## LIMBAH CAIR INDUSTRI MINYAK GORENG SAWIT SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIODIESEL
Haryono * , Solihudin, Evy Ernawati, Surya Pramana
1 Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Padjadjaran, Jl. Raya Bandung-Sumedang Km. 21, Jatinangor, Sumedang, Jawa Barat 45363, Indonesia
Email: *haryono@unpad.ac.id
Diterima: 05 Januari 2019. Disetujui: 17 Januari 2019. Dipublikasikan: 30 Januari 2019 DOI: 10.30870/educhemia.v4i1.5030
Abstract: In the production process of palm cooking oil are produced the various types of waste, one of which is liquid waste. The liquid waste is estimated to still contain fatty acids which  are  relatively  potential  as  raw  materials  for  biodiesel  synthesis.  This  study  aims  to determine the optimum condition of the trans-esterification stage with NaOH catalyst on the utilization  of  liquid  waste  from  palm  cooking  oil  industry  as  a  raw material for  biodiesel synthesis.  The  optimum  conditions  for  the  trans-esterification  stage  were  studied  based  on the parameters of the mole ratio of oil to methanol (1: 5, 1: 7, 1: 9, and 1: 1) and the NaOH catalyst content (0.3, 0.5, and 0.7%-w/w) . The biodiesel synthesis in this study was carried out  in  5  stages,  namely:  raw  material  characterization,  esterification  stage  with  H 2 SO 4 catalyst,  trans-esterification  stage  with  NaOH  catalyst,  biodiesel  purification,  and  biodiesel characterization.  The  results  showed  that  the  optimum condition  at  the  trans-esterification stage were achieved in the reaction with oil to methanol mole ratio of 1: 5 and 0.5% NaOH catalyst content . In this condition biodiesel was produced with yield of 87.62% and it have the  characteristics  of  density,  viscosity,  acid  number,  flash  point,  and  energy  content  were 863.5 kg/m 3 , 4.1 mm 2 /s, 1.61 mg KOH/g of biodiesel, 140ºC, and 38.22 MJ/kg, respectively.
Keywords: Biodiesel; Cooking Oil Industry; Liquid Waste; Palm
Abstrak: Pada  proses  produksi  minyak  goreng  sawit  dihasilkan  berbagai  jenis limbah,  salah  satunya  adalah  limbah  cair.  Limbah  cair  tersebut  diperkirakan  masih mengandung  asam  lemak  yang  relatif  potensial  sebagai  bahan  baku  untuk  sintesis biodiesel. Penelitian ini bertujuan menentukan kondisi terbaik tahap transesterifikasi dengan katalis NaOH pada pemanfaatan limbah cair industri minyak goreng kelapa sawit  sebagai  bahan  baku  sintesis  biodiesel.  Kondisi  terbaik  tahap  transesterifikasi tersebut  dipelajari  berdasarkan  parameter  rasio  mol  minyak  terhadap  metanol  (1:5, 1:7, 1:9, dan 1:1) dan kadar katalis NaOH (0,3, 0,5, dan 0,7%-b/b). Sintesis biodiesel pada penelitian ini dilakukan melalui 5 tahap, yaitu: karakterisasi bahan baku, tahap esterifikasi  dengan  katalis  H 2 SO 4 ,  tahap  transesterifikasi  dengan  katalis  NaOH, pemurnian  biodiesel,  dan  karakterisasi  biodiesel.  Hasil  penelitian  menunjukkan bahwa kondisi terbaik pada tahap transesterifikasi dicapai pada reaksi dengan rasio mol minyak terhadap metanol sebesar 1:5 dan kadar katalis NaOH sebanyak 0,5%.
Pada  kondisi  tersebut  dihasilkan  biodiesel  dengan  rendemen  87,62%  dan karakteristik  berupa  densitas,  viskositas,  bilangan  asam,  titik  nyala,  dan  kandungan energi  berturut-turut  sebesar  863,5  kg/m 3 ,  4,1  mm 2 /s,  1,61  mg  KOH/g  biodiesel, 140ºC, dan 38,22 MJ/kg .
