Potensi Chitosan sebagai Katalis pada Produksi Biodiesel Berbahan Baku Minyak Jelantah
Written by Thorikul Huda   
Tuesday, 03 March 2009

Oleh: Tatang Shabur Julianto, M.Si. 

Bahan bakar alat transportasi seperti bensin, solar, dan avtur selama ini dihasilkan langsung dari bahan yang tidak dapat diperbaharui yaitu minyak bumi. Sampai tahun 2007 produksi dunia telah mengeksplorasi minyak bumi sebanyak 350 triliun gallon. Sedangkan produksi biofuel masih di bawah 18 miliar gallon. Oleh sebab itu perlu adanya usaha untuk dapat meningkatkan produksi bahan bakar yang dapat diperbaharui, Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif yang menjanjikan yang dapat diperoleh dari minyak tumbuhan, lemak binatang atau minyak bekas melalui transesterifikasi dengan   alkohol. Biodiesel memberikan sedikit polusi dibandingkan bahan bakar petroleum. Selain itu biodiesel dapat digunakan anpa modifikasi ulang mesin diesel.

Metode pembuatan biodiesel yang umum digunakan saat ini adalah melalui proses transesterifikasi minyak nabati menggunakan katalis basa. Dalam reaksi ini, alkohol dalam bentuk methanol dan etanol, ditambahkan ke dalam trigliserida menggunakan katalis basa homogen seperti NaOH, KOH, NaOCH3, or KOCH3. Proses ini berjalan cepat dan efisien pada temperature yang relative rendah. Meskipun demikian, biaya produksi biodiesel masih mahal dan menjadi issue penting. Biaya produksi tersebut dapat dikurangi dengan cara melakukan pemilihan bahan baku yang murah, tempat produksi yang tepat, dan efisiensi proses. Sebagai contoh, saat ini mulai digunakan minyak jelantah dan minyak non pangan seperti minyak jarak (Jatropha curcas) sebagai bahan dasar. Efisiensi produksi juga dapat dilakukan dengan mengganti katalis basa homogen dengan katalis basa heterogen.
Proses yang homogen sebenarnya memiliki beberapa keuntungan, namun ada sejumlah nilai efisiensi yang hilang. Selain biodiesel, proses transesterifikasi dalam kondisi homogen menghasilkan produk samping diantaranya katalis, gliserol, dan kelebihan alkohol yang kesemuanya memerlukan pencucian tambahan dan tahap pengeringan untuk mendapatkan produk biodiesel yang murni. Pada poses homogen,  katalis basa akan hilang oleh pencucian. Hal ini menyebabkan berkurangnya efisiensi bertambahnya biaya produksi. Salah satu cara untuk meningkatkan efiensi adalah dengan menggunakan katalis heterogen. Pada prinsipnya dengan katalis heterogen, maka material katalis dapat diambil kembali (tidak hilang) dan dapat digunakan kembali sebagai katalis sehingga proses pembuatan biodiesel menjadi lebih sederhana. Sejumlah penelitian telah dilakukan untuk memanfaatkan katalis heterogen untuk proses transesterifikasi. Salah satu polimer yang berpotensi sebagai katalis basa heterogen adalah kitosan.
Kitosan merupakan salah satu polisakarida yang terdiri atas unit N-asetil-D-glukosamin dan D-glukosamin yang dihasilkan dari proses N-deasetilasi polimer alamiah kitin, yaitu polimer yang diperoleh dari cangkang hewan laut, atau fungi. Reaktivitas yang tinggi dari gugus amino bebas menjadikan kitosan mempunyai potensi sebagai basa Lewis. Makin panjang rantai kitosan, makin banyak kandungan gugus amino bebasnya, makin tinggi sifat kebasaan. Sifat basa ini dapat diharapkan dapat menggantikan katalis basa homogen yang biasa digunakan dalam proses transestrifikasi seperti NaOH dan KOH.
Bangsa Indonesia kususnya adalah pengkonsumsi makanan yang menggunakan minyak goreng sebagai pengolah makannya. Sisa penggorengan ini sudah tidak bisa dimanfaatkan lagi sebagai bahan makanan ataupun sebagai bahan-bahan yang lain. Biasanya sisa penggorengan tersebut dibuang tanpa ada manfaatnya. Bahan yang terbuang ini berdampak buruk terhadap lingkungan apabila kapasitasnya cukup besar. Melihat jumlah yang cukup besar maka minyak jenis ini akan dapat bernilai apabila dioleh dan dipergunakan sebagai bahan bakar diesel engine.
 

