Biodiesel dan Bio-Oil
Biodiesel Merupakan bahan bakar diesel alternative yang terbuat dari minyak nabati atau lemak hewani sebagai sumber energi terbarukan. Sifat yang mirip dengan diesel seperti pembakaran, efisiensi dan angka setana yang lebih tinggi dari 60 (Manai et al., 2010). Transesterifikasi menghasilkan dua produk yaitu metil ester (biodiesel) dan gliserin yang merupakan produk samping. Bahan baku utama adalah trigliserida, asam lemak bebas (ALB) dan zat pengotor. Sedangkan sebagai bahan baku penunjang yaitu alkohol dan katalis (Maharani, 2010). Sedangkan Bio-oil adalah bahan bakar cair yang memiliki warna kehitaman, berasal dari biomassa nabati seperti kayu, kulit kayu, dan limbah industri (Mujiarto et al. 2014). Bio-oil merupakan salah satu bahan bakar alternatif sebagai pengganti minyak bumi yang mengalami penurunan produksi setiap tahunnya. Keuntunganya antara lain ramah lingkungan, tidak menghasilkan emisi Sulfur Oksida (SOx) dan emisi nitrogen okside (Akbar dan Sunarno, 2013).
Potensi Tanaman Gmelina arborea
Pembuatan bahan bakar alternatif seperti Biodiesel dan Bio-Oil dapat menggunakan Jati putih (Gmelina arborea) adalah pohon hutan untuk membuat mebel dan sebagai bahan bangunan. Gmelina arborea adalah pohon yang tumbuh cepat, yang tumbuh di berbagai tempat dan menyukai lembah subur yang lembab dengan curah hujan 750-5000 mm. Pohon Arborea Gmelina mencapai ketinggian sedang hingga besar hingga 40 m dan diameter 140 cm (Okroigwe et al., 2012). Biji Arborea Gmelina tidak dikonsumsi dan mengandung minyak sebesar 53%, hal ini menjadi suatu keuntungan. Komposisi asam lemak biodiesel dari Gmelina minyak biji arborea terdiri dari 15,09% berat metil palmitat (C16:0), 44,88%, metil oleat (C18:1), 11,16%, metil stearat (18:0), 15,95% , metil gonoat (C20:1), 4,21% metil arachidate (C20:0) dan 8,67 wt.% metil behenat (C22:0) (Sangay et al., 2014).
Teknik Sintesis Bio-Oil dan Biodiesel
Teknik Sintesis Bio-Oil menggunakan Pirolisis adalah proses pemanasan suatu zat tanpa adanya oksigen sehingga terjadi penguraian komponen-komponen penyusun kayu keras. Kemudian teknik sintesis biodiesel menggunakan transesterifikasi lemak atau minyak nabati direaksikan bersama alkohol yang akan menghasilkan ester dan gliserol dengan bantuan katalis basa. Reaksi ini cenderung lebih cepat menghasilkan metil ester daripada reaksi esterifikasi dengan bantuan katalis asam. Namun, penggunaan bahan baku pada reaksi transesterifikasi harus mempunyai angka asam lemak bebas yang kecil (< 2%) untuk menghindari pembentukan sabun (Pristiyani, 2015).
Analisis Biodiesel dan Bio-Oil dari Gmelina arborea
Magaji, S., & Ibrahim, H.Y. (2020) dalam penelitianya memperlihatkan komposisi tertinggi dari Arborea Gmelina adalah biodiesel diikuti oleh furfural dan turunannya. Ekstraknya, mengandung 77,84 g biodiesel, 25,75 g furfural dan turunannya, 15,18 g asam lemak bebas, 11,45 g senyawa benzena dan sisanya lainnya senyawa adalah 11,99 g. Massa produk tergantung pada massa daun yang dihaluskan dan massa air suling yang digunakan. Jika kita mendasarkan hasil kita pada jumlah daun yang digunakan sebagai bahan murah air, hasil biodiesel dari proses ini adalah 155,68 %. Jika komponen lain dari produk dapat berhasil dipisahkan yaitu jika biodiesel yang dihasilkan dapat diisolasi sepenuhnya, ini proses akan menjadi proses biodiesel terbaik dan termurah.
Kemudian untuk Bio-Oil dihasilkan Edmund et al., (2012) memperlihatkan kandungan Bio-Oil sebesar 70% yang berasal dari tanaman ini. Kandungan zat terbang tinggi 84,36% menyumbang persentasi tertinggi, akan tetapi kadar abu yang rendah menyiratkan kandungan logam alkali yang rendah dalam biomassa. Bahan biomassa dengan kandungan abu yang tinggi tidak menjadi sumber minyak pirolisis yang baik karena abu memainkan peran katalitik dalam pemecahan produk cair untuk membentuk gas karena adanya logam alkali. HHV dan LHV sampel adalah tipikal sampel kayu yang digunakan untuk pirolisis, nilainya lebih rendah dari batu bara dan lebih tinggi dari jerami. Nilai yang lebih rendah adalah akibat kandungan oksigen yang tinggi dari sampel mentah. Ini bertanggung jawab untuk produk cairan pirolisis beroksigen yang nilai kalornya lebih rendah daripada bahan bakar fosil. Sampel adalah bahan karbon tinggi seperti yang diungkapkan oleh analisis unsur sedangkan nilai Nitrogen dan Sulfur yang rendah memposisikan sampel sebagai sumber Bio-Oil dengan efek polutan rendah. Nilai nitrogen dan sulfur masing-masing lebih rendah dari nilai batubara yang mengandung 1,4 wt.% Nitrogen dan 1,7 wt.% sulfur . Oleh karena itu, bahan baku biomassa dan produknya merupakan sumber bahan bakar nabati yang ramah lingkungan. Komposisi struktural karbohidrat dari sampel mentah menunjukkan bahwa sampel merupakan bahan lignin rendah sehingga, bio-oil diharapkan mengandung lebih sedikit senyawa berat yang tidak larut dalam air tetapi memiliki perilaku termal yang baik. Suhu pirolisis tidak boleh terlalu tinggi untuk menghindari retak sekunder pada produk. Sampel terdiri dari sekitar 60% berat selulosa dan hemiselulosa yang terurai pada suhu yang jauh lebih rendah daripada lignin.
DAFTAR PUSTAKA
- Akbar, F. dan Sunarno. 2013. Sintesis Katalis Ni / ZSM-5 untuk Pirolisis Cangkang Sawit Menjadi Bio-Oil. Jurnal Prodi Teknik Kima UPN Yogyakarta. 11: 23–26.
- Magaji, S., & Ibrahim, H.Y. (2020). SYNTHESIS OF BIODIESEL FROM GMELINA ARBOREA DEAD LEAVES WITH CALCIUM OXIDE CATALYST.
- E. Okoroigwe, Z. Li, T. Stuecken, C. Saffron, S. Onyegegbu, J. Appl. Sci., 2012, 12, 369.
- Pristiyani, R. 2015. Sintesis Biodiesel Dan Fuel Bioadditive Triasetin Secara Simultan dengan Metode Interesterifikasi Minyak Jarak (Jatropha curcas). Skripsi (Tidak dipublikasikan), Universitas Negeri Semarang. Semarang
- Magaji, S., & Ibrahim, H.Y. (2020). SYNTHESIS OF BIODIESEL FROM GMELINA ARBOREA DEAD LEAVES WITH CALCIUM OXIDE CATALYST.
Mahasiswa S1 Kimia UIN Syarif Hidayatullah Jakarta