),  tanpa  busa,  hasil konversi  (methel  ester)  tinggi,  bersifat murni (mudah/tanpa pemurnian), glycerol mudah  dipulihkan  (recovery)  dan  tidak terpengaruh kandungan air (Fukuda, at al, 2001;  Hasan,  2006).  Namun  proses transesterifikasi  secara  enzimatic  masih terfokus pada kajian ekonomis sehubungan pengadaan enzim lipase yang masih  relative mahal (Fukuda,  at  al, 2001).  Produksi  enzim  lipase  secara mandiri/asli ( indigenous ) menjadi faktor penting untuk mendukung proses transesterifikasi secara enzimatik.
Beberapa  enzim  lipase  indigenous  telah dibuat  dan  diaplikasikan  untuk  proses hidrolisis,  esterifikasi  dan  tranesterifikasi secara  enzimatik  meliputi  enzim  ekstrak kecambah  biji  wijen  (Suhendra,  at  al., 2002),  dedak  padi  , bromelin (Susanti, 2004),  protease  (Susanti,  2003),  ragi tempe (Susanti, 2000).
Pengujian  bahan  bakar  biodiesel pada  mesin  diesel  menunjukkan  indikasi yang baik pada waktu-waktu awal namun
unjuk  kerja  akan  mengalami  penurunan setelah  waktu  berjalan  agak  lama. Durability  test menunjukkan  bahwa mesin  akan  gagal  operasi  secara  awal ketika  beroperasi  dengan  bahan  bakar campuran  yang  mengandung  minyak tumbuhan. Apliksi bahan bakar petroleum yang  dicampur  dengan  biodiesel  di  mana sifat  bahan  bakar  petroleum  cenderung membentuk  endapan  (deposit)  dan  sifat bahan bakar tumbuhan yang bisa melumasi ( lubricantion ability ) menyebabkan  endapan  bisa  lepas  dan bergerak/berpindah  dan  efek  lebih  lanjut dapat  menyumbat  saluran  bahan  bakar dan saringan
Di  sisi  lain,  efek  samping  yang ditimbulkan oleh polusi hasil pembakaran minyak  bumi  sangat  beragam  dari masalah  pernapasan  sampai  pemanasan global. Masalah-masalah tersebut ditimbulkan  oleh  beberapa  unsur  yang terkandung  dalam  asap  pembakaran antara lain : HC (hidrokarbon) yang dapat mengganggu  pernafasan  mahluk  hidup, NOx  (Oksida  Nitrogen)  yang  dapat menimbulkan  hujan  asam,  CO  (Karbon Monoksida)  yang  bila  dalam  konsentrasi tinggi  akan  menyebabkan  gagal  nafas yang dapat menyebabkan kematian dalam beberapa  menit,  CO 2 (Karbon  Dioksida) yang menyebabkan efek rumah kaca pada lapisan ozon yang menyebabkan pemanasan global, SO 2 (Belerang Dioksida)  yang  akan  berubah  menjadi SO 3 bila  bercampur  dengan  udara  yang menyebabkan hujan asam. Dengan menambahkan  1%  bio  diesel  pada  solar dapat  mengurangi  polusi  sampai  60%, dan  NOx  sampai  20%.  Bio  diesel    juga mengefisienkan  pemakaian  bahan  bakar dan  pelumasan  mesin,  sehingga  jarak tempuh dan umur mesin lebih panjang .
