biobutanol

11
Bio-butanol diisukan jauh lebih efesien daripada bio-ethanol yang dibuat dari jagung: lebih mudah dibuat dan dicampur dengan minyak; energinya 30% lebih tinggi dari ethanol dan bisa disalurkan melalui pipa tanpa kawatir pipanya korosif. Selain untuk keperluan bahan bakar, bio-butanol juga bisa dipergunakan untuk kepentingan industri petro-kimia. Klaimnya, bio-butanol ini akan diekstrak dari kayu-kayu buangan yang tidak terpakai oleh perusahaan bubur kertas atau mungkin dari kayu sisa tebangan. Dengan demikian, bio-butanol ini benar-benar bisa mengefesienkan penggunaan kayu dan sekaligus juga menghindarkan dari isu "kompetisi" dengan bahan-bahan lain. Prospek biobutanol sebagai biofuel generasi kedua di Indonesia Posted on July 2, 2011 by yalun Sejak dimulainya industry petroleum pada abad ke-19, minyak mentah telah dipergunakan sebagai bahan bakar (fuel) dan bahan baku industri kimia. Konsumsi petroleum dunia pada tahun 2008 diperkirakan sebesar 85 juta gallon per hari, setara dengan 5 trilyun liter per tahun (EIA 2009 ). Sebanyak 25 % dari konsumsi tersebut diserap sebagai bensin untuk kendaraan bermotor. Kebutuhan energy dunia diperkirakan akan naik lebih dari 50 % pada tahun 2025 (Ragauskas et al. 2006 ). Namun, cadangan minyak bumi sekarang diprediksi akan habis dalam kurun 50 tahun ke depan jika tidak ada penemuan lading minyak baru. Fakta ini menegaskan pentingnya produksi bahan bakar dari sumber daya terbarukan. Salah satu bahan bakar jenis ini adalah biofuel. Beberapa jenis biofuel telah diproduksi dan digunakan secara luas, umumnya berupa etanol dari karbohidrat (bioetanol) dan biodiesel dari minyak nabati dan lemak hewani (Fortman et al. 2008 ). Produksi bioetanol global mencapai 51 milyar liter per tahun atau sepertiga dari total produksi etanol. Bioetanol memiliki beberapa kekurangan. Kandungan energinya hanya 70 % dari kandungan energi bensin (Tabel 1). Etanol mudah menyerap air dan bersifat korosif. Hal ini menyebabkan perlunya sistem perpipaan dan penampungan yang berbeda dengan yang telah ada untuk bensin. Adapun biodiesel memiliki kandungan energi sedikit di bawah bahan bakar solar namun tidak mudah dialirkan melalui perpipaan karena mudah menggumpal pada suhu rendah. Walaupun bioetanol dan biodiesel bisa bersaing secara ekonomis dengan bensin dan solar, saat ini kedua biofuel tersebut diproduksi dari bahan pangan seperti jagung dan biji-biji tumbuhan. Biofuel generasi pertama ini tidak bisa berkelanjutan dikarenakan terbatasnya produksi bahan pangan dan meningkatkan populasi dunia. Hal ini mendorong pengembangan biofuel generasi kedua. Bahan baku yang dipergunakan merupakan bahan baku non-pangan yang meliputi produk samping lignoselulosa (bagas dari tebu, jerami, serpihan kayu), limbah organic, alga, dan rumput. Problem yang dihadapi oleh biofuel generasi kedua adalah masalah logistic, supply, peruntukan tanah pertanian, dan teknologi pemrosesan (Sims et al. 2010 ). Saat ini sedang dikembangkan biofuel generasi ketiga yaitu biofuel dari microalga and microba guna mengatasi masalah yang dihadapi biofuel generasi sebelumnya (Nigam and Singh 2011 ). Table 1 Sifat-sifat beberapa jenis bahan bakar (Lee et al. 2008 ; Thomas 2000 ; Waites et al. 2001 ) Etanol Biodies Bensin Solar Butanol

Upload: feni-alvionita

Post on 22-Jun-2015

39 views

Category:

