Satu Langkah Pasti Menyongsong Indonesia B40

Pasar karbon atau carbon market marak diperbincangkan setelah isu perubahan iklim menjadi topik hangat pembicaraan dunia. Emisi karbon yang dihasilkan oleh bahan bakar fosil yang terus meningkat sejak era industrialisasi menjadi salah satu dalang utama dari kejadian ini yang mengakibatkan suhu bumi terus meningkat setiap tahunnya (Song, 2024). Bahan bakar fosil tidak hanya menjadi musuh bumi tetapi juga mulai mengancam perekonomian dunia hingga terjadinya resesi global.

Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM), Arifin Tasrif menyebutkan bahwa produksi minyak domestik akan habis dalam sembilan tahun, seiring dengan menipisnya cadangan minyak dikarenakan tidak ditemukannya lapangan baru. Pasar karbon merupakan usaha pemerintah Indonesia melalui Otoritas Jasa Keuangan (OJK) mengeluarkan peraturan tentang perdagangan karbon melalui pertukaran karbon dimana kebijakan ini dapat bermanfaat baik dari sisi ekonomi maupun terhadap alam.

Kebijakan ini semakin mendorong untuk pencarian sumber energi alternatif demi mengurangi ketergantungan dengan bahan bakar fosil dan tentunya meningkatkan keuntungan secara finansial bagi para pelaku ekonomi. Salah satu sumber energi alternatif ramah lingkungan yang sedang diteliti lebih lanjut adalah biodiesel. Biodiesel menghasilkan emisi karbon monoksida dan partikulat lebih sedikit, sehingga menghasilkan kinerja mesin yang lebih baik. Selain itu, biodiesel meningkatkan umur operasional mesin, karena memiliki sifat pelumas (Costa dkk., 2020).

Hasil konversi WCO menjadi Biodiesel  melalui reaksi satu langkah  
(sumber: penulis)Biodiesel (fatty acid methyl esters; FAME) adalah ester monoalkil dari minyak nabati atau lemak hewani yang merupakan sumber energi alternatif yang potensial karena bersifat terbarukan dan ramah lingkungan. Indonesia merupakan negara pelopor yang menerapkan Biodiesel B35 mulai tahun 2023, dengan meningkatkan pencampuran biodiesel menjadi 35%, dari total keseluruhan presentase bahan bakar solar yang berasal dari fosil, persentase campuran ini merupakan yang tertinggi diantara negara-negara lainnya yang masih di bawah 20%, dan akan terus ditingkatkan dalam beberapa tahun mendatang (Wirawan dkk, 2024), dengan target untuk mewujudkan Biodiesel B40. Menurut Direktur Bioenergi Ditjen Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi (EBTKE) Kementerian ESDM, Edi Wibowo, uji terapan B40 rencananya akan diterapkan pada tahun 2024 ini dengan mengaplikasikan pada sektor non-industri, setelah sukses menerapkan B35 secara menyeluruh sejak 1 Agustus 2023.

Biodiesel dapat dihasilkan dari lipid yang berasal baik dari lemak nabati ataupun hewani dengan pelarut alkohol yang menghasilkan ester metil, etil, atau propil (Tarigan dkk., 2019; Semwal dkk., 2011). Salah satu sumber lemak nabati yang memiliki potensi melimpah di Indonesia bersumber dari limbah minyak kelapa sawit yang berasal dari minyak goreng bekas penggorengan atau seringkali disebut minyak jelantah.

Penggunaan minyak goreng bekas ini mencegah conflict of interest dengan kebutuhan pangan sekaligus menjadi solusi untuk mengurangi limbah makananan yang menjadi salah satu donatur terbesar sampah global (Hall dkk., 2009). Pemanfaatannya sebagai bahan baku biofuel dapat mengurangi biaya produksi sekitar 70–95% dari keseluruhan biaya produksi biofuel (Trisunaryanti dkk., 2021).

Minyak goreng bekas (waste cooking oil; WCO) bekas merupakan campuran trigliserida yang tersusun dari rantai asam lemak jenuh dan tak jenuh (Yusuf dkk., 2018) yang memiliki ciri khas berupa nilai asam lemak bebas yang lebih tinggi dibandingkan dengan minyak goreng yang belum digunakan. Hal ini menyebabkan perlunya melakukan dua langkah reaksi untuk mengonversi WCO menjadi biodiesel, yakni reaksi esterifikasi untuk mengonversi asam lemak bebas, dilanjutkan dengan reaksi transesterifikasi untuk mengonversi trigliserida. Meskipun proses ini dapat dijalankan dengan peralatan dengan peralatan sederhana, hemat energi, dan ramah lingkungan, dibandingkan dengan metode perengkahan termal ataupun hidrorengkah, proses ini masih dapat ditingkatkan efisiensinya terutama dari segi penggunaan katalis dan penyederhanaan proses produksi.