Kajian  properties  minyak  nabati menunjukkan  bahwa  minyak  kelapa sebagai bahan bakar biodiesel menunjukkan  nilai  kalor  yang  setara
dengan  solar  yakni  19177  BTU/lbm dibanding  dengan  solar  sebesar  19603 BTU/lbm.  Selanjutnya  untuk  flash  point, biodiesel  kelapa  menunjukkan  68 o F  jauh lebih  rendah  darai  pada  solar  yang menunjukkan  144 o F.  Kemudian  spesifik grafity  untuk  minyak  biodiesel  kelapa sebesar  0,9119  sedikit  lebih  tinggi  dari pada solar sebesar 0,8478. Ada kecenderungan minyak biodiesel mempunyai  kekentalan  yang  lebih  tinggi dari  pada  solar.  Pengujian  kekentalan minyak  biodiesel  kelapa  menunjukkan 11,2 cst (Darmanto at.al, 2007). Pengujian  mesin  diesel  dengan  bahan bakar  minyak  nabati  dan  minyak  solar menunjukkan  bahwa  aplikasi  minyak nabati  akan  menghasilkan  efisiensi  dan daya  mesin  yang  lebih  besar  dibanding dengan  minyak  solar,  karena  suhu  gas buang  yang  dihasilkan  lebih  rendah.  Ada penurunan  kwalitas  nilai  kalor  rata-rata 2% (Muryama,  at.  al.,  2002;  Grabosky at al, 1999). Namun demikian minyak nabati mempunyai angka cetane (cetane number)  yang  jauh  lebih  tinggi,  hal  ini akan  menguntungkan  karena  diperoleh keterlambatan penyalaan (ignation delay ) yang  lebih  pendek  bila  dibandingkan dengan minyak solar. Adanya keterlambatan  penyalaan  yang  lebih pendek,  daya  yang  dihasilkan  menjadi besar  dan  efektif,  maka  performan  mesin lebih optimum. Kemudian untuk pengujian minyak biodiesel kelapa dengan  komposisi  minyak  biodiesel kelapa 5%, 10%, 15% dan 20% di  mesin diesel  menunjukkan bahwa efisiensi daya maksimum  dicapai  pada  komposisi  15% minyak biodiesel  kelapa  (Darmanto  at  al, 2007).  Perubahan  power  tidak  signifikan pengaruhnya  bahkan  terjadi  penurunan partikel  smoke.  Penelitian  kinerja  pompa injeksi  menunjukkan  bahwa  pemakaian minyak  nabati  dicampur  dengan  bahan bakar  solar  akan  diperoleh  viskositas campuran relatif lebih tinggi
dibandingkan  bahan  bakar  solar,  dan didapatkan  suhu  emisi  gas  buang  relatif lebih  rendah,  sehingga  meningkatkan efisiensi.  Angka  viscositas  yang  tinggi menyebabkan  beban  kerja  pompa  bahan bakar  menjadi  lebih  berat  (Altin,  at  al., 2002).
Penelitian  minyak  nabati  untuk bahan bakar pesawat terbang menunjukkan  bahwa  penggunaan  minyak nabati  pada  turbin  gas  yang  mempunya nilai  kalor  lebih  rendah  (2-3%)  dan  tidak begitu  berpengaruh  terhadap  unjuk  kerja mesin.  Dengan  demikian  minyak  nabati memenuhi  kriteria  sebagai  pengganti bahan  bakar  pesawat  terbang,  sedangkan emisi  gas  buang  lebih  rendah  10%  bila dibandingkan  dengan  bahan  bakar  yang dipakai  turbin  gas  dan  tidak  berpengaruh terhadap  atmosfir  (Kavouras,  at  al., 2000).  Peneliti  lain  terhadap  minyak nabati  menunjukkan bahwa  minyak nabati  mempunyai  nilai  kalor  lebih rendah  dibanding  minyak  diesel  atau solar, angka cetane yang tinggi, emisi gas buang  CO  dan  HC  lebih  rendah,  NOx lebih  tinggi  (Wang  at.al,  1999).    Emisi gas  NOx  paling  rendah  pada  campuran B20  (20%  biodiesel)  untuk  berbagai macam  perbandingan  udara  dan  bahan bakar (Krishna, 2002).
Pengujian viscositas minyak nabati yang telah dilakukan oleh beberapa peneliti  menunjukkan  bahwa  viskositas minyak nabati lebih besar bila dibandingkan  dengan  minyak  diesel. Viskositas  berkisar  antara  (2.3  -  6)  cst (Soerawidjaja.,  2003)  dan  (2.6  -  4.8)  cst (Juniartini, 1998). Uji komposisi campuran  minyak  kelapa  sawit  pada prosentasi  10  %  -  30  %  dengan  solar menunjukkan  kekentalan  akan  cenderung naik,  flash  ponit  cenderung  menurun  dan caloric value relatif konstan terhadap sifat (properties) solar (Darmanto at al., 2005). Ceiba petandra oil murni dapat digunakan sebagai  bahan  bakar  motor  diesel,  tetapi
dengan  memodifikasi  motor  tersebut, antara  lain  pompa  bahan  bakar,  filter, timing injection, heater (Cloin, 2004). Uji sifat  fisik  dan  kimia  (properties)  minyak kelapa  menunjukkan  bahwa  minyak kelapa mempunyai kekentalan yang lebih tinggi dari pada solar (11,2 cst lebih besar dari  pada  3,69  cst  (Singh,  2006))    dan flash  point  yang  lebih  rendah  dari  pada solar ( 68 o F lebih rendah dari pada 144 o F)
(Darmanto  at  al,  2007).  Pencampuran bahan  bakar  minyak  diesel  dengan  1  % coco  biodiesel  dan  hasil  uji  emisi menunjukkan  bahwa  kadar  emisi  gas buang  berkurang  cukup  signifikan.  Ada potensi  untuk  mengaplikasi  minyak goreng  kelapa  sawit  bekas  sebagai  bahan bakar  diesel.  Minyak  goreng  bekas mengalami  penurunan  sifat  (properties) sebagai  minyak  bahan  bakar  yakni keruh/kotor,  sifat  kekentalan  naik  setelah dingin (Sediono  at al, 2005)

## BAHAN DAN METODE Bahan

## Minyak kapuk randu
Minyak  kapuk  randu  adalah  sebagai bahan baku dari minyak bio-diesel.

