‘Bensin’ dari sisa-sisa minuman manis
BAB
I
PENDAHULUAN
A.Judul
Sisa minuman sebagai
bahan bakar pengganti bensin
B.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.
C.Rumusan
masalah
Adapun rumusan masalah dari makalah ini adalah sebagai
berikut:
1. Definisi dari Bioetanol ?
2. Bahan bahan apa
saja yang digunakan untuk membuat fermentasi bioethanol ?
3. Jenis Mikroba apa yang digunakan dalam proses fermentasi bioethanol ?
4. Bagaimana
mekanisme pembuatan fermentasi bioethanol ?
5. Bagaimana
Manfaat bioetanol dan fungsi dalam kehidupan sehari-hari ?
D.Tujuan
Penelitian
Adapun Tujuan dari makalah ini yaitu sebagai berikut :
1. Mengetahui definisi dari bioetanol
2. Mengetahui bahan bahan apa saja yang digunakan untuk membuat fermentasi bioetanol
3. Mengetahui jenis
mikroba apa yang digunakan atau terkandung dalam proses fermentasi bioetanol
4. Mengetahui Mekanisme proses pembuatan dan fermentasi
bioetanol
5. Mengetahui manfaat dan fungsi bioetanol dalam
kehidupan sehari-hari
E.
Manfaat
Adapun manfaat makalah ini adalah :
1.
Sebagai bahan referensi dalam pemanfaatan sisa minuman
2.
Sebagai bahan referensi pembuatan bioetanol sebagai bahan pengganti bensin.
3.
Bioetanol dapat mengurangi penggunaan bahan bakar minyak terutama bensin.
4.
Mengurangi pencemaran lingkungan dari sisa-sisa minuman.
BAB II
LANDASAN TEORI
A.Pengertian Bioetanol
Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia dari proses
fermentasi gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme.
Produk bioetanol yang memenuhi standar, hampir bisa dikatakan tidak mempunyai
efek samping yang merugikan selama dipakai memenuhi kriteria
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Alat dan bahan
1.Alat :
- Fermentor sederhana
- distilator
- kompor
2. Bahan :
- Sisa-sisa minuman dengan rasa
manis
- ragi roti
- Urea atau NPK
B.Cara kerja :
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.
Pembuatan Bioetanol
Secara umum, produksi bioethanol ini
mencakup 3 (tiga) rangkaian proses, yaitu: Persiapan Bahan baku, Fermentasi,
dan Destilasi (Pemurnian).
a. Persiapan bahan baku
Persiapan bahan baku
dilakukan untuk mendapatkan glukosa. Glukosa diperoleh melalui 2 tahap yaitu delignifikasi dan
hidrolisa. Pada tahap delignifikasi akan menghasilkan selulosa. Selulosa akan
diproses lebih lanjut dengan proses hidrolisa sehingga akan dihasilkan glukosa.
Untuk bahan molase (tetes) dapat langsung ditambahkan yeast (ragi) tanpa perlu
melalui proses delignifikasi dan hidrolisis.
·
Delignifikasi
Dalam proses pembuatan
bioetanol lignin merupakan salah satu bagian yang mengayu dari tanaman seperti
janggel, kulit keras, biji, bagian serabut kasar, akar, batang dan daun. Lignin
mengandung substansi yang kompleks dan merupakan suatu gabungan beberapa
senyawa yaitu karbon, hidrogen dan oksigen. Pada tahap delignifikasi ini akan
dihasilkan selulosa. Selulosa merupakan polisakarida yang didalamnya mengandung
zat-zat gula. Proses pemisahan atau penghilangan lignin dari serat-serat
selulosa disebut delignifikasi atau pulping.
Proses pemisahan
lignin dapat dibedakan menjadi 3, yaitu :
- Cara mekanis
- Cara kimia
Cara semikimia
·
Hidrolisa
Prinsip dari
hidrolisis pati ini pada dasarnya adalah pemutusan rantai polimer pati menjadi
unit-unit dekstrosa (C6H12O6). Pemutusan rantai polimer tersebut dapat
dilakukan dengan berbagai metode, misalnya secara enzimatis, kimiawi ataupun
kombinasi keduanya. Hidrolisis secara enzimatis memiliki perbedaan mendasar
dibandingkan hidrolisis secara kimiawi dan fisik dalam hal spesifitas pemutusan
rantai polimer pati. Hidrolisis secara kimiawi dan fisik akan memutus rantai
polimer secara acak, sedangkan hidrolisis enzimatis akan memutus rantai polimer
secara spesifik pada percabangan tertentu. Sedangkan untuk pembuatan etanol
dengan bahan baku selulosa, hidrolisisnya meliputi proses pemecahan
polisakarida di dalam biomassa lignoselulosa, yaitu: selulosa dan hemiselulosa
menjadi monomer gula penyusunnya.
