Visualisasi sederhana proses konversi bahan baku menjadi biodiesel.
Biodiesel terbuat dari berbagai macam sumber bahan baku yang kaya akan kandungan minyak nabati atau lemak hewani. Secara umum, biodiesel adalah bahan bakar diesel yang dibuat dari ester asam lemak (Fatty Acid Methyl Ester/FAME), yang dihasilkan melalui proses kimia yang disebut transesterifikasi. Penggunaan biodiesel sebagai bahan bakar alternatif semakin meningkat pesat sebagai upaya mitigasi perubahan iklim dan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil.
Pemilihan bahan baku sangat menentukan keberlanjutan dan biaya produksi biodiesel. Berikut adalah sumber-sumber utama yang digunakan di seluruh dunia, termasuk di Indonesia:
Ini adalah sumber paling umum dan dominan dalam produksi biodiesel komersial. Minyak nabati mengandung trigliserida yang merupakan prekursor utama dalam reaksi transesterifikasi.
Lemak yang berasal dari proses penyembelihan hewan juga dapat diolah menjadi biodiesel. Meskipun ketersediaannya lebih terbatas dibandingkan minyak nabati, lemak hewani sangat efektif karena memiliki kandungan asam lemak jenuh yang cukup tinggi.
Contohnya termasuk tallow (lemak sapi) dan lemak babi. Penggunaan lemak ini dianggap sebagai solusi ganda karena membantu mengelola limbah industri peternakan sekaligus menghasilkan energi terbarukan.
Minyak jelantah, atau minyak bekas penggorengan, semakin populer sebagai bahan baku biodiesel generasi kedua. Ini merupakan solusi efektif untuk mengatasi masalah pembuangan limbah minyak rumah tangga dan industri makanan.
Meskipun efektif sebagai solusi lingkungan, minyak jelantah seringkali memiliki kadar asam lemak bebas (Free Fatty Acid/FFA) yang tinggi. Kadar FFA yang tinggi memerlukan tahap pra-perlakuan (esterifikasi) sebelum proses transesterifikasi utama agar reaksi berjalan optimal dan menghasilkan produk biodiesel berkualitas tinggi.
Apapun sumber bahan bakunya—apakah itu minyak sawit mentah atau lemak hewani—bahan baku tersebut harus melalui reaksi kimia inti. Proses utama yang mengubah trigliserida menjadi biodiesel disebut transesterifikasi.
Secara sederhana, reaksi ini melibatkan:
Dalam reaksi ini, trigliserida bereaksi dengan alkohol dengan bantuan katalis. Hasilnya adalah dua produk utama: **ester metil asam lemak (yang merupakan biodiesel)** dan gliserol (gliserin) sebagai produk sampingan. Gliserol ini kemudian dipisahkan dan dimurnikan untuk berbagai keperluan industri lain.
Untuk bahan baku dengan kualitas rendah, seperti minyak jelantah atau minyak mentah dengan FFA tinggi, diperlukan tahap esterifikasi terlebih dahulu. Esterifikasi menggunakan katalis asam untuk mengubah FFA menjadi ester, sebelum dilanjutkan dengan transesterifikasi basa.
Meskipun minyak nabati dan lemak hewani masih mendominasi, penelitian terus berjalan untuk mencari sumber yang tidak bersaing dengan rantai pasok pangan manusia. Biodiesel generasi ketiga berfokus pada pemanfaatan mikroalga.
Mikroalga memiliki potensi luar biasa karena tingkat pertumbuhannya yang cepat dan kemampuan menghasilkan minyak hingga puluhan kali lebih banyak per hektar dibandingkan tanaman darat. Jika tantangan skala produksi dan biaya ekstraksi dapat diatasi, mikroalga bisa menjadi masa depan utama dari bahan baku biodiesel terbuat dari sumber terbarukan.