## Metanol
Sebagai  bahan  pereaksi  untuk  mengikat lemak  yang  terkandung  dalam  minyak kapuk randu sehingga terjadi endapan.

## NaOH
NaOH  berbentuk  padat  (kepingan)  yang berfungsi  sebagai  katalis  yaitu  untuk mempercepat  reaksi  tetapi  NaOH  sendiri tidak  ikut  bereksi. Apabila  dalam campuran  tersebut  mengandug  air  maka akan terbentuk sabun.
Mekanisme  pembuatan  biodiesel  kapuk randu terdiri dari penyaringan, menyiapkan  sodium  metoksit  dan  atau enzimatik,  pemanasan  dan  pencampuran serta pengendapan dan pemisahan. Minyak  kapuk  randu  yang  masih  kotor perlu disaring terlebih  dahulu  agar bersih dari  kotoran.  Kotoran  biasanya  berupa
serpihan  kapuk  randu  hasil  pemarutan yang  ikut  masuk  kedalam  minyak  kapuk randu. Penyaringan yang dilakukan disini menggunakan  alat  yang  cukup  sederhana yaitu kain yang agak rapat dan bersih.
Jumlah  methanol  yang  digunakan dalam  penelitiani  sebesar  20  %  dari jumlah  minyak  kapuk  randu  sedangkan NaOH yang digunakan 4 gram untuk satu liter minyak kapuk randu. NaOH sebanyak 2 gram disiapkan dan ditimbang dengan  menggunakan  timbangan  elektrik (neraca  ohaus),  setelah  itu  dimasukan kedalam  labu  takar.  Siapkan  methanol sebanyak  100  ml  dengan  menggunakan gelas  ukur  kemudian  tuang  kedalam  labu takar  yang  sudah  ada  NaOHnya.  Setelah NaOH  dan  methanol  menjadi  satu kemudian  dikocok  sampai  mencampur rata.
Gambar. 1  Pembuatan sodium metokside Pertama-tama minyak kapuk randu  dituang  ke  dalam  bakker  glass. Kemudian  bakker  glas  ditaruh  di  atas stirer  untuk  dipanaskan  sampai  mencapai suhu  50 o C.  Tahap  ini  dilakukan  untuk pemanasan  awal  dan  untuk  menguapkan uap  air.  Pemanasan  tersebut  kira-kira selama  5-10  menit  tergantung  dari penyetelan  pemanasnya.  Setelah  suhu tersebut  tercapai  maka  larutan  sodium metoksid  dituangkan  kedalam  minyak kapuk randu sambil diaduk sampai kedua larutan  tersebut  menyatu  sahingga  secara kasab  mata  tidak  terjadi  pemisahan larutan  antara  minyak  kapuk  randu dengan sodium metoksid. Pemanasan dan pengadukan secara merata dilakukan pada suhu  50 o C  (45-55 o C)  selama  satu
jam.Pada  saat  larutan  sodium  metoksid dituang  kedalam  minyak  kapuk  randu suhunya  akan  turun  dari  50 o C  menjadi sekitar  45 o C.  Pada  suhu  ini  dinaikkan sampai  mencapai  suhu  50 o C  campuran kelihatan  keruh  kemudian  setelah  suhu mencapai 50 o C campuran akan kelihatan jernih.
Gambar. 2  Pencampuran minyak kapuk randu dengan sodium metoksid
Setelah  proses  pemanasan  dan pencampuran selesai kemudian campuran tersebut dimsukan kedalam corong pemisah. Didalam corong pemisah campuran  tersebut  didiamkan  selama  24 jam, lebih lama lebih baik. Setelah terjadi endapan  kemudian  proses  pemisahan dimulai yaitu dengan mengambil endapannya  terlebih  dahulu    kemudian cairan  yang  di  atasnya,  di  mana  cairan yang  di  atas  berupa  minyak  bio-diesel (Pelly, 2005). Peralatan Peralatan pengujian unjuk kerja bahan bakar biodiesel kapuk randu menggunakan engine test bed.