Menurut Masudi dkk. (2023) sintesis biodiesel dapat menggunakan katalis yang bersifat homogen, heterogen, atau enzim. Secara konvensional biodiesel umumnya disintesis menggunakan katalis homogen seperti natrium hidroksida (NaOH) sebagai katalis basa dalam reaksi transesterifikasi, dan asam sulfat (H2SO4) sebagai katalis asam dalam reaksi esterifikasi, dengan menghasilkan nilai selektivitas produk yang tinggi. Namun, katalis homogen konvensional memiliki kelemahan, yakni katalis tidak dapat digunakan kembali karena tidak dapat dipisahkan, serta produksi limbah dan efluen yang berpotensi berbahaya dan korosif (Ahmad, dkk., 2022).

Pada tahap awal penelitian, penulis memproduksi biodiesel melalui dua langkah (esterifikasi dan transesterifikasi) dengan menggunakan sebagai katalis untuk reaksi esterifikasi dan memvariasikan katalis untuk reaksi transesterifikasi, dengan menggunakan katalis konvensional (NaOH), dan katalis heterogen. Hasil uji aktivitas katalis melalui proses dua langkah reaksi menunjukkan persentase konversi produk biodiesel dengan menggunakan umpan (WCO) dan kondisi reaksi yang sama, seperti ditunjukkan pada tabel berikut:

Berdasarkan data hasil analisis dengan instrument GCMS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry) melalui proses reaksi dua langkah, katalis heterogen lebih unggul dengan jumlah produk yang terkonversi lebih besar dibandingkan katalis konvensional. Hal ini disebabkan karena katalis heterogen mampu menekan kemungkinan terjadinya reaksi saponifikasi sehingga konversi produk lebih optimal. 

Baca juga : Indodax Kuasai Market Share Kripto Indonesia

Oleh karena itu, katalis heterogen dapat digunakan untuk menekan penggunaan katalis homogen konvensional. Katalis heterogen menawarkan banyak keuntungan yang dapat meminimalkan kerusakan lingkungan dan meningkatkan efisiensi proses produksi biodiesel. Penggunaan katalis heterogen memiliki beberapa keunggulan, yakni pemisahan produk yang lebih mudah, efisiensi yang lebih besar, dan menyediakan metode yang lebih ekonomis, cepat, dan ramah lingkungan (Ramdhani dkk., 2023). 

Untuk mendorong efisensi energi dan juga bahan baku maka penelitian dilanjutkan untuk mendorong produksi biodiesel melalui satu langkah saja, dimana dalam proses ini penulis mendorong kinerja katalis heterogen untuk memproduksi biodiesel hanya melalui reaksi transeterifikasi yang didasari dengan potensi katalis heterogen yang mampu menekan kemungkinan reaksi saponifikasi akibat nilai asam lemak bebas dan kandungan air yang tinggi dalam WCO. Hal ini terbukti dari hasil analisis dengan instrument GCMS terhadap produk biodiesel hasil uji aktivitas dengan reaksi satu langkah (reaksi transesterifikasi) dengan kondisi reaksi dan jumlah katalis yang sama, sebagai berikut:

Berdasarkan hasil tersebut katalis campuran (homogen+heterogen) unggul dibandingkan dengan katalis homogen. Produksi satu langkah dengan hanya  menggunakan katalis homogen memerlukan treatment tambahan dikarenakan didominasi oleh sabun sehingga produk memerlukan treatment tambahan agar proses produksi biodiesel dapat dilanjutkan, sedangkan produk dengan menggunakan katalis campuran tidak memerlukan treatment ini. 

Hasil penelitian ini dapat memangkas penggunaan energi, bahan baku, waktu, dan juga meningkatkan efisiensi konversi biodiesel yang dihasilkan sehingga dapat memaksimal konversi WCO. Maka dari itu, WCO memiliki kapabilitas untuk digunakan sebagai umpan konversi biodiesel satu langkah yang didukung dengan penggunaan katalis heterogen memiliki potensi tinggi dengan nilai konversi biodiesel yang tinggi, katalis mudah dipisahkan dari produk, dan dapat digunakan kembali.

Maria Francia Mirabella Sani
Saintis Muda

Update berita dan artikel RM.ID menarik lainnya di Google News

Dapatkan juga update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari RM.id. Mari bergabung di Grup Telegram "Rakyat Merdeka News Update", caranya klik link https://t.me/officialrakyatmerdeka kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.