#2 Kreasi Katalitik: Menyulap Limbah Minyak Goreng menjadi Energi

Limbah minyak yang diperoleh dari pemrosesan vegetable oils menjadi minyak goreng berpotensi sebagai bahan baku substitusi peggunaan vegetable oils secara langsung. Total residu limbah minyak kelapa sawit yang dihasilkan per tahun pada skala global mencapai 12 juta ton. Alih-alih dibuang, peneliti Jepang Shibasaki-Kitakawa Naomi memanfaatkan senyawa aktif yang terkandung di dalamnya untuk memproduksi biodiesel dan obat-obatan.

Fig. 1 Inovasi Pemanfaatan Residu Pemrosesan Minyak Goreng (Shibasaki-Kitakawa N., 2011)

 VOs yang digunakan sebagai bahan baku dalam industri pada umumnya telah dimurnikan dan mengandung FFA dengan kadar dibawah 1 wt%. Limbah minyak goreng mengandung jumlah FFA dengan kisaran 10-20 wt% sehingga jika menggunakan katalis alkalin seperti NaOH dan KOH, akan terjadi reaksi penyabunan atau saponifikasi. Alhasil, produk sampingan berupa gliserin akan terbentuk sehingga diperlukan proses seperasi ke tahap yang lebih lanjut, memakan biaya yang tak juga murah. Selain itu, limbah minyak juga mengandung banyak zat pengotor yang dapat mengurangi kualitas biodiesel.

 Sebuah gagasan yang sedang dikembangkan dalam dunia riset biodiesel adalah pengunaan katalis heterogen berupa resin penukar ion atau ion-exchange resin. Resin penukar ion merupakan polimer padat yang mengandung ion positif dan negatif, memungkinkan pertukaran antar senyawa kimia terjadi. Berbeda dengan katalis homogen yang satu fasa dengan reaktan (fasa cair), resin penukar ion memiliki fasa padat sehingga tak akan terjadi reaksi saponifikasi dengan reaktan. Terlebih lagi, resin penukar ion juga dapat berfungsi sebagai adsorban yang dapat menyerap partikulat pengotor yang terkandung dalam residu limbah minyak goreng.

Fig. 3 Skema proses produksi biodiesel dengan minyak berkandungan FFA tinggi a) proses dengan katalis homogen b) proses dengan resin penukar ion (Shibasaki-Kitakawa N, 2015)

 Peran resin penukar ion memungkinkan produksi biodiesel tanpa proses upstream (memurnikan minyak dari zat pengotor) dan downstream (pemisahan katalis dan gliserin). Resin penukar ion juga dapat diregenarasi setelah dipakai, memungkinkan pemakaian ulang. Resin penukar ion tidak mengonversi reaksi esterifikasi dan transesterifikasi secepat penggunaan katalis homogen, namun secara keseluruhan proses mempunyai biaya produksi yang lebih rendah. Hasil riset Shibasaki-Kitakawa Naomi menunjukkan bahwa walaupun ekonomis, produksi biodiesel menggunakan resin penukar ion memenuhi standar kualitas biodiesel internasional dengan kode EN14214. Potensi memasuki pasar bahan bakar cukup besar.