Reaksi transesterifikasi banyak dikenal secara komersial dalam reaksi organik industri. Dalam reaksi ini, suatu ester dikonversi menjadi ester lain dengan mempertukarkan gugus asam atau gugus alkoholik, disebut reaksi alkoholisis.

Dalam alkoholisis, alkool diberikan berlebih untuk memperoleh yield yang tinggi dari ester yang diinginkan. Akhir-akhir ini produksi alkil ester, secara khusus metil ester, dari minyak tumbuhan (seperti minyak kelapa sawit, minyak jarak pagar) menjadi sangat populer dalam proses pembuatan biodiesel dari bahan baku terbarukan.

Reaksi transesterifikasi merupakan reaksi kesetimbangan, berjalan sangat lambat sehingga diperlukan katalis untuk mempercepat reaksi agar dapat digunakan secara komersial.

Asap kuat dan basa kuat banyak digunakan sebagai katalis. Untuk meningkatkan konversu reaksi, perlu diperhatikan beberapa aspek seperti perubahan konsentrasi peraksi maupun hasil reaksi, volume, tekanan dan temperatur.

Berdasarkan invensi yang dilakukan oleh Feedman, etal (1984), didapatkan kadar metil ester hanya 80% pada reaksi transeterifikasi selama 60 menit pada temperatur 60 C dengan perbandingan metanol dan trigleserida sebesar 3:1. 

Upaya menggeser kesetimbangan dilakukan dengan penambahan konsentrasi pereaksi metanol menjadi 6:1 terhadap trigliserida. Hasilnya menunjukkan kenaikan kadar metil ester mencapai sekitar 98%. Beberapa peneliti lainnya melakukan penelitian serupa dnegan bahan baku berbeda dan menghasilkan kecenderungan yang sama.

Invensi dalam US Patent 4.303.590 mengenai pembuatan alkil ester asam lemak dari minyak atau lemak dan alkohol rendah, transesterifikasi dua tahap, menghasilkan produk berkualitas tinggi mengandung sejumlah kecil impurities berwarna.

Produk yang dihasilkan dari transesterifikasi tahap pertama dipisahkan dari produk samping berupa gliserol, kemudian dimasukkan kedalam transesterifikasi tahap dua. Hasilnya dicuci dengan air untuk menghilangkan impurities.

Penambahan metanol dan katalis alkali dilakukan pada tahap satu dan dua dengan waktu reaksi total 35-180 menit dan temperatur 6-70 C untuk menghasilkan produk dnegan kadar ester 98-99,5%.

Berbeda dengan invensi sebelumnya, invensi yang ada sekarang ini menyediakan pembuatan alkil ester asam lemak dari minyak jarak pagar dan metanol, menghasilkan produk berkualitas tinggi dengan kandungan metil ester mencapai 99% menggunakan transesterifikasi dua tahap dengan beberapa perubahan.

Transesterifikasi dilakukan pada suhu 30 C sehingga tidak memerlukan pemanasan, penambahan metanol dan katalis dilakukan hanya pada transesterifikasi pertama, dan kesetimbangan tercapai dalam waktu 20 menit.

Bidang Penerapan:

Invensi ini diterapkan dalam teknologi industri kimia untuk menghasilkan bahan bakar biodiesel dari sumber yang terbarukan minyak jarak pagar dengan proses transesterifikasi dua tahap.

Keunggulan:

Invensi ini dapat menghasilkan produk biodiesel yang berkualitas tinggi dnegan kandungan metil ester mencapai 99%, menggunakan dua tahap transesterifikasi yang berjalan pada temperatur kamar 30C sehingga tidak memerlukan pemanasan, penambahan metanol dan katalis dilakukan hanya pada transesterifikasi pertama, dan kesetimbangan tercapai dalam waktu 20 menit dalam waktu yang lebih singkat dari invensi sebelumnya.

Tahap Pengembangan:

Invensi ini berada dalam tahap prototipe teruji.

Inventor:
Prof. Dr. Ir. Suprapto, DEA (Jurusan Teknik Kimia, FTI-ITS)
Jimmy, ST, MT (Jurusan Teknik Kimia ITS)