Welcome ...

Friday, March 23, 2012

Jarak sebagai Bahan Bakar Alternatif Pengganti Minyak Bumi

A.                 BIOFUEL dan BIODIESEL
Secara umum istilah biofuel bisa diartikan bahan bakar dari nabati. Pengembangan yang paling memungkinkan untuk substitusi atau penggantian energi adalah biodiesel (dari minyak jarak dan kelapa sawit) sebagai pangganti solar dan bioethanol (dari singkong) sebagai pengganti bensin. Mengingat isu keterbatasan stock bahan bakar fosil dunia sepertinya hampir semua orang mengetahui tentang bahan bakar nabati yang dalam hal ini adalah biodisel. Biodisel merupakan senyawa bahan bakar yang terdiri dari campuran mono-alkyl ester dari rantai panjang asam lemak, yang dipakai sebagai alternatif bagi bahan bakar bagi mesin diesel.
Selama ini sumber energi utama dunia mengandalkan pada minyak bumi, gas alam, dan batu bara yang semuanya merupakan energi yang sifatnya tidak dapat diperbaharui (non renewable). Meskipun sumber bahan bakar tersebut banyak tersedia, konsumsinya meningkat dengan cepat. Sehingga pada tahun 1973 dunia dilanda krisis energi dan terulang lagi pada tahun 2005, sehingga meningkatkan harga bahan bakar minyak (BBM) dari sekitar US$ 24 menjadi US$ 70 per barel-nya atau meningkat hampir 300%.
Jumlah kebutuhan biodiesel akan sangat besar di dalam negeri dan luar negeri. Di Indonesia diperkirakan pemakai solar per tahun 44 juta kiloliter. Menurut data dari Direktorat Jenderal Energi dan Sumber Daya Mineral, untuk industri sekitar 6 juta kiloliter solar. Bila memakai 20 persen biodiesel maka diperlukan 1.200.000 kiloliter/tahun.
Indonesia yang semula dikenal sebagai negara penghasil dan pengexport BBM telah berubah statusnya menjadi “net importer”. Konsumsi BBM Indonesia adalah 1,1 juta barel/hari atau harus dikeluarkan cadangan devisa US 1,008 juta (Rp. 10 triliun), selain itu konsumsi minyak tanah lebih dari 10 juta kiloliter per tahun, sepertiga operasi pembangkit listrik PLN memakai 12 juta kiloliter solar dan minyak bakar. Sementara angkutan darat dan laut mengkonsumsi 26 juta kiloliter solar dan 20 juta kiloleter bensin. Untuk itu, besarnya subsidi yang dikeluarkan mencapai Rp. 356 milyar setiap hari. Jumlah subsidi ini akan terus meningkat sehubungan dengan semakin meningkatnya harga minyak dunia.
Perubahan posisi Indonesia dari negara pengekspor menjadi negara pengimpor BBM dapat dilihat dari data Automotive Diesel Oil, konsumsi bahan bakar minyak di Indonesia sejak tahun 1995, telah melebihi produksi dalam negeri. Pada sisi lain, cadangan minyak Indonesia akan habis dalam kurun waktu 10-15 tahun ke depan.Dalam kondisi produksi BBM dalam negeri semakin mengecil dan semakin sulitnya keuangan negara serta nilai subsidi semakin membengkak, maka pengembangan energi alternatif, seperti energi biomassa, angin, tenaga surya, dan panas bumi, belum berkembang.
Selain itu, lebih dari 49 jenis tanaman pangan (kelapa, kelapa sawit, kacang-kacangan, kakao, wijen, jagung, alpukat, kemiri, dll) dan non pangan (jarak, karet, kosambi, nimba, nyamplung, randu, dll) penghasil minyak atau lemak nabati dapat diolah menjadi bahan bakar sebagai pengganti minyak bumi, di antaranya sebagai biodiesel, bioetanol, biooil, biogas dan lain sebagainya. Saat ini, komoditi pertanian pangan yang sudah siap pakai untuk dapat dijadikan sebagai alternatif BBM secara komersial adalah kelapa sawit. Indonesia merupakan produsen nomor dua di dunia setelah Malaysia. Pada tahun 2004 mencapai luas 5,29 juta hektar dengan produksi mencapai 10,31 juta ton CPO dan PKO.
Hingga saat ini setidaknya terdapat empat BBA (bahan bakar alternatif) yang dapat digunakan pada mesin diesel, yaitu biodiesel, e-diesel, water-in-diesel, dan  gas-to-liquid diesel fuel. Dari keempat BBA tersebut, biodiesel merupakan yang paling popular saat ini karena kelimpahruahan bahan bakunya.
Biodiesel merupakan campuran bahan bakar diesel (minyak solar) dengan metil ester yang diperoleh dari minyak nabati. Melalui proses transesterification, asam lemak yang berasal dari minyak sawit, minyak jarak, kedelai, biji bunga matahari, maupun jelantah diubah menjadi metil ester.


Metil ester ini kemudian dicampur (blend) dengan minyak solar biasa (dalam komposisi tertentu) menjadi Biodiesel. Secara teori, produk transesterification dapat langsung digunakan hingga 100% (dikenal sebagai B100). Sampai saat ini yang umum digunakan adalah B5 hingga B20.Selain kelimpahan bahan baku, keuntungan lain yang didapat dari penggunaan biodiesel dalam transportasi adalah sifat pelumasannya yang lebih baik sehingga mengurangi tingkat keausan pada komponen injeksi bahan bakar. Nilai setana (cetane number) yang lebih tinggi juga meningkatkan kualitas pembakarannya diatmbah dengan gas buang yang lebih bersih (particulate matter rendah). Sedangkan nilai minusnya selain ongkos produksinya yang tinggi adalah adanya sedikit peningkatan NOx, pengurangan tenaga mesin (power loss), stabilitas yang rendah (sehingga mengurangi masa simpan dan masa pakai) serta kemampuan alir pada temperatur rendah (cold flow properties) yang buruk. Ketidakstabilan dan cold flow properties yang buruk dapat dikurangi dengan penambahan beberapa zat aditif.


B.                 JARAK PAGAR (Jatropha curcas)


Produk pertanian pangan lain yang berpotensi dan siap dikomersilkan sbagai bahan bakar minyak yakni minyak Jarak Pagar (Jatropha Curcas L.). Tanaman ini merupakan salah satu dari 49 jenis tanaman yang mempunyai potensi menghasilkan minyak jarak sebagai bahan baku energi baru dan terbarukan termasuk biodeisel.
Berbeda dengan minyak sawit, minyak jarak tidak dikategorikan sebagai minyak makan, sehingga pemanfaatannya tidak mengganggu penyediaan kebutuhan minyak makan. Selain daripada itu, pengembangannya dapat diselenggarakan di daerah kering dan lahan marginal sehingga tidak terlalu banyak bersaing dengan kebutuhan lahan untuk pertanian tanaman pangan. Lahan seperti itu di wilayah Indonesia Timur terdapat sekitar 20 juta hektar.
Pemanfaatan jarak pagar sebagai bioenergi, di samping sebagai substiusi terhadap BBM, juga diharapkan dapat menjadi sumber pendapatan peani di daerah pengembangannya. Oleh karena itu, perlu dirumuskan konsep pengembangannya dan penguatan kelembagaannya, baik yang berkaitan dengan petani maupun kelembagaan ekonomi dan penunjang yang tepat, sehingga petani memperoleh nilai tambah dari pengembangan jarak pagar ini.
Jarak pagar (Jatropha curcas L., Euphorbiaceae) merupakan tumbuhan semak berkayu yang banyak ditemukan di daerah tropik. Tumbuhan ini dikenal sangat tahan kekeringan dan mudah diperbanyak dengan stek. Walaupun telah lama dikenal sebagai bahan pengobatan dan racun, saat ini ia makin mendapat perhatian sebagai sumber bahan bakar hayati, untuk mesin diesel karena kandungan minyak bijinya. Peran yang agak serupa sudah lama dimainkan oleh kerabatnya, jarak pohon (Ricinus communis), yang bijinya menghasilkan minyak campuran untuk pelumas. Minyak jarak pagar berwujud cairan bening berwarna kuning dan tidak menjadi keruh sekalipun disimpan dalam jangka waktu lama.

Tumbuhan ini dikenal dengan berbagai nama di Indonesia
·         jarak kosta
·         jarak budeg (Sunda)
·         jarak gunduljarak pager (Jawa)
·         kalekhe paghar (Madura)
·         jarak pager (Bali)
·         lulu maupaku kasejarak pageh (Nusa Tenggara)
·         kuman nema (Alor)
·         jarak kostajarak wolandabindalo,bintalotondo utomene (Sulawesi)
·         ai huwa kamalabalacaikadoto (Maluku)
Berdasarkan pengamatan terhadap keragaman di alam, tumbuhan ini diyakini berasal dari Amerika Tengah, tepatnya di bagian selatan Meksiko, meskipun ditemukan pula keragaman yang cukup tinggi di daerah Amazon. Penyebaran ke Afrika dan Asia diduga dilakukan oleh para penjelajah Portugis dan Spanyol berdasarkan bukti-bukti berupa nama setempat.
Tumbuhan ini didatangkan oleh Jepang ketika menduduki Indonesia antara tahun 1942 dan 1945. Tumbuhan ini direncanakan sebagai sumber bahan bakar alternatif bagi tank dan pesawat perang sewaktu Perang Dunia II.
Kemampuan untuk diperbanyak secara klonal menyebabkan keanekaragaman tumbuhan ini tidak terlalu besar. Walaupun demikian, karena ia termasuk tumbuhan berpenyerbukan silang maka mudah terjadi rekombinasi sifat yang membawa pada tingkat keragaman yang cukup tinggi.
Biji (dengan cangkang) jarak pagar mengandung 20-40% minyak nabati, namun bagian inti biji (biji tanpa cangkang) dapat mengandung 45-60% minyak kasar.

1.                   Manfaat Buah Jarak
a.         Obat beberapa penyakit
Di zaman penjajahan Jepang, orang dipaksa menanam jarak pagar untuk diambil minyaknya sebagai bahan bakar kapal dan pelumas senjata. Secara tradisional, masyarakat Jawa sebetulnya biasa memanfaatkan daun serta minyak buah jarak untuk mengatasi berbagai gangguan kesehatan, yakni sebagai obat tradisional sakit perut/diare, penurun panas, gatal, dan borok kronis. Selain iu, jarak pagar juga bisa digunakan untuk mengobati luka gores/berdarah. Jarak pagar terbukti meningkatkan produktivitas ayam petelur serta mengindikasikan adanya manfaat yang lebih hebat daripada Viagra, yang harus diimpor dengan harga mahal.

b.         Bahan Bakar  
Jatropha curcas alias jarak pagar sudah dikenal luas oleh masyarakat pedesaan. Tumbuhan bernama Cina, Ma feng shu ini, biasa ditanam sebagai pagar rumah, di kebun, atau di makam. Di Sumatera, tanaman ini bernama Nawaih nawas, jarak kosta di Sulawesi, Lulu nau (Nusa Tenggara), dan Muun mav (Maluku). Pada zaman penjajahan Jepang, rakyat dipaksa menanam pohon jarak. Minyaknya diambil untuk digunakan sebagai bahan bakar kapal dan pelumas senjata.  
Oleh banyak petani tanaman hias di Jakarta, tanaman berfamili Euphorbiaceae ini dijadikan bahan kawinan dengan pohon lain. Contohnya dengan pohon batavia dan beringin putih.       
c.          Manfaat untuk Bayi   
Akibat buang air, berat badan bayi akan mudah menyusut. Dokter biasanya akan mengobservasi mengapa bayi jatuh sakit, apakah mungkin akibat makanan atau minuman yang dikonsumsi sang ibu, cuaca dingin, atau sebab lain. Secara empiris, balita yang sakit mencret dapat disembuhkan dengan daun jarak pagar.      
Caranya, petiklah tiga lembar daun jarak, terutama yang masih hijau dan segar. Olesi daun jarak itu dengan minyak kelapa secara merata di bagian atasnya. Setelah itu, panggang di atas kompor selama beberapa detik hingga tampak layu. 
Tempelkan daun jarak tersebut di perut bayi, tentunya setelah daun terasa hangat. Tiga lembar daun itu sebaiknya ditaruh melebar, sehingga bisa menutupi seluruh bagian perut bayi.   
Sinse David mengingatkan, jangan lupa untuk membedong atau membalut perut bayi memakai kain. Setelah beberapa menit, lebih baik lagi jika bayi sudah terbangun dari tidur pulas, bukalah bedong tersebut. Biasanya daun jarak tadi sudah mengering, dan bisa dibuang.
d.        Antipiretik
Jarak pagar merupakan tumbuhan yang berasal dari kawasan tropis dan subtropis, dan tumbuh subur di kawasan Amerika Selatan, Amerika Utara, Afrika, dan di Asia. Tinggi pohon ini berkisar 4-5 meter dengan ranting yang mengandung banyak cairan getah.
Lebar daunnya kira-kira 15 cm. Bunganya kecil berwarna kuning kehijauan dan tumbuh berkelompok. Buahnya berbentuk bujur telur, licin, dan akan berganti warna, dari hijau ke kuning. Bila kering menjadi berwarna hitam. Bila telah masak, akan merekah dan mengeluarkan biji berwarna hitam.  
Dijelaskan Dr. A. Setiawan Wirian, salah seorang pendiri Himpunan Pengobat Tradisional dan Akupuntur se-Indonesia (HIPTRI), jarak pagar berkhasiat sebagai pencahar dan toksik lektin. Tanaman yang dikembangbiakkan dengan biji dan stek batang ini mempunyai rasa pahit, astrigent, sejuk, beracun.     
Masih kata Dr. Wirian, jarak pagar juga mampu melancarkan darah (stagnant blood dispelling), menghilangkan bengkak (antiswelling), menghentikan perdarahan (hemostatik), serta menghilangkan gatal (antipruritik). Tanaman ini mengandung n-l-triakontanol, alpha-amirin, kampesterol, stigmast-5-ene-3 beta, 7 alpha-diol, stigmasterol, beta-sitosterol, iso-viteksin, viteksin, 7-keto-beta sitosterol, dan HCN.
Di India, menurut pakar pohon jarak pagar dari Institut Teknologi Bandung, Dr. Ir. Robert Manurung, minyak jarak telah diadopsi sebagai minyak bakar mesin kereta api.
Selama ini, petani Indonesia hanya memanfaatkan pohon jarak pagar sebagai tumbuhan pagar atau pembatas sawah karena dianggap tidak ekonomis. Daun dan buahnya pun cuma digunakan untuk pakan ternak.

2.                  Potensi Jarak Pagar sebagai substitusi BBM        

Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L) sudah dikenal di Indonesia sejak pendudukan Jepang, yaitu sebagai tanaman tanggul angi (wind barrier) di pantai utara dan selatan Pulau Jawa, sekaligus sebagai cadangan bahan bakar untuk tank-tank Jepang. Pada waktu itu dimana ketika deterjen dan sabun cuci masih menjadi barang langka, oleh masyarakat desa buahnya bisa dijadikan sebagai bahan untuk mencuci pakaian, karena buahnya mampu mengeluarkan busa seperti sabun.

 
                   
 Biji dan bungkil jarak pagar

Tanaman jarak ada dua jenis yaitu Jarak Kepyar (Ricinus communis) dan Jarak Pagar (Jatropha curcas L). Jarak Kepyar juga menghasilkan minyak dan digunakan untuk minyak castrol, farmasi dan kosmetika, sehingga sudah lama dibudidayakan secara komersial. Jarak pagar dibanyak negara yang miskin sumber daya BBM, telah dikembangkan sebagai tanaman yang menghasilkan minyak pengganti solar dan minyak tanah, sedangkan di Inonesia belum berkembang secara komersial karena tidak bisa bersaing dengan BBM solar dan minyak tanah yang pada waktu yang lalu relative murah karena disubsidi pemerintah.

Jarak pagar mempunyai potensi untuk dikembangkan sebagai tanaman penghasil minyak pengganti BBM, karena mempunyai beberapa keunggulan, yaitu antara lain :
  • Relatif mudah dibudidayakan oleh petani kecil, dapat ditanam sebagai batas kebun, dapat ditanam secara monokultur atau campuran (intercropping), cocok di daerah beriklim kering, dapat ditanam sebagai tanaman konservasi lahan, dan juga dapat ditanam dipekarangan atau sekitar rumah, sehingga basis umber bahan bakunya dapat sangat luas.
  • Pemanfaatan biji atau minyak jarak pagar tidak berkompetisi dengan penggunaan lain karena termasuk kelompok non pangan sehingga harganya relatif stabil.
  • Proses pengolahan minyak jarak kasar (crude jatropha oil/CJO) atau untuk kebutuhan rumah tangga pengganti minyak tanah sangat sederhana sehingga mudah dilakukan masyarakat tani pada umumnya. Pengolahan bahan bakar motor pengganti solar (biodiesel) juga tidak memerlukan teknologi inggi (dibandingkan minyak bumi) sehingga investasinya relatif murah.
  • Hal lain dari tumbuhan ini, adalah kemampuannya untuk cepat tumbuh dan bisa diperbanyak dengan cara stek atau biji, mulai berbuah delapan bulan setelah tanam, dan produksi maksimal tercapai mulai tahun keempat (tahun ke lima setelah tanam). Sehingga juga cocok dijadikan sebagai tanaman untuk melakukan program reklamasi lahan tererosi.
  • Di samping kemampuan memproduksi buah, jarak pagar sangat bermanfaat dalam penyerapan polusi udara (carbon credits) karena kemampuannya unuk menyerap C dari atmosfir.
Produktivitas jarak pagar termasuk tinggi, untuk satu hektar mampu dihasilkan 3-5 ton biji kering. Sedangkan produktivitas rata-rata (everage productivity) per tanaman adalah sekitar 0.3-9 kg/tahun dan ada di beberapa lokasi produktivitasnya dapat mencapai 12 ton biji/ha/tahun. Pada tahap pengolahan awal, biji jarak yang telah dikeringkan akan mampu dihasilkan 25-35% minyak kasar yang dapat digunakan langsung sebagai minyak lampu dan kompor sebagai pengganti minyak tanah (kerosin). Pada tahap pengolahan selanjutnya minyak jarak kasar diolah menjadi biodiesel melalui proses alkoholisasi/metanolisis atau dikenal sebagai proses transesterifikasi trigleserida dengan methanol/etanol, sehingga diperoleh metal ester (biodiesel) dan gliserin. Biodiesel memiliki keunggulan dibanding minyak bumi, antara lain kadar belerang diodiesel sangat rendah.



3.                  Produktivitas Biji Jarak
Produktivitas biji Jatropha curcas bergantung kepada kesuburan tanah. Seperti tanaman lainnya, semakin subur lahan maka produktivitasnya juga tinggi. Meskipun demikian, tanaman ini memiliki kelebihan yaitu dapat bertahan hidup dalam kondisi kekeringan yang ekstrim. Dapat diperkirakan bahwa untuk memproduksi biodiesel sebanyak 8 ton, diperlukan biji ± 25.000 kg. Pada tanah normal dengan jarak tanam 2m x 2m yang jumlah tanamannya per hektar berkisar 2.500 tanaman, dan produksi biji per pohon per tahun adalah ± 5 kg. Sehingga biji sebanyak 25.000 kg (pabrik kapasitas 8 ton) diperlukan lahan sekitar 740 hektar.



4.                  KONVERSI JARAK PAGAR      

Konversi jarak pagar kedalam energi terbaharukan akan menghasilkan produk berupa bahan bakar padat, cair dan gas. Masing-masing produk diambil dari bagian jarak pagar yaitu cangkang dan limbah untuk bahan bakar padat. inti biji untuk cair dengan pemerasan, sedangkan gas melalui proses anaerobic digestion ketiganya ditambah dengan daging buah dan menghasilkan gas methane.

a.     Bahan bakar cair (liquid biofuels)       

Bahan bakar cair merupakan produk utama dari jarak pagar yang terdiri dari cruide jatropha oil (CJO), minyak jarak murni atau pure plant oil (PPO) dan biodiesel. Untuk menghasilkan beberapa bahan bakar diatas dibutuhkan inti biji dari jarak pagar. Beberapa industri pengolahan bahan bakar cair mengikutkan cangkang inti biji untuk proses, sehingga tidak diperlukan proses pengelupasan cangkang dari inti buah.      
Ekstraksi minyak jarak dari inti buah atau inti buah dan cangkang dilakukan dengan menggunakan alat pengepresan bisa menggunakan press tipe hidrolik (hydraulic pressing) maupun press tipe ulir (expeller pressing). Masing masing jenis press memiliki kelebihan dan kekurangan. Seperti kapasitas, jumlah rendeman dan inti buah murni atau campuran. Inti buah jarak yang telah kering dimasukan kedalam mesin press, produknya berupa minyak cair dan membutuhkan penyaringan untuk menghilangkan sludge dari hasil ekstraksi. Hasil dari press dan penyaringan berupa minyak mentah jarak pagar atau CJO (cruide jatropha oil). Minyak CJO dapat diaplikasikan sebagai bahan bakar pengganti minyak tanah,. Dapat di bakar langsung dengan spesifikasi kompor tertentu atau dicampur dengan minyak tanah untuk menurunkan viskositasnya.          

I.            Proses Pembuatan Crude Jatropha Oil (CJO)
Tahap ini menghasilkan Crude Jatropha Oil (JCO), yang selanjutnya akan diproses menjadi Jatropha Oil (JO). Rendemen (ampas) yang berbentuk padatan setelah ekstrasi minyak dari biji dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan pupuk organik.
a.       Biji jarak dibersihkan dari kotoran dengan cara dicuci secara manual atau masinal (dengan mesin).           
b.      Biji direndam sekitar 5 menit di dalam air mendidih, kemudian ditiriskan sampai air tidak menetes lagi.   
c.       Biji dikeringkan dengan menggunakan alat pengering atau dijemur di bawah matahari sampai cukup kering, kemudian biji tersebut dimasukkan ke dalam mesin pemisah untuk memisahkan daging biji dari kulit bijinya.           
d.      Daging biji yang telah terpisah dari kulitnya, digiling dan siap untuk dipres. Lama tenggang waktu dari penggilingan ke pengepresan diupayakan sesingkat mungkin untuk menghindari oksidasi.
e.       Proses pengepresan biasanya meninggalkan ampas yang masih mengandung 7 – 10 % minyak. Oleh sebab itu, ampas dari proses pengepresan dilakukan proses ekstraksi pelarut, sehingga ampasnya hanya mengandung minyak kurang dari 0,1% dari berat keringnya. Pelarut yang biasa digunakan adalah pelarut n – heksan dengan rentang didih 60 – 70 °C.      

II.            Proses Pembuatan Biodiesel

JCO merupakan minyak kasar yang belum dapat dimanfaatkan sebagai biodiesel karena JCO harus mleati dua tahap lagi untuk menjadi biodiesel/alternatif BBM. JCO harus melewati tahap :

1)      Reaksi Esterifikasi
CJO mempunyai komponen utama berupa trigliserida dan asam lemak bebas. Asam lemak bebas harus dihilangkan terlebih dahulu agar tidak mengganggu reaksi pembuatan biodiesel (reaksi transesterifikasi). Penghilangan asam lemak bebas ini dapat dilakukan melalui reaksi esterifikasi. Secara umum reaksi esterifikasi adalah sebagai berikut.
Pada reaksi ini asam lemak bebas direaksikan dengan metanol menjadi biodiesel sehingga tidak mengurangi perolehan biodiesel.       
Tahap ini menghasilkan Jatropha Oil (JO) yang sudah tidak mengandung asam lemak bebas, sehingga dapat dikonversi menjadi biodiesel melalui reaksi transesterifikasi.

2)      Reaksi Transesterifikasi
Reaksi transesterifikasi merupakan reaksi utama dalam pembuatan biodiesel. Secara umum reaksi transesterifikasi adalah sebagai berikut.
Pada reaksi ini, trigliserida (minyak) bereaksi dengan metanol dalam katalis basa untuk menghasilkan biodiesel dan gliserol (gliserin). Sampai tahap ini, pembuatan biodiesel telah selesai dan dapat digunakan sebagai bahan bakar yang mengurangi pemakaian solar.
Produk sampingan dari proses trans-esterifikasi (metilasi) dapat diperdagangkan sebagai bahan baku industri yang memanfaatkan asam lemak, seperti kertas berkualitas tinggi (high quality paper), pil energi, sabun, kosmetik, obat batuk, dan agen pelembap pada tembakau.     


       Proses pengolahan jarak pagar menjadi bahan bakar cair


Melalui proses pemurnian dengan menggunakan esterifikasi dan transesteriikasi akan dihasilkan bahan bakar cair berupa biodiesel. Sedangkan melalalui proses deasifikasi atau penetralan akan dihasilkan minyak jarak murni atau pure plant oil (PPO). Produk pendamping dari proses ini adalah bungkil dan sludge yang akan diproses kembali menjadi bahan bakar padat ataupun gas.        

b.    Bahan bakar padat (solid biofuels)     

Dalam bagian biji jarak pagar yang terdiri dari inti biji dan cangkang memiliki kandungan minyak 25 - 35 % sehingga masih menyisakan bagian limbah yaitu sludge dan bungkil sebesar 75 - 65 %. Limbah tersebut dapat diproses menjadi bahan bakar dengan proses densifikasi, baik karbonisasi maupun non-karbonisasi. Pada proses karbonisasi, sebelum limbah diproses densifikasi, dimasukan ke dalam reaktor karbonisasi untuk menghilangkan moisture (kandungan air), volatile mater (zat terbang), serta tar. Sedangkan proses non-karbonisai limbah hasil proses ekstraksi langsung dilakukan densifikasi dibentuk briket menggunakan alat press tipe hidrolik maupun ulir. Hasil densifikasi berupa briket yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar padat. Briket langsung dibakar kedalam tungku atau kompor .  


                                   
                      Proses pengolahan jarak pagar menjadi bahan bakar padat       


c.     Bahan bakar gas (anerobic digestion)

Proses anaerobic digestion yaitu proses dengan melibatkan mikroorganisme tanpa kehadiran oksigen dalam suatu digester. Proses ini menghasilkan gas produk berupa metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2) serta beberapa gas yang jumlahnya kecil, seperti H2, N2, dan H2S. Proses ini bisa diklasifikasikan menjadi dua macam yaitu anaerobic digestion kering dan basah. Perbedaan dari kedua proses anaerobik ini adalah kandungan biomassa dalam campuran air. Pada anaerobik kering memiliki kandungan biomassa 25 - 30 % sedangkan untuk jenis basah memiliki kandungan biomassa kurang dari 15 % (Sing dan Misra, 2005).     
Limbah jarak pagar, bungkil dan sludge selain dapat dijadikan bahan bakar padat dengan densification seperti diatas, juga dapat di konversi kedalam bahan bakar gas melalui proses anaerobic digestion. Selain itu, daging buah jarak pagar dapat juga dimasukan kedalam digester untuk menghasilkan biogas.

5.                   Budidaya
Tanaman jarak mudah beradaptasi terhadap lingkungan tumbuhnya, dapat tumbuh baik pada tanah yang kurang subur asalkan memiliki drainase baik (tidak tergenang) dengan pH tanah optimal 5.0–6.5. Tanaman jarak pagar merupakan tanaman tahunan jika dipelihara dengan baik dapat hidup lebih dari 20 tahun. Ia sanggup menghasilkan secara ekonomis pada tempat dengan curah hujan hanya empat bulan, berbeda dari kelapa sawit yang memerlukan curah hujan konstan untuk hasil terbaiknya. Untuk mengganti 20% diesel dengan biodiesel dari jarak pagar diperlukan sekitar 3,5 juta hektare luas penanaman.
a.                   Penanaman
Penanaman jarak pagar dapat dilakukan sebagai berikut :
1.      Bahan tanaman dapat berasal dari stek cabang atau batang, maupun benih. Jika menggunakan stek dipilih cabang atau batang yang telah cukup berkayu. Untuk benih dipilih dari biji yang telah cukup tua yaitu diambil dari buah yang telah masak biasanya berwarna hitam.         

2.      Pembibitan dapat dilakukan di polibag atau di bedengan yang diberi naungan. Setiap polibag diisi media tanam berupa tanah lapisan atas (top soil) dan dapat dicampur pupuk kandang. Setiap polibag ditanami satu bibit Lama pembibitan 2–3 bulan. Penanaman dapat juga dilakukan secara langsung di lapangan (tanpa pembibitan) dengan menggunakan stek cabang atau batang.

3.      Penanaman dilakukan pada awal atau sebelum musim hujan. Tinggi bibit dari persemaian sudah mencapai minimal 30 cm.           

4.      Kegiatan persiapan lahan meliputi pembukaan lahan, pengajiran, dan pembuatan lubang tanam. Penanaman dengan kerapatan 1600 sampai 3400 pohon per ha (jarak tanam 2 m × 3 m sampai 1.5 m × 2 m). Pada areal yang miring sebaiknya digunakan sistem kontur. Lubang tanam dibuat biasanya dengan ukuran 40 cm × 40 cm × 40 cm, lalu dibiarkan selama 2 – 3 minggu.      
5.      Setelah bibit ditanam, bulan berikutnya dilakukan pembersihan gulma setiap bulan sampai 4 bulan berikutnya.           
6.      Pemupukan dapat dilakukan sesuai tingkat kesuburan tanah setempat. Pemberian pupuk organik disarankan untuk memperbaiki struktur tanah. Perawatan mencakup pengairan, pemangkasan, dan pembersihan dari gulma. Perlindungan dari hama dan penyakit dilakukan bila terjadi serangan besar. Jarak pagar relatif tidak memiliki pengganggu. Pemupukan pada tahun pertama dilakukan 1/3 dosis dan tahun selanjutnya dengan dosis penuh. Dosis tersebut adalah 50 kg urea, 150 kg SP-36, dan 50 kg KCl / ha. Pada tanah yg kurang subur harus diberi kompos atau pupuk kandang sebanyak 2,5 – 5 ton / ha. Porsi urea dan KCl bisa ditingkatkan sampai maksimum 2 kali lipat.  
7.      Bunga terbentuk 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. Produksi maksimum baru tercapai pada usia tanam enam tahun, dan akan terus menghasilkan secara ekonomis sampai 20 tahun. Pemangkasan dilakukan sejak tanaman mencapai tinggi 1 m (umur 1 tahun). Pemangkasan pada ketinggian 20 cm dari pangkal batang, dilakukan setiap tahun untuk setiap trubusan baru.

b.                   Panen dan Pasca Panen          
Panen biji perlu dilakukan secara benar agar tidak diperoleh biji hampa, kadar minyak rendah, dan bahkan akan menyebabkan minyak menjadi asam. Cara pemanenan dengan memetik buah yang telah masak dengan tangan atau gunting. Produktivitas per pohon jarak pagar berkisar antara 3.5 – 4.5 kg biji per tahun. Dengan tingkat populasi tanaman antara 2500 – 3300 pohon / ha, dapat dihasilkan 10 ton buah per tahun. Dengan rendemen rata-rata minyak sebesar 35% maka setiap ha lahan dapat diperoleh 2.5 – 5 ton minyak per tahun. Berikut beberapa cara penanganan biji di lapangan :  

1.      Panen dilakukan pada buah yang telah masak dengan ciri kulitnya hitam atau kulit buah terbuka.       

2.      Cara pemanenan yang efisien, yaitu buah diambil per malai dengan syarat jumlah buah yang matang lebih banyak dari buah mentah.

3.      Buah sebelum disimpan terlebih dahulu dikeringkan untuk keperluan produksi minyak. Buah dapat langsung dikeringkan di bawah sinar matahari setiap hari sampai kulit buah mudah dipisahkan dari biji secara manual, tetapi untuk benih cukup diangin – anginkan atau dikeringkan di dalam oven suhu 60 °C.     

4.      Pemisahan kulit buah dilakukan dengan menggunakan tangan atau mesin. Selanjutnya, biji dikeringkan setiap hari sampai benar – benar kering (kadar air 7 – 10 %). Setelah kering, biji disimpan di dalam kantong plastik. Kantong – kantong plastik tersebut dimasukkan ke dalam karung plastik yang ditutup rapat menggunakan tali, kemudian disimpan di atas lantai beralas bata atau papan. Kemasan harus dihindarkan dari kontak langsung dengan lantai agar tidak lembab.

1 comment: