proposal penelitian pkm bioetanol dari sabut kelapa

20
i USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA JUDUL PROGRAM PEMBUATAN BIOETANOL DARI LIMBAH SABUT KELAPA DENGAN METODE HIDROLISIS ASAM DAN FERMENTASI DENGAN MENGGUNAKAN RAGI TAPE BIDANG KEGIATAN: PKM-P Diusulkan oleh : Ketua Kelompok : Betaria Kusuma D. (NIM: 09.14.012 angkatan 2009) Anggota Kelompok : Achmad Zabadil (NIM: 09.14.015 angkatan 2009) Rosi Syana Fahila (NIM: 10.14.029 angkatan 2010