Penggunaan biodiesel sebagai pengganti atau campuran untuk meningkatkan kualitas bahan bakar minyak diesel di dalam negeri akan memberikan dampak baik untuk mencukupi kebutuhan energi nasional, mengurangi polusi udara yang sebagian besar disebabkan oleh sektor transportasi dan meningkatkan kesejahteraan petani. Selain itu, teknologi mesin diesel untuk kendaraan bermotor terus meningkat untuk mendapatkan unjuk kerja yang semakin baik dengan efisiensi bahan bakar yang dikonsumsi sehingga juga harus diikuti peningkatan kualitas bahan bakarnya. Salah satu karakteristik bahan bakar minyak diesel yang sangat berpengaruh terhadap unjuk kerjanya adalah angka setana. Dengan demikian penelitian penggunaan biodiesel sebagai pengganti bahan bakar minyak diesel di negeri ini harus dilakukan secara kesinambungan berikut aspek-aspek teknisnya.
Bahan Bakar Minyak Diesel Pembakaran pada motor diesel tidak diperlukan percikan api (busi) karena bahan bakar dinyalakan oleh panas dari udara tekan dengan demikian pembakaran dan langkah kerja terjadi. Sesuai jenisnya motor diesel dibedakan menjadi :motor diesel putaran rendah, motor diesel putaran sedang dan motor diesel putaran tinggi. Adapun jenis bahan bakarnya mempunyai karakteristik sifat fisika dan kimia yang sesuai dengan kebutuhannya. Di Indonesia ada beberapa macam bahan bakar minyak diesel yang ada di pasaran antara lain: industrial diesel oil (IDO) , marine fuel oil (MFO), automotive diesel oil (ADO)/high speed diesel oil (HSD)/ minyak solar. Khusus minyak solar untuk kendaraan bermotor yang beredar di Indonesia spesifikasinya mengikuti SK Dirjen Migas yang berlaku ada dua jenis yaitu minyak solar 48 dan minyak solar 51/dex yang spesifikasinya dapat dilihat pada tabel 1.1. Bahan bakar minyak diesel yang baik harus memiliki karakteristik yang meliputi antara lain viskositas yang sesuai , angka setana dan bebas dari zat-zat pengotor atau zat kimia yang merugikan sehingga dilakukan pengujian yang mengacu spesifikasi yang berlaku. Dalam penelitian ini kita membatasi pembahasan pada angka setana. Angka setana pada bahan bakar minyak diesel menunjukkan kualitas penyalaan apabila nilai angka setana rendah akan memerlukan suhu yang sangat tinggi untuk penyalaannya, sebaliknya apabila angka setana tinggi memerlukan titik penyalaan sendiri yang lebih rendah sehingga angka setana yang lebih tinggi akan mengurangi angka detonasi di dalam mesin. Jika detonasi pada mesin terjadi cukup lama akan merusak bagian-bagian mesin atau bunyi mesin akan keras.
Tabel 1.1. SPESIFIKASI BAHAN BAKAR MINYAK JENIS MINYAK SOLAR PSO PUBLIC SERVICE OBLIGATION (PSO)
Biodiesel Bahan bakar yang dihasilkan dari minyak nabati antara lain disebut biodiesel yaitu merupakan senyawa ester alkil dari minyak nabati dengan alkohol yang dihasilkan melalui proses transesterifikasi/esterifikasi dan mempunyai sifat fisika mendekati minyak solar/diesel. Secara teknis disebut B100 (100% murni biodiesel). Biodiesel dapat dimanfaatkan sebagai pencampur minyak solar atau sebagai salah satu pengganti minyak solar/minyak diesel, baik untuk bahan bakar transportasi maupun industri. Dalam pemakaiannya minyak nabati sebagai bahan bakar diesel dapat dilakukan melalui beberapa pilihan, antara lain: ·Crude vegetable oil murni ·Campuran crude vegetable oil dengan bahan bakar diesel fosil ·Refined vegetable murni ·Campuran refined vegetable dengan bahan bakar diesel fosil ·Methyl/ethyl ester vegetable murni ·Campuran methyl/ethyl ester dengan bahan bakar diesel fosil Perbedaan antara crude dan refined vegetable oil dengan bahan bakar diesel dari fosil, antara lain: ·Densitas dan viskositas lebih tinggi dari bahan bakar diesel fosil, yang mempengaruhi atomisasi bahan bakar dalam ruang bakar motor diesel. Atomisasi yang kurang baik akan menurunkan daya mesin