Kamis, 05 Mei 2011

RANCANGAN BIOREAKTOR DAN PROSES PRODUKSI GAS METHANA DARI LIMBAH TEMPE

Limbah cair industri tempe yang selama ini hanya dibuang langsung ke lingkungan akan sangat mencemari lingkungan. Pencemaran ini sangat tidak dikehendaki, baik ditinjau dari segi estetika, sanitasi maupun kemungkinan terjadinya penyakit infeksi yang berbahaya. baca...

Pengujian Tekan (lenturan) pada papan komposit

Nilai kekuatan lentur ditujukan dengan pengujian lentur. Pada saat material uji patah akibat beban yang diberikan di atasnya, tegangan maksimum tekan terjadi pada permukaan bagian atas dan tegangan tarik terjadi pada bagian bawah. baca...

PEMBUATAN PAPAN PARTIKEL DARI LIMBAH SERBUK KAYU-PLASTIK PET DAUR ULANG DENGAN PENAMBAHAN SERAT ORGANIK

Kebutuhan kayu yang terus meningkat dan potensi hutan yang terus berkurang menuntut penggunaan kayu secara efisien dan bijaksana, antara lain dengan memanfaatkan limbah berupa serbuk kayu menjadi produk yang bermanfaat. Meskipun penelitian mengenai pemanfaatan limbah serbuk kayu dan plastik daur ulang melalui pembuatan komposit telah banyak dilakukan namun informasi mengenai pengaruh penambahan serat organik belum banyak diketahui. Untuk itu perlu dilakukan penelitian tentang efek penambahan serat organik pada komposit kayu-plastik terkait dengan ketahanan dan kekuatan mekanisnya. baca...

PEMBUATAN BIODIESEL DARI MINYAK KELAPA SAWIT DENGAN PROSES IMMOBILISASI ENZIM LIPASE Candida Rugosa DENGAN PARTIKEL Zeolite

Pemanfaatan bahan bakar nabati merupakan kebutuhan yang sulit dihindari di masa mendatang. Apalagi, pemanfaatan bahan bakar nabati tidak hanya berguna untuk menjadi substitusi dari energi berbasis minyak bumi yang makin terbatas ketersediannya. Lebih dari itu, upaya pengembangan bahan bakar nabati akan mengurangi tingkat polusi dan mempercepat pengurangan pengangguran dan kemiskinan. Salah satu bahan bakar nabati yang mulai banyak dikembangkan saat ini adalah biodiesel.
baca...

PERANCANGAN PABRIK PEKTIN DARI DAGING KULIT BUAH COKLAT

Pektin merupakan polimer dari asam D–galakturonat yang dihubungkan oleh ikatan α–1,4 glikosidik. Sebagian gugus karboksil pada polimer pektin mengalami esterifikasi dengan metil (metilasi) menjadi gugus metoksil. Senyawa ini disebut sebagai asam pektinat atau pektin. Pektin secara alami merupakan bagian dari tanaman, yaitu jenis koloid yang membentuk jaringan sel rantai panjang, terikat pada hemiselulosa, α selulosa dan komponen lain. baca...

PABRIK AMONIAK

Pabrik ammonia juga disebut pabrik uap karena dapat menghasilkan uap sendiri. Uap merupakan salah satu utilitas penting. Pada pabrik ammonia digunakan sebagai uap proses, turbin penggerak, pemanas, dan ejektor. baca...

PRARANCANGAN PABRIK BIODIESEL DARI MINYAK KELAPA (coconut oil)

Sebagai negeri tropis yang subur, Indonesia diberkahi dengan berbagai sumber energi, baik dari fosil seperti minyak, gas, dan batubara, maupun energi yang dapat diperbaharui, seperti tenaga matahari, panas bumi, biomassa, tenaga air, angin dan laut. Namun demikian, minyak bumi masih mendominasi kebutuhan konsumsi energi di tanah air. Sementara itu cadangan energi fosil kita semakin hari semakin berkurang, sedangkan kebutuhannya terus meningkat. baca.....

Rabu, 16 Maret 2011

Pabrik Biodiesel

PRARANCANGAN PABRIK BIODIESEL DARI MINYAK KELAPA
(COCONUT OIL) DENGAN KAPASITAS BAHAN BAKU 28.353 TON/TAHUN
Oleh: Ravi irfan

