‘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.