Selasa, 01 November 2011

Pemanfaatan Biji jarak menjadi bahan bakar minyak energi alternatif


Latar Belakang

       Pada saat ini bahan bakar minyak (BBM) yang ada di pasaran disintesa dari produk petro kimia yang menggunakan bahan baku berasal dari minyak bumi.  Ketersediaan minyak bumi sangat terbatas dan merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui, sehinggaharganya akan semakin meningkat. Indonesia yang saat ini dikenal sebagai salah satu negara pengekspor minyak bumi diperkirakan juga akan mengimpor bahan bakar minyak pada 20 tahun mendatang, karena produksi dalam negeri tidak dapat lagi memenuhi permintaan pasar yang meningkat cepat akibat pertumbuhan penduduk dan industri.penghematan BBM yang dituangkan dalam Instruksi Presiden    No. 10 tahun 2005.  Inpres ini mengatur tentang langkah-langkah yang harus dilaksanakan dalam rangka penghematan BBM.Selain upaya penghematan, maka upaya untuk mengatasi krisis BBM juga dapat dilakukan dengan mengalihkan pemanfaatan energi fosil (minyak) kepada energi yang terbarukan(renewable energy) .Upaya ke arah penyediaan bahan bakar alternatif selain bahan bakar fosil terus diupayakan,antara lain dengan mengubah bentuk mesin serta menyediakan sumber energi lain selain bahan fosil.  Di Indonesia, Penelitian tentang alternatif pengganti bahan bakar fosil sudah lama dilakukan yaitu dengan mencari bahan baku atau sumber daya alam yang dapat diperbaharui Energi terbarukan yangdapat digunakan adalah etanol dan biodiesel yang bahan bakunya sangat melimpah di Indonesia.Bahan baku biodiesel atau etanol dapat berupa ketela pohon, tetes tebu, kelapa sawit atau biji jarak.  Tanaman-tanaman penghasil biodiesel ini juga dapat dimanfaatkan untuk menyerap gas-gas CO2 dari udara untuk mengurangi pemanasan global sebagaimana yang telah dicantumkan.



 Tujuan Penelitian

   Penelitian ini bertujuan untuk :
- Mengetahui komposisi kimia biji jarak

 -Mendapatkan metode ekstraksi minyak biji jarak yang terbaik yang dapatmenghasilkan  rendemen minyak tertinggi.

- Mengetahui komposisi asam lemak dari minyak biji jarak yang dihasilkan


Manfaat Penelitian

Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat diperoleh data dasar tentang sifat fisik dan komposisi biji jarak, proses pembuatan minyak jarak serta karakteristik dari minyak jarak. Data dasar tersebut berguna untuk merancang dan membangun alat pengepres minyak jarak yang dapat diterapkan di tingkat pengguna yaitu petani dan pengusaha minyak jarak. Dari data karakteristik minyak jarak juga dapat diketahui arah pemanfaatan minyak jarak, yang salah satunya adalah sebagai bahan bakar alternatif


Tanaman Jarak 

Tanaman jarak  (Jatropha curcas L.) dikenal sebagai jarak pagar, dan merupakan tanaman semak yang tumbuh dengan cepat hingga mencapai ketinggian 3-5 meter.  Tanaman ini tahan kekeringan dan dapat tumbuh di tempat-tempat dengan curah hujan 200 mm hingga 1500mm per tahun. Daerah penyebaran tanaman terletak antara 40oLS sampai 50oLU dengan ketinggian optimal 0-800 meter di atas permukaan laut .Tanaman jarak memerlukan iklim yang kering dan panas terutama pada saat berbuah.    Suhu yang rendah pada saat penanaman dan pembungaan akan sangat merugikan karena mudah terserang jamur.  Tanaman jarak pagar tumbuh di daerah tropis dan subtropis, dengan suhuoptimum 20 ± 35oC.    Kelembaban yang tinggi akan mendorong perkembangan jamur sehinggaakan menurunkan produktivitas.   Tanaman jarak pagar tergolong tanaman hari panjang, yaitutanaman yang memerlukan sinar matahari langsung dan terus menerus sepanjang hari.  Tanamantidak boleh terlindung dari tanaman lainnya, yang berakibat akan menghambat pertumbuhannya.Faktor utama yang berpengaruh terhadap tanaman adalah intensitas hujan, hari hujan perbulandan panjang bulan basah. Intensitas hujan yang tinggi dalam bulan-bulan basah, akan mengakibatkan timbulnya serangan cendawan dan bakteri, baik di bagian atas maupun bagiandalam tanah.  Pada saat berbunga dan berbuah membutuhkan bulan kering minimal 
usia 5 tahun. Buahnya berbentuk ellips dengan panjang 1 inchi dan memiliki 2-3 biji. Umur tanaman ini dapat mencapai 50 tahun .Saat ini cara bercocok tanam jarak masih dilakukan secara sederhana, dan biasanya dilakukanbersama-sama dengan tanaman palawija seperti jagung, padi gogo, kedele, kacang tanah danketela pohon. Penanaman jarak dilakukan dengan cara memasukkan 2-3 biji pada setiap lubang sedalam kira-kira 3 cm pada tanah yang telah digemburkan dan diratakan.    Waktu tanam perlu di sesuaikan dengan keadaan iklim setempat serta jenis jarak yang akan ditanam.   Penanaman sebaiknya dilakukan pada akhir musim hujan, untuk menjaga agar saat pembungaan tidak terkena hujan yang dapat mengakibatkan gugurnya bunga.  Untuk mempercepat perkembangandan pertumbuhan biji secara serentak, sebelum ditanam biji direndam selama 24 jam.Pemeliharaan tanaman dan pemupukan dapat dilakukan pada waktu tanaman berumur 3 minggu .Pemupukan dapat diberikan dua kali yaitu pada saat tanam dan setelah tanaman berumur 3-4minggu.  Dipakai system hara berimbang (NPK) dosis pemakaian per hektar lahan 200 kg urea,100 kg TSP dan 50 kg KCl.   Tiap pohon memerlukan 50 gra, campuran urea, TSP dan KCL2:2:1 pada saat tanam dan 20 gram urea setelah 3-4 minggu. 

Manfaat Tanaman Jarak 

Bagian tanaman jarak yang dapat dimanfaatkan adalah biji, akar, daun dan minyak dari bijinya.Bagian daun digunakan sebagai obat untuk penyakit koreng, eczema, gatal (pruritus), batuk sesak dan hernia.  Bagian akar digunakan untuk rematik sendi, tetanus, epilepsy, bronchitis pada anak-anak, luka terpukul, TBC kelenjar dan schizophrenia (gangguan jiwa). Bagian bijidigunakan untuk mengurangi kesulitan buang air besar (konstipasi), kanker mulut rahim dankulit (carcinoma of cervix and skin), visceroptosis/gastroptosis, kesulitan melahirkan dan retensiplasenta/ari-ari, kelumpuhan oton muka, TBC kelenjar, bisul, koreng, scabies ,infeksi jamur danbengkak.Minyak jarak dihasilkan dari biji buah jarak dengan proses ekstraksi menggunakan mesinpengepres atau menggunakan pelarut.   Crude bio oil dihasilkan dengan cara ekstraksi menggunakan pelarut dan kemudian dilanjutkan dengan proses pirolisis, dan untuk menghasilkan modified bio oil dilanjutkan dengan proses partial cracking.  Modified bio oil.


Komposisi Kimia Biji dan Minyak Jarak 

Biji jarak terdiri dari 75% kernel (daging biji) dan 25% kulit dengan komposisiKimia.Minyak jarak mempunyai kandungan asam lemak .Komposisi kimia biji jarak Komponen : Minyak 54 %.karbohidrat 13%, Serat 12,5%,Abu 2,5 % , Protein 18%Kandungan asam lemak minyak biji jarak Asam Asam Risinoleat 86 %,Asam Oleat 8.5 %AsamLinoleat 3.5 % ,Asam Stearat 0.5-2.0 %, Asam Dihidroksi Stearat 1-2 %
4
. Sifat Fisik dan Kimia Minyak Jarak 

Minyak jarak mempunyai rasa asam dan dapat dibedakan dengan trigliserida lainnya karena bobot jenis.  Kekentalan (viskositas) dan bilangan asetil serta kelarutannya dalam alkohol


Proses Pengolahan Minyak Biji Jarak 

Proses pengolahan minyak biji jarak dari biji buah jarak meliputi : pengeringan buah jarak untuk mengeluarkan biji dari buah jarak, pengeringan biji jarak hingga diperoleh kadar air biji 6%,pemisahan kulit biji (cangkang) dengan daging biji yang dapat dilakukan secara manual atau menggunakan mesin pemisah biji jarak, proses pemanasan daging biji (steam) pada suhu 170oC selama 30 menit, penghancuran daging biji , pengepresan minyak dengan menggunakan mesinpengepres, dan penyaringan minyak Bungkil biji jarak dari hasil pengepresan minyak jarak dapatdigunakan sebagai merupakan ternak setelah terlebih dahulu membuang racun ricin dankurkinnya.  Kadar racun jarak yang ditanam di Indonesia belum diketahui, sedangkan jarak Riccinus communis yang dibudidayakan di negara-negara lain seperti Afrika Selatan, Israel danTurki berkadar ricin 3,3-3,9 mg/g.   Setelah proses pemanasan racun kurkin akan kehilangandaya toksiknya, sedangkan racun ricin dapat dihilangkan dengan perlakuan kimiawi, yaitu dengan menambahkan etanol dan NaOH .Tempurung jarak juga masih dapat dimanfaatkan melalui teknologi pirolisa dan dapat digunakan sebagai bahan bakar.


Proses Pembuatan Minyak Biji Jarak 

Minyak jarak dapat diperoleh dari biji jarak yang sudah tua dan diproses dengan cara pengepresan.  Pada penelitian ini biji jarak yang digunakan adalah biji jarak pagar dari buah yangsudah cukup tua, yang ditandai dengan kulit buah yang sudah menguning.  Buah yang masih berkulit ini kemudian dijemur selama 3 hari hingga kering dan kulitnya menjadi pecah dengansendirinya.   Untuk memisahkan bagian biji dengan kulit buah dilakukan dengan menggunakan alat pemisah biji.  Dengan alat ini, persentase biji utuh yang diperoleh sekitar 48% dan biji pecah3%.Bijiyang sudah dipisahkan dari cangkangnya kemudian diberi pemanasan pendahuluan, yaitu berupa pemanasan dengan uap pada suhu 170o C selama 30 menit, pemanasan dengan oven padasuhu 105oC selama 30 menit serta pemanasan dengan penggongsengan biji sehingga biji cukuppanas untuk dilakukan pengepresan.Pemanasan merupakan salah satu tahap dalam proses pengolahan minyak, yang bertujuan    untuk menyatukan dan mengumpulkan butir-butir minyak sehingga memungkinkan minyak dapat mengalir keluar dari daging biji dengan mudah sertadapat mengurangi afinitas minyak pada permukaan biji sehingga pekerjaan pemerasan menjadilebih efisien,Selain itu, pemanasan juga dimaksudkan untuk menonaktifkan enzim-enzim,sterilisasi pendahuluan, menguapkan air hingga kadar air tertentu, meningkatkan keenceranminyak, menggumpalkan beberapa protein sehingga memudahkan pemisahan lebih lanjut danmengendapkan beberapa pospatida yang tidak dikehendakiPengepresan biji jarak dalam penelitian ini dengan menggunakan alat pengepres hidraulik.  Tujuan pengepresan adalah untuk mengeluarkan minyak yang ada di dalam daging biji. Dari hasil pengempaan ini dihasilkan minyak jarak sekitar 28-40% dan  bungkil yang masih mengandung minyak dengan kadar 10-20


 
MEMBUAT MINYAK  JARAK

Cara 1

Biji jarak dijemur selama dua hari, setelah itu dipecahkan untuk memisahkan daging dan kulit biji jarak. Daging biji jarak digiling dan diperas. Tiga kilogram biji jarak menghasilkan satu liter minyak jarak.
  
Cara 2

Cukup dengan mengukus 50 kilogram buah jarak selama satu jam. Lalu daging dihancurkandengan mesin blender.Setelah itu, daging buah dan biji yang sudah dihancurkan dimasukkan ke dalam mesin tempa minyak. Dengan penekanan dongkrak hidrolik, ampas diperas hingga menghasilkan minyak.

. Pengaruh Metode Pemanasan Biji Jarak Terhadap Rendemen Minyak 
Dalam proses ekstraksi minyak, maka tingkat rendemen minyak yang dihasilkanakan menentukan efisiensi dari proses ekstraksi. Dalam penelitian ini, sebelum esktraksiminyak jarak dengan pengempa hidraulik, maka dilakukan pemanasan pendahuluan yangbertujuan untuk mengeluarkan minyak dari sel-sel dan jaringan sehingga proses ekstraksimenjadi lebih sempurna.Metode pemanasan biji jarak sebelum diektraksi ternyata dapat mempengaruhirendemen minyak yang dihasilkan dan data hasil pengamat disajikan. 


Gambar proses pembuatan pemanfaatan biji jarak menjadi bahan bakar minyak .



Gambar biji jarak.



Kesimpulan

 Berdasarkan hasil penelitian ini dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :1. Biji jarak mengandung kadar lemak yang cukup tinggi yaitu sekitar 47% sehingga biji jarak sangat potensial digunakan sebagai sumber minyak,2. Minyak biji jarak mengandung ikatan rangkap sehingga minyak ini berbentuk cair pada suhuruang dan mempunyai titik cair yang rendah.3. Proses pembuatan minyak jarak dapat dilakukan dengan metode yang sederhana, yaitu denganpengepresan dengan alat hydraulic press.



Suara Pembaruan, 2005.  Dikembangkan BBM Alternatif dari Minyak Jarak

nama : Rati Afriyani (55211891)

nama : Shintya Pangestu (56211752)






 






2 komentar:

  1. teman, jangan lupa ya mencatumkan link Gunadarma http://www.gunadarma.ac.id. Sekarang kan sudah mulai perkuliahan softskill dan Sebagai salah satu penilaian mata kuliah softskill harus mencatumkan link Gunadarma.

    BalasHapus
  2. mungkin kedepannya tanaman ini akan semakin berguna

    BalasHapus