Abdul Hamid

PEMANFAATAN JARAK PAGAR SEBAGAI SUMBER ENERGI  BAHAN BAKAR MINYAK

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

     Cadangan energi fosil kita semakin hari semakin berkurang, sedangkan kebutuhannya terus meningkat.Perkiraan yang ekstrem menyebutkan ,minyak bumi di Indonesia dengan tingkat konsumsi seperti saat ini akan habis dalam waktu 10-15 tahun lagi.

       Konsumsi bahan bakar minyak (BBM) secara nasional mengalami peningkatan dari tahun ke tahun.Di sisi lain, produksi minyak bumi dalam negeri menunjukkan tren menurun.Secara keseluruhan,konsumsi BBM selama tahun 2004 mencapai 61,7 juta kilo liter,dengan rincian 16,2 juta kilo liter premium, 11,7 juta kilo liter minyak tanah, 26,9 juta kilo liter minyak solar, 1,1 juta kilo liter minyak diesel,dan 5,7 juta kilo liter minyak bakar. Disisi lain, kemampuan produksi bahan bakar minyak di dalam negeri hanya sekitar 44,8 juta kilo liter,sehingga sebagian kebutuhan bahan bakar di dalam negeri harus di impor. Setiap bulan, impor minyak mentah dan BBM mencapai 1,5 miliar dollar AS atau sekitar 15 triliun rupiah.

        Beberapa hasil pertanian yang mengandung minyak,seperti minyak sawit dan minyak jarak pagar (Jatropha curcas) juga dapat di manfaatkan sebagai biodiesel. Salah satu bentuk pengonversian biomasssa yang dapat mensubstitusi bahan bakar minyak adalah biodiesel yang di hasilkan melalui proses transesterifikasi.Biodiesel memiliki keunggulan komparatif dibandingkan dengan bentuk energi lainnya,yaitu lebih tinggi,memiliki karakter pembakaran yang relatif bersih,biaya produksinya rendah,dan ramah lingkungan.

        Pengolahan minyak yang berasal dari tumbuh-tumbuhan sebagai bahan bakar mesin telah digunakan dan menjadi catatan sejarah. Hambatan dan beban utama pengembangan bahan bakar minyak dari biji-biji tumbuhan (biodiesel) adalah karena mahalnya biodiesel. Minyak jarak pagar diharapkan menjadi minyak/lemak non-pangan sebagai bahan baku utama pembuatan biodiesel.

    Hambatan utama yang dihadapi dalam pengembanagn biodiesel dari minyak jarak pagar adalah ketersediaan bahan baku yang masih sangat rendah, mengingat pagar adalah ketersediaan bahan baku yang masih sangat rendah, mengingat perkebunannya baru dikembangkan.

       Pengembangan tanaman jarak pagar (Jatropha curcas) sebagai bahan biodiesel mempunyai potensi yang sangat besar karena selain menghasilkan minyak dengan produktivitas tinggi, juga dapat berfungsi sebagai pengendali erosi serta memperbaiki tanah. Strategi pengembangan industri biodiesel jarak pagar harus dilakukan secara terintegrasi dengan cara memaksimalkan potensi  yang dimiliki jarak pagar. (Barmawi.1983.Perkembangan IPA dan Teknologi.Solo:UNS Prees ).

B. TUJUAN PENULISAN MAKALAH

1. Untuk mengetahui pengertian jarak pagar dan biodiesel
2. Untuk mengetahui cara kerja biodiesel
3. Untuk mengetahui manfaat tanaman jarak pagar dan biodiesel
4. Untuk mengetahui kerugian tanaman jarak pagar

C.  MANFAAT

1. Dapat mengetahui pengertian jarak pagar dan biodiesel
2. Dapat mengetahui cara kerja biodiesel
3. Dapat mengetahui manfaat tanaman jarak pagar dan biodiesel
4. Dapat mengetahui kerugian tanaman jarak pagar

           

BAB II

PEMBAHASAN

1. Pengertian Jarak Tanaman

    Jarak pagar (Jatropha curcas L) merupakan jenis tanaman semak atau pohon yang tahan terhadap kekeringan sehingga tahan hidup didaerah dengan curah hujan rendah. Tanaman dari keluarga Euphorbiaceae ini banyak ditemukan di Afrika Tengah dan Selatan, Asia Tenggara, dan India. Awalnya, tanaman ini kemungkinan didistribusikan oleh pelaut portugis dari Karibia melalui pulau Cape Verde dan Guinea Bissau ke negara lain di Afrika dan Asia.

    Jarak pagar dapat diperbanyak dengan stek. Sesuai dengan namanya, tanaman ini secara luas ditanam sebagai pagar untuk melindungi lahan dari serangan ternak. Seperti jenis jarak lainnya, jarak pagar merupakan tanaman sekulen yang meranggas pada musim kemarau. Tanaman yang sering digunakan sebagai pengendali erosi ini beradaptasi dengan baik didaerah gersang dan agak tandus.

    Jarak pagar mempunyai beberapa nama, antara lain Purging Nut (Inggris); Pourghere,Pignon d’Inde (Perancis); Gernoot (Belanda); Habel meluk (Arab); Pinoncillo (Mexico); Kadam (Nepal); Yu-lu-tzu (Cina); Sabudam (Thailand); Tubang-bakod (Filipina); Jarak budeg,jarak pagar (Indonesia); Tempate (Costa Rica); Tar Tago (Puerto Rico); dan Pinol (Peru).Jarak pagar merupakan tanaman semak besar dengan cabang yang tidak teratur. Umur tanaman jarak pagar bisa mencapai 50 tahun. Cabang pohonnya mengandung getah (lateks). Daunnya lebar berbentuk jantung dan bertangkai panjang.Tanaman ini juga bisa tumbuh cepat hingga mencapai ketinggian 3-5 meter.Pada musim kemarau yang panjang tanaman ini menggugurkan daunnya. Umumnya seluruh bagian tanaman beracun sehingga tanaman ini hampir tidak memiliki hama. Tanaman ini mulai berbuah mulai umur 5 tahun. Buahnya berbentuk elips, panjangnya sekitar 1 inchi(sekitar 2,5cm) dan mengandung 2-3 biji. Beberapa varietas jarak pagar  yang dikenal saat ini adalah Cape verde, Nicargua, Ife Nigeria, dan Non toksik Mexico. ( Syarief,E.2004.Melawan Ketergantungan pada Minyak Bumi.Insist Press.Yogyakarta. )

2. Produk IPTEK

    Teknologi Dasar Proses Produksi Biodiesel

    Biodiesel mempunyai banyak keunggulan dibandingkan bahan bakar diesel dari minyak bumi. Bahan bakar biodiesel dapat diperbarui. Selain itujuga dapat memperkuat perekonomian negara dan menciptakan lapangan kerja. Biodiesel merupakan bahan bakar ideal untuk industri transportasi karena dapat digunakan pada berbagai mesin diesel, termasuk mesin-mesin pertanian.

    Jika 0,4-5% biodiesel dicampur dengan bahan bakar diesel minyak bumi otomatis akan meningkatkan daya lumas bahan bakar. Rasio keseimbangan energi biodiesel minimum 1 sampai 2,5. Artinya, untuk setiap satu unit energi yang digunakan pada pupuk, pestisida, bahan bakar, pemurnian,proseseng, dan transportasi minimum terdapat 2,5 unit energi dalam biodiesel. Campuran 20% biodiesel dan 80% bahan bakar diesel minyak bumi disebut dengan B20. Campuran B20 merupakan campuran alternatif yang terkenal di Amerika Serikat, terutama untuk bis atau truk. B20 mengurangi emisi, harganya relatif murah, dan tidak memerlukan modifikasi mesin.

    Biodiesel mengandung energi sekitar 42 HJ/kg. Rata-rata penggunaan biodiesel menghasilkan penurunan 5% torsi, energi, dan efisiensi bahan bakar. Biodiesel mempunyai karakteristik sebagai berikut:

    Emisi karbondioksida netto ( CO2) berkurang 100%, emisi debu berkurang 40-60%, emisi karbonmonoksida ( CO ) berkurang 10-50%, emisi hidrokarbon berkurang 10-50%.

              Hidrokarbon aromatik polisklik (PAH) berkurang, terutama PAH beracun, seperti: phenanthren berkurang 97%, benzofloroanthen berkurang 56%, benzapyren berkurang 71%, serta aldehida dan senyawa aromatik berkurang 13%. Meningkatkan emisi nitro oksida (NOx) sebesar 5-10%, tergantung umur kendaraan dan modifikasi mesin.

3. Cara Kerja Produk

    A. Proses Pengambilan Minyak Dari Biji Jarak

    Ada 2 metode dasar untuk memperoleh minyak jarak pagar dari biji, yaitu pengepresan dan ekstrasi pelarut. Gambar alat pengepresan biji jarak

     Proses pengepresan biasanya meninggalkan ampas yang masih mengandung 7-10% minyak. Sedangkan pada proses ekstrasi pelarut, mampu mengambil minyak optimal, sehingga ampasnya kurang dari 0,1% dari berat keringnya. Cairan pelarut yang paling populer digunakan dalam praktik komersial pembuatan minyak jarak pagar adalah heksana teknis/eter minyak bumi dengan rentang didih 60-70%.

    Bungkil atau biji giling umumnya tidak bisa langsung diekstrasi karena partikel-partikelnya yang halussering kompak sehingga bisa mengakibatkan penyumbatan di dalam bejana ekstrasi. Berdasarkan hal ini, sebelum proses ekstrasi bungkil atau biji iling harus diubah bentuknya menjadi serpihan (flake) agar proses ekstrasinya berlangsung lancar, karena bentuk serpihan membentuk padatan yang diekstrak stabil dan mudah diterobos cairan pengekstrak.

    Ekstraktor minyak yang berskala komersial kecil, yaitu yang berkapasitas olah ½-5 ton biji jarak pagar, umumnya bermodel operasi batih dan merupakan replika skala besar dari ekstraktor Soxhlet yang lazim dipakai laboratorium-laboratorium kimia.

( sumber: Barmawi.1983.Perkembangan IPA dan Teknologi.Solo:UNS Prees )

• Perlakuan Pendahuluan

1. Proses Degumming

    Sebelum ditransertrifikasi, minyak biasanya mengalami sejumlah tahap pemurnian. Tahap ini dilakukan untuk menghilangkan berbagai bahan yang tidak diinginkan, seperti fosfatida, asam lemak bebas, lilin, tokoferol, atau zat warna yang dapat memperlambat reaksi. Tahap pemurnian pertama adalah pembuangan fosfatida yang dikenal sebagai proses degumming. Fosfatida membuat minyak menjadi gelap (hurbid) selama penyimpanan dan akan mengakibatkan berkumpulnya air dalam produk ester. Fosfatida yang terlarut dapat dibuang dengan penambahan air kedalam minyak pada suhu 60o-90o C dan diikuti pemisahan sentrifugasi dari fase air dan minyak yang dimurnikan (degumming air).

2. Proses Deasidifikasi

    Deasidifikasi merupakan tahap pemurnian penting untuk minyak makan guna mencegah bau tengik dari produk. Deasidifikasi biasanya dicapai melalui netralisasi sederhana dengan alkali.

3. Proses Penjernihan dan Deodorasi

    Penjernihan dan deodorasi merupakan metode penghilangan zat warna  dan bahan bebau dari bahan berlemak. Penjernihan dilakukan dengan penyerapan melalui bleaching earth, gel silica, atau carbon aktif.