I PENDAHULUAN
1.1              Latar Belakang
Sebagai negeri tropis yang subur, Indonesia diberkahi dengan berbagai sumber energi, baik dari fosil seperti minyak, gas, dan batubara, maupun energi yang dapat diperbaharui, seperti tenaga matahari, panas bumi, biomassa, tenaga air, angin dan laut. Namun demikian, minyak bumi masih mendominasi kebutuhan konsumsi energi di tanah air. Sementara itu cadangan energi fosil kita semakin hari semakin berkurang, sedangkan kebutuhannya terus meningkat.
Sisa cadangan minyak di Indonesia terlihat mulai menurun sejak tahun 1990. Penurunan ini relatif landai, jumlah ladang minyak yang ditemukan lebih sedikit dari yang minyak mentah diproduksi. Perkiraan yang ekstrim menyatakan bahwa minyak bumi di Indonesia dengan tingkat konsumsi seperti saat ini akan habis dalam waktu 18 tahun lagi (Prihandana, 2006).
Energi merupakan salah satu aspek yang sangat substansial dalam kehidupan sehari-hari. Masalah menipisnya cadangan energi untuk masa yang akan datang merupakan isu yang sering diperbincangkan masyarakat saat ini pada umumnya. Pemakaian bahan bakar seperti diesel untuk suatu kendaraan yang berasal dari minyak bumi, telah mengakibatkan polusi udara yang semakin tinggi, sehingga dapat menurunkan kualitas udara serta membahayakan kesehatan manusia. Meningkatnya kesadaran akan lingkungan yang bersih dan sehat serta menipisnya cadangan energi yang tersedia, telah mendorong para peneliti untuk melakukan riset yang intensif untuk mencari berbagai solusi (sumber energi alternatif dan dapat diperbaharui/renewable sources) sebagai bahan bakar yang ramah lingkungan (Tangkuman, 2003). Besarnya ketergantungan Indonesia pada bahan bakar minyak (BBM) impor semakin memperberat beban pemerintah ketika harga minyak dunia terus meningkat yang mencapai di atas US$ 70 per barrel pada Agustus 2010, karena semakin besarnya subsidi yang harus diberikan pemerintah terhadap harga BBM nasional (Shintawaty, 2006).
Melihat kondisi tersebut, pemerintah telah mengumumkan rencana mengurangi ketergantungan Indonesia pada bahan bakar minyak, dengan meluncurkan Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional untuk mengembangkan sumber energi alternatif sebagai pengganti Bahan Bakar Minyak. Walaupun kebijakan tersebut menekankan penggunaan batu bara dan gas sebagai pengganti BBM, kebijakan tersebut juga menetapkan sumber daya yang dapat diperbaharui seperti bahan bakar nabati sebagai alternatif pangganti BBM.
Pengembangan biodiesel membutuhkan bahan baku minyak nabati yang dapat dihasilkan dari tanaman yang mengandung asam lemak seperti kelapa, kelapa sawit, jarak pagar, sirsak, srikaya dan kapuk. Indoneasia sangat kaya akan sumber daya alam yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku biodiesel. Kelapa merupakan salah satu sumber bahan baku minyak nabati yang prospektif dikembangkan sebagai bahan baku biodiesel di Indonesia, mengingat produksi CO Indonesia cukup besar dan meningkat tiap tahunnya (Shintawaty, 2006).
Kenaikan harga minyak mentah dunia pada akhir-akhir ini memberi dampak pada perekonomian dunia khususnya Indonesia. Kenaikan harga BBM secara langsung berakibat pada naiknya biaya produksi industri, biaya transportasi, dan pembangkitan tenaga listrik. Kegagalan pemerintah dan pihak terkait lainnya dalam mengelola SDA (sumber daya alam) mengharuskan negara kita melakukan impor BBM. Hal tersebut akan makin mendominasi penyediaan energi nasional apabila tidak ada kebijakan pemerintah untuk melaksanakan pengembangan energi alternatif yang dapat diperbaharui sebagai bahan bakar (Tambun, 2006).
Bahan bakar nabati bioetanol dan biodiesel merupakan dua kandidat kuat pengganti bensin dan solar yang selama ini digunakan sebagai bahan bakar mesin Otto dan Diesel. Pemerintah Indonesia telah mencanangkan pengembangan dan implementasi kedua macam bahan bakar tersebut, bukan hanya untuk menanggulangi krisis energi yang mendera bangsa namun juga sebagai salah satu solusi kebangkitan ekonomi masyarakat.
Indonesia merupakan negara agraris yang kaya akan berbagai sumber daya alam pertanian. Secara umum Indonesia beriklim tropis, sehingga tumbuhan kelapa tumbuh subur hampir disemua penjuru tanah air. Sejak bertahun-tahun kelapa banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. Saat ini, pemanfaatan kelapa lebih berkembang, salah satunya dengan membuat menjadi minyak kelapa murni atau lebih dikenal dengan sebutan Virgin Coconout Oil (VCO). Kelapa mempunyai nilai ekonomi yang tinggi dimana selain menghasilkan minyak, minyak kelapa juga merupakan bahan baku untuk pembuatan minyak goreng, sabun, lotion, bahan kosmetik dan yang lebih penting dapat juga dijadikan sebagai bahan baku pembuatan biodiesel. Penggunaan biodiesel cukup sederhana, dapat terurai (biodegradable), tidak beracun dan pada dasarnya bebas kandungan belerang (sulfur) karena bukan berasal dari bahan galian (Tambun, 2006).
Pertimbangan terhadap penggunaan energi umumnya dilakukan dengan melihat harga yang termurah.  Namun setelah munculnya kesadaran masyarakat dunia untuk suatu bentuk dunia yang bersih lingkungan dan terciptanya pembangunan yang berkelanjutan  (Sustainable Development), maka faktor harga murah saja menjadi tidak popular lagi. Perhatian terhadap akibat kerusakan yang ditimbulkan suatu kegiatan manusia sudah perlu diperhitungkan dan diperkirakan sebagai biaya (Hans Blix, 1990). Sebagai contoh,  konferensi Toronto-Kanada, merekomendasikan untuk mengurangi emisi CO2 dunia  sebesar 4000 juta ton pada Tahun 2005. Dengan semakin menipisnya persediaan bahan bakar petroleum, diperlukan bahan bakar pengganti yang bersifat terbaharukan. Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif yang sangat menjanjikan karena dapat diperoleh dari minyak tumbuhan, lemak binatang atau minyak bekas melalui transesterifikasi dengan alkohol. Biodiesel memberikan sedikit polusi dibandingkan bahan bakar petroleum. Selain itu, biodiesel dapat digunakan tanpa modifikasi ulang mesin diesel (Mardiah dkk,  2006).
1.2              Produksi Biodiesel
Biodiesel adalah satu bahan bakar alternatif yang dapat dihasilkan dari setiap lemak atau minyak nabati. Bahan bakar biodiesel adalah suatu metil atau etil ester yang diperoleh dari sumber yang dapat diperbaharui seperti minyak nabati, lemak hewan dan minyak goreng.
Bahan bakar biodiesel di produksi melalui salah satu proses yang disebut dengan transesterifikasi, dengan menggunakan berbagai jenis minyak nabati (trigliserida) yang kemudian di ubah menjadi metil ester melalui suatu raksi kimia dengan alkohol dan katalis. Produk samping dari reaksi kimia ini adalah gliserol dan air. Bahan bakar biodiesel mengandung oksigen dan selama tidak dapat dipisahkan dari bahan baku, juga akan menghasilkan sulfur akibat kontaminasi selama proses transesterifikasi dan selama berada di dalam ruang simpan (Schmidt Lawrence, 2004).
