KEMENTERIAN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL REPUBLIK INDONESIA DIREKTORAT JENDERAL ENERGI BARU TERBARUKAN DAN KONSERVASI ENERGI
Alhamdulillah, Puji Syukur Penyusun ucapkan ke hadhirat ALLAH. SWT, sehingga buku INFORMASI TEKNIS BIODIESEL ini dapat diselesaikan. Buku ini merupakan kumpulan informasi terkait pemanfaatan Biodiesel, mulai dari bahan baku, proses produksi, standar mutu produk, blending biodiesel dengan minyak jenis solar, uji kinerja biodesel, sistem monitoring dan pemanfaatannya di Indonesia serta di beberapa negara. Dengan adanya buku ini diharapkan dapat memperkaya pengetahuan dan pemahaman para stakeholder dalam memanfaatkan biodiesel sebagai energi terbarukan yang potensinya cukup besar di Indonesia untuk menggantikan Bahan Bakar Minyak yang cadangannya semakin menipis. Kami sampaikan ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah ikut berperan dalam penyelesaian buku ini, dan semoga mendapat balasan amal jariyah dari ilmu yang bermanfaat yang disampaikan dalam buku ini. Akhirnya masukan – masukan dalam hal positif dan membangun sangat diperlukan, guna perbaikan dan kelengkapan buku ini untuk dimanfaatkan dengan sebaik-baiknya bagi semua stkaholder terkait dalam pengembangan dan pemanfaatan Biodiesel. Jakarta, Oktober 2013 Direktorat Direktorat Bioenergi, Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral.
1.
Mengapa Mengapa Biodiesel Biodiesel?? .......... .............. ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ............. ............. ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ....... ..
4
2.
Pengertia Pengertian n Biodiesel Biodiesel ......... ............. ......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ............ ............. ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ........ ...
6
3.
Syarat Syarat dan Mutu Biodiesel Biodiesel .......... .............. ......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ...... ..
11
4.
Perband Perbandinga ingan n Biodiesel Biodiesel dengan dengan BBM Jenis Minyak Minyak Solar Solar........... ............... ......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......
16
5.
Penangan Penanganan an dan Blending Blending Biodiesel Biodiesel dengan dengan BBM Solar Solar.......... ............... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... ........ ...
20
6.
Uji Pengguna Penggunaan an Biodiesel Biodiesel .......... ............... ........... ........... .......... .......... ......... ......... ......... ......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... ....... ..
24
7.
Pemanfa Pemanfaata atan n Biodiesel Biodiesel di Indonesia Indonesia..... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... ....... ..
36
8.
Pengguna Penggunaan an Biofuel Biofuel di Negara Negara Lain ......... ............. ......... ......... ......... .......... .......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... .......... .......... ......... ...... ..
41
9.
Produksi Pro duksi Biodiesel Biodiesel di Indonesi Indonesia a ......... .............. .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... ......... ......... .......... .....
45
10. Kontak Kontak Pelayanan Pelayanan Informasi BBN........................... BBN.................................................... ............................................ ................................ .............
51
Biodiesel merupakan salah satu energi terbarukan jenis Bahan Bakar Nabati (BBN) yang dapat menggantikan Bahan Bakar Minyak (BBM) jenis Minyak Solar tanpa memerlukan modifikasi pada mesin dan menghasilkan emisi yang lebih bersih. Seiring dengan semakin meningkatnya konsumsi Bahan Bakar Minyak jenis minyak Solar dalam negeri dengan laju rata-rata mencapai 5% per tahun, dengan produksi dalam negeri yang hanya 75% dari total kebutuhan dan cadangannya yang semakin menipis, maka penggunaan Biodiesel produksi dalam negeri yang potensinya melimpah di Indonesia sebagai bahan bakar pengganti minyak solar, merupakan salah satu upaya yang perlu dilakukan untuk mengurangi defisit anggaran dan ketergantungan pada bahan bakar minyak. Peningkatan penggunaan Biodiesel produksi dalam negeri sebagai bahan bakar untuk sektor transportasi, industri dan pembangkit listrik, dapat meningkatkan pertumbuhan ekonomi nasional (pro-growth), penciptaan lapangan kerja (pro-job), pemerataan pembangunan dengan orientasi pengentasan kemiskinan (pro-poor), dan kepedulian terhadap lingkungan (pro-environment).
Biodiesel adalah Bahan Bakar Nabati mesin/motor diesel berupa ester metil asam lemak yang terbuat dari minyak nabati/hewani yang memenuhi standar mutu yang disyaratkan. Di Indonesia Standar dan Mutu (Spesifikasi) Bahan Bakar Nabati (Biofuel) Jenis Biodiesel ditetapkan dan diatur dalam Keputusan Direktur Jenderal energi Baru, Terbarukan dan Konservasi Energi Nomor : 723 K/10/DJE/2013, yang mengacu pada SNI 7182:2012 Biodiesel. Biodiesel murni (B100) dan campurannya dengan minyak solar (BXX) dapat digunakan sebagai bahan bakar motor diesel. B100 mempunyai sifat-sifat fisika yang mirip dengan bahan bakar diesel sehingga dapat digunakan langsung pada mesin-mesin diesel tanpa adanya modifikasi.
Secara umum karakteristik biodiesel adalah memiliki angka setana yang lebih tinggi dari minyak solar, dapat terdegradasi dengan mudah (biodegradable), tidak mengandung sulfur (atau sangat rendah, jika ada) dan senyawa aromatik sehingga emisi pembakaran yang dihasilkan lebih ramah lingkungan dari pada bahan bakar minyak jenis minyak solar.
Biodiesel dapat diproduksi dari tanaman penghasil minyak, lemak hewani atau residu berlemak ( lipidic residues) antara lain:
Kelapa Sawit
Jarak (Jatropha)
Kedelai
Rapeseed
Jagung
Kelapa
Nyamplung (Calophyllum inophyllum)
Biji Malapari/ kranji (Pongamia Pinnata)
Tanaman Kapok (Ceiba pentandra)
Biji Nimba ( Azadirachta indica)
Kelapa Sawit/CPO merupakan bahan baku utama biodiesel di Indonesia yang telah diproduksi pada skala besar dan komersial. PRODUKSI (sekitar)
:
25,5 JUTA TON
PEMANFAATAN - Keperluan industri pangan dan lainnya dalam negeri
:
5,4 juta ton
- Ekspor
:
18,1 juta ton
- Produksi biodiesel
:
2,0 juta ton
Keterangan: Produksi CPO pada tahun 2013 diproyeksikan mencapai 28 juta ton. Supply CPO terkonsentrasi di Sumatera dan Kalimantan, sebagian kecil di Jawa, Sulawesi dan Papua • •
Data diolah dari Berbagai Sumber (Kementan, DMSI, Aprobi, Kemendag dll)
1. Tahap penyiapan
Metanol
Penyiapan bahan utama untuk proses produksi bodiesel yaitu katalis (NaOH/ KOH) dan alkohol (metanol/ etanol/ isopropil alkohol) yang digunakan dalam proses transesterifikasi.
Katalis
MINYAK NABATI/ HEWANI
Penyiapa n
Metanol
Esterifikasi dan/atau Trans-esterifikasi
Pencucia n
2. Transesterifikasi
Pengeringan
Distilasi Pemurnian Gliserin
Produk Samping
BIODIESEL
Proses transesterifikasi adalah reaksi kimia untuk menghasilkan ester metil asam lemak (biodiesel) dan gliserin dari lemak atau minyak lemak (CPO, minyak jarak pagar dll) Lemak (minyak lemak)
+
metanol KATALIS
CH 2 OCOR 1
Produk Akhir
CHOCOR 2
R 1 COOCH 3 +
CH 2 OCOR 3
3. Tahap Pencucian Proses pencucian dilakukan dengan menggunakan air panas atau adsorben, untuk memurnikan biodiesel dari pengotor (sisa katalis dan methanol). Biodiesel sebelum dan sesudah dicuci memiliki warna dan tingkat kekeruhan berbeda, sehingga setelah dicuci biodiesel tampak lebih jernih.
etil asam lemak + gliserin (biodiesel)
3CH 3 OH
CH 2OH
R 2 COOCH 3 + CHOH R 3 COOCH 3
CH 2OH
4. Tahap Pengeringan Proses pengeringan memanaskan biodiesel dengan pendinginan. memiliki warna bening dikeringkan.
biodiesel dilakukan dengan secara vakum dan dilanjutkan Biodiesel setelah dikeringkan jika dibandingkan yang belum
Persyaratan kualitas bahan baku.
Kapasitas produksi dan mutu produk.
Aspek proses produksi:
Pengendalian proses,
Pemeliharaan,
Kestabilan proses,
Fleksibilitas produksi,
Pengolahan limbah,
Kesetimbangan masa dan energi.
Jumlah dan mutu produk samping.
Besarnya investasi.
Standar dan Mutu (Spesifikasi) Bahan Bakar Nabati ( Biofuel ) Jenis Biodiesel (Berdasarkan Keputusan Dirjen Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi No. 723 K/10/DJE/ 2013) No 1. 2. 3. 4. 5. 6.
PARAMETER UJI oC
Massa Jenis pada 40 Viskositas kinematik pada 40oC Angka Setana Titik nyala (mangkok tertutup) Titik kabut Korosi Lempeng Tembaga (3 jam,50oC) Residu Karbon, dalam percontoh asli atau dalam 10% ampas distilasi Air dan Sedimen Temperatur distilasi 90% Abu tersulfatkan Belerang
PERSYARATAN SATUAN, Min/Maks
METODE UJI
Min. oC, min oC, maks. -
ASTM D-1298 / D-4052/ lihat bag.9.1 SNI 7182:2012 ASTM D-445/ lihat bag.9.2 SNI 7182:2012 ASTM D-613/D 6890/lihat bag.9.3 SNI 7182:2012 ASTM D-93/ lihat bag.9.4 SNI 7182:2012 ASTM D-2500/ lihat bag.9.5 SNI 7182:2012 ASTM D-130/ lihat bag.9.6 SNI 7182:2012
%-massa, maks
ASTM D-4530 /D-189/ lihat bag.9.7 SNI 7182:2012
0,05 360 0,02 100
%-vol, maks oC, maks %-massa, maks mg/kg, maks
12. Fosfor 13. Angka asam
10 0,6
mg/kg, maks mg-KOH/g, maks
ASTM D-2709// lihat bag.9.8 SNI 7182:2012 ASTM D-1160/ lihat bag.9.9 SNI 7182:2012 ASTM D-874/ lihat bag.9.10 SNI 7182:2012 ASTM D-5453/D-1266 / D-4294/ D-2622/ lihat bag.9.11 SNI 7182:2012 AOCS Ca 12-55/ lihat bag.9.12 SNI 7182:2012 AOCS Cd 3d-63 /ASTM D-664/ lihat bag.9.13 SNI 7182:2012
14. Gliserol bebas 15. Gliserol total 16. Kadar ester metil 17. Angka iodium 18. Kestabilan Oksidasi Periode Induksi metode rancimat Atau Metode petro oksi
0,02 0,24 96,5 115
%-massa, maks AOCS Ca 14-56 / ASTM D-6584/ lihat bag.9.14 SNI 7182:2012 %-massa, maks AOCS Ca 14-56 /ASTM D-6584/ lihat bag.9.14 SNI 7182:2012 %-massa, min SNI 7182:2012/ lihat bag.9.15 SNI 7182:2012 %-massa (g-I2/100g), maks AOCS Cd 1-25/ lihat bag.9.16 SNI 7182:2012
360 27
Menit, min
7.
8. 9. 10. 11.
850-890 2,3-6,0 51 100 18 1
kg/m3 mm2/s (cSt)
0,05 0.3
EN 15751/ lihat bag.9.17.1 SNI 7182:2012 ASTM D-7545/ lihat bag.9.17.2 SNI 7182:2012
U.S.A Brazil Jepang (ASTM D (ANP Act 6751/07A) 7/08)
Standar EAS- WWFC Indonesia (SNI) ERIA BDF (World (EEBS : Wide Fuel Metode SNI -2006 SNI -2012 2008) Charter) Uji
Parameter Uji
Satuan
Eropa (EN 14214/08)
Densitas pada 20oC
kg/m³
860 -900 (15°C)
-
850 -900
860-900
860-900
860-900 (15°C)
850-890 (40oC)
850-890 (40oC)
D1298
Viskositas Kinematis
mm²/s
3.5 – 5.0
1.9 - 6.0
3.0 – 6.0
3.5 - 5.0
2.0 - 5.0
2.0 - 5.0
2.3 - 6.0 (40oC)
2.3 - 6.0 (40oC)
D445
Kandungan Air dan Sedimen
%-vol maks
-
0.05
-
-
-
0.05
0.05
0.05
Titik Nyala (mangkok tertutup)
°C min
101
93
100
120
120
100
100
100
D93
Temperatur Distilasi 90%
°C maks
-
360
-
-
-
-
360
360
-
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05
Residu Karbon
%-massa maks (100% residual distilasi) %-massa maks (10% residual distilasi)
D2709 D1796
D4530/ D189 /D524 0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
Abu tersulfatkan
%-massa maks
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.005
0.02
0.02
D874
Korosi Lempeng Tembaga
maks
No.1
No.3
No.1
No.1
No.1
No.1
No.3 (3 jam pada 500C)
No.1 (3 jam pada 500C)
D130
Angka Asam
mg KOH/g maks
0.5
0.8
0.5
0.5
0.5
0.5
0.8
0.6
Gliserol Bebas
%-massa maks
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
0.02
D664/D3242/ D974 -
Gliserol total
%-massa maks
0.25
0.24
0.25
0.25
0.25
0.24
0.24
0.24
-
WWFC Indonesia (SNI) Eropa U.S.A Brazil Standar EASJepang (World (EN (ASTM D (ANP Act ERIA BDF Wide Fuel SNI -2006 SNI -2012 Metode 14214/08) 6751/07A) 7/08) (EEBS : 2008) Uji Charter)
Parameter Uji
Satuan
Kandungan Metanol atau Etanol
%-massa maks
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
-
-
-
Stabilitas Oksidasi
Jam minimal
6
3
6
-
10
10
-
6
EN 14112
Kandungan Belerang
%-massa maks
0.001
0.0015/0.05
0.005
0.001
0.001
0.001
Kandungan Na+K
mg/kg maks
5
5
5
5
5
5
-
-
-
Kandungan Ca+Mg
mg/kg maks
5
5
5
5
-
-
-
Kandungan Fosfor
%-massa maks
0.001
10 mg/kg
10 mg/kg
4 mg/kg
Angka Setana
minimal
Report
51
51
51
51
51
D613
Angka Iodium
-
120
-
Report
120
Report
130 (maks)
115
115
-
%-massa maks
0.8/0.2/0.2
-
Report
0.8/0.2/0.2
0.8/0.2/0.2
-
-
-
%-massa min mg/kg maks
96.5 24
-
96.5 24
0.8/0.2/0 .2 96.5 24
96.5 24
96.5 24
96.5 -
96.5 -
-
Total Air
mg/kg maks
500
-
500
500
500
500
-
-
-
Asam Metil Linoleat
%-massa maks
12
-
-
12
12
12
-
-
-
Polyunsaturated acid methyl ester (ikatan ganda ≥ 4)
%-massa maks
1
-
-
-
-
1
-
-
-
Kemampuan filtrasi Aliran Dingin
S maks
-
360
-
-
-
-
-
-
-
Mono-, Di-, Trigliserida Kadar Ester Metil Kontaminasi Total
5 5 0.0004 atau 0.001 atau 10 mg/kg 10 mg/kg 51 47
100 (mg/kg) 100 (mg/kg)
10 (mg/kg) 10 (mg/kg)
D5453
-
BU-BBN/ Ekspor BBN
BU PIUNU BBM : Badan Usaha Pemegang Izin Usaha Niaga Umum Bahan Bakar Minyak Mobil Tangki BBN SPBU
Q1 Q2
Q5
Q2 In Tank Blending
DEPO
Q3 Produsen BBN
Tanker/ Mobil Tangki Bxx
Q1 Q3 Pengguna Langsung
Tanker BBN Inline Blending
Impor BBM
Mobil /Tanker BBN
Qn
= MONITORING MUTU BBN
Alur BBM
Qm Alur BBN
= MONITORING Kadar BBN dalam BBM Alur Bxx (Biosolar, dll)
Q4 PT. PLN/ Pembangkit Listrik
Karakteristik
Biodiesel
Minyak Solar
Bahan Bakar Titik beku ( oC)
-5.5
-11.5
Viskositas kinematik (mm /s)
5.6
3
Titik nyala ( oC)
135 145
88
Kadar belerang (%)
0.00001
0.2
Karbon (%)
77.1 77.9 –
87.2
Hidrogen (%)
11.7 11.8
12.8
Oksigen (%)
11.1 11.2
0
6
18
3.2
3.6
< 0.2
22
125
135
219
174
39
33
8.8
6.9
0.4
0.4
2
–
–
–
Emisi Gas Buang Asap (%) CO2 (%) SOx (ppm) NOx (ppm) CO (ppm) HC (ppm) Formaldehid (ppm) Benzena (ppm)
No.
Karakteristik
Unit
Solar 51
Biodiesel
kg/m3
820-860
850 – 890
mm2/s
2.0 – 4.5
2.3 – 6.0
≥51/48
≥51
C
≥55
≥100
C
≤18
≤18
≤kelas 1
≤kelas 1
1
Berat jenis pada suhu 15
2
Viskositas kinematik pada suhu 40
3
Angka setana /index
4
Titik nyala
°
5
Titik tuang
°
6
Korosi lempeng tembaga (3 jam pada 500C)
7
Residu karbon -100 % - 10% ampas distilasi
%-masa
8
Kandungan air dan Sedimen
9
Kandungan sedimen
10
T90/95
11
Stabiitas oksidasi
12
Sulfur
13
Bilangan asam total
14
C
°
C
°
≤0.05 ≤0.30
≤0.30
mg/kg
≤500
< 0.05 (% vol)
% m/m
< 0.01
-
≤340/360
< 360/-
g/m3
≤25
-
% m/m
≤0.05
≤0.01
mg-KOH/g
≤0.3
≤0.5
Kandungan abu
% m/m
≤0.01
≤0.02
15
Kandungan FAME
% m/m
≤10
-
16
Kandungan metanol dan etanol
% v/v
Tak terdeteksi
-
17
Partikulat
mg/l
≤10
-
C
°
Standar dan Mutu (Spesifikasi) BBM Jenis Minyak Solar (Berdasarkan Keputusan Dirjen Migas No. 3675 K/24/DJM/2006)
No.
Karakteristik
Satuan
Solar 51
Solar 48
1
Berat jenis pada suhu 15 oC
kg/m3
820-860
815 – 870
2
Viskositas kinematik pada suhu 40oC
mm2/s
2.0 – 4.5
2.0 – 5.0
3
Angka setana /index
≥51/48
≥48/45
4
Titik nyala
°C
≥55
≥60
5
Titik tuang
°C
≤18
≤18
6
Korosi lempeng tembaga (3 jam pada 50 0C)
≤kelas 1
≤kelas 1
7
Residu karbon
%-masa
≤0.30
≤0.10
8
Kandungan air
mg/kg
≤500
≤500
9
T90/95
°C
≤340/360
< -/370
10
Stabiitas oksidasi
g/m3
≤25
-
11
Sulfur
% m/m
≤0.05
≤0.35
12
Bilangan asam total
mg-KOH/g
≤0.3
≤0.6
13
Kandungan abu
% m/m
≤0.01
≤0.01
14
Kandungan sedimen
% m/m
≤0.01
≤0.01
15
Kandungan FAME
% m/m
≤10
≤10
16
Kandungan metanol dan etanol
% v/v
Tak terdeteksi
Tak terdeteksi
17
Partikulat
mg/l
≤10
-
Perkebunan
Pengolahan
Hulu
Pengangkutan, Blending & Penyimpanan
Konsumen Akhir
Hilir
Pengangkutan dan penyimpanan
Pengangkutan Biodiesel adalah kegiatan pemindahan biodiesel atau campurannya dari suatu tempat ke lokasi lain termasuk distribusinya. Kegiatan ini mencakup pengangkutan dari lokasi produksi, pengolahan atau dari penyimpanan ke lokasi lain untuk tujuan pemanfaatan dan komersial baik di dalam negeri maupun ekspor melalui alat angkut seperti kapal tanker, truk tangki, tangki kereta rel dan sejenisnya. Kegiatan pengangkutan harus menggunakan sarana angkutan darat dan laut yang memenuhi persyaratan teknis dan keselematan kerja yang ditetapkan oleh instansi terkait termasuk didalamnya sarana bongkar muat yang digunakan. Pengangkutan meliputi pengangkutan darat melalui sarana angkutan jalan raya dan kereta rel maupun pengangkutan laut atau sungai. Pengaturan teknis yang terkait dengan kelayakan teknis peralatan atau alat angkut, izin trayek, spesifikasi kendaraan atau alat angkut harus mengikuti ketentuan yang berlaku.
Blending : Pencampuran Biodiesel murni dengan BBM jenis minyak Solar Biosolar (Bxx): Nama dagang Pertamina untuk campuran bahan bakar jenis minyak solar dengan Biodiesel. Biosolar (B10) adalah campuran bahan bakar jenis minyak solar dengan biodiesel dengan komposisi 90% BBM jenis minyak solar dan 10% biodiesel. Selain Biosolar, minyak solar yang dicampur dengan biodiesel dapat mempunyai nama sesuai dengan yang digunakan oleh Badan Usaha Niaga/ retailer .
Blending yang tepat harus memperhatikan: Karakteristik dari biodiesel dan bahan bakar jenis minyak solar, khususnya berat jenis bahan bakar. Peralatan dan sistem pengukuran volume bahan bakar untuk blending yang akurat. Metoda blending. Terdapat 2 (dua) metoda blending yaitu : Inline Blending, dan Splash/ in-Tank Blending/ Direct Blending atau Manual Blending
Skematis Blending Biodiesel dengan Minyak Solar dengan Metoda In-Line Blending
Tanki Minyak Solar
Tanki Biodiesel M
M
Truk Tank
Skematis Blending Biodiesel dengan Minyak Solar dengan Metoda Splash Blending.
Ditjen LPE 5 Kendaraan yang terdiri:
4 minibus
1 bus
Lemigas 2 Kendaraan bus.
Kelebihan
Kekurangan
Suara mesin terasa lebih halus
Akselerasi lebih lambat
Asap buangan putih/ bersih
Bahan bakar solar sedikit boros
UJI JALAN DAN STATIS MESIN KENDARAAN MENGGUNAKAN BIODIESEL di BPPT...1/3
1. Uji Jalan (Road Test ) - 2002 Toyota Kijang LX 2.5 L (2001) Jakarta – Pekanbaru – Jakarta (5000 Km)
2. Uji Coba B10 Pada Bis BPPT (2004) September – Desember, 2004 23 Bis antar jemput pegawai BPPT
3. Uji Statis dan Jalan (Static Engine & Road Test) - 2004 Isuzu Phanter LV 2.5 L (2004) Jakarta – Denpasar – Jakarta (20.000 Km)
4. Pengaruh Campuran Biodiesel – Solar Pada Emisi dan Kinerja Mesin Diesel (2007) Toyota Kijang Inova Diesel 2.5 L (2005) B0, B10, B20, B30, B50 dan B100
UJI JALAN DAN STATIS MESIN KENDARAAN MENGGUNAKAN BIODIESEL di BPPT..2/3 Kinerja Mesin (Engine Performance) Efek High Cetane Number
Konsumsi bahan bakar dan efisiensi termal jarak 20.000 km 55
450
50
400 r h . W 350 k / r g ( C F 300 S , . p m u s n 250 o C l e u F . 200 c e p S
45
Efek solvency SG biodiesel lebih tinggi dari pada solar Walaupun Nilai Kalornya 5-10% lebih rendah dari pada Solar, Fuel Economy campurannya hanya turun 3%
) % ( E T , y 40 c n e i c i f 35 f E l a m r e 30 h T 25
150
20
100
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
Engine Speed (rpm) TE Solar 20rb km
TE B30 20rb km
SFC Solar 20rb km
SFC B30 20rb km
Nilai Kalor Biodiesel: 37 MJ/Kg x 0.89 Kg/Lt Torsi dan daya mesin pada jarak 20.000 km
= 32.93 MJ/Liter
60
15.0 14.0
55
13.0 50 12.0
Nilai Kalor minyak Solar: 42.7 MJ/Kgx0.84 Kg/Lt = 35.8 MJ/Liter
45
11.0
) 40 W k ( a35 y a30 D
10.0 9.0 8.0 7.0
) m . g k ( i s r o T
25 6.0 20 5.0 15
4.0
10
500
3.0
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
Kecepatan Mesin (rpm) Daya Solar 20rb km
Daya B30 20rb k m
Torsi Solar 20rb km
Tors i B 30 20rb km)
Hasil Uji Emisi Regulasi Emisi (g/km)
Setelah Rekondisi (>20.000 km) Solar*
B30*
Regulasi Nasional (Euro II)
Hasil Uji Emisi Non Regulasi Jarak 0 km Parameter
Jarak 20.000 km
%*
Sol ar
B30
%*
99
-12
186
168
-10
83
56
-33
274
260
-5
Solar
B30
Benzene ( g/gram)
113
Toluene ( g/gram)
THC (g/km)
0,142
0,061
CO (g/km)
1,936
1,284
CO2 (g/km)
183,870
176,602
NOx (g/km)
1,328
1,250
NOx + THC (g/km)
1,470
1,311
0,9 g/km
Xylene ( g/gram)
31
19
-39
113
96
-15
Partikulat (g/km)
0,295
0,242
0,1 g/km
22
13
-41
86
73
-15
Opasitas** (%)
20,50
16,60
Ethyl Benzene ( g/gram)
1,0 g/km
*mobil uji yang digunakan merupakan mesin standar Euro 0
*tanda negatif pada % menunjukkan penurunan emisi
Rating dan Metrologi Komponen •
•
Pengukuran metode rating komponen : penilaian dengan skala 0 (mempresentasikan komponen yang mengalami kerusakan total) sampai dengan 10 (mempresentasikan komponen masih baru) Kondisi badan piston dan bagian atas piston setelah menempuh jarak 20.000 km, noda hitam adalah jelaga kering. Hasil rating : skala 8 9. –
A. Uji Statis Tes 1
Mengukur Performansi dan Emisi Mesin Diesel Direct Injection Terhadap Penggunaan CPO and RBDPO (B00,B33,B67,B100)
Peralatan
Tipe Bore (mm) x Stroke (mm) Kapasitas Mesin (cc) Rasio kompresi Max Power (PS/ rpm) Pompa fuel injection Tipe fuel injector
Kesimpulan
Pencampuran CPO-BDF dan RBDPO-BDF dengan Minyak Solar mempunyai nilai BSFC lebih tinggi karena LHV yang lebih rendah dibandingkan Minyak Solar dan CPOBiodiesel sedikit lebih rendah nilai BSFC karena LHV yang sedikit lebih tinggi dibandingkan RBDPO-BDF.
Yanmar NF-19 110 x 106 1007 18,5 : 1 19 / 2400 Bosch in line Multihole
THC, CO dan emisi gas buang campuran CPO-BDF, RBDPO-BDF dengan Minyak Solar mempunyai nilai lebih rendah dan nilai O 2 yang lebih tinggi daripada 100 % Minyak Solar karena kandungan O 2 dalam BDF memberi proses pembakaran lebih baik. Kadar CO 2 lebih rendah pada gas emisi karena C/H BDF lebih rendah. Dibandingkan dengan RBDPO-BDF, CPO-BDF mempunyai konsentrasi HC, CO and asap yang lebih rendah karena mempunyai nilai Cetane Index yang sedikit lebih tinggi.
Uji Mesin Statis
Tes 2
Peralatan
Tipe Bore (mm) x Stroke (mm) Kapasitas Mesin (cc) Rasio Kompresi Max Power (PS/ rpm) Rated Power Jumlah silinder Pompa fuel injection Tipe fuel injector Sumber udara Sistem Pendinginan •
Prosedur
•
IDI-DI 95 x 115 815 20 : 1 14 / 2000 12/2000 1 Bosch in line Pintle & Bosch Multihole Alami Air
Prosedur Uji Mesin mengikuti standard CEC F-23-A-01 yang telah diadopsi oleh World Wide Fuel Charter pada tahun 2002. Lama pengujian : Untuk Mesin Diesel Indirect Injection Durasi tes 6 jam Kecepatan & beban konstan (1500 rpm & 50 % load) Untuk Mesin Diesel Direct Injection Durasi tes 17 jam
Tes 2
Menguji Daya Tahan Mesin Diesel Indirect Injection Terhadap Penggunaan CPO-BDF (Biodiesel minyak sawit) dan RBDPO-BDF(Biodiesel Minyak Jarak) (B00,B33,B67,B100)
1. Secara umum, kinerja mesin dan emisi gas buang sebelum dan sesudah pengujian hampir tidak ada perubahan yang signifikan untuk B00, B20 and B100. 2. Deposit pada sistem bahan bakar dari mesin diesel yang menggunakan biodiesel dan campurannya sedikit relatif lebih tinggi daripada bahan bakar minyak solar. Kesimpulan
3. Bentuk injector sebelum dan sesudah pengujian hampir tidak ada perubahan untuk B0, B20 and B100, tetapi tetap masih membutuhkan pengujian injector cleanliness air flow test . 4. Berdasarkan penampakan, kecenderungan terjadinya korosi pada komponen sistem bahan bakar dan sistem pembakaran setelah komponen-komponen tersebut dibongkar dan terkena udara, relatif lebih tinggi pada mesin diesel yang menggunakan biodiesel dan campuran biodiesel dibandingkan dengan minyak solar. Tetapi hal ini masih perlu dibuktikan melalui penelitian lebih lanjut. 5. Pengujian mesin CEC F-23-A-01 dapat digunakan untuk evaluasi dampak penggunaan biodiesel pada mesin diesel.
Tes 3
Menguji Daya Tahan Mesin Diesel Direct Injection Terhadap Penggunaan RBDPO-BDF (B00,B10,B100) •
•
Prosedur Tes
•
•
•
Kesimpulan
Pada prinsipnya, pengujian dilakukan dengan prosedur CEC F-23-A-01, tetapi pengujian mesin tidak digunakan untuk mesin diesel Peugeot PSA XUD9A/L 1.9 liter 4 cylinder indirect injection.. Semua komponen mesin yang dapat dipengaruhi oleh bahan bakar (plunger of injection pump, injector ) sebelum dan setelah proses pembakaran (piston, piston rings) diganti dengan yang baru. Sebelum pengujian dimulai, dilakukan “break -in” run selama satu jam dengan menggunakan komponen lama kecuali piston dan piston rings nya baru. Uji kinerja dan emisi gas buang selalu dilakukan setelah prosedur break-in dan setelah selesai pengujian utama selama 17 jam. Pengukuran berat, dimensi, dan pengambilan gambar dilakukan pada komponen mesin sebelum dan setelah pengujian.
1.
Secara umum prestasi kerja motor dan emisi gas buang sebelum dan setelah pengujian tidak berbeda jauh.
2.
Bahan bakar Biodiesel (B100 dan B20) menghasilkan deposit yang sedikit lebih banyak daripada bahan bakar solar (B00)
3.
Komponen sistem penyaluran bahan bakar yang menggunakan Biodiesel (B100) cenderung tidak mudah aus daripada komponen yang menggunakan biodiesel (B20) dan minyak solar saja (B00).
Kesimpulan lanjutan dari Tes 3 •
Kinerja Mesin •
•
Emisi dan Keausan
•
•
•
Penambahan Berat
•
Hasil pengamatan secara umum terlihat bahwa setelah uji ketahanan, penggunaan bahan bakar Biodiesel (B100), campuran Biodiesel dengan solar (B10), untuk Biosolar tidak mengalami perubahan yang signifikan baik dari parameter prestasi, emisi gas buang dan pengaruh pada komponen-komponen yang dipengaruhi oleh bahan bakar. Hal ini serupa dengan hasil dari pengujiaan bahan bakar 100% solar ( B00). Untuk parameter Pemakaian Bahan Bakar Spesifik (Be), bahan bakar biosolar sedikit lebih tinggi daripada B00. Emisi CO untuk bahan bakar B100 dan B10 lebih rendah dibandingkan B00 dan untuk Biodiesel dari jarak nilai emisinya yang terendah. Emisi NOx tidak memperlihatkan kecenderungan tertentu untuk berbagai jenis bahan bakar, akan tetapi kecenderungan yang umum terjadi untuk B00 juga terjadi untuk B10 dan B100, yakni semakin tinggi BMEP semakin tinggi NOx. Emisi Karbon untuk B100 dan B10 secara umum lebih rendah dibandingkan dengan B00. Pada komponen yang dipengaruhi oleh temperatur tinggi seperti rumah nosel maka semakin tinggi prosentasi biodiesel semakin rendah penambahan berat komponen. Pada komponen dimana terjadi proses pembakaran seperti piston dan kepala silinder maka semakin tinggi prosentasi biodiesel semakin rendah penambahan berat dan ketebalan deposit, kecuali pada B10 jarak pada piston.
B. Uji Jalan
Tes 4
Jarak Pendek (3 IDI +1 COMMON RAIL)(B10-20)
Tes 5
Jarak Jauh (2 DI ENGINE PASSENGER + 2 DI ENGINE TRUCK) (B10)
Jarak
2.200 km (Medan – Jakarta) (B10) 1. Konsumsi bahan bakar untuk kendaraan yang menggunakan bahan bakar biosolar relative sedikit lebih tinggi dari pada yang menggunakan minyak solar.
Kesimpulan
2. Secara umum emisi gas buang kendaraan yang menggunakan bahan bakar biosolar lebih bersih dari yang menggunakan bahan bakar minyak solar. 3. Karakteristik pelumasan mesin pada kendaaran berbahan bakar biosolar menunjukkan kinerja yang hampir sama dengan yang menggunakan minyak solar. 4. Tidak ada keluhan yang signifikan dari pengoperasian kendaraan dan tidak ada masalah pada mesin selama menggunakan bahan bakar biosolar.
Pengujian dilakukan terhadap 3 unit HD785 merek Komatsu di pertambangan batubara PT. Adaro, Kalimantan Selatan : 1 dump truk menggunakan biodiesel dari minyak jarak 1 dump truk menggunakan biodiesel dari minyak kelapa sawit 1 dump truk menggunakan minyak diesel
Palm BDF20 test up to 6,000 hours ( Dec. 2011). Injectors, common rail & fuel pump are normal Jatropha BDF test up to 6,000 hours (Sep 2012) Injectors, common rail & fuel pump are normal •
•
Jatropha BDF-20
Injectors
Fuel pump
Common rails
BIODIESEL
Rumah Tangga Transportasi Industri
Pembangkitan Listrik
•
•
•
Tenaga Listrik
Komersial
Biodiesel dimanfaatkan sebagai pencampur minyak solar atau sebagai salah satu pengganti minyak solar/minyak diesel, baik untuk bahan bakar transportasi, industri, komersial maupun pembangkitan listrik. Biodiesel murni (B100) dan campurannya dengan minyak solar (BXX) dapat digunakan sebagai bahan bakar diesel. B100 mempunyai sifat-sifat fisika yang mirip dengan bahan bakar diesel sehingga dapat digunakan langsung pada mesin-mesin diesel tanpa modifikasi.
Pemanfaatan Biodiesel dimulai sebagai campuran bahan bakar minyak jenis minyak solar untuk sektor transportasi sejak Bulan Mei 2006, yang disalurkan oleh 500 SPBU (Jakarta, Surabaya, Malang dan Denpasar) Mulai tahun 2009, Pemerintah memberlakukan kebijakan mandatori pemanfaatan biodiesel pada sektor transportasi, industri dan pembangkit listrik melalui Peraturan Menteri ESDM Nomor 32 Tahun 2008. Industri Biodiesel telah berkembang di Indonesia. Kapasitas terpasang biodiesel sebesar 5,6 juta KL/tahun dari 25 Izin Usaha Niaga BBN (yang masih aktif berproduksi sebanyak 14 produsen dengan kapasitas 4,6 juta KL/tahun). Kapasitas terpasang bioetanol sebesar 416 ribu KL/tahun dari 8 Izin Usaha Niaga BBN (yang siap produksi fuel grade ethanol sebesar 250 ribu KL/tahun) 1. Prosentase Pemanfaatan Biodiesel di Indonesia: a. s.d. 14 Februari 2012 untuk sektor transportasi menggunakan B-5 pada BBM PSO b. Mulai 15 Februari 2012 untuk sektor trasnportasi menggunakan B-7,5 untuk BBM PSO dan B-2 pada BBM Non PSO, c. Subsektor industri (B-2 industri pertambangan mineral dan batubara) dan akan diperluas pada subsektor industri lainnya (pembangkit listrik) secara bertahap. 2. Percepatan dan Peningkatan Mandatory BBN: Mulai 1 September 2013, Pemanfaatan biodiesel di sektor transportasi PSO meningkat menjadi B-10 (Permen ESDM no.25 Tahun 2013 tentang Perubahan atas Permen ESDM No. 32/2008), Pelaksanaan mandatori biodiesel lebih ditingkatkan pemanfaatan dan pengawasannya.
BIODIESEL (Minimum) Sektor
September 2013
Januari 2014
Januari 2015
Januari 2016
Januari 2020
Januari 2025
Transportasi, PSO
10%
10%
10%
20%
20%
25%
Transportasi, Non PSO
3%
10%
10%
20%
20%
25%
Industri dan Komersial
5%
10%
10%
20%
20%
25%
7,5%
20%
25%
30%
30%
30%
Pembangkit Listrik
2011 (KL) Mandatori***)
2012 (KL) *)
2013 (KL)**)
1.297.000
1.641.000
2.017.000
Mandatori pada Transportasi PSO
590.650
694.440
1.202.250
Realisasi
358.812
669.398
604.188
Persentase
60,75%
96,39%
*) **) ***)
50,25%
Persentase pencampuran Biodiesel pada Solar sebesar 7.5% sejak tanggal 15 Februari 2012. Realisasi s.d. 30 September 2013. Sejak 1 September 2013, persentase pencampuran Biodiesel pada Solar ditingkatkan menjadi 10%. Target mandatori pemanfaatan BBN sesuai dengan Renstra Kementerian ESDM untuk semua sektor.
Campuran Biodiesel yang Disetujui B5
B20
Perusahaan
Audi, BMW, Kenworth, Mercedes Benz, Peterbuilt, Volkswagen Arctic Cat, Blue Bird, Buhler, Cummins, Ferris, Ford Motor Co., Freightliner CC., General Motors, Hino Trucks, Isuzu Commercial Trucks of America, John Deere, Kubota, Mack Trucks, Thomas Built Buses, Tomcar, Toro, Volvo Trucks, Yanmar
B5/B20
Case Construction Equipment, Caterpillar, Chrysler Group LLC, Detroit Diesel, Freightliner, International/Navistar, Perkins, Western Star
B5/B20/B100 B100
Case IH Deutz AG, Fairbanks Morse, New Holland
Biofuel Market and Outlook, September 2013
KAPASITAS TERPASANG BIODIESEL 6.000.000
5.000.000
R E T I L O L I K
4.000.000
3.000.000
2.000.000
1.000.000
0 Kapasitas Terpasang Biodiesel
2006 8.046
2007 2.191.954
2008 3.104.609
2009 4.219.509
2010 5.095.371
2011 5.142.957
2012 5.142.957
2013 5.637.210
BADAN USAHA PEMEGANG IZIN USAHA NIAGA BBN BIODIESEL (1/2) No. Nama Perusahaan (1) (2) 1 PT. Indo Biofuels Energy 2 PT. Anugrah Inti Gemanusa 3 PT. Eterindo Nusa Graha PT. Wilmar Bioenergi Indonesia* 5 PT. Darmex Biofuels 4
6 PT. Pelita Agung Agrindustri*
Kapasitas Produksi Alamat Pabrik MT/Tahun kL/Tahun (6) 60.000 68.966 Jl. Yos Sudarso, Lebak Gede Kec. Pulo Merak Kota Cilegon Banten 40.000 40.000
45.977 45.977
1.050.000 1.206.897 150.000 200.000
172.414 229.885
7 PT. Musim Mas*
850.000
977.011
8 PT. Sintong Abadi
30.450
35.000
9 PT. Multi Energi Nabati
20.000
22.989
Telepon (7)
Faks (8)
021-29568628 021-29568627
Jl. Prof.M. Amin SH, Kelurahan Roomo, Kec. Manyar, Kota Gresik, jawa
021-313955600
Jl. Prof. M. Yamin SH, Kelurahan Roomo, Kec. Manyar, Kota Gresik, Jawa
021-25989838 021-25989639
Jln. P. Belitung Kawasan Industri Dumai Pelintung, Medang Kampai, Dumai 28882 Jl. Raya Bekasi KM.27 Desa Pejuang, Bekasi Utara, Jawa Barat
021-29380777 021-29380119
021-57957575 021-57957568
Simpang Bangko, Desa Bumbung, Kec. Bangau, Kab. Bengkalis, Riau 021-5153337 Pelabuhan CPO Kabil-Batam, Kabil, Nongsa, 061-6615511 Batam, Kep. Riau
061-6613060
Jln. Duku, Kedai Ledang-Kisaran Ashan 21224, Kab. Asahan Sumut
0623-41882
0623-7006008
021-5155147
Ganda Mekar, Cikarang Barat, Kota Bekasi 17520 021-88369999 021-88331234
10 PT. Cemerlang Energi Perkasa* 400.000 11 PT. Bioenergi Pratama Jaya
66.000
459.770 75.862
Desa Lubuk Gaung, Sungai Sembilan, Dumai, Riau Dusun Jabdan, Kec Muara Wahau, Kutai Timur
021-23586611 021-23586620 021-7975930 021-7975930
BADAN USAHA PEMEGANG IZIN USAHA NIAGA BBN BIODIESEL 12 PT. Ciliandra Perkasa*
250.000
13 PT. Wilmar Nabati Indonesia*
690.000
14 PT. Sinar Alam Permai*
41.400
15 PT. Petro Andalan Nusantara
130.500
16 PT. Primanusa Palma Energi
20.880
17 PT. Sumi Asih OleoChemical
100.000
18 PT. Eternal Buana Chemical Industries 19 PT. Pasadena Biofuels Mandiri
40.000
PT. Wahana Abdi Tritatehnika Sejati 21 PT. Alia Mada Perkasa 20
8.909 11.484 9.570
22 PT. Damai Sentosa Cooking 23 PT. Oil Tanking Merak
120.000 504.000
24 PT. Tjengkareng Djaya 25 PT. Energi Alternatif
72.000 7.000
Surya Dumai Group Building, 5th Fl. Jln. Jend. Sudirman 021-29296888 021-29298878 No.395 Pekanbaru 28116 793.103 Jl. Kapten Darmo Sugondo no. 56, Kec. Kebomas, Kab. Gresik - 61124. 021-29380777 021-29380119 Jl. Pelabuhan CPO Sungai Kalap Kumai Hulu, Kumai, 47.586 0711-710519 0711-711935 Kotawaringin Barat 74181, Kalimantan Tengah 150.000 Jln. Pulau Rupat, Kawasan Industri Dumai, Pelintung 031-3293503 031-3292462 24.000 Jln Raya Pluit Selatan Blok S No.8J Pluit, Jkt Utara 14440 021-66602220 021-66602501 114.943 Jl. Cempaka KM.38 Jatimulya, Tambun Bekasi Jawa Barat 021-5732680 021-5732651
287.356
45.977 Jl. Raya Serang KM.14, Kec.Cikupa, Kota Tangerang, Banten 021-63326552 021-6332721 10.240 Jl. Idustri Selatan IB/ Blok KK 3-J-K jababeka II Cikarang Selatan, Bekasi 021-5701637 021-5260675 Jl Jelambar Fajar No. 32. Tubagus angke Jakarta Utara 13.200 021-66696320 021-6691626 PO.Box: 14450 11.000 Pegudangan Pantai Indah, Dadap Blok HA No.1, Kosambi Tangerang 021-58357979 021-5806574 137.931 Jl Rungkut Industri IV 25 Kawasan Sier, Surabaya 60293 031-8439825 031-8439897 579.310 Jln. Yos Sudarso Desa Lebak Gede Kec. Pulo Merak, Cilegon Banten 0254-572740 0254-572739 82.759 Daan Mogot, Jakarta 021-6191053 021-4410359 021-4410362 8.046 Jl. Kramat Raya No.9, Kel. Tugu, Kec. Tanjung Priok, Jakarta Utara
Total Kapasitas Terpasang 4.912.193 5.646.199 Total Aktif Berproduksi 3.887.850 4.468.793
Keterangan: *) Memiliki kebun sumber bahan baku (feedstock) sendiri.
Aktif berproduksi
PT. Sintong Abadi 30.450 MT/Th
PT. Pelita Agung Agri Industri 200.000 MT/Th
PT. Cemerlang energi perkasa 400.000 MTl/Th
PT. Bioenergy Pratama Jaya 66.000 MT/Th PT. Sinar Alam Permai 41.400 MT/Th
PT. Wilmar Bioenergi Indonesia 1.050.000 MT/Th
PT. Musim Mas 850.000 MT/Th
PT. Ciliandra Perkasa 250.000 MT/Th
PT. Anugrah Inti Gemanusa 40.000 MT/Th
PT. Indo Biofuels Energy 60.000 MT/Th
PT. Multi Energi Nabati 20.000 MT/Th
PT. Darmex Biofuels 150.000 MT/th
PT. Eterindo Nusa Graha 40.000 MT/Th
PT. Wilmar Nabati Indonesia 690.000 MT/Th
Memiliki kebun feed stock sendiri
Total kapasitas :4.469.000 kL/tahun Status: Sept 2013.
PRODUKSI BBN NASIONAL 2009 – 2013
Catatan : *) update 30 September 2013
10. KONTAK LAYANAN INFORMASI BBN Informasi terkait biodiesel dapat diunduh melalui website: www.ebtke.esdm.go.id
Saran, masukan, kritik, dan pengaduan terkait implementasi biodiesel dapat disampaikan melalui •
Email
:
[email protected]
•
Telepon
: (021) 3983007, 31924583
•
Faksimile : (021) 31901087, 31924585
•
Surat atau konsultasi langsung di alamat : Direktorat Bioenergi, Gedung Direktorat Jenderal Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi, Lantai 5, Jl. Pegangsaan Timur No.1, Menteng, Jakarta Pusat, 10320.
