TREND PENGEMAS MINUMAN DAN MAKANAN

PERKEMBANGAN KEMASAN POLIMER DAN KARTON karton sangat menggembirakan dalam beberapa waktu terakhir ini. Pasar minuman dengan kemasan karton tumbuh sekitar 13% secara volume dalam tiga tahun terakhir. Bahkan, pada 2009 lalu, walau terjadi krisis global volume penggunaan kemasan karton tumbuh sekitar 15%, melebihi pertumbuhan rata-rata kemasan secara keseluruhan yang hanya 9%.

Tren pertumbuhan yang baik tersebut diperkirakan akan semakin meningkat pada 2010. Persepsi konsumen terhadap kemasan karton –sebagai kemasan yang aman dan ramah lingkungan- akan menjadi faktor utama yang mendorong pertumbuhan tersebut. Driver pertumbuhan ini terutama diakibatkan oleh pertumbuhan kategori susu UHT (Ultra High Temperature), teh UHT, dan jus UHT.

Dalam 3 tahun terakhir, pasar minuman RTD (Ready to Drink) tumbuh sekitar 10%, ”hanya di 2009 sedikit mengalami penurunan, yakni menjadi sekitar 9%,” ujar Hari. Hari menambahkan, bahwa kemasan karton secara umum akan membantu menopang produk/bran ekuiti yang mengarah pada kandungan gizi yang baik. Hal ini sangat terlihat di pertumbuhan produk susu UHT dan juga jus UHT.

Driver selanjutnya adalah adanya perkembangan pasar di kota-kota level kedua (non ibu kota), baik di Jawa maupun di luar Jawa. Dan yang terakhir adalah berkembangnya pasar modern.

Setidaknya ada empat faktor yang mempengaruhi tren konsumen yang akhirnya mempengaruhi tren global. Pertama adalah economising. Di sini setidaknya terdapat dua implikasi ke produk yang akan cenderung tumbuh besar, yakni produk “value for money” –seperti “save pack” dengan menawarkan “same price but more”, “multipack”, “house brand”, dan sebagainya. Selain itu, juga berkembang price point products. Artinya adalah semakin membesarnya kategori produk yang per unitnya dijual dengan harga/koin yang dipersepsi murah/terjangkau. Contohnya di Indonesia adalah mata uang Rp. 500, Rp. 1000, dan kini mulai berkembang Rp. 2000.

Apa tiga faktor berpengaruh lainnya, dan bagaimana pula tren bisnis minuman di Indonesia saat ini ? Mengapa minuman tidak lagi sekadar untuk penawar rasa haus, namun telah menjadi tren gaya hidup dan menjadi salah satu solusi masalah kesehatan ? Bagaimana pula tren penggunaan bahan kemasan lainnya seperti plastik, botol PET, PET Multilayer, PET Monolayer ? Seperti apa perkembangan teknologi aseptik dan hotfilling yang marak belakangan ini? Bagaimana dengan isu ramah lingkungan ?

Andang Setiadi
JURNAL FOODREVIEW INDONESIA

ASTM 5272: Standard Practice for Outdoor Exposure Testing of Photodegradable Plastics

Standard Practice for Outdoor Exposure Testing of Photodegradable Plastics

By Retno Wulandari

ALAT DAN BAHAN

1. Rak dengan bahan alumunium atau stainless steel dengan ukuran6-12 ft x 3-5ft.

Gambar di bawah ini:

2. Radiometer UV, yang bisa mengukur radiasi UV pada panjang gelombang 295 – 385 nm.

3. Adhesive PSA untuk menempelkan specimen di rak.

PROSEDUR

1. Gantung specimen pada rak dengan PSA.

2. Pastikan bahwa radiometer UV dipasang pada sudut 5^o dari horizontal.

3. Setelah specimen dibiarkan terkena radiasi UV matahari untuk waktu yang tidak ditentukan.

4. Pengujian dilakukan:

a. Penentuan BM (ASTM D 3593) kita tidak punya standar

b. Tensile u/ thin plastic sheet (ASTM D 882)

c. Degradasi end point menggunakan tensile (ASTM D 3826)

d. FTIR

Preparasi sampel : ASTM D 1898

- Blown film dipotong ukuran 1 x 10 cm

- diletakkan dalam 3 tempat yang berbeda:

a. di biarkan pada udara (25 C, RH 60)

b. di thermostat ( 60 C, RH 60)

c. dipendam di tanah basah ( 15 C, RH 60)

Persen Kehilangan Berat (WLP)

- Periode tes 1 bulan dan 2 bulan terakhir.

WLP (%) = ( W0 – We)/ Wo x 100%

Wo = berat film sebelum degradasi

We = berat film setelah degradasi

FTIR

- Blown film sebelum dan setelah degradasi dites. Range tes pada panjang gelombang 400 – 4000 /cm

Scanning Electron Microscope (SEM)

- untuk mengidentifikasi perubahan pati dan PE pada permukaan film pada lingkungan yang degradable.

