Mohon tunggu...
I Nyoman Tika
I Nyoman Tika Mohon Tunggu... Dosen - Dosen Kimia Undiksha - Hoby menanam anggur

Jalan jalan dan berkebun

Selanjutnya

Tutup

Ilmu Alam & Tekno

Tantangan Produksi Biodiesel di Indonesia

13 November 2024   04:34 Diperbarui: 13 November 2024   07:38 124
+
Laporkan Konten
Laporkan Akun
Kompasiana adalah platform blog. Konten ini menjadi tanggung jawab bloger dan tidak mewakili pandangan redaksi Kompas.
Lihat foto
Biodiesel (Sumber : Indiamart)

Meskipun sering dikatakan bahwa Diesel merancang mesinnya untuk menggunakan minyak kacang tanah, sebenarnya itu tidak benar. Dalam makalah yang dipublikasikan, Diesel menjelaskan, "Pada Pameran Paris 1900 (Exposition Universelle), mesin diesel kecil yang dipamerkan oleh Perusahaan Otto, atas permintaan pemerintah Prancis, beroperasi menggunakan minyak arachide (kacang tanah) dan berjalan begitu lancar hingga hanya sedikit orang yang menyadarinya. Mesin ini sebenarnya didesain untuk menggunakan minyak mineral, dan kemudian dioperasikan dengan minyak nabati tanpa ada modifikasi. Pemerintah Prancis saat itu tertarik menguji aplikasi minyak Arachide, yang banyak tumbuh di koloni Afrika mereka, dan bisa dengan mudah dibudidayakan di sana." Diesel kemudian melakukan eksperimen serupa dan tampak mendukung gagasan tersebut. Dalam pidato pada tahun 1912, Diesel menyatakan, "Penggunaan minyak nabati sebagai bahan bakar mesin mungkin terlihat sepele sekarang, tetapi kelak minyak ini bisa menjadi sepenting minyak bumi dan produk tar batubara yang kita kenal saat ini."

Meski bahan bakar diesel berbasis minyak bumi telah banyak digunakan, ketertarikan terhadap minyak nabati sebagai bahan bakar mesin pembakaran dalam mulai muncul di beberapa negara pada tahun 1920-an dan 1930-an, serta selama Perang Dunia II. Negara-negara seperti Belgia, Prancis, Italia, Inggris, Portugal, Jerman, Brasil, Argentina, Jepang, dan China dilaporkan menguji dan menggunakan minyak nabati sebagai bahan bakar diesel pada periode ini. Beberapa masalah operasional ditemukan akibat viskositas minyak nabati yang lebih tinggi dibandingkan dengan diesel berbasis minyak bumi, yang menyebabkan atomisasi bahan bakar yang buruk, serta penumpukan dan pengendapan pada injektor, ruang pembakaran, dan katup. Berbagai upaya untuk mengatasi masalah ini antara lain dengan memanaskan minyak nabati, mencampurnya dengan diesel berbasis minyak bumi atau etanol, serta melakukan pirolisis dan pemecahan minyak.

Pada 31 Agustus 1937, Georges Chavanne dari Universitas Brussel (Belgia) memperoleh paten untuk "Prosedur Transformasi Minyak Nabati untuk Penggunaannya Sebagai Bahan Bakar" (fr. "Procd de Transformation d'Huiles Vgtales en Vue de Leur Utilisation comme Carburants") Paten Belgia 422,877. Paten ini menggambarkan proses alkoholisis (atau transesterifikasi) minyak nabati menggunakan etanol (dan juga menyebutkan metanol) untuk memisahkan asam lemak dari gliserol dengan menggantikan gliserol dengan alkohol linear pendek. Ini tampaknya merupakan penemuan pertama mengenai apa yang sekarang dikenal sebagai "biodiesel".Proses ini mirip dengan metode yang dipatenkan pada abad ke-18 untuk pembuatan minyak lampu, dan mungkin terinspirasi oleh teknologi lampu minyak kuno di beberapa tempat.

Pada tahun 1977, ilmuwan Brasil Expedito Parente menemukan dan mematenkan proses industri pertama untuk produksi biodiesel. Proses ini diakui sebagai biodiesel menurut standar internasional, memberikan "identitas dan kualitas yang distandarisasi. Tidak ada biofuel lain yang telah divalidasi oleh industri otomotif." Pada 2010, perusahaan Parente, Tecbio, bekerja sama dengan Boeing dan NASA untuk mengesahkan bioquerosene (bio-kerosene), produk lain yang juga dipatenkan oleh ilmuwan Brasil tersebut. Penelitian mengenai penggunaan minyak bunga matahari yang ditransesterifikasi untuk mencapai standar bahan bakar diesel dimulai di Afrika Selatan pada 1979. Pada 1983, proses untuk menghasilkan biodiesel berkualitas bahan bakar yang telah diuji pada mesin selesai dan dipublikasikan secara internasional. Sebuah perusahaan Austria, Gaskoks, mengakuisisi teknologi ini dari Insinyur Pertanian Afrika Selatan dan mendirikan pabrik pilot biodiesel pertama pada November 1987, serta pabrik skala industri pertama pada April 1989 (dengan kapasitas 30.000 ton biji rapeseed per tahun).

Pada tahun 1990-an, pabrik biodiesel didirikan di berbagai negara Eropa, termasuk Republik Ceko, Jerman, dan Swedia. Prancis memulai produksi biodiesel lokal (disebut diester) dari minyak biji rapeseed, yang dicampur dengan diesel biasa pada tingkat 5%, serta digunakan dalam bahan bakar diesel untuk armada transportasi umum dengan kadar hingga 30%. Renault, Peugeot, dan produsen lainnya telah mengesahkan mesin truk untuk menggunakan biodiesel dengan kadar tersebut; percobaan dengan biodiesel 50% sedang berlangsung. Selama periode yang sama, beberapa negara lain juga mulai memproduksi biodiesel secara lokal: pada tahun 1998, Institut Biofuel Austria melaporkan 21 negara dengan proyek biodiesel komersial. Kini, biodiesel 100% telah tersedia di banyak stasiun pengisian bahan bakar di Eropa.

PERKEMBANGAN BIODIESEL 

Untuk meningkatkan produksi dan konsumsi minyak kelapa sawit domestik, Indonesia mempromosikan penggunaan campuran B20 pada September 2018  Negara ini memberikan subsidi kepada industri biodiesel, yang menghasilkan harga biodiesel yang lebih kompetitif dibandingkan dengan bahan bakar diesel konvensional di pasar. Seperti halnya Malaysia, Indonesia secara bertahap meningkatkan campuran biodiesel. Pada tahun 2009, negara ini memulai kebijakan B1. Campuran tersebut kemudian ditingkatkan menjadi B2,5 antara tahun 2010 dan 2012. Indonesia kemudian secara signifikan meningkatkan mandat campurannya menjadi B10, B15, dan B20 pada tahun 2014, 2015, dan 2016, masing-masing. Namun, B20 diterapkan sepenuhnya di seluruh negeri mulai 1 September 2018 . Pada tahun 2020, negara ini merencanakan untuk meningkatkan campuran menjadi B30 dari minyak kelapa sawit untuk semua sektor, dengan persiapan yang dipercepat pada tahun 2019

Sebagai salah satu bahan baku biodiesel yang populer, minyak kelapa sawit telah banyak diuji coba pada mesin diesel. Palm oil methyl ester (PME) memiliki kemampuan penyalaan yang lebih tinggi dan emisi gas buang yang lebih rendah dibandingkan dengan bahan bakar diesel konvensional dan biodiesel lainnya, seperti ester metil minyak kanola dan ester metil minyak kedelai. Keuntungan lain dari penggunaan minyak kelapa sawit sebagai biodiesel adalah produktivitas yang tinggi dan biaya produksi yang rendah. Namun, seperti minyak nabati lainnya, biodiesel kelapa sawit memiliki viskositas kinematik dan titik didih yang lebih tinggi dibandingkan dengan bahan bakar diesel. Sifat-sifat ini kurang menguntungkan, tetapi dapat diperbaiki dengan mencampurkan biodiesel dengan bahan bakar alkohol. Ketika biodiesel dicampur dengan butanol, misalnya, kandungan oksigen dalam bahan bakar akan meningkat, yang mengarah pada emisi asap yang lebih rendah dibandingkan dengan biodiesel murni.

Otaka et al. [95] menemukan bahwa dengan menambahkan 1-butanol ke dalam PME, emisi asap PME menurun seiring dengan peningkatan kandungan 1-butanol. Namun, 1-butanol hanya digunakan hingga 30%, sehingga belum mencapai rasio campuran 1-butanol maksimal yang dapat digunakan pada mesin diesel. Berdasarkan studi ini, penulis melanjutkan penelitian dengan meningkatkan kadar 1-butanol dalam campuran hingga 60%. Percobaan dilakukan pada mesin diesel injeksi langsung (DI) dengan pompa injeksi bahan bakar jenis jerks, dan perbandingan dilakukan dengan bahan bakar diesel JIS No. 2 (gas oil). Tidak ada masalah yang dilaporkan terkait kemampuan start dan kestabilan mesin saat menggunakan campuran 60% 1-butanol. Hasil penelitian menunjukkan bahwa campuran 1-butanol/PME memiliki keterlambatan penyalaan yang lebih lama dibandingkan dengan PME murni karena angka setana 1-butanol yang rendah. Seiring dengan meningkatnya persentase 1-butanol, emisi asap dari campuran 1-butanol/PME berkurang, namun emisi HC dan CO meningkat akibat keterlambatan penyalaan yang lebih lama. Dengan mempertimbangkan kemampuan penyalaan, efisiensi termal rem, dan emisi gas buang, penulis menyimpulkan bahwa tambahan maksimum 1-butanol pada PME adalah 50%. Terakhir, menambahkan 1% 2-Ethylhexyl nitrate (2EHN) ke dalam campuran 1-butanol/PME dapat meningkatkan kemampuan penyalaan campuran tersebut, sehingga mengurangi emisi HC dan CO.

Karakteristik pembakaran biasanya didefinisikan menggunakan keterlambatan penyalaan, laju kenaikan tekanan, tekanan puncak, dan HRR (laju pelepasan panas). Sebagian besar biodiesel yang digunakan pada mesin diesel akan mengurangi keterlambatan penyalaan. Keterlambatan penyalaan dijelaskan sebagai interval waktu antara waktu mulai injeksi (SOI) dan waktu mulai pembakaran bahan bakar, yang dinyatakan dalam derajat rotasi poros engkol. Adapun untuk waktu SOI, sifat-sifat biodiesel kelapa sawit seperti densitas, viskositas, dan kompresibilitas berkorelasi dengan waktu SOI yang lebih awal. Waktu SOI memiliki pengaruh penting terhadap tekanan di dalam silinder, efisiensi pembakaran, dan emisi gas buang. Waktu SOI ditentukan dari tekanan garis injeksi bahan bakar. Biodiesel yang berasal dari proses biodiesel dan bahan bakar diesel berbasis minyak bumi memiliki pola yang serupa, namun tekanan garis injeksinya berbeda. Viskositas biodiesel yang lebih tinggi cenderung memperburuk proses injeksi.

Tantangan Produksi Biodiesel  Indonesia 

HALAMAN :
  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
  5. 5
Mohon tunggu...

Lihat Konten Ilmu Alam & Tekno Selengkapnya
Lihat Ilmu Alam & Tekno Selengkapnya
Beri Komentar
Berkomentarlah secara bijaksana dan bertanggung jawab. Komentar sepenuhnya menjadi tanggung jawab komentator seperti diatur dalam UU ITE

Belum ada komentar. Jadilah yang pertama untuk memberikan komentar!
LAPORKAN KONTEN
Alasan
Laporkan Konten
Laporkan Akun