Dari beberapa bahan baku yang digunakan untuk memproduksi biodiesel, negara Indonesia yang memiliki prospek yang cerah. Beberapa bahan baku yang dapat diolah menjadi biodiesel adalah kelapa sawit dan jarak pagar. Industri kelapa sawit telah tersebar hampir di seluruh wilayah Indonesia, namun demikian dalam pengolahan minyak sawit membutuhkan teknologi pemanasan yang akan memberikan efek terhadap lingkungan. Pada proses pembuatan minyak kelapa sawit, akan menghasilkan gas buang berupa CO2 yang juga merupakan pencemar udara (polutan) sehingga memberikan efek pada pembentukan gas rumah kaca. Untuk menanggapi hal tersebut, maka diambil inisiatif untuk menggunakan minyak kelapa sebagai bahan baku dalam pembuatan biodiesel.
Proses pembuatan biodiesel dari minyak kelapa dilakukan melalui reaksi transesterifikasi antara trigliserida (minyak nabati) dengan alkohol. Adapun alkohol yang digunakan dalam proses ini adalah alkohol berantai pendek yaitu etanol yang memiliki daya reaksi yang lebih tinggi dari alkohol berantai panjang. Adapun biokatalis yang digunakan ialah enzim lipase, mengingat optimalisasi dari kondisi operasi yang diberikan yakni temperatur, serta perolehan yield  biodiesel yang optimum.
1.3 Karakteristik Biodiesel
Menurut ASTM (American Society for Testing and Materials) biodiesel merupakan mono alkil ester yang mempunyai rantai panjang yang diturunkan dari lipid terperbaharui seperti minyak nabati atau lemak binatang, untuk digunakan pada mesin pembakaran dengan tekanan (mesin diesel) (Knothe,2000).
Biodiesel mempunyai banyak kelebihan, diantaranya :
1.      Tidak memerlukan energi terlalu besar untuk memproduksinya, karena biodiesel dapat dihasilkan dengan proses transesterifikasi pada temparatur rendah (t < 100 0C) dan tekanan atmosfir.
2.      Produk samping yang dihasilkan dari proses pembuatannya yaitu gliserol memiliki nilai jual yang cukup bagus, karena gliserol ini merupakan bahan baku pembuatan beberapa produk seperti sabun, deterjen, kosmetik, dan lain sebagainya.
3.      Emisi yang dihasilkan dari pembakaran biodiesel ini rendah bila dibandingkan dengan emisi hasil pembakaran bahan bakar diesel konvesional.
4.      Biodiesel ini mudah terurai di alam oleh mikroorganisme (Zhang, 2000).
5.      Biodisel tingakat keracunannya rendah (Peterson, 1994).
6.      Biodisel aman dalam proses penyimpanan karena mempunyai flash point yang tinggi (Pelletier, 1999).
Biodiesel bisa langsung digunakan pada mesin diesel tanpa memerlukan modifikasi mesin, karena biodiesel ini mempunyai sifat fisik dan kimia yang hampir sama dengan bahan bakar diesel konvesional.
Tabel 1.1 Perbandingan antara biodiesel dan bahan bakar
Sifat-sifat bahan bakar
Diesel
Biodiesel
Standar analisa bahan bakar
ASTM D975
ASTM PS 121
Komposisi bahan bakar
C10 - C21 HC
C12 - C22 FAME
Lower heating value (Btu/gal)
131,295
117,093
Viskositas kinematik  (40 0C)
1,3 - 4,1
1,9 - 6
Spesific gravity (kg/l pada 60 0F)
0,85
0,88
Densitas (lb/gal pada 15 0C)
7,079
7,328
Kandungan air (ppm)
1,61
0,05
Kandungan karbon (% berat)
87
77
Kandungan hidrogen (% berat)
13
12
Kandungan Oksigen (% berat)
0
11
Kandungan sulfur (% berat)
0,005 maksimum
0,0 – 0,0024
Titik didih (0C)
188 – 343
182 - 338
Titik Bakar (0C)
60 – 80
100 - 170
Titik Beku (0C)
-15 sampai 5
-3 sampai 12
Titik Tuang (0C)
-35 sampai -15
-15 sampai 10
Bilangan setana
40 – 55
48 - 65
Perbandingan stoikiometri udara terhadap bahan bakar (berat/berat)
15
13,8
(Sumber : Tyson, 2001)
Adapun sifat-sifat diatas dapat diuraikan sebagai berikut :
1        Flash point biodiesel umumnya tinggi (>150 0C) hal ini berarti bahwa biodiesel tidak volatil. Batasannya yaitu 100-170 0C. Dari batasan ini yang paling rendah yaitu 1000C. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan kelebihan alkohol yang ditambahkan selama proses. Alkohol dapat menyebabkan kerusakan pada pompa bahan bakar, isian, elastomer dan dapat menghasilkan daya pembakaran yang rendah.
2        Uji abu sulfat bertujuan untuk menghilangkan semua katalis yang dimasukkan selama proses. Jika kandungan sisa katalis dalam alkil ester tinggi maka dapat membentuk endapan pada injektor, akibatnya saringan mesin akan tersumbat.
3        Bilangan setana menunjukkan cepatnya suatu bahan terbakar dalam mesin. Alkil ester mempunyai bilangan setana yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan bahan bakar diesel konvensional.
4        Jika bilangan gliserin bebas dan gliserin total cukup tinggi maka akan dapat menyebabkan kerusakan pada mesin.
5        Bilangan asam diukur untuk melihat tingkat keasaman suatu bahan bakar diesel. Jika bilangan asam ini tinggi, maka akan menyebabkan pengurangan waktu pemakaian pompa bahan bakar dan juga dapat mengurangi waktu pemakain saringan pada mesin (Tyson, 2001).
1.4       Bahan Baku (Buah  Kelapa)
Buah kelapa normalnya terdiri dari beberapa bagian, yaitu kulit luar (epicarp), sabut  (mesocrap), tempurung (endocarp), kulit daging buah (testa), daging buah  (endosperm), air kelapa dan lembaga. Tebal sabut kelapa kurang lebih 5 cm dan tebal daging buah ±1 cm atau lebih.
Tabel 1.2  Komposisi Buah Kelapa
Daging buah
(buah tua)
Jumlah berat
(%)
Sabut
Tempurung
Daging buah
Air buah
35
12
28
25
Sumber: Alamsyah (2005).
1.4.1    Daging Buah Kelapa
Daging buah kelapa yang tua berwarna putih dan mengeras. Sarinya diperas dan cairannya dinamakan santan. Daging buah kelapa tua ini juga dapat dicongkel dan dikeringkan untuk dijadikan kopra sebagai bahan baku minyak goreng (Olein). Daging kelapa juga merupakan sumber protein yang mudah dicerna. kandungan zat dalam daging kelapa ini dapat diolah menjadi berbagai produk kebutuhan rumah tangga, seperti bumbu dapur, minyak kelapa dan kelapa parut kering. Selain itu juga dapat sebagai bahan untuk margarin, es krim, bahan kosmetik, pelumas, kembang gula, shampoo, sabun cuci, minyak rambut dll. Cairan buah tua kelapa adalah limbah industri kopra. Namun demikian dapat dimanfaatkan untuk campuran minuman penyegar atau dibuat menjadi bahan makanan semacam jelly yang disebut nata de coco (Wikipedia, 2009).
Daging kelapa dapat menjadi sumber protein dan mudah  dicerna. Jumlah protein terbesar terdapat pada kelapa setengah tua. Sedangkan kandungan kalorinya mencapai maksimal ketika buah lebih tua. Demikian pula dengan kandungan lemaknya. Buah kelapa akan maksimal kandungan vitamin A dan B ketika buah setengah tua. Hal itu dapat dilihat pada tabel berikut ini:
Tabel 1.3        Komposisi kimia daging buah kelapa pada berbagai tingkat kematangan.
Analisis
(dalam 100 g)
Buah muda
Buah setengah tua
Buah Tua
Kalori (kal)
Protein (g)
Lemak (g)
Karbohidrat (g)
Kalsium (mg)
Fosfor  (mg)
Besi  (mg)
Aktivitas vitamin A (Iu)
Thiamin  (mg)
Asam askorbat  (mg)
Air (g)
Bagian yang dapat dimakan (g)
68,0
30,0
1,0
0,9
14,0
17,0
1,0
0,0
0,0
4,0
83.3
53,0
180,0
4,0
13,0
10,0
8,0
35,0
1,3
10,0
0,5
4,0
70.,0
53,0
359,0
3,4
34,7
14,0
21,0
21,0
2,0
0,0
0,1
2,0
46,9
53,0
Sumber: Alamsyah (2005).
Dari daging buah terdapat bagian santan dan ampas. Daging buah dibuat santan, memiliki kandungan protein, lemak, air, karbohidrat.
Tabel 1.4  Komposisi daging buah
Komposisi
Bahan (%)
Santan
55,55
Ampas
44,45

