Pembuatan Bioethanol

Disusun oleh Pendy patulasa

BAB I

PENDAHULUAN

Indonesia merupakan salah satu negara dengan wilayah yang luas danmempunyai berbagai kekayaan alam yang melimpah. Sumber daya alam minyak bumi adalah salah satu kekayaan alam yang potensial untuk kepentingan masyarakat. Hasil dari minyak bumi sebagai sumber energi digunakan untukberbagai kebutuhan masyarakat dan juga merupakan penunjang kegiatanproduksi. Sehingga minyak bumi merupakan salah satu penunjang perekonomian negara yang sangat besar. Kemajuan perekonomian sangat dipengaruhi hasil dari minyak bumi sebagai sumber energi. Pada saat kebutuhan minyak bumi semakin meningkat , cadangan minyak bumi ternyata semakin menipis. Sehingga pada saat ini yang terjadi produksi minyak bumi semakin menurun dan berakibat pada krisis energi, dimana minyak bumi sebagai sumber energi menjadi barang yang langka dan mahal dimana harga minyak mentah dunia berkisar pada level US$60 per barel (sumber: Agarwal, Progress in Energy and Combustion Science 33, 2007). Bahkan menembus US$ 90 per barel (Kompas, 16 Februari 2008). Hal itu disebabkan minyak bumi merupakan sumber energi yang tidak dapat terbarukan. Dengan munculnya krisis energi, maka semakin banyak berbagai permasalahan dibidang energi.

Salah satu sumber energi alternatif yang dihasilkan dari pembuatan minyak nabati kita kenal adalah biofuel yaitu bioetanol sebagai pengganti bensin. Dengan sumber daya alam nabati yang sangat melimpah dan dengan kemajuan IPTEK maka dapat dimanfaatkan untuk pembuatan energi alternatif. Pembuatan bioetanol sebagai energi alternatif untuk menjawab permasalahan dibidang energi dimana kebutuhan bensin yang meningkat sehingga mendesak untuk segera diproduksi bioethanol dalam skala besar.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 PENGERTIAN ETHANOL

Alkohol atau etanol adalah bahan kimia yang banyak digunakan dalam industri baik sebagai pelarut atau solven dan juga sebagai bahan baku industri kimia yang lain seperti pembuatan etil asetat. Hampir semua industri memerlukan etanol: farmasi, industri minuman/makanan, bidang kdokteran, industri kimia dan lain-lain. Pada dua dasa warsa belakang ini, juga banyak dipakai sebagai bahan bakar yang disebut gasohol yaitu campuran bensin dan ethanol dengan komposisi 10% etanol dan 90% bensin. Salah satu program pemerintah dalam pemakaian bioethanol sebagai campuran bensin (disebut bahan bakar gasohol) dalam bidang transportasi akan meningkatkan pemakain bioethanol di Indonesia. Konsumsi BBM (bensin) untuk transportasi sekitar 17,17 kilo liter, sementara itu produksi ethanol baru sekitar 1% dari konsumsi bensin nasional sedangkan target pemerintah dalam pemakaian bioethanol sebesar 5% (Sumber: Dept. Energi dan sumber daya mineral, 2006). Disamping itu pemerintah merencanakan pemakain bioethanol sebagai sumber bahan baker untuk pembangkit listrik PLN (Sumber: Tempo 13 Februari 2008). Yang telah cukup lama menggunakan gasohol secara nasional negara Brazil, di negara asia yang telah mempersiapakan adalah Thailand. Produksi bioethanol di dunia hanya disuplai oleh beberapa negara : Brazil, Amerika Serikat, India, Cina, Australia, Cuba, Thailand. Saat ini Brazil merupakan negara yang telah sukses dalam pengembangan bioethanol dimana industri bioethanol menyumbang 3% GBP, menyerap lapangan kerja sebanyak 4 juta orang dan berhasil mengembangkan mobil berbahan bakar ethanol dengan industri automotif terkenal Fiat, Peugeot, VW, GM, Renault, Ford. Penggunaan bioethanol sebagai bahan bakar automotif di Brazil tidak hanya memberikan benefit dalam mengurangi ketergantungan pada bensin/BBM dari minyak fosil tapi juga

