Sebuah proses dari transesterifikasi lipid digunakan untuk mengubah minyak dasar menjadi ester yang diinginkan dan membuang asam lemak bebas. Setelah melewati proses ini, tidak seperti minyak sayur langsung, biodiesel memiliki sifat pembakaran yang mirip dengan diesel (solar) dari minyak bumi, dan dapat menggantikannya dalam banyak kasus. Namun, dia lebih sering digunakan sebagai penambah untuk diesel petroleum, meningkatkan bahan bakar diesel petrol murni ultra rendah belerang yang rendah pelumas.
Dia merupakan kandidat yang paling dekat untuk menggantikan bahan bakar fosil sebagai sumber energitransportasi utama dunia, karena ia merupakan bahan bakar terbaharui yang dapat menggantikan diesel petrol di mesin sekarang ini dan dapat diangkut dan dijual dengan menggunakan infrastruktur sekarang ini.
Penggunaan dan produksi biodiesel meningkat dengan cepat, terutama di Eropa, Amerika Serikat, dan Asia, meskipun dalam pasar masih sebagian kecil saja dari penjualan bahan bakar. Pertumbuhan SPBU membuat semakin banyaknya penyediaan biodiesel kepada konsumen dan juga pertumbuhan kendaraan yang menggunakan biodiesel sebagai bahan bakar.
Biodiesel mengacu pada non-petroleum yang berdasarkan pada bahan bakar diesel mengandung rantai alkil pendek (metil or etil) ester, yang terbuat dari proses trans-eterifikasi minyak nabati atau lemak hewan yang dapat dipergunakan sebagai pengganti minyak murni tanpa memodifikasi mesin kendaraan.
Biodiesel berbeda dari minyak sayur atau straight vegetable oil (SVO) yang dapat digunakan (secara murni atau campuran) sebagai bahan bakar pada beberapa kendaraan yang mesinnya telah dimodifikasi.
Sumber biodiesel
Terdapat berbagai macam minyak yang dapat diproduksi menjadi biodiesel, meliputi:
- Bahan baku minyak nabati murni; biji kanola dan minyak kedelai yang paling banyak digunakan. Minyak kedelai paling banyak digunakan 90% sebagai stok bahan bakar di Amerika.
- Minyak jelantah;
- Lemak hewan termasuk produk turunan seperti asam lemak Omega-3 dari minyak ikan.
- Algae juga dapat dipergunakan sabagai bahan baku biodiesel yang dapat dibiakkan dengan menggunakan bahan limbah seperti air selokan tanpa menggantikan lahan untuk tanaman pangan.
- Lemak hewani sangat terbatas dalam persediaan dan tidak efisien meningkatkan kadar lemak dalam tubuh hewan. Walaupun demikian, produksi biodiesel dengan lemak hewani tidak dapat diacuhkan dan dapat dijadikan sebagai pengganti penggunaan petro-diesel dalam jumlah kecil. Hingga sekarang, investasi senilai 5 juta dollar sedang dibuat pabrik di Amerika,direncanakan akan memproduksi 11.4 juta liter biodiesel dari perkiraan 1 milyar kg lemak ayam setiap tahun dari peternakan ayam lokal.
Keuntungan penggunaan biodiesel:
· Ramah lingkungan
· Bahan baku yang terbaharui
· Pembakaran sempurna (bebas sulfur dan rendah jumlah bilangan asap)
· Mengurangi efek rumah kaca
· Memiliki efek pelumasan terhadap mesin
(Modular pelatihan Biodiesel, SBRC)
Pencampuran
Pencampuran biodiesel dengan hidrokarbon konvensional berbahan dasar dari diesel merupakan produk umum yang didistribusikan untuk penggunaan bahan bakar diesel di pasaran. Di dunia menggunakan sistem yang dikenal sebagai dengan faktor “B” untuk menyatakan jumlah bilangan pencampuran biodiesel dimana menggunakan campuran: jika didalam campuran bahan bakar tersebut memiliki kandungan bahan bakar 20% biodiesel diberi label B20, sedangkan biodiesel murni dinyatakan dalam label B100. Campuran 20% biodiesel dengan 80% petro-diesel atau B20 secara umum dapat digunakan tanpa memodifikasi mesin kendaraan. Biodiesel murni dapat digunakan dengan mengunakan B100, akan tetapi membutuhkan modifikasi mesin untuk menghindari masalah dalam perawatan dan performa mesin kendaraan.