dan menyebabkan terjadinya pembentukan deposit yang berlebihan pada ruang bakar dan bagian-bagian motor yang bersentuhan dengan hasil pembakaran. ·Temperatur distilasi menunjukkan dapat terjadi perengkahan termal pada suhu yang kemungkinan dijumpai oleh semprotan bahan bakar di dalam motor diesel pemasukan udara secara alamiah. Distilasi dihentikan sebelum titik didih akhir karena berbau tajam dan berasap. ·Nilai kalori lebih rendah dari bahan bakar diesel fosil, untuk membangkitkan 1 kW daya diperlukan bahan bakar nabati yang lebih banyak dari bahan bakar diesel fosil. Ini menunjukkan konsumsi bahan bakar nabati lebih tinggi dari bahan bakar fosil. Dari penelitian-penelitian yang telah dilakukan untuk mempelajari berbagai efek pemakaian minyak nabati sebagai bahan bakar motor diesel, baik sebagai bahan bakar pengganti (diesel fuel substitute) maupun sebagai substitusi bahan bakar diesel (diesel fuel extender) menunjukkan bahwa kinerja motor yang memakai minyak nabati sebagai bahan bakar adalah dekat dengan kinerja motor diesel. Tetapi studi selanjutnya menunjukkan bahwa ada beberapa masalah praktis yang harus dipecahkan sebelum teknologi ini dapat digunakan dalam praktek. Masalah ini disebabkan oleh perbedaan dasar pada sifat-sifat fisika kimia antara minyak nabati dan bahan bakar diesel fosil. Sifat-sifat fisika dan kimia ini akan menyebabkan atomisasi minyak nabati pada sistem injeksi akan lebih jelek dari pada bahan bakar fosil. Untuk mendapatkan kinerja yang optimum pada sistem injeksi motor diesel ada tiga pilihan yang dapat dilakukan, yaitu: (1)Modifikasi sifat-sifat fisika dan kimia minyak nabati sesuai dengan sifat-sifat fisika dan kimia bahan bakar diesel fosil. (2)Modifikasi peralatan injeksi untuk mendapatkan atomisasi yang memuaskan. (3)Kombinasi dari kedua modifikasi di atas. Kelihatannya apa yang dilakukan sekarang ini dikonsentrasikan pada pilihan (1), yaitu modifikasi sifat-sifat fisika kimia minyak nabati sebagai berikut: 1)Menggunakan campuran minyak nabati dengan bahan bakar diesel fosil. 2)Mengubah komposisi kimiawinya melalui suatu proses sederhana, seperti proses transesterifikasi. Cara pendekatan pemilihan pemakaian minyak nabati sebagai bahan bakar diesel adalah dengan membandingkan sifat-sifat fisika kimia minyak nabati dengan spesifikasi bahan bakar diesel fosil. Bila sifat-sifat fisika kimia minyak nabati memenuhi spesifikasi bahan bakar diesel fosil, maka minyak nabati tersebut dapat digunakan pada motor diesel sesuai klasifikasinya. Sebaliknya bila tidak memenuhi spesifikasi bahan bakar diesel fosil, maka dapat dilakukan pencampuran minyak nabati dengan bahan bakar diesel fosil untuk mendekati sifat-sifat fisika kimia bahan bakar diesel fosil.
Biodiesel telah digunakan di beberapa negara, seperti Brazil dan Amerika, sebagai pengganti solar. Biodiesel didapatkan dari minyak tumbuhan seperti sawit, kelapa, jarak pagar, kapok, dsb . Beberapa lembaga riset di Indonesia telah mampu menghasilkan dan menggunakan biodiesel sebagai pengganti solar, misalnya BPPT, IPB serta Pusat Penelitian Pendayagunaan Sumber Daya Alam dan Pelestarian Lingkungan ITB. Biodiesel mengandung sulfur yang relatif rendah serta angka setana yang lebih tinggi dibanding solar sehingga menambah daya tarik penggunaan biodiesel. Pada penggunaan mesin diesel, tingginya kandungan sulfur merupakan salah satu kendala. Keunggulan lain biodiesel adalah menurunkan emisi dari mesin diesel yang sangat berbahaya bagi kesehatan manusia, terbuat dari bio-oil yang merupakan sumber daya terbaharui (renewable), bersifat biodegradable (dapat terurai oleh mikroba-mikroba yang terdapat di lingkungan), memiliki efek pelumasan terhadap mesin, menurunkan koefisien gesek pompa dan melindung `cam-profile` pompa, meningkatkan efisiensi pembakaran di dalam mesin.