• Tahap Proses Produksi Biodiesel

Tahap1 : Penentuan Kapasitas Katalis                                                                                                        Tahapan untuk titrasisebagai berikut:

1. Ukur 1 gr soda api kedalam petri dish diatas timbangan                                                                                                2. Ukur 1 liter air distilat kedalam labu 1500 litrr air                                                                                                               3. Tuangkan 1 gr soda api kedalam 1 liter air                                                                                                   4. Beri label labu dengan secarik kertas label dan tandai dengan “Larutan soda api/air, jangan   diminum”                                                                                                                                                    5. Ukur 10 ml isopropil alkohol kedalam labu 20ml                                                                                  6. Larutkan 1 ml minyak nabati bekas kedalam isopropil alkohol                                                                                                                                                                                                    7. Beri label labu 20 ml “Larutan minyak/alkohol”                                                                                            8. Gunakn pipet gradual untuk meneteskan larutan soda api/air kedalam larutan minyak/alkohol          9. Setelah 1 ml larutan soda api/air ditambahkan, periksa pH minyak nabati yang dilarutkan. Lakukan    hal ini dengan menyisipkan kertas lakmus kedalam wadah minyak/alkohol. Bandingkan garis warna kertas lakmus dengan diagram warna atau gunakan pH meter untuk membaca pH secara langsung.      10. Ulangi tahap 8 dan 9, hitung ml soda api/air yang ditambahkan sampai minyak atau alkohol mencapai pH antara 8 dan 9. Peningkatan pH biasanya akan terjadi secara tiba-tiba. Biasanya akan ditambahkan tidak lebih dari 3 ml larutan soda api/air.                                                                                 

Tahap 2 : Pengukuran Reaktan                                                                                                                   Reaktan diukur dengan wadah yang terpisah

1. Pengukuran minyak nabati baru:

• 1 liter minyak baru kedalam labu 1500 ml
• 200 ml metanol kedalam labu 500 ml
• 3,5 gr soda api ke atas petri dish diatas timbangan garam

2. Pengukuran munyak nabati bekas:

• 1 liter minyak bekas yang disaring kedalam labu 1500 ml
• 200 ml metanol ke dalam labu 500 ml
• 1 gram soda api ke atas petri dish diatas timbangan garam

Tahap 3 : Pelarutan soda api kedalam metanol

Tahap 3 adalah menggabungkan metanol dengan soda api untuk menghasilkan natrium metoksida, yaitu suatu basa yang sangat kuat. Sekali soda api dilarutkan kedalam metanol, natrium metoksida harus dicampur dengan minyak nabati baru dengan  cara yang benar.

    Tahap 4 : Mencampur Reaktan

1. Bukalah blender secara hati-hati, ambil bagian atasnya. Jauhkan wajah anda dari permukaan atas blender.

2. Tuangkan minyak nabati secara hati-hatikedalam blender

3. Tutup kembali blender. Campur dengan kecepatan sedang/tinggi selama 15 menit. Jika motor blender terasa sangat panas, matikan blender.

Tahap 5 : Biarkan Gliserol Tenang

Jika sekitar 35% pemisahan terjadi pada jam pertama setelah reaksi, hasil sementara kemungkinan dilihat.  Dalam 8 jam, gliserol akan jatuh kebagian dasar blender. Lapisan atas bagian atas gliserol adalah metil ester atau biodiesel. Bakal terdapat perbedaan yang tampak antara lapisan atas dan bawah.  Lapisan atas akan berwarna lebih terang daripada bagian dasar. Kemungkinan 5-20% gliserol menuju kebagian dasar blender.

Tahap 6 : Pemisahan Gliserol dan Biodiesel

1. Dengan bejana yang mempunyai keran pengeluaran

Ambil labu 50 ml/bejana yang serupa dan letakkan dibawah bejana. Buka keran bejana secara perlahan. Keluarkan semua gliserol sudah keluar. Cairan yang tertinggal dalam bejana adalah biodiesel yang diperoleh.

2. Dengan blender

Jika membiarkan biodiesel ke dalam blender, jangan tuangkan biodiesel keluar karena biodiesel dan gliserol akan tercampur. Untuk memompa biodiesel keluar dari blender, gunakan pompa elektrik kecil. Pastikan pompa dalam keadaan bersih. Pompa biodiesel kedalam labu 1500 ml.