Documents


11 download

TRANSCRIPT

Page 1: biobutanol

Bio-butanol diisukan jauh lebih efesien daripada bio-ethanol yang dibuat dari jagung: lebih mudah

dibuat dan dicampur dengan minyak; energinya 30% lebih tinggi dari ethanol dan bisa disalurkan

melalui pipa tanpa kawatir pipanya korosif. Selain untuk keperluan bahan bakar, bio-butanol juga bisa

dipergunakan untuk kepentingan industri petro-kimia. Klaimnya, bio-butanol ini akan diekstrak dari

kayu-kayu buangan yang tidak terpakai oleh perusahaan bubur kertas atau mungkin dari kayu sisa

tebangan. Dengan demikian, bio-butanol ini benar-benar bisa mengefesienkan penggunaan kayu dan

sekaligus juga menghindarkan dari isu "kompetisi" dengan bahan-bahan lain.

Prospek biobutanol sebagai biofuel generasi kedua di   Indonesia Posted on July 2, 2011 by yalun

Sejak dimulainya industry petroleum pada abad ke-19, minyak mentah telah dipergunakan sebagai bahan bakar

(fuel) dan bahan baku industri kimia. Konsumsi petroleum dunia pada tahun 2008 diperkirakan sebesar 85 juta

gallon per hari,  setara dengan 5 trilyun liter per tahun (EIA 2009). Sebanyak 25 % dari konsumsi tersebut

diserap sebagai bensin untuk kendaraan bermotor.  Kebutuhan energy dunia diperkirakan akan naik lebih dari 50

% pada tahun 2025 (Ragauskas et al. 2006). Namun, cadangan minyak bumi sekarang diprediksi akan habis

dalam kurun 50 tahun ke depan jika tidak ada penemuan lading minyak baru.  Fakta ini menegaskan pentingnya

produksi bahan bakar dari sumber daya terbarukan.  Salah satu bahan bakar jenis ini adalah biofuel.

Beberapa jenis biofuel telah diproduksi dan digunakan secara luas, umumnya berupa etanol dari karbohidrat

(bioetanol) dan biodiesel dari minyak nabati dan lemak hewani (Fortman et al. 2008). Produksi bioetanol global

mencapai  51 milyar liter per tahun  atau sepertiga dari total produksi etanol. Bioetanol memiliki beberapa

kekurangan. Kandungan energinya hanya 70 % dari kandungan energi bensin (Tabel 1). Etanol mudah

menyerap air dan bersifat korosif. Hal ini menyebabkan perlunya sistem perpipaan dan penampungan yang

berbeda dengan yang telah ada untuk bensin.  Adapun biodiesel memiliki kandungan energi sedikit di bawah

bahan bakar solar namun tidak mudah dialirkan melalui perpipaan karena mudah menggumpal pada suhu

rendah.

Walaupun bioetanol dan biodiesel bisa bersaing secara ekonomis dengan bensin dan solar, saat ini kedua

biofuel tersebut diproduksi dari bahan pangan seperti jagung dan biji-biji tumbuhan. Biofuel generasi pertama ini

tidak bisa berkelanjutan dikarenakan terbatasnya produksi bahan pangan dan meningkatkan populasi dunia. Hal

ini mendorong pengembangan biofuel generasi kedua. Bahan baku yang dipergunakan merupakan bahan baku

non-pangan yang meliputi produk samping lignoselulosa (bagas dari tebu, jerami, serpihan kayu), limbah

organic, alga, dan rumput. Problem yang dihadapi oleh biofuel generasi kedua adalah masalah logistic, supply,

peruntukan tanah pertanian, dan teknologi pemrosesan (Sims et al. 2010). Saat ini sedang dikembangkan biofuel

generasi ketiga yaitu biofuel dari microalga and microba guna mengatasi masalah yang dihadapi biofuel generasi

sebelumnya (Nigam and Singh 2011).

Table 1 Sifat-sifat beberapa jenis bahan bakar (Lee et al. 2008; Thomas 2000; Waites et al. 2001)

Etanol Biodiesel Bensin Solar ButanolKandungan energi (MJ/L) 19.6-21.2 33.3-35.7 32 38.6 29.2Bilangan oktan riset 129 15 91-99 15 96Bilangan oktan motor 102 - 81-89 - 78Bilangan cetane - 40-55 - 48-60 -Rasio udara-bahan bakar 9 13.8 14.6 15 11.2Panas penguapan (MJ/kg) 0.92 - 0.36 - 0.43Biobutanol, biofuel yang lebih baik dari bioethanol

Butanol (C4H10) (Gambar 1) adalah alkohol yang memiliki banyak kesamaan dengan bensin. Tidak seperti halnya

etanol, butanol tidak menyerap air dan tidak korosif. Tabel 1 menunjukkan senyawa ini memiliki kandungan

energi hanya sedikit lebih rendah dari bensin.  Butanol dan bensin juga memiliki kemiripan dalam bilangan oktan

dan rasio udara-bahan bakar. Kedua cairan ini juga mudah bercampur. Hal-hal di atas menyebabkan butanol

bisa diproses dan dialirkan melalui infrastruktur yang telah ada untuk bensin. Di samping itu panas penguapan

butanol lebih rendah dari etanol, menyebabkan mesin berbahan bakar butanol lebih mudah distarter daripada

mesin berbahan bakar etanol saat udara dingin.

Page 2: biobutanol

Gambar 1 Empat isomer dari butanol (dari kiri ke kanan: normal butanol, isobutanol, sekunder butanol, tersier

butanol)

Butanol pada mulanya diproduksi melalui fermentasi karbohidrat menggunakan bakteri Clostridium

acetobutylicum dalam proses fermentasi aseton-butanol-etanol (ABE) yang menghasilkan ketiga senyawa

tersebut dengan rasio 3:6:1 (Waites et al. 2001). Proses ini rumit dan produktivitas butanol terhenti saat

konsentrasinya mencapai 12 g/l mengingat alkohol ini bersifat racun bagi bakteri. Sejak 1970an, proses

fermentasi digantikan oleh proses kimiawi katalitik yang menggunakan bahan baku propylene. Namun adanya

kebutuhan akan butanol sebagai biofuel membangkitkan proses fermentasi butanol. Beberapa raksasa industry

kimia seperti DuPont, BP, GEVO telah mencanangkan pembangunan pabrik butanol dari proses fermentasi atau

mengubah pabrik etanol menjadi butanol (BioButanol 2010).

Potensi biobutanol di Indonesia

Indonesia cukup potensial untuk pengembangan industry biobutanol. Konsumsi bensin di negara kita lebih dari

50 juta liter per hari (EIA 2009), atau senilai 83 trilyun rupiah setahun. Pemerintah telah mentargetkan untuk

mengganti 10 % penggunaan bahan bakar petroleum dalam bentuk biodiesel dan 5 % dalam bentuk bioetanol

pada tahun 2010 (DataConsult 2008). Bahan baku bioetanol umumnya dari molasses mengingat Indonesia

adalah negara penghasil gula tebu nomor 10 di dunia (FAOSTAT 2008).

 Menimbang keunggulan butanol dibanding etanol, maka alkohol ini seharusnya dipilih sebagai biofuel utama

dari industry fermentasi di Indonesia. Molasses dapat digunakan sebagai bahan baku untuk jangka pendek.

Bakteri yang digunakan misalnya C. acetobutylicum (Syed et al. 2008) dan C. saccharobutylicum (Berezina et al.

2009).  Untuk jangka panjang, bahan baku harus dari sumber daya non-pangan guna menghindari kompetisi

dengan kebutuhan pangan. Bagas dari tebu adalah pilihan yang baik. Bagas bisa dihidrolisis untuk menghasilkan

gula yang bisa difermentasi menjadi butanol menggunakan teknologi fermentasi yang telah ada.

Referensi:

Berezina OV, Brandt A, Yarotsky S, Schwarz WH, Zverlov VV. 2009. Isolation of a new butanol-

producing Clostridium strain: high level of hemicellulosic activity and structure of solventogenesis genes of a

new Clostridium saccharobutylicum isolate. Systematic and Applied Microbiology 32(7):449-459.

