BAHAN BAKAR SINTESIS DAN BIOFUEL
Bahan bakar adalah bahan yang apabila dibakar dapat meneruskan proses pembakaran dengan sendirinya, disertai pengeluaran kalor. Bahan bakar dapat terbakar dengan sendirinya karena: kalor dari sumber kalor < kalor yang dihasilkan dari proses pembakaran. Bahan bakar adalah material dengan suatu jenis energi yang bisa diubah menjadi energi berguna lainnya. Contoh yang umum adalah energi potensial yang dirubah menjadi energi kinetis. Bahan bakar adalah setiap bahan yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi untuk menghasilkan kerja mekanik secara terkendali. Dengan kata lain, ini adalah zat yang menghasilkan energi, terutama panas yang dapat digunakan Ditinjau dari sudut teknis dan ekonomis, bahan bakar diartikan sebagai bahan yang apabila dibakar dapat meneruskan proses pembakaran tersebut dengan sendirinya, disertai dengan pengeluaran kalor. Berdasarkan proses terbentuknya : 1. Bahan bakar alamiah Bahan bakar alamiah ialah bahan bakar yang berasal dari alam. Contoh bahan bakar padat alamiah antara lain : antrasit, batubara bitumen, lignit, kayu api, sisa tumbuhan. Sedangkan bahan bakar gas alamiah misalnya: gas alam dan gas petroleum. 2. Bahan bakar non-alamiah (sintetis) Bahan bakar non-alamiah ialah bahan bakar yang tidak berasal dari alam atau buatan manusia. Contoh dari bahan bakar padat non-alamiah non -alamiah antara lain: kokas, semi-kokas, arang, briket, bris, serta bahan bakar nuklir. Sedangkan bahan bakar cair non-alamiah antara lain: bensin atau gasolin, kerosin atau - minyak tanah, minyak solar, minyak residu, dan juga bahan baka r padat yang diproses menjadi bahan bakar cair seperti minyak resin dan bahan bakar sintetis. Untuk bahan bakar gas non-alamiah non-alamiah misalnya gas rengkah (atau cracking gas) dan “producer gas”. Bahan bakar sintetis telah ditemukan sebagai pengganti bahan bakar fosil (solar dan premium). Campuran batubara, gas alam dan tanaman tan aman ternyata mampu menghasilkan emisi gas CO2 jauh lebih rendah dari bahan bakar bak ar fosil. Tidak seperti bahan bakar alternatif lainnya, bahan bakar sintetis ini langsung bisa digunakan untuk kendaraan bermotor.
Bahan bakar hayati atau biofuel adalah setiap bahan bakar baik padatan, cairan ataupun gas yang dihasilkan dari bahan-bahan organik. Biofuel dapat dihasilkan secara langsung dari tanaman atau secara tidak langsung dari limbah industri, komersial, domestik atau pertanian. Ada tiga cara untuk pembuatan biofuel antara lain pembakaran limbah organik kering (seperti buangan rumah tangga, limbah industri dan pertanian), fermentasi limbah basah (seperti kotoran hewan) tanpa oksigen untuk menghasilkan biogas (mengandung hingga 60 p ersen metana), atau fermentasi tebu atau jagung untuk menghasilkan alkohol dan ester, dan energi dari hutan (menghasilkan kayu dari tanaman yang cepat tumbuh sebagai bahan bakar). Berikut ini sumber daya alam yang berpotensi sebagai bahan dasar pembuatan biofuel : Sumber
Isi
Minyak
% Berat Kering
Jatropha Curcas
Inti biji
40-60
NP
Jarak Kaliki
Riccinus Communis
Biji
45-50
NP
Kacang Suuk
Arachis Hypogea
Biji
35-55
P
Kapok / Randu
Ceiba Pantandra
Biji
24-40
NP
Karet
Hevea Brasiliensis
Biji
40-50
P
Kecipir
Psophocarpus Tetrag
Biji
15-20
P
Kelapa
Cocos Nucifera
Inti biji
60-70
P
Kelor
Moringa Oleifera
Biji
30-49
P
Kemiri
Aleurites Moluccana
Inti biji
57-69
NP
Kusambi
Sleichera Trijuga
Sabut
55-70
NP
Nimba
Azadiruchta Indica
Inti biji
40-50
NP
Saga Utan
Adenanthera Pavonina
Inti biji
14-28
P
Sawit
Elais Suincencis
Sabut dan biji 45-70 + 46-54
P
Nyamplung
Callophyllum Lanceatum
Inti biji
40-73
P
Randu Alas
Bombax Malabaricum
Biji
18-26
NP
Sirsak
Annona Muricata
Inti biji
20-30
NP
Srikaya
Annona Squosa
Biji
15-20
NP
Nama Lokal
Nama Latin
Jarak Pagar
P / NP