Gambar 3. Engine test bed HASIL Biodiesel  kapuk  randu  secara prinsip di peroleh dari reaksi transesterifikasi.  Reaksi  transesterifikasi merupakan reaksi yang melibatkan methanol  dan  katalis  asam  atau  basa. Pembuatan biodiesel kapuk randu dengan menggunakan  katalis  basa  yakni  NaOH. Hasil  pembuatan  biodiesel  kapuk  randu dengan  beberapa  komposisi  ditunjukkan di tabel 1. Tabel 1 Komposisi pembuatan biodiesel kapuk randu Kondisi Komposisi Minyak Nabati (ml) 400 Methanol (ml) 100 NaOH (gram) 2 3 4 Temperatur 55-60 55-60 55-60 Kecepatan aduk 5 5 5 Waktu (menit) 75 75 75 Metylester (ml) 450 470 250 Gliserin (ml) 50% Prosentase metylester 90% 94% 50% Keterangan 1. Generator test (generator) 2. Engine test ( mesin diesel) 3. Pulley mesin diesel 4. Sabuk V 5. Pulley generator 6. Engine stand 7. Instrument 8. Lampu
Pembuatan  biodiesel  kapuk  randu dengan  beberapa  komposisi  memberikan hasil  atau  konversi  minyak  kapuk  randu ke  biodiesel  kapuk  randu  yang  berbeda. Kondisi  perlakuan  selama  pembuatan biodiesel  diatur  sama  yakni  temperatur 50 o C – 55 o C, level kecepatan 5 dan waktu total  75  menit.  Pengaturan  temperatur menjadi  perhatian  serius  mengingat minyak kapuk randu lama pemanasan dan setelah  kondisi  panas,  temperatur  sulit
untuk dikontrol. Kemudian waktu pembuatan  terbagi  15  menit  pemanasan awal  dan  60  menit  proses  reaksi transesterifikasi.  Dan  pembuatan  3  (tiga) komposisi  biodiesel  kapuk  randu  skala laboratorium ditunjukkan di tabel 1.
Pembuatan  biodiesel  kapuk  randu dengan  komposisi  400  minyak  kapuk randu,  100  methanol  dan  2  gram  NaOH (B (400,100,2) ) memberikan hasil atau konversi minyak kapuk randu ke biodiesel kapuk randu relatif lebih rendah dan stabil. Kestabilan
biodiesel didasarkan pada kondisi fisik bahan bakar yang  relatif  konstan  pada  berbagai kondisi  cuaca.  Komposisi  B (400,100,2) memberikan kondisi relatif stabil dibanding  dengan  biodiesel  kapuk  randu dengan komposisi lain. Komposisi
B (400,100,2) juga  menghasilkan  konversi biodiesel kapuk randu relatif tinggi  yakni mencapai 90%. Dan untuk langkah kajian dan  analisa  lebih  lanjut,  biodiesel  kapuk randu dengan komposisi B (400,100,2) dibuat lebih  banyak  untuk  uji  properties  dan unjuk kerja di mesin diesel.
Gambar 4 Biodiesel kapuk randu dengan komposisi B (400,100,2)
Rancang  bangun  engine  test  bed pada  prinsipnya  terdiri  dari  mesin  diesel, generator,  transmisi  daya,  instalasi  beban dan alat ukur. Mesin diesel menggunakan motor diesel kubota. Motor diesel kubota merupakan  unit  alat  pengujian  utama dalam  menganalisa  karakteristik  motor diesel  dengan  bahan  bakar  solar  dan biodiesel. Spesifikasi motor diesel selengkapnya sebagai berikut : Jenis mesin:  Diesel Kubota - Type :  RD 85 DI - Jumlah dan susunan :  1 silinder silinder horisontal - Mekanisme katup :  OHV - Isi silinder :  487 cc - Klasifikasi mesin :  Diesel 4 langkah - Diameter silinder :  85,90 mm - Diameter piston :  85,89mm - Perbandingan kompresi :  18 :1 - Langkah piston :  84 mm - Daya indikator :  8,5 HP/2200 rpm - Daya efektif :  7,5 HP/2200 rpm - Torsi maksimum :  3,080 kgm/ 1800 rpm - Sistem pembakaran :  Direct Injection - Jenis bahan bakar :  Solar dengan kualitas baik
- Jenis minyak pelumas  :  SAE 30 - Sistem pendingin :  Hopper - Isi air pendingin :  11 liter - Isi tangki bahan bakar  :  9,5 liter
