energi terbarukan praktek1

8/17/2019 Energi Terbarukan Praktek1

1/15

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Etanol merupakan salah satu sumber energi terbaharui karena energi ini

didapatkan dari energi matahari. Pembuatan etanol diawali tanaman seperti tebu atau

jagung yang melakukan fotosintesis sehingga tumbuh sampai besar. Nantinya

tanaman ini yang diproses menjadi etanol.

Sekitar 5% dari etanol yang diproduksi di dunia pada tahun 200 sebenarnya

malah merupakan produk minyak bumi. Etanol dari minyak bumi ini dibuat dengan

hidrasi katalis dari etilena dengan memakai asam sulfat sebagai katalisnya. Etanol

juga bisa dihasilkan !ia etilena atau asetilena" kalsium karbida" gas bumi" dan sumber

lainnya. 2 juta ton etanol yang berasal dari minyak mentah dihasilkan setiap

tahunnya.#$& Etanol yang berasal dari minyak bumi 'etanol sintetik( se)ara kimia

sama dengan bio etanol dan hanya bisa dibedakan melalui penanggalan radiokarbon.

*ioetanol biasanya diperoleh dari tanaman pertanian. +anaman pertanian inidianggap bisa diperbaharui karena mereka mendapatkan energi dari matahari melalui

fotosintesis. Etanol dapat diproduksi dari banyak ma)am tanaman seperti tebu"

bagasse" mis)anthus" bit gula" sorgum" grain sorghum" swit)hgrass" jelai" hemp"

kenaf" kentang" ubi jalar" singkong" bunga matahari" buah" molasses" jagung" sto!er"

serealia" gandum" straw" kapas" biomassa lainnya" termasuk berbagai ma)am sampah

selulosa.

,i indonesia akan kebutuhan etanol sangat tinggi" karena etanol memiliki

banyak maanfaat" salah satunya adalah untuk industri kosmetik" tinta" dan per)etakan.

Selain itu etanol juga memiliki sifat yang tidak bera)un maka bahan ini digunakan

sebagai pelarut dalam industri makanan dan minuman maupun sebagai bahan bakar

alternatif pengganti bensin karena aman terhadap lingkungan dan manusia.

Page 1 of 15


2/15

Etanol yang digunakan selama ini umumnya diperoleh dari dari minyak bumi"

dimana minyak bumi ini sendiri merupakan sumber daya alam yang tidak dapat

diperbaharui. ,ewasa ini masalah keterbatasan *ahan *akar -inyak '**-( di dunia

terjadi karena bahan baku yang berasal dari fosil sudah mulai habis. Semakin

berkurangnya sumber bahan bakar minyak di ndonesia sedangkan laju

penggunaannya semakin meningkat mengakibatkan pemerintah harus memangkas

subsidi **-.

/ermentasi bioetanol merupakan proses pembuatan etanol dengan

memanfaatkan akti!itas yeast 'Saccharomyces Cerevisiae( proses fermentasi etanol

ini dilakukan se)ara anaerob" yaitu mengubah glukosa menjadi alkohol tanpa adanya

oksigen. *ahan bakar etanol adalah etanol 'etil alkohol( dengan jenis yang sama

dengan yang ditemukan pada minuman beralkohol dengan penggunaan sebagai bahan

bakar. Etanol seringkali dijadikan bahan tambahan bensin sehingga menjadi biofuel .

Produksi etanol dunia untuk bahan bakar transportasi meningkat kali lipat dalam

kurun waktu tahun" dari $ miliar liter pada tahun 2000 menjadi 52 miliar liter pada

tahun 200. ,ari tahun 200 ke 200" komposisi etanol pada bahan bakar bensin di

dunia telah meningkat dari .% menjadi 5.1%. Pada tahun 20$0" produksi etanoldunia men)apai angka 22"5 miliar galon 3S '4" miliar liter(" dengan 3merika

Serikat sendiri memproduksi $"2 miliar galon 3S" atau 5"5% dari total produksi

dunia. Etanol mempunyai nilai ekui!alensi galon bensin sebesar $.500 galon 3S.

*ioetanol dapat dengan mudah diproduksi dari bahan bergula" berpati dan

berserat. Salah satu bahan bergula yang berpotensi untuk pembuatan etanol yaitu gula

pasir" mengingat gula pasir sangat mudah diperoleh. +eknolgi pembuatan bioetanol

dari gula pasir melalui proses fermentasi. Proses ini merupakan salah satu alternatif

dalam rangka mendukung program pemerintah tentang penyediaan bahan bakar non

migas yang terbarukan yaitu **N '*ahan *akar Nabati( sebagai pengganti bensin"

sehingga perlu dilakukan penelitian tentang proses pembuatan bioetanol dari gula

pasir melalui proses fermentasi yang berkualitas baik dan ramah lingkungan.

Pembuatan bioetanol dari gula di buat melalui proses fermentasi.

Page 2 of 15

http://id.wikipedia.org/wiki/Etanolhttp://id.wikipedia.org/wiki/Minuman_beralkoholhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bensinhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Ekuivalensi_galon_bensin&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Minuman_beralkoholhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bensinhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Ekuivalensi_galon_bensin&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Etanol


3/15

1.2 Tujuan Penelitian

+ujuan dari pembuatan makalah ini ialah sebagai sarana dalam memberikan

informasi mengenai sumber daya energi biomassa. Serta memberikan informasi

tentang pembuatan bioethanol berdasarkan praktek yang dilakukan di laboratorium

Energi +erbarukan 6ni!ersitas *alikpapan. Selain itu juga untuk memenuhi tugas

mata kuliah energi terbarukan dengan dosen pengajar oleh mpol Siboro" S+. -+.

Page 3 of 15


4/15

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Bioethanol

*ioetanol '728598( adalah )airan biokimia dari proses fermentasi gula dari

sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme. *ioetanol dibuat dari

bahan bergula seperti tebu" nira aren" bahan berpati seperti jagung" dan ubi:ubian.

*ioethanol adalah alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan

sehari:hari. ;arena sifatnya yang tidak bera)un" bahan ini banyak dipakai sebagai

pelarut dalam dunia farmasi dan industri makanan dan minuman. Etanol tidak

berwarna dan tidak berasa tapi memiliki bau yang khas. *ahan ini dapat

memabukkan jika diminum. Etanol telah digunakan manusia sejak


5/15

*ioethanol dapat dibuat melalui proses fermentasi diikuti kemudian dengan

proses destilasi sehingga serat dan gumpalan gula dari bahan dasar 'jagung" gandum"

kentang" tebu" buah:buahan ataupun sisa sayur:mayur( ataupun pengotor lainnya

terpisah dari ethanolnya. Produksi bioetanol dengan bahan baku tanaman yang

mengandung pati atau karbohidrat" dilakukan melalui proses kon!ersi karbohidrat

menjadi gula 'glukosa( larut air dilakukan dengan penambahan air dan en


6/15

2.2.2 Mekani!me "ermenta!i

,i dalam proses fermentasi" kapasitas mikroba untuk mengoksidasi

tergantung dari jumlah a)eptor ele)tron terakhir yang dapat dipakai. Sel:sel

melakukan fermentasi menggunakan en


7/15

• ;adar gula dalam larutan B $4% C $%

• Dolume dalam larutan B 20.$5 F $.1 liter

• >umlah air B 0 ?tr C 2 F liter air

• >umlah alkohol B 0.5$$ G 2 G 0.5 F 0.4 kg

2. *ahan:bahan pembuatan bioetanol

• Aula pasir B $2" kg '$4%(

• =agi B 0"$1 kg '0"2%(

• 6rea B 0"1 kg '0"5%(

• NP; B 0"01 kg '0"04%(

;omposisi hasil perhitungan dasar dan bahan:bahan pembuatan bioetanol

Bahan Da!ar 'om(o!i!i

)ula Pa!ir $2" kg

Urea 0"1 kg

NP' 0"01 kg

*agi 0"$1 kg

Air 0 ?iter

+ Peralatan Per&oaan Pemuatan Bioetanol

1. Taung ,ermentor

+abung fermentor ini digunakan untuk fermentasi bioetanol. *ahan yang

digunakan untuk membuat tabung fermentor yaitu bahan fiberglass.

Page 7 of 15


8/15

/ermentor adalah tangki

atau wadah dimana didalamnya

seluruh sel 'mikrobia( mengubah

bahan dasar menjadi produk

biokimia dengan atau tanpa produk

sampingan. /ermentor disebut juga

bioreaktor. /ungsi dasar fermentor

adalah menyediakan kondisi

lingkungan yang )o)ok bagi mikrobia didalamnya untuk menghasilkan biomassa"

menghasilkan en


9/15

5. Pemeriksaan se)ara !isual dari medium H kultur harus

tersedia" dibuat dari bahan transparan.

2. Termometer Digital

+ermometer ini digunakan untuk mengetahui

suhu di dalam fermentor dalam proses fermentasi.

+ermometer ini di tan)apkan ke dalam tabung

fermentor. *erikut adalah gambar termometer jenis

digital.

#. Alkoholometer

3lkoholometer berfungsi untuk mengukur kadar alkohol setelah proses

fermentasi selesai dilakukan.

%. De!tilitator

Page 9 of 15


10/15

2.2.0 Langkah-Langkah Pemuatan Bioethanol

*erikut adalah langkah:langkah dalam proses pembuatan bioetanol B

$( *iakkan Ieast sebanyak $ liter air gula $ %

2( Pen)ampuran gula pasir dengan air ?arutkan $2" kg gula pasir dengan 0 liter air kemudian

di aduk hingga ter)ampur rata. ;adar gula dalam larutan sebesar $4 C $%. Dolume air

kurang lebih 0 liter" kemudian masukan ke dalam tabung fermentor.

( Penambahan urea dan NP; dalam proses pembuatan bioetanol ini diperlukan penambahan

6rea dan NP; ke dalam larutan gula. Penambahan 6rea sebanyak 0"1 kg dan NP; sebanyak

0"01 kg. 6rea dan NP; ini berfungsi sebagai nutrisi ragi.

1( Penambahan ragi roti 'fermipan( bahan aktif ragi roti adalah khamir saccharomyces

cereviseae yang dapat memfermentasikan gula menjadi etanol. =agi roti diberi air hangat

se)ukupnya" kemudian diaduk:aduk perlahan hingga tampak sedikit berbusa. Setelah itu ragidimasukkan ke dalam fermentor" kemudian fementor ditutup rapat" tunggu selama 44 jam

2.2. Pro!e! "ermenta!i Bioetanol

Page 10 of 15


11/15

Proses fermentasi bioetanol merupakan proses pembuatan etanol dengan

memanfaatkan akti!itas yeast ' Saccharomyces Cerevisiae ( atau disebut juga ragi roti. Proses

fermentasi etanol ini dilakukan se)ara anaerob" yaitu mengubah glukosa menjadi alkohol

tanpa adanya oksigen. Proses fermentasi dilakukan melalui 2 proses. Proses pertama

dilakukan di dalam ruangan" sedangkan proses kedua dilakukan di luar ruangan.

Proses fermentasi akan berjalan beberapa jam setelah semua bahan dimasukkan ke

dalam fermentor. ;alau menggunakan fermentor yang tembus padang 'dari ka)a misalnya("

maka akan tampak gelembung:gelembung udara ke)il:ke)il dari dalam fermentor.

Aelembung:gelembung udara ini adalah gas 792 yang dihasilkan selama proses fermentasi.

;adang:kadang terdengar suara gemuruh selama proses fermentasi ini. Salah satu tanda

bahwa fermentasi sudah selesai adalah tidak terlihat lagi adanya gelembung:gelembung

udara. ;adar ethanol di dalam )airan fermentasi kurang lebih % C $0 %.

BAB III

PENUTUP

#.1 'ESIMPULAN

Page 11 of 15


12/15

*erdasarkan hasil penelitian pengaruh temperatur terhadap proses fermentasi

pembuatan bioetanol" maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikutB

$( Proses fermentasi dilakukan di luar ruangan lebih )epat dibandingkan di dalam

ruangan. Sudah bisa di ukur kadar alkoholnya dengan menggunakan alkoholometer.

2( 8asil fermentasi bioetanol dari gula pasir dilakukan di luar ruangan membutuhkan

waktu selama $ minggu dan menghasilkan % alkohol" sedangkan di dalam ruangan

membutuhkan waktu yang lebih lama untuk menghasilkan % alkohol yaitu selama

2 minggu.

( ,alam proses fermentasi temperatur sangat berpengaruh" jika temperaturnya rendah

maka proses fermentasi akan berjalan lebih lama" sebaliknya jika dalam proses

fermentasi temperaturnya tinggi maka proses fermentasi akan lebih )epat prosesnya

dan bisa diketahui kadar alkoholnya berapa %.

1( *erdasarkan hasil perhitungan perpindahan panas di dinding tabung fermentor se)ara

konduksi dan kon!eksi pada proses fermentasi di dalam ruangan nilainya sebesar

2.54 ℃

5( Sedangkan proses fermentasi di luar ruangan sebesar 4.5 ℃ . ,ari hasil

perhitungan menyatakan bahwa proses perpindahan panas pada proses fermentasi di

luar ruangan lebih besar dibandingkan di dalam ruangan.

Page 12 of 15


13/15

#.2 SA*AN

*erdasarkan penelitian yang telah dilakukan" maka dapat disampaikan

beberapa saran" baik untuk para pemba)a" maupun untuk pengembangan penelitian di

masa yang akan datang.

$( ,alam pembuatan tabung fermentor harus diperhatikan. /ermentor harus dibuat

hampa udara tidak ada udara yang masuk sedikitpun ke dalam tabung fermentor" jika

masih ada udara yang masuk ke dalam tabung fermentor akan mempengaruhi hasil

proses fermentasi tersebut.

2( Pada penelitian yang telah dilakukan" pengambilan sempel )airan bioetanol harus

dilakukan setiap hari untuk menge)ek apakah )airan tersebut sudah diketahui kadar

alkoholnya apa belum" jika sudah ada kadar alkoholnya proses fermentansi telah

selesai dilakukan.

Page 13 of 15


14/15

DA"TA* PUSTA'A

#$& httpJwww.biotek.lipi.)o.id."20$0. Etanol *ahan *akar -asa ,epan.

#2& ,hewanto" Kawan" '2$ September 200("L*ioetanol dan Swasembada EnergiL" 8arian

*isnis ndonesia" >akarta.

#& httpBwww.ristek.)o.id., 20$0.

#1& Nurdiyastuti"."200. Prospek Pengembangan *iofuel Sebagai Substitusi *ahan *akar

-inyak. http://www.sinarharapan.com

#5& Perry" >hon 8.'Ed(. $. Perry’s Chemical Engeneers’ 8andbook. Edisi ketujuh" -)

Araw:8and *ook 7ompany" New Iork.

#4& httpBilmy.blog.)om20$0$00$2fe rmentor.

#& Kasito" 2005. Proses Pembuatan Etanol" http://www.suaramerdea.co.id

#& Kinarno" /. A.dan ,. /erdiaakarta.

#& Kinarno" /. A." S. /ardiaakarta.

#$0& -asyitnah" Muhrina dan 8aryanto" *ode. *uku 3jar Perpindahan Panas. ,epartemen

+eknik ;imia /akultas +eknik. 6ni!ersitas sumatra 6tara. -edan 2004.

#$$& >asfi E. $1. +erjemahan B Perpindahan ;alor Edisi ;elima. Southem !ethodis

"niversity. Penerbit Erlangga.

#$2& Iudiarto -. 3rif dan 3diyoso 8imawan. *ioetanol 6ntuk ndustri dan *ahan *akar.

Pelatihan Produksi *ioetanol ndustri -ajalah +rubus.

Page 14 of 15


15/15

energi terbarukan praktek1

Documents