Pemanfaatan Biji Jarak
Pagar Sebagai Biodiesel Pengganti Bahan Bakar Fosil
Oleh,
A.A. Gede Bayu
Teja Pramana
NIM. 0713041015
Abstrak
Jatropha
curcas (Jatropha curcas L.) adalah tanaman yang bijinya mengandung minyak yang
dapat dipergunakan secara langsung sebagai bahan bakar pada lampu minyak dan
kompor kerosen, dan selanjutnya dapat diproses sebagai biodiesel sebagai
pengganti solar, juga berguna sebagai satu keanekaragaman bahan baku dari
perobatan, pembuatan sabun, cat, dan kosmetik. Perkembangan dan perbanyakannya
mudah, dapat dengan biji, stek maupun kultur jaringan. Biodiesel ini dapat
digunakan, baik secara murni maupun dicampur dengan petrodiesel tanpa terjadi
perubahan terhadap mesin diesel kendaran atau mesin yang menggunakannya. Hal
ini disebabkan biodiesel bahan bakar dari minyak nabati yang memiliki sifat menyerupai
minyak diesel atau solar. Biodiesel ini juga lebih ramah lingkungan, dapat
diperbaharui karena berasal dari tumbuhan, mampu mengeleminasi emisi gas buang
dan efek rumah kaca. Minyak biji jarak pagar juga memiliki sifat pelumasan
terhadap piston mesin karena termasuk kelompok minyak tidak mengering. Produksi
minyak pagar secara besar-besaran sebagai biodiesel tidak akan mengganggu
produksi minyak makan nasional karena tidak termasuk dalam kategori minyak
makan (edible oil), kebutuhan
industry oleokimia dan ekspor CPO. Lain halnya dengan minyak kelapa dan minyak
kelapa sawit yang termasuk dalam kategori minyak makan (edible oil). Penggunaan biodiesel sebagai sumber energi semakin
menuntut untuk segera direalisasikan karena merupakan salah satu solusi untuk
mengatasi kelangkaan bahan bakar energy fosil di masa yang akan datang.
Kata
kunci : Tanaman jarak, biji jarak pagar, biodiesel
Abstract
Jatropha curcas (Jatropha curcas L.) is a plant that
the seeds contain oil that can be used directly as an oil replacement lamps and
kerosene stoves, and further processed into biodiesel instead of diesel fuel,
are also useful as a raw material variety of medicines, soap making, paints,
and cosmetics. Growth and manifolding easy, can be through seeds, cuttings and
also tissue culture. Biodiesel this can be utilized, well
purification ala and also dashed with by petrodiesel without change happening
to car or machine diesel engine that utilizes it. It was caused by biodiesel
fuel of vegetable oil that has character to take after diesel or diesel fuel
oil. Biodiesel this also more environmentally-friendly, can updated since
indigenous botanical, can elemination issue gas to discard and greenhouse
effect. Oil grades railing distance also have grease character to machine piston
because included group oil not mengering.
Railing oil production on a large scale as biodiesel won't trouble oil
production eats national because don't include in oil category eat( edible
oil ), industry oleokimia's requirement and CPO'S export. Any other thing
it with coconut oil and palm oil that includes in oil category eat( edible
oil ). Biodiesel's purpose as source of energy gets to charge to soon
direalisasikan because constitutes one of solution to settle energy's fuel
deficit fossil at proximately.
Key word:
Castor, Jatropha curcas seed, biodiesel
1 Pendahuluan
1.1
Latar
Belakang
Ketika bahan bakar minyak (BBM) yang
digunakan sebagai energi dan tidak dapat didaur ulang ( non renewable energy ), lama kelamaan persediaan bahan bakar minyak
mulai menipis dan mahal,maka banyak negara berusaha keras mencari sumber energi
alternatif. Negara-negara tersebut tidak mau terus-menerus bergantung pada BBM
yang mahal dan menguras devisa. Selain tebu dan tanaman lain yang bisa diproses
menjadi etanol sebagai pengganti Bahan Bakar Minyak Bumi (BBM) dan atau
pengganti energi fosil ( solar, minyak tanah dan minyak bakar), ada pula Jarak Pagar (Jatropha curcas L)
yang bisa menjadi sumber energi alternatif dan menjadi bahan bakar hayati
dengan sumber energi terbarukan ( renewable energy ) atau energi hijau yang
terbarukan ( biofuel ). Menurut
data Automotive Diesel Oil, konsumsi
bahan bakar fosil di Indonesia sejak tahun 1995 telah melebihi produksi dalam
negeri. Diperkirakan 10─15 tahun mendatang,
cadangan minyak di Indonesia akan mulai habis. Perkiraan ini terbukti
dengan adanya kelangkaan BBM di beberapa daerah di Indonesia.
Maka
dari itu secepat mungkin untuk direalisasi ke masyarakat luas agar penggunaan
bahan bakar fosil dapat lebih dikurangi dan solusi untuk menghadapi kelangkaan
bahan bakar fosil di masa mendatang. Minyak jarak pagar juga tidak termasuk ke
dalam kategori minyak makan (edible oil)
sehingga pemanfaatnya tidak akan mengganggu penyediaan kebutuhan minyak makan
nasional.
1.1 Rumusan Masalah
1.1.1
Bagaimana
pengklasifikasian jarak pagar dan morfologinya ?
1.1.2
Bagaimana budidaya
jarak pagar ?
1.1.3
Bagaimana proses
ekstraksi minyak biji jarak pagar ( Crude Jatropha Curcas Oil atau
CJCO) dan pemanfaatan limbah hasil produksi?
1.2
Tujuan
Penulisan
1.2.1
Untuk mengetahui
pengklasifikasian jarak pagar dan morfologinya.
1.2.2
Untuk mengetahui budidaya
jarak pagar.
1.2.3
Untuk mengetahui proses
ekstraksi minyak biji jarak pagar ( Crude Jatropha Curcas Oil atau
CJCO ) dan pemanfaatan limbah hasil produksi.
1.3
Manfaat
Penulisan
1.4.1 Bagi mahasiswa
Mahasiswa dapat mengetahui bagaimana
cara pengolahan dan budidaya tanaman jarak pagar, sehingga jika ada masalah yang timbul dapat
didiskusikan dengan dosen atau mahasiswa lain pada saat mendapat mata kuliah
yang menyangkut masalah tersebut.
1.4.2
Bagi Masyarakat
Dengan
diadakan penulisan
artikel ini dapat memberikan wawasan yang lebih luas kepada masyarakat terutama
petani yang ada tentang budidaya tanaman jarak
pagar yang
tepat dalam pengelolaan tanaman dan hasilnya.
2 Metode
Penulisan
Adapun metode yang penulis gunakan dalam pembuatan
artikel ini adalah metode kajian pustaka yaitu dengan mencari materi tentang tanaman jarak
pagar yang ada di dalam literatur buku ajar atau buku-buku yang membahas
tentang tanaman jarak pagar dengan mencarinya diperpustakaan.
3 Hasil dan
Pembahasan
3.1 Pengklasifikasian
Dan Morfologi Jarak Pagar.
Jarak Pagar berbeda dengan jarak kaliki atau jarak
kepyar atau Jarak kosta (Ricinus communis), yang mempunyai ciri seperti
tanaman singkong racun, buahnya berbulu seperti rambutan. Jarak kepyar juga
menghasilkan minyak dan digunakan sebagai bahan baku atau bahan tambahan
industri cat vernis, plastik, farmasi, dan kosmetika, sehingga sudah lama
dibudidayakan secara komersial di Indonesia. Akan tetapi, minyak jarak kepyar
tidak cocok digunakan sebagai bahan bakar biofuel karena terlalu kental, jadi
hanya bisa digunakan sebagai pelumas. Jarak kaliki (Ricinus communis),
merupakan tanaman tahunan berumur pendek ( bianual), berbuah setahun sekali (
terminal ), sedangkan jarak pagar ( Jatropha
curcas ) mampu berbuah terus menerus apabila Agroklimatnya mendukung.
Jarak pagar mempunyai sosok yang kekar, batang berkayu
bulat dan mengandung banyak getah. Tinggi mencapai 5 meter dan mampu hidup
sampai 50 tahun. Daun tunggal, lebar, menjari dengan sisi berlekuk-lekuk
sebanyak 3 – 5 buah., bunga berwarna kuning kehijauan, berupa bunga majemuk
berbentuk malai, berumah satu dan uniseksual, kadang-kadang ditemukan bunga
hermaprodit. Jumlah bunga betina 4 – 5 kali lebih banyak daripada bunga jantan.
Buah berbentuk buah kendaga, oval atau
bulat telur, berupa buah kotak berdiameter 2 – 4 cm dengan permukaan
tidak berbulu ( gundul ) dan berwarna hijau ketika masih muda dan setelah tua kuning kecoklatan. Buah jarak tidak masak serentak Buah jarak pagar
terbagi menjadi 3 ruangan, masing-masing ruangan 1 biji. Biji berbentuk bulat
lonjong berwarna cokelat kehitaman dengan ukuran panjang 2 cm, tebal 1 cm, dan
berat 0,4 – 0,6 gram/biji. Jarak pagar termasuk dalam familia Euphorbiaceae satu famili dengan tanaman
karet dan ubikayu. Adapun klsifikasi
Jarak pagar sebagai berikut :
Sub divisi :
Angiospermae
Kelas :
Dicotyledonae
Ordo :
Euphorbiales
Famili :
Euphorbiaceae
Genus :
Jatropha
|
Gambar 1. Jarak Pagar
|
Jarak Pagar dapat ditemukan tumbuh subur di
berbagai tempat di Indonesia. Umumnya terdapat di pagar-pagar rumah dan kebun
atau sepanjang tepi jalan, tapi jarang ditemui berupa hamparan. Tanaman Jarak
pagar berbentuk pohon kecil maupun belukar besar yang tingginya mencapai lima
meter. Cabang-cabang pohon ini bergetah dan dapat diperbanyak dengan biji,
setek atau kultur jaringan dan mulai berbuah delapan bulan setelah ditanam
dengan produktivitas 0,5 – 1,0 ton biji kering/ha/tahun. Selanjutnya akan
meningkat secara bertahap dan akan stabil sekitar 5 ton pada tahun ke lima
setelah tanam.
3.2 Pembudidayaan
Jarak Pagar
Untuk membudidayakan jarak pagar para petani dapat
melakukan cara sebagai berikut.
Persyaratan Lingkungan
Tanaman jarak sebagai
tanaman yang tahan terhadap kondisi lingkungan yang sangat kritis dan mudah
beradaptasi dengan lingkungannya. Agar
pertumbuhannya optimal maka diperlukan
Latitut 50º LU – 40º LS, Altitut 0 – 2000 m dpl, suhu berkisar antara
18º- 30oC. Pada daerah dengan suhu rendah ( <18oC)
menghambat pertumbuhan, sedangkan pada suhu tinggi ( > 35oC)
menyebabkan gugur daun dan bunga, buah kering sehingga produksi menurun. Curah
hujan antara 300 mm – 1200 mm per tahun. Dapat tumbuh pada daerah yang kurang
subur tetapi drainase baik tidak teergenag dan pH tanah antara 5,0 – 6,5.
Persiapan
Lahan
Kegiatan
persiapan lahan meliputi pembukaan lahan (land
clearing), pengajiran dan pembuatan lubang tanam. Lahan yang akan ditanami
dibersihkan dari semak belukar terutama disekitar calon tempat tanam. Penanaman
dengan jarak tanam 2.0 m x 3.0 m di dapatkan populasi sebanyak 1600 pohon/ha),
jarak tanam 2.0 m x 2.0 m didapatkan populasi sebanyak 2500 pohon/ha) atau jarak tanam 1.5 m x 2.0 m
didapatkan populasi sebanyak 3300 pohon/ha). Pada areal yang miring sebaiknya
digunakan sistem kontur dengan jarak dalam barisan 1.5 m. Lubang tanam dibuat
dengan ukuran 40 cm x 40 cm x 40 cm.
Pembibitan
Bahan tanam dapat berasal dari stek cabang atau batang,
maupun benih. Bahkan penyediaan bibit dengan tekhnik kultur jaringan
dimungkinkan. Jika menggunakan setek dipilih cabang atau batang yang telah
cukup berkayu. Sedangkan untuk benih dipilih dari biji yang telah cukup tua
yaitu diambil dari buah yang telah masak biasanya berwarna hitam. Pembibitan
dapat dilakukan di polibag atau di bedengan. Setiap polibag diisi media tanam
berupa tanah lapisan atas (top soil) dan dicampur pupuk kandang. Setiap polibag
ditanami 1 (satu) benih. Tempat pembibitan diberi naungan atau atap dengan bahan
dapat berupa daun kelapa, jerami atau paranet. Lama di pembibitan 2 - 3 bulan.
Kegiatan yang dilakukan selama pembibitan antara lain penyiraman (setiap hari 2
kali pagi dan sore), penyiangan dengan melakukan pembersihan gulma sekitar
tanaman dan seleksi dengan memilih bibit yang pertumbuhannya baik.
Penanaman
Penanaman dilakukan pada awal atau selama musin penghujan
sehingga kebutuhan air bagi tanaman cukup tersedia. Bibit yang ditanam dipilih
yang sehat dan cukup kuat serta tinggi bibit sekitar 50 cm atau lebih. Penanaman
dapat juga dilakukan secara langsung di lapangan (tanpa pembibitan) dengan
menggunakan stek cabang atau batang.Dalam budidaya tanaman jarak pagar
disarankan menerapkan sistem tumpangsari dengan tanaman lain seperti jagung,
wijen, atau padi ladang sehingga selain mengurangi resiko serangan hama
penyakit juga diversivikasi hasil. Jika pola penanaman dengan tumpangsari maka
jarak tanam digunakan jarak agak lebar misalnya 2.0 m x 3.0 m.
Pengendalian
Gulma
Gulma disekitar
tanaman dikendalikan baik secara manual / mekanis maupun secara kimia.
Pelaksanaan pengendalian gulma dapat bersamaan dengan kegiatan pembumbunan
barisan tanaman.
Pemupukan
Pada prinsipnya
pemberian pupuk bertujuan untuk menambah ketersediaan unsur hara bagi tanaman.
Jenis dan dosis pupuk yang diperlukan disesuaikan dengan tingkat kesu buran
tanah setempat. Belum ada dosis rekomendasi khusus untuk tanaman jarak pagar. Tanaman
memerlukan pupuk organik/kompos/kandang, N, P, K dan Mg untuk mendapatkan hasil
yang maksimal. Bakteri mikorizajuga membantu, untuk tanah yang kandungan
fosfatnya terbatas. Apabila kandungan nitrogen rendah maka bunga akan gugur dan
menggangu produksi biji.
Pemangkasan
Pemangkasan
dilakukan bertujuan untuk meningkatkan jumlah cabang produktif. Pemangkasan
batang dapat mulai dilakukan pada ketinggian sekitar 20 cm dari permukaan tanah
untuk meningkatkan jumlah cabang. Pemangkasan dilakukan pada bagian batang yang
telah cukup berkayu (warna coklat keabu-abuan).
Pengendalian Hama dan Penyakit
Tanaman jarak pagar
yang ditanam petani di Indonesia umumnya sedikit atau hampir tidak ada serangan
hama dan penyakit. Hal ini kemungkinan disebabkan sistem penana mannya yang
umumnya dicampur dengan tanaman lain seperti gamal (Glyrecidia sepium) dan waru. Jika penanaman dilakukan secara luas
apalagi dengan sistem monokultur diduga akan timbul serangan hama dan penyakit.
Pada sistem
penanaman jarak di Tanzania dan Nicaragua dilaporkan adanya serangan serangga
pada inflorecent bunga dan buah serta serangan rayap pada pangkal batang. Untuk
itu pengendalian dapat dilakukan secara teknis maupun kimia.
Pemanenan
Panen pertama akan
dimulai umur tanaman 8-9 bulan dan akan terus menerus berbuah sepanjang tahun.
produksi puncak akan dimulai tahun ke-5 di bawah lima tahun produksi nya belum
maksimal dan akan terus meningkat.