- Isi minyak pelumas
:  2,4 liter
Gambar 5. Mesin diesel Generator  merupakan  alat  yang digunakan
untuk membangkitkan tegangan  dan  arus  listrik  sehingga  akan
diketahui besarnya daya yang ditimbulkan.  Dari  alat  uji  ini  dapat diketahui besarnya daya yang dikeluarkan oleh  motor  diesel  terhadap  putaran  dan beban generator yang bervariasi. Gambar 6. Generator dan beban lampu Generator  yang  dipakai  dalam pengujian  adalah  Generator  arus  AC sinkron dengan spesifikasi sebagai berikut :
- Pabrik  : Min Dong
- Model   : Generator AC sinkron 1 phase
- Type : ST-5
- Voltage  : 230 - Daya : 5000 watt - Daya Input  : 8,45 Ps - Arus max   : 21,5 Ampere - Putaran : 1500 rpm - Frekuensi   : 50 hz - Cos φ : 1
- Phase : 1 PEMBAHASAN 40,00 42,00 44,00 46,00 48,00 50,00 52,00 54,00 56,00 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 Beban (Watt) F re k w e n s i (H e z t) B0 B5 B10 B15
Gambar 7. Hubungan beban dengan frekuensi generator pada tegangan 220 volt
Hubungan  antara  beban  dengan frekuensi generator untuk berbagai komposisi  bahan  bakar  ditunjukkan  di gambar 7. Berdasarkan gambar 8 tersebut menunjukkan bahwa frekuensi cenderung naik  dengan  kenaikan  beban.  Grafik fungsi  beban  dengan  frekuensi  generator di  atas  diambil  pada  tegangan  tetap  yaitu 220  volt.  Kriteria  tegangan  220  volt tersebut  didasarkan pada persyaratan dari
pembebanan  alat-alat  listrik/elektronik yang  menggunakan  tegangan  220  volt. Kenaikan  pembebanan  akan  diikuti  oleh kenaikan  frekuensi.  Pada  saat  awal menaikkan pembebanan lampu, voltase di generator  akan  menurun  di  bawah  220 volt.  Dengan  kriteria  output  tegangan  di generator harus mencapai  220 volt,  maka setting  mesin  diatur  kembali  dengan  cara menaikkan  konsumsi  bahan  bakar  dan
udara  bakar.  Dalam  praktek  di  lapangan, setting  mesin  ini  dapat  dilakukan  secara manual  ataupun  otomatis  yang  tujuannya untuk menstabilkan putaran mesin, konsumsi  bahan  bakar  dan  konsumsi udara.  Dengan  putaran  mesin  dan generator (terutama) pada putaran standar (  ±1450  rpm)  maka  ouput  daya  dengan tegangan 220 dan frekuensi  ±50 Hz akan dapat  dicapai.  Pembebanan  lampu  yang semakin  bertambah  akan  membutuhkan penambahan  energi  (daya)  yang  berarti pula penambahan konsumsi bahan bakar.
Frekuensi  kelistrikan  di  Indonesia dan  frekuensi  yang  dipersyaratkan  oleh peralatan  elektrik  berkisar  antara  48-52 Hz. Berdasarkan kecenderungan grafik di gambar 7, kondisi/persyaratan yang dapat memenuhi  keperluan  peralatan  listrik  di Indonesia  terjadi  pada  beban  ±200  watt  - ±1800 watt. Untuk bahan bakar B0, ouput daya  mempunyai  frekuensi  di  antara  48 Hz - 52.06 Hz pada beban/daya di antara ±  200  watt  -  ±2000  wattt.  Sedangkan frekuensi  idealnya  (50  Hz)  terjadi  pada beban  1100-1600  watt.  Untuk  bahan bakar  B5  frekuensi  tertinggi  yang  masih bisa digunakan terjadi pada beban ± 2000 watt  dengan  frekuensi  ideal  (50  Hz) terjadi pada beban ±1500 watt. Selanjutnya  berdasarkan  gambar  7,  jenis bahan  bakar  biodiesel  kelapa  yang  baik adalah  B10,  karena  komposisi  bahan bakar  ini  dapat  mendukung  untuk
pembebanan  relatif  besar  dengan  kondisi frekuensi  yang  diijinkan  dan  voltase  220 volt.  Untuk  bahan  bakar  B15,  generator cenderung  menghasilkan  output  daya dengan  frekuensi  di  bawah  kondisi standar.
