Mengenal Biodiesel, yang Viral sebagai Renewable Energy Indonesia

Gambar 1. Ilustrasi Biodiesel
Sumber: pxhere.com / Robert Couse-Baker

Saat ini, dunia sedang gencar-gencarnya mencari alternatif penggunaan bahan bakar fosil. Bagaimana tidak, hampir semua lini kehidupan membutuhkan bahan bakar. Jadi, mustahil jika kita menghapuskan penggunaan bahan bakar sepenuhnya.

Akan tetapi, penggunaan bahan bakar tersebut telah menghasilkan isu global warming atau pemanasan global. Karena produk dari proses pembakaran ialah gas rumah kaca (GRK), yang berpengaruh langsung terhadap peristiwa tersebut.

Salah satu yang terkenal dan sudah sering diterapkan saat ini sebagai green energy ialah Biodiesel. Seringkali kita lihat di pom bensin, tertera tulisan seperti “Biosolar”, “B30”, dan lain sejenisnya.

Nah kira-kira, walau sudah sering kenal dengan istilahnya, apakah kamu tahu apa sebenarnya biodiesel itu dan gimana pembuatannya?

Kelihatannya rumit, namun sebenarnya biodiesel itu sangatlah sederhana, mulai dari definisinya hingga proses pembuatannya. Hanya saja, terlihat rumit karena proses produksinya dilakukan dengan skala besar. 

Biodiesel Adalah

Gambar 2. Kelapa sawit, sering dimanfaatkan dalam produksi biodiesel

Sumber: Wikimedia Commons

Bahan bakar mesin diesel, biodiesel berasal dari bahan berbasis lemak, seperti minyak sayur (kelapa sawit) hingga lemak hewan. Bahan bakar ini digunakan karena memiliki karakteristik yang sangat mirip dengan solar dari fosil. [1].

Melihat dari definisinya sendiri, jadi bahan apapun yang berbasis dan mengandung lemak sesungguhnya berpotensi menjadi bahan baku pembuatan biodiesel.

Kemiripan karakteristik pun membuat biodiesel ini bisa dicampur dengan bahan bakar fosil. Pencampuran ini seringkali terjadi, karena alasan cost.

Selain itu, beberapa spesifikasi mesin masih belum kompatibel dengan penggunaan full biodiesel. Sehingga untuk penggunaan B100 perlu dilakukan modifikasi pada mesin agar sesuai.

Akan tetapi menurut US Department of Energy, beberapa mesin produksi sejak 1994 telah memanfaatkan parts yang kompatibel dengan B100 [4].

Mengapa Biodiesel?

Gambar 3. Biodiesel dari minyak sayur

Sumber: flickr.com / Krish Murali Eswar

Biodiesel merupakan sumber energi alternatif yang ramah lingkungan karena nyaris 0 sulfur dan aromatiks. Selain itu, ia juga mengandung 10% oksigen “bawaan” yang bantu pembakaran jadi lebih sempurna [1].

Biodiesel sangat mudah terurai (biodegradable), 4 kali lebih cepat daripada diesel fosil dan bahkan non-toxic [1].  Karena pada dasarnya, ia berasal dari “tanaman”. Yaa, seperti yang kita tau bahwa ketika tanaman mati akan dengan mudah terurai oleh alam.

Nggak seperti bensin yang begitu mudah kesamber api dan menyala, biodiesel memiliki flash point yang tinggi [1].

Aromanya harum khas minyak sayur, malahan membuat betah dan tidak mengganggu jika kita tidak sengaja terhirup.

B20, B30, B50, B100, Maksudnya Apa Sih?

Gambar 4. Poster sosialisasi penerapan B30 di Indonesia oleh Kementerian Komunikasi dan Informatika

Sumber: Kementerian Komunikasi dan Informatika [2]

Sering melihat kode tersebut di pom bensin? Yaa, ini bukan sembarang kode lohh. Huruf B dan angkanya itu ternyata memiliki artinya.

