Artikel Terbaru

Mengenal Biodiesel (B20) Sebagai Bahan Bakar

Biodiesel adalah bahan bakar turunan dari fatty acid methyl ester (FAME) jika trigliserida (lemak nabati/hewani) menggunakan pelarut metanol dan fatty acid ethyl ester (FAEE) jika pelarut etanol. FAME dan FAEE diperoleh dari proses trans-esterifikasi lemak hewan/tumbuhan.

Trans-Esterifikasi adalah proses pertukaran gugus antara ester dan alkohol dengan proses biodiesel-nya adalah trigliserida disaring kemudian direaksikan dengan NaOH sebagai katalis dan alkohol (metanol/etanol) sebagai pereaksi.
Pemerintah Indonesia mulai menggalakkan penggunaan blending biodiesel dengan petrodiesel untuk mengurangi ketergantungan terhadap minyak bumi. Rekomendasi pemerintah adalah penggunaan B20 yang artinya campuran antara 20% biodiesel dan 80% petrodiesel.
Biodiesel yang umum digunakan di negara-negara maju adalah B5, B10 dan B20 dan jika diatas itu maka masih memerlukan penelitian lebih lanjut tentang dampak terhadap mesin bakar walaupun sebagian kecil negara ada yang menggunakan biodiesel sampai B30.

Penggunaan pelarut yang umum adalah metanol bukan etanol karena beberapa sebab yaitu :
  • Metanol lebih mudah di-recycle walaupun lebih bersifat racun daripada etanol
  • Harga metanol lebih murah dibandingkan etanol
  • Mencari etanol yang murni sulit karena umumnya didapatkan sebagai minuman
Karakteristik biodiesel sebagai alternatif bahan bakar sebagai berikut :
  • Biodiesel lebih conductive daripada petrodiesel sehingga lebih mudah menjadi agent peng-korosif material
  • Biodiesel dapat mengoksidasi membentuk korosif peroxide
  • Korosif di ruang bakar dan penyimpanan bisa ditimbulkan karena peroxide, water dan sulphur
  • Biodiesel bisa mendegradasi sealing elastis (rubber), gasket dan hose
  • Terdapat deposit bagian bawah disepanjang jalur bahan bakar ---> solusinya adalah dengan penggantian filter yang rutin karena jika sampai filter jebol, maka deposit akan menutup lubang injector pump dan merusak sistem instrumentasi
  • Viskositas biodiesel lebih tinggi dari petrodiesel sehingga dalam pembakaran memungkinkan mengurangi daya serta bahan bakar yang tidak habis terbakar bisa menyebabkan sludge di ruang bakar
BACA JUGA : Analsia Oli Pelumas (Tribology) dan Referensi Report (2 of 2)
  • Biodiesel menghasilkan net caloric value kurang dari 12% jika dibandingkan petrodiesel karena lower speed engine and power
  • Biodiesel membutuhkan storage yang tepat karena auto-oksidasi dengan udara ambient bisa saja terjadi dan menyebabkan oxidative-degradation
  • Biodiesel memiliki tingkat kestabilan dan kebersihan lebih tinggi dibandingkan petrodiesel karena dapat mengurangi emisi gas buang (CO, particulate matter, hydrocarbon) dan biodegradable namun menambah emisi gas NOx 
  • Biodiesel memiliki masalah dalam flow ketika temperatur dingin 0 s/d 10 oC karena akan mengendap
  • Biodiesel tidak compatible untuk material copper (Cu), lead (Pb), bronze, tin (Sn) dan zinc (Zn) namun cocok untuk material dari alumunium (Al), steel (FeC) dan fiberglass
  • Selama penyimpanan, biodiesel bertindak sebagai detergent sehingga akan mengurai sludge di bottom storage dan ketika dialirkan ke injector maka filter harus sering diganti
Untuk meningkatkan kekurangan sifat properties yang dimiliki biodiesel maka dilakukan langkah-langkah sebagai berikut :
  • Pencampuran dengan petrodiesel, misalnya B5, B10, B20
  • Penggunaan aditif, umumnya adalah antioksidan baik alami maupun sintetis untuk mencegah proses oksidasi. Aditif yang digunakan umumnya adalah Mo, Mg, Nonyl phenoxy acetic acid
  • Modifikasi chemical dan physical dari biodiesel product
Standar parameter pada "petroleum diesel"
 Standar parameter pada "biodiesel"
Parameter terukur di biodiesel sebagai berikut :
  • Flash Point : temperatur dimana uap bahan bakar mencapai batas lower flammability dan akan terbakar dengan sendirinya
  • Acid Number (TAN) : jumlah KOH (dalam mg) yang digunakan untuk menetralisir oli (per 1 gram)
BACA JUGA : Analisa Bilangan Kimia
  • Free and Total Glycerin : parameter untuk melihat tingkat konversi dari lemak yang digunakan untuk menghasilkan biodiesel. Produk proses konversi adalah residu lemak yang tidak bereaksi dan residu metanol/etanol yang digunakan sebagai pereaksi. Lemak mengandung beberapa komponen seperti free glycerin (FG), mono-glyceride (MG), d-glyceride (DG) dan tri-glyceride (TG). Sedangkan total glycerin = FG + 0.255 MG + 0.146 DG + 0.103 TG
  • Cold Soak Filtration (CSFT) : parameter yang digunakan untuk mengetahui kegagalan biodiesel ketika dicampur dengan petrodiesel pada suhu ekstrem (dingin)
  • Oxidation Stability : parameter untuk mengetahui ketahanan biodiesel selama penyimpanan karena biodiesel mudah mengoksidasi lingkungan
  • Water Content : parameter yang digunakan untuk mengetahui kandungan air di biodiesel dan ini bisa digunakan untuk mengetahui seberapa dampak terhadap filter
  • Cloud Point : temperatur dimana biodiesel mulai membeku/kristal dan tidak bisa mengalir kembali. Parameter ini digunakan untuk mengetahui titik operasi biodiesel ketika suhu ekstrem
  • Cetane Number (CN) : skala pembakaran yang digunakan untuk mesin diesel sedangkan Octane Number (ON) untuk mesin bensin. Jika CN terlalu tinggi berarti pembakaran dapat terjadi sebelum udara dan bahan bakar tercampur sehingga bisa menimbulkan pembakaran tidak sempurna ditandai dengan smoke sedangkan CN terlalu rendah maka suara mesin kasar, pembakaran tidak sempurna, mesin lambat panas. CN umumnya berkisar antara 45-70

Referensi :
[1]  Feriyanto, YE. (2019). Mengenal Biodiesel (B20) Sebagai Bahan Bakar, Best Practice Experience. Surabaya

[2] Developing a B20 Fuel Quality Standard. (2012).  Department of Sustainability, Environment, Water, Population and Comunities
[3] Komariyah, L. (2017). Biodiesel Effect on Fuel Filter. Journal of Physics
[4] Xue, J., Grift, T., dan Hansen, A. (2010). Effect of Biodiesel on Engine Performance and Emission. Journal of Renewable and Sustainable Energy Review
[5] Biodiesel : Advantages and Potential Problem. www.bellperformance.net
[6] Voicu, I., Chiriac, R., dan Apostolescu, N. (2013). Effect of Hydrogen Induction in A Diesel Engine Operating with Biodiesel B20 at Different Injection Timing. University of Buccharest
[7] Alleman Quality Parameters and Chemical Analysis for Biodiesel Produced in United States 

Previous
« Prev Post