Kata kunci: Biodiesel; Industri Minyak Goreng; Limbah Cair; Sawit

## PENDAHULUAN
Ketergantungan  terhadap  minyak bumi  atau  BBM  (bahan  bakar  minyak) sebagai  sumber  energi  masih  menjadi fenomena  yang  dihadapi  oleh  hampir semua  negara,  termasuk  Indonesia. Konsumsi  energi  jenis  BBM  (bensin, minyak  solar,  minyak  diesel,  minyak tanah, minyak bakar, avtur dan avgas) di Indonesia dari tahun 2010-2015 menunjukkan  jumlah  dominan,  yaitu sebesar  mencapai  25%  dari  total konsumsi  energi  nasional,  dengan peningkatan  konsumsi  sekitar  4,7%  per tahun  (BPPT,  2017).  Hal  tersebut mengakibatkan  cadangan  minyak  bumi semakin  berkurang  jika  tidak  ditemukan cadangan  baru.  Cadangan  minyak  bumi nasional  per  1  Januari  2015  mengalami penurunan  sebesar  1,2%  dibandingkan tahun  sebelumnya,  yaitu  sebanyak  3,70 miliar  barel  cadangan  potensial  dan  3,60 miliar barel cadangan terbukti. Cadangan minyak  bumi  nasional  tersebut  hanya sekitar 0,2% dari cadangan minyak bumi dunia. Selain itu dalam hal laju produksi dan konsumsi BBM terjadi
ketidakseimbangan dimana laju konsumsi BBM semakin meningkat, sedangkan laju produksi  minyak  cenderung  menurun selama  10  tahun  terakhir,  dari  800  ribu barel  per  hari  pada  tahun  2006  menjadi 690 ribu barel per hari pada tahun 2015. Permasalahan-permasalahan  energi  tak terbarukan  terutama  minyak  dan  gas bumi  telah  mendorong  pihak  pemerintah untuk  menjadikan  energi  baru  dan terbarukan (EBT), salah satunya biodiesel,  sebagai  prioritas  utama  untuk menjaga  ketahanan  dan  kemandirian energy (Dewan Energi Nasional, 2016).
Bahan  bakar  alternatif  potensial sebagai  substitusi  BBM  jenis  minyak diesel  adalah  biodiesel.  Pemerintah melalui  Peraturan  Menteri  ESDM  No. 12/2015  telah  mengatur  mandatori biodiesel  tentang  pemakaian  biodiesel maksimum 30% pada tahun 2025 (BPPT, 2017).  Biodiesel  merupakan  jenis  bahan bakar  terbarukan.  Sebagai  bahan  bakar mesin diesel, biodiesel memiliki bilangan setana  yang  tinggi,  memiliki  sifat pelumasan  yang  baik,  dan  dapat digunakan  dengan  sedikit  atau  tanpa
modifikasi mesin, atau dengan pertimbangan  tertentu  dapat  dicampur dengan minyak diesel (Murugesan et al. , 2009).
Biodiesel  dapat  dibuat  dari  asam lemak  dengan  proses  esterifikasi,  atau dari  minyak/lemak  dengan  proses transesterifikasi.  Asam  lemak  dan minyak/lemak  tersedia  dalam  berbagai jenis  bahan  baku,  seperti  minyak  nabati, minyak/lemak  hewan,  dan  minyak goreng  bekas  (Knothe et  al. ,  2005).
Selain  jenis-jenis  bahan  baku  tersebut, limbah  cair  dari  industri  proses pengilangan  minyak  sawit  menjadi minyak goreng berpotensi menjadi bahan baku untuk pembuatan biodiesel.
Minyak sebagai bahan baku biodiesel dengan  kadar  asam  lemak  bebas  (ALB) tinggi  (0,5-3%),  jika  menggunakan katalis basa homogen, harus diselenggarakan  dalam  2  tahap  proses, yaitu  esterifikasi  dan  transesterifikasi (Atadashi et  al. ,  2013).  Keberhasilan pembuatan  biodiesel  melalui  2  tahap proses tersebut dipengaruhi oleh beberapa  faktor,  yaitu  jenis  bahan  baku, jenis  katalis  dan  kondisi  reaksi.  Pada penggunaan  katalis  homogen,  tahap esterifikasi  umumnya  digunakan  H 2 SO 4 sedangkan tahap transesterifikasi digunakan  katalis  NaOH  atau  KOH. Haryono  dan  Marliani  (2014)  telah
melakukan sintesis biodiesel dari minyak biji  kapuk  secara  2  tahap  dengan  katalis H 2 SO 4 sebanyak 5% dan NaOH sebanyak 1%  pada  suhu  60 o C,  dan  rasio  mol minyak  terhadap  metanol  sebesar  1:6. Biodiesel  dari  minyak  nyamplung  telah disintesis  secara  2  tahap  dengan  katalis H 2 SO 4 sebanyak  0,5%  dan  KOH sebanyak  1%  pada  suhu  60 o C  selama  2 jam,  dan  rasio  mol  minyak  terhadap metanol  sebesar  1:6  (Gandhi et  al. , 2011).  Sedangkan  minyak  jarak  telah dikonversi  menjadi  biodiesel  secara  2 tahap  dengan  katalis  H 2 SO 4 sebanyak 0,25-1% dan katalis KOH sebanyak 0,5% pada  suhu  60 o C  selama  2  jam  dan  pada rasio mol minyak terhadap metanol untuk masing-masing tahap sebesar 1:6 dan 1:9 (Patil  and  Deng,  2009).  Minyak  nabati dan  lemak  dari  berbagai  jenis  sumber tersebut  memiliki  karakteristik  tertentu, sehingga  sangat  mungkin  membutuhkan kondisi reaksi berbeda.