Jumlah
panen / 1 Ha
Besar panen dalam 1
ha tergantung banyak faktor, diantaranya kerapatan tanaman, intensitas sinar
matahari, kesuburan tanah, cara pemeliharaan dsb, hanya sebagai gambaran produksi
per Ha akan berkisar antara 10 sampai dengan 20 ton per tahun. Tanaman jarak
pagar (Jatropha curcas) mulai
berbunga setelah umur 3 - 4 bulan, sedangkan pembentukan buah mulai pada umur 4
- 5 bulan. Pemanenan dilakukan jika buah telah masak, dicirikan kulit buah
berwarna kuning dan kemudian mulai mengering. Biasanya buah masak setelah
berumur 5 - 6 bulan. Tanaman jarak pagar merupakan tanaman tahunan yang dapat
hidup lebih dari 20 tahun apabila dipelihara dengan baik.
Pemanenan dengan
cara memetik buah yang telah masak dengan tangan atau gunting. Produktivitas
tanaman jarak berkisar antara 3.5 - 4.5 kg biji / pohon / tahun. Produksi akan
stabil setelah tanaman berumur lebih dari 1 tahun. Dengan tingkat populasi
tanaman antara 2500 - 3300 pohon / ha, maka tingkat produktivitas antara 8 - 15
ton biji / ha. Jika rendemen minyak sebesar 35 % maka setiap ha lahan dapat
diperoleh 2.5 - 5 ton minyak / ha / tahun.
Keterangan Gambar:
1. Hopper 2.Ruang Pengupasan
3 Separator
4. Motor Penggerak
Spesifikasi:
Dimensi:
1.Panjang = 180 cm
2.Lebar = 90 cm
3.Tinggi = 175cm
4.Tenaga Penggerak
Motor bensin 5,5 PK
5.Kapasitas Kerja
Alat :250 Kg biji per jam
Gambar 2. Mesin Pemecah
Buah/Kapsul Jarak Pagar
Pengeringan dan Pengupasan
Pertama adalah mengeringkan buah jarak untuk
mempermudah proses pengupasan kulit buah, dengan cara dijemur dibawah sinar
matahari. Setelah kering buah ditaruh ditempat teduh menunggu proses
pengupasan. Setelah itu buah dikupas dengan cara : buah yang sudah kering diletakkan di atas
permukaan yang keras seperti lantai semen atau meja, lalu digiling atau ditekan
dengan sebuah kayu sehingga kulit buah pecah dan biji keluar. Untuk pengupasan
bisa menggunakan alat yang lebih modern yaitu dengan mesin yang telah dibuat
oleh ITB atau Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian Serpong.
Proses Ekstraksi
|
Gambar 3. mesin ekstraksi minyak biji jarak
|
Minyak Jarak alami dibuat dari daging buah (kernel ). Alat yang digunakan untuk membuat minyak kasar antara lain pengepres yang dapat digerakkan dengan tangan atau mesin dengan teknologi yang sederhana sehingga dapat diaplikasikan di daerah pedesaan. Selain alat yang sederhana ada juga alat yang modern, misalnya mesin expeller, berfungsi untuk memeras kernel jarak pagar agar keluar minyak jarak alaminya, kemudian minyak tadi dialirkan ke tangki degumming untuk menghilangkan getah dari biji , tangki ini bertujuan untuk menghilangkan fosfor ( fosfolipid) dan pemanasan digunakan untuk menghilangkan asam lemak bebas.. Ke dua bahan tersebut harus dihilangkan jika minyak jarak digunakan sebagai biodesel karena fosfor dapat mengendap sebagai kerak diruang bakar diesel sedangkan asam lemak bebas bersifat korosif yang dapat merusak komponen mesin diesel. Kemudia filer press digunakan untuk menyaring hasil degumming, hasil dari saringan adalah minyak yang sebenarnya, kental licin, dan berbau tidak menyolok.
