bab i pendahuluan

BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang Masalah
Minyak bumi dan gas alam merupakan sumber daya utama yang digunakan
untuk menghasilkan suatu energi berupa bahan bakar yang saat ini semakin
dibutuhkan oleh manusia sebagai pendukung utama aktifitasnya. Penggunaan bahan
bakar tersebut tidak sebanding dengan ketersediaannya di alam karena sumber daya
tersebut merupakan sumber daya yang tidak dapat diperbaharui dan ketersediannya
semakin
terbatas
bahkan
terancam
habis.
Hal
tersebut
mengakibatkan
ketidakseimbangan antara kebutuhan dengan sumber energi yang dihasilkan. Melihat
kondisi tersebut, perlu dicari sumber energi terbarukan sebagai sumber energi
alternatif yang dapat diproduksi secara terus menerus dan berkesinambungan,
mengingat kebutuhan energi saat ini didominasi oleh energi berbahan bakar fosil
yaitu minyak bumi, gas bumi, dan batu bara (Rifqi dkk., 2012).
Penelitian mengenai bahan bakar terbarukan yakni pembuatan biofuel dari
minyak nabati sebagai bahan bakar alternatif saat ini telah banyak dikembangkan.
Salah satu contoh minyak nabati yang sedang dikembangkan yaitu Crude Palm Oil
(CPO). CPO atau minyak mentah kelapa sawit adalah produk utama dari pengolahan
minyak sawit disamping minyak inti sawit. CPO berwarna kemerah-merahan
diperoleh dari hasil ekstraksi daging buah kelapa sawit. Penggunaan CPO sebagai
pengganti bahan bakar fosil diyakini cukup efektif karena kelimpahannya di
Indonesia. Akan tetapi, kebutuhan CPO dalam negeri saat ini sebagian besar terserap
oleh pabrik minyak goreng dengan kebutuhan rata-rata 3,5 juta ton per tahun
(Zahrina, 2013). Harga CPO saat ini masih relatif mahal sehingga dapat dipilih CPO
parit yang merupakan limbah cair industri pengolahan minyak sawit sebagai
pengganti CPO dalam pengembangan energi berbahan bakar terbarukan. CPO parit
memiliki kadar asam lemak antara 20-70% merupakan bahan dasar yang cocok
digunakan untuk produksi bahan bakar minyak. Pemanfaatan CPO parit sebagai
1
2
bahan mentah dalam produksi bahan bakar terbarukan tidak mengganggu penyediaan
pangan maupun produksi vital lain dalam kehidupan (Zahrina, 2013).
Asam lemak yang terkandung dalam CPO parit merupakan asam lemak jenuh
dan tidak jenuh dari sisa pengolahan CPO. Secara umum, asam lemak jenuh
berwujud padat pada suhu kamar dengan asam penyusunnya yaitu asam miristat,
asam palmitat, dan asam stearat, sedangkan asam lemak tidak jenuh berwujud cair
dengan asam penyusun antara lain asam oleat dan asam linoleat. Asam lemak jenuh
hanya memiliki ikatan tunggal antar atom pada karbon penyusunnya, sedangkan asam
lemak tak jenuh memiliki paling sedikit satu ikatan rangkap antar atom pada karbon
penyusunnya (Mittlebach dkk., 2004).
Biogasolin merupakan salah satu biofuel dengan jenis gasolin (bensin) yang
terbuat dari sumber daya alam yang dapat diperbaharui. Biogasolin mudah
terdegradasi dan ramah lingkungan karena terbuat dari sumber daya alam. Fraksi
gasolin tersusun atas hidrokarbon mulai C5 sampai dengan C12. Biogasolin
mempunyai kadar oksigen sekitar 11-15% sehingga dapat mempercepat pembakaran
dalam mesin. Hasil samping penggunaan biogasolin hanya berupa sedikit karbon
monoksida yang lebih rendah dibandingkan petroleum. Biogasolin terbebas dari
kandungan sulfur serta senyawa aromatik (Kloprogge dkk., 2005), sehingga
biogasolin dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif pengganti bahan bakar
fosil yang sampai saat ini masih digunakan.
