SINTESA BIODIESEL DARI MINYAK JELANTAH (SECOND-USED COOKING OIL)

WANODYA ASRI KAWENTAR, Prof. Arief Budiman, M.Sc., D.Eng.,

2012 | Tesis | S2 Mag.Sistem Teknik

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari kinetika reaksi transesterifikasi minyak jelantah (second-used cooking oil) menjadi biodiesel dan mencari kondisi operasi produksi biodiesel yang optimum terkait dengan suhu reaksi, perbandingan pereaksi (minyak terhadap metanol), dan konsentrasi katalis. Penelitian dilakukan dengan melakukan reaksi transesterifikasi langsung pada skala batch (laboratorium). Bahan baku minyak jelantah yang digunakan berasal dari pedagang kaki lima (PKL) di wilayah Yogyakarta. Jenis alkohol yang digunakan adalah metanol. Reaksi dipercepat dengan menggunakan katalis KOH. Variabel uji yang divariasikan adalah suhu, rasio molar alkohol terhadap minyak, dan konsentrasi katalis. Percobaan pendahuluan dilakukan untuk mengetahui karakteristik bahan baku dan waktu reaksi optimum. Metode pengujian dilakukan dengan titrasi. Jenis pengujian yang dilakukan adalah berupa analisa gliserol bebas, analisa gliserol total, analisa angka asam (FFA), dan analisa penyabunan (asam total). Hasil pengujian ini digunakan untuk menghitung besarnya persen konversi dan kadar ester pada sampel biodiesel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kinetika reaksi transesterifikasi minyak jelantah dapat dinyatakan dengan k = 0,0251exp[-154,29/RT] dm3/(mol.menit). Kondisi operasi produksi biodiesel dari minyak jelantah yang optimal (kadar ester biodiesel 92,76%) adalah pada suhu 66,5oC, rasio molar metanol terhadap minyak 6,18:1, dan konsentrasi katalis 1 wt.% KOH. Produk biodiesel yang dihasilkan memenuhi standar SNI Biodiesel dengan Specific Gravity 877 kg/m3, Viscosity Kinematic 4,971 mm2/s, Flash Point 180,5oC, dan Pour Point 3oC. Potensi biodiesel dari used-cooking oil untuk wilayah Kota Yogyakarta mencapai 11.200 liter/hari dengan estimasi harga jual sebesar Rp 6.250,00/liter.

This research aimed to study the kinetic reaction of second-used cooking oil transesterification into biodiesel and find the optimum condition in biodiesel production with variation in temperature, alcohol to oil molar ratio, and catalyst concentration. This research was done by transesterification reaction in batch reactor. The feedstock was collected from the street sellers in Yogyakarta. Methanol was used as a reactant and KOH was used as a base catalyst. The study parameters were temperature, alcohol to oil molar ratio, and catalyst concentration. The preexperiment was done to analyze the feedstock and find the optimum reaction time. The analysis method was done by titration. Several types of analysis used were free glycerol analysis, total glycerol analysis, FFA (free fatty acid) analysis, and total acid analysis. These analyses were used to calculate the yield of conversion and ester content of biodiesel sample. From the result analysis of this research, it is found that the kinetic reaction of second-used cooking oil transesterification can be expressed by k = 0.0251exp (-15.29/RT) dm3/ (mol.min). The optimum condition (the ester content 92.76 %.) of biodiesel production were obtained at temperature 66.5oC, molar ratio of methanol to oil 6.18:1, and 1 wt.% of catalyst concentration. The biodiesel product from second-used cooking oil is appropriate with the National Standard of Biodiesel, with Specific Gravity 877 kg/m3, Viscosity Kinematic 4.971 mm2/s, Flash Point 180.5oC, and Pour Point 3oC. The potency of biodiesel from secondused cooking oil in Yogyakarta is 11,200 liter/day; with the estimate product price is Rp 6,250.00/liter.

Kata Kunci : Biodiesel, transesterifikasi, second-used cooking oil, dan kinetika reaksi