Tabel 1.5  Komposisi kimia santan murni
Bahan Kimia
Santan Murni
(%)
Protein
3,5
Lemak/Minyak
40
Air
53
Karbohidrat/Pati
3,5
Sumber: Alamsyah (2005).
1.4.2    Minyak Kelapa
            Minyak kelapa (Oleum Cocos) diambil dari perasan daging buah kelapa yang cukup tua dengan cara memasak. Minyak kelapa yang telah dibersihkan dapat dipakai sebagai bahan pembuat sabun.
            Minyak kelapa terdiri dari gliserida, yaitu suatu persenyawaan gliserin dengan asam lemak, terutama asam lemak rendah, disamping juga mengandung beberapa jenis asam lemak bebas. Diantara asam lemak bebas ini terdapat minyak yang tidak jenuh, yang mengakibatkan timbulnya rasa getir atau tengik. Minyak kelapa mempunyai kandungan asam lemak tak jenuh sekitar 9% dan asam lemak jenuh sekitar 91%. Menurut Alamsyah (2005), minyak kelapa dominan mengandung asam laurat (44,1%-51,0%) dan asam miristat (13,1%-18,5%), sedangkan kandungan asam palmitat dan asam stearat masing-masing hanya sekitar 7,5%-10,5% dan 1,0%-3,2%. Pada Tabel 1.4 akan disajikan komposisi asam lemak minyak kelapa sebagai berikut:
Tabel 1.6 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa
Asam Lemak
Rumus Kimia
Jumlah (%)
Asam Lemak Jenuh
- asam kaproat
- asam kaprilat
- asam kaprat
- asam laurat
- asam miristat
- asam palmitat
- asam stearat
- asam arakhidat

C5H11COOH
C7H15COOH
C9H19COOH
C11H23COOH
C13H27COOH
C15H31COOH
C17H35COOH
C19H39COOH

0,0 – 0,8
5,5 – 9,5
4,5 – 9,5
44,0 – 52,0
13,0 – 19,0
7,5  – 10,5
1,0 – 3,0
0,0 – 0,4
Asam Lemak Tak Jenuh
- asam palmitoleat
- asam oleat
- asam linoleat
                                          

