Bioteknologi Bahan Bakar Alternatif

Bioteknologi Bahan Bakar AlternatifBiogas adalah gas yang dihasilkan dari proses penguraian bahan-bahan organik oleh mikroorganisme pada kondisi langka oksigen (anaerob). Komponen biogas antara lain sebagai berikut : 60 % CH4 (metana), 38 % CO2 (karbon dioksida) dan 2 % N2, O2, H2, & H2S. Biogas dibuat dengan memanfaatkan kotoran ternak, karena itu dapat mengurangi pencemaran oleh kotoran ternak, dan sisa-sisa biogas dapat dimanfaatkan untuk pupuk.BiogasBakteri yang membantu pembentukan biogasBakteri fermentatif : Streptococci, Bacterioides, dan beberapa jenis Enterobacteriaceae.Bakteri asetogenik : Kethanobacillus dan Desulfovibrio.Bakteri metana : Methanobacterium, Methanobacillus, dan Methanococcus.Tahapan pencernaan material organik oleh bakteri methanogenHidrolisis. Pada tahap ini, molekul organik kompleks diuraikan menjadi bentuk yang lebih sederhana, seperti karbohidrat (simple sugars), asam amino, dan asam lemak.Asidogenesis. Pada tahap ini terjadi proses penguraian yang menghasilkan amonia, karbondioksida, dan hidrogen sulfida.Asetagenesis. Pada tahap ini dilakukan proses penguraian produk asidogenesis; menghasilkan hidrogen, karbondioksida, dan asetat.Methanogenesis. Ini adalah tahapan terakhir dan sekaligus yang paling menentukan, yakni dilakukan penguraian dan sintesis produk tahap sebelumnya untuk menghasilkan gas methana (CH4). Hasil lain dari proses ini berupa karbon dioksida, air, dan sejumlah kecil senyawa gas lainnya.

Kegagalan biogas bisa disebabkan tidak seimbangnya bakteri methan terhadap bakteri asam. Akibatnya, lingkungan menjadi sangat asam (pH kurang dari 7) yang dapat menghambat kelangsungan hidup bakteri methan. Keasaman substrat media biogas yang dianjurkan berada pada rentang pH 6,58. Suhu optimum untuk perkembangbiakan bakteri methan adalah 35C.GasoholGasohol merupakan bahan bakar untuk otomotif yang ramah lingkungan dan dapat diperbaharui dan tidak menimbulkan polusi. Bahan baku yang paling banyak digunakan adalah tebu. Gasohol dihasilkan dari fermentasi khamir pada gula . Setelah tebu diambil gulanya, maka tersisa limbah yang berserat yang disebut bagasse. Bagasse dapat dikeringkan dan dibakar sebagai sumber energi untuk proses destilasi pembuatan gasohol.Proses pembuatan gasoholPenanaman tebu.Ekstrasi gula dengan memecah dan menggilas tebu.Pengkristalan sukrosa, yang menyisakan sirup glukosa yang disebut molase.Fermentasi molase oleh khamir Saccharomyces cerevisiae menjadi alcohol pekat.Destilasi (penyulingan) alcohol pekat menjadi alcohol murni (gasohol), memakai sumber tenaga dari bagasse.

BiodieselBiodiesel adalah bioenergi atau bahan bakar nabati yang dibuat dari minyak nabati, baik minyak baru maupun bekas penggorengan dan melalui proses transesterifikasi. Proses ini menghasilkan dua produk yaitu metil esters (biodiesel)/mono-alkyl esters dan gliserin yang merupakan produk samping. Bahan baku utama untuk pembuatan biodiesel antara lain minyak nabati, lemak hewani, lemak bekas/lemak daur ulang, minyak kelapa, minyak kelapa sawit, minyak jarak, minyak goreng bekas. Sedangkan sebagai bahan baku penunjang yaitu alkohol. Pada pembuatan biodiesel dibutuhkan katalis untuk proses esterifikasi. Biodiesel digunakan untuk bahan bakar alternative pengganti BBM untuk motor diesel.Pure Plant OilPure Plant Oil (PPO) adalah minyak yang diperoleh secara langsung baik dari pemerahan atau pengempaan biji sumber minyak, minyak yang telah dimurnikan, maupun minyak kasar tanpa melibatkan modifikasi secara kimia. PPO biasa disebut juga sebagai unmodiefied oil atau SVO (straight vegetable oil). PPO dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung minyak baik yang berasal dari hewan maupun tumbuh-yumbuhan melalui proses pemerahan. PPO tidak dapat digunakan secara langsung pada mesin diesel, karena membutuhkan modifikasi atau tambahan peralatan khusus untuk mesin.Proses Ekstrasi MekanisProses Ekstrasi dengan PelarutProses Ekstrasi mekanis bertujuan untuk memperoleh minyak dari biji yang mengandung minyak. Proses yang sering digunakan adalah pengepresan hidrolik (hydraulic presssing) dan pengepresan berulir (screw press). Ekstrasi mekanis dipandang lebih ekonomis, terutama untuk bahan-bahan yang mengandung minyak lebih besar dari 10%.Pengepresan Berulir (Screw Pressing)Pengepresan Hidrolik (Hydraulic Presssing)Metode ekstrasi dengan pelarut menghasilkan minyak dengan rendemen tinggi. Namun, metode ini tidak banyak digunakan karena memerlukan biaya investasi yang besar. Bahan yang akan diekstrak minyaknya, dikecilkan ukurannya terlebih dahulu. Umumnya proses ekstraksi berlangsung 6 jam. Biasanya, minyak yang dihasilkan tidak perlu dimurnikan lebih lanjut.Pembuatan PPOBiobriketBiobriket didefinisikan sebagai bahan bakar yang berwujud padat dan berasal dari sisa-sisa bahan organik yang telah mengalami proses pemampatan dengan tekan tertentu. Proses pembuatan biobriket meliputi 4 tahap, yaitu pengeringan, penggerusan, pencampuran, dan pembentukan campuran menjadi biobriket.Pembuatan biobriket bisa menggunakan sekam, bungkil jarak pagar, dan tempurung kelapa sebagai bahan bakunya. Pembuatan biobriket menggunakan sekam, sekam yang telah kering diarangkan terlebih dahulu dengan tujuan memperbaiki sifat fisik sekam. Pengarangan dilakukan dengan memanaskan sekam dalam drum. Proses berakhir jika sekam terlihat berwarna gelap seperti terbakar.Bio-oilBio-oil adalah sejenis minyak seperti halnya minyak jarak, minyak sawit atau minyak kelapa yang diperoleh dari hasil ekstraksi bahan yang mengandung minyak. Bio-oil juga merupakan bahan bakar cair berwarna gelap, beraroma, seperti asap, dan diproduksi dari biomassa seperti kayu, kulit kayu, kertas atau biomassa lainnya melalui teknologi pirolisa. Bahan baku bio-oil dapat berupa bagas (ampas tebu), limbah pertanian jagung(klobot dan tongkol jagung), limbah industry pulp dan kertas, serbuk kayu gergaji, tandan kosong kelapa sawit. Proses pembuatan bio-oilProses produksi bio-oil dimulai dengan persiapan bahan baku lignoselulosa seperti kayu atau limbah agroindustri menjadi partikel-partikel yang lebih kecil hingga berdiameter kurang dari 1mm. Pengecilan ukuran dimaksudkan untuk mempercepat reaksi pirolisis. Selanjutnya, bahan dimasukkan ke dalam reactor yang dipanaskan pada suhu 450-500C tanpa kehadiran oksigen. Di dalam reactor pirolisis, partikel akan dikonversi menjadi uap yang dapat dikondensasi, gas yang tidak dapat dikondensasi, dan padatan arang. Kemudian, produk ditransportasikan ke dalam cyclone. Di dalam cyclone, gas yang dapat dikondensasi akan dikondensasikan (selanjutnya disebut sebagai bio-oil) dan arang yang terbentuk dipisahkan. Sementara itu, gas yang tidak dapat terkondensasi (termasuk didalamnya CO2, H2,CH4,) akan dibakar dibakar dan dikembalikan ke reactor untuk menjaga panas proses.