Kamis, 14 Juni 2012

Makalah Ilmiah Tugas Akhir MKU Bhs. Indonesia


tugas bapak Dalian : )



PEMANFAATAN MINYAK JARAK PAGAR SEBAGAI ALTERNATIF PENGGUNAAN BAHAN BAKAR FOSIL

MAKALAH ILMIAH


Oleh :

me..^^


Disusun dan diajukan sebagai tugas akhir
 Mata Kuliah Umum Bahasa Indonesia




UPT MKU BAHASA INDONESIA
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2012

BAB I
PENDAHULUAN
I.1   Latar Belakang
Indonesia saat ini sedang mengalami krisis bahan bakar. Setiap harinya persediaan bahan bakar semakin menipis. Hal ini disebabkan karena bahan bakar minyak yang berasal dari fosil-fosil yang telah berusia jutaan tahun tidak dapat diperbaharui. Inilah yang menyebabkan harga bahan bakar sewaktu-waktu dapat naik. Jika kenaikan harga bahan bakar minyak naik, maka akan menyulitkan masyarakat miskin Indonesia. Sehingga dibutuhkanlah alternatif lain yang dapat mengganti ketergantungan masyarakat Indonesia terhadap bahan bakar fosil dengan harga yang ekonomis.
Fluktuasi harga minyak mentah di pasaran dunia sangat mempengaruhi kestabilan ekonomi Indonesia. Indonesia sebagai negara yang kaya akan sumber daya alam (biodiversity), mencoba mengalihkan ketergantungan akan sumber energi fosil ke arah diversifikasi sumber energi alternatif lain. Secara bersama-sama, semua instansi penelitian yang ikut serta dalam usaha pengembangan dan pemasyarakatan biodiesel di Indonesia berserikat membentuk Forum Biodiesel Indonesia (FBI). Titik berat pengembangan teknologi biodiesel adalah pada minyak jarak pagar. Minyak jarak dikembangkan karena dapat tumbuh di dataran yang tandus dan bercurah hujan rendah sehingga sangat cocok dibudidayakan di Indonesia (Beuna, 2007).
Sebagai negara agraris, Indonesia dianugerahi kekayaan alam yang melimpah. Beberapa diantaranya potensial dijadikan bahan baku energi alternatif, yakni jarak pagar, kelapa sawit, kelapa, singkong, tebu, dan sagu.  Dari beberapa tanaman penghasil bahan bakar tersebut, jarak pagar paling potensial untuk dikembangkan. Selain sangat mudah dibudidayakan, tanaman ini dapat tumbuh di lahan marginal, bahkan di lahan bekas pertambangan. Di samping itu, tanaman ini memiliki kandungan minyak yang tinggi (Prihandana, 2007).
Berdasarkan uraian diatas, dapat diketahui bahwa jarak pagar memiliki potensi sebagai salah satu alternatif dalam penggunaan bahan bakar. Dasar pemikiran yang melandasi disusunnya makalah ini adalah untuk mengkaji lebih detail pemanfaatan potensi tanaman jarak pagar sebagai pengganti bahan bakar fosil, serta pembuatannya. Jika dikembangkan, hal ini akan memberikan nilai positif bagi masyarakat Indonesia kelak. Selain itu, akan menginspirasi banyak pihak untuk memanfaatkan minyak jarak pagar. Dan ketergantungan terhadap energi fosil pun dapat dikurangi. 
I.2   Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut maka dirumuskan beberapa masalah yaitu:
1.      Bagaimana deskripsi tanaman jarak dan potensinya sebagai alternatif bahan bakar?
2.      Apa keunggulan biodiesel dari tanaman jarak pagar?
3.      Bagaimana pembuatan dan aplikasi minyak jarak pagar mentah dan murni (biodiesel)?
I.3  Tujuan
Tujuan penulisan karya tulis ilmiah ini adalah sebagai berikut:
1.      Menjelaskan deskripsi tanaman jarak pagar dan potensinya sebagai alternatif bahan bakar.
2.      Menjelaskan keunggulan biodiesel dari tanaman jarak pagar
3.      Menjelaskan  pembuatan dan aplikasi minyak jarak pagar mentah dan murni (biodiesel).

