Energi Biomasa KTU 2031

K 11
BIO-ETANOL
Exsternalisasi Pengetahuan awal
( Preknowledges)
1.
2.
3.
4.
5.
Pengertian senyawa organik
Alkana, Alkena dan Alkuna
Metanol, Etanol, propanol dan butanol
Pemanfaatan alkohol
Sumber alkohol
Pengertian
• Alkohol : senyawa hidrokarbon berupa
gugus hydroxyl (-OH) dengan 2 atom
karbon.
• Metanol
• Etanol
• Butanol
Bioetanol dari Biomasa
Bahan Baku Bio-etanol
• Etanol Sintesis
• Bio-Etanol
- Gula
- Pati
- Selulosa
• Etanol Sintesis 5%, Bio-Etanol 95%.
Komponen Kimia Kayu
BM Rendah
BM Tinggi
Sekunder
Primer
Polisakarida
SELULOSA
Organik
An Organik
EKSTRAKTIF
ABU
LIGNIN
HEMISELULOSA
HOLOSELULOSA
Komponen Kimia
Kayu Daun
Kayu Jarum
Selulosa
40-50%
40-50%
Hemiselulosa
22-34%
15-18%
Bagan alir pembuatan Bioetanol
Gula
Pati
Lignoselulosa
Pencairan
Pra-perlakuan
Hidrolisis
Hidrolisis
Fermentasi
Etanol
Fraksinasi
•
•
•
•
Sub proses.
Proses pemisahan.
Depolimerisasi selulosa.
Limbah lignin.
Hidrolisis
• Pemotongan rantai polimer.
• Katalis proses hidrolisis :
1. Asam
2. Basa
3. Enzim
• Reaksi yang terjadi :
~ {C6H10O5}n ~ + n H2O
n C6H10O5
Asam atau Enzim
• Monomer gula
Hidrolisis Asam
• Jenis asam yang digunakan : HCl dan H2SO4
• Faktor yang mempengaruhi:
- Konsentrasi
- Suhu
Kelemahan
Korosif
Kurang ramah lingkungan
Rendemen rendah
Netralisasi
Kelebihan
Murah
Cepat
Sederhana
Variasi bahan baku
yang luas
Hidrolisis Enzim
• Enzim selulase :
- endoglukanase,
- eksoglukanase,
- selobiose.
Kelebihan
Tidak korosif
Ramah lingkungan
Rendemen tinggi
Hasil bisa langsung
digunakan
Kelemahan
Mahal
Prosesnya lambat
Rumit/kompleks
Perlu kondisi yang
optimum
Fermentasi
• Merubah gula menjadi etanol.
• Organisme fermenter : bakteri (Zimomonas
mobilis) dan yeast (Saccharomyces cerevisiae)
• Reaksi :
C6H10O5
2 C2H5OH + 2 CO2
• Rendemen fermentasi : 50-55%
Sakarifikasi-Fermentasi Simultan
• Bahan baku : biomasa.
• SFS adalah proses sakarifikasi dan fermentasi
biomasa menjadi etanol yang dilakukan dalam satu
tahapan secara bersamaan.
Kelemahan
Perbedaan suhu
optimum antara enzim
dan yeast
Yeast dan enzim tidak
dapat digunakan lagi
Kelebihan
Meningkatkan rendemen
Tidak perlu pemisahan
glukosa dengan lignin
Penghematan tempat
dan biaya
Hidrolisis Selulosa oleh Enzim
Penggolongan Etanol
• Hydrous ethanol
• Anhydrous ethanol (atau
dehydrated ethanol),
Etanol dalam Bahan Bakar Fosil
• Octane booster
• Oxigenating agent
• Fuel extender
Standar Bahan Bakar Bioetanol
No
Sifat
1
Kadar etanol
Unit
%, min
Spesifikasi
99,5
2
Kadar metanol
mg/l, maks
300
3
Kadar air
%, maks
1
4
Kadar denaturan
%
2-5
5
Kadar tembaga (Cu)
mg/kg, maks
0,1
6
Keasaman
mg/l, maks
30
7
Tampakan
8
Kadar ion klorida
mg/l, maks
40
9
Kandungan belerang
mg/l, maks
50
10 Kadar getah
11
pHe
Jernih dan terang,
tidak ada endapan
mg/100 ml, maks 5
6,5-9,0
Industri bioetnaol
PENDALAMAN MATERI
1. Keuntungan produksi bioetanol
2. Prinsip dasar fraksinasi
3. Prediksi pengembangan bioetanol dimasa
depan