C15H29COOH
C17H33COOH
C17H31COOH

0,0 – 1,3
5,0 – 8,0
1,5 – 2,5
Sumber: Alamsyah (2005).
Secara umum, lemak diartikan sebagai trigliserida yang dalam kondisi suhu ruang berada dalam keadaan padat, sedangkan minyak adalah trigliserida   yang dalam suhu ruang berada dalam keadaan cair. Lemak dan minyak mempunyai berat jenis yang lebih kecil dari air dan bila dikocok dengan air akan  terbentuk emulsi yang tidak stabil.
1.4.3        Sifat Kimia Minyak Kelapa
                                                                       O
                                                                        | |
                                                  H2C — O — C  — R1
                                                      |                  O
                                                                         | |
   HC — O —  C  — R2
       |                O
                                                                        | |
                                                  H2C — O — C — R3
Gambar  1.1  Struktur  molekul  trigliserida minyak kelapa
I.2        Analisa Pasar dan Kapasitas Produksi
            Pertumbuhan penduduk yang cukup pesat, akan mengakibatkan kebutuhan biodiesel sebagai bahan bakar diesel atau untuk keperluan lain secara otomatis juga akan  meningkat. Dengan uraian diatas mengenai minyak goreng dari buah kelapa sebagai bahan baku utama yang dapat digunakan untuk memproduksi biodiesel, maka dari hal ini diperlukan adanya pengganti bahan bakar yang selama ini diproduksi dari bahan baku yang tidak dapat diperbaharui pada umumnya, diganti dengan biodiesel yang berasal dari bahan baku yang dapat diperbaharui. Dengan demikian diharapkan pasaran biodiesel ini akan meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk dan meningkatnya kesadaran masyarakat akan lingkungan serta dampak kelangkaan energi kedepan. Pengembangan energi terbarukan sebagai energi alternatif guna mengantisipasi kelangkaan bahan bakar minyak, salah satunya adalah biodiesel yang diwujudkan dalam sebuah pabrik tersebut maka memiliki peluang untuk dirancang.
a.                  Pertumbuhan produksi dan konsumsi minyak kelapa di dunia
Pada saat ini biodiesel belum diproduksi dalam skala yang besar. Minyak kelapa yang digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan biodiesel tersebut sebahagian besar produsennya di Indonesia masih berskala usaha kecil menengah (UKM) dengan kapasitas produksi yang kecil dan kapasitas data mengenai kapasitas produksi dan konsumsi belum terdata dengan baik. Berikut disajikan produksi dan konsumsi minyak kelapa di dunia yang akan digunakan sebagai bahan baku.

     Tabel 1.7  Produksi Minyak Kelapa di Dunia
Tahun
Produksi (ton)
Kenaikan (%)
2003
2867

2003
3313
15,56
2004
3153
-4,83
2005
2399
-23,91
2006
3281
-36,77
2007
3515
7,13
2008
3164
-9,99
2009
3288
3,92

rata – rata
3,52
     (Sumber:  CIC No. 353 – 11 Januari 2011).
     Tabel 1.8  Konsumsi Minyak Kelapa di Dunia
Tahun
Konsumsi (ton)
Kenaikan (%)
2004
3167

2005
2705
-14,59
2006
3972
46,84
2007
3469
-12,66
2008
3312
-4,53
2009
3329
0,51

rata – rata
3,12
     (Sumber:  CIC No. 353 – 11 Januari 2011)
Tabel 1.9   Luas Tanam dan Produksi Kelapa Perkebunan Rakyat menurut
        Kabupaten/Kota di Provinsi Aceh.
Kab/Kota
2007
2008
2009
Luas/Area
(ha)
Produksi
(ton)
Luas/Area
(ha)
Produksi
(ton)
Luas/Area
(ha)
Produksi
(ton)
Simeulu
7.185
4.258
7.185
4.377
7.185
4.377
A.Singkil
4.922
5.065
5.811
7.935
5.199
6.354
A.Selatan
9.659
4.385
9.497
4.220
8.545
3.746
A.Tenggara
868
814
868
814
891
825
A.Timur
7.827
5.845
7.827
5.808
7.827
8.603
A.Tengah
49
5
54
3
54
3
A.Barat
2.766
1.699
2.744
1.671
2.649
1.257
A.Besar
14.318
5.127
14.023
4.195
14.088
6.794
Pidie
11.825
7.693
11.531
7.860
11.567
7.959
Bireun
17.607
18.457
17.850
18.138
17.850
18.138
A.Utara
15.553
9.927
15.246
9.922
15.246
9.922
A.Barat Daya
4.377
2.329
2.051
1.055
2.051
1.172
Gayo Lues
216
212
216
212
2146
212
A.Tamiang
706
601
694
576
701
185
Nagan Raya
2.729
1.716
2.729
1.527
2.732
1.433
A.Jaya
4.461
2.763
4.461
2.763
4.482
1.338
Bener Meriah
-
-
43
17
43
17
B.Aceh
0
0
0
0
0
0
Sabang
4.160
2.437
4.160
2.406
4.108
2.288
Langsa
954
506
954
506
954
506
Lhokseumawe
620
364
620
364
620
364
Jumlah/Total
110.829
74.743
108.564
74.369
107.008
74.893
(Sumber: Dinas Perkebunan Prov.Aceh)
b.                  Penentuan  Kapasitas  Pabrik
Kapasitas produksi Biodiesel yang diambil dalam pabrik ini tidak hanya berpatokan pada peluang pasar yang ada, tetapi pabrik ini direncanakan sebagai pabrik menengah yang tujuan utamanya adalah pengembangan potensi daerah. Pabrik ini direncanakan akan didirikan di daerah Sawang, Kabupaten Aceh Utara, Nanggroe Aceh Darussalam. Pabrik ini akan menyerap 28.353 ton kelapa per tahun atau sekitar 38% dari total hasil perkebunan daerah Provinsi NAD. Pertimbangan yang diambil sehingga menggunakan 28.353 ton dari total produksi kelapa daerah adalah dikarenakan kelapa masih dikonsumsi langsung oleh masyarakat dan digunakan untuk  bahan  baku  industri lain seperti industri VCO.
            Menurut Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Pertanian, total kebutuhan biodiesel saat ini mencapai 4,12 juta kiloliter per tahun. Sementara kemampuan produksi biodiesel pada tahun 2006 baru 110 ribu kiloliter per tahun. Pada tahun 2007 kemampuan produksi direncanakan akan ditingkatkan menjadi 200 ribu kiloliter per tahun. Produsen-produsen lain merencanakan juga akan beroperasi (efektif) pada 2008 sehingga kapasitas produksi akan mencapai sekitar 400 ribu kiloliter pertahun (Shintawaty, 2006).
Berdasarkan data-data diatas, dengan memanfaatkan produksi minyak kelapa (CO) di daerah Nanggroe Aceh Darussalam maka pabrik biodiesel dari CO ini direncanakan dioperasikan dengan kapasitas produksi produk sebesar  1.984 ton/tahun.
1.3       Lokasi
Pabrik Biodiesel ini direncanakan di daerah Sawang, Kabupaten Aceh Utara, Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam. Dengan dibangunnya pabrik tersebut didaerah ini diharapkan dapat meningkatkan pengembangan potensi daerah. Pemilihan lokasi pabrik ini juga didasarkan oleh pertimbangan lain yaitu: penyediaan bahan baku, pemasaran produk, tersedianya sarana utilitas, adanya kemudahan sarana transportasi dan kemudahan memperoleh tenaga kerja.
Dalam hal bahan baku, Aceh Utara merupakan produsen komoditi kelapa terbesar kedua setelah Bireuen di provinsi NAD, sehingga selain dari Aceh Utara sendiri bahan bakunya juga dapat didatangkan dari wilayah Bireuen yang terletak tidak terlalu jauh dari Sawang, Aceh Utara. Dalam hal pemasaran, Sawang yang berada di kawasan Aceh Utara, dimana Aceh Utara memiliki pelabuhan Krueng Geukueh. Dengan dibangunnya pabrik tersebut di daerah ini diharapkan hal-hal yang menyangkut masalah perundang-undangan dapat diatasi karena daerah Aceh Utara telah ditetapkan sebagai kawasan zona industri. Pemasaran produk hasil dari pabrik ini khususnya ditujukan ke kota-kota besar dan untuk konsumen di berbagai negara Asia, seperti Singapura, Malaysia, Amerika Serikat dan lain sebagainya. Dengan demikian daerah Sawang, Aceh Utara, Nanggroe Aceh Darussalam  ini sangat strategis untuk pendistribusian produk ke mancanegara.
Kebutuhan tenaga kerja mudah diperoleh mengingat di daerah tersebut telah banyak industri-industri lain sehingga banyak tenaga terampil yang tersedia. Sarana utilitas berupa penyediaan air untuk proses maupun keperluan perkantoran dan perumahan juga tersedia dimana sumber airnya diperoleh dari dari Sungai Krueng Pandrah, Kabupaten Bireuen, Nanggroe Aceh Darussalam yang berjarak ± 2 km dari lokasi pabrik
II PEMILIHAN DAN URAIAN PROSES
2.1         Pemilihan Proses
Proses untuk memproduksi biodiesel dari minyak kelapa (Coconut Oil) dapat dibedakan menjadi 2 cara yaitu:
a.       Proses bertahap (batch process system)
b.      Proses sinambung (continuous process system)
Perbandingan untuk masing-masing proses dapat dilihat pada Tabel 2.1
Tabel 2.1. Perbandingan Proses
Perbandingan
Proses Batch
Proses Continous
Kapasitas produksi
Kualitas umpan
Waktu reaksi
Kesempurnaan reaksi
kecil
beragam
20 – 60 menit
85 - 94 %
besar
seragam
6 – 10 menit
97 - 99 %
Sumber : Anonimous, 2005
2.1.1        Reaksi Transesterifikasi Trigliserida Menghasilkan Biodiesel.
Reaksi transesterifikasi dari minyak nabati yang menghasilkan etil ester sebagai biodiesel, dan gliserin sebagai produk samping. Minyak nabati yang diumpankan adalah minyak kelapa (Coconut Oil) yang mengandung trigliserida yang selanjutnya ditambahkan dengan alkohol dan katalis sehingga dihasilkan etil ester dan gliserin. Trigliserol (trigliserida), sebagai suatu komponen utama  dari minyak nabati, terdiri atas tiga rantai panjang asam lemak diesterifikasi menjadi ikatan gliserol. Ketika trigliserida  bereaksi dengan suatu alkohol, ketiga  rantai asam lemak bebas dari kerangka gliserol akan berikatan dengan alkohol  untuk menghasilkan asam lemak alkil ester (misalnya asam lemak etil ester atau FAME). Gliserol dihasilkan sebagai suatu produk samping. (Zhang. Y, 2003).
Reaksi pembentukan biodiesel dapat dilihat pada gambar 2.1