BAB II
PEMBAHASAN
II.1    Jarak Pagar dan Potensinya sebagai Alternatif Bahan Bakar
Jarak pagar yang dalam dunia ilmiah disebut Jathropha curcas L. merupakan jenis tanaman yang sesungguhnya sangat tidak asing bagi masyarakat Indonesia. Hal ini terbukti dari aneka ragam nama daerah yang diberikan kepadanya, seperti jarak kosta (Jawa), jirak (Sumatra), balacai (Maluku) atau kaleke paghar (Madura), dan lain-lain. Di daerah yang relatif kering atau agak gersang, Jarak pagar adalah salah satu dari segelintir jenis tanaman yang mampu bertahan hidup subur dan terlihat hijau hijau nyaris sepanjang tahun, kecuali di musim kemarau yang ekstrem kritis. Biasanya jarak ditanam sebagai tanaman hias atau tanaman pagar yang serba guna. Tingginya  biasanya 3-6 meter, terkadang juga bisa mencapai tinggi lebih dari itu pada lahan yang subur dan perkembangannya tidak tertanggu (terutama oleh manusia) (Sri, 2006).
Pada kondisi normal tiap tandan biasanya berisi 10 buah atau lebih. Warna buah hijau ketika masih muda, kemudian berubah kuning menjelang/setelah matang, dan akhirnya menjadi coklat kalau sudah kering. Buah menjadi matang 2-4 bulan setelah pembuahan. Di dalam buah terdapat 3 biji yang masing-masing menempati ruang terpisah, berbentuk agak membulat pada varietas berbiji kecil atau lonjong pada yang berbiji besar. Panjang biji 2-2,5 cm, berwarna hitam kusam atau sedikit pucat. Kulitnya retak di sana-sini bila telah kering sehingga profil permukaannya menjadi tidak licin. Daging bijinya banyak mengandung minyak sehingga di masa penjajahan sering dimanfaatkan sebagai pengganti minyak untuk penerangan, khususnya di daerah pedesaan (Sri, 2006).
Produk utama tanaman jarak pagar adalah minyak mentah jarak pagar/CJO (crude jathropa oil) yang dapat digunakan sebagai pengganti minyak tanah. Namun sebaiknya menggunakan kompor bertekanan (sumbu sedikit diubah). Dapat juga menggunakan  kompor biasa, namun ada takaran tertentu karena minyak mentah jarak pagar lebih kental daripada minyak tanah, sehingga sulit sumbu kompor biasa untuk menyuplai minyak ke api.  Selain minyak jarak pagar mentah, produk utama lainnya adalah minyak murni jarak pagar/PPO (pure plant oil), yang dapat digunakan sebagai pengganti bahan bakar mobil (petrosolar/solar/biodiesel). Efeknya mesin mobil lebih awet, dan kurang emisi. Dapat juga digunakan untuk mesin putaran tinggi seperti genset, mesin pompa air, mesin penggerak traktor tangan, pengeringan teh, dan mesin penggerak kapal nelayan. PT PLN bahkan menggunakannya sehingga menurunkan biaya Rp300/kWh (Prihandana, 2007).
II.2    Keunggulan Biodiesel dari Tanaman Jarak Pagar
Tanaman jarak pagar menghasilkan biji yang memiliki kandungan minyak cukup tinggi, yaitu sekitar 30-50%. Minyak yang dihasilkan dari jarak pagar sangat potensial untuk dimanfaatkan sebagai bahan bakar alternatif. Sebagai perbandingan, bahan baku minyak diesel adalah hidrokarbon yang mengandung 8-10 atom karbon per molekul. Sementara hidrokarbon yang terkandung pada minyak jarak pagar adalah 16-18 atom karbon per molekul sehingga viskositas minyak jarak lebih tinggi (lebih kental) dan daya pembakarannya sebagai bahan bakar masih rendah. Oleh sebab itu, minyak jarak dapat digunakan sebagai bahan bakar (Hambali, 2006).
Kenyataannya kini populasi alami Jarak Pagar bisa dijumpai di kawasan neotropik.sar merupakan daerah asal jenis ini. Dari situ Jarak Pagar  tersebar hingga di hampir seluruh penjuru tropik dan subtropik. Dilaporkan juga bahwa jenis ini dimulai dieksploitasi oleh Amerika sebagai sumber energi baru/tambahan. Preferensi terhadap Jarak pagar atau curcas biodiesel, nama umum yang diberikan kepada minyak yang dieskstrak dari biji Jarak pagar, bukan tanpa alasan. Banyak pertimbangan mengapa orang kini cenderung untuk memacu perkembangan biodiesel, antara lain (Sri, 2006):
1.      Curcas biodiesel adalah sumber energi produk pertainan yang terbaharui.
2.      Curcas biodiesel, sebagai bahan energi, tidak bersifat toksik (beracun) mudah terurai secara biologis (biodegradable, kadar sulfur rendah atau bahkan tidak ada, memiliki kandungan oksigen lebih tinggi sehingga lebih menjamin proses pembakaran yang sempurna.
3.      Daya pelumasnya tinggi sehingga meningkatkan efisiensi mesin.
4.      Emisinya bersih sehingga berpeluang mengurangi polusi udara berupa karbon monoksida, hidrokarbon, dan racun-racun lainnya, dengan demikian sesuai dengan persyaratan internasional yang kini semakin ketat. Studi sejauh ini menunjukkan bahwa pengunaan biodiesel secara tajam mengurangi risiko kanker.
5.      Curcas biodiesel dengan mudah dapat dicampur dengan minyak diesel biasa dan dapat digunakan untuk berbagai ragam mesin diesel tanpa harus melakukan modifikasi apa pun.