Pembuatan biogasolin dilakukan dengan proses catalytic cracking atau
perengkahan katalitik. Proses ini merupakan suatu cara untuk memecahkan rantai
karbon panjang menjadi suatu molekul dengan rantai karbon yang lebih sederhana,
dengan menggunakan beberapa tipe katalis (Zahrina, 2013). Katalis digunakan untuk
mempercepat laju reaksi kimia pada temperatur tertentu tanpa mengalami perubahan
pada reaksi tersebut. Bahan alam seperti bentonit dapat dijadikan sebagai matriks
heterogen karena sebagian besar kandungan dalam mineral bentonit adalah
montmorilonit. Montmorilonit memiliki kemampuan adsorpsi yang sangat baik dan
memiliki situs adsorpsi pada ruang antar lapis yang sama baik dengan permukaan luar
3
maupun tepinya (Zhirong dkk., 2011). Bentonit memiliki sifat mengembang
(swelling) sehingga dapat dijadikan material katalis mikro atau meso dengan ukuran
pori yang stabil (Maes dkk., 1997). Suatu logam transisi perlu diembankan pada
bentonit untuk mendukung proses katalitik dalam reaksi perengkahan karena dengan
adanya logam transisi akan menambah situs asam pada bentonit.
Penelitian ini menggunakan logam krom sebagai logam transisi yang
diembankan ke dalam bentonit. Logam krom merupakan salah satu logam transisi
yang memiliki aktivitas dan selektivitas yang tinggi. Mandey (2015) telah meneliti
logam krom sebagai katalis dalam reaksi perengkahan minyak sawit menjadi
biogasolin, Kadarwati (2010) pada perengkahan minyak jelantah menjadi bahan
bakar cair dan Widjaya (2012) pada konversi etanol menjadi biogasolin. Hasil yang
diperoleh menunjukkan bahwa logam krom yang digunakan sebagai katalis memiliki
presentasi produk paling tinggi dengan nilai paling ekonomis. Berdasarkan fakta
tersebut, pembuatan biogasolin menggunakan logam krom sebagai logam teremban
pada bentonit akan dapat menghasilkan produk yang lebih optimal.
Proses perengkahan katalitik memiliki dua parameter penting yang
berpengaruh terhadap hasil produk yaitu temperatur dan laju alir gas hidrogen. Reaksi
pada perengkahan katalitik akan berlangsung cepat dan tumbukan molekul satu
dengan yang lain semakin besar apabila temperatur dinaikkan (Lungstein dkk., 1997).
Namun, apabila temperatur terlalu tinggi reaksi perengkahan tidak dapat berlangsung
secara maksimal karena adsorbat mudah terlepas dari permukaan adsorben,
sedangkan laju alir gas hidrogen akan berpengaruh terhadap interaksi reaktan dengan
permukaan katalis. Laju alir gas hidrogen yang kecil menyebabkan molekul reaktan
teradsorpsi kuat terhadap katalis sehingga aktivitas katalis menjadi lebih maksimal
(Bezergianni dkk., 2009).
Berdasarkan uraian di atas, maka dilakukan penelitian mengenai pembuatan
biogasolin dari CPO parit melalui proses hidrorengkah dengan menggunakan katalis
Cr/bentonit.
4
I.2 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mempelajari sintesis dan karakterisasi katalis Cr/bentonit.
2. Mengkaji aktivitas dan selektivitas katalis Cr/Bentonit dalam proses
hidrorengkah CPO parit menghasilkan biogasolin.
I.3 Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi tentang pemanfaatan
limbah industri CPO parit dalam produksi biogasolin melalui reaksi hidrorengkah
menggunakan katalis Cr/bentonit. Pemanfaatan limbah industri diharapkan dapat
meningkatkan daya guna CPO parit sebagai sumber bahan bakar yang potensial.