BioButanol. 2010. Companies working on producing biobutanol.http://www.biobutanol.com/The-Players.html 14

May 2011

DataConsult. 2008. Biofuel industry development in

Indonesia.http://www.thefreelibrary.com/Biofuel+industry+development+in+Indonesia.-a0174599615 20 May

2011

EIA. 2009. International Petrol (Oil)

Consumption.http://www.eia.doe.gov/emeu/international/oilconsumption.html 20 May 2011

FAOSTAT. 2008. Food and Agricultural commodities

production.http://faostat.fao.org/site/339/default.aspx November 16, 2010

Fortman JL, Chhabra S, Mukhopadhyay A, Chou H, Lee TS, Steen E, Keasling JD. 2008. Biofuel alternatives to

ethanol: pumping the microbial well. Trends in Biotechnology 26(7):375-381.

Lee SY, Park JH, Jang SH, Nielsen LK, Kim J, Jung KS. 2008. Fermentative butanol production by Clostridia.

Biotechnology and Bioengineering 101(2):209-228.

Nigam PS, Singh A. 2011. Production of liquid biofuels from renewable resources. Progress in Energy and

Combustion Science 37(1):52-68.

Ragauskas AJ, Williams CK, Davison BH, Britovsek G, Cairney J, Eckert CA, Frederick WJ, Hallett JP, Leak DJ,

Liotta CL and others. 2006. The path forward for biofuels and biomaterials. Science 311(5760):484-489.

Sims REH, Mabee W, Saddler JN, Taylor M. 2010. An overview of second generation biofuel technologies.

Bioresource Technology 101(6):1570-1580.

Syed QUA, Nadeem M, Nelofer R. 2008. Enhanced butanol production by mutant strains of Clostridium

acetobutylicum in molasses medium. Turkish Journal of Biochemistry-Turk Biyokimya Dergisi 33(1):25-30.

Page 3: biobutanol

Thomas G. 2000. Overview of Storage Development DOE Hydrogen Program. Sandia National Laboratories,

Livermore, CA.http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/pdfs/storage.pdf 10 May 2011

Waites MJ, Higton G, Morgan NL, Rockey JS. 2001. Industrial Microbiology, an introduction: Blackwell Publishing

Limited

Tongkol Jagung Gantikan Bensin, Mengapa Tidak?10 MAY 2011 715 VIEWS NO COMMENT

Biobutanol dapat langsung menggantikan bensin tanpa perlu modifikasi mesin.

Sembilan mahasiswa Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung (ITB)—dalam tiga kelompok

berbedamembuktikan ada banyak alternatif energi dari bumi Indonesia untuk menggantikan bahan bakar minyak

(BBM). Tak semuanya butuh upaya baru.

Tinggal manfaatkan limbah yang selama ini ada, diolah men jadi biofuel yang bahkan tak butuh modifikasi mesin

untuk menggunakannya. Salah satunya, biofuel berbahan baku tongkol jagung. Adalah tiga sekawan Eliza

Bratadjaja, Michael Enoh Prasetya, dan Richard, mengolah dan merancang pabrik peng olahan tongkol jagung

menjadi biobutanol. Karya mereka merupakan salah satu finalis Lomba Rancang Pabrik Tingkat Nasional

(LRPTN) XII kategori energi yang berlangsung di kampus ITB.

Mereka bertiga merancang pabrik bernama PT Tiga Perkasa. Dalam pemikiran mereka, kebutuhan bahan bakar

di Indonesia terus meroket, membutuhkan sumber energi terbarukan. Tongkol jagung mereka pilih dengan

alasan sederhana. “Murah,” kata Eliza. Juga, tongkol jagung selama ini hanya menjadi limbah tak berguna.

Menurut Eliza, harga tongkol jagung yang mereka dapatkan Rp 800 per kilogram.

Pabrik yang mereka rancang akan butuh pasokan bahan baku 1,2 juta ton tongkol jagung per tahun. Menurut

mereka, angka ini tak akan jadi masalah karena produksi jagung nasional 12,5 juta ton per tahun. Dalam

penelitian mereka, tong kol jagung ternyata memiliki biomassa yang cocok untuk proses gasifikasi. Lagi pula,

pemrosesan tongkol jagung juga mendapatkan hasil samping selain biobutanol yang juga bernilai ekonomis.