Tahap 7 : Pembersihan

1. Ambil sisa metanol kedalam sebuah botol yang sudah diberi label                                                       2. Simpan sisa soda api kedalam tempat yang sejuk dan kering                                                                            3. Letakkan sisa minyak bekas kedalam kontainer gelap dan simpan ditempat yang sejuk dan kering    4. Biarkan gliserol terkena cahaya dan sinar matahari selama 1 minggu dan dapat digunakan sebagai sabun cuci setelah dimurnikan                                                                                                                             5. Bersihkan semua peralatan. Jangan gunakan blender sebagai bahan makanan lagi.

4. Manfaat Tanaman Jarak Pagar

Minyak digunakan sebagai pembersih perut (pencahar),mengobati penyakit kulit,dan untuk mengobati rematik. Sari pati cairan rebusan daunnya digunakan sebagai obat batuk dan antiseptik pasca melahirkan. Bahan yang berfungsi meredakan luka dan peradangan juga telah diosilasi dari bagian tanaman jarak pagar. Berbagai ekstrak dari biji dan daun jarak pagar menunjukkan sifat antimoluska,  anti serangga dan anti jamur.  Phorbol ester dalam jarak pagar diduga merupakan salah satu racun utamanya.

Proses bioteknologi yang berhubungan dengan pemanfaatan jarak pagar, antara lain perbaikan genetika tanaman, pengendalian pestisida biologis, ekstraksi minyak dengan enzim, fermentasi anaerob dari bungkil(biji giling), pengisolasian bahan anti peradangan dan enzim pereda luka.Semua bagian tanaman jarak pagar dapat dimanfaatkan.Telah lama diketahui bahwa tanaman memiliki daya potensi dan aneka manfaat tanaman jarak pagar sebagai obat tradisional, pengendali erosi dan perbaikan tanah,Minyak jarak pagar dan minyak transesterifikasi sebagai pengganti bahan bakar diesel.

5. Kekurangan Tanaman Jarak Pagar

1. Secara komersil belum bisa bersaing dengan bahan bakar fosil.

Selama ini jarak pagar tidak dikembangkan sebagai bahan bakar alternatif  pengganti minyak solar dan minyak tanah karena secara komersial tidak bersaing dengan BBM solar dan minyak tanah yang relatif murah karena disubsidi pemerintah.

2. Pengembangan tanaman jarak dalam skala komersil dikhawatirkan akan merampas lahan potensial untuk tanaman pangan dan holtikultura.

Penanaman tanaman jarak dalam skala besar membutuhkan lahan yang tidak sedikit,dan hal ini akan merampas lahan potensial yang seharusnya digunakan bagi tanaman pangandan holtikultura.Pengembangan jarak dalam skala yang luas tentu saja mendapat tantangan dari berbagai elemen masyarakat khususnya dinas pertanian dan tanaman pangan.

3. Tingginya biaya produksi dan sulitnya pemasaran.

Budi daya tanaman jarak pagar sebagai sumber bahan bakar alternatif,disebabkan karena masalah tingginya biaya produksi dan pemasaran.Akibatnya,semangat petani mengendur,bahkan diantaranya ada yang membabat  kembali tanaman jarak yang diusahakannya.Hal ini terjadi karena belum adanya minat beli terhadap panen.

   

6. Pendapat penulis tentang kendala dalam pemanfaatan tanaman jarak sebagai bahan bakar pengganti fosil.

    Ibarat makan  buah simalakama, penggunaan  energi  fosil  memang dilematis. Di satu pihak bermanfaat bagi peradaban, namun di sisi lain efek sampingnya dapat merusak lingkungan.Cadangan energi fosil kita semakin hari semakin berkurang, sedangkan kebutuhannya terus meningkat. perkiraan yang ekstrem menyebutkan, minyak bumi di indonesia dengan tingkat konsumsi seperti saat  ini akan habis dalam waktu 10-15 tahun lagi. Setiap hari, jutaan barel minyak mentah bernilai jutaan dolar dieksploitasi tanpa memikirkan bahwa minyak tersebut merupakan hasil dari proses evolusi alam yang berlangsung selama ribuan,bahkan jutaan tahun yang mungkin tidak dapat terulang lagi pada masa mendatang. Fakta di atas semakin membuka peluang penggunaan energi terbarukan seperti biodiesel dan  mengurangi penggunaan bahan bakar fosil.selain menipisnya jumlah cadangan bahan bakar fosil, alasan penting lain untuk mengurangi penggunaannya adalah masalah kerusakan lingkungan, harga yang terus melambung, dan subsidi yang semakin membengkak.

    Biji jarak mampu menghasilkan minyak yang bisa digunakan selayaknya minyak dengan bahan utama dari fosil. Namun banyak sekali dari masyarakat yang kadang kala tidak tahu manfaat dari tanaman jarak sehingga tanaman jarak yang tumbuh di lingkungan masyarakatpun di abaikan. Kurang tahunya masyarakat tentang minyak dari tanaman jarak membuat harga dan peminat di pasaran kalah bersaing dengan bahan bakar dari fosil. Dalam masalah pengembangan tanaman jarak, lahan yang luas akan menjadi kendala karena pengembangan tanaman jarak membutuhkan lahan yang cukup luas dan apabila budidaya tanaman jarak terus diperluas maka akan mengakibatkan terampasnya lahan potensial untuk tanaman pangan dan juga holtikultura. Kurangnya peminat minyak jarak yang seharusnya bisa menjadikan harga yang relatif lebih ekonomis membuat minyak jarak kurang diminati dan biayanya untuk produksinya pun relatif mahal. Pencarian bahan bakar baru seharusnya mulai dipikirkan sejak sekarang karena bahan bakar fosil sudah mulai menipis dan juga dalam beberapa tahun lagi akan habis. Minyak jarak sebenarnya bisa menjadi solusi terbaik dalam mengurangi penggunaan dari bahan bakar fosil yang akan habis.

BAB III

PENUTUP

1. Kesimpulan

Di tengah isu menipisnya cadangan minyak bumi dunia dan melambungnya harga BBM di tanah Air,kehadiran bahan bakar alternatif,seperti biodiesel sangat diharapkan.Adalah jarak pagar (Jatropha curcas),tanaman yang dulunya dikenal luas sebagai tanaman pagar dipekarangan ini ternyata menyimpan potensi menjanjikan sebagai pengganti bahan bakar diesel.Tak heran jika upaya untuk membudidayakan tanaman ini mulai gencar dilakukan.Selain upaya budi daya,peluang yang tak kalah menariknya adalah membuat sendiri minyak biodiesel jarak pagar.Biodiesel mempunyai banyak keunggulan dibandingkan dengan bahan bakar diesel dari minyak bumi.Bahan bakar biodiesel dapat diperbaharui.Selain itu,juga dapat memperkuat perekonomian negara dan menciptakan lapangan kerja.Biodiesel merupakan bahan bakar ideal untuk industri transportasi karena dapat digunakan pada berbagai mesin diesel,termasuk mesin-mesin pertanian.

2. Saran

1. Sebagai mahasiswa-mahasiswi kita harus dapat berperan sebagai perantara    pembaharuan (egent of modernization)dalam upaya membangun generasi muda yang lebih kreatif.
2. Sebagai mahasiswa-mahasiswi yang mempunyai intelektualitas yang tinggi harus dapat menjadi pemikir dan memberikan gagasan dalam menghadapi masalah dunia yang mengglobal.
3. Sebagai mahasiswa-mahasiswi dengan adanya IPTEK, teknologi pemanfaatan beraneka ragam sumber daya tersebut harus dikembangkan guna mencapai tujuan bersama.

DAFTAR  PUSTAKA

1. Syarief,E.2004.Melawan Ketergantungan pada Minyak Bumi.Insist Press.Yogyakarta.
2. Barmawi.1983.Perkembangan IPA dan Teknologi.Solo:UNS Prees.
3. www.kencanaonline.com
   
   

Selasa, 8 April 2014