Proses fermentasi menghasilkan dua tipe biofuel yaitu alkohol dan ester. Bahan-bahan ini secara teori dapat digunakan untuk menggantikan bahan bakar fosil tetapi karena kadang-kadang diperlukan perubahan besar pada mesin, biofuel biasanya dicampur dengan bahan bakar fosil.Biofuel menawarkan kemungkinan memproduksi energi tanpa meningkatkan kadar karbon di atmosfer karena berbagai tanaman yang digunakan untuk memproduksi biofuel mengurangi kadar karbondioksida di atmosfer, tidak seperti bahan bakar fosil yang mengembalikan karbon yang tersimpan di bawah permukaan tanah selama jutaan tahun ke udara. Dengan begitu biofuel lebih bersifat carbon neutral dan sedikit meningkatkan konsentrasi gas-gas rumah kaca di atmosfer. Penggunaan biofuel mengurangi pula ketergantungan pada minyak bumi serta meningkatkan keamanan energi. Ada dua strategi umum untuk memproduksi biofuel. Strategi pertama adalah menanam tanaman yang mengandung gula (tebu, bit gula, dan sorgum manis) atau tanaman yang mengandung pati/polisakarida (jagung), lalu menggunakan fermentasi ragi untuk memproduksi etil alkohol. Strategi kedua adalah menanam berbagai tanaman yang kadar minyak sayur/nabatinya tinggi seperti kelapa sawit, kedelai, atau alga. Saat dipanaskan, mak a keviskositasan minyak nabati akan berkurang dan bisa langsung dibakar di dalam mesin diesel, atau minyak nabati bisa d iproses secara kimia untuk menghasilkan bahan bakar seperti biodiesel. Biodiesel merupakan salah satu jenis biofuel (bahan bakar cair dari pengolahan tumbuhan). Biodiesel adalah senyawa alkil ester yang diproduksi melalui proses alkoholisis (transesterifikasi) antara trigliserida dengan metanol atau etanol dengan bantuan katalis basa menjadi alkil ester dan gliserol; atau esterifikasi asam-asam lemak (bebas) dengan metanol atau etanol dengan bantuan katalis basa menjadi senyawa alkil ester dan air. Biodiesel mentah (kasar) yang dihasilkan dari proses transesterifikasi minyak (atau esterifikasi asam-asam lemak) biasanya masih mengandung sisa-sisa katalis, metanol, dan gliserol. Untuk memurnikannya, biodiesel mentah (kasar) tersebut bisa dicuci dengan air, sehingga pengotor-pengotor tersebut larut ke dalam dan terbawa oleh fase air pencuci yang selanjutnya dipisahkan. Porsi pertama dari air yang dipakai mencuci disarankan mengandung sedikit asam/basa untuk menetralkan sisa-sisa katalis. Biodiesel yang sudah dicuci k emudian dikeringkan pada kondisi vakum untuk menghasilkan produk yang jernih dan bertitik nyala ≥100oC (pertanda bebas
metanol).
Proses transesterifikasi dan esterifikasi dapat digabungkan untuk mengolah bahan baku dengan kandungan asam lemak bebas sedang sampai tinggi seperti CPO low grade, maupun PFAD. Sebagai bahan baku biodiesel dapat digunakan antara lain minyak jarak, minyak sawit, minyak kelapa dll. Biodiesel mempunyai rantai karbon antara 12 sampai 20 serta mengandung oksigen. Adanya oksigen pada biodiesel membedakannya dengan petroleum diesel (solar) yang komponen utamanya hanya terdiri dari hidro karbon. Jadi komposisi biodiesel dan petroleum diesel sangat berbeda. Biodiesel terdiri dari metil ester asam lemak nabati, sedangkan petroleum diesel adalah hidrokarbon.Walaupun kandungan kalori biodiesel serupa dengan petroleum diesel, tetapi karena biodiesel mengandung oksigen, maka flash pointnya lebih tinggi sehingga tidak mudah terbakar. Biodiesel juga tidak menghasilkan uap yang membahayakan pada suhu kamar, maka biodiesel lebih aman daripada petroleum diesel dalam penyimpanan dan penggunaannya. Di samping itu, biodiesel tidak mengandung sulfur dan senyawa bensen yang karsinogenik, sehingga biodiesel merupakan bahan bakar yang lebih bersih dan lebih mudah ditangani dibandingkan dengan petroleum diesel. Penggunaan biodiesel juga dapat mengurangi emisi karbon monoksida, hidrokarbon total, partikel, dan sulfur dioksida. Emisi nitrogen oksida juga dapat dikurangi dengan penambahan konverter katalitik. Kelebihan lain dari segi lingkungan adalah tingkat toksisitasnya yang 10 kali lebih rendah dibandingkan dengan garam dapur dan tingkat biodegradabilitinya sama dengan glukosa,sehingga sangat cocok digunakan pada kegiatan di perairan untuk bahan bakar kapal/motor. Biodiesel tidak menambah efek rumah kaca seperti halnya petroleum diesel karena karbon yang dihasilkan masuk dalam siklus karbon.