Selain  minyak  nabati  dan  lemak, limbah  cair  yang  dihasilkan  dari  proses pengolahan kelapa sawit menjadi minyak goreng merupakan bahan baku pembuatan  biodiesel  potensial.  Hal tersebut disebabkan di dalam limbah cair industri  minyak  goreng  masih  terdapat asam  lemak,  baik  sebagai  asam  lemak bebas  maupun  trigliserida  yang  cukup banyak (Hayyan et al. , 2010).
Penelitian  ini  dimaksudkan  untuk memanfaatkan  limbah  cair  dari  industri minyak goreng lokal sebagai bahan baku pembuatan  biodiesel  dan  menentukan kondisi optimum pada tahap transesterifikasi.  Kondisi  reaksi  pada tahap  transesterifikasi  yang  dipelajari adalah kadar katalis NaOH dan rasio mol minyak terhadap metanol.

## METODE
Metode  penelitian  dilakukan  dengan eksperimen  di  laboratorium  untuk mengoleksi  data-data  primer.  Prosedur eksperimen  meliputi:  preparasi  limbah cair  industri  minyak  goreng  (LCIMG) sawit  (dari  PT  Incasi  Raya  di  Padang, Sumatera  Barat),  karakterisasi  LCIMG sawit,  sintesis  biodiesel,  pemurnian biodiesel, dan karakterisasi biodiesel.
Sintesis  biodiesel  dilakukan  dengan prosedur  sebagai  berikut:  LCIMG  sawit pada  tahap  esterifikasi  direaksikan dengan  metanol  pada  rasio  limbah  cair terhadap metanol (99,9%, Merck) sebesar 1:3  (b/v).  Reaksi  dibantu  dengan  katalis H 2 SO 4 pekat  (Merck,  95-97%)  sebanyak 10%-v/v terhadap limbah cair.
Esterifikasi  diselenggarakan  selama  2 jam  pada  suhu  60 o C.  Hasil  esterifikasi kemudian  dicuci  dengan  akuades  panas sampai  pH-nya  netral.  Setelah  dilakukan penguapan  air  dan  metanol  sisa,  hasil
esterifikasi  kemudian  direaksikan  lanjut pada  tahap  transesterifikasi.  Tingkat konversi  ALB  menjadi  metil  ester sebagai  ukuran  kinerja  esterifikasi ditentukan  berdasarkan  persamaan  (1). Pada  transesterifikasi,  cairan  hasil esterifikasi  direaksikan  dengan  metanol pada  rasio  mol  minyak  (didasarkan  pada nilai  bilangan  penyabunan  dan  bilangan asam  dari  cairan  hasil  esterifikasi) terhadap  metanol  sebesar  1:5,  1:7,  1:9, dan  1:11.  Pengaruh  katalis  NaOH (Merck, ≥ 97%) terhadap reaksi dipelajari pada kadar katalis sebanyak 0,3, 0,5, dan 0,7%-b/b. Reaksi dilangsungkan selama 2 jam  pada  suhu  60 o C.  Setelah  dilakukan pemurnian, biodiesel hasil transesterifikasi  selanjutnya  dianalisis. Keoptimuman kondisi reaksi, pada tahap awal,  ditentukan  berdasarkan  parameter densitas,  viskositas,  dan  rendemen. Rendemen  dihitung  dengan  persamaan (2).
...(1)
...(2)
dengan:  BAs 0 ,  BAs  =  bilangan  asam awal dan setelah esterifikasi, M = massa
100% BAs BAs - BAs ALB Konversi 0 0 ⋅ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = 100% sawit LCIMG M biodiesel M Rendemen ⋅ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ =
Jenis  dan  komposisi  asam  lemak dalam  limbah  cair  minyak  dan  biodiesel ditentukan  dengan  GC-MS  (Shimadzu QP  2010  ULTRA,  Kyoto,  Jepang). Penentuan  kandungan  energi  dan  titik nyala  biodiesel  dilakukan  dengan kalorimeter  bom  maks.  pengukuran  40 MJ/kg  (Model  5E-AC/PL,  Changsha, China),  dan  pengukur  titik  nyala Pensky-Marteen mangkok tertutup (NPM 220,  Normalab  Analis,  Namur,  Belgia). Viskometer Cannon-Fenske digunakan untuk  menentukan  viskositas  dengan  air panas  di water  bath sebagai  media pengkondisian suhu pengukuran.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Karakteristik LCIMG Sawit
Limbah  cair  sebagai  bahan  baku pembuatan  biodiesel  pada  penelitian  ini
diambil  dari  insustri  yang  memroses kelapa  sawit  menjadi  minyak  goreng. Oleh karena itu dapat diperkirakan bahwa limbah cair tersebut mengandung komponen  utama  berupa  asam  lemak jenis  asam  oleat  (C18:1)  dan  asam palmitat  (C16:0)  sebagai  2  jenis  asam lemak  dominan  dalam  minyak  sawit (Haryono  dkk.,  2017;  Dauqan et  al. , 2011;  Sanford et  al. ,  2009). Jenis  dan komposisi asam lemak dari LCIMG sawit ditampilkan pada Tabel 1 dan Gambar 1.
Tabel 1 dan Gambar 1 menunjukkan bahwa  jenis  dan  komposisi  asam  lemak dominan  dalam  LCIMG  sawit  yang digunakan  pada  penelitian  ini  adalah asam  oleat  (48,56%)  dan  asam  palmitat (43,83%).  Kedua  jenis  asam  lemak tersebut  sebagai  komponen  utama  dari LCIMG sama dengan yang terdapat pada minyak sawit.
Gambar 1. Kromatogram LCIMG sawit dari hasil CG-MS
Tabel 1. Jenis dan Komposisi Asam Lemak dari LCIMG Sawit
Puncak Waktu Retensi (menit) Jenis Asam Lemak Singkatan Umum BM (g/mol) Luas Puncak (%) 1 15,62 Asam miristat C14:0 228,38 0,74 2 18,20 Asam palmitat C16:0 256,43 43,83 3 20,13 Asam oleat C18:1 282,47 48,56 4 20,28 Asam stearat C18:0 284,48 5,92 6 22,16 Asam palmitat, 14-metil - 270,43 0,21
Selain  kedua  jenis  asam  lemak  dominan tersebut, terdapat dalam kadar yang lebih sedikit, yaitu asam miristat, asam stearat, dan  asam  palmitat,14-metil.  Asam palmitat,14-metil (asam palmitat termetilasi  pada  atom  C  no.  14)  ini diduga  merupakan  asam  lemak  turunan sebagai  dampak  dari  tahapan-tahapan pemrosesan  minyak  sawit  menjadi minyak goreng. Sedangkan puncak 5 dan 7  (tidak  dinyatakan  pada  Tabel  1) merupakan  puncak-puncak  dari  pengotor berupa  senyawa  alkohol,  berturut-turut adalah  9-oktadeke-1-ol  dan  6,10,14- heksadekatrien-1-ol,3,7,11,15-tetrametil.
Selain  jenis  dan  komposisi  asam lemak,  terhadap  LCIMG  sawit  pada penelitian  ini  juga  ditentukan  sifat-sifat kimia  fisik  lainnya.  Hasil  pengujian ditampilkan pada Tabel 2.

## Tabel 2. Sifat kimia fisik dari LCIMG sawit (setelah pemurnian)
Parameter Satuan Nilai Bilangan asam mg KOH/g 40,96 Bilangan penyabunan mg KOH/g 240,38 Densitas (pada 40 o C) kg/m 3 935,2 Viskositas (pada 40 o C) mm 2 /s 13,4
Berdasarkan  jenis  dan  komposisi asam  lemak  serta  nilai  bilangan  asam tersebut,  kadar  asam  lemak  bebas  dari LCIMG  sawit  pada  penelitian  ini  dapat ditentukan  sekitar  19,62%.  Agar  minyak nabati  atau  lemak  dapat  langsung ditransesterifikasi  dengan  katalis  basa homogen,  kadar  asam  lemak  bebas  dari minyak atau lemak tersebut harus kurang dari  0,5%,  atau  di  penelitian  lain mensyaratkan  tidak  lebih  dari  3,0% (Atadashi  et  al.,  2013).  Oleh  karena  itu, pada  penelitian  ini,  sintesis  biodiesel dilakukan secara 2 tahap, esterifikasi dan transesterifikasi.  Berdasarkan  data  pada Tabel  1  dan  nilai  bilangan  asam  serta penyabunan,  diperoleh  massa  molekul relatif rata-rata minyak, sebagai trigliserida,  dari  LCIMG  sawit  sekitar 843,97  g/mol.  Sementara  itu,  jika menyertakan  pengotor  hanya  berupa ALB, diperoleh Mr LCIMG sawit sekitar 594,32 g/mol. Relatif rendahnya nilai Mr LCIMG  sawit  tersebut  menunjukkan kadar  ALB  dalam  LCIMG  sawit  yang tinggi.

## Sintesis Biodiesel: Tahap Esterifikasi
Tahap esterifikasi dimaksudkan untuk  mengurangi  kadar  asam  lemak bebas  dari  LCIMG  sawit  dengan mengkonversinya  menjadi  metil  ester sehingga dicapai kadar asam lemak bebas
yang diijinkan pada tahap transesterifikasi.  Pada  penelitian  ini, setelah  dilakukan  esterifikasi,  bilangan asam LCIMG sawit mengalami penurunan  secara  signifikan  menjadi sekitar  2,68  mg  KOH/g  sampel,  atau setara dengan sekitar 2,0% sebagai kadar ALB.  Kadar  ALB  tersebut  merupakan batas  maksimum  yang  diijinkan  terdapat dalam bahan baku untuk tahap transesterifikasi  dengan  katalis  basa homogen  (Sahoo et  al. ,  2007) . Sesuai perhitungan  dengan  persamaan  (1) diperoleh  tingkat  konversi  ALB  menjadi metil ester sebesar 93,46%.

## Tahap Trans-esterifikasi
Pada  penelitian  ini,  transesterifikasi dipelajari  sebagai  upaya  menentukan kondisi  reaksi  (rasio  mol  minyak terhadap  metanol  dan  kadar  NaOH)
optimum
berdasarkan parameter rendemen  dan  kualitas  biodiesel  yang
dihasilkan. Pengaruh rasio mol minyak/metanol  dan  kadar  NaOH terhadap rendemen biodiesel ditampilkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Hubungan antara rasio mol minyak terhadap metanol dengan rendemen biodiesel pada berbagai kadar NaOH
Pengaruh  kadar  katalis  NaOH terhadap  rendemen  biodiesel,  sesuai ilustrasi  di  Gambar  2,  menunjukkan kecenderungan  yang  konsisten  pada semua variasi rasio mol minyak terhadap metanol. Rendemen biodiesel mengalami peningkatan  seiring  dengan  penambahan NaOH  dari  0,3%-b/b  menjadi  0,5%-b/b. Namun, ketika kadar NaOH ditingkatkan menjadi  0,7%-b/b,  rendemen  biodiesel justru mengalami penurunan.
Penggunaan  NaOH  berlebih  dari  kondisi optimum  dapat  menyebabkan  terjadinya reaksi  samping  berupa  reaksi  hidrolisis terhadap  minyak  menjadi  asam  lemak bebas.  Pembentukan  asam  lemak  bebas tersebut  selain  mengurangi  minyak  yang seharusnya  bereaksi  dengan  metanol menghasilkan  biodiesel,  juga  dapat bereaksi lanjut dengan
NaOH membentuk  sabun  (Gerpen et  al .,  2004).
Terbentuknya  sabun  akan  menghasilkan campuran komplek yang tidak diinginkan berupa sabun, ALB, gliserol, air, metanol
sisa,  minyak  yang  tidak  bereaksi,  dan biodiesel (Lotero et al ., 2005). Pada saat pencucian  biodiesel,  keberadaan  sabun akan  menyebabkan  terbentuknya  emulsi, sehingga  pemurnian  biodiesel  menjadi lebih  sulit  dan  rendemen  biodiesel  akan berkurang  karena  terikut  bersama  air limbah pencucian (Leung & Guo, 2006).
Kecenderungan  berbeda  dijumpai pada  pemvariasian  rasio  mol  minyak terhadap  metanol.  Pada  berbagai  nilai rasio  mol  minyak  terhadap  metanol  (1:5 sampai 1:11) untuk tiap kadar NaOH yang ditinjau, nampak tidak terdapat perubahan rendemen  biodiesel  secara  signifikan, yaitu  sekitar  72,29-73,77%  pada  kadar NaOH  sebanyak  0,3%,  84,59-87,62% pada  kadar  NaOH  sebanyak  0,5%,  dan 62,50-69,54% pada kadar NaOH sebanyak  0,7%.  Nilai-nilai  rendemen biodiesel  tersebut  kemudian  dikonfirmasi dengan  parameter  mutu  biodiesel  berupa densitas dan viskositas untuk menentukan keoptimuman  kondisi  reaksi.  Hubungan antara rasio mol minyak terhadap metanol dan  kadar  NaOH  dengan  densitas  dan viskositas  biodiesel  ditampilkan  pada Gambar 3 dan 4.
Gambar 3 dan 4 menunjukkan bahwa biodiesel  dari  LCIMG  sawit  pada penelitian  ini,  berdasarkan  parameter mutu  densitas  dan  viskositas,  telah memenuhi  syarat  mutu  sesuai  SNI
biodiesel (SNI 7182:2015). Pada biodiesel murni (tanpa terdapat
pengotor), nilai densitas dan
viskositasnya  dipengaruhi  oleh  struktur molekul  asam  lemak  pembentuk  ester dari  komponen-komponen  penyusun biodiesel tersebut.
Gambar 3. Hubungan antara rasio mol minyak terhadap metanol dengan densitas biodiesel pada berbagai kadar NaOH (SNI Biodiesel: min. 850 kg/m 3 dan maks. 890 kg/m 3 )
Gambar 4. Hubungan antara rasio mol minyak terhadap metanol dengan viskositas biodiesel pada berbagai kadar NaOH (SNI Biodiesel: min.
2,3 mm 2 /s dan maks. 6,0 mm 2 /s)
Densitas  biodiesel  dipengaruhi  oleh jumlah  (persentase)  ikatan  rangkap  dua dari  asam  lemak  tak  jenuh  pembentuk ester  dari  biodiesel.  Biodiesel  berupa ester  dari  asam  lemak  tak  jenuh  dengan ikatan karbon rangkap dua lebih dari dua sebanyak lebih dari 25%-b menunjukkan
keterkaitan  dengan  peningkatan  densitas biodiesel (Sanford et al ., 2009). Sebagai contoh,  densitas  biodiesel  dari  minyak tung  sebesar  903  kg/m 3 .  Nilai  densitas tersebut  sebagai  dampak  minyak  tung tersusun  dari  asam  linolenat  (C18:3) sebanyak  72,2%  (Dauqan et  al .,  2011;
Sanford et  al .,  2009).  Jenis  asam  lemak penyusun  utama  dari  LCIMG  sawit sebagai  bahan  baku  pada  penelitian  ini adalah  asam  palmitat  (C16:0)  dan  asam oleat  (C18:1),  serta  tidak  terdapat  asam lemak  tak  jenuh  dengan  ikatan  rangkap dua  lebih  dari  satu  (Tabel  1).  Oleh karena  itu,  sesuai  Gambar  3,  nilai densitas  biodiesel  dari  semua  perlakuan pada penelitian ini lebih kecil dari batas maksimal  yang  dipersyaratkan  oleh  SNI biodiesel.
Viskositas  biodiesel  dari  semua perlakuan  rasio  mol  dan  kadar  NaOH memenuhi  SNI  biodiesel  (Gambar  4).
Viskositas biodiesel
berhubungan dengan panjang pendeknya dan banyaknya  ikatan  rangkap  dari  rantai karbon  asam  lemak  pembentuk  ester penyusun  biodiesel.  Semakin  panjang dan  semakin  banyak  ikatan  tunggal (jenuh)  pada  rantai  karbon  dari  ester penyusun  biodiesel,  viskositas  biodiesel akan  semakin  meningkat  (Knothe et  al .,
2005).  Nilai  viskositas  juga  terkait dengan  tingkat  kemurnia  biodiesel.
Viskositas  biodiesel  yang  lebih  rendah dari  nilai  minimal  standar  mutu menunjukkan  adanya  pengotor  dalam jumlah  berlebih  berupa  fraksi  ringan pada  biodiesel,  terutama  berupa  alkohol (metanol) sisa. Dan sebaliknya, keberadaan  pengotor  fraksi  berat  di dalam  biodiesel,  misalnya  gliserol  dan bagian  dari  minyak  (tri-,  di-,  dan monogliserida)  yang  tidak  berhasil terkonversi menjadi ester, akan berkontribusi terhadap semakin tingginya  biodiesel  (Ganduglia,  2009). Komposisi  utama  asam  lemak  yang terdapat  dalam  LCIMG  sawit  pada penelitian  ini  (Tabel  1)  mirip  dengan komposisi  asam  lemak  pada  minyak sawit.  Sanford et  al .  (2009)  melaporkan bahwa  viskositas  biodiesel  yang  dibuat dari  minyak  sawit  adalah  4,57  mm 2 /s. Sedangkan  jika  ditinjau  viskositas  dari masing-masing jenis metil ester penyusun  utama  biodiesel  dari  LCIMG sawit  pada  penelitian,  yaitu  jenis  metil palmitat,  metil  oleat,  dan  metil  stearat (Tabel  4),  dilaporkan  bahwa  viskositas dari  ketiga  metil  ester  tersebut  secara berturut-turut adalah 4,32, 4,45, dan 4,74 mm 2 /s  (Knothe et  al .,  2005).  Viskositas biodiesel  dari  LCIMG  sawit  diperoleh sebesar 3,4 – 4,7 mm 2 /s. Oleh karena itu, viskositas  biodiesel  pada  penelitian  ini relatif  terkonfirmasi.  Keberadaan  ester
dari  asam-asam  lemak  dengan  rantai karbon  pendek  jenuh  maupun  tak  jenuh diduga sebagai penyebab nilai viskositas biodiesel  dari  beberapa  perlakuan  pada penelitian ini bernilai rendah.
Kondisi optimum pada tahap
transesterifikasi  ditentukan  berdasarkan pertimbangan
efisiensi konsumsi
metanol  sebagai  reaktan  dan  NaOH sebagai katalis, namun tetap memberikan rendemen  dan  mutu  biodiesel  paling optimum. Dengan pertimbangan tersebut,  penggunaan  rasio  mol  minyak terhadap  metanol  sebesar  1:5  dan  kadar NaOH  sebanyak  0,5%  merupakan
kondisi optimum pada tahap transesterifikasi.  Pada  kondisi  optimum tersebut  diperoleh  biodiesel  dengan rendemen  87,62%,  serta  memenuhi  SNI biodiesel  (SNI  7182:2015)  berdasarkan parameter  densitas  (863,5  kg/m 3 )  dan viskositas (4,1 mm 2 /s).