Hidrolisis sempurna
selulosa menghasilkan glukosa, sedangkan hemiselulosa menghasilkan beberapa
monomer gula pentose (C5) dan heksosa (C6). Hidrolisis dapat dilakukan secara
kimia (asam) atau enzimatik. Meskipun demikian, produk akhir etanol yang
dimaksudkan merupakan konversi dari glukosa yang didapat baik dari pati maupun
selulosa. Di dalam metode hidrolisis asam, biomassa lignoselulosa dipaparkan
dengan asam pada suhu dan tekanan tertentu selama waktu tertentu, dan
menghasilkan monomer gula dari polimer selulosa dan hemiselulosa. Beberapa asam
yang umum digunakan untuk hidrolisis asam antara lain adalah asam sulfat
(H2SO4), asam perklorat, dan HCl. Asam sulfat merupakan asam yang paling banyak
diteliti dan dimanfaatkan untuk hidrolisis asam. Hidrolisis asam dapat
dikelompokkan menjadi: hidrolisis asam pekat dan hidrolisis asam encer
(Taherzadeh & Karimi, 2007). Hidrolisa merupakan proses antara reaktan
dengan menggunakan air supaya suatu persenyawaan pecah atau terurai. Reaksi
hidrolisa yaitu :
(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6
Selulosa Air Glukosa
Zat - zat
penghidrolisa ada beberapa rnacam, antara lain :
§ Air
§ Asam
§ Basa
§ Enzim
b. Fermentasi
Tahap selanjutnya pada
produksi bioetanol adalah proses fermentasi. Fermentasi adalah proses produksi
energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum,
fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat
definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi
dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal. Pada
proses fermentasi penguraian bahan - bahan karbohidrat tidak menimbulkan bau
busuk dan menghasilkan gas karbondioksida. Suatu fermentasi yang busuk
merupakan fermentasi yang mengalami kontaminasi.
Fermentasi pembentukan
alkohol dari gula dilakukan oleh mikroba. Mikroba yamg biasa digunakan adalah
Saccharomyces cereviseae. Perubahan yang terjadi biasanya dinyatakan dalarn
persamaan berikut:
C6H12O6 +
Saccharomyces cereviseae 2
C2H5OH + 2 CO2
Gula sederhana +
ragi (yeast)
alkohol + karbondioksida
Yeast tersebut dapat
berbentuk bahan murni pada media agar - agar atau dalam bentuk yeast yang
diawetkan (dried yeast). Misalnya ragi roti dengan dasar pertimbangan teknik
dan ekonomis, maka biasanya sebelum digunakan untuk meragikan gula menjadi
alkohol, yeast terlebih dahulu dibuat starter.
Tujuan pembuatan
starter adalah :
§ Memperbanyak jumlah yeast, sehingga yang
dihasilkan lebih banyak, reaksi
biokimianya akan berjalan dengan baik.
§ Melatih ketahanan yeast lerhadap kondisi
must.
Untuk tujuan tersebut
yang perlu diperhatikan adalah zat asam yang terlarut. Karena itu botol
pembuatan starter cukup ditutup dengan kapas atau kertas saring, dikocok untuk
memberi aerasi. Aerasi ini penting karena pada pembuatan starter tidak
diinginkan terjadinya peragian alkohol.
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energi
c. Pemurnian
/ Destilasi
Untuk memisahkan
alkohol dari hasil fermentasi dapat dilakukan dengan destilasi. Destilasi
adalah metode pemisahan berdasarkan perbedaan titik didih. Proses ini dilakukan untuk mengambil alkohol dari hasil
fermentasi.Destilasi dapat dilakukan pada suhu 80°C, karena titik alkohol 78°C.
sedangkan titik didih air 100oC.