6.      Kinerja curcas biodiesel ternyata juga sama atau bahkan dalam hal-hal tertentu lebih bagus dibandingkan dengan minyak diesel biasa.
Biodiesel memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan bahan bakar diesel dari minyak bumi. Biodiesel dapat dicampur dengan bahan bakar diesel minyak bumi dalam berbagai rasio. Campuran 20% biodiesel dan 80% bahan bakar diesel minyak bumi disebut B20. Campuran B20 mengurangi emisi, harganya relatif murah, dan tidak memerlukan modifikasi mesin. Jika 0,4-5% biodiesel dicampur dengan bahan bakar diesel minyak bumi otomatis akan meningkatkan daya lumas bahan bakar. Biodiesel dari jarak pagar dapat digunakan sebagai pemanas berbahan bakar diesel, penerangan, dan kompor. Dapat juga menjadi pengganti bahan bakar model pesawat dalam mesin model pesawat, pembersih untuk komponen mesin yang berminyak, sebagai pelumas mesin, pembakar keramik dalam tungku, dan sebagai pembersih tumpahan minyak bumi di atas tanah atau air.  Selain itu, biodiesel tidak secara spontan meletup dalam keadaan normal karena mempunyai titik bakar yang tinggi, yaitu 150 derajat Celcius. Hal ini berbeda dengan bahan bakar diesel minyak bumi yang titik bakarnya hanya 52 derajat Celcius (Nur, 2006).
Kajian menunjukkan bahwa biodiesel dapat didegradasi secara biologis empat kali lebih cepat daripada bahan bakar diesel minyak bumi, yaitu mencapai 98% dalam tiga minggu. Akibat biodegradasi secara biologis, emisi dan bau yang tidak sedap dapat dikurangi. Emisi biodiesel jauh lebih rendah daripada emisi diesel minyak bumi. Biodiesel mempunyai karakkteristik emisi seperti berikut (Nur, 2006):
1.      Emisi karbon dioksida netto CO2 berkurang 100%
2.      Emisi sulfur dioksida berkurang 100%
3.      Emisi debu berkurang 40-60%
4.      Emisi karbon monoksida (CO) berkurang 10-50%
5.      Hidrokarbon aromatik poliskiklik (PAH) berkurang, terutama PAH yang beracun seperti: phenanthren berkurang 97%, benzofloroanthen berkurang 56%, aldehida, dan senyawa aromatik berkurang 13%.
II.3    Pembuatan dan Aplikasi Minyak Jarak Pagar Mentah dan Murni (Biodiesel)   
Biji yang telah dipanen dikeringkan kemudian dikupas secara manual guna memisahkan biji dari kulitnya. Biji yang telah dikupas langsung dipecah untuk memisahkan tempurung biji dengan daging biji, kemudian dikeringkan dan dipres menggunakan mesin pengepres untuk mendapatkan minyak. Minyak yang masih kotor dimurnikan. Untuk menghasilkan biodiesel, minyak yang telah dimurnikan dicampur dengan metanol atau etanol guna mengurangi viskositas (kekentalan) dan meningkatkan daya pembakaran. Biji jarak yang telah dipanen harus segera diolah, karena penyimpanan akan menurunkan rendemen (Nur, 2006).
Ada dua metode dasar utnuk memperoleh minyak pagar dari biji, yaitu pengepresan dan ekstraksi pelarut. Proses pengepresan biasanya meninggalkan ampas yang masih mengandung 7-10% minyak. Sedangkan pada proses ekstraksi pelarut, mampu mengambil minyak optimal, sehingga ampasnya hanya kurang dari 0,1% dari berat keringnya. Cairan pelarut yang paling populer digunakan adalah heksana teknis atau eter minyak bumi dengan rentang 60-70 derajat Celcius. Bungkil atau biji giling umumnya tidak bisa langsung diekstraksi karema partikel-partikelnya yang halus sering kompak sehingga mengakibatkan penyumbatan di dalam bejana ekstraksi (cairan pengekstrak tidak bisa menerobos di antara partikel-partikel padat yang diekstrak). Berdasarkan hal ini, sebelum proses ekstraksi, bungkil atau biji giling harus diubah bentuknya menjadi serpihan agar ekstraksinya berlangsung lancar. Bentuk serpihan membuat padatan yang diekstrak stabil dan mudah diterobos cairan pengeksetrak. Ekstraktor minyak yang berskala kecil yang berkapasitas olah 1/2-5  ton biji jarak pagar. (Nur, 2006).
Gambar II. 1 Diagram proses pengambilan minyak dati biji jarak pagar  (Nur, 2006).
Ekstraksi  biji jarak dapat dilakukan dengan alat pengepresan tipe hidrolik atau tipe berulir.  Alat pengepres tipe hidrolik berkapasitas lebih rendah, tetapi mampu menghasilkan rendemen minyak lebih besar. Sejumlah alat pengepres hidrolik mensyaratkan biji jarak harus dikupas. Dengan demikian yang dipres hanya inti biji (kernel) yang akan menghasilkan minyak yang relatif lebih jernih. Untuk alat penyaring tersedia dua tipe alat penyaringan yakni, tipe flat dan cloth. Alat penyaring tipe cloth ini direkomendasikan jika bahan baku minyak jarak relatif sedikit (Prihandana, 2007).