Plastik Ramah Lingkungan

Plastik ramah lingkungan

Written by Administrator

Thursday, 15 January 2009

By. Johan Nasiri Plastik ramah lingkungan sangat diharapkan pada masa kini, terlebih dengan semakin meningkatnya beban lingkungan karena sampah, namun perkembangan plastik ramah lingkungan ini sangat lambat dalam menuju ke plastik komersial. Hal ini disebabkan oleh harganya yang masih mahal dan sifat yang agak lain dari plastik konvensional. Meski demikian lambatnya degradasi dari plastik konvensional telah menjadi perhatian oleh banyak orang, sehingga penggunaan plastiik ramah lingkungan tetap menjadi harapan langkah-langkah perlindungan terhadap lingkungan Plastik ramah lingkungan sangat diharapkan pada masa kini, terlebih dengan semakin meningkatnya beban lingkungan karena sampah, namun perkembangan plastik ramah lingkungan ini sangat lambat dalam menuju ke plastik komersial. Hal ini disebabkan oleh harganya yang masih mahal dan sifat yang agak lain dari plastik konvensional. Meski demikian lambatnya degradasi dari plastik konvensional telah menjadi perhatian oleh banyak orang, sehingga penggunaan plastiik ramah lingkungan tetap menjadi harapan langkah-langkah perlindungan terhadap lingkungan Biodegradabel yang berkembang sejak puluhan tahun lalu juga berkembang sangat lambat, namun dengan harga minyak yang semakin tinggi 145 usd per barel pada saat ini, maka harga bio plastik akan segera kompetitif dibanding plastik lainya. Kelebihan lain dari biodegradabel plastik adalah diproduksi dari sumber terbarukan dapat bukan dari minyak dan mempunyai sifat degradable secara alami. Komisi Eropa untuk studi teknologi prospektif menyimpulkan kebutuhan plastik ini akan mencapai 1-2% dari pasar polimer keseluruhan hingga tahun 2010 dan menjadi 5% ditahun 2020. Banyak polimer yang disebut biodegradabel, namun pada kenyataannya polimer tersebut adalah ‘bioerodable’, ‘hydro-biodegradable’ atau ‘photo-biodegradable’. Untuk itu plastik yang ramah lingkungan dapat disimpulkan sebagai: terdegradasi karena ’biodegradable’, ’compostable’, ’hydro-biodegradable’, ’photo-biodegradable’, dan ’bioerodable’. Di pasaran jenis plastik tersebut dapat sebagai Fotodegradable Polymer, Polimer berbasis Pati, Polimer Terlarut dalam Air, Biodegradabel Poliester. Fotodegradable Polymer Foto degradasi pada plastik bisa disebabkan oleh ketidak beraturan dalam polimer atau ditambahkan bahan yang sensitive terhadap sinar UV atau sinar matahari. Kecepatan degradasi biasanya bertambah dengan adanya bahan tambahan ini yang disebut juga sebagai promotor. Promotor yang umum digunakan adalah dari gugus karbonil atau karbon, C, berikatan rangkap (double bonded) dengan Oksigen, O, dan logam komplek yaitu logam yang dicampurkan dengan berbagai kompon. Degradasi ini masih menyisakan pertanyaan apakah produk degradasi akan benar-benar menjadi produk non plastik atau hanya terdegradasi menjadi partikel kecil. Bahan kopolimer yang ditambahkan untuk membantu proses fotodegradasi dapat sebagai monomer ketika proses kopolimerisasi. Komonomer yang ditambahkan biasanya yang mempunyai gugus keton dan karbonmonoksida. Bahan logam biasanya ditambahkan ketika proses sebagai aditif. Kopolimer karbonil keton diperoleh dengan penambahan komonomer vinil keton dalam polimerisasi polietilena dan polistirena. Hasil kopolimer akan terdegradasi jika gugus karbonil mengabsorb sinar matahari. Selanjutnya hasil degradasi memerlukan bantuan mikroba untuk merubah menjadi CO2 dan air. Karena degradasi memerlukan sinar matahari langsung maka produk ini sesuai untuk penggunaan untuk film mulsa yang biasanya berakhir menjadi sampah. Kopolimer dengan karbonmonoksida dikomersialisasikan oleh Dow chemical, Du Pont dan Union Carbide. Kopolimer yang diperoleh, biasanya dari jenis PE, kemudian dengan bantuan sinar matahari plastik akan terdegradasi. Aditif komplek logam ditambahkan dalam plastik untuk inisiasi proses dekomposisi. Kelebihan dari aditif ini tidak terlalu tergantung pada sinar matahari. Pada kenyataannya jika plastik ini telah menerima sinar UV yang cukup, ketika ditimbun dalam tanah, plastik dapat terdegradasi. Masalah yang menjadi perhatian dari jenis aditif ini adalah kemungkinan adanya sisa logam berat yang bersifat racun setelah proses degradasi. Aditif ini dikenal dengan ‘prodegradant’ konsentrat biasanya berupa katalis berbasis komponen logam transisi seperti Co-stearat, Mn-stearat. Bahan tersebut ditambahkan dalam jumlah 1-3% dan akan menambah biaya antara 10-35% dari harga polietilena. Polimer berbasis Pati Penambahan pati dalam plastik diharapkan akan terjadi proses degradasi yang diawali dengan proses biologi dilanjutkan dengan foto degradasi dan terakhir biodegradasi lagi. Degradasi pati akan meninggalkan ruang kosong dalam plastik sehingga memperluas permukaan kontak antara plastik dengan logam yang ada dalam tanah. Energji dari sinar matahari bersama katalis logam dalam tanah akan merusak polimer menjadi rantai yang lebih pendek. Jika molekul telah pendek maka mikroba akan dapat mencerna polimer sebagai sumber karbon. Pati diperoleh dari produk pertanian seperti jagung, kentang, beras yang mudah dicerna oleh mikroba. Setiap pati akan memberikan produk film dengan ketebalan berbeda. Ada tiga metoda untuk menambahkan pati dalam polimer. Pati merupakan polimer linier dari monomer glukose membentuk polisakarida dihubungkan pada posisi karbon 1-4. panjang rantai pati bervariasi tergantung sumber tanaman antara 500-2000 unit glukose. Pada dasarnya ada dua macam molekul pati yaitu amilosa dan amilopektin. Ikatan pati alfa amilosa membuat menjadi fleksibel dan dapat dicerna. Modifikasi permukaan pati sebagai aditif, dimana dilakukan proses dengan penambahan sedikit lemak tak jenuh atau oksidator asam lemak berasal dari minyak sayur. Bahan tersebut ditambahkan kedalam campuran untuk memperbaiki kompatibilitas dengan polimer. Campuran akan dapat dicetak dengan ’injection molding’, film blowing’, dan ’blow molding’. Waktu dan kecepatan degradasi tergantung dari polimer dan ketebalan dan suasana lingkungan. Aditif Pati tergelatinisisasi didorong oleh pemerintah Amerika Serikat untuk fil PE ko-asam akrilat (EAA) dan dalam campuran EAA dan LDPE. Pencampuran dilakukan dengan 40% pati, 60% EAA dan air. Penambahan EAA harus diperlukan untuk membuat sejumlah besar pati kompatibel dengan PE. Bahan campuran bersifat transparan dan lentur, yang berguna untuk penggunaan mulsa. Bahan termoplastis pati, biasanya pati dengan kandungan amilosa lebih besar dari 70% yang kemudian di-gelatinisasi dengan solven spesifik. Bahan ini tidak hanya mempergunakan pati dalam jumlah besar tetapi kelarutan dalam air bertambah. Selain itu bahan ini sangat mudah dikonsumsi oleh mikroba. Pati ini dapat kurang tahan terhadap air dengan melakukan asetilisasi, esterifikasi atau eterifikasi pada gugus OH yang terkandung pada pati. Jenis ini kemungkinan dapat digunakan untuk mulsa, tas, untuk makanan binatang, pupuk dan produk yang akan terbuang di saluran air atau fasilitas pengolahan air buangan. Campuran pati dan poliester linier dilakukan untuk memproduksi lembaran film dengan kwalitas tinggi untuk pengemas dengan proses ekstrusi dengan rol dingin atau ’blown film’. Pati 100% akan sulit untuk dijadikan film untuk itu perlu dilakukan pencampuran tersebut. Pencampuran dilakukan dengan penambahan 50% poliester sintetis yang mempunyai harga sekitar 4 usd/kg dengan pati yang berharga 1,5 usd/kg, maka ini merupakan suatu cara untuk mengurangi harga. Poliester yang dipergunakan berasal dari 1,4-butandiol dengan asam adipat atau suksinat. Plastisiser ditambahkan pada pati terlebih dahulu agar mudah dicampur, lebih lentur dan mudah diproses. Usaha untuk mencampur pati dengan biodegradabel polimer lain juga dilakukan seperti dengan PLA, PCL, PBS, PVOH. Polimer Terlarut dalam Air Polimer Terlarut dalam Air, dikenal pada dasarnya dari jenis polimer PVOH, polivinil alkohol dan EVOH, etilen vinil alkohol. PVOH dengan mudah terdegradasi dalam air. PVOH tidak dapat diproses secara konvensional seperti ekstrusi karena suhu leleh 230 deg dan sebelum mencapai suhu tersebut polimer ini telah terdegradasi. Pada suhu 180-190 deg sebagian molekul telah terhidrolisis dan terdekomposisi. Produk film dapat dikembangkan dengan cara ’film casting’ larutan polimer, atau dapat juga dilakukan dengan menambahkan plastisiser sehingga mudah di-ekstrusi. Diproduksi oleh Air Product, Du Pont, Kuraray Co., Nippon Gohsei untuk dipergunakan sebagai film yang punya ’oxygen barrier’ tinggi. Biodegradabel Poliester Poliester dapat terbuat dari senyawa linier atau aromatik mempunyai peran sebagai biodegradabel plastik karena punya potensial untuk terhidrolisis. Poliester dari aromatik yang dikenal seperti PET mempunyai sifat mekanik yang bagus dan sangat kuat terhadap serangan mikroba. Sedang poliester linier mudah terdegradasi dengan mikroba namun kurang mempunyai kekutan mekanik. Macam degradabel poliester dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Kecepatan degradasi dalam tanah untuk Poly-(3-hydroxy–butyrate-valerate) (PHB/PHV), PCL, PBS, PBSA, dan PLA telah dilakukan penelitian selama waktu 12 bulan dan setiap 3 bulan diukur berat yang hilang. Hasilnya adalah kecepatan degradasi PBSA, PHB/PHV dan PCL sama dengan kecepatan PBS dan PLA yang berturut-turut lebih rendah. Poliester alami diperoleh dengan cara fermentasi glukose, dikenal dengan ‘polyhydroxyalkanoates’ (PHA) mempunyai dua keluarga lain yaitu polyhydroxybutyrate (PHB) and polyhydroxyvalerate (PHV). Digunakan untuk botol ‘blow injection’, plastik film, yang dikenal dengan nama Biopol™. Resin Poly-hydroxybutyrate-co-polyhydroxyhexanoates (PHBHs) juga merupakan polyester alami diperoleh juga dari aktifitas mikroba. Polimer ini dipergunakan untuk film baik dengan proses ‘casting’ atau ‘blowing’. Mempunyai potensi untuk film multi lapis, dan ‘non woven’ pengemas kertas, dengan harga sebanding dengan PVOH. Poliester dari sumber terbarukan dikenal dengan PLA atau poli asam laktat, merupakan polyester linier alifatik yang diproduksi dari polikondensasi asam laktat yang diproduksi dari fermentasi glukosa. Pada awalnya polikondensasi akan membentuk senyawa siklis laktida, kemudian dengan ROP, ‘ring opening polymerization’ menjadi PLA. Ikatan ester dari PLA sangat sensitive untuk hidrolisis kimia atau enzimatik. PLA sering dipergunakan dengan mencampur pati agar dapat menurunkan harga, untuk itu ditambahkan plastisiser seperti gliserin, sorbitol, atau trietilsitrat. PLA tidak memerlukan ijin untuk kontak dengan makanan karena berasal dari produk fermentasi. Diproduksi oleh Cargill Dow LLC, Shimazu dan Mitsui Toatsu. Resin digunakan untuk gelas minum, nampan pada restoran cepat saji, mulsa, mempunyai potesial untuk menggantikan PET dan PS. PlA terdegradasi pada suhu diatas 60 deg, diawali dengan proses hidrolisis sehingga PLA terlarut dalam air atau menjadi asam laktat, proses ini membutuhkan waktu 2 minggu. Kemudian diikuti dengan metabolisasi dengan cepat menjadi gas CO2 dan air dengan bantuan mikroba. PLA tidak mengalami biodegradasi pada suhu kurang dari 60 deg, atau pada suhu gelasnya, sedang suhu pengomposan dialam biasanya terjadi pada suhu 70 deg. Poliester sintetis alifatis biodegradabel dikenal dengan PCL polikaprolakton. PCL dibuat monomer e-caprolactone dengan proses ROP, produk mempunyai suhu leleh 58-60 deg, mempunyai viskositas yang rendah dan mudah diproses. Dipergunakan dengan mencampurkan pati jagung dengan maksud untuk menurunkan harga. PCL tanpa aditif dapat terdegradasi selama 6 minggu dalam proses lumpur aktif. Penambahan aditif akan memperkuat sifat mekanik namun kurang cepat untuk terdegradasi. Degradasi PCL terjadi cepat didalam air laut dibanding suasana ‘buffer’. Pada suasana air laut PCL terdekomposisi seluruhnya setelah 8 bulan, sedang pada suasana air garam pada waktu yang sama hanya kehilangan berat 20%. Diproduksi oleh Union Carbide, Solvay dan Daicel Chemical Industry, digunakan untuk nampan busa, pengisi, tas film. Poliester sintetis alifatis biodegradabel lain adalah PBS, polibutilen suksinat, mempunyai sifat seperti halnya PET. Sering dicampur dengan pati dan kopolimer adipat membentuk PBS-A dengan tujuan lebih ekonomis. Dibuat oleh Showa Highpolymer, dan SK Polymer. Mempunyai kekuatan mekanik bagus, dapat diproses dengan teknik konvensional, digunakan untuk film mulsa, tas dan benda yang dapat dimasukkan dalam limbah air. Degradasi diawali dengan hidrolisis yang memutuskan ikatan ester dan menurunkan berat molekul dan selanjutnya diikuti dengan degradasi karena aktifitas mikroba. Data dari SK chemical produsen PBS, kecepatan degradasi adalah 50% setelah waktu 1 bulan untuk film dengan ketebalan 40 mikron dalam tanah. Alifatik Aromatik Kopoliester, merupakan kombinasi antara poliester alifatik yang mudah terdegradasi dan Aromatik poliester yang mempunyai kekuatan mekanik. Untuk mengurangi harga plastik dilakukan pencampuran dengan pati sebagai ’filler’. Polimer ini merupakan jawaban dari kebutuhan polimer yang dapat terdegradasi dan mempunyai kekuatan seperti PE. Dikembangkan oleh BASF dengan nama Ecoflex™, dan Eastman dengan nama Eastar Bio™. Produk mempunyai sifat seperti PE, dapat sebagai ’cling film’ transparan, fleksibel, dan anti kabut. Digunakan untuk pengemas film untuk makanan, buah dan sayuran. Terdegradasi sempurna setelah 12 bulan, tergantung dari kelembaban, suhu, luas permukaan dan metoda pembuatan. Modifikasi PET, polietilen tereftalat, yang mengandung komonomer seperti eter, amida atau monomer alifatik, diharapkan akan memberikan ikatan yang lemah sehingga mudah terhidrolisis dan kemudian terdegradasi dengan mikroba. Macam modifikasi PET adalah PBAT, polibutilen adipat/tereftalat, dan PMAT, politetrametilen adipat/tereftalat. Dikembangkan oleh Du Pont dengan nama Biomax™. Kecepatan degradasi dapat dilakukan dengan mengatur jenis dan jumlah monomer yang akan digunakan. Daftar Pustaka: NOLAN-ITU Pty Ltd, Environment Australia, Biodegradable Plastics –Developments and Environmental Impacts, 2002. Garthe, J. W., Kowal P., D., C17, The Chemical Composition of Degradable Plastics, College of Agricultural Sciences, The Pennsylvania State University.

