Biodiesel saat ini dinilai sebagai bahan bakar alternatif paling banyak diadopsi karena dianggap ramah lingkungan. Tak hanya mampu mengurangi emisi, tapi juga karena bahan bakunya mudah didapat.

Bahan bakar biodiesel termasuk jenis sumber energi terbarukan karena diproduksi dari biomassa. Secara umum, bahan organik apapun bisa dijadikan bahan baku biodiesel. Teknologi terus berkembang, dan kini sampah bisa dijadikan sebagai bahan baku alternatif.

Hanya saja, biodiesel yang banyak beredar kini masih berupa campuran 20% biodiesel dan 80% mineral diesel. Yang jadi pertanyaan, apa saja bahan baku biodiesel dan bagaimana cara pembuatannya?

Bahan Baku Biodiesel

Material organik dalam bentuk apapun seperti rumput, daun, kayu, hewan, dan limbah perkebunan bisa dijadikan bahan baku biodiesel, termasuk limbah padat meski masih dalam pengembangan. Berikut bahan baku biodiesel yang umum digunakan:

1. Minyak Goreng Bekas

Selain banyak dimanfaatkan untuk campuran makanan hewan, minyak goreng bekas nyatanya bisa dimanfaatkan sebagai bahan baku biodiesel.

Hanya saja, proses pengumpulan minyak goreng bekas menghadirkan tantangan tersendiri. Itu sebabnya, minyak goreng bekas yang dikumpulkan biasanya berasal dari kota besar karena punya banyak restoran sehingga biaya produksi bisa tertutup.

Di antara bahan baku lain, minyak goreng bekas dinilai sebagai bahan baku terbaik untuk membuat biodiesel, hanya saja suplainya terbatas.

Untuk saat ini, tingkat ketersediaan minyak goreng bekas masih lebih terbatas dibanding cadangan minyak bumi, meski sama-sama menipis.

2. Lemak Hewan

Lemak hewani seperti minyak ikan, minyak kuning, dan berbagai lemak lain bisa digunakan sebagai bahan baku biodiesel. Secara umum, bahan baku ini sering disebut sebagai biomassa.

Khusus ikan, tak hanya minyak ikan saja yang berguna sebagai bahan baku biodiesel, tapi juga limbah ikan dari tempat pengolahan ikan.

Pemilihan biomassa sebagai bahan baku akan tergantung pada tingkat ketersediaannya, begitu juga fasilitas pemrosesan yang tersedia dan harga jualnya. Biaya produksi juga punya peran penting dalam profit produksi biodiesel.

3. Alga

Minyak alga, cairan yang diambil tumbuhan alga, juga bisa digunakan sebagai bahan baku pembuatan biodiesel. Ini bisa menjadi solusi untuk daerah yang sering mengalami ledakan alga.

Khususnya jenis mikroalga air, spesies ini dinilai lebih baik karena memiliki efisiensi lebih tinggi dalam fotosintesis sebab tumbuh di lingkungan basah yang banyak menyediakan air, karbon, dan nutrisi.

4. Minyak Nabati

Ada kelebihan dan kekurangan menggunakan minyak nabati untuk bahan baku biodiesel. Kelebihannya jelas karena minyak nabati mudah didapat, tak beracun karena rendah sulfur, tak berbahaya karena mudah terurai, dan mempunyai konten panas lebih tinggi.

Sementara kekurangan minyak nabati yaitu punya tingkat kekentalan lebih tinggi (10-20 kali lebih kental), volatilitas rendah, biaya tinggi, reaktif pada hidrokarbon yang tak tersaturasi, dan jauh lebih baik jika digunakan untuk konsumsi.

Tapi minyak nabati yang tak bisa dikonsumsi seperti castor oil, atau minyak jarak, saat ini sudah banyak dimanfaatkan sebagai salah satu bahan baku biodiesel.

5. Tumbuhan

Beragam tumbuhan seperti bunga matahari, kedelai, kelapa sawit, lobak, biji kapas, kacang tanah, kanola, jagung, jojoba, dan dedak padi mampu menyediakan unsur kimia yang diperlukan biodiesel.

Walau demikian, hanya beberapa bahan baku yang sudah dimanfaatkan secara komersial, sisanya masih dalam tahap pengembangan. Tapi karena termasuk bahan pangan, penggunaannya sebagai bahan baku biodiesel harus dipertimbangkan dampaknya, secara ekonomi dan lingkungan.

Khususnya untuk memerangi kelaparan yang melanda di beberapa wilayah dunia, manfaat tumbuhan untuk konsumsi jauh lebih besar dibanding sebagai bahan baku biodiesel.

6. Alkohol dan Metanol

Alkohol dan metanol termasuk dua unsur kimia paling banyak dipakai untuk biodiesel karena mudah, murah, dan tersedia dalam jumlah banyak. Jenis alkohol dengan kadar lebih tinggi seperti etanol, isopropanol, dan butanol juga digunakan.

Bahan baku alkohol mampu memproduksi metil atau etil dan isopropil atau butil ester setelah terjadi reaksi transesterifikasi. Reaksi ini terjadi karena adanya katalis asam basa berupa natrium metoksida.

Cara Pembuatan Biodiesel

Mayoritas biodiesel yang saat ini beredar dibuat dengan transesterifikasi katalis asam basa seperti potasium atau sodium hidroksida dengan metanol untuk menghasilkan reaksi jangka pendek.

Efek alkohol terhadap rasio minyak termasuk variabel penting yang mampu mempengaruhi kualitas biodiesel, sementara suhu memberi efek signifikan terhadap reaksi pertama.

Sangat penting agar bahan baku dan alkohol yang dipakai bebas dari air dan asam lemak. Adanya kelembaban dan asam lemak tinggi memicu munculnya buih atau kerak saat diberikan katalis alkali sehingga menurunkan kualitas biodiesel.

Itu sebabnya, langkah tambahan biasanya diperlukan sebagai bagian dari persiapan bahan baku, yaitu menghilangkan air dan asam lemak.

Minyak goreng bekas atau lemak hewan mempunyai konten asam lemak bebas dan air dengan kadar tinggi yang dapat memicu munculnya buih. Selain itu, minyak goreng bekas biasanya mempunyai konten lain seperti polimer yang terbentuk saat proses penggorengan.

Itu sebabnya, proses persiapan bahan baku harus dilakukan sebaik mungkin untuk menghilangkan kadar air dan asam lemak yang tersisa. Pada minyak goreng bekas, proses biasanya diawali dengan pemurnian.

Pada prosesnya, reaksi transesterifikasi menghasilkan gliserin. Untuk tiap 1 ton biodiesel yang diproduksi, 100 kg gliserin juga diproduksi dalam waktu bersamaan.

Mayoritas biodiesel yang saat ini dijual diproduksi menggunakan minyak sayur karena memiliki tekanan dan suhu rendah dengan tingkat konversi mencapai 98%. Komposisi yang digunakan yaitu minyak sayur 87%, katalis sodium hidroksida 1%, dan metanol 12%.

Selain lewat katalis asam dan katalis alkali, biodiesel juga bisa diproduksi dengan katalis heterogen, teknik microwave atau ultrasound.