Minyak jarak mentah digunakan untuk mengganti minyak tanah sebagai bahan bakar kompor. Saat ini telah tersedia sejumlah tipe  kompor untuk minyak jarak mentah. Jenis kompor yang  dapat digunakan dengan bahan bakar minyak jarak mentah 100% adalah kompor bertekanan dan kompor yang dibuat PT Pura, Kudus. Namun, jika ingin tetap emnggunakan kompor minyak tanah biasa, disarankan mencampur minyak jarak mentah dengan minyak tanah dengan perbandingan 10 : 90 (10% minyak jarak mentah : 90 % minyak tanah). Minyak jarak lebih kental dibandingkan dengan minyak tanah sehingga sumbu kompor biasa tidak mampu menyuplai minyak ke api dengan lancar. Kompor bertekanan mirip dengan kompor-kompor yang digunakan oleh penjual jajanan gorengan di tepi jalan, tetapi piapa pengaliran bahan bakar sedikit diubah untuk mengencerkan minyak jarak mentah dengan pemanasan (Prihandana, 2007).
Proses pembuatan biodiesel dari minyak nabati disebut transesterifikasi (trans-ester-ifikasi. Namun, sebelum ditransesterifikasi minyak biasanya mengalami sejumlah tahap pemurnian. Tahap ini dilakukan untuk menghilangkan berbagai bahan yang tidak diinginkan/degumming seperti fosfatida, asam lemak bebas, lilin, tokoferol atau zat warna yang dapat memperlambat reaksi. Transesterifikasi merupakan perubahan bentuk dari satu jenis ester menjadi bentuk ester yang lain. Bahan baku untuk proses produksi biodiesel adalah alkohol, dan katalis. Selama proses transesterifikasi, komponen gliserol dari minyak diganti dengan alkohol, baik etanol (terbuat dari padi-padian) maupun metanol (terbuat dari batu bara, gas alam, atau kayu). Metanol lebih dipilih daripada etanol karena mampu memproduksi reaksi biodiesel yang lebih stabil, dan harganya lebih murah. Proses metanolisis berkatalis alkali dapat dilakukan pada suhu ruangan dan akan menghasilkan ester lebih dari 80% beberapa saat setelah dilangsungkan (sekitar 5 menit). Sedangkan katalis, diperlukan agar hasil esternya memuaskan. Katalis adalah suatu bahan yang digunakan untuk  memulai reaksi dengan bahan lain. Katalis yang mungkin untuk reaksi biodiesel adalah natrium hidroksida (NaOH) dan kalium hidroksida (KOH). Kalium hidroksida  dapat digunakan jika natrium hidroksida tidak tersedia (Nur, 2006).
Salah satu masalah dalam proses metanolisis adalah kenyataan bahwa alkohol mempunyai daya larut yang buruk pada bahan berlemak. Proses transesterfikasi tidak akan berlangsung baik jika campuran reaksi tidak dihomogenasikan. Ketika metil ester dan gliserida pasrial diproduksi, akan tersedia sebagai pelarut umum untuk minyak dan alkohol, sehingga dua fase semula segera tercampur menjadi satu/netralisasi. Setelah tahap transesterfikasi, lapisan gliserol harus dipisahkan dan dibuang dari campuran reaksi untuk membuat biodiesel lebih encer. Pemisahan fase berlangsung dengan menggunakan filter. Setelah fase pemisahan selesai,  kedua lapisan bagian atas (ester) dan fase bagian bawah (gliserol) harus dimurnikan untuk  mencapai hasil ester yang maksimal. Gliserol dan gliserida dapat dibuang dengan mengubahnya menjadi trigliserida yang dapat dengan mudah dipisahkan dari produk metil ester (Nur, 2006).
Langkah terakhir adalah Bleaching (dekolorisasi). Bleaching adalah proses penghilangan pigmen (zat warna) dalam minyak mentah baik yang terlarut maupun yang terdispersi melalui proses absorbsi (penyerapan). Pigmen minyak nabati adalah karotenoid, klorofil, dan phaetin. Keseluruhan proses pembuatan minyak jarak murni adalah untuk menghilangkan rasa, dan bau yang tidak enak. Selain itu juga  bertujuan untuk memperpanjang masa simpan minyak sebelum dikonsumsi atau digunakan sebagai bahan baku atau bahan mentah untuk industri (Arnata, 2012).
BAB III
PENUTUP
III.1  Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari makalah ini adalah sebagai berikut:
1.      Tanaman jarak berpotensi menghasilkan minyak mentah jarak pagar/CJO (crude jathropa oil) dan minyak murni jarak pagar/PPO (pure plant oil) sebagai oengganti bahan bakar.
2.      Biodiesel dari tanaman jarak memiliki keundungan sebagai bahan energi, tidak bersifat toksik (beracun), sumber energi produk pertainan yang terbaharui. mengurangi polusi udara, mudah dapat dicampur dengan minyak diesel biasa, kinerja curcas biodiesel ternyata juga sama atau bahkan lebih bagus dari minyak diesel biasa,, harganya relatif murah, dan tidak memerlukan modifikasi mesin, serta tidak secara spontan meletup dalam keadaan normal karena titik bakar yang tinggi.
3.      Pembuatan minyak jarak melalui degumming, netralisasi, dan bleaching. Minyak jarak mentah dapat diaplikasikan dengan menggunakan kompor, dan minyak jarak murni sebagai biodiesel
III.2  Saran
Saran bagi pembaca jika ingin mengkaji  dan menyunting ulang makalah ini akan lebih baik jika pembahasan mengenai cara pemgolahan dapat diperdetail.