Dampak Biofuel dan Biodiesel
Biofuel dapat terbuat dari kayu, arang, bioalkohol, biogas, minyak sayur bahkan limbah. Penggunaan limbah biomassa untuk memproduksi energi mampu mengurangi berbagai permasalahan manajemen polusi dan pembuangan, mengurangi penggunaan bahan bakar fosil, serta mengurangi emisi gas rumah kaca. Uni Eropa telah mempublikasikan sebuah laporan yang menyoroti potensi energi bio yang berasal dari limbah untuk memberikan kontribusi bagi
pengurangan pemanasan global. Laporan itu menyimpulkan bahwa di tahun 2020 nanti 19 juta ton minyak tersedia dari biomassa, 46% dari limbah bio: limbah padat perkotaan, residu pertanian, limbah peternakan, dan aliran limbah terbiodegradasi yang lain.Tempat penampungan akhir sampah menghasilkan sejumlah gas karena limbah yang dipendam di dalamnya mengalami pencernaan anaerobik.Secara kolektif gas-gas ini dikenal sebagai landfill gas (LFG) atau gas tempat pembuangan akhir sampah.Landfill gas bisa dibakar baik secara langsung untuk menghasilkan panas atau menghasilkan listrik bagi konsumsi publik.Landfill gas mengandung sekitar 50% metana, gas yang juga terdapat di dalam gas alam. Sebagian besar bahan bakar transportasi berbentuk cairan, sebab berbagai kendaraan biasanya membutuhkan kepadatan energi yang tinggi.Kendaraan biasanya membutuhkan kepadatan kekuatan yang tinggi yang bisa disediakan oleh mesin pembakaran dalam.Mesin ini membutuhkan bahan bakar pembakaran yang bersih untuk menjaga kebersihan mesin dan meminimalisir polusi udara.Bahan bakar yang lebih mudah dibakar dengan bersih biasanya berbentuk cairan dan gas.Dengan begitu cairan (serta gas-gas yang bisa disimpan dalam bentuk cair) memenuhi persyaratan pembakaran yang portabel dan bersih.Selain itu cairan dan gas bisa dipompa, yang berarti penanganannya mudah dimekanisasi, dan dengan begitu tidak membutuhkan banyak tenaga. Penerapan Ilmu Kimia pada biodiesel dan biofuel
Program Riset Dan Pengembangan Oleh Pertamina Berdasarkan UU NO 30/2007 tentang energy diservikasi enrgi dan konservikasi energy, Keputusan Presiden No.10/2006 tentang pembentukan tim nasional pengembangan BBN untuk pengurangn kemiskinan dan pengangguran, Instruksi Presiden No. 1/2006 tentang penyedian dan pemanfaatan BBN (biofuel) sebagai bahan bakar lain, peratuaran Menteri No.32/2008 tentang penyediaan dan tata niaga Bahan Bakar Nabati (biofuel) sebagai bahan bakar lain. Berikut hasil riset yang dilakukan pertamnia terhadap produk biofuel mereka yaitu pengujian ketahanan Biosolar B10 pada Mesin Genset (kerjasama dengan BPPT). Untuk mengetahui ketahanan unjuk kerja dan mengevaluasi efek lain penggunaan bahan bahan bakar tersebut terhadap mesin.
Hasil:
Pada saat penggunaan awal Biosolar B10 perlu dilakukan pengecekan khususnya kebersihan filter agar tidak terjadi kebuntuan.
Pengaturan injection timing perlu di-set mundur (retard) guna meng-optimalkan sifat biodiesel yang mempunyai Cetane Number yang lebih tinggi,.
Campuran Biodiesel sampai dengan maksimum B10 mempunyai karakteristik sangat mirip dengan B0 sehingga pembentukan deposit relatif tidak terjadi.
Penggunaan biodiesel gas buang menjadi lebih bersih dan mesin lebih tahan lama karena biodiesel memiliki sifat pelumasan yang lebih baik terhadap komponen mesin dibanding dengan solar.
Nama
: Rantika Khumairah
NPM
: A1F015026