Memproduksi Biodiesel dari Minyak Biji Jarak Pagar

Telaah Tentang Kemungkinan Memproduksi Biodiesel Dari Minyak Jarak Pagar Sebagai Bahan Pengganti Automotive Diesel Oil

(Master Theses from JBPTITBPP)

Minyak solar (Automotive Diesel Oil) mengalami perkembangan permintaan dan mempunyai pertumbuhan yang tinggi bila dibandingkan dengan bahan bakar cair lainnya di Indonesia, dan yang mengkonsumsi minyak solar terbesar adalah sektor transportasi. Melihat kenyataan bahwa impor minyak solar juga yang tertinggi diantara impor bahan bakar minyak yang disebabkan keterbatasan produksinya, maka dilakukan telaah tentang kemungkinan mensubstitusi minyak solar dengan biodiesel yang berasal dari minyak jarak pagar.

Minyak jarak pagar (Jatropha curcas) dipilih sebagai bahan baku biodiesel karena :

• sifat fisika-kimia nya sesuai dengan sifat bahan baku untuk memproduksi biodiesel,
• minyak jarak tidak termasuk minyak pangan,
• tanaman jarak dapat tumbuh baik di lahan kering/kritis sehingga berpotensi mengubah lahan kritis menjadi lahan yang produktif.

Dalam kajian awal ini, secara khusus diajukan beberapa pertanyaan:

1. faktor apa saja yang mempengaruhi produktivitas biji jarak dan berapa besar biaya usahanya.
2. bagaimana gambaran proses produksi biodiesel dari minyak jarak pagar dan bagaimana perhitungan ekonominya, diantaranya biaya investasi, biaya operasi dan kemampulabaan untuk mengekstraksi minyak jarak dari bijinya sampai dikonversikannya menjadi biodiesel
3. apa implikasi yang ditimbulkan terhadap perekonomian masyarakat dan terhadap lingkungan.