Hasil samping itu adalah metanol dengan kemurnian tinggi dan campuran etanol-propanol.

Namun, tiga sekawan ini sepa kat memproduksi biobutanol untuk menghasilkan bioetanol bukan tanpa alasan.

Biobutanol tak bersifat korosif terhadap mesin kendaraan. Kandungan energi biobutanol juga lebih tinggi

daripada bioetanol, yaitu 110 kBtu dibandingkan 78 kBtu. “Biobutanol juga dapat langsung menggantikan bensin

tanpa perlu modifikasi mesin sama sekali,” papar Eliza.

Teknologi yang dipakai untuk mengolah tongkol jagung menjadi biobutanol, sebut Eliza, adalah thermochemical.

Menu rut dia, teknologi yang mereka pakai memang bukan teknik fermentasi seperti jamaknya pembuatan

biofuel. Dengan thermochemical, syngas dikonversi menjadi alkohol melalui reaksi FischerTrpsch. “Ini memang

terbilang (teknologi) baru,” ujarnya.

Secara sederhana, proses pem buatan biobutanol dari tongkol jagung ini akan dimulai dengan penurunan kadar

air menjadi sekitar lima persen. Setelah kering, tongkol jagung dipotong-potong sampai ukuran tertentu

menggunakan cone crusher. Potongan tersebut lalu diolah menjadi gas, menggunakan gasifier.

Syngas hasil gasifikasi berupa gas sintesis yang mengandung karbon monoksida dan hidrogen dibersihkan

dengan bantuan cyclone, tar reformer, water scrubber, serta MEA absorber. Cyclone berfungsi memisahkan

Page 4: biobutanol

syngas dengan pasir olivine dan char dari gasifier. Tar reformer berupa reaktor berkatalis digunakan untuk

mengubah tar menjadi syngas. Water scrubber dan MEA absorber berfungsi menyingkirkan zat-zat yang bersifat

asam dan dapat merusak peralatan. Syngas yang telah dibersihkan akan menjadi umpan untuk reaktor sintesis

alkohol.

Jenis reaktor yang digunakan adalah fixed bed reactor dengan katalis Cu (tembaga), Mn (mangaan), Ni (nikel),

atau ZrO2 (zirkonia). Produk dari reaktor ini akan berupa campuran alkohol, sisa syngas yang tidak bereaksi,

dan alkana lain. Alkohol dari tahapan reaktor di atas akan dipisahkan dalam bentuk cair dengan bantuan flash

drum.

Proses distalasi di flash drum menggunakan dua kolom yang akan menghasilkan metanol dan biobutanol

dengan kemurnian tinggi pada kolom pertama. Kolom kedua distalasi akan menghasilkan campuran etanol,

propanol, dan air.

Hasil yang didapat dari proses ini adalah biobutanol sebanyak 99,99 persen-mol (mol adalah satuan standar

internasional untuk satuan zat), setara 16,5 ton per jam. Juga didapatkan metanol sebanyak 96,85 persen-mol,

setara dengan 32,28 ton per jam. Hasil samping lain adalah etanol (48,66 persenmol), propanol (24,55

persenmol), dan air (20,5 persen-mol, setara 7,55 ton per jam). Tim ini yakin proses yang mereka ajukan punya

nilai ekonomi tinggi. Karena hasil samping yang didapat pun punya nilai jual. Metanol, misalnya, akan dihargai

Rp 2.000 per kilogram. Sementara biobutanol sebagai hasil utama, akan dihargai Rp 8.800 per kilogram.

Limbah dari produksi biobutanol ini akan berupa limbah pa -dat, cair, dan gas. Limbah padat berupa pasir olivine,

partikulat, dan char. Limbah padat tersebut akan dipakai sebagai landfill, sementara abu sisa pembakaran akan

dikirim ke PPLI untuk dijadikan batako, sedangkan katalis jenuh akan diregenerasi. Limbah cair berupa senyawa

organik dan sulfur akan diolah di WWT, sedangkan limbah gas berupa CO2 (karbon dioksida) dari sistem flare

akan dibuang.