Dengan demikian penelitian penggunaan biodiesel sebagai pengganti bahan bakar minyak diesel di negeri ini harus dilakukan secara kesinambungan berikut aspek-aspek teknisnya. Maksud dan Tujuan Dilaksanakannya Penelitian Maksud dari penelitian ini adalah untuk mendorong berkembangnya penggunaan biodiesel di Indonesia untuk pengganti atau pencampur bahan bakar minyak diesel. Tujuan dari penelitian ini adalah memberikan masukan data teknis tetang salah satu kegunaan dan keunggulan karakteristik biodiesel.
Gambar 1.1 percontoh minyak solar dan biodiesel
Percontoh yang di uji dengan mencampurkan bahan bakar minyak diesel (minyak solar) dengan biodiesel kemudian dimasukkan kedalam botol percontoh dan diberi label sesuai dengan persentase pencampuranya yaitu: Biodiesel 100% (B-100), Biodiesel 90% (B-90), Biodiesel 80% (B-80), Biodiesel 70% (B-70), Biodiesel 60% (B-60), Biodiesel 50% (B-50), Biodiesel 40% (B-40), Biodiesel 30% (B-30), Biodiesel 20% (B-20), Biodiesel 10% (B-10), minyak solar 100% (S-100). Pengujian Percontoh dilakukan dengan menguji seluruh percontoh pada mesin CFR F_5 dengan menggunakan metoda ASTM D 613 untuk mendapatkan nilai angka setananya.
Gambar 1.2. Blending minyak solar dengan biodiesel
Gambar 1.3. Percontoh hasil blending
Gambar 1.4. Pengujian percontoh di mesin CFR-F5
Hasil pengujian yang didapat Dengan menggunakan mesin uji CFR –F5 dan menggunakan metode uji ASTM D-613 (terlampir), untuk semua percontoh didapatkan hasil sebagai berikut :
Tabel 1.2. Hasil Pengujian Percontoh No Identitas Percontoh Metode Uji Hasil 1 B-100 ASTM D 613 62,3 2 B-90 ASTM D 613 62 3 B-80 ASTM D 613 58,8 4 B-70 ASTM D 613 57,9 5 B-60 ASTM D 613 56,5 6 B-50 ASTM D 613 54,3 7 B-40 ASTM D 613 53,5 8 B-30 ASTM D 613 52,1 9 B-20 ASTM D 613 51,2 10 B-10 ASTM D 613 50,3 11 S-100 ASTM D 613 48,2
Grafik 3.1. Angka setana-Prosentase campurannya
Pembahasan dan Kesimpulan Dari hasil pengujian yang dilakukan untuk semua percontoh baik itu Biodiesel 100%, Solar 100% atau campurannya sama sekali tidak ada masalah dalam proses pengujian baik itu pada injektor mesin atau filter bahan bakar mada mesin uji, sedangkan untuk nilai angka setana pada campuran 10% (B-10) biodiesel cukup siknifikan bisa sampai 2,1;pada campuran 20% (B-20): 0,9; pada campuran 30% (B-30): 0,9 dan seterusnya seperti terlihat di tabel dan grafik diatas. Peningkatan angka setana hampir linier sampai 100% biodiesel (B-100), sehingga dapat disimpulkan bahwa Biodiesel sangat bagus untuk campuran bahan bakar minyak diesel/minyak solar sebagai peningkat angka setana/Cetana number booster I dalam pembuatan menuju minyak solar yang berkualitas tinggi dan ramah lingkungan.
Daftar Pustaka 1.Srinivasa, P. And Gopalakrishnan, K. V., Vegetable Oils and Their Methyl Ester as Fuels for Diesel Engines, Indian J. Technology, 29 (1991) 292. 2.Kusy, Paul F., Transesterification of Vegetable Oils for Fuels, Vegetable Oil Fuel, Proceedings of the International Coference on Plant and Vegetable Oils as Fuels, ASAE, (1982) 127. 3.La Puppung, P., Beberapa Minyak Nabati yang Mamiliki Potensi sebagai Bahan Bakar Alternatif untuk Motor Diesel, Lembaran Publikasi Lemigas , 4 (1985) 34. 4.Seminar dan workshop bio-fuel DESDM 2006 5.ASTM D 613 6.SNI Biodiesel
Tidak ada komentar:
Posting Komentar