Kesimpulan umum yang ditarik dari kajian ini adalah sebagai berikut:

1. Saat ini tingkat produktivitas penanaman biji jarak di Indonesia kira-kira 2 ton/ha untuk sekali musim panen, dengan masa tanam selama 6 bulan dan penanaman biasanya dilakukan selama musim kemarau. Produktivitas ini dapat ditingkatkan sampai 5 ton/ha dengan cara memilih bibit yang lebih baik dan menggunakan dosis pupuk yang sesuai.
2. Rendemen ekstraksi minyak jarak kurang lebih 42% dan minyak hasil ekstraksi dapat dikonversikan menjadi biodiesel melalui proses trans- esterifikasi dengan menggunakan metanol atau etanol, yang dapat dilakukan dengan system proses yang relatif sederhana. Proses konversi tersebut mempunyai rendemen kurang lebih 98% dan menghasilkan produk samping yang bernilai tinggi, seperti gliserol.
3. Dengan asumsi produktivitas biji jarak 5 ton/ha dan rendemen proses seperti diatas, maka biaya produksi untuk biodiesel per liter diperkirakan Rp 1.224,-. Perhitungan didasarkan pada nilai investasi pabrik dengan kapasitas 3000 ton biodiesel per tahun yang diperkirakan senilai Rp 3.271.520.000,-. Hal ini menunjukkan bahwa biaya produksi biodiesel masih kompetitif dengan biaya produksi minyak solar, terutama apabila subsidi dihapuskan.
4. Berbagai dampak menguntungkan dapat diperoleh dengan masuknya biodiesel sebagai komponen bahan bakar di Indonesia:(i) pengurangan kebutuhan impor bahan bakar minyak secara nyata akan dapat dicapai. Misalnya dengan tingkat impor minyak solar saat ini sejumlah 5.770 juta liter per tahun, maka pengeluaran biaya impor yang dapat dihemat, diperkirakan senilai USD 1.154 juta.(ii) berpotensi memberikan pendapatan kepada masyarakat di pedesaan sebesar Rp 376,- untuk tiap liter biodiesel yang dihasilkan, dan berpeluang menyerap tenaga kerja sebanyak 277 orang untuk perkebunan dan mengoperasikan pabrik biodiesel dengan kapasitas 3000 ton/tahun(iii) penanaman jarak pagar untuk menghasilkan biodiesel mampu memperbaiki areal lahan kritis seluas 2.800.000 ha menjadi lahan yang produktif(iv) berpotensi mengurangi emisi karbon sebanyak 2.636 gram CO2 equivalent untuk setiap pembakaran 1 liter biodiesel, dengan demikian secara global berpotensi untuk mengurangi emisi gas-gas rumah kaca Merpertimbangkan banyaknya potensi dampak yang menguntungkan dengan masuknya biodiesel sebagai bahan bakar cair di Indonesia, dapatlah direkomendasikan penelitian lanjutan yang meliputi kajian khusus untuk meningkatkan produktivitas penanaman, aspek teknis penggunaan biodiesel pada mesin diesel kendaraan dan standar mutu yang dibutuhkannya, potensi pasar untuk ekspor biodiesel, dan implikasinya terhadap perekonomian masyarakat dari penanaman jarak pagar secara menyeluruh.

Oleh : Melanie Cornelia, S2 - Development Studies (melcor@mailcity.com)Dibuat : 2000-10, dengan 1 fileKeyword : biodiesel, Jarak Pagar, bahan bakar cair pengganti untuk transportasi

Dunia Nanokomposit, Nanocomposite

Nanokomposit digunakan pada plastik, dipelopori oleh pabrik mobil General Motor dan Toyota. Plastik akan lebih tahan gores, ringan-kuat, sehingga mengurangi beban mobil dan mengurangi biaya bahan bakar, umur pemakaian lebih panjang. Toyota telah mempergunakan sejak 2001 untuk bumper, dapat mengurangi berat hingga 60% dan dua kali lebih tahan benturan dan gores. Industri transportasi akan dapat menarik keuntungan dari penggunaan nanokomposit ini. Nanoclay dapat meningkatkan ketahanan akan permeabilitas sehingga bagus untuk penggunaan pengemas makanan dan minuman. Selain itu nanoclay juga dapat dipergunakan untuk mengurangi kemudahan plastik untuk terbakar. Nanoclay dilapisi dengan butyl rubber membuat bola tennis lebih memantul dan tahan lama.
NanokristalLogam nanokristal mempunyai kekuatan mekanik lebih tinggi, lebih tahan gores, sehingga dapat digunakan sebagai ‘bearing’ atau alat lain seperti komponen kompoter, sensor dan lainnya. Kekerasan logam meningkat dua hingga tiga kali lipat. Nano kristal juga dapat mengabsorb dan memancarkan cahaya dengan berbeda warna (Quantum DotTM). Nanosilver telah dipasarkan, dapat dimasukkan kedalam polimer, tekstil, dapat membunuh bakteri dalam waktu 30 menit. Nano kristal dapat mengabsorb cahaya matahari lebih bagus sehingga dapat dipergunakan untuk alat potovoltaik.
NanopartkelDipergunakan pencegah kotor pada pakaian dimana pada permukaan direkatkan bulu-bulu dengan ukuran nano sehingga mirip permukaan daun talas. Polimer ukuran nano mulai dari 10 nm hingga 100 nm dipergunakan untuk cat tembok luar, perekat, pelapis kertas, pelapis kain, juga kosmetik sebagau penahan sinar UV. Penahan cahaya matahari juga merupakan contoh penggunaan nanopartikel. Karena ukuran yang kecil sehingga mudah didespersikan dan mengabsurb sinar UV. Penggunaan penahan cahaya ini sangat luas di Australia hingga menguasai pasar 60%. Nanopartikel alumunium dipergunakan untuk campuran propelan (bahan bakar) dapat mempercepat pembakaran hingga dua kali lipat. Nano tembaga dicampurkan minyak pelumas untuk mencegah keausan mesin. Nano kalsium dan posfat komposit dipergunakan sebagai tulang sintetis sebagai penggan tulang manusia.
Bahan nanostrukturNanodyne membuat logam paduan dengan sintering komposit bubuk dari Tunsten-karbida-kobalt yang mempunyai ukuran partikel 15 nm. Diperoleh bahan mempunyai kekerasan sama dengan intan dan dipergunakan untuk alat pemotong, bor, bahan mesin jet, bahan tahan peluru. Kodak memproduksi OLED (‘organic light emitting diode’) layar berwarna sehingga memungkinkan diperolehnya layar yang lebih tipis, lentur, kurang konsumsi enerji untuk layar komputer, telepon genggam, televisi dan alinnya. OLED diharapkan dapat menggantikan Tabung TV, LCD (liquid crystal display).
NanotubesMirip dengan serat mempunyai diameter beberapa nanometer, sangat kuat, bersifat kondukto, dapaty pejal atau beronggar. Carbon nano tube berdasarkan emisi elektron dapat dipergunakan pula untuk layar monitor monokrom. Dari BBC News dilaporkan: riset sedang dikembangkan nanotube dengan lebar separuh molekul DNA dipergunakan untuk menyalurkan cahaya ‘near-infra red’ dari laser ke sel kanker. Kemudian jaringan kangker dipanaskan dengan cahaya tersebut hingga 70 oC dalam waktu 2 menit dan sel menjadi rusak. Jika berhasil cara ini akan menggantikan penggunaan kemoterapi yang merontokan rambut.
NanokatalisKatalis skala nano berbasis gel dapat dipergunakan untuk mencairkan batu bara yang kemudian dijadikan minyak disel, bensin. Cara ini disukai karena dapat mengurangi kadar belerang pada penggunaan batubara. Ukuran nano mempunyai permukaan yang sangat luas. Sehingga sangat efektif, murah untuk dipakai sebagai katalis konverter pada mobil.
NanofilterSerat alumina ukuran nano dapat dipakai untuk menyaring partikel ukuran sangat kecil, 99,9999% virus dengan kecepatan aliran beberapa ratus kali lebih besar dibanding membran ultra filtrasi. Sehingga air minum tidak memerlukan sterilalisasi lagi.
Sumber : (www.nanotech-now.com- Current Uses)

