(Bio)Etanol PROSES PRODUKSI BIOETHANOL

BIOETHANOL
Oleh :
Yandi Wibowo
(F030709)
Rija Fathul Bari
(F0307111)
SEJARAH BIOETHANOL
• (Bio)Etanol telah digunakan manusia sejak zaman prasejarah
sebagai bahan pemabuk dalam minuman beralkohol.
• Campuran dari (Bio)etanol yang mendekati kemurnian untuk
pertama kali ditemukan oleh Kimiawan Muslim yang
mengembangkan proses distilasi pada masa Kalifah Abbasid.
• Antoine Lavoisier menggambarkan bahwa (Bio)etanol adalah
senyawa yang terbentuk dari karbon, hidrogen dan oksigen.
• Pada tahun 1808 Nicolas-Théodore de Saussure dapat menentukan
rumus kimia etanol.
• Limapuluh tahun kemudian (1858), Archibald Scott Couper
menerbitkan rumus bangun etanol. Dengan demikian etanol adalah
salah satu senyawa kimia yang pertama kali ditemukan rumus
bangunnya.
• Etanol pertama kali dibuat secara sintetis pada tahu 1829 di Inggris
oleh Henry Hennel dan S.G.Serullas di Perancis.
SEJARAH BIOETHANOL
• Michael Faraday membuat etanol dengan menggunakan hidrasi
katalis asam pada etilen pada tahun 1982 yang digunakan pada
proses produksi etanol sintetis hingga saat ini.
• Pada tahun 1840 etanol menjadi bahan bakar lampu di Amerika
Serikat, pada tahun 1880-an Henry Ford membuat mobil
quadrycycle dan sejak tahun 1908 mobil Ford model T telah dapat
menggunakan (bio)etanol sebagai bahan bakarnya.
• Namun pada tahun 1920an bahan bakar dari petroleum yang
harganya lebih murah telah menjadi dominan menyebabkan etanol
kurang mendapatkan perhatian.
• Akhir-akhir ini, dengan meningkatnya harga minyak bumi, bioetanol
kembali mendapatkan perhatian dan telah menjadi alternatif energi
yang terus dikembangkan.
BIOETHANOL
Etanol disebut juga etil-alkohol atau alkohol saja, adalah alkohol yang
paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari, hal ini
disebabkan karena memang etanol yang digunakan sebagai bahan
dasar pada minuman tersebut, bukan metanol, atau grup alkohol
lainnya. Sedangkan bioetanol adalah etanol (alkohol yang paling
dikenal masyarakat) yang dibuat dengan fermentasi yang
membutuhkan faktor biologis untuk prosesnya.
Rumus Kimia
(Bio)Etanol sering ditulis dengan rumus EtOH. Rumus molekul etanol adalah
C2H5OH atau rumus empiris C2H6O atau rumus bangunnya CH3-CH2-OH.
(Bio)Etanol merupakan bagian dari kelompok metil (CH3-) yang terangkai
pada kelompok metilen (-CH2-) dan terangkai dengan kelompok hidroksil
(-OH). Secara umum akronim dari (Bio)Etanol adalah EtOH (Ethyl-(OH))
(Bio)Etanol tidak berwarna dan tidak berasa tapi memilki bau yang khas.
Bahan ini dapat memabukkan jika diminum. Karena sifatnya yang tidak
beracun bahan ini banyak dipakai sebagai pelarut dalam dunia farmasi dan
industri makanan dan minuman.
Rumus Bangun (Bio)Etanol
PROSES PRODUKSI BIOETHANOL
Produksi ethanol/bio-ethanol (alkohol) dengan bahan baku tanaman
yang mengandung pati atau karbohydrat, dilakukan melalui proses
konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air. Konversi bahan
baku tanaman yang mengandung pati atau karbohydrat dan tetes
menjadi bio-ethanol ditunjukkan pada Tabel 1.
Bahan Baku
Kandungan
Gula
Dalam Bahan
Baku
Jumlah Hasil
Konversi
Perbandingan
Bahan Baku
dan
Bioetanol
Jenis
Konsumsi
(Kg)
(Kg)
Bio-etanol
(Liter)
Ubi Kayu
1000
250-300
166.6
6,5:1
Ubi Jalar
1000
150-200
125
8:1
Jagung
1000
600-700
200
5:1
Sagu
1000
120-160
90
12:1
Tetes
1000
500
250
4:1
PROSES PRODUKSI BIOETHANOL
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.
PROSES PRODUKSI BIOETHANOL
Reaksi yang terjadi pada proses produksi ethanol/bio-ethanol
secara sederhana ditujukkan pada reaksi 1 dan 2.
H2O
(C6H10O5)n ------------------------- N C6H12O6
enzyme
(pati)
(glukosa)
(C6H12O6)n ------------------------ 2 C2H5OH + 2 CO2.
(glukosa)
yeast (ragi)
(ethanol)
(1)
(2)
PROSES PRODUKSI BIOETHANOL
Secara singkat teknologi proses produksi ethanol/bio-ethanol tersebut dapat
dibagi dalam tiga tahap, yaitu:
GELATINISASI
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.
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.
DISTILASI
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.
Manfaat BIOETHANOL
•Sebagai bahan bakar kendaraan
•Sebagai bahan dasar minuman beralkohol
•Sebagai bahan bakar Direct-ethanol fuel cells (DEFC)
•Sebagai bahan bakar roket
•Sebagai bahan kimia dasar senyawa organik
•Sebagai antiseptik
•Sebagai antidote beberapa racun
•Sebagai pelarut untuk parfum, cat dan larutan obat
•Digunakan untuk pe,buatan beberapa deodoran
•Digunakan untuk pengobatan untuk mengobati depresi dan obat bius
Pengembangan BIOETHANOL di Indonesia
• Sejak tahun 1986 pabrik ethanol BPPT di
Lampung mengubah bahan
bakunya dari ubi jalar dan ubi kayu
dengan Mollase atau tetes.
• Di Indonesia pada saat ini ethanol di
produksi dari tetes untuk keperluan
bahan farmasi oleh PTPN XI, PG Rajawali
II, Molindo Raya Industrial, Indo
Lampung Distilerry, Indo Acidatama,
Aneka Kimia Nusantara, dll.
Pangsa produksi ethanol tahun 2002 dari
masing-masing plant
ethanol
• Pemerintah Indonesia, telah melakukan
antisipasi,Salah satu wujudnya, yaitu
terbitnya Instruksi Presiden No. 1 tahun
2006 tentang penyediaan dan
pemanfaatan bahan bakar nabati (biofuel)
sebagai bahan bakar. Melaui Inpres itu,
Presiden menginstruksikan 13 Menteri,
Gubernur dan Bupati/Walikota untuk
mengambil langkah-langkah percepatan
dan pemanfaatan biofuel.
Hambatan Penggunaan Bioetanol di Indonesia
• 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 instrumen kebijakan yang diperlukan dalam
pengembangan bio-ethanol belum terkait langsung
dengan rencana dari para pihak pelaku bisnis bioethanol 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.
Upaya Pengembangan Bioetanol
• 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.
Potensi Sumber Bioetanol di
Indonesia
• Selain tetes atau mollase, tanaman lain yang
dapat dipergunakan sebagai bahan baku
produksi ethanol (bio-ethanol) adalah ubi
kayu, ubi jalar, jagung, dan sagu. Dari semua
jenis bahan baku tersebut, di Indonesia ubi
kayu mempunyai potensi lebih besar sebagai
bahan baku pembuatan ethanol. Hal ini
disebabkan ubi kayu dapat ditanam hampir di
semua jenis tanah mulai dari lahan yang
subur sampai ke lahan kering, bahkan lahan
kritis sekalipun.
Potensi Pemanfaatan Bio-Ethanol
di Indonesia
• Ethanol/bio-ethanol apabila dicampur dengan
premium dapat meningkatkan nilai oktan,
dimana nilai oktan untuk ethanol/bio-ethanol
98% adalah sebesar 115, selain itu
mengingat ethanol/bio-ethanol mengandung
30% oksigen, sehingga campuran
ethanol/bio-ethanol dengan gasoline dapat
masuk katagorikan high octane gasoline
(HOG), dimana campuran sebanyak 15%
bioethanol setara dengan pertamax (RON
92) dan campuran sebanyak 24% bioethanol
setara dengan pertamax plus (RON 95).
Manfaat Penggunaan Bioetanol
secara Umum
• Mengurangi kebutuhan BBM, khususnya
Premium.
• Mengurangi efek rumah kaca.
• Bebas zat berbahaya seperti Co, Nox dan
UHC
• Diversifikasi Energi
• Menciptakan Teknologi berwawasan
Lingkungan.
• Diversifikasi Industri, yang berujung pada
penciptaan lapangan kerja.
Kelemahan Penggunaan Bioetanol
pada Mesin
• ethanol/bioethanol mempunyai sifat korosif
dan membuat mesin lebih sulit distarter.
Perbandingan sifat thermal, kimia dan fisika
dari ethanol/bioethanol
dan premium
Perbandingan Emisi Bahan Pencemar dari
Campuran
Bio-Ethanol dan Premium
Biaya Investasi Fasilitas
Produksi Bio-Ethanol
TERIMA KASIH