Huruf “B” merujuk ke biodiesel itu sendiri. Sedangkan, angka setelahnya merujuk ke kandungan biodiesel dalam campuran bahan bakar.

Misalnya, kita ambil B20. Artinya, sebanyak 20% kandungan solar tersebut ialah biodiesel. Sedangkan, 80% sisanya ialah kandungan solar konvensional dari fosil.

B100 artinya bahwa bahan bakar tersebut sepenuhnya 100% mengandung biodiesel tanpa kehadiran solar fosil sama sekali.

Di Indonesia saat ini, telah diterapkan mandatori B30 sejak 1 Januari 2020 yang telah diluncurkan oleh Presiden Joko Widodo pada 23 Desember 2019 lalu [2].

Proses Produksi Biodiesel

Gambar 5. Pemisahan biodiesel dari gliserin sebagai by-product dalam produksi biodiesel skala laboratorium

Sumber: Arsip pribadi / Iwan Kahfi

Seperti yang sudah ditulis tadi, asam lemak dalam bentuk trigliserida ialah bahan paling utama dalam proses pembuatan biodiesel. Selain asam lemak, senyawa alkohol (paling umum digunakan yaitu metanol CH₃OH) adalah bahan pereaksinya.

Katalis reaksi yang digunakan ialah basa kuat. Pada umumnya, menggunakan natrium hidroksida (NaOH).

Reaksi yang berlangsung disebut dengan trans-esterifikasi, yang berlangsung selama empat tahap.

Ibarat kalau membuat pempek, asam lemak ialah tepung sagunya, metanol ialah daging ikan gilingnya. Sedangkan NaOH ialah air pengencernya.

Tahap pertama, alkohol akan bereaksi terlebih dahulu dengan katalis. Ion OH^- akan “menculik” H+ dari metanol membentuk H₂O atau air. CH₃OH akan menjadi “jomlo” dalam bentuk CH₃O^-.

Dalam bentuk jomblo inilah, metanol akan dengan mudah menarik gugus ester dari trigliserida dan membentuk Fatty Acid Methyl Ester (FAME) yang tak lain ialah komponen utama dari biodiesel.

Biar kamu bisa dapet bayangannya, kamu bisa lihat gambar berikut ini yang diambil dari Pennyslvania State University ini [3]:

Gambar 6. Reaksi metanol dan katalis, menghasilkan metanol 'jomblo' yang siap berpasangan dengan gugus ester dari trigliserida. Membentuk FAME, komponen utama biodiesel

Sumber: Clifford, R.B. [3]

Gambar 7. Mekanisme reaksi total metanol dan trigliserida, hasilkan FAME dan Gliserin

Sumber: Clifford, R.B. [3]

Oh iya proses produksi biodiesel ini menghasilkan produk samping berupa sabun, sebagai konsekuensi penggunaan basa kuat sebagai katalis. Basa kuat juga bisa bereaksi dengan trigliserida melalui reaksi saponifikasi.

Produk samping lainnya yaitu gliserin, yang sering dimanfaatkan untuk bahan dalam produk kecantikan dan pelembap.

Walau nampaknya tidak diinginkan, sabun yang terbentuk tentu juga harus tetap dimanfaatkan karena bernilai ekonomis.

REFERENSI

[1] Bhatia, S.C. (2014). Advanced Renewable Energy Systems. India: Woodhead Publishing.

[2] Kemenkominfo RI. (2019). Pertama di Dunia, Indonesia Terapkan Biodiesel 30 Persen (B30), diakses pada 20 Mei 2024, dari https://www.kominfo.go.id/index.php/content/detail/23437/pertama-di-dunia-indonesia-terapkan-biodiesel-30-persen-b30/0/artikel_gpr.

[3] Clifford, C.B. (n.a). The Reaction of Biodiesel: Transesterification, diakses pada 20 Mei 2024, dari https://www.e-education.psu.edu/egee439/node/684.

[4] US Department of Energy. (n.a). Biodiesel Blends, diakses pada 20 Mei 2024, dari https://afdc.energy.gov/fuels/biodiesel-blends.