Indonesia

Beberapa industri telah mempergunakan bahan nano partikel atau berusaha untuk memproduksinya. Ukuran partikel pada umumnya masih sekitar 300 nm. Karbon black telah lama dipergunakan oleh industri karet atau ban. Titanium oksida dengan ukuran yang sama untuk industri kertas, cat tembok, pipa plastik. Kalsium karbonat, silika dipergunakan untuk filer tinta, dan industri plastik.
Produk nanosilver (perak) dengan ukuran yang lebih kecil antara 10-100 nm, telah masuk di Indonesia sebagai produk anti mikroba Produk telah beredar dalam bentuk cat tembok luar, wadah makanan plastik, sikat gigi, plester, dan baju dalam.
Riset telah dilakukan sendiri-sendiri di universitas dan lembaga riset negara lebih awal. Seminar tetntang nanoteknologi juga telah diadakana diberbagai tempat. Web site masyarakat naono teknologi di Indonesia dapat di klik di www.nano.lipi.go.id. Mulai dari tahun 2005 pemerintah melalui Kementerian Negara Riset dan Teknologi memberikan bantuan dana untuk riset bidang nano teknologi
Aktifitas Nanoteknologi di berbagai lembaga:
FT UI akan mengembangkan alat sensor nano, melakukan studi nano komposit magnit dan bahan struktur nano. Bersama dengan P2F LIPI membuat disain planetary ball mill untuk membuat bahan nano partikel.
ITB, Dep Fisika mempunyai potensi untuk membuat lapisan nano pada bahan magnit dalam bentuk Quantum Dot partikel nano silika. Dep Fisika Teknik mengembangkan pembuatan nano silika dengan metoda sol-gel.
UGM, Dep Kimia mempunyai potensi membuat bahan katalis nano.UPH Universitas Pelita Hrapan,di Karawaci, Tangerang, mempunyai pusat penelitian nanoteknologi dan bioteknologi.
LIPI, P2F membuat baja partikel nano dengan metoda ‘mechanical alloying’, juga mampu membuat bahan silika nano partikel untuk bahan bangunan dan mempersiapkan lapisan tipis dengan ‘sputtering’. PPET sedang mendisain sensor seperti LED, CO2, biosensor untuk mengontrol gula dalam darah.
BATAN, P2TBDU mengembangkan teknologi pelapisan grafit pada struktur untuk menjadi pelumas padat. P3IB sedang mengembangkan bahan fero magnetik untuk agen kontras MRI, dan nanokomposit NdFeB. P3TIR sedang membuat bio-material hydroxyapatite (HAp) sebagai bahan biokompatibel untuk mengganti bahan gigi dan tulang manusia.
BPPT, P3TM mengembangkan nano komposit, keramik, dan bahan biokompatibel. STP mengembangkan nano komposit berbasis tanah liat dengan polimer.
Beberapa industri mengembangkan bahan ukuran nano untuk silika dan kalsium karbonat.
Pada tahun anggaran 2005 KMNRT mempunyai progran dukungan non-insentive dibidang nano teknologi. Program ini ditawarkan nano teknologi pada kelompok peneliti Indonesia untuk mengajukan usulan penelitian. Pada tahun anggaran 2006 pemerintah menyediakan dana dengan lebih dari 750 juta.. Lima topik judul penelitian disetujui untuk mendapatkan dana setelah dilakukan seleksi dari 35 pengusul. Kelompok peneliti yang diterima untuk mendapatkan dana adalah Fisika LIPI dengan topik Pengembangan Prototipe Alat Pembuatan Nano Partikel, Elektronika LIPI dengan topik Pengembangan Penyusunan Prototipe Alat Mikro, BATAN dan ITS dengan topik Pengembangan Bahan ‘Coating’, UGM dengan topik Penyusunan Prototipe Bahan –Bio/Kompatibel Biomaterial, BPPT dan UI dengan topik Penyusunan Prototipe Komposit/Polimer/Katalis.
Pada saat ini produk yang sudah ada dipasaran hingga saat ini adalah: nano silver, carbon black (300 nm), silika (300 nm), TiO2 (300 nm), Nanotube, Nanoclay dan mungkin segera produk lainnya.

by Johan Nasiri,

Biodiesel, sebagai usaha untuk mengamankan cadangan minyak bumi

Oleh Johan AN

Ketika harga bahan baku minyak bumi menjadi 62 USD, maka problem enerji telah berada didepan mata. Walaupun harga tersebut sangat mahal tampaknya para konsumer tidak keberatan, namun kekhawatiran akan habisnya bahan bakar fosil ini menjadi perhatian dimasa depan. Pengganti minyak masih mahal dan tidak mudah untuk dipergunakan bahan bakar alat transport. Bahan bakar yang mungkin dapat menggantikan minyak bumi adalah: listrik, gas, matahari, nuklir, air, batu bara, produk tanaman, angin, namun semuanya mempunyai kekurangan untuk dipergunakan pada alat transportasi. Kegunaan lain dari minyak bumi ini adalah untuk bahan baku petrokimia seperti solven, kimia organic, plastic dan lainnya.
Penggunaan minyak goreng sebagai bahan bakar mesin diesel akan mengingatkan kita pada Dr. Rudolf Diesel. Pada pameran internasional tahun 1900 di Paris dia memamerkan mesin diesel dengan bahan bakar minyak nabati, pada waktu itu digunakan minyak kacang. Minyak goreng berasal dari tanaman, merupakan bahan yang terbarukan, ramah lingkungan dan ada dimana-mana. Namun sayangnya dalam perkembanganya minyak bumi ternyata masih lebih murah dan mudah didapat. Penggunaan minyak bumi masih terus hingga sekarang walaupun ketersediaannya minyak bumi semakin menipis.
Hingga saat ini mesin diesel masih mempergunakan bahan bakar solar berasal dari minyak bumi, dan ada kemungkinkan untuk mengganti sebagian atau seluruh jenis bahan bakar ini dengan minyak goreng. Minyak goreng yang berasal dari tumbuhan dapat langsung dipergunakan untuk mejalankan mesin diesel. Minyak goreng yang dipergunakan dapat dalam berbagai bentuk: minyak goreng biasa, minyak goreng bekas, ester yang mempunyai berat molekul lebih kecil (bio diesel), dan minyak goreng padat.
Minyak goreng bekas biasanya dari tumbuhan dan tercampur dengan lemak binatang binatang, karena merupakan sisa penggorengan. Minyak goreng di pasar biasanya diperoleh dari berbagai sumber seperti kelapa sawit (CPO, PKO), kelapa, bunga matahari, bunga kanola, bijih kapok, bijih kedelai, bijih jarak dan lainnya. Minyak goreng dari CPO mempunyai fraksi padat stearin yang jumlahnya hingga 50%, fraksi cair atau olein yang biasanya dijual sebagai minyak goreng dan sedikit asam lemak bebas. Stearin yang padat biasanya untuk margarin, dan untuk kue, untuk bahan baker diesel harus dipanaskan karena harus dialirkan. Asam lemak bebas yang ada pada minyak harus dinetralkan dengan methanol,alkohol atau soda agar tidak membuat karat atau korosi pada logam. Kesulitan dari penggunaan minyak goreng karena bersifat cair sehingga akan bersaing dengan kebutuhan konsumsi masyarakat. Dimasa lalu pernah terjadi krisis kekurangan minyak goreng, sehingga harga meningkat tinggi.
Kelebihan lain, bahan dasar minyak goreng ini adalah bahwa sisa minyak goreng juga dapat dipergunakan, sehingga mengurangi beban lingkungan karena sampah. Dibanding dengan minyak solar, minyak goreng dapat mengurangi polusi karena kadar belerang yang lebih rendah, dan kurang berisik. Penggunaan minyak goreng untuk bahan bakar tidak menambah jumlah gas karbondioksida, karena minyak berasal dari tumbuhan yang mengkonsumsi gas hasil pembakaran itu. Sedang kekurangan adalah lebih kental sehingga mudah untuk menyumbat saluran, terlebih lagi jika tercampur dengan fraksi padat, minyak bekas atau jika cuaca dingin.
Penggunaan atau aplikasi lapangan belum begitu banyak, sehingga harus hati-hati bila memasukkan minyak goreng dalam mesin diesel kita. Perhatian harus diberikan karena penggunaan minyak goreng dapat memadat sehingga menyumbat saluran pipa, saringan dan terutama pada penyembur atau nozle. Pembakaran minyak juga dapat tidak terbakar sempurna, sehingga menimbulkan banyak asap dan memungkinkan terjadinya endapan karbon pada ujung penyembur minyak. Kesulitan-kesulitan tersebut dapat diatasi dengan cara memanaskan minyak, saluran dan saringan, sebelum pembakaran pada mesin. Penggunaan minyak untuk bahan bakar diesel juga akan akan menimbulkan busa pada saluran pipa balik dari sisa penyemburan didalam mesin (lihat gambar). Busa timbul pada awal pembakaran sehingga disarankan agar tidak mengisi penuh tangki bahan bakar agar dapat menampung busa.
Saluran pipa balik pada mesin diesel, busa terjadi pada awal pembakaran karena ada sisa minyak bertekanan pada penggunaan minyak goreng.
Penggunaan bersama minyak diesel atau pencampuran sangat bagus karena akan mengurangi kemungkinana minyak goreng menyumbat dimanana-mana dan akan memperbaiki sifat pelumasan minyak diesel. Penggunaan minyak yang cenderung padat dapat dilakukan untuk mesin diesel yang tetap atau sebagai pembangkit tenaga listrik. Karena modifikasi mesin mudah dilaksanakan seperti pemasangan alat pemanas pada tangki, saluran, penyaringan dan pemanasan awal sebelum masuk ruang pembakaran. Pengopersian biasanya diawali atau harus dilakukan dengan minyak solar untuk memperoleh pemanasan yang akan dipergunakan untuk mencairkan minyak padat. Demikian pula jika akan mematikan mesin diesel minyak padat harus dihentikan lebih dahulu diganti dengan minyak solar agar saluran tidak tersumbat pada penyalaan mesin berikutnya.
Penggunaan minyak padat atau minyak bekas cukup menarik karena kurang bersaing dengan konsumsi masyarakat sehingga harganya dapat lebih murah. Minyak padat bisanya dipergunakan untuk roti, kue, margarin, biskuit. Untuk bahan bakar minyak goreng padat tidak harus dipucatkan, sehingga harga lebih murah. Kesulitan yang mungkin terjadi adalah penyumbatan terutama pada saringan yang harus selalu dibersihkan dengan solven seperti minyak tanah. Minyak goreng padat harus selalu dipanaskan (80 oC) agar dapat dialirkan. Minyak goreng padat biasanya diperoleh dari minyak binatang, minyak kelapa sawit dan dari hidrogenasi minyak goreng cair.
Pencampuran dengan minyak tanah atau kerosene merupakan kombinasi bagus. Minyak padat mempunyai kekentalan, dan pelumasan tinggi, sedang minyak tanah sebagai pengencer dan namun kurang bagus dalam pelumasan. Pencampuran minyak goreng padat maupun cair dilakukan biasanya 30% kerosene dan 70% minyak goreng, ada yang mempergunakan campuran 50/50. Hasil positif dari pencampuran ini diperoleh suhu mesin 10 oC lebih rendah, sedang buangan asap berbau mirip pembakaran ‘burger’.

