Peran Waktu Reaksi dalam Mengendalikan Trade-Off antara Efisiensi Konversi dan Karakteristik Fisikokimia Biodiesel dari Minyak Goreng Bekas

The Role of Reaction Time in Controlling the Trade-Off between Conversion Efficiency and Physicochemical Characteristics of Biodiesel from Used Cooking Oil

Abstract

Pemanfaatan minyak goreng bekas sebagai bahan baku biodiesel merepresentasikan pendekatan strategis. Hal ini dikarenakan dapat pengelolaan limbah dengan optimal menjadi penyediaan energi berkelanjutan. Akan tetapi, peran durasi reaksi dalam mengendalikan keterkaitan antara efisiensi konversi dan mutu bahan bakar masih belum dipahami secara komprehensif. Oleh karena itu, kajian ini menguantifikasi pengaruh waktu reaksi yang mendasari fenomena trade-off antara yield  dan karakteristik fisikokimia biodiesel. Eksperimen dilakukan pada variasi waktu reaksi 45–90 menit dengan evaluasi parameter yield , densitas, viskositas kinematikaa, dan flash point. Hasil menunjukkan bahwa yield  maksimum sebesar 85,64% dicapai pada 45 menit, kemudian menurun hingga 74,34% pada 90 menit. Sebaliknya, densitas dan viskositas meningkat secara bertahap, sementara flash point mengalami penurunan. Tren ini mengindikasikan adanya pergeseran komposisi produk yang dipicu oleh dominasi reaksi samping, termasuk reaksi reversibel dan akumulasi senyawa antara. Temuan tersebut menegaskan bahwa waktu reaksi berperan sebagai variabel pengendali distribusi komponen dalam sistem, yang secara simultan memengaruhi efisiensi konversi dan kualitas bahan bakar. Berdasarkan evaluasi terhadap parameter yield , densitas, viskositas kinematika, dan flash point, rentang waktu reaksi 45–60 menit menunjukkan keseimbangan terbaik antara efisiensi konversi dan karakteristik fisikokimia biodiesel sesuai SNI 7182:2024. Secara konseptual, studi ini memperkuat pemahaman mengenai mekanisme trade-off dalam proses transesterifikasi serta menawarkan pendekatan optimasi berbasis keseimbangan antara kuantitas dan kualitas produk

References

[1] D. R. Putri, M. Irwan, and M. Nadir, “Pengaruh Jenis Katalis Pada Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Jelantah,” J. Pend. Kim. dan Ilmu. Kim. (e-ISSN, vol. 7, no. 2, pp. 108–114, 2024, doi: 10.31602/dl.v7i2.15158.

[2] E. Lovisia, O. P. U. Gumay, A. Amin, T. Ariani, and W. Arini, “Sosialisasi dan pelatihan pembuatan biodiesel dari minyak jelantah di desa marga tani kecamatan jayaloka,” J. ABDIMAS Ilm. CITRA BAKTI, vol. 3, no. 2, pp. 164–173, 2022, doi: 10.38048/jailcb.v3i2.985.

[3] A. S. Pramudiyanto and S. W. A. Suedy, “Energi Bersih dan Ramah Lingkungan dari Biomassa untuk Mengurangi Efek Gas Rumah Kaca dan Perubahan Iklim yang Ekstrim,” J. Energi Baru dan Terbarukan, vol. 1, no. 3, pp. 86–99, 2020, doi: 10.14710/jebt.2020.9990.

[4] G. Manikandan, P. R. Kanna, D. Taler, and T. Sobota, “Review of Waste Cooking Oil (WCO) as a Feedstock for Biofuel—Indian Perspective,” energies, vol. 16, no. 4, pp. 1–17, 2023, doi: 10.3390/en16041739.

[5] K. Suryatini and N. Milati, “Pemanfaatan Potensi Minyak Goreng Bekas (Jelantah) sebagai Biodiesel,” J. Edukasi Mat. dan Sains, vol. 12, no. 1, pp. 54–62, 2023, doi: 10.5281/zenodo.7902815.

[6] A. Mannu, S. Garroni, J. I. Porras, and A. Mele, “Available Technologies and Materials for Waste Cooking Oil Recycling,” Processes, vol. 8, no. 3, pp. 1–13, 2020, doi: 10.3390/pr8030366.

[7] H. Yaqoob et al., “Potential of Waste Cooking Oil Biodiesel as Renewable Fuel in Combustion Engines : A Review,” Energies, vol. 14, no. 9, pp. 1–20, 2021, doi: 10.3390/en14092565.

[8] T. Priscilla, M. Irwan, and Z. Arifin, “Sintesis Biodiesel Dari Minyak Jelantah Dalam Reaktor Ultrasonik,” JEBT J. Energi Baru Terbarukan, vol. 5, no. 1, pp. 44 – 56, 2024, doi: 10.14710/jebt.2024.21938.

[9] E. D. C. Sidabutar, I. M. I. W. C. Sujana, F. D. Oktavia, N. A. Putri, and M. P. Sari, “Pengaruh Parameter Operasi Pada Proses Transesterifikasi Minyak Jelantah Menggunakan Katalis Tulang Sapi Terhadap Yield Dan Densitas Biodiesel,” Indones. J. Pure Appl. Chem., vol. 8, no. 2, pp. 101–108, 2025, doi: 10.26418/indonesian.v8i2.96860.

[10] A. Prihanto and T. A. Bambang, “Pengaruh Temperatur, Konsentrasi Katalis Dan Rasio Molar Metanol- Minyak Terhadap Yield Biodisel Dari Minyak Goreng Bekas Melalui Proses Netralisasi-Transesterifikasi,” Metana Media Komun. Rekayasa Proses dan Teknol. Tepat Guna, vol. 13, no. 1, pp. 30–36, 2017, doi: 10.14710/metana.v13i1.11340.

[11] W. Silaban, “Sosialisasi Pemanfaatan Limbah Minyak Jelantah Sebbagai Pupuk Organik Bagi Tanaman Pada Kelompok Ibu Dharma Wanita Dinas PU Kabupaten Simalungun,” J. Pengabdi. Masy. Sapangambei Manoktok Hitei, vol. 3, no. 1, pp. 12–15, 2023, doi: 10.36985/t1m06643.

[12] J. Prasetyo, “Studi Pemanfaatan Minyak Jelantah Sebagai Bahan Baku Pembuatan Biodiesel,” J. Ilm. Tek. Kim., vol. 2, no. 2, p. 45, 2018, doi: 10.32493/jitk.v2i2.1679.

[13] N. Suleman, Abas, and M. Paputungan, “Esterifikasi dan Transesterifikasi Stearin Sawit untuk Pembuatan Biodiesel,” J. Tek., vol. 17, no. 1, pp. 66–77, 2019, doi: 10.37031/jt.v17i1.54.

[14] Muhammad Amirrul Hakim Lokman Nolhakim, Norshahidatul Akmar Mohd Shohaimi, M. L. Ibrahim, W. N. A. W. Mokhtar, and Ahmad Zamani Ab Halim, “Transesterification of Waste Cooking Oil Utilizing Heterogeneous K2CO3/Al2O3 and KOH/Al2O3 Catalysts,” Malaysian J. Chem., vol. 23, no. 2, 2021, [Online]. Available: https://ikm.org.my/publications/malaysian-journal-of-chemistry/view-abstract.php?abs=J0031-A00287

[15] A. Kolakoti, M. Setiyo, and B. Waluyo, “Biodiesel Production from Waste Cooking Oil: Characterization, Modeling and Optimization,” Mech. Eng. Soc. Ind., vol. 1, no. 1, pp. 22–30, 2021, doi: 10.31603/mesi.5320.

[16] K. Patel and S. K. Singh, “Sustainable biodiesel from used cooking oil: a comparative life cycle, energy, and uncertainty analysis,” Environ. Dev. Sustain., vol. 27, pp. 14755–14780, 2024, doi: 10.1007/s10668-024-05692-1.

[17] A. Carvalho, S. Catureba, E. Basile, J. Carlos, R. Maria, and F. Guerhardt, “Analysis of the costs and logistics of biodiesel production from used cooking oil in the metropolitan region of Campinas (Brazil),” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 88, pp. 373–379, 2018, doi: 10.1016/j.rser.2018.02.028.

[18] S. Joshi, P. Hadiya, M. Shah, and A. Sircar, “Techno-economical and Experimental Analysis of Biodiesel Production from Used Cooking Oil,” Biophys. Econ. Resour. Qual., vol. 4, no. 2, pp. 1–6, 2019, doi: 10.1007/s41247-018-0050-7.

[19] G. Tampubolon, Y. Bow, and L. Trisnaliani, “Optimalisasi Proses Transesterifikasi dalam Pembuatan Biodiesel dari Minyak Jelantah Menggunakan Katalis Campuran Natrium Hidroksida dan Kalium Hidroksida,” Sinergi J. Ilm. Multidisiplin, vol. 1, no. 2, pp. 2650–2673, 2025.

[20] M. Sarno and M. Iuliano, “Biodiesel production from waste cooking oil,” Green Process. Synth., vol. 8, no. 1, pp. 828–836, 2019, doi: 10.1515/gps-2019-0053.

[21] Y. S. Erchamo, T. T. Mamo, G. A. Workneh, and Y. S. Mekonnen, “Improved biodiesel production from waste cooking oil with mixed methanol–ethanol using enhanced eggshell-derived CaO nano-catalyst,” Sci. Rep., vol. 11, no. 1, pp. 1–12, 2021, doi: 10.1038/s41598-021-86062-z.

[22] J. C. B. : E. B. production from used cooking oil using a novel surface functionalised T. 2 nano-catalyst Gardy, A. Hassanpour, X. Lai, M. H. Ahmed, and M. Rehan, “Biodiesel production from used cooking oil using a novel surface functionalised TiO2 nano-catalyst,” Appl. Catal. B, Environ., vol. 207, pp. 297–310, 2017, doi: 10.1016/j.apcatb.2017.01.080.

[23] M. Hussein and M. Idris, “Studi Eksperimental Titik Nyala dan Viskositas Biodiesel Diproduksi dari Minyak Goreng Bekas,” IRA J. Tek. Mesin dan Apl., vol. 3, no. 1, pp. 86–92, 2024, doi: 10.56862/irajtma.v3i1.101 IRA.

[24] S. Oko, D. O. Kurniawan, and W. Harjanto, “Optimalisasi Waktu Reaksi dan Konsentrasi Katalis Fly Ash dalam Produksi Biodiesel dari Minyak Jelantah,” Metana Media Komun. Rekayasa Proses dan Teknol. Tepat Guna, vol. 21, no. 1, pp. 1–8, 2025, doi: 10.14710/metana.v21i1.62467.

[25] D. R. Ramadhani, M. Zamhari, and R. Junaidi, “Optimalisasi Proses Transesterifikasi Minyak Jelantah Menjadi Biodiesel dengan Variasi Waktu dan Konsentrasi Katalis,” Chem. Eng. J. Storage, vol. 5, no. 4, pp. 665–681, 2025, doi: 10.29103/cejs.v5i4.23757.

[26] C. Rosidah, A. R. Aeni, G. N. Fadhillah, F. Yuliasari, and V. P. Fahriani, “Pengaruh Variasi Waktu Transesterifikasi dan Konsentrasi Katalis Terhadap Karakteristik Sifat Fisik Biodiesel Berbahan Minyak Jelantah,” J-TETA J. Tek. Terap., vol. 4, no. 2, pp. 87–94, 2025.

[27] A. A. Budiman and S. Sami, “Review Artikel : Produksi Biodiesel Dari Minyak Goreng Bekas Dengan Metode Transesterifikasi Menggunakan Katalis,” J. Chem., vol. 12, no. 2, pp. 36–48, 2023, doi: 10.26740/ujc.v12n2.p36-48.

[28] F. K. Khofifah, A. N. Nalawati, and A. P. Setiawan, “Pengaruh Penambahan KOH Dan Zeolit Alam Sebagai Katalisator Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Jelantah,” Natl. Multidiscip. Sci., vol. 3, no. 3, pp. 536–542, 2024.

[29] H. A. Azis, M. Mustam, N. Ramdani, I. I. Amin, N. Sari, and G. Gregorius, “Penggunaan Adsorben Bentonit pada Proses Pencucian Kering dalam Pemurnian Biodiesel Minyak Jelantah,” J. Tek. Kim. USU, vol. 12, no. 2, pp. 108–115, 2023, doi: 10.32734/jtk.v12i2.11644.

[30] A. Sartomo and D. M. Prabowoputra, “Factorial design of the effect of reaction temperature and reaction time on biodiesel production Production,” in AIP Conference Proceedings 2217, 2020, pp. 1–7. doi: 10.1063/5.0000505.

[31] E. D. Daryono, I. N. G. Wardana, C. Cahyani, and N. Hamidi, “Biodiesel production process without glycerol by-product with base catalyst: effect of reaction time and type of catalyst on kinetic energy and solubility,” in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2021, pp. 1–7. doi: 10.1088/1757-899X/1053/1/012058.

[32] L. Aisyah, C. S. Wibowo, S. A. Bethari, D. Ufidian, and R. Anggarani, “Monoglyceride contents in biodiesel from various plants oil and the effect to low temperature properties,” in IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 2023, pp. 1–7. doi: 10.1088/1757-899X/316/1/012023.

[33] E. Menalla, J. G. Serna, D. Cantero, and M. J. Cocero, “Hydrothermal hydrolysis of triglycerides : Tunable and intensified production of diglycerides, monoglycerides, and fatty acids,” Chem. Eng. J., vol. 493, pp. 1–11, 2024, doi: 10.1016/j.cej.2024.152391.

[34] J. Yao et al., “Prediction of the flash points of binary biodiesel mixtures from molecular structures,” J. Loss Prev. Process Ind., vol. 65, 2020, doi: 10.1016/j.jlp.2020.104137.

[35] J. Liu and B. Tao, “Fractionation of fatty acid methyl esters via urea inclusion and its application to improve the low-temperature performance of biodiesel,” Biofuel Res. J., vol. 9, no. 2, pp. 1617–1629, 2022, doi: 10.18331/BRJ2022.9.2.3.

Issue

Vol. 11 No. 1 (2026): J-Proteksion

License

Copyright (c) 2026 Dani Hari Tunggal Prasetiyo, Andi Sanata, Danang Yudistiro, Alief Muhammad, Mas Ahmad Baihaqi, Hartawan Abdillah

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.