                    CH2OOCR1                                                           CH2OH                        R1COOR’
                     |                                                      katalis              |
                   CHOOCR2         +      3  R’OH    ---------->          CHOH         +               R2COOR’     
                     |                                                                               |                             
                   CH2OOCR3                                                           CH2OH                        R3COOR’
                  Trigliserida                Alkohol                              Gliserol                      Biodiesel

Gambar 2.1. Reaksi pembentukan biodiesel

            Tahap-tahap reaksi pembentukan biodiesel adalah sebagai berikut :
Trigliserida (TG)    +   R’OH    <--------->     Digliserida (DG)   +  R’COOR1
                                                           
Digliserida (DG)   +  R’OH       <--------->    Monogliserida (MG)   +  R’COOR2

Monogliserida (MG)   +  R’OH  <--------->   Gliserin (GL)   +  R’COOR3

Gambar 2.2 Tahapan Reaksi Trigliserida
Reaksi pertama bersifat reversibel dari trigliserida menjadi digliserida, dari digliserida menghasilkan tahap yang terakhir monogliserida, gliserin terbentuk dari monogliserida. Perbandingan secara stoikiometri antara alkohol dan air adalah 3:1, kelebihan alkohol biasanya meningkatkan yield produk (alkyl ester). Asam lemak etil ester dapat di proses dengan pengadukan (pencampuran) antara minyak dengan alkohol (metanol) menggunakan katalis. Gliserol kemudian dipisahkan dari etil ester dengan suatu pemisahan, misalnya melalui sentrifugasi, dan kemudian dilakukan pemurnian untuk memperoleh produk akhir. Gliserol di proses dengan tujuan untuk memperoleh kembali metanol setelah di recycle, dan akan kemudian akan diperoleh produk gliserol murni untuk keperluan lainnya. (Judd Barry, 2002).
2.1.2        Reaksi Transesterifikasi Trigliserida Dengan Metanol Atau Etanol
Alkohol-alkohol yang digunakan di dalam reaksi transesterifikasi biasanya adalah alkohol yang berantai pendek. Sebagian besar (hampir semuanya) menggunakan metanol, selain karena penghematan (dari segi harga), juga disebabkan karena reaksi menggunakan metanol akan berlangsung lebih cepat karena aktivitasnya yang superior. Bagaimanapun juga, kelarutan minyak di dalam metanol lebih rendah, oleh karena itu reaksi transesterifikasi dibatasi oleh faktor perpindahan massa. Sebaliknya, etanol memiliki daya kelarutan yang lebih tinggi dan mengurangi pengaruh dari pembatasan pertukaran massa. Selain itu, etanol dapat dihasilkan dari sumber yang dapat diperbaharui seperti switchgrass, jagung, dan gandum dengan demikian mengurangi ketergantungan dari sumber minyak bumi. Namun konsekuensi lain yang bisa menjadi kerugian jika menggunakan etanol ialah dapat membentuk emulsi selama proses transesterifikasi berlangsung, sehingga menyebabkan kesulitan dalam proses pemisahan gliserol nantinya. (Issariyakul, 2006).
2.1.3    Katalis Dalam Produksi Biodiesel
Berdasarkan penggunaan katalis, proses transesterifikasi dapat dibagi atas beberapa macam, diantaranya adalah :
  1. Proses dengan menggunakan katalis asam
Biodiesel dapat dihasilkan dari proses transesterifikasi dengan menggunakan  katalis asam. Asam yang sering digunakan yaitu asam sulfat. Katalis ini memberikan yield biodiesel yang tinggi, tetapi reaksinya berlangsung lama yaitu sekitar 1 hari untuk mencapai konversi yang sempurna dan temperatur bervariasi antara 55 - 88 C.
Pada proses transesterifikasi ini, perbandingan molar alkohol dan minyak nabati merupakan faktor utama yang dapat mempengaruhi kelangsungan proses transesterifikasi. Dengan adanya alkohol yang berlebih diperoleh hasil yang maksimum, tetapi juga menimbulkan masalah lain yaitu proses recovery gliserol yang terbentuk akan sulit.
  1. Proses transesterifikasi dengan  menggunakan katalis basa.
Proses transesterifikasi dengan menggunakan katalis basa lebih cepat bila dibandingkan dengan menggunakan katalis asam yaitu membutuhkan waktu reaksi 30 menit. Kendala dari proses ini yaitu mengandung air, dimana produk esternya akan terhidrolisis menghasilkan pembentukan sabun melalui reaksi safonifikasi yang bersifat irreversibel, dan juga akan mempersulit recovery gliserol dengan terbentuknya emulsi. Proses dengan katalis basa lebih sering digunakan dengan pertimbangan  proses dapat berlangsung pada suhu yang lebih rendah dan waktu reaksi yang lebih cepat dan sedikit korosi jika  dibandingkan dengan proses dengan  katalis asam. Temperatur standar yang digunakan adalah 60oC, tetapi hal ini sangat tergantung dari jenis katalis. Temperatur yang berbeda akan memberikan tingkat konversi yang berbeda pula, dengan alasan tersebut range temperatur yang digunakan seharusnya 25-120oC
  1. Proses transesterifikasi dengan menggunakan katalis lipase
Lipase adalah suatu enzim yang digunakan sebagai katalis untuk reaksi hidrolisis gliserol dan alkoholisis, juga dapat digunakan sebagai katalis untuk reaksi transesterifikasi dan esterifikasi (Marchetti dkk, 2005 ).
Ø  keuntungan katalis lipase :
    1. Adanya kemungkinan regenerasi dan penggunaan kembali dari residu immobilisasi, karena bisa ditempatkan didalam reaktor.
    2. Penggunaan enzim didalam reaktor memungkinkan untuk menggunakan enzim dengan konsentrasi tinggi sehingga menjadikan aktivasi lipase bertahan lebih lama.
    3. Menggunakan suhu dengan temperatur yang rendah
    4. Immobilisasi yang diberikan pada lipase dapat melindunginya dari pelarut yang digunakan di dalam suatu reaksi dan hal ini mencegah semua partikel enzim menumpuk pada suatu tempat.
    5. Produk yang dihasilkan dengan mudah dapat dipisahkan dari byproduct
Ø  kekurangan katalis lipase :
1.      Kehilangan aktivitas awal karena volume dari molekul minyak
2.      Jumlah  enzim penyangga tidak seragam
3.      Biokatalis lebih mahal dibandingkan enzim biasa

Tabel 2.2  Perbandingan  proses transesterifikasi berdasarkan pemakaian katalis.
Variabel
Katalis basa
Katalis asam
Katalis lipase
Waktu reaksi (Co)

60-70

55-80
30-40

Kandungan asam lemak
Saponifikasi

Ester

Etill ester
Kandungan air

Bercampur dengan reaksi

Bercampur dengan air


Tidak berpengaruh

Yield etil ester

Normal

Baik

Tinggi

Recovery gliserol
Pencucian

Tidak ada

Pencucian

Pemurnian etil ester
Sulit

Sulit

Mudah

Katalis
Murah
Murah
Mahal
Sumber : Marchetti dkk, 2005.
2.1.4   Pemilihan Biokatalis Lipase Dalam Produksi Biodiesel
Pemilihan katalis yang digunakan dalam  perancangan pabrik biodiesel tersebut adalah biokatalis (enzim lipase). Produksi biodiesel melalui reaksi esterifikasi antara minyak nabati dan alkohol dengan menggunakan katalis lipase adalah suatu alternatif yang paling baik untuk mengurangi biaya operasi, jika dibandingkan dengan proses menggunakan katalis lainnya. Lipase tersebar luas dalam bakteri, yeast dan fungi. Enzim tersebut, menarik perhatian pada dekade ini karena aplikasinya dalam industri lemak, minyak, susu dan obat-obatan. Beberapa diantaranya telah dipurifikasikan dan spesifitasnya telah diteliti dengan seksama. Di samping itu telah dikembangkan pula kondisi kultur untuk mencapai hasil maksimal (Turkan Ali et al, 2008).
Pada proses-proses industri kimia yang telah ada, untuk menghidrolisis komponen asam lemak bebas dan gliserol di dalam minyak kelapa sawit, membutuhkan temperatur operasi yang tinggi yakni 250oC dan tekanan 50 bar selama 2 jam, sehingga diperoleh konversi sebesar 96-99%. Proses yang demikian membutuhkan energi yang besar dan biaya operasi yang tinggi pula. Sebaliknya, reaksi hidrolisis terhadap asam lemak yang dilakukan dengan bantuan  enzim akan menurunkan biaya operasi dan tidak memerlukan konsumsi energi yang tinggi. reaksi hidrolisis dengan menggunakan enzim dapat berlangsung pada temperatur 40oC dan tekanan 1 bar ( I.M. Noor et al, 2003).
Metode baru dalam pembuatan biodiesel, yaitu dengan memanfaatkan enzim sebagai biomolekul yang berfungsi sebagai katalis. Katalis adalah senyawa yang mempercepat reaksi dan katalis itu sendiri tidak habis bereaksi. Enzim yang dipakai dalam reaksi pembuatan biodiesel adalah enzim lipase atau enzim pemecah lemak. Enzim itu dapat mengatalisis, menghidrolisis, serta menyintesis bentuk ester dari gliserol dan asam lemak rantai panjang seperti halnya minyak goreng dan jelantah. Berbeda dengan katalis soda api yang masih menghasilkan limbah, katalis enzim tidak menghasilkan limbah. Pasalnya, dengan menggunakan enzim lipase, asam lemak bebas akan larut dan menjadi biodiesel. “Yang diperlukan hanya menyaring kotoran-kotoran berupa kerak yang sering ada, khususnya pada minyak jelantah. Untuk membuat biodiesel dengan katalis enzim lipase, hal yang harus dilakukan pertama kali adalah menyiapkan enzim lipase ke dalam sebuah penampang berupa membran tertentu. Dalam beberapa uji coba, Achmadin menggunakan dua filter lipase sebagai katalisnya. Filter pertama digunakan untuk menyaring 60 persen kotoran, dan sisa kotoran yang sebanyak 40 persen disaring oleh filter kedua. Alhasil, total kotoran yang berhasil disaring mencapai 100 persen. Enzim ditempelkan di filter. Ketika minyak lewat, berarti telah menjadi biodiesel (Achmadin,2009).
2.1.            Uraian Proses
Rancangan pabrik biodiesel dari minyak kelapa (coconut oil) terbagi menjadi dua proses, yaitu proses pengambilan (eksplorasi) minyak kelapa (coconout oil), dan proses pembuatan etil ester sebagai biodiesel. Untuk proses pengambilan minyak kelapa dilakukan proses ekstraksi mekanik thermal, sedangkan untuk menghasilkan etil ester sebagai biodiesel dilakukan dengan cara transesterifikasi.
2.2.1.      Proses Pembuatan Minyak Kelapa
            Proses pembuatan minyak dengan jenis buah kelapa yang dipilih yaitu kelapa yang setengah tua dan kelapa tua berumur 11-12 bulan. Tahap awal yang dilakukan adalah proses penghancuran daging kelapa didalam srew press sehingga menghasilkan santan dan ampas. Pada Screw Press ini kelapa halus dipress dengan tekanan 200 Mpa sehingga santan dalam kelapa tertekan keluar dan ditampung dalam tangki, ampas keluar melalui sisi yang lain dan ditampung pada tangki, santan yang terikut dalam ampas ± 5% dari santan total. Santan yang dihasilkan itu sendiri merupakan jenis emulsi minyak dalam air (M/A), dimana yang berperan sebagai media pendispersi adalah air dan fasa terdispersinya adalah minyak. Globula-globula minyak dalam santan dikelilingi oleh lapisan tipis protein dan fosfolida. Lapisan protein menyelubungi tetes-tetes minyak yang terdispersi di dalam air.  Untuk dapat menghasilkan minyak maka lapisan protein itu perlu dipecah sehingga tetes-tetes minyak akan bergabung menjadi minyak. Pembuatan minyak kelapa melalui santan adalah pemecahan sistem emulsi santan melalui denaturasi protein. Cara ini dapat dilakukan secara kimiawi, mekanik, thermal, biologis/ enzimatik. Teknik yang dipakai dalam proses ini yaitu pembuatan minyak kelapa secara thermal biasa disebut juga dengan teknik pemanasan. Bahan baku dimasukan kedalam srew press untuk diambil santannya (coconut milk). Santan dipanaskan di dalam tangki berpengaduk secara terus-menerus (rendering) selama 3 jam. Selanjutnya, air akan menguap sampai habis. Mekanisme ini bertujuan untuk pemecahan santan melalui perusakan (denaturasi protein) sehingga yang tersisa hanya minyak kelapa dan ampas (blondo). Proses selanjutnya adalah Blondo ini dipisahkan dari minyak, blondo diperas didalam press filter untuk mengeluarkan sisa minyak.  Pada Filter Press ini campuran minyak dan blondo mengandung karbohidrat dipisahkan dengan bantuan penyaringan, pemisahan dua fraksi pada filter press direncanakan menghasilkan 99% minyak dan 1% minyak yang terikut dalam blondo. Blondo yang tertahan dalam penyaringan akan membentuk lapisan cake. Mutu minyak yang dihasilkan dengan tahap pemanasan menunjukkan bahwa kadar air minyak relatif kecil (0,08-0,12%), kadar asam lemak bebas sangat rendah (0,02-0,05%), minyak tidak berwarna dan berbau harum. Mutu minyak ini dapat dikategorikan sebagai natural oil atau clear oil dan siap digunakan dalam proses selanjutnya sebagai bahan baku utama dalam proses pembuatan biodiesel (Sutarmi, 2005).
2.2.2.      Pembuatan Etil Ester Sebagai Biodiesel
Dalam pembuatan etil ester dari minyak kelapa, digunakanlah proses transesterifikasi. Trigliserida dan Alkohol dari storage tank kemudian dialirkan ke dalam tangki pencampuran untuk dilakukan pencampuran antara keduanya hingga menjadi homogen, kemudian campuran yang telah homogen tersebut dialirkan kedalam reaktor transesterifikasi yang di dalamnya dimasukan pula biokatalis berupa enzim. Jumlah perbandingan mol trigliserida dan etanol yang direaksikan adalah 1:3, sedangkan katalis enzim lipase yang akan digunakan adalah 4 % dari berat minyak untuk reaksi yang akan berlangsung pada temperatur 30-400C selama 3,5 jam. Dari reaksi ini dihasilkan etil ester, trigliserida dan gliserol yang kemudian dipisahkan menggunakan settling tank. Etil ester yang dihasilkan disini belum murni, sehingga perlu dimurnikan lagi. Crude gliserol yang menjadi byproduct dari proses yang berlangsung dapat dimanfaatkan sebagai bahan setengah jadi.