Pembuatan Biodesel
Proses pembuatan Biodesel yang disebut transesterifikasi relatif sederhana yakni dengan cara lemak
atau minyak lemak yang diperoleh dari CJCO ( Jarak pagar) atau CPO ( kelapa
sawit) di beri metanol ( bisa diperoleh dari gas bumi atau biomassa) atau
etanol dalam keadaan katalis ( yaitu diberi KOH) dan dipanaskan dengan suhu
diatur 25 – 80oC maka akan menjadi ester metil/etil, asam-asam lemak
( biodesel) dan Gliserin. Gliserin
merupakan produk samping yang dapat digunakan pada industri farmasi, sabun dan
kosmetik. Tujuan dari proses transesterifikasi adalah untuk
menurunkan viskositas atau kekentalan CJCO sehingga akan menyamai petrodiesel (
solar atau ADO ) hingga mencapai nilai 4,84 cst. Sehingga didaptlah biodiesel
dari minyak biji jarak pagar.
VI Penutup
4.1 Simpulan
Dalam pembudidayaan jarak pagar tidak begitu
mengalami kendala terutama dalam mengatasi hama dan penyakit, memiliki
rentangan iklim yang cukup mudah untuk pembudidayaannya. Jarak pagar sudah
dapat dipanen bijinya dalam kurun waktu 5 – 6 bulan. Untuk memproses biji jarak
pagar menjadi biodiesel prosedurnya dimulai dari pengeringan dan pengupasan
biji jarak pagar, dilanjutkan dengan proses ekstraksi biji jarak menjadi minyak
dan yang terakhir adalah proses pembuatan biodiesel dengan menurunkan
viskositas ( kekentalan ) dari biji
jarak sehingga dapat menyerupai minyak solar. Semua proses ini dapat dilakukan
secara mekanik dan mesin untuk mengerjakannya telah dirancang oleh para peneliti
peneliti berbakat dan berkompeten yang di miliki bangsa kita.
4.2 Saran
Mengingat semakin langkanya bahan bakar minyak yang
berasal dari fosil makin menipis ini
terbukti dengn terjadinya kelangkaan BBM di SPBU yang ada, maka dari itu minyak
jarak pagar yang dapat dijadikan energi alternatif pengganti bahan bakar fosil,
secepatnya direalisasikan ke masyarakat luas untuk mengatasi permasalahan
krisis energi bahan bakar. Tidak hanya sebagai bahan penelitian saja. Hal ini juga didukung dengan kelebihan-kelebihan
yang dimiliki oleh biodiesel yang berasal dari biji minyak pagar ini
terutamanya dalam masalah lingkungan, dalam perawatan mesin diesel yang
menggunakannya dan tidak dimiliki oleh minyak bahan bakar dari fosil.
Daftar Pustaka
Alamsyah, A.N. 2006. Biodesel
Jarak Pagar. Agromedia Pustaka. Jakarta.
Biodiesel AUSTINDO – http://bahasa.biodieselindonesia.com/indexx.php.
(Online). (
Di akses tanggal 2 November 2009)
Hambali,
Erliza .dkk. 2007. Jarak Pagar Sebagai
Penghasil Biodiesel. Penebar Swadaya. Jakarta
Pambudi, Nugroho Agung. 06-03-2008. http://www.chem-is
try .org /artikel _kimia /teknologi_tepat_guna/ (Online). (
Di akses tanggal 2 November 2009)
Presiden
Republik Indonesia, 2006, Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 5
Tahun 2006 Tentang Kebijakan Energi Nasional, Jakarta. (Online). ( Di akses
tanggal 2 November 2009)
Prihandana, R
dan Hendroko,R. 2006. Petunjuk Budidaya Jarak pagar. Agromedia. Jakarta.
Singh, R.K and
Misra, 2005, Biofels from Biomass, Department of Chemical Engineering
National Institue of Technology, Rourkela
Sudrajat, 2006, Memproduksi Biodiesel Jarak Pagar,
Jakarta, Penerbit Swadaya.
Susilo, B.
2006. Biodesel, Inovasi dan Technologi.
Trubus Agrisarana. Surabaya.
Tim Nasional
Pengembangan BBN, 2007, BBN, Bahan Bakar Alternatif dari Tumbuhan Sebagai
Pengganti Minyak Bumi dan Gas, Jakarta, Penerbit Swadaya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar