Saturday 14 September 2013

Pembuatan Bio-etanol



CARA MEMBUAT BAHAN BAKAR BENSIN (BIOETANOL)


LATAR BELAKANG
Tingginya harga bahan bakar minyak, salah satunya adalah bensin, membuat rakyat kecil semakin berat untuk menghadapi dinamika hidup sehari-hari. Berbagai penelitian telah dilakukan oleh para ahli untuk menghasilkan bahan bakar dari sumber lain sebagai bahan bakar alternatif. Salah satu yang sedang mendapat perhatian serius adalah pemanfaatan sumber nabati sebagai bahan bakar. Bahan bakar nabati selain ramah lingkungan, juga merupakan sumber bahan bakar yang bisa diperbarui karena sumber bahan bakar tersebut bisa ditanam dan dikembangkan.
Salah satu pencapaian positif dari penelitian tersebut adalah pemanfaatan bioetanol sebagai sumber bahan bakar. Beberapa sumber bahan baku yang bisa digunakan untuk memproduksi bioetanol tersebut diantaranya adalah beras, ubi, jagung, dan jarak.
Besarnya penggunaan etanol menjadi bahan bakar tidak lepas dari tumbuhnya kesadaran manusia terhadap dampak lingkungan. Bayangkan saja, BBM telah distempel sebagai sumber utama polusi dunia, sementara etanol (bioetanol) terbukti merupakan bahan bakar terbarui yang ramah lingkungan. Tidak hanya itu, biaya pembuatannya pun relatif lebih sederhana dan lebih murah, serta tidak harus berburu sampai ke lepas pantai untuk mendapatkan sumber minyaknya.
Di samping itu, kehadiran etanol mampu mengurangi beban impor BBM. Khusus untuk Indonesia, selain bisa mengatasi krisis bahan bakar rumah tangga seperti minyak tanah dan gas, juga bisa mendongkrak peningkatan jumlah tenaga kerja yang sangat luar biasa, dan sangat cocok dikembangkan di kawasan perkebunan tanaman pangan.

TINJAUAN PUSTAKA

Proses Pembuatan Etanol
Sebelum kita mulai melangkah pada cara-cara pembuatan etanol, ada baiknya kita mengetahui lebih dulu beberapa proses yang harus dilalui selama pembuatan etanol berlangsung. Proses-proses tersebut adalah Gelatinasi, Fermentasi, dan Destilasi.
1.      Proses Gelatinasi
Proses gelatinasi adalah proses pengubahan bahan baku menjadi bubur, proses pemanasan dengan 100°C, kemudian dilakukan proses pendinginan. Proses Gelatinasi dibutuhkan dalam pembuatan etanol dengan tujuan untuk mengubah karbohidrat menjadi gula sederhana.
2.      Proses Fermentasi
Proses fermentasi adalah proses perubahan gula yang dilakukan oleh ragi. Dalam hal ini, ragi dari jenis Sacaromyses C (jasad renik dari keluarga vegeta) ini melakukan proses pelepasan ikatan kimia rantai karbon dari glukosa dan fruktosa. Pelepasan itu dilakukan satu demi satu, kemudian kembali dirangkai secara kimiawi menjadi molekul etanol, gas karbon dioksida, serta menghasilkan panas. Saat melakukan pekerjaannya, ragi mengeluarkan enzim yang sangat kompleks, dan mampu merombak monosakarida menjadi etanol dan karbon diokasida.
Selama proses fermentasi, ragi yang jumlahnya miliaran ini bekerja siang dan malam tanpa diperintah. Dengan pekerjaan yang begitu rapi dan teratur, gugusan karbon yang berasal dari gula dilepaskan satu demi satu dari ikatan kimianya. Uniknya, Para ragi ini bertanggung jawab, karena tidak hanya melepaskannya, tapi disusul lagi dengan merakit kembali menjadi gugusan baru etanol. Pekerjaan yang dilakukan tanpa henti itu akhirnya mengeluarkan panas (kenaikan suhu), dan panas yang timbul justru bisa mematikan ragi. Tidak hanya itu, ragi juga bisa mati karena sudah cukup banyak alkohol yang dihasilkannya. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam proses fermentasi, yakni:
-          Kandungan monosakarida
-          Derajat keasaman, ideal antara 4,8 s/d 5
-          Temperatur mash tidak lebih dari 30°C (ragi menjadi tidak aktif pada temperatur di atas 30°C atau 32°C dan pada kadar alkohol 12%
-          Fermentasi berlangsung selama 1-2 hari

3.      Proses Distilasi
Proses distilasi adalah proses pemisahan antara alkohol dengan air dan bahan padat lainnya melalui penyulingan.

Yang Perlu Diperhatikan Saat Membuat Bahan Bakar Bensin Atau Bioetanol
1.      Menyiapkan Ragi
Untuk 1.000 liter mash, dibutuhkan sebanyak 0,5 kg ragi. Kandungan total gula yang ada pada mash berkisar antara 20-22%. Sebelumnya, ragi dibiakkan di dalam tangki berisi 10 liter mash selama kurang lebih 1 jam pada suhu maksimal 30°C.
2.      Kebersihan
Hal yang sangat penting untuk diperhatikan adalah kebersihan peralatan, karena sangat berpengaruh pada jumlah etanol yang dihasilkannya nanti. Jika peralatan yang dipakai dalam kondisi kotor, dapat dipastikan ragi dan mikro organisme liar yang berterbangan di udara bebas atau yang memang sudah lama ‘bercokol’ pada kotoran, merupakan penyebab utama terjadinya kontaminasi. Jelas ini sangat merugikan. Sebab, mikro organisme liar yang bernama Azetobacter akan menghasilkan vinegar, demikian juga dengan Lactobacillus family akan mengubah etanol menjadi asam laktat. Kalau sudah begitu jumlah etanol yang dihasilkannya akan jauh berkurang.

Proses Pembuatan Bioetanol dari Beras
Beras merupakan salah satu jenis tanaman yang memiliki sumber pati, yakni berupa senyawa karbohidrat yang kompleks. Karena itulah, sebelum dilakukan proses fermentasi, pati yang terkandung di dalam beras tersebut diubah terlebih dahulu menjadi glukosa, yakni karbohidrat yang lebih sederhana. Dalam proses penguraian pati tersebut diperlukan bantuan dari cendawan Aspergillus sp, yakni sejenis jamur pengurai makanan atau yang biasa disebut ragi.
Selama proses penguraian berlangsung, cendawan/ragi ini akan menghasilkan enzim yang bernama alfaamilase dan glikoamilase. Kedua enzim itu memiliki peran penting, yakni menguraikan pati menjadi glukosa atau gula sederhana. Setelah proses penguraian ini berlangsung, barulah fermentasi bisa dilakukan, sehingga menghasilkan etanol.
Ada beberapa cara yang dapat dilakukan untuk membuat etanol, namun pada umumnya dilakukan dengan cara sebagai berikut:
1.      Beras dicuci bersih
2.      Kemudian dimasak dengan panci sampai menjadi bubur. Selanjutnya dipanaskan dengan malat. Malat adalah beras berkecambah yang mengandung enzim pengurai pati menjadi karbohidrat yang lebih sederhana, yang disebut maltosa. Maltosa memiliki rumus molekul yang sama seperti sukrosa tetapi mengandung dua unit glukosa yang saling mengikat, sedangkan sukrosa mengandung satu unit glukosa dan satu unit fruktosa
3.      Ragi kemudian dimasukkan ke dalam bubur, lalu biarkan hangat (sekitar 35°C) selama beberapa hari sampai proses fermentasi berlangsung sempurna. Tutup rapat dan jangan biarkan udara masuk ke dalam campuran, tujuannya untuk mencegah terjadinya oksidasi etanol menjadi asam ethanoat (asam cuka). Setelah kira-kira 4-5 hari, akan keluar etanol dengan kadar etanol berkisar 90%, atau disebut juga “minyak tanah BE.40″.

(Pembentukan etanol terjadi karena enzim-enzim dalam ragi mengubah karbohidrat (maltosa atau sukrosa) menjadi lebih sederhana (glukosa dan fruktosa). Kemudian mengubah karbohidrat sederhana tersebut menjadi etanol dan karbon dioksida .
4.      Karena kadar etanol 90% ini belum cukup berfungsi sebagaimana layaknya minyak tanah, maka kadar etanol perlu ditingkatkan menjadi 95%. Kadar etanol di bawah 95% mengandung (Pb).
5.      Agar etanol inl bebas dari Pb, perlu ditambahkan batu kapur (gamping).
Dengan kadar etanol 99%, bisa digunakan sebagai campuran bensin untuk kendaraan bermotor, karena sudah cukup larut dalam bensin.

Pembuatan Bioetanol dari Limbah Buah-buahan
1.      Siapkan fermentor. Bisa dibuat dari galon atau dari drum plastik ukuran 50-100L.
2.      Masukkan sisa minuman, sisa buah-buahan, gula pasir, tetes, atau bahan manis lainnya ke dalam fermentor.
3.      Tambahkan Urea dan NPK secukupnya.
4.      Tambahkan ragi roti ke dalam fermentor secukupnya.
5.      Aduk hingga tercampur merata, dan biarkan sampai fermentasi berjalan sempurna.



Setelah fermentasi berjalan sempurna yang ditandai dengan bau etanol yang menyengat. Cairan fermentasi ini bisa didistilasi dengan menggunakan distilator



Bioetanol dengan kadar kurang dari 99% belum bisa dicampur dengan bensin. Karena kandungan airnya bisa merusak mesin. Untuk menghilangkan sisa air dilakukan dehidrasi. Caranya bisa menggunakan kapur tohor atau kapur bangunan yang banyak dijual di toko-toko material/bahan bangunan. Caranya, tambahkan kapur tohor ke dalam bioetanol 95%. Biarkan kapurnya bereaksi dan didiamkan sampai mengendap. Bioetanol distilasi sekali lagi dengan menggunakan mini distilator. Cek atau ukur kadar bioetanolnya lagi dengan menggunakan etanol meter. Jika sudah mendekati 100% sudah bisa digunakan untuk bahan bakar.

No comments:

Post a Comment