Biodiesel

Biodiesel merupakan modifikasi dari minyak goreng. Biodiesel biasanya dibuat pada ester asam lemak dari minyak goreng cair yang mempunyai sifat lebih encer tidak mudah membeku terutama jika dipergunakan dinegara ‘dingin’. Sedang kekurangan adalah bahan ini dapat melarutkan atau merusak karet yang biasanya tahan terhadap minyak diesel. Pembuatan biodiesel sedikit sulit karena memerlukan methanol, katalis (soda api, KOH) dan pemisahan gliserin yang berasal dari reaksi samping. Sehingga biodiesel mempunyai harga yang lebih mahal dibanding minyak goreng pada pemakaian langsung
Biodiesel yang dikenal merupakan bahan terbarukan, tidak beracun, bahkan dapat dibanding dengan garam dapur, dan tidak iritasi pada kulit jika dibanding dengan sabun. Jika tertumpah biodiesel akan dapat dikonsumsi oleh mikroba, hingga 98% dalam waktu 3 minggu. Biodiesel mempunyai efek maksimum untuk daerah perairan, laut, sumber air, hutan, penangkapan ikan, dan terutama yang sensitive terhadap adanya tumpahan minyak. Pusat kota yang penuh dengan aktifitas manusia, ruangan yang tertutup seperti pergudangan, pabrik, pengolah makanan, gedung bertingkat, pertambangan bawah tanah akan memperoleh manfaat yang sangat besar dengan adanya biodiesel. Daerah perairan yang sensitive terhadap pencemaran seperti pelabuhan, kanal, danau, daerah parawisata, hutan ‘mutlak harus’ mempergunakan biodiesel disbanding solar.
Biodiesel secara nyata dapat mengurangi pencemaran, mengurangi hidrokarbon yang tidak terbakar, karbon monoksida, sulfat, polisiklikaromatik hidrokarbon, dan hujan asam. Kandungan belerang yang sangat rendah akan memungkinkan penggunaan katalis pada system gas buang. Jika dipergunakan bersama minyak solar, biodiesel dapat mengurangi atau menghilangkan kebutuhan belerang dalam minyak diesel. Biasanya belerang dibutuhkan lebi 500 ppm (per 1 juta bagian) atau 0,05% dalam minyak solar untuk menambah pelumasan. Pencampuran biodiesel dengan solar dapat mengurangi kadar belerang hingga 15 ppm atau 0,0015%. Pencampuran yang dilakukan dengan 1% biodiesel akan memperoleh 65% pelumasan. Untuk maksud pengurangan kadar belerang ini cukup hanya dengan menambahkan biodiesel kedalam solar sebanyak 0,4-0,5%. Perbandingan penggunaan bahan bakar lain:
Penggunaan methanol murni sebagai bahan bakar, mempunyai kesulitan dalam penyimpanan, pengisian bahan bakar, dan modifikasi mesin bis. Gas alam atau CNG mempunyai kesulitan juga dalam penyimpanan karena berbentuk gas yang mudah terbakar, dan bisa meledak sehingga lebih memerlukan tenaga terdidik dalam menanganinya. Sedang biodiesel mempunyai kelebihan kurang mudah menyala dibanding solar, lebih mudah dalam penyimpananya, dan dapat dicampur dengan solar. Penggunaan minyak goreng langsung mempunyai kelebihan lebih murah namun mempunyai kekurangan kekentalan, dan mengganggu ketersediaan untuk konsumsi masyarakat.
Penggunaan biodiesel yang maksimal hanya dapat diperoleh jika mepergunakan 100% biodiesel tanpa mencampur dengan minyak solar
Bagaimana orang mempergunakan biodiesel?.
Biodiesel yang diperoleh dari hasil esterifikasi dengan methanol yang dapat dipergunakan dalam keadaan murni atau campuran dengan solar. Biodiesel dapat dipergunakan 100% atau dikenal dengan B100. Namun harus diperhatikan bahwa biodiesel merupakan ester yang dapat melunakan polimer karet, sehingga bahan tersebut harus diganti dengan jenis yang tahan terhadap ester. Untuk itu sebagai alternative lain adalah mencampur biodiesel sebanyak 20% dalam minyak solar yang selanjutnya dikenal dengan B20. Campuran ini dapat dipergunakan langsung tanpa memerlukan penggantian peralatan dari jenis karet. Sebagaimana diketahui pada otomotif banyak mempergunakan bahan karet sebagai pipa saluran bahan baker, ‘seal, packing’ atau penyekat kebocoran. Penggunaan B100 atau lebih besar dari 20% bio diesel akan memerlukan bahan polimer yang tahan solar dan ester.

Membuat biodiesel

Pada skala kecil dapat dilakukan dengan bahan minyak goreng 1 liter yang baru atau bekas. Methanol sebanyak 200 ml atau 0.2 liter. Soda api atau NaOH 3,5 gram untuk minyak goreng bersih, jika minyak bekas diperlukan 4,5 gram atau mungkin lebih. Kelebihan ini diperlukan untuk menetralkan asam lemak bebas atau FFA yang banyak pada minyak goreng bekas. Dapat pula mempergunakan KOH namun mempunyai harga lebih mahal dan diperlukan 1,4 kali lebih banyak dari soda. Proses pembuatan; Soda api dilarutkan dalam Methanol dan kemudian dimasukan kedalam minyak dipanaskan sekitar 55 oC, diaduk dengan cepat selama 15-20 menit kemudian dibiarkan dalam keadaan dingin semalam. Maka akan diperoleh biodiesel pada bagian atas dengan warna jernih kekuningan dan sedikit bagian bawah campuran antara sabun dari FFA, sisa methanol yang tidak bereaksi dan glyserin sekitar 79 ml. Biodiesel yang merupakan cairan kekuningan pada bagian atas dipisahkan dengan mudah dengan menuang dan menyingkirkan bagian bawah dari cairan. Untuk skala besar produk bagian bawah dapat dimurnikan untuk memperoleh gliserin yang berharga mahal, juga sabun dan sisa methanol yang tidak bereaksi. Mengapa minyak bekas mengandung asam lemak bebas?.
Ketika minyak digunakan untuk menggoreng terjadi peristiwa oksidasi, hidrolisis yang memecah molekul minyak menjadi asam. Proses ini bertambah besar dengan pemanasan yang tinggi dan waktu yang lama selama penggorengan makanan. Adanya asam lemak bebas dalam minyak goreng tidak bagus pada kesehatan. FFA dapat pula menjadi ester jika bereaksi dengan methanol, sedang jika bereaksi dengan soda akan mebentuk sabun. Produk biodiesel harus dimurnikan dari produk samping, gliserin, sabun sisa methanol dan soda. Sisa soda yang ada pada biodiesel dapat henghidrolisa dan memecah biodiesel menjadi FFA yang kemudian terlarut dalam biodiesel itu sendiri. Kandungan FFA dalam biodiesel tidak bagus karena dapat menyumbat filter atau saringan dengan endapan dan menjadi korosi pada logam mesin diesel.
Perhitungan biaya untuk bis kota di Amerika Serikat (1 USD= Rp 10.000).
Perbandingan harga dihitung meliputi: infra struktur, modifikasi pada bis, sistem pengisian bahan bakar, perawatan, dan umur bis 30 tahun. Bahan bakar solar untuk mesin diesel akan memerlukan biaya per-mil (1,6 km) Rp. 2470, gas methan atau CNG bervariasi mulai Rp. 3750-4200, biodiesel murni Rp. 4750, sedang campuran biodiesel dan solar akan bervariasi dari Rp. 2790-4750, methanol murni Rp. 7360. Walaupun harga biodiesel murni atau campuran lebih mahal dibanding solar namun dapat berkompetisi dengan gas methan dan methanol. Kelebihan lain dari campuran solar-biodiesel dibanding minyak solar murni adalah dapat dipergunakanya minyak solar dengan kadar belerang rendah.

Kegunaan lain dari biodiesel

Bio diesel dapat dipergunakan keperluan lain seperti; pelindung kayu termasuk interior rumah yang terbuat dari kayu. Sebagai pelumas dan pelindung korosi pada peralatan rumah tangga, pertanian yang terbuat dari logam. Biodiesel dapat pula dicampur dengan bensin untuk mesin 2 langkah sebagai bahan bakar dan pelumasan. Biodiesel tidak dapat menggantikan minyak tanah untuk keperluan kompor dan lampu minyak karena sifat tidak bisa merambat keatas. Untuk keperluan lampu petromax dengan terang yang sama, biodiesel dapat dipergunakan hingga 8 jam dan kurang memerlukan pemompaan. Biodiesel juga dipergunakan untuk membersihkan noda ‘crayon’ pada baju dengan lebih baik dibanding deterjen.

BIO-ETANOL, siapakah dia ini?

Polimer dan bahan bakar mempunyai kepentingan sama yaitu memerlukan minyak bumi sebagai bahan baku. Bahan bakar lebih mudah untuk memperoleh alternatif bahan baku dibanding polimer. Brasil sebagai contoh menjadi negara berhasil mengurangi kebutuhan bahan bakar dengan penggunaan etanol. Kesuksesan ini banyak diperhatikan dan ditiru oleh negara lain termasuk Indonesia. Bahan bakar etanol diproduksi dari sari tanaman tebu akan lebih mudah dibanding dengan fermentasi karbohidrat dari jagung. Selain itu tebu juga lebih mudah ditanam, dapat menghasilkan gula dan ampasnya dipergunakan untuk menghasilkan enerji listrik. Tanaman tebu dapat dipanen secara manual ataupun mekanis dan dapat di transportasi keberbagai daerah. Di kilang, tebu digiling ditekan dengan silinder berputar untuk memperoleh sari cairan manis dan menyisakan residu berserat atau bagas. Cairan manis dapat langsung difermentasi oleh ragi yang akan memecah gula menjadi gas CO2 dan etanol. Campuran air etanol di distilasi atau dipanaskan diuapkan untuk memperoleh etanol atau alkohol dengan kandungan air 5%. Alkohol ini sudah dapat dijual untuk bahan bakar mobil. Namun jika dikehendaki sebagai aditif dengan menambakan 10% kedalam bensin (gasohol), maka alkohol perlu dimurnikan hingga 100%. Pemurnian hingga 100% dapat dilakukan dengan absorbsi.
Tebu yang dikirim ke kilang setiap 1000 kg mengandung serat bagas 145 kg, gula sukrosa 138 kg. Dari jumlah gula tersebut hanya 112 kg yang dapat dijadikan gula pasir, sisanya 23 kg berupa gula tetes yang berharga murah. Jika sari tebu tersebut difermentasi akan menghasilkan 72 liter alkohol. Bagas serat dapat dibakar panas dapat dipergunakan untuk destilasi, pengeringan dan tenaga listrik sebesar 288 MJ. Enerji tersebut: 180 MJ untuk pabrik dan 108 dapat dijual ke perusahaan listrik.Dengan perbaikan kwalitas tanaman dan teknik penanaman di Brasil dapat menghasilkan alkohol 550 m3/km2. Harga alkohol sampai di konsumer dapat ditekan hingga sebesar Rp. 1700 per liter. Di Amerika Serikat memproduksi alkohol paling murah dari selulosa, memerlukan biaya Rp 3.300,- per liter, sementara itu nilai enerji alkohol hanya 2/3 bensin, ditambah transport, pajak, keuntungan pengecer, harga akan naik menjadi Rp. 7.300,-. Pada saat yang bersamaan harga bensin di Amerika (paling murah dinegara maju) mempunyai harga Rp. 7.900,- per liter. Keadaan harga minyak bumi melangit, Brasil banyak mengambil keuntungan. Dengan menanam tebu, Brasil selain mengekspor minyak bumi juga mengekspor alkohol, ekspor gula pasir jika harga bagus dan dapat enerji listrik dari bagas.
Sugar cane plant (Saccharum officinarum).Kilang etanol tidak memerlukan enerji dari luar, bagas yang dibakar di kilang dipergunakan untuk pemanasan distilasi dan tenaga listrik untuk menjalankan mesin, bahkan dapat menjual sisanya. Produksi enerji di brasil dari bagas mencapai 700 MW, sisa untuk keperluan pabrik sebesar 100 MW dijual ke perusahaan listrik. Harga enerji listrik di Brasil Rp 460,- per kWh untuk kontrak jangka 10 tahun. Enerji listrik dari bagas ini sangat berguna karena diproduksi pada umumnya pada saat musim kering dimana listrik dari hidroelektrik dan dam lagi kekurangan. Diharapkan dengan teknologi gasifikasi biomas akan dapat menggantikan teknologi ketel uap bertekanan rendah dengan turbin tekanan tinggi. Bersama dengan sisa produk pertanian yang ditinggal di kebun diprrkirakan akan menghasilkan enerji 1.000 hingga 9.000 MW.Kilang dengan kapasitas sedang 1 juta ton gula pasir pertahun, dapat menjual kelebihan listrik 5 MW. Dari penjualan gula pasir dan alkohol dapat diperoleh pemasukan 18 juta USD dan 1 juta USD dari kelebihan tenaga listrik. Sayangnya Bank Dunia hanya akan membiayai investasi jika tenaga listrik dari bagas ini dapat dijual dengan harga Rp 580,- per kWh.Keramahan terhadap lingkungan enerji listrik dari bagas merupakan kelebihan dari pada minyak dan batu bara. Kandungan abu hanya 2,5% dibanding batu bara 30-50%, tidak mengandung belerang dan sedikit mengandung nitrit.


Penggunaan Alkohol untuk Bahan Bakar
Rekaman sejarah penggunaan alkohol sebagai behan bakar kendaraan dimulai dari Samuel Morey pada tahun 1826 mengembangkan mesin dengan bahan bakar alkohol dan terpentin. Nicholas Otto pada tahun 1860, mempergunakan alkohol sebagai salah satu bahan bakar mesin. Pak Otto dikenal baik dengan pengembangan mesin pembakaran internal (Otto Cycles) di tahun 1876. Pada tahun 1908 Henry Ford memproduksi model T dimana mobil dapat mempergunakan bahan bakar alkohol atau bensin, atau kombinasi dari keduanya.
Perbandingan harga bensin di berbagai negara ( Mei 2006): Amerika Serikat Rp 7.800,-per liter, Australia Rp. 10.000,- per liter, Jepang Rp. 12.500 per liter, Inggris Rp. 16.250 per liter, Malaysia Rp. 5.450,- per liter (Februari 2006), Indonesia Rp.4.500,- per liter.
Alkohol merupakan bahan bakar yang bersih, hasil pembakaran menghasilkan CO2 dan H2O. Penambahan bahan yang mengandung oksigen pada sistem bahan bakar akan mengurangi emisi gas CO yang sangat beracun dari sisa pembakaran. Aditif MTBE pada mulanya dipergunakan untuk meningkatkan nilai oktan, namun saat ini dilarang dipergunakan. MTBE dapat dideteksi dan menyebabkan pencemaran pada air tanah sehingga alkohol merupakan alternatif yang menarik untuk mengurangi emisi gas CO.. Penggunaan alkohol murni dibanding dengan bensin secra umum akan mengurangi kadar CO2 hingga 13% karena merupakan hasil dari pertanian. Seperti diketahui produk pertanian memerlukan gas CO2 untuk metabolismenya. Penggunaan alkohol bukan tanpa problem pada lingkungan hidup, dimana VOC atau komponen bahan organik mudah menguap meningkat, kebutuhan lahan pertanian dikhawatirkan akan mengurangi jumlah hutan dan tentunya akan bersaing dengan kebutuhan makanan.
Penggunaan etanol di Brasil dimulai sejak tahun 1980-an dengan bahan baku sari tebu atau sisanya sebagai gula tetes. Sejak tahun 2004 menjadi produsen dan konsumer terbesar alkohol untuk bahan bakar. Brasil memproduksi sekitar 14,8 juta m3 per tahun, dengan harga jual Rp. 2.700,- per liter. Penggunaan alkohol untuk bahan bakar merupakan kebijakan pemerintah, bensin harus mengandung 20-25% alkohol. Mobil baru di Brasil dapat dijalankan dengan bahan bakar campuran bensin-alkohol, atau alkohol murni. Kebijakan ini telah mengurangi ketergantungan Negara pada minyak bumi, memperbaiki kualitas udara dan memberikan hasil samping enerji listrik.
Program bahan bakar alkohol di Kolumbia dimulai sejak tahun 2002 ketika Pemerintah menetapkan undang-undang peningkatan kadar oksigen dalam bahan bakar. Pada awalnya kebijakan ini untuk mengurangi emisi gas CO dari kendaraan. Regulasi selanjutnya adalah pengurangan pajak etanol sehingga lebih murah dari bensin, Di Kolumbia harga bensin dan alkohol dikontrol oleh pemerintah. Melengkapi program etanol juga dilakukan program biodiesel untuk menambah kandungan oksigen bahan bakar diesel dan memproduksi biodiesel dari minyak tumbuhan. Pemerintah secara perlahan merubah suplai bahan bakar dengan campuran 10% alkohol. Produksi alkohol di Kolumbia berasal dari ubi kayu dan perkebunan Tebu namun produksi alkohol dari singkong masih tetap lebih mahal. Produksi etanol di Kolumbia dimulai tahun 2005 dengan 300 m3 per hari, pada tahun 2006 meningkat menjadi 1.050 m3 per hari. Dengan total investasi 100 juta USD pada tahun 2007 diharapkan dapat menghasilkan 2.500 m3 per hari untuk keperluan 10% etanol dalam bensin. Kelebihan dari negeri ini adalah Tebu dapat dipanen sepanjang tahun.
Penggunaan dan produksi etanol di Amerika Serikat (AS) terus meningkat sehubungan dengan meningkatnya harga minyak bumi. Baru 0,4% dari stasion pompa bensin di AS yang menjual E85 yaitu 85% etanol dan 15% bensin dan hanya ada di aderah Midwest dan California. Sejak Juni 2006 investasi besar-besaran dilakukan untuk memproduksi 8,4 juta m3 etanol per tahun.
Belajar dari keberhasilan Brasil, China juga mempunyai program alkohol untuk bahan bakar. Selain untuk memenuhi kebutuhan tersebut akan membantu petani menjaga harga gandum agar dapat meningkatkan pendapatan dan mengurangi polusi udara. Etanol untuk bahan bakar pada saat ini diproduksi di Henan dengan kapasitas 200.000 Ton per tahun. Proyek yang sama sedang dikembangkan untuk kapasitas 800.000 T per tahun mempergunakan jagung sebagai bahan baku. Diharapkan 2 Ton jagung akan menghasilkan 1 Ton alkohol. China mengkonsumsi bahan bakar 36 juta Ton bensin per tahun, dan sejak 9 tahun lalu China telah mengimport minyak bumi. China pada saat ini memproduksi 500 juta Ton bijih-bijihan per tahun, di Henan mempunyau surplus 5 juta Ton per tahun.Empat negara telah mengembangkan program etanol secara nyata yaitu Brasil, AS, China dan Kolumbia. Etanol dapat diproduksi dari dari berbagai bahan makanan seperti gula, beet, sorgum, singkong, ubi, rumput, gandum, hemp, knaf, kentang, tetes, jagung, kayu, kertas, sampah selulosa dsb. Langkah produksi etanol adalah pemurnian pati, pencairan dan pembentukan gula (hidrolisis), fermentasi, distilasi, dehidrasi, denaturasi jika diperlukan. Selama fermentasi glukose atau gula dirubah menjadi alkohol dan gas CO2 sebagai berikut:

C6H12O6 → 2 CH3CH2OH + 2 CO2

Etanol untuk dipergunakan sebagai bahan harus dimurnikan dari air. Cara lama dilakukan dengan destilasi tetapi kemurnian hanya sampai 96% karena adanya peristiwa azeotrop antara campuran alkohol dan air. Tidak mungkin memperoleh alkohol murni dengan cara ini maka dipergunakan absorbsi fisik atau molecular sieve. Pada umumnya alkohol ditambahkan dalam bensin sebanyak 10% atau dikenal dengan E10. Maksud penambahan pada mulanya untuk mengurangi emisi gas CO dan sedikit meningkatkan nilai oktan. Namun penambahan ini menjadi bernilai ekonomis ketika harga minyak bumi mencapai 80 USD per barel. Alkohol yang ditambahkan harus bebas dari kandungan air untuk melindungi mesin mobil dari korosi dan kerusakan bahan packing dari polimer. E10 dapat langsung dipergunakan pada mobil tanpa banyak perubahan. Campuran E85 dengan etanol 85% besin 15%, dipergunakan untuk mobil kusus untuk bahan bakar etanol. Jumlah bensin 15% diperlukan karena etanol kurang mudah menguap sehingga pada suhu dingin kesulitan untuk menyalakan mesin. Keluhan dari beberapa pengguna bensin-etanol adalah: sering harus menguras air dari tangki minyak, etanol cenderung mengabsorb air dan air terpisah dalam tangki. Selain itu enerji menjadi berkurang atau jumlah bahan bakar bertambah, karena etanol telah mengandung oksigen. Siena 1.4 Tetrafuel, Fiat untuk bb: gas alam, bensin, etanol (E100) dan gasohol (20% alkohol/bensin).Kabar menarik dari Brasil adalah digunakannya alkohol untuk mesin diesel atau dikenal dengan O2Diesel untuk mengurangi emisi gas. Jika program ini berhasil mungkin kita di Indonesia dapat mencoba campuran dari CPO yang kental dengan alkohol yang encer dan kemudian mengatur angka cetane. Alkohol dan CPO dapat diproduksi secara besar-besaran di Indonesia, ... mudah-mudahan merupakan salah satu solusi.

dari Majalah Sentra Polimer