Penelitian - Penggunaan mesin diesel di Indonesia cukup tinggi terutama untuk transportasi masa, alat berat serta transportasi agrikultur. Pemerintah Indonesia juga menerapkan aturan penggunaan B30 yaitu campuran 30% biosolar dengan solar dari pengolahan minyak bumi. Penggunaan solar maupun biosolar memiliki dampak pada lingkungan terutama terciptanya NOx dan partikulat dari proses pembakaran. Penelitian terdahulu menunjukkan bahwa adanya emulsi air pada biodiesel dapat menurunkan emisi CO, HC, NOx dan emisi asap antara 3,4-12,2% serta dapat meningkatkan performa pembakaran1,2.
Penambahan sedikit air pada B30 dapat menghasilkan produk pembakaran yang lebih bersih karena adanya atomisasi sekunder karena adanya microexplosion. Hal ini dikarenakan air dan minyak memiliki titik didih yang berbeda sehingga air berada pada kondisi superheated lebih cepat dari solar yang menyebabkan adanya ekspansi uap3. Microexplosion merupakan pemecahan droplet menjadi droplet yang berukuran kecil secara cepat dan menyebabkan evaporasi bahan bakar dan meningkatkan campuran udara dan gas (air-fuel). Ilustrasi mengenai microexplosion dapat dilihat pada gambar
Gambar Atomisasi primer dan sekunder pada pembakaran di mesin diesel4.
Meskipun penambahan air berpotensi memberikan keuntungan pada pembakaran di mesin diesel, aan tetapi jika emulsi air tidak stabil maka dapat memicu pembakaran yang tidak merata serta terjadi knocking5. Kestabilan emulsi dipengaruhi beberapa hal diantaranya jenis dan konsentrasi surfaktan yang digunakan. Oleh karena itu tim peneliti dari ITK melakukan penelitian mengenai kestabilan emulsi air pada B30 berdasarkan jenis dan konsentrasi surfaktan yang digunakan. Adanya penelitian ini diharapkan dapat mengembangkan ilmu pengetahuan sehingga dapat menghasilkan bahan bakar yang lebih ramah lingkungan.
Penelitian dilakukan di laboratorium teknologi proses dengan menggunakan jenis surfaktan dan konsentrasi yang berbeda. Surfaktan memiliki bagian hidrofilik dan hidrofobik yang dapat dimanfaatkan untuk mengemulsikan air pada minyak. Bagian polar (hidrofilik) akan cenderung berinteraksi dengan air, sementara bagian non-polar (hidrofobik) akan cenderung berinteraksi dengan minyak. Fenomena ini dapat menurunkan tegangan antarmuka minyak dan air yang dapat menstabilkan emulsi air pada minyak. Berdasarkan kelarutannya terdapat surfaktan yang lebih cenderung terlarut dalam air (hidrofilik) dan ada yang lebih cenderung terlarut dalam minyak (lipofilik). Kecenderungan terlarut pada air atau minyak ini didefinisikan oleh nilai HLB (hydrophilic-lipophilic balance) dengan skala 1-20 dimana skala rendah menunjukkan kecenderungan terlarut dalam minyak. Surfaktan yang digunakan pada penelitian ini adalah Sorbitan monooleate (Span 80) dan Sorbitan monolaurate (Span 20). Span 80 memiliki HLB 4,3 sementara Span 20 memiliki HLB 8,6.
Penelitian dilakukan dengan mencampurkan air, surfaktan dan B30 menggunakan overhead stirrer. Selanjutnya dilakukan pengamatan kecepatan pemisahan antara B30 dan air. Pengamatan dilakukan hingga air dan B30 terpisah sempurna menjadi 2 fasa.
Tim Peneliti :
LPPM - Institut Teknologi Kalimantan