2.2.3.      Pemurnian Etil Ester Biodiesel
Etil ester yang telah dipisahkan didalam setling tank masih mengandung etanol, gliserol, dan trigliserida sehingga perlu dilakukan pencucian. Etil ester dari settling tank dicuci dengan air untuk memisahkan gliserol, etanol dan trigliserida dalam tangki pencuci. Pada washing tank terjadi proses pembersihan Biodiesel dengan menggunakan air bersuhu 600C, diharapkan komponen selain biodiesel larut dalam air dan terpisah dengan biodiesel. Campuran tersebut lalu dipisahkan menggunakan settling tank sehingga dihasilkanlah biodiesel murni.

III   LOKASI TATA LETAK PABRIK
3.1              Lokasi Pabrik
Penentuan lokasi pabrik adalah salah satu hal yang sangat penting dalam mendirikan suatu pabrik. Lokasi pabrik akan berpengaruh secara langsung terhadap kelangsungan masa aktif pabrik, dengan kata lain juga berperan dalam menentukan keberhasilan dan kelancaran proses produksi. Lokasi suatu pabrik akan mempengaruhi kedudukan  pabrik  dalam persaingan dan juga pengadaan sarana penunjang dan biaya produksi yang dikeluarkan untuk transportasi bahan baku dan produk. Pendirian pabrik biodiesel ini direncanakan di daerah Sawang, Kabupaten Aceh Utara, Nanggroe Aceh Darussalam dengan pertimbangan sebagai  berikut:
1.      Faktor  Primer
a)      Ketersediaan bahan baku
Bahan baku merupakan faktor penting bagi kelangsungan operasi suatu pabrik. Dari pertimbangan tersebut maka dipilih daerah Sawang yang terletak di kawasan Aceh Utara, dimana Aceh Utara merupakan salah satu daerah penghasil kelapa terbesar kedua setelah Bireuen di Nanggroe Aceh Darussalam, dengan total produksi kelapa sebesar 9.922 ton dan luas area produksi 15.426 ha (tahun 2005). Sedangkan Bireuen dengan total produksi kelapa sebesar 18.138 ton (tahun 2005), terletak tidak begitu jauh dari daerah Sawang, sehingga bahan baku juga dapat didatangkan dari daerah Bireuen. Dengan pemilihan lokasi di daerah Sawang, Aceh Utara maka biaya pengangkutan serta dana untuk investasi fasilitas  penyimpanan dan pengiriman bahan baku dapat dikurangi.
b)      Daerah  pemasaran
Faktor lain yang harus diperhatikan adalah konsumen dari biodiesel. Pasar utamanya adalah masyarakat perkotaan yang tingkat kesadaran akan pentingnya bahan bakar yang ramah lingkungan lebih  tinggi. Pasar utama dari biodiesel ini adalah masyarakat perkotaan seperti kota Banda Aceh, Medan, Jakarta dan kota-kota besar lainnya, serta untuk konsumen di berbagai Negara Asia, seperti Singapura dan juga Malaysia maupun Amerika.
Di daerah Aceh Utara telah tersedia pelabuhan besar yang dibangun oleh Pertamina yakni Krueng Geukuh. Oleh karena itu, pendistribusian produk ke luar kota dan luar negeri tidak ada hambatan, demikian juga untuk keperluan penyediaan suku cadang dari peralatan pabrik tersebut, dimana kebanyakan suku cadang pabrik ini diangkut melalui kapal laut.
c)      Fasilitas transportasi
Sarana dan prasarana transportasi sangat diperlukan untuk proses penyediaan bahan baku  dan  produk. Sawang yang terletak dikawasan Aceh Utara sangat strategis karena memiliki pelabuhan Krueng Geukuh, Aceh Utara yang letaknya tidak terlalu jauh dari Sawang, sehingga akan mempermudah transportasi produk. Daerah Sawang, khususnya Aceh Utara memiliki jalan raya yang sudah tertata dalam menghubungkan daerah-daerah sehingga akan mempermudah transportasi  bahan  baku  juga transportasi produk ke pasar.
d)     Tenaga Listrik dan Bahan Bakar
            Tenaga listrik untuk pabrik ini disuplai dari PLN atau sumber listrik sendiri, sedangkan bahan bakar atau pelumas diperleh dari unit pemasaran Pertamina.
2.      Faktor sekunder
a)      Tenaga kerja
Tenaga kerja yang terampil mutlak diperlukan dalam proses pabrik. Pabrik  Biodiesel ini tidak menggunakan teknologi yang tinggi. Pabrik dapat menyerap tenaga  kerja dari masyarakat sekitar lingkungan pabrik. Untuk tenaga ahli NAD memiliki perguruan tinggi yang dapat memenuhi kebutuhan tenaga kerja ahli.
b)      Unit pendukung (utilitas)
Perlu diperhatikan sarana-sarana pendukung seperti tersedianya air, listrik dan sarana-sarana lain untuk menunjang proses produksi agar berjalan dengan baik. Sawang, Aceh Utara seperti kawasan industri lainnya memiliki fasilitas pendukung yang memadai.
c)      Lahan
Faktor ini berkaitan dengan rencana pengembangan pabrik lebih lanjut. Aceh Utara merupakan kawasan industri, sehingga lahan didaerah tersebut sudah disiapkan untuk pendirian atau pengembangan suatu pabrik.
d)     Komunitas
Keadaan sosial kemasyarakatan penduduk sekitar sudah terbiasa dengan lingkungan industri, sehingga pendirian pabrik baru dapat diterima dengan baik dan tidak ada kesulitan untuk beradaptasi.
e)      Kebijakan pemerintah
Pendirian suatu pabrik perlu memperhatikan faktor kebijakan pemerintah yang terkait didalamnya. Kawasan industri Aceh Utara memang kawasan yang disiapkan untuk industri, sehingga pembangunan dan pengembangan didaerah tersebut akan mendapat dukungan dari pemerintah. Pabrik biodiesel ini juga merupakan pabrik yang banyak menggunakan sumber daya alam maupun manusia daerah Aceh Utara khususnya Sawang, sehingga ini juga merupakan  pemberdayaan daerah Aceh Utara, NAD.
f)       Sarana dan prasarana
Pendirian pabrik juga mempertimbangkan  sarana dan prasarana seperti jalan dan jembatan, jaringan telekomunikasi dan sarana serta prasarana lain yang sudah tersedia di daerah Sawang, Kabupaten Aceh Utara, NAD.
3.2. Tata Letak Pabrik
            Tata letak pabrik merupakan susunan letak peralatan atau mesin-mesin dalam daerah proses, juga area perlengkapan, kantor, gudang, utilitas dan fasilitas bagi para karyawan. Hal ini harus diperhatikan pada waktu mendirikan suatu pabrik baru maupun jika ingin mengubah kapasitas yang sudah ada.
            Dalam suatu pabrik, perancangan tata letak bangunan merupakan bagian yang sangat penting. Tata letak bangunan dalam suatu pabrik akan menentukan pabrik akan berjalan dengan baik atau tidak. Tata letak bangunan yang baik akan menunjang kelancaran proses produksi dengan baik dan efisien, menjaga keselamatan kerja karyawannya dan menjaga keamanan dari pabrik tersebut.
            Tata letak pabrik yang modern harus fleksibel, agar pabrik dapat menampung perlengkapan-perlengkapan baru untuk penyesuaian diri dengan kemajuan teknik dan perkembangan sosial ekonomi tanpa mengubah terlalu banyak tata letak pabrik yang sudah ada, sehingga kemungkinan terjadinya ekspansi atau perluasan di kemudian hari harus diperhatikan.
            Tujuan utama tata letak pabrik adalah sebagai berikut:
1.   Menghemat biaya operasi, pemeliharaan dan konstruksi
      Tata letak pabrik harus dirancang sedemikian rupa sehingga proses produksidapat dilaksanakan dengan lancar menggunakan cara-cara yang ekonomis. Seperti susunan mesin, peralatan dan tempat kerja sedemikian rupa sehingga barang dapat bergerak dengan lancar sepanjang suatu jalur. Susunan mesin yang tepat dapat membantu menurunkan jumlah peralatan yang diperlukan.
2.   Meminimumkan pemindahan barang.
     Tata letak pabrik yang baik harus dirancang sedemikian rupa sehingga pemindahan barang dapat diturunkan sampai batas minimum. Jika dapat dilaksanakan, pemindahan harus dilakukan secara mekanis agar berlangsung mudah dan barang yang dipindahkan dapat dihindari dan kerusakan dapat seminimum mungkin.
3.   Efisiensi Kerja dan keselamatan kerja
        Untuk memenuhi tujuan ini diperlukan perhatian atas hal-hal seperti lalulintas pekerja, penerangan  yang cukup, sirkulasi udara yang baik, kebersihan lingkungan, fasilitas umum dan lain-lain.
            Peralatan yang menyebabkan kebisingan diisolasi sebanyak mungkin atau ditutup dalam suatu tempat yang mempunyai tembok dan langit-langit peredam suara. Peralatan yang bergetar diberi bantalan, untuk menjaga penyaluran getaran ini ke lantai atau barang-barang di sekitarnya.
            Pipa distribusi dari udara, air, uap dan listrik diatur sedemikian rupa sehingga aman dan tidak mengganggu kerja operator. Misalnya dapat dipasang dengan jarak sekitar 7 ft (2,13 m) dari lantai.
            Dalam pengaturan tata letak pabrik perlu mempertimbangkan faktor-faktor sebagai berikut :
  1. Kemudahan dalam proses yang disesuaikan dengan kemudahan dalam pemeliharaan peralatan serta kemudahan mengontrol hasil produksi.
  2. Distribusi sarana penunjang (utilitas) yang tepat dan ekonomis.
  3. Keselamatan kerja.
  4. Memberikan kebebasan bergerak yang cukup leluasa di antara peralatan.
  5. Kemudahan pemeliharaan dan perbaikan peralatan.
  6. Adanya perluasan pabrik di masa mendatang.
  7. Pengaturan jalan, bangunan dan tata lingkungan yang ada.
Dalam hal ini, pengaturan tata letak pabrik Biodiesel dilakukan dengan mempertimbangkan hal-hal di atas. Untuk itu, penempatan bangunan dalam kawasan pabrik direncanakan sebagai berikut:
1.      Daerah Bahan Baku dan Produk
Fasilitas penyimpanan bahan baku dan produk diletakkan di daerah yang mudah dijangkau oleh truk sehingga kegiatan bongkar muat barang dapat berjalan lancar dan tidak mengganggu kelancaran proses lain.
2.      Daerah Proses
Daerah proses merupakan tempat berlangsungnya proses produksi. Daerah ini diletakkan pada lokasi yang memudahkan suplai bahan baku dari tempat penyimpanan dan pengiriman produk ke daerah penyimpanan produk serta memudahkan pengawasan dan perbaikan alat-alat proses. Tata letak peralatan proses diatur sehingga tercapai efisiensi proses, keselamatan dan kenyamanan kerja. Hal ini meliputi penempatan alat yang sesuai dengan urutan proses, pengelompokan alat untuk memudahkan pemeriksaan, perawatan dan lalu lintas.
3.      Daerah Pemeliharaan dan Perawatan Pabrik
Daerah ini merupakan lokasi untuk melakukan kegiatan pemeliharaan dan perbaikan peralatan pabrik berupa bengkel teknik dan gudang teknik. Daerah ini diletakkan di luar daerah proses karena adanya aktifitas di dalam bengkel yang berakibat fatal bagi jalannya proses. Daerah ini juga diletakkan di daerah proses sehingga jika ada alat-alat utama proses yang rusak dapat diperbaiki dengan segera. Untuk itu diperlukan space yang cukup di antara alat proses untuk melakukan pemeliharaan dan perawatan.
4.      Daerah Quality Control dan R & D
Daerah ini merupakan lokasi untuk melakukan pengontrolan terhadap kualitas bahan baku yang akan digunakan dan produk yang dihasilkan. Dalam daerah ini juga dilakukan kegiatan penelitian dan pengembangan yang bertujuan untuk perbaikan atau pengembangan proses dan produk. Oleh karena itu, daerah ini di letakkan berdekatan dengan daerah proses.
5.      Daerah Sarana Penunjang (utilitas)
Daerah ini merupakan proses berupa penyediaan air, listrik dan bahan bakar. Daerah ini diletakkan tidak jauh dari daerah proses agar biaya pemipaan ke daerah proses menjadi lebih ekonomis.
6.      Daerah Administrasi dan Perkantoran
Daerah administrasi dan perkantoran merupakan daerah pusat kegiatan administrasi pabrik, baik untuk urusan dengan pihak luar maupun urusan pihak dalam.
7.      Daerah Fasilitas Umum
Fasilitas umum seperti area parkir, ruang ibadah, kantin, poliklinik, jalur hijau dan lain-lain perlu diadakan. Penempatan fasilitas umum ini diletakkan sedemikian rupa agar seluruh karyawan dapat memanfaatkannya dan perjalanan yang diperlukan oleh karyawan antara gedung seminimal mungkin.
8.   Pos Keamanan
Pos keamanan dapat diletakkan pada pintu luar dan titik-titik yang dianggap perlu. Pos keamanan ini diperlukan agar keamanan pabrik dapat terjaga selama 24 jam.