memberikan keuntungan : membuka lapangan pekerjaan bagi petani, memanfaatkan lahan pertanian menjadi lebih produktif disamping mengurangi efek samping pencemaran lingkungan dan global warming (sumber: Oswaldo Lucon et al., Bioethanol The Way Forward, 2006) . Ethanol yang dipakai untuk bahan bakar atau campuran bahan bakar

memerlukan konsentrasi yang tinggi (mendekati 100%). Untuk industri farmasi atau untuk keperluan sterilisasi di bidang kedokteran, alkohol atau ethanol yang dipakai tidak perlu konsentrasi yang tinggi (tidak perlu mendekati 100%), akan tetapi konsentrasi yang dibutuhkan kurang lebih sekitar 70-80% saja dengan impuritas air. Etanol untuk keperluan ini dikategorikan sebagai alkohol food grade, untuk itu mulai bahan baku, bahan pembantu dan juga pengencer bahan baku (yang berupa air) serta bahan aditive yang dipakai haruslah yang food grade, baik pada saat fermentasi (proses pembuatan ethanol) maupun pada saat distilasi (proses pemurnian ethanol).

Produksi bioetanol dari bahan baku molases meliputi beberapa tahapan proses

sbb:

1. Pengolahan awal

Bahan baku yang mudah dikonversikan menjadi alkohol adalah bahan yang mengandung gula. Pada rancangan ini digunakan bahan baku molasses (tetes). Untuk memproduksi ethanol 4 Kiloliter/hari dibutuhkan bahan baku molasses sebanyak 9000 L/hari. Bahan baku tetes diperoleh dari hasil samping pabrik gula. Bahan baku molasses dengan kadar minimal 50 °Brix bisa digunakan untuk memproduksi alkohol. Bahan baku molases selain digunakan untuk proses fermentasi juga digunakan untuk pembiakan yeast (seed fermenter). Pada proses pembuatan adonan/bibit dilakukan dengan pengenceran molasses, penambahan pupuk dan asam sulfat.

2. Fermentasi

Fermentasi dilakukan dengan menambahkan yeast pada bahan yang sudah dilakukan pengolahan awal dan reaksi berlangsung 50 jam. Konversi alkohol menghasilkan mesh yang mengandung etanol degan kadar 10-12 %. Proses peragian ini berjalan baik pada suhu 50 °C, dan dilakukan di dalam reaktor fermenter yang dilengkapi dengan pendingin untuk mencegah kenaikan suhu saat fermentasi berlangsung.

3. Distilasi

Distilasi ini adalah tahapan yang sangat penting pada produksi bioetanol dimana proses pemurnian etanol dilakukan dengan pemanasan. Pada tahapan ini etanol dimurnikan sampai mencapai grade yang dinginkan. Pemurnian etanol dengan distilasi ini melalui dua tahapan dimana setiap alat distilasi dilengkapi dengan unit pendukung seperti condensor, heat exchanger termasuk boiler yang digunakan untuk membangkitkan uap yang digunakan pada distilasi ini. Pada distilasi pertama, untuk pemanasan digunakan uap bersuhu 120-140 °C yang dimasukkan langsung (open steam) untuk memisahkan etanol dari komponen organik, katalis, dan impuritas yang lain sampai kemurniannya mencapai 45 – 60% . Distilasi kedua memisahkan etanol dari impuritas lain, seperti besi, magnesium, minyak fusel dll. Pada hasil atas diperoleh etanol dengan kadar sekitar 96 %. Tangki –tangki penampung (storage) disiapkan untuk menampung produk ethanol disamping tangki untuk menampung bahan baku molasses.

2.2 KARAKTERISTIK BAHAN BAKAR ETHANOL

Salah satu bahan bakar yang dapat digunakan untuk menggantikan bensin adalah ethanol. Ethanol yang sering juga disebut etil alkohol rumus kimianya adalah , bersifat cair pada temperature kamar. Ethanol dapat dibuat dari proses pemasakan, fermentasi dan distilasi beberapa jenis tanaman seperti tebu, jagung, singkong atau tanaman lain yang kandungan karbohidatnya tinggi. Bahkan dalam

beberapa penelitian ternyata ethanol juga dapat dibuat dari selulosa atau limbah hasil pertanian (biomassa). Sehingga ethanol memiliki potensi cukup cerah

sebagai pengganti bensin. Bebarapa karakteristik bahan bakar yang

mempengaruhi kerja mesin bensin adalah :

• Bilangan Oktan

Ethanol memiliki angka oktan yang lebih tinggi daripada bensin yaitu research octane 108 dan motor octane 92. Angka oktan pada bahan bakar mesin Otto menunjukkan kemampuannya menghindari terbakarnya campuran udara bahan bakar sebelum waktunya. Jika campuran udara bahan baker terbakar sebelum waktunya akan menimbulkan fenomena knocking yang berpotensi menurunkan daya mesin, bahkan bisa menimbulkan kerusakan serius pada komponen mesin.

• Nilai Kalor

Nilai kalor suatu bahan bakar menunjukkan seberapa besar energi yang terkandung didalamnya. Nilai kalor ethanol sekitar 67% nilai kalor bensin, hal ini karena adanya oksigen dalam struktur ethanol. Berarti untuk mendapatkan energi yang sama jumlah ethanol yang diperlukan akan lebih besar. Adanya oksigen dalam ethanol juga mengakibatkan campuran menjadi lebih ‘miskin/lean’ jika dibandingkan dengan bensin, sehingga campuran harus dibuat lebih kaya untuk mendapatkan unjuk kerja yang diinginkan.

• Volatility

Volatility suatu bahan bakar menunjukkan kemampuannya untuk menguap. Sifat ini penting, kerena jika bahan bakar tidak cepat menguap maka bahan bakar akan sulit tercampur dengan udara pada saat terjadi pembakaran. Zat yang sulit menguap tidak dapat digunakan sebagai bahan bakar mesin bensin meskipun memiliki nilai kalor yang besar. Namun demikian bahan bakar yang terlalu mudah menguap juga berbahaya karena mudah terbakar.

• Panas Laten Penguapan

Ethanol memiliki panas penguapan (heat of vaporization) yang tinggi. Ini berarti ketika menguap ethanol akan memerlukan panas yang lebih besar, dimana panas ini akan diserap dari silinder sehingga dikhawatirkan temperaturnya puncak akan rendah. Padahal agar pembakaran terjadi secara efisien maka temperatur mesin tidak boleh terlalu rendah. Pada kenyataannya karena pembakaran berlangsung sangat cepat panas tersebut tidak akan sempat terserap, sehingga dengan bahan bakar ethanol penurunan temperatur hanya berkisar antara 20-40 F.

• Emisi gas buang

Ethanol memiliki satu molekul OH dalam susunan molekulnya. Oksigen yang inheren didalam molekul ethanol tersebut membantu penyempurnaan pembakaran antara campuran udara bahan bakar dalam silinder. Semakin sempurna pembakaran maka emisi UHCnya akan semakin rendah. Ditambah dengan rentang keterbakaran (flammability) yang lebar yakni 4.3-19 vol dibandingkan dengan gasoline yang memiliki rentang keterbakaran 1.4 – 7.6 vol, pembakaran campuran udara –ethanol menjadi lebih baik. Hal inilah yang dipercaya sebagai factor penyebab relatif rendahnya emisi CO dibandingkan dengan pembakaran udaragasolin.. Karena temperatur puncak dalam silinder lebih rendah dibanding dengan pembakaran bensin, maka emisi NO, yang dalam kondisi atmosfer akan membentuk NO2 yang bersifat racun, juga akan turun. Selain itu pendeknya rantai karbon pada ethanol menyebabkan emisi UHC pada pembakaran ethanol relative lebih rendah dibandingkan dengan bensin yakni berselisih hingga 130 ppm (Yuksel dkk, 2004)

2.3 CAMPURAN ETHANOL DENGAN BENSIN

Pemakaian ethanol murni secara langsung pada mesin bensin akan sulit karena diperlukan banyak modifikasi. Pada temperatur rendah ethanol akan sulit terbakar, sehingga dengan ethanol murni mesin akan sulit starting. Pencampuran ethanol dengan bensin akan mempermudah starting pada temperatur rendah. Sifat ethanol murni yang korosif dapat merusak komponen mesin seperti alumunium, karet , timah, plastik dll. Mencampur ethanol dengan bensin akan menghasilkan gasohol. Komposisi campuran dapat bervariasi. Selama ini pabrikan mobil Ford telah mengembangkan mobil berbahan bakar ethanol mulai dari E20 sampai E85, E20 berarti 20% ethanol dan 80% bensin. Keuntungan dari pencampuran ini adalah bahwa ethanol cenderung akan menaikkan bilangan oktan dan mengurangi emisi CO2. Berdasarkan penelitian B2TP BPPT gasohol dengan porsi bioethanol hingga 20% bisa langsung digunakan pada mesin otomotif tanpa menimbulkan masalah teknis dan sangat ramah lingkungan. Kadar C dari hasil uji pada rpm 2500 untuk gasohol 20% tercatat 0.76% CO, sedangkan premium 3.66% dan pertamax 2.85. Satu hal yang harus diteliti lagi adalah pada kondisi tertentu bensin agak sulit bercampur dengan ethanol karena molekul ethanol yang bersifat polar akan sulit tercampur secara merata dengan bensin yang bersifat non polar terutama dalam kondisi cair. Dan ethanol juga cenderung menyerap air yang juga bersifat polar.

2.4  PENGARUH PEMAKAIAN ETHANOL TERHADAP UNJUK KERJA     MESIN

Mesin yang berbahan bakar alkohol secara teoritis akan memiliki unjuk kerja yang lebih tinggi atau minimal sama dengan yang berbahan baker bensin. Hal ini disebabkan karena ethanol memiliki bilangan oktan yang lebih tinggi sehingga memungkinkan penggunaan rasio kompresi yang lebih tinggi pada mesin Otto. Korelasi antara efisiensi dengan rasio kompresi berimplikasi pada fakta bahwa bahwa mesin Otto berbahan bakar ethanol (sebagian atau seluruhnya ) memiliki efisiensi yang lebih tinggi dibandingkan dengan bahan bakar bensin (Yuksel dkk, 2004), (Al-Baghdadi, 2003). Untuk rasio campuran ethanol :bensin mencapai 60:40 tercatat peningkatan efisiensi hingga 10% ( Yuksel dkk, 2004). Tingkat keekonomisan suatu bahan bakar secara langsung tergantung dari seberapa kaya campuran udara bahan bakarnya dan hal ini tergantung dari seberapa besar ukuran main jet pada karburator . Ethanol memerlukan campuran yang lebih kaya daripada bensin, tetapi karena bilangan oktannya yang lebih tinggi maka pembakaran ethanol lebih efisien. Untuk mengetahui secara detail tingkat keekonomisan ethanol jika dibandingkan dengan bensin tentunya diperlukan kajian dan penelitian yang lebih mendalam. Dari penelitian B2TP BPPT konsumsi bahan bakar dengan menggunakan gasohol 20% angkanya mecapai 23.25 gr/jam, sedangkan pada premium mencapai 23 gr/jam dan pertamax 20.57 gr/jam.

2.5  MODIFIKASI MESIN

Secara umum ada beberapa modifikasi yang harus dilakukan pada mesin berbahan bakar ethanol atau gasohol, salah satunya adalah karburator. Diameter main jet orifice menunjukkan seberapa miskin atau kaya campuran yang akan masuk ruang bakar, semakin kecil lubangnya campuran semakin miskin. Karena ethanol memerlukan campuran yang lebih kaya maka lubang tersebut harus diperbesar. Selain itu mungkin akan diperlukan tambahan alat yang memungkinkan pencampuran ehanol dengan bensin agar lebih merata. Untuk memperoleh keuntungan dari sifat antiknocking yang dimiliki ethanol maka ignition timing harus diubah. Jika pada umumnya mesin yang 101 berbahan bakar bensin waktu penyalaan adalah 8-10° sebelum TMA, karena ethanol memiliki bilangan oktan lebih tinggi maka ignition timing dapat dimajukan.

Masih terkait dengan bilangan oktan hal lain yang dapat dimodifikasi adalah perbandingan kompresi. Agar lebih optimal perbandingan kompresi dapat dinaikkan menjadi 14-15 atau minimal 12. Namun pengubahan perbandingan kompresi juga memperhatikan kekuatan material lain seperti connecting rod, bearing, dll.

2.6 KENDALA DAN UPAYA PENGEMBANGAN PRODUKSI BIO-ETHANOL

Produksi ethanol/bio-ethanol harus mempertimbangkan keekonomiannya dari dua sisi kepentingan, yaitu sisi produsen ethanol/bio-ethanol yang memerlukan bahan baku produksi tanaman dengan harga rendah, dan dari segi petani penghasil bahan baku yang menginginkan produksi tanamannya dibeli dengan harga tinggi dan biaya produksi paling rendah. Hal tersebut disebabkan nilai produksi tanaman adalah sebagai biaya pengeluaran untuk pembelian bahan baku bagi produsen ethanol/bio-ethanol. Oleh karena itu, keekonomian program pemanfaatan ethanol/bio-ethanol untuk bahan bakar kendaraan bukan saja ditentukan oleh harga bahan bakar premium saja, tetapi ditentukan pula oleh harga bahan baku pembuatan ethanol/bio-ethanol dalam hal ini produksi tanaman.

2.7  Kendala Pengembangan Produksi Bio-Ethanol

Dalam memenuhi program pemanfaatan ethanol/bio-ethanol untuk bahan bakar kendaraan, pemerintah telah membuat road map teknologi bio-ethanol, yaitu pada periode tahun 2005-2010 dapat memanfaatkan bio-ethanol sebesar 2% dari konsumsi premium (0.43 juta kL), kemudian pada periode tahun 2011-2015, persentase pemanfaatan bio-ethanol ditingkatkan menjadi 3% dari konsumsi premium (1.0 juta kL), dan selanjutnya pada periode tahun 2016-2025, persentase pemanfaatan bio-ethanol ditingkatkan menjadi 5% dari konsumsi premium (2.8 juta kL). Namun untuk merealisasikan road map teknologi bio- Prospek Pengembangan Bio-fuel sebagai Substitusi Bahan Bakar Minyak ethanol harus melibatkan banyak pihak baik dari sisi Pemerintah maupun Swasta.

Mengingat sampai saat ini belum ada sinergi yang diwujudkan dalam satu

dokumen rencana strategis yang komprehensif dan terpadu, sehingga akan timbul

beberapa kendala yang harus diatasi. Beberapa kendala tersebut, meliputi:

• Rencana pengembangan lahan untuk tanaman penghasil bahan baku bioethanol

yang dibuat oleh Departemen Pertanian dan Departemen Kehutanan belum terkait langsung dengan rencana pengembangan bioethanol di sektor energi.

• Rencana Pemerintah dalam pengembangan energi dan instrument kebijakan yang diperlukan dalam pengembangan bio-ethanol belum terkait langsung dengan rencana dari para pihak pelaku bisnis bio-ethanol dan pengelola lahan pertanian yang sangat luas untuk menghasilkan bahan baku; dan

• Ketidakpastian resiko investasi dalam komersialisasi pengembangan bioethanol

dan belum terbentuknya rantai tata niaga bio-ethanol. Agar kendala tersebut dapat diatasi harus didukung adanya kebijakan Pemerintah mengenai pertanian dan kehutanan yang terkait dengan peruntukan lahan, kebijakan insentif bagi pengembangan bio-ethanol, tekno-ekonomi produksi dan pemanfaatan bio-ethanol, sehingga ada kejelasan informasi bagi pengusaha yang tertarik dalam bisnis bio-ethanol.

3.2 Upaya Pengembangan Bio-Ethanol

Dalam upaya pengembangan bio-ethanol diperlukan adanya beberapa langka yang harus dilakukan, yaitu:

• Menyusun agenda bersama untuk mendapatkan konsensus terhadap program yang komprehensif dan terpadu agar supaya memberikan hasil yang konkret dan maksimal, antara lain melalui penetapan sasaran dan upaya pencapaiannya untuk produksi, distribusi dan pemakaian bio-ethanol serta penjabaran agenda dan program implementasi yang konkret.

• Melakukan inventarisasi dan evaluasi secara rinci berbagai peluang dan tantangan untuk investasi bio-ethanol, khususnya berbagai insentif yang diperlukan

• Membangun rantai tata niaga bio-ethanol secara bertahap yang difasilitasi oleh Pemerintah

• Menyatukan semua rencana pengembangan bio-ethanol dari berbagai pihak

terkait dalam suatu ”Blueprint Pengembangan Bio-fuel” yang dapat dijadikan pegangan bagi para stakeholder.

BAB III

PROSES PEMBUATAN BIOETHANOL

Produksi ethanol/bio-ethanol (alkohol) dengan bahan baku tanaman yang mengandung pati atau karbohydrat, dilakukan melalui proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut.

Glukosa dapat dibuat dari pati-patian, proses pembuatannya dapat dibedakan berdasarkan zat pembantu yang dipergunakan, yaitu Hydrolisa asam dan Hydrolisa enzyme. Berdasarkan kedua jenis hydrolisa tersebut, saat ini hydrolisa enzyme lebih banyak dikembangkan, sedangkan hydrolisa asam (misalnya dengan asam sulfat) kurang dapat berkembang, sehingga proses pembuatan glukosa dari pati-patian sekarang ini dipergunakan dengan hydrolisa enzyme. Dalam proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air dilakukan dengan penambahan air dan enzyme; kemudian dilakukan proses peragian atau fermentasi gula menjadi ethanol dengan menambahkan yeast atau ragi. Reaksi yang terjadi pada proses produksi ethanol/bio-ethanol secara sederhana ditujukkan pada reaksi 1 dan 2.

H2O

(C6H10O5)n ————————-! N C6H12O6 (2)

enzyme

(pati) (glukosa)

(C6H12O6)n ———————— ! 2 C2H5OH + 2 CO2. (3)

yeast (ragi)

(glukosa) (ethanol)

Selain ethanol/bio-ethanol dapat diproduksi dari bahan baku tanaman yang

mengandung pati atau karbohydrat, juga dapat diproduksi dari bahan tanaman yang mengandung selulosa, namun dengan adanya lignin mengakibatkan proses penggulaannya menjadi lebih sulit, sehingga pembuatan ethanol/bio-ethanol dari selulosa tidak perlu direkomendasikan. Meskipun teknik produksi ethanol/bioethanol merupakan teknik yang sudah lama diketahui, namun ethanol/bio-ethanol untuk bahan bakar kendaraan memerlukan ethanol dengan karakteristik tertentu yang memerlukan teknologi yang relatif baru di Indonesia antara lain mengenai neraca energi (energy balance) dan efisiensi produksi, sehingga penelitian lebih lanjut mengenai teknologi proses produksi ethanol masih perlu dilakukan. Secara singkat teknologi proses produksi ethanol/bio-ethanol tersebut dapat dibagi dalam tiga tahap, yaitu gelatinasi, sakharifikasi, dan fermentasi.

Proses Gelatinasi

`Dalam proses gelatinasi, bahan baku ubi kayu, ubi jalar, atau jagung dihancurkan dan dicampur air sehingga menjadi bubur, yang diperkirakan mengandung pati 27-30 persen. Kemudian bubur pati tersebut dimasak atau dipanaskan selama 2 jam sehingga berbentuk gel. Proses gelatinasi tersebut dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu:

• Bubur pati dipanaskan sampai 130oC selama 30 menit, kemudian didinginkan sampai mencapai temperature 95oC yang diperkirakan memerlukan waktu sekitar ¼ jam. Temperatur 95oC tersebut dipertahankan selama sekitar 1 ¼ jam, sehingga total waktu yang dibutuhkan mencapai 2 jam.

• Bubur pati ditambah enzyme termamyl dipanaskan langsung sampai mencapai temperatur 130oC selama 2 jam. Gelatinasi cara pertama, yaitu cara pemanasan bertahap mempunyai keuntungan, yaitu pada suhu 95oC aktifitas termamyl merupakan yang paling tinggi, sehingga mengakibatkan yeast atau ragi cepat aktif. Pemanasan dengan suhu tinggi (130oC) pada cara pertama ini dimaksudkan untuk memecah granula pati, sehingga lebih mudah terjadi kontak dengan air enzyme. Perlakuan pada suhu tinggi tersebut juga dapat berfungsi untuk sterilisasi bahan, sehingga bahan tersebut tidak mudah terkontaminasi. Gelatinasi cara kedua, yaitu cara pemanasan langsung (gelatinasi dengan enzyme termamyl) pada temperature 130oC menghasilkan hasil yang kurang baik, karena mengurangi aktifitas yeast. Hal tersebut disebabkan gelatinasi dengan enzyme pada suhu 130oC akan terbentuk tri-phenyl-furane yang mempunyai sifat racun terhadap yeast. Gelatinasi pada suhu tinggi tersebut juga akan berpengaruh terhadap penurunan aktifitas termamyl, karena aktifitas termamyl akan semakin menurun setelah melewati suhu 95oC. Selain itu, tingginya temperature tersebut juga akan mengakibatkan half life dari termamyl semakin pendek, sebagai contoh pada temperature 93oC, half life dari termamyl adalah 1500 menit, sedangkan pada temperature 107oC, half life termamyl tersebut adalah 40 menit (Wasito, 1981). Hasil gelatinasi dari ke dua cara tersebut didinginkan sampai mencapai 55o C, kemudian ditambah SAN untuk proses sakharifikasi dan selanjutnya difermentasikan dengan menggunakan yeast (ragi) Saccharomyzes ceraviseze.

Fermentasi

Proses fermentasi dimaksudkan untuk mengubah glukosa menjadi ethanol/bio-ethanol (alkohol) dengan menggunakan yeast. Alkohol yang diperoleh dari proses fermentasi ini, biasanya alkohol dengan kadar 8 sampai 10 persen volume. Sementara itu, bila fermentasi tersebut digunakan bahan baku gula (molases), proses pembuatan ethanol dapat lebih cepat. Pembuatan ethanol dari molases tersebut juga mempunyai keuntungan lain, yaitu memerlukan bak fermentasi yang lebih kecil. Ethanol yang dihasilkan proses fermentasi tersebut perlu ditingkatkan kualitasnya dengan membersihkannya dari zat-zat yang tidak diperlukan.

Alkohol yang dihasilkan dari proses fermentasi biasanya masih mengandung gasgas antara lain CO2 (yang ditimbulkan dari pengubahan glucose menjadi ethanol/bio-ethanol) dan aldehyde yang perlu dibersihkan. Gas CO2 pada hasil fermentasi tersebut biasanya mencapai 35 persen volume, sehingga untuk memperoleh ethanol/bio-ethanol yang berkualitas baik, ethanol/bio-ethanol tersebut harus dibersihkan dari gas tersebut. Proses pembersihan (washing) CO2 dilakukan dengan menyaring ethanol/bio-ethanol yang terikat oleh CO2, sehingga

dapat diperoleh ethanol/bio-ethanol yang bersih dari gas CO2). Kadar ethanol/bio-ethanol yang dihasilkan dari proses fermentasi, biasanya hanya mencapai 8 sampai 10 persen saja, sehingga untuk memperoleh ethanol yang berkadar alkohol 95 persen diperlukan proses lainnya, yaitu proses distilasi. Proses distilasi dilaksanakan melalui dua tingkat, yaitu tingkat pertama dengan beer column dan tingkat kedua dengan rectifying column. Definisi kadar alkohol atau ethanol/bio-ethanol dalam % (persen) volume adalah “volume ethanol pada temperatur 15oC yang terkandung dalam 100 satuan volume larutan ethanol pada temperatur tertentu (pengukuran).“ Berdasarkan BKS Alkohol Spiritus, standar temperatur pengukuran adalah 27,5o C dan kadarnya 95,5% pada temperatur 27,5 o C atau 96,2% pada temperatur 15o C (Wasito, 1981).

Pada umumnya hasil fermentasi adalah bio-ethanol atau alkohol yang mempunyai kemurnian sekitar 30 – 40% dan belum dpat dikategorikan sebagai fuel based ethanol. Agar dapat mencapai kemurnian diatas 95% , maka lakohol hasil fermentasi harus melalui proses destilasi.

Distilasi :

Sebagaimana disebutkan diatas, untuk memurnikan bioetanol menjadi berkadar lebih dari 95% agar dapat dipergunakan sebagai bahan bakar, alkohol hasil fermentasi yang mempunyai kemurnian sekitar 40% tadi harus melewati proses destilasi untuk memisahkan alkohol dengan air dengan memperhitungkan perbedaan titik didih kedua bahan tersebut yang kemudian diembunkan kembali.

Untuk memperoleh bio-ethanol dengan kemurnian lebih tinggi dari 99,5%

atau yang umum disebut fuel based ethanol, masalah yang timbul adalah sulitnya memisahkan hidrogen yang terikat dalam struktur kimia alkohol dengan cara destilasi biasa, oleh karena itu untuk mendapatkan fuel grade ethanol dilaksanakan pemurnian lebih lanjut dengan cara Azeotropic destilasi.

BAB IV

KESIMPULAN

1. Alkohol/bio-ethanol dapat diproduksi dari tanaman yang mengandung pati atau

karbohydrat, dilakukan melalui proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larutair. Proses pembuatan glukosa dibedakan berdasarkan zat pembantu yang dipergunakan,yaitu Hydrolisa asam dan Hydrolisa enzyme. Selanjutnya dilakukan proses peragian ataufermentasi gula menjadi ethanol dengan menambahkan yeast atau ragi.

2. Keekonomian program pemanfaatan ethanol/bio-ethanol untuk bahan bakar  kendaraan bukan saja ditentukan oleh harga bahan bakar premium saja, tetapi ditentukan pula oleh harga bahan baku pembuatan ethanol/bio-ethanol, oleh karenanya produksi ethanol/bioethanol harus mempertimbangkan keekonomiannya dari dua sisi kepentingan, yaitu sisi produsen ethanol/bio-ethanol dan dari segi petani penghasil bahan baku.

3. Sampai saat ini belum ada sinergi yang diwujudkan dalam satu dokumen rencana strategis yang komprehensif dan terpadu, sehingga akan timbul beberapa kendala yang harus diselesaikan. Namun agar kendala tersebut dapat diatasi harus didukung adanya kebijakan Pemerintah mengenai pertanian dan kehutanan yang terkait dengan peruntukan lahan, kebijakan insentif bagi pengembangan bio-ethanol, tekno-ekonomi produksi dan pemanfaatan bio-ethanol, sehingga ada kejelasan informasi bagi pengusaha yang tertarik dalam bisnis bio-ethanol.

4.  Karena ethanol memiliki angka oktan yang lebih tinggi daripada bensin maka perbandingan kompresi yang bisa dipakai juga lebih tinggi, dan efisiensi thermal teoritisnya akan lebih tinggi, sehingga secara teoritis pencampuran ethanol dengan bensin akan meningkatkan efisiensi mesin.

5.   Dari sifat fisisnya ethanol dapat terbakar lebih sempurna, sehingga gas buang lebih ramah lingkungan.

DAFTAR PUSTAKA

1. Arismunandar, Wiranto, 2000, Penggerak Mula: Motor Bakar Torak,  Penerbit ITB, Edisi kelima cetakan kesatu, Bandung.

2. Arends, BPM., dan Barendschot, H. ,2000,Motor Bensin, Penerbit Erlangga Jakarta.

3. Cengel, Yunus A., dan Boles, Michael A., 1994,Thermodynamic: AnEngineering Approach,Mc. Graw-Hill Inc., United State of America.

4. Anonim, 2004, Petunjuk Praktikum Motor Bakar, Laboratorium Konversi Energi , JurusanTeknik Mesin, Fakultas Teknik UGM.

5. Indartono, Yuli, 2005, Bio-ethanol Alternatif Energi Terbarukan: Kajian Prestasi Mesin dan Implementasi di Lapangan,http:/www.energi.lipi.go.id.

6. www. Wikipedia.com, Alcohol Fuels.

7. www.afdc.doe.gov.

8. www.energi.lipi.go.id

9. www.ethanol.org

10. http://journeytoforever.org/biofuel_library/ethano

11.  BPPT, Kajian Lengkap Prospek Pemanfaatan Biodiesel Dan BioethanolPada SektorTransportasi Di Indonesia. 2005.Prospek Pengembangan Bio-fuel sebagai Substitusi Bahan Bakar Minyak

12. Balai Besar Teknologi Pati-BPPT, Kelayakan Tekno-Ekonomi Bio-Ethanol Sebagai Bahan Bakar Alternatif Terbarukan, 27 Januari 2005.

13. Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, Blue Print Pengelolaan Energi Nasional 2005-2025, Pola Pikir Pengelolaan Energi Nasional, 2005.

14 . Ir. Sutijastoto, MA, Kebijakan Energi Mix, Juni 2005.

About nunulasa
Idealis yang realistis, Selalu Optimis dan Mudah Beradaptasi.

One Response to Pembuatan Bioethanol

  1. damzone89 says:

    bagusss…..

    langsung selesei nih ngerjain tugasnya…
    thanks brow…..

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: