Biodiesel

Biodiesel adalah bahan bakar mesin/motor diesel yang terdiri atas alkil ester dari asam-asam lemak (Hambali 2006). Biodiesel dapat dibuat dari minyak nabati. Komposisi yang terdapat dalam minyak nabati terdiri dari trigliserida-trigliserida asam lemak (mempunyai kandungan terbanyak dalam minyak nabati, mencapai sekitar 95%), asam lemak bebas, mono dan digliserida, serta beberapa komponen-komponen lain seperti fosfogliserida, vitamin, mineral, dan sulfur.

Bahan-bahan mentah untuk pembuatan biodiesel adalah trigliserida, dan asam-asam lemak (Mittelbach 2004). Trigliserida adalah triester dari gliserol dengan asam-asam lemak, yaitu asam-asam karboksilat beratom karbon 6 – 30. Trigliserida banyak dikandung dalam minyak dan lemak, merupakan komponen terbesar penyusun minyak nabati. Selain trigliserida, terdapat juga monogliserida dan digliserida. Struktur molekul dari ketiga macam gliserida tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Struktur Molekul Gliserida.

Pembuatan biodiesel dilakukan dengan dua tahap, esterifikasi dan transesterifikasi. Esterifikasi adalah tahap konversi dari asam lemak bebas menjadi ester. Esterifikasi mereaksikan minyak dan lemak dengan alkohol. Katalis-katalis yang cocok adalah zat berkarakter asam kuat, seperti asam sulfat, asam sulfonat organik atau resin penukar kation asam kuat merupakan katalis-katalis yang biasa terpilih dalam praktek industrial (Soerawidjaja 2006).

Pada proses pembuatan biodiesel, esterifikasi dilakukan untuk membuat biodiesel dari minyak berkadar asam lemak bebas tinggi (berangka-asam ≥ 2 mg-KOH/g). Pada tahap ini, asam lemak bebas akan dirubah menjadi metil ester. Tahap esterifikasi dilanjutkan dengan tahap transesterfikasi. Akan tetapi sebelum produk esterifikasi diumpankan ke tahap transesterifikasi, air dan bagian terbesar katalis asam yang dikandungnya harus dihilangkan terlebih dahulu. Kandungan air harus dihilangkan karena berdasarkan Persamaan 1, reaksi esterifikasi bersifat reversible, sehingga pembentukan asam lemak bebas dapat terjadi dengan adanya air (Knothe, 2005).

Transesterifikasi adalah tahap konversi dari trigliserida menjadi alkil ester melalui reaksi dengan alkohol, dan menghasilkan produk samping gliserol. Diantara alkohol-alkohol monohidrik yang menjadi kandidat sumber/pemasok gugus alkil, metanol adalah yang paling umum digunakan, karena harganya murah dan reaktifitasnya paling tinggi (sehingga reaksi disebut metanolisis). Reaksi transesterifikasi gliserida menjadi metil ester disajikan pada Persamaan 2 berikut:

                                      Glieserida                   Metanol                                  biodiesel               Gliserol

Sumber: http://en.wikipedia.org/wiki/Fatty_acid_methyl_ester

Gliserida CPO tidak hanya berbentuk trigliserida tetapi juga mono- dan di gliserida. Asam – asam lemak penyusun CPO memiliki panjang rantai yang bervariasi. Pada suhu 32˚C, 90% reaksi transesterifikasi selesai dalam 4 jam dengan menggunakan katalis basa. Pada suhu >60˚C, reaksi selesai dalam waktu 1 jam. Meskipun minyak dapat ditransesterifikasi, rendemen akan berkurang karena adanya gum dan bahan pengotor lainnya dalam minyak (Knothe et al. 2005).