DAFTAR PUSTAKA
Arnata, I Wayan. 2012. Teknologi Pengolahan PPO. [Online]. Tersedia: http://staff.unud.ac.id/arnata/files/2011/04/TEKNOLOGI-PENGOLAHAN-PPO.pdf. Diakses  pada tanggal 27 Mei 2012.
Beuna, Teuku. 2007. Inovasi: Energi Alternatif Bikin Irit! (Biodiesel di Indonesia, Sekarang dan Nanti). Jakarta: LIPI Press
Hambali, Erliza. 2006. Jarak Pagar: Tanaman Penghasil Biodiesel. Bogor: Penebar Swadaya
Nur, Andi. 2006. Biodiesel Jarak Pagar: Bahan Bakar Alternatif yang Ramah Lingkungan. Jakarta: Agromedia Pustaka
Prihandana, Rama. 2007. Meraup Untung dari Jarak Pagar. Jakarta: Agromedia Pustaka
Sri, Made. 2006.  Budi Daya Jarak Pagar (Jatropa Curcas L.) Sumber biodiesel, Menunjang Ketahanan Engergi Nasional. Jakarta: LIPI Press 

2 komentar:

  1. yah.. sayang sekali hardisk saya lagi rusak parah, dan file nya nyangkut disitu... semoga laman ini bisa jadi inspirasi kamu dalam menyusun tugas yaa :) tetap semangat dn jangan bosan mmbaca ^_^

    BalasHapus