Biodiesel dapat melumasi mesin kendaraan dibandingkan dengan petrodiesel. Pada saat pembuatan biodiesel, unuk memenuhi emisi ambang batas mesin SO2 yang rendah sesuai dengan standar modern, hydrotreatment sederhana perlu ditambahkan. Penambahan biodiesel dapat menekan frekuensi pemakaian peralatan dengan meningkatkan daya tahan peralatan injeksi bahan bakar yang mengandalkan pelumasan dari bahan bakar, seperti pompa injeksi tekanan, pompa injector dan injector bahan bakar.
Karakteristik
Kepadatan volumetrik energi biodiesel sekitar 33 MJ/L. Hal ini 9% lebih rendah dari petrodiesel pada regulasi No. 2. Kepadatan energi biodiesel sangat bervariasi cenderung terhadap bahan baku yang digunakan ketimbang dari proses produksi. Meskipun demikian, variasi jenis biodiesel lebih sedikit dibanding petrodiesel. Hal ini telah diklaim bahwa biodiesel memberikan pelumasan yang lebih baik dan memberikan pembakaran yang lebih sempurna sehingga dapat meningkatkan output energi mesin dan alternative pengganti petrodiesel.
Biodiesel merupakan cairan dengan jenis warna yang bervariasi antara kuning keemasan hingga cokelat gelap tergantung dari bahan baku yang digunakan. Biodiesel tidak dapat bercampur dengan air. Memiliki titik didih tinggi dan dan titik uap yang rendah. Titik pembakaran biodiesel (>130 °C, >266 °F) sangat signifikan lebih tinggi dari petrodiesel (64 °C, 147 °F) atau premium (−45 °C, -52 °F). Biodiesel memiliki kepadatan ~ 0.88 g/cm³, lebih rendah dari air.
Biodiesel memiliki viskositas yang mirip dengan petrodiesel. Biodiesel memiliki tingkat pelumasan lebih tinggi dan hampir tidak ada kandungan bilangan sulfur, dan seringkali digunakan sebagai aditif untuk bahan bakar diesel rendah sulfur (Ultra-Low Sulfur Diesel-ULSD).
Standard Teknis
Standard Eropa untuk biodiesel adalah nomor EN 14214, yang mana dapat diartikan ke dalam standard nasional masing-masing negara yang dibentuk oleh CEN area (Committee for European Standardization) sebagai contoh, untuk United Kingdom, BS EN 14214 dan untuk Jerman DIN EN 14214..
Terdapat spesifikasi standard lain. ASTM D6751 adalah referensi standard yang umum digunakan di United States dan Kanada.
Selain itu, terdapat juga penamaan DIN standard untuk 3 jenis biodiesel, yang mana dibuat sesuai dengan jenis sumber bahan baku:
- RME (rapeseed methyl ester, sesuai dengan DIN E 51606)
- PME (vegetable methyl ester, minyak sayur murni, sesuai dengan DIN E 51606)
- FME (fat methyl ester, produk minyak sayur dan lemak, sesuai dengan DIN V 51606)
Faktor dibawah ini merupakan hal terpenting dalam proses produksi untuk menjamin standardisasi, yakni:
- Nilai bilangan asam.
- Reaksi sempurna.
- Tidak mengandung gliserin.
- Tidak mengandung katalis.
- Tidak mengandung alkohol.
- Tidak mengandung asam lemak bebas.
- Kandungan sulfur yang rendah.
- Titik pengisian filter saat dingin.
- Titik pengkabutan.
Variable di atas untuk memverifikasi uji minimum untuk skala industri dalam menentukan produk biodiesel tersebut sesuai dengan standard termasuk uji gas kromatografi. Bahan bakar juga harus memenuhi kualitas standar non-toksik, dengan tingkat toksisitas (LD50) lebih tinggi dari 50 mL/kg.
Penggumpalan
Titik pengkabutan dinyatakan pada temperatur pada saat biodiesel murni (B100) mulai menjadi gel. Banyak faktor yang menyebabkan penggumpalan dan tergantung saat pencampuran esterifkasi dan juga bahan baku minyak yang digunakan untuk memproduksi biodiesel. Misalnya, biodiesel yang diproduksi dari asam erusat rendah dari berbagai macam biji kanola (RME) mulai membentuk gel/menggumpal pada suhu sekitar −10 °C (14 °F). Biodiesel yang berasal dari lemak hewan mulai menggumpal sekitar +16°C (61 °F).Sebuah studi yang dilakukan oleh Assiniboine Community College di Manitoba Kanada mengatur dalam produksi B100 dimana cairan biodiesel jernih akan mengalir pada suhu -38° digunakan sebagai aditif secara komersial, dengan nama dagang Wintron XC30, dengan menambahkan saat penyaringan dalam temperatur rendah. Pencampuran yang tepat tergantung lingkungan setempat. Menurut “National Biodiesel Board (NBB)”, B20 (20% biodiesel, 80% petrodiesel) tidak memerlukan penambahan perlakuan khusus lainnya.
Penggunaan biodiesel murni dengan tanpa kemungkinan terjadinya penggumpalan pada saat temperatur rendah, beberapa orang memodifikasi kendaraannya dengan tangki bahan bakar tambahan yang dikhususkan untuk biodiesel atau dengan kata lain kendaraan tersebut memiliki 2 tangki bahan bakar. Tangki khusus biodiesel diinsulasi dan koil pemanas menggunakan pendingin mesin yang mengalir melalui tangki. Ketika sensor temperatur mengindikasikan bahwa bahan bakar sudah cukup hangat, pengendara merubah posisi katup dari tangki petrodiesel ke tangki biodiesel. Metode inipun dapat digunakan pada bahan baku minyak nabati lainnya.
Terkontaminasi dengan air
Biodiesel dimungkinkan dapat mengandung sedikit air. Meskipun biodiesel ini bersifat hidrofob (tidak bercampur dengan air), biodiesel juga dapat di bersifat higroskopik saat titik kelembapan atmosfir jenuh; salah satu alasan biodiesel dapat menyerap air adalah ikatan mono dan digliserida menunda reaksi tak sempurna. Molekul ini dapat bertindak sebagai pengemulsi, menjadikan air bercampur dengan biodiesel. Sebagai tambahan, air dapat menjadi residu pada tahap prosesing atau hasil akhir yang terkondensasi ditangki penyimpanan. Keberadaan air dapat menjadi masalah utama dikarenakan:
- Air dapat mengurangi pemasan saat pembakaran dari tempat bahan bakar. Yang berakibat mesin sulit dinyalakan, berasap serta kurang bertenaga.
- Air dapat menyebabkan korosi pada sistem komponen vital bahan bakar seperti: pompa bahan bakar, pompa injektor,dll.
- Air & mikroba menyebabkan elemen penyaring kertas di sistem gagal (membusuk) yang mana mengakibatkan kerusakan pada pompa saat proses penguraian partikel besar.
- Air dingin dapat membentuk kristal es mendekati 0 °C (32 °F). Kristal ini dapat menjadi area penyatuan dan penggumpalan pada residu bahan bakar.
- Air mempercepat pertumbuhan koloni mikroba, dimana dapat menyumbat sistem bahan bakar.
- Air dapat melubangi piston di mesin diesel.
Sebelumnya kontaminasi sejumlah air pada biodiesel sulit diukur dengan mengunakan sampel ketika air dan minyak terpisah. Meskipun demikian, sangat memungkinkan mengukur kadar air dengan menggunakan sensor air dalam minyak.
sumber :
1. id.wikipedia.org
2. bahasa.biodieselindonesia.com
0 komentar:
Posting Komentar