## Karakteristik Biodiesel
Biodiesel dari kondisi optimum pada tahap  transesterifikasi,  untuk  lebih mengkonfirmasi  mutunya,  dilakukan penentuan  parameter-parameter  mutu lainnya.  Pada  penelitian  ini,  parameter mutu  biodiesel  tambahan  yang  diuji adalah  bilangan  asam,  titik  nyala,  dan nilai  energi.  Salain  parameter-parameter mutu  biodiesel  tersebut,  jenis  dan
komposisi metil ester penyusun biodiesel juga  dianalisis.  Hasil  pengujian  mutu biodiesel  ditampilkan  pada  Tabel  3, sedangkan  hasil  analisis  komposisi  metil ester  dari  biodiesel  ditampilkan  pada Tabel 4 dan Gambar 5. Semua parameter mutu,  kecuali  bilangan  asam,  dari biodiesel  hasil  penelitian  ini  sudah memenuhi standar mutu biodiesel (Tabel 3).  Nilai  bilangan  asam  dari  biodiesel yang  belum  memenuhi  syarat  mutu sebagai  akibat  dari  pelaksanaan  tahap esterifikasi  belum  optimum.  Keberadaan ALB  dalam  jumlah  berlebih  tersebut mempengaruhi cukup rendahnya densitas dan viskositas dari biodiesel pada kondisi optimum  tersebut,  walaupun  masih memenuhi syarat standar mutu biodiesel.
Tabel 3. Perbandingan biodiesel LCIMG sawit dengan SNI Biodiesel (SNI 7182:2015)
Parameter Mutu Biodiesel LCIMG sawit SNI Biodiesel Densitas 40 o C (kg/m 3 ) 863,5 850-890 Viskositas 40 o C (mm 2 /s) 4,1 2,3-6,0 Bilangan asam (mg KOH/g) 1,61 maks. 0,5 Titik nyala (ºC) 140 min. 100 Nilai energi (MJ/kg) 38,22  min. 37,27*
*nilai energi biodiesel menurut ASTM D6751
Tabel 4. Jenis dan komposisi metil ester (3 terbanyak) dari biodiesel LCIMG sawit
Puncak Waktu retensi (menit) Metil Ester Luas puncak (%) 1 16,05 Metil palmitat 26,35 2 18,08 Metil oleat 63,72 3 18,18 Metil stearat 8,29
Tabel  4  menunjukkan  jenis  dan komposisi metil ester penyusun biodiesel dimana jenis metil ester utamanya adalah metil  oleat,  metil  palmitat,  metil  stearat, metil miristat, dan metil arakhidat. Ester-
ester  tersebut  terbentuk  dari  jenis-jenis asam lemak yang merupakan tipikal asam lemak  penyusun  minyak  sawit  (Haryono dkk., 2017; Dauqan et al ., 2011; Sanford et al ., 2009).
Gambar 5. Kromatogram biodiesel dari LCIMG sawit

## KESIMPULAN
Limbah  cair  dari  industri  minyak goreng sawit terbukti masih mengandung sejumlah  tertentu  asam  lemak,  baik sebagai  trigliserida  maupun  asam  lemak bebas, sehingga berpotensi sebagai bahan baku  pembuatan  biodiesel.  Karena memiliki  kandungan  asam  lemak  bebas yang  tinggi,  jika  digunakan  katalis  basa homogen,  pembuatan  biodiesel  dari Limbah cair dari industri minyak goreng
sawit  harus  dilakukan  dalam  dua  tahap, yaitu esterifikasi dan transesterifikasi.
Hasil penelitian ini dapat
dimanfaatkan  sebagai  salah  satu  solusi untuk  mengatasi  dampak  negatif  dari limbah cair yang dihasilkan oleh industri minyak goreng sawit terhadap lingkungan.  Pengkonversian  limbah  cair dari  industri  minyak  goreng  sawit menjadi biodiesel merupakan solusi yang relatif potensial.

## DAFTAR RUJUKAN
Anastopoulos,
G.,
Zannikou, Y., Stournas,  S.,  &  Kalligeros,  S.,  2009, ‘Transesterification  of  vegetable  oils with  ethanol  and  characterization  of the  key  fuel  properties  of  ethyl esters’, Energies ,  Vol.  2,  hh.  362– 376, http://doi:10.3390/en20200362
Atadashi, I.M., Aroua, M.K., Abdul Aziz, A.R.,  &  Sulaiman,  N.M.N.,  2013, ‘The  effects  of  catalysts  in  biodiesel
production:  A  Review’, Journal  of Industrial and Engineering Chemistry ,  Vol.  19,  No.1,  hh.  14  -
26. BPPT,  Badan  Pengkajian  dan  Penerapan Teknologi,  2017, Outlook  Energi Indonesia 2017: Inisiatif Pengembangan  Teknologi  Energi Bersih , Jakarta.
BSN,  Badan  Standardisasi  Nasional.
(2015). Standar  Nasional  Indonesia Biodiesel SNI 7182:2015 , Jakarta.
Dauqan,  E.M.A.,  Sani,  H.A.,  Abdullah, A.,  &  Kasim,  Z.M.,  2011,  ‘Fatty Acids Composition of Four Different
Vegetable  Oils  (Red  Palm  Olein,
Palm  Olein,  Corn  Oil  and  Coconut
Oil) by Gas Chromatography’, In 2 nd International Conference on Chemistry and Chemical Engineering 2011 ,  Vol.  14,  IACSIT
Press Singapore, hh. 31–34.
Dewan  Energi  Nasional,  2016,  ‘Outlook Energi Indonesia 2016’, hh. 16 – 18,
ISSN 2527-3000, Sekteraiat Jenderal Dewan Energi Nasional, Jakarta.
Gandhi,  M.,  Ramu,  N.,  Bakkiya  Raj,  S., 2011,  ‘Methyl  ester  production  from Schlichera  oleosa’, International Journal  of  Pharmaceutical  Sciences and  Recearch, Vol.  2,  No.  5,  hh. 1244-1250.
Ganduglia,  F.  2009, Handbook  on Biofuels (pp.  9–10),  ISBN13:  978-
92-9248-120-9.  IICA-ARPEL  Press.
Montevideo, Uruguay.
Gerpen,  V.J.,  Shanks,  B.,  Pruszko,  R.,
Clements,  D.,  Knothe,  G.,  2004, ‘ Biodiesel  Production  Technology ’, National
Renewable
Energy
Laboratory,  US  Department  of Energy, Colorado.
Haryono,  Nathanael,  C.L.,  &  Yuliyati,
Y.B.,  2017,  ‘Pengaruh  Rasio  Mol Minyak-Metanol  terhadap  Perolehan dan  Kualitas  Biodiesel  dari  Minyak
Kelapa Sawit dengan Katalis Kalsium Oksida’, Prosiding Seminar Nasional Penelitian dan Pengabdian kepada  Masyarakat  2017 , Vol.  7,
No. 1, hh. 194–201.
Haryono & Marliani, A., 2014, ‘Analisis
Mutu Biosolar pada Variasi Formulasi  Blending  Biodiesel  dari
Minyak  Biji  Kapuk  dengan  Minyak Solar’, Eksergi ,  Vol.  10,  No.  2,  hh.
25–30.
Hayyan,  A.,  Alam,  M.Z.,  Mirghani, M.E.S.,  Kabbashi,  N.A,  Hakimi, N.I.N.  M.,  Siran,  Y.M.,  Tahiruddin, S.,  2010,  ‘Production  of  biodiesel from sludge palm oil by esterification process’, Journal  of  Energy  and
Power Engineering , Vol. 4 No. 1, hh.
1–7.
Knothe,  G.,  Gerpen,  J.  V.,  Krahl,  J., 2005,  ‘ The  Biodiesel  Handbook (pp.
89–90),  AOCS  Press,  Champaign- Illinois.
Leung,  D.Y.C.  &  Guo,  Y.,  2006,
‘Transesterification  of  neat  and  used frying  oil:  optimization  for  biodiesel production’, Fuel  Process.  Technol,
Vol. 17, hh. 1–8.
Lotero,  E.,  Liu,  Y. , Lopez,  D.E.,
Suwannakarn,  K.,  Bruce,  D.A.,
Goodwin, J.G.Jr., 2005, ‘Synthesis of biodiesel  via  acid  catalysis’, Ind.
Eng. Chem. Res. , Vol. 44, hh. 5353–
5363. Murugesan, A.,
Umarani,
C.,
Subramanian,  R.,  Nedunchezhian, N., 2009, ‘Biodiesel as an alternative fuel  for  diesel  engines-A  review’, Renewable  and  Sustainable  Energy Reviews ,  Vol.  13,  No.  3,  hh.  653– 662.
Patil, P. & Deng, S., 2009, ‘Optimization of  biodiesel  production  from  edible and  non-edible  vegetable  oils’, Fuel ,
Vol 88, No. 7, hh . 1302–1306.
Sahoo,  P.K.,  Das,  L.M.,  Babu,  M.K.G.,
&  Naik,  S.N.  2007,  ‘Biodiesel development  from  high  acid  value Polanga  seed  oil  and  performance evaluation in a CI engine’, Fuel , Vol 86, No. 3, hh . 448–454.
Sanford,  S.D.,  White,  J.M.,  Shah,  P.S., Wee,  C.,  Valverde,  M.A.,  &  Meier, G.R.,  2009, Feedstock  and  Biodiesel Characteristics  Report November 17 th (pp.  1–137),  Renewable  Energy
Group, Inc., Iowa-USA.