Biodiesel (monoalkil ester) adalah salah satu bahan bakar alternatif, yang diperoleh dengan transesterifikasi trigliserida dengan alkohol monohidrat. Biodiesel merupakan alternatif yang tidak beracun dan bahan bakar alternatif yang biodegradable yang diperoleh dari sumber terbarukan.
Selain itu, biodiesel juga memiliki kadar oksigen yang tinggi dimana kadar oksigen yang tinggi tersebut menyebabkan pembakaran yang sempurna dalam mesin diesel sehingga gas buangan yang dihasilkan mengandung partikulat, karbon dioksida, karbon monoksida, dan SOx yang rendah.
Ada empat metode utama untuk menghasilkan biodiesel, yaitu menggunakan langsung minyak nabati, microemulsi, thermal cracking dan transesterifikasi. Dari empat cara tersebut, metode yang paling umum digunakan untuk membuat biodiesel adalah transesterifikasi.
1. Transesterifikasi dengan Katalis Homogen
Katalis homogen dikategorikan menjadi katalis basa dan asam. Transesterifikasi katalis homogen terutama basa membutuhkan bahan baku dengan kemurnian tinggi.
a. Transesterifikasi Katalis Basa Homogen
Sekarang, biodiesel diproduksi secara umum dari katalis basa homogen, seperti alkaline metal alkoxides dan hydroxide. Katalis yang dipakai biasanya natrium hidroksida atau kalium hidroksida dengan konsentrasi 0,4 % sampai 2% dari berat minyak.
Proses ini banyak dipakai di industri karena kondisi reaksi sederhana, konversi tinggi dalam waktu singkat, aktivitas katalis tinggi, dan banyak tersedia.
Namun proses ini memiliki keterbatasan yaitu sensitif terhadap kemurnian dari reaktan, kadar asam lemak bebas (ALB), dan kandungan air reaktan. Ketika minyak memiliki banyak asam lemak bebas dan air, maka reaksi biodiesel tidak terbentuk melainkan menjadi sabun.
b. Transesterifikasi Katalis Basa Heterogen
Salah satu cara lain memproses trigliserida untuk produksi biodiesel adalah menggunakan katalis asam. Katalis asam seperti asam sulfat, asam klorida, dan asam sulfanilat sering dipilih.
Penggunaan alkohol berlebih mengurangi waktu secara signifikan. Keuntungan dari katalis asam adalah tidak sensitif terhadap ALB bahan baku, namun sensitif terhadap air, dan kerugiannya adalah korosi yang dapat disebabkan oleh asam, temperatur yang lebih tinggi, dan waktu yang lebih lama.
2. Transesterifikasi dengan Katalis Heterogen
Dibandingkan katalis homogen, katalis heterogen berbeda fasa dengan campuran, menyebabkan pemisahan yang mudah dan digunakan ulang. Penggunaan katalis ini tidak menyebabkan sabun, sehingga mempermudah pencucian dan meningkatkan efisiensi dan keuntungan.
a. Transesterifikasi Katalis Basa Padat
Banyak dari katalis padat adalah basa yang menyelimuti area permukaan dan lebih aktif dibanding katalis asam padat. Salah satu contoh umum katalis padat basa adalah zeolite, CaO, dan MgO.
CaO dan MgO murah dan banyak tersedia, aktivitas katalis yang tinggi, dan namun CaO becampur dengan campuran reaksi, meskipun dapat dihilangkan dengan pencucian basah, keuntungan dari katalis heterogen menjadi hilang. CaO banyak digunakan karena umur katalis panjang, aktifits katalis tinggi, dan membutuhkan kondisi reaksi sedang.
b. Transesterifikasi Katalis Asam Heterogen
Meskipun aktivitas katalisnya rendah, katalis asam padat banyak digunakan secara industri dikarenakan variasi dari asam dengan kekuatan asam bronsted atau lewis yang berbeda –beda, dibandingkan katalis asam homogen.
Penggunaan katalis asam padat memiliki keuntungan seperti tidak sensitif terhadap FFA, esterifikasi dan transesterifikasi terjadi secara simultan, pemisahan katalis yang mudah dan mengurangi masalah korosi. Salah contoh katalis ini adalah Nafion-NR50, sulfated zirconiadan tungstated zirconia, kerugian transesterifikasi ini adalah harganya mahal,danaktivitas katalisnya rendah.
No comments:
Post a Comment