Distilasi atau
penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan
kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Dalam penyulingan,
campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan
kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan
menguap lebih dulu. Metode ini merupakan termasuk unit operasi kimia jenis
perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu
larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Distilasi
dilakukan untuk memisahkan etanol dari beer (sebagian besar adalah air dan
etanol). 5. Aduk hingga tercampur
merata, dan biarkan sampai fermentasi berjalan sempurna.
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian
Etanol merupakan salah
satu bahan bakar alternatif yang mempunyai kelebihan dibandingkan BBM.
Berdasarkan siklus karbon, etanol dianggap lebih ramah lingkungan karena CO2
yang dihasilkan oleh hasil buangan mesin akan diserap oleh tanaman. Etanol
dapat juga meningkatkan efisiensi pembakaran karena mengandung 35% oksigen,
selain itu juga etanol ramah lingkungan karena emisi gas buangannya seperti
kadar karbon monoksida, nitrogen oksida, dan gas-gas lain rendah (19-25%).
bensin premium memiliki angka oktan 88. Beberapa keunggulan lain yang dapat
diperoleh dari bioethanol sebagai bahan bakar adalah nilai oktan yang tinggi
menyebabkan campuran bahan bakar terbakar tepat pada waktunya sehingga tidak
menyebabkan fenomena knocking, pembakaran tidak menghasilkan partikel timbal
dan benzena yang bersifat karsinogen, serta mempunyai efisiensi yang tinggi
dibandingkan bensin, mengurangi emisi fine-particulates yang membahayakan
kehidupan manusia. Akan tetapi penggunaan bioetanol sebagai pengganti bahan
bakar minyak memunyai kelemahan yaitu mesin memerlukan modifikasi terlebih
dahulu jika ingin meenggunakan etanol murni pada kendaraan dan juga ada
kemungkinan etanol akan mengeluarkan emisi polutan beracun.
Selain dapat
menggantikan fungsi dari bahan bakar minyak bioetanol juga mempunyai banyak
manfaat lainnya, yaitu :
- Sebagai bahan dasar minuman beralkohol
- Sebagai bahan kimia dasar senyawa
organic, pelarut untuk parfum, cat dan larutan obat, antidote beberapa racun
- Sebagai antiseptic, pengobatan untuk
mengobati depresi dan obat bius
- Digunakan untuk pembuatan beberapa
deodoran
B. Pembahasan
Dampak Pembuatan Bioetanol
Dampak positif-negatif
dari pembuatan bioetanol terhadap lingkungan produksi bioetanol dari tanaman
dan penggunaannya pada mesin mobil akan menciptakan siklus karbondioksida yang
berarti akan mengurangi laju pemanasan global dan pembakaran yang lebih
sempurna ketika dicampur etanol 10% saja akan memperbaiki kualitas udara di
kota-kota padat lalu lintas bioetanol menjadi pilihan yang paling murah.
Sisi negatifnya
produksi bioetanol secara besar-besaran berpotensi menyebabkan penurunan
keanekaragaman hayati melalui monokultur bahan baku berikut praktek-praktek
pertanian yang merusak kualitas lahan
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Bioethanol dihasilkan
karena proses fermentasi gula dari karbohidrat dengan menggunakan bantuan mikroorganisme. Bioetanol berasal dari sumber
hayati yaitu dari karbohidrat yang potensial sebagai bahan baku seperti tebu,
nira sorgum, ubi kayu, garut, ubi jalar, sagu, jagung, jerami, bonggol jagung
dan kayu.
Bakteri pada pembuatan
bioetanol terbentuk pada proses fermentasi dengan menggunakan yeast. Mikroba
yang dapat digunakan dalam pembuatan etanol adalah Saccharomyces cerevisiae,
Clostridium thermocellum, dan Zymomonas mobilis. Produksi bioethanol ini
mencakup 3 (tiga) rangkaian proses, yaitu: Persiapan Bahan baku, fermentasi,
dan destilasi (pemurnian).
Secara umum bioethanol
dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar, bahan dasar minuman beralkohol, bahan
kimia dasar senyawa organik, dan dimanfaatkan dalam industri farmasi dan
kosmetik
B. Saran
Dari pembuatan proposal ini, diharapkan
masyarakat dapat menambah pengetahuan mengenai pembuatan bioetanol. Serta dapat
mensosialisasikan dalam kehidupan sehari-hari.