Untuk  hubungan  antara  beban dengan  efisiensi  menunjukkan  bahwa bahwa  kenaikan  beban  akan  diikuti  oleh kenaikan  efisiensi  dan  kemudian  pada beban  tertentu  efisiensinya  menurun meskipun  beban  dinaikkan.  Hubungan antara  beban  dengan  efisiensi  secara visual ditunjukkan di gambar 8. Berdasarkan  gambar  8  menunjukkan bahwa  bahan  bakar  B0  mempunyai efisien rata-rata paling baik bila dibanding  dengan  yang  lainnya.  Efisiensi B0  akan  optimum  pada  pembebanan 1.000 watt – 1800 watt dengan efisiensi ± 20  %.  Ada  dugaan  efisiensi  yang  tinggi lebih  banyak  dipengaruhi  oleh  properties (kekentalan,  nilai  kalor,  flash  point  dan sebagainya)  bahan  bakar  B0  yang  lebih baik  sehingga  pembakaran  terjadi  pada kondisi  optimal.  Pada  beban  2200  watt terlihat bahwa efisiensi cenderung menurun  untuk  bahan  bakar  B0.  Mesin diesel  yang  digunakkan  untuk  pengujian merupakan mesin standar dan pengaturan pengapaian  standar  sehingga  hal  ini  akan wajar  jika  efisiensi  terbaik  pada  bahan bakar B0
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 Beban (Watt) Efi s ie n s i (% ) B0 B5 B10 B15
Gambar.8. Hubungan  beban dengan  efisiensi 3 pada tegangan 220 volt
Selanjutnya berdasarkan gambar 8 untuk  bahan  bakar  biodiesel  B5  dan  B10 menunjukkan  bahwa  efisiensi  relatif mendekati efisiensi untuk bahan bakar B0 untuk pembebanan 800 watt – 1400 watt. Efisiensi  tertinggi  terjadi  pada  beban 1200  watt.  Efisiensi  rata-rata  optimum terjadi  pada  pembebanan  1000  watt  – 1400  watt  dengan  efisiensi  rata-rata ±19%.  Pada  beban  di  atas  1400  watt terlihat bahwa efisiensi cenderung menurun meski beban dinaikkan. Untuk bahan bakar B15
menunjukkan bahwa efisiensi berfluktuasi terhadap  kenaikan  pembebanan  dan cenderung  rendah.  Efisiensi  tertinggi terjadi  pada  beban  1.000  watt  –  1600 watt.  Efisiensi  rata-rata  optimum  pada pembebanan  600  watt  –  1.600  watt dengan  efisiensi  rata-rata  ±14%.  Pada beban 1.600 watt  terlihat bahwa efisiensi cenderung menurun meski beban dinaikkan. Tabel 2 Konversi minyak biodiesel kapuk randu komposisi 1 (400,100,2) Kondisi Komposisi 1 Minyak Nabati (ml) 400 Methanol (ml) 100 NaOH (gram) 2 Temperatur 55-60 Kecepatan aduk 5 Waktu (menit) 75 Metylester (ml) 450 Gliserin (ml) Prosentase metylester 90%

## Analisa Kebutuhan Dan Harga
Kajian dan analisa ekonomi bahan bakar  biodiesel  didasarkan  oleh  beberapa faktor  meliputi  biaya  yang  dibutuhkan untuk memproduksi bahan bakar biodiesel  kapuk  randu,  potensi  konversi minyak kapuk randu ke minyak biodiesel kapuk randu dan potensi harga di pasaran. Biaya  produksi  dipengaruhi  oleh  biaya
komponen  biodesel kelapa  meliputi minyak  kapuk  randu,  methanol,  katalis dan  biaya  energi.  Berdasarkan  tabel  2, potensi  konversi  minyak  biodiesel  dapat mencapai 90% untuk komposisi 400, 100, 2.  Selanjutnya  potensi  pasar  solar/diesel industri  (non  subsidi)  hingga  sekarang mencapai Rp. 6.000.
Harga  minyak  kapuk  randu  saat pembelian mencapai Rp 10.000,- per liter. Dan untuk 0,5 lt  atau 500 ml mempunyai harga  Rp  5000,-.  Harga  NaOH  saat pembelian mencapai Rp 250.000,- per kg. Selanjutnya untuk 1 gr NaOH mempunyai harga  Rp  250,-  atau  2  gr  NaOH mempunyai  nilai  Rp  500,-.  Selanjutnya harga  methanol  teknis  mencapai  Rp 8.000,-  per  lt.  Harga  1  ml  methanol adalah  Rp  8,-  atau  100  ml  methanol mempunyai  nilai  Rp  800,-.  Berdasarkan harga komponen di atas maka harga dasar 1  (satu)  liter  biodiesel  mencapai  Rp.
10.600,-  (Rp  8.000,-  +  Rp.  1000  ,-+  Rp 1600,- = Rp 10.600,-).
Untuk  pembuatan  minyak  kapuk randu hasil pengepresan/pemerasan langsung, harga dapat ditekan menjadi Rp 5.000,-  atau  di  bawah  Rp  5.000,-.  Untuk harga  minyak  kapuk  randu  Rp  5.000,- maka  biaya  1  liter  biodiesel  hanya  Rp. 6.600 (Rp 4000 + Rp. 1000 + Rp 1600 = Rp  6.600).  Biaya  energi  dapat  diestimasi sekitar 15% - 20% biaya total atau sekitar Rp  990,-  –  Rp.  1300,-.  Sehingga  potensi harga  biodiesel  kapuk  randu  di  pasaran dapat  mencapai  Rp.  7.590,  -    Rp  7.900,-. Untuk  pengolahan  biji  kapuk  randu dengan  peralatan  yang  efisien,  harga minyak  kapuk  randu  dapat  ditekan  di bawah  Rp.  5.000,-.  Ini  memungkinkan mengingat  biji  kapuk  randu  merupakan limbah  di  industri  kapas  kapuk  randu. Selanjutnya  proses  pemisahan  minyak kapuk  randu  dari  biji  (kulit  dan  isinya) dapat  dilakukan  dengan  peralatan  pres hidrolik.  Pemisahan  minyak  kapuk  randu dengan  air  dan  pengotor  dapat  diakukan
dengan  saringan  dan  pemanasan  pada temperatur  100 o C.  Minyak  kapuk  randu mentah  dapat  diperoleh  dengan  peralatan dan  teknologi  sederhana  sehingga  harga dasar di pasaran seharusnya murah.

## KESIMPULAN
1. Minyak biodisel kapuk randu diperoleh  dari  minyak  kapuk  randu yang  direaksikan  dengan  methanol serta katalis NaOH yang menghasilkan  methyester  (biodiesel) dan gliserin. 2. Keberhasilan proses pembutan biodisel  dipengaruhi  oleh  putaran pengadukan,  temperatur    pemanasan dan  kadar  katalis  serta  kandungan  air ketika  pembuatan  sodium  metoksid. Temperatur  raksi  diatur  50 o C  –  55 o c. Konversi  biodiesel  kapuk  randu  akan optimum pada komposisi 80% minyak  kapuk  randu,  20%  methanol dan  2  gram  NaOH  tiap  100  ml methanol.
3. Frekwensi kerja bahan bakar biodiesel kapuk  randu  cenderung  lebih  rendah dari pada frekwensi kerja bahan bakar solar pada kondisi beban yang sama.
4. Pengujian  bahan  bakar  di  engine  test menunjukkan  bahwa  bahan  bakar biodiesel  kapuk  randu  B5  (komposisi 5%  biodisel  kapuk  randu  dan  95% solar)  mempunyai  efisiensi  lebih  dari pada B10 dan B15.
5. Uji  teknis  kelayakan  (daya  dan efisiensi)  menunjukkan  bahwa  bahan bakar biodisel B5 (komposisi 5% bio- disel kapuk randu dan 95% solar) dan B10  (komposisi  10%  bio-disel  kapuk randu  dan  90%  solar)  kapuk  randu mempunyai  potensi  cukup  besar untuk  diaplikasikan  sebagai  bahan bakar alternatif/pengganti solar.
6. Analisa  ekonomi  biodiesel  kapuk randu menunjukkan harga yang relatif kompetitif  dengan  solar  atau  bahan bakar  diesel  tanpa  subsidi  dana pemerintah.

## DAFTAR PUSATAKA
Altin,  R.;  Centikaya,  S.;  Yucesu.  S., [2002]  “ The  Potensial  of  Using Vegetable  Oil  Fuel  for  Diesel Engines ”
Cloin.J, 2005,”Coconuts Oil as Biofeul in Pasific  Islands-  Challanges  & Opportunities”,  South  Pasific Geoscience Commision, hal 2 – 4. Darmanto, S, Handayani, S.U.., dan Ireng S.A.,  2006,  “Analisa  Sifat  Fisik dan  Kimia  (Properties)  Minyak Biodiesel  Kelapa    “,  Majalah Traksi  vol  4,  no  2  ,  hal  62-68, Desember  2006,  ISSN  :  1693- 3451.
Darmanto,  S.  dan  Handayani,  S.U.., 2006,’’  Analisa  Unjuk  Kerja Mesin  Diesel  Berbahan  Bakar Biodiesel Kelapa’’, Majalah
Eksergi,  Vol  3  ,  No.  1,  Periode Januari 2007 Darmanto,  S.,  Handayani,  S.U..,  Kusno, Septian  dan  Wisnu,    2006, “Analisa  Sifat  Fisik  dan  Kimia Minyak Kelapa untuk Pengembangan Bahan Bakar
Alternatif “, Laporan Tugas Akhir
Mahasiswa T. Mesin. Fukuda,H.,  Kondo,  A.,  dan  Noda,  H., 2001,’’Biodiesel  Fuel  Production by Transesterification Oil’’, Journal Bioscience and Bioengineering  Vo.  92  No.  5, 405-416
Grabosky  MS,  dam  McCormick  R.L., [1999]  “Combustion  of  Fats  and Vegetable  Oil  Derived  Fuels  in Diesel  Engine”  Prog.  Energy Comb. Sci. Vol 24 pp.125-164.
Hasan,  F,  Shah,  A.A.  dan  Hameed,  A.,
2006,’’Industrial  Aplication  of Microbial Lipases’’Microbial research  Lab.,  Department  of Biological, Quid-i-Azam University, Islamabad Pakistan Juniartini,  A.,  [1996],  “Pemanfaatan
Asam Lemak dari Minyak Goreng Bekas  Sebagai  Bahan  Bakar”,
Makalah  lomba  penelitian  ilmiah mahasiswa. Kavouras, I., 2000, “Chemical Characterization  of  Emissions  for Vegetable  Oil  Processing  and Their  Contribution  to  Aerosol Mass Using The Organis Mollecular Makers Approach”.
Krishna,  C  .  R.  and  Mc  Donald,  R.  J.,
[2003],  “Combustion  Testing  of  a
Biodiesel Fuel Blend”.
Murayama,  T.,  Fujiwara,  Y.,  Noto,  T. 2002, “Evaluating Waste Vegetable Oil As a Diesel Fuel”. Pelly,  M.,  2005,’’Mike  Pelly's  biodiesel method’’
Singh.RK,  Kumar  A.Kiran,Sethi.S,  2006, “Preparation  Of  Karanja  Oil Methil Ester”.
Reed  TB,  Graboski  MS,  Gaur  S  [1992], “Biodiesel  from  Waste  Vegetable Oil” International Pyrolysis Conference. Stombough,  T.,    Czarena  Crofchek  dan Mike Montross, 2006, “ Biodiesel FAQ ”, UK Cooperative Extention
Service,  Universitas  of  Kentucky, www.ca.uky.edu, hal 1-2. Strawn,  N.  dan  Norm  Hinman,  1995,
Biodiesel,  Bio  Facts ,  National Renewable  Energy  Laboratory, US Deparment of Energy, hal 1-2. Susanti, M.T., 2004, ‘’Bioektrasi Minyak
Dari Krim Santan Kelapa Oleh R. Oligosporus, L.Bulgarikus, Sacharomyces Cerevicie, Icsi Tubuh Kepiting Darat Dan Enzim Bromelin, Seminar Nasional
Penelitian  Dosen  Muda  Studi Kajian Wanita Dan Social Keagamaan Jakarta 2004
Susanti,  M.T,  2003,  ‘’Optimasi  Produksi
Minyak  Kelapa  Dengan  Proses
Fermentasi  Oleh  R.  Oligosporus,
L Bulgaricus Dan Enzim Bromelin, Prosidingseminar Nasional Hasil Penelitian Unggulan,  Lembaga  Penelitian Undip 13 Maret 2003
Susanti,  M.T,  2003,  Optimasi  Produksi Minyak  Kelapa  Dengan  Proses Fermentasi  Oleh  R.  Oligosporus,
L Bulgaricus Dan Enzim Protease’’, Seminar Nasional
Hasil  Penelitian  Dosesn  Muda Perguruan  Tinggi  Dikti  Nasional Cisarua  Bogor  19-21  September 2002 Susanti, M.T., 2000, ’’Optimasi Produksi
Minyak  Kelapa  Dengan  Proses Fermentasi  Menggunakan  Ragi Tempe’’, Prosidingseminar Nasional  Peran  Teknologi  Tepat Guna  Terhadap  Pengembangan Iptek  Dan  SDM  Dalam  Rangka Menyongsong  Otonomi  Daerah Unibrow-Malang, 20-21 November 2000 Soerawidjaja,  T.  H.,  2003,  Standar Tentatif  Biodiesel  Indonesia  dan Metode-metode Pengujiannya”, Disampaikan dalam Diskusi Forum Biodiesel Indonesia, Bandung, 11 Desember 2003. Suhendra, L., Tranggono dan Hidayat, C., 2002,  ’’Aktifitas  Hidrólisis  dan Esterifikasi Lipase Ekstrak
Kecambah  bici  Wijen  (Sesamun Indium)’’,  Jurusan  Teknologi Pangan  dan  Hasil  Pertanian  Fak. Tek. Pertanian UGM Yogyakarta. Tyson,  S.,  K,  2004,  Biodiesel  Handling and  use  Guidelines”,  National Renewable  Energy  Laboratory, U.S. Department of Commerce.
Sediono,  W  dan  Seno  Darmanto,  2005, “Pemanfaatan  Minyak  Goreng Kelapa  Sawit  Sebagai  Bahan Bakar  Diesel  “,  Penelitian  SPI 2004 Undip.
Wang,  1999,  “Chaohuan  Studies  of Thermal  Polymerization  of  Oil With  a  Differential  Scanning Calori Meter”