Metode pembuatan biodiesel yang umum digunakan saat ini adalah melalui proses transesterifikasi minyak nabati menggunakan katalis basa. Dalam reaksi ini, alkohol dalam bentuk methanol dan etanol, ditambahkan ke dalam trigliserida menggunakan katalis basa homogen seperti NaOH, KOH, NaOCH3, or KOCH3. Proses ini berjalan cepat dan efisien pada temperature yang relative rendah. Meskipun demikian, biaya produksi biodiesel masih mahal dan menjadi issue penting. Biaya produksi tersebut dapat dikurangi dengan cara melakukan pemilihan bahan baku yang murah, tempat produksi yang tepat, dan efisiensi proses. Sebagai contoh, saat ini mulai digunakan minyak jelantah dan minyak non pangan seperti minyak jarak (Jatropha curcas) sebagai bahan dasar. Efisiensi produksi juga dapat dilakukan dengan mengganti katalis basa homogen dengan katalis basa heterogen.
Proses yang homogen sebenarnya memiliki beberapa keuntungan, namun ada sejumlah nilai efisiensi yang hilang. Selain biodiesel, proses transesterifikasi dalam kondisi homogen menghasilkan produk samping diantaranya katalis, gliserol, dan kelebihan alkohol yang kesemuanya memerlukan pencucian tambahan dan tahap pengeringan untuk mendapatkan produk biodiesel yang murni. Pada poses homogen,  katalis basa akan hilang oleh pencucian. Hal ini menyebabkan berkurangnya efisiensi bertambahnya biaya produksi. Salah satu cara untuk meningkatkan efiensi adalah dengan menggunakan katalis heterogen. Pada prinsipnya dengan katalis heterogen, maka material katalis dapat diambil kembali (tidak hilang) dan dapat digunakan kembali sebagai katalis sehingga proses pembuatan biodiesel menjadi lebih sederhana. Sejumlah penelitian telah dilakukan untuk memanfaatkan katalis heterogen untuk proses transesterifikasi. Salah satu polimer yang berpotensi sebagai katalis basa heterogen adalah kitosan.
Kitosan merupakan salah satu polisakarida yang terdiri atas unit N-asetil-D-glukosamin dan D-glukosamin yang dihasilkan dari proses N-deasetilasi polimer alamiah kitin, yaitu polimer yang diperoleh dari cangkang hewan laut, atau fungi. Reaktivitas yang tinggi dari gugus amino bebas menjadikan kitosan mempunyai potensi sebagai basa Lewis. Makin panjang rantai kitosan, makin banyak kandungan gugus amino bebasnya, makin tinggi sifat kebasaan. Sifat basa ini dapat diharapkan dapat menggantikan katalis basa homogen yang biasa digunakan dalam proses transestrifikasi seperti NaOH dan KOH.
Bangsa Indonesia kususnya adalah pengkonsumsi makanan yang menggunakan minyak goreng sebagai pengolah makannya. Sisa penggorengan ini sudah tidak bisa dimanfaatkan lagi sebagai bahan makanan ataupun sebagai bahan-bahan yang lain. Biasanya sisa penggorengan tersebut dibuang tanpa ada manfaatnya. Bahan yang terbuang ini berdampak buruk terhadap lingkungan apabila kapasitasnya cukup besar. Melihat jumlah yang cukup besar maka minyak jenis ini akan dapat bernilai apabila dioleh dan dipergunakan sebagai bahan bakar diesel engine.