BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG Meningkatnya populasi manusia di bumi mengakibatkan kebutuhan akan energi semakin meningkat pula. 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. Setiap hari jutaan barrel minyak mentah bernilai jutaan dolar dieksplotasi tanpa memikirkan bahwa minyak tersebut merupakan hasil dari proses evolusi alam yang berlangsung selama ribuan bahkan jutaan tahun yang lalu dan tidak bisa diperbaharui (unrenewable), sehingga untuk memperoleh bahan bakar minyak bumi dalam waktu yang singkat tidak mungkin. Besarnya kebutuhan akan minyak bumi yang tidak diimbangi ketersediaan kuantitasnya membuat harga minyak sangat mahal. Dengan demikian manusia mulai mencari sumber-sumber energi alternatif yang ketersediaan kuantitasnya tidak terbatas (dapat diperbaharui) dan ramah lingkungan. Dua buah laporan terbaru dari Congressional Research Services (CRS) pada tahun 1985 dan 2003 kepada Komisi Energi di Konggres Amerika Serikat, menyebutkan bahwa jika tingkat penggunaan bahan bakar fosil masih terus seperti sekarang (tanpa peningkatan dalam efisiensi produksi, penemuan cadangan baru, dan peralihan ke sumber-sumber energi alternatif terbarukan), cadangan sumber energi bahan bakar fosil dunia khususnya minyak bumi, diperkirakan hanya akan cukup untuk 10-15 tahun lagi (Alam Syah, A. N., 2006) Beberapa upaya penelitian telah dilakukan untuk memperoleh pengganti energy fosil (minyak bumi), energi yang terbarukan, ramah lingkungan, yang ketersediaannya dapat diperoleh dalam yang singkat seperti energi matahari, panas bumi, energi angin, arus laut. Meskipun demikian, pemanfaatan energi yang
Universitas Sumatera Utara
bersumber dari tenaga matahari, angin dan arus laut mengalami kesulitan dalam hal penampungan (storage) khususnya untuk benda bergerak. Salah satu diantaranya adalah pemanfaatan minyak nabati untuk menggantikan bahan bakar minyak, baik berupa bio-ethanol sebagai pengganti premium maupun biodiesel sebagai pengganti minyak solar. Saat ini dunia banyak mengkaji tentang sumber energi yang terbaharui yaitu lemak atau minyak nabati ataupun hewani . Bahan ini ditransformasikan menjadi alkil metil ester asam lemak atau yang disebut juga FAME (Fatty Acids Methyl Ester) menggunakan katalis NaOH dan KOH. Secara umum telah banyak dikaji metode pembuatan metil ester asam lemak dari kelapa sawit dengan proses transesterifikasi dengan katalis NaOH dan KOH. Penggunaan katalis ini mempunyai kekurangan seperti sifat korosif yang tinggi dan katalis ini tidak mungkin digunakan kembali sehingga dalam proses pembuatan metil ester ini NaOH dibuang dalam bentuk larutan (Bangun, N., 2009). Proses produksi biodiesel (BIOX) dikembangkan oleh Profesor David Boocock dari Universitas Toronto, reaksi transesterifikasi dalam cosolvent dapat terjadi hasil yang tinggi. Cosolvent yang dapat dipakai seperti tetrahidrofuran (THF) suatu eter siklik (Demirbas, A., 2009). Metode transesterifikasi dengan katalis dapat dilakukan dengan basa, asam dan enzim, katalis basa digunakan CaO dan MgO. Sebagaimana basa alkali dengan metanol membentuk metoksida secara insitu, maka sifat ini juga dapat terjadi pada golongan II A. Misalnya MgO dan CaO dapat juga menghasilkan Mg(OCH3)2 dan Ca(OCH3)2. Pemakaian oksida ini sebagai katalis memberi keuntungan dimana MgO dan CaO memiliki kelarutan yang kecil dalam air.
Universitas Sumatera Utara
Jika dipakai CaO sebagai katalis maka akan terbentuk reaksi: OCH3 H
CaO
+
CH3OH
Ca
O
Tanpa menghasilkan air. Keuntungan ini mendorong peneliti untuk menggunakan oksida golongan II A sebagai katalis dalam reaksi transesterifikasi. Penggunaan CaO sebagai katalis telah banyak dilaporkan. Suppes telah menggunakan CaO sebagai katalis heterogen dalam reaksi alkoholisis untuk menghasilkan monogliserida pada temperatur 200–220 oC dengan lama reaksi 1–4 jam (Suppes, G. J., 2001). Zhu meneliti reaksi transesterifikasi minyak curcas jatropha menggunakan CaO sebagai katalis. Tapi, katalis tersebut harus diperlakukan dalam larutan amonium karbonat dan terkalsinasi pada temperatur tinggi menghasilkan yield metil ester 93%. Penggunaan CaO sebagai katalis basa padat mempunyai
banyak
keuntungan, seperti tingginya aktivitas, kondisi reaksi yang ringan, masa hidup katalis yang panjang dan biaya katalis yang rendah. 1.2 BATASAN MASALAH Dalam penelitian, peneliti membatasi masalah yakni: proses pembuatan biodiesel turunan minyak kacang tanah menggunakan katalis KOH, CaO dan cosolvent eter dengan lamanya reaksi 3 jam pada suhu 65 oC. 1.3 PERUMUSAN MASALAH Dengan semakin terbatasnya cadangan minyak bumi (minyak fosil), sementara kebutuhan akan minyak bumi semakin meningkat yang diakibatkan semakin bertambahnya jumlah konsumen (industri, transportasi dan kegiatan manusia) dan juga karena dampak negatif penggunaan bahan bakar fosil maka perlu dilakukan usaha untuk mengatasi dan menanggulangi masalah tersebut
Universitas Sumatera Utara
diatas dengan cara menemukan sember energi alternatif (biodiesel sebagai pengganti bahan bakar solar) yang dapat diperbaharui dan ramah lingkungan. Bahan baku biodiesel yang digunakan dalam penelitian ini adalah minyak kacang tanah, dan diantara jenis-jenis katalis yang digunakan adalah katalis KOH dan CaO. Dari uraian diatas maka perumusan masalah adalah: 1. Apakah
CaO
dapat
digunakan
sebagai
katalis
dalam
reaksi
transesterifikasi untuk menghasilkan biodiesel turunan minyak kacang tanah? 2. Apakah penggunaan katalis KOH dan CaO akan menghasilkan jumlah dan sifat fisis biodiesel turunan minyak kacang tanah yang berbeda? 3. Apakah sifat kimia biodiesel turunan minyak kacang tanah yang dihasilkan melalui proses transesterifikasi dengan menggunakan katalis KOH dan CaO adalah berbeda?
1.4 TUJUAN PENELITIAN 1. Untuk mendapatkan katalis yang lebih baik. 2. Untuk memanfaatkan katalis yang mudah diperoleh dan dapat digunakan kembali. 3. Untuk mengetahui perbedaan jumlah dan sifat fisis biodiesel turunan minyak kacang tanah dengan menggunakan katalis KOH dan CaO. 1.5 HIPOTESIS Sistem katalis KOH tidak dapat diperoleh kembali sedangkan sistem katalis CaO dapat diperoleh kembali setelah reaksi transeseterifikasi dan menghasilkan jumlah dan sifat fisis biodiesel turunan minyak kacang tanah yang berbeda.
Universitas Sumatera Utara
1.6 MANFAAT PENELITIAN 1. Untuk memberikan informasi kepada masyarakat yang melakukan penelitian tentang biodiesel bahwa CaO dapat digunakan sebagai katalis. 2. Memberikan informasi kepada masyarakat bahwa minyak kacang tanah dapat digunakan sebagai sumber bahan bakar alternatif untuk mengatasi kelangkaan bahan bakar minyak bumi (minyak Solar) dimasa yang akan datang. 3. Sebagai suatu usaha untuk memberdayakan kacang tanah sebagai bahan bakar elternatif (sumber energi).
Universitas Sumatera Utara