Limbah gas berupa NH3 (gas amonia) dan H2S (hidrogen sulfida) diarahkan ke sistem scrubber dan absorber.

Meski berbahan baku murah, total investasi yang dibutuhkan untuk biobutanol berbahan tongkol jagung ini

ternyata mencapai Rp 800 miliar. Mereka merencanakan mendapat modal dari pinjaman bank dengan bunga 15

persen per tahun. Dengan asumsi hari kerja adalah 300 hari per tahun, usia pabrik mereka bisa mencapai 20

tahun dengan kapasitas produksi 120 ribu ton per tahun.

Dalam rancangan mereka, return on investment akan mencapai 19,2 persen dengan rate of return sebesar 28,23

persen dan payback periode berlangsung selama 3,5 tahun. Break event point (BEP) yang didapat adalah 12

persen. Michael me ngatakan keuntungan masih da pat bertambah dari ‘penjualan’ kredit karbon dari proses

produksi. Tiga sekawan ini merancang lokasi yang tepat untuk pab -riknya adalah Bojonegoro, Jawa Timur,

dengan pertimbangan ketersediaan bahan baku dan utilitas. mj29 ed: palupi annisa auliani(-)

http://rumahpengetahuan.web.id/tongkol-jagung-gantikan-bensin-mengapa-tidak/

Biobutanol is a four-carbon alcohol derived from the fermentation ofbiomass. When it is produced from petroleum-based feedstocks, it's commonly called butanol. Biobutanol is in the same family as other commonly known alcohols, namely single-carbon methanol and the more-well known two-carbon alcohol ethanol. The importance of the number of carbon atoms in any given molecule of alcohol is directly related to the energy content of that particular molecule. The more carbon atoms present, especially in a long carbon-to-carbon bond chains, the denser in energy the alcohol is.

Page 5: biobutanol

Breakthroughs in biobutanol processing methods, namely the discovery and development of genetically modified microorganisms, has set the stage for biobutanol to surpass ethanol as a renewable fuel. Once considered usable only as an industrial solvent and chemical feedstock, biobutanol shows great promise as a motor fuel due to its favorable energy density, and it returns better fuel economy and is considered a superior motor fuel (when compared to ethanol).

Biobutanol Production

Biobutanol is derived mainly from the fermentation of the sugars in organic feedstocks (biomass). Historically, up until about the mid-50s, biobutanol was fermented from simple sugars in a process that produced acetone and ethanol, in addition to the butanol component. The process is known as ABE (Acetone Butanol Ethanol) and has used unsophisticated (and not particularly hearty) microbes such as Clostridium acetobutylicum. The problem with this type of microbe is that it is poisoned by the very butanol it produces once the alcohol concentration rises above approximately 2 percent. This processing problem caused by the inherent weakness of generic-grade microbes, plus inexpensive and abundant (at the time) petroleum gave way to the simpler and cheaper distillation-from-petroleum method of refining butanol.

My, how times change. In recent years, with petroleum prices heading steadily upwards, and worldwide supplies getting tighter and tighter, scientists have revisited the fermentation of sugars for the manufacturing of biobutanol. Great strides have been made by researchers in creating “designer microbes” that can tolerate higher concentrations of butanol without being killed off.

The ability to withstand harsh high concentration alcohol environments, plus the superior metabolism of these genetically enhanced bacteria has fortified them with the endurance necessary to degrade the tough cellulosic fibers of biomass feedstocks such as pulpy woods and switchgrass. The door has been kicked open and the reality of cost competitive, if not cheaper, renewable alcohol motor fuel is upon us.

Biobutanol Advantages

So, all of this fancy chemistry and intense research notwithstanding, biobutanol has many advantages over here-to-fore easier-to-produce ethanol.

Biobutanol has a higher energy content than ethanol, so there is a much lower loss of fuel economy. With an energy content of about 105,000 BTUs/gallon (versus ethanol’s approximate 84,000 BTUs/gallon), biobutanol is much closer to the energy content of gasoline (114,000 BTUs/gallon).

Biobutanol can be easily blended with conventional gasoline at higher concentrations than ethanol for use in unmodified engines. Experiments have shown that biobutanol can run in an unmodified conventional engine at 100 percent, but to date, no manufacturers will warrant use of blends higher than 15 percent.

Because it is less susceptible to separation in the presence of water (than ethanol), it can be distributed via conventional infrastructure (pipelines, blending facilities and storage tanks). There’s no need for a separate distribution network.

It is less corrosive than ethanol. Not only is biobutanol a higher-grade more energy dense fuel, it is also less explosive than ethanol.

EPA test results show that biobutanol reduces emissions, namely hydrocarbons, carbon monoxide (CO) and oxides of nitrogen (NOx). Exact values depend upon the engine state of tune.

But that’s not all. Biobutanol as a motor fuel—with its long chain structure and preponderance of hydrogen atoms—could be used as a stepping-stone in bringing hydrogen fuel cell vehicles to the main stream. One of the biggest challenges facing hydrogen fuel cell vehicle development is the storage of on-board hydrogen for sustainable range and the lack of hydrogen infrastructure for fueling. The high hydrogen content of butanol would make it an ideal fuel for on-board reforming. Instead of burning the butanol, a reformer would extract the hydrogen to power the fuel cell.

Page 6: biobutanol

Biobutanol Disadvantages

It is not common for one fuel type to have so many obvious advantages without at least one glowing disadvantage; however with biobutanol versus ethanol argument, that doesn’t appear to be the case.

Currently the only real disadvantage is there are many more ethanol refining facilities than biobutanol refineries. And while ethanol refining facilities far outnumber those for biobutatanol, the possibility of retrofitting ethanol plants to biobutanol is feasible. And as refinements continue with genetically modified microorganisms, the feasibility of converting plants becomes greater and greater.

It’s clear that biobutanol is the superior choice over ethanol as a gasoline additive and perhaps eventual gasoline replacement. For the past 30 years or so ethanol has had most of the technological and political support and has seeded the market for renewable alcohol motor fuel. Biobutanol is now poised to pick up the mantle.

http://alternativefuels.about.com/od/thedifferenttypes/a/biobutanol.htm

BIOFUEL Biofuel merupakan bahan bakar yang berbahan baku bimassa, berbagai jenis biofuel yang sudah ada diantaranya Bioethanol dan Biodiesel (berbahan baku minyak yang bersumber dari tanaman maupun lemak hewan). Bioethanol dan biodiesel pada umumnya disebut bahan bakar generasi pertama. 

Bahan bakar berbasis alkohol generasi kedua adalah BIOBUTANOL, Bahan bakar generasi kedua ini mempunyai densitas energi yang lebih tinggi dan volatilitas yang lebih rendah dibanding dengan bioetanol.

BIOBUTANOL Biobutanol merupakan butanol yang dihasilkan dari biomassa. Biobutanol dipergunakan sebagai bahan bakar mengingat biobutanol merupakan hidrokarbon rantai panjang bersifat non polar. Biobutanol lebih menyerupai bensin (gasoline) dibandingkan dengan bioethanol maupun methanol. Biobutanol telah menunjukan sebagai bahan bakar pada mesin tanpa melakukan modifikasi mesin. Biobutanol ini mempunyai sifat yang sama dengan “Petrobutanol” yaitu butanol yang bersumber dari bahan bakar fosil (fossil fuel). 

 

PRODUKSI BIOBUTANOL

Page 7: biobutanol

Biobutanol dapat dihasilkan dari biomassa dengan mempergunakan proses FERMENTASI, Proses fermentasi dilakukan dengan mempergunakan bakteri yaitu Clostridium acetobutylicum.Perbedaan proses produksi biobutanol dengan produksi bioethanol terutama pada proses fermentasinya dan sedikit berbeda pada proses distilasinya. Sedangkan bahan baku yang dipergunakan adalah sama yaitu gula bit, gula tebu, gandum jagung, gandum dan ketela pohon, tanaman non-pangan, serta produk samping pertanian seperti jerami dan batang jagung. Produksi biobutanol dari biomassa limbah (produksi samping) sektor pertanian akan lebih efisien.

PROSES PRODUKSI BIOBUTANOL DARI BIOMASSA1. Pengolahan fisik biomassa hingga menjadi serat (berukuran kecil)

2. Proses hidrolisa biomassa (dapat dilakukan secara kimia maupun biologi/enzim) untuk menghasilkan gula (glukosa)

3. Proses Fermentasi gula (glukosa) dengan menggunakan bakteri Clostridium acetobutylicum akan dihasilkan 3 (tiga) komponen yaitu Butanol, Isopropanol, dan Etanol

4. Proses pemisahan ketiga komponen tersebut, dapat dilakukan dengan operasi distilasi yaitu pemisahan komponen berdasarkan perbedaan titik didih setiap komponen, oleh karena komponen utama yang akan dipisahkan terdapat 3 (tiga) komponen, maka kolom distilasi yang dibutuhkan adalah 2 (dua) unit kolom distilasi. sehingga akan dihasilkan produk Biobutanol, ethanol dan isopropanol.   

BAHAN BAKU PRODUKSI BIOBUTANOL

                                      Sekam Padi                                  Jerami                                              Rumput Alang-alang

                                                           Serbuk Kayu                                       Ampas Sagu 

SIFAT-SIFAT BAHAN BAKAR SECARA UMUM

Jenis Bahan Bakar

Energy density

Air-fuel ratio

Specific Energy

Heat of vaporization

RON MON

Gasoline dan biogasoline

32 MJ/L 14.6 2.9 MJ/kg air 0.36 MJ/kg 91–99 81–89

Biobutanol 29.2 MJ/L 11.1 3.2 MJ/kg air 0.43 MJ/kg 96 78Ethanol fuel

19.6 MJ/L 9.0 3.0 MJ/kg air 0.92 MJ/kg 107 89

Page 8: biobutanol

Methanol fuel

16 MJ/L 6.4 3.1 MJ/kg air 1.2 MJ/kg 106 92

Keterangan :RON : research octane number (bilangan octane berdasarkan penelitian)MON : motor octane number (bilangan octane motor)Berdasarkan sifat-sifat bahan bakar yang ditunjukan dalam tabel tersebut diatas dapat diketahui bahwa biobutanol sangat menyerupai bahan bakar bensin (gasoline). Bilangan octane biobutanol hamper sama dengan bensin tetapi lebih rendah dibanding bahan bakar ethanol maupun methanol

VISKOSITAS BAHAN BAKAR

Jenis Bahan Bakar Kinematic viscosity at 20°CGasoline dan biogasoline 0.4–0.8 cStBiobutanol 3.64 cStEthanol fuel 1.52 cStMethanol fuel 0.64 cStDiesel >3 cSt

  

REAKSI PEMBAKARAN 

Methanol                     : 2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O + heatEthanol                        : C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O + heatButanol                        : C4H9OH + 6O2 → 4CO2 + 5H2O + heat

PERTIMBANGAN PENGGUNAAN BIOBUTANOL SEBAGAI BAHAN BAKAR.

Beberapa hal yang perlu dilakukan pengkajian terhadap penggunaan biobutanol sebagai bahan bakar yaitu1. Kesesuaian mesin kendaraan, jenis kendaraan yang ada di Indonesia mungkin merupakan jenis kendaraan yang tidak terlalu fleksibel terhadap perubahan jenis bahan bakar. Di Negara lain seperti di Brasil, jenis kendaraannya menggunakan mesin yang sudah fleksibel terhadap perubahan jenis bahan bakar sehingga penggunaan bioethanol dan biobutanol tidak menjadi permasalahan

2. Viskositas biobutanol lebih besar dibanding dengan bensin, ini berarti biobutanol lebih kental dan agak menyulitkan dalam transportasi dan pembakaran di dalam mesin, dan juga akan sulit untuk daerah-daerah yang berudara dingin. 

Page 9: biobutanol

3. Kemungkinan yang terbaik adalah menggunakan biobutanol ini sebagai bahan bakar campuran, tetapi masih dibutuhkan penelitian atau standar tentang perbandingan biobutanol terhadap bensin maupun terhadap bioethanol

http://ketutsumada.blogspot.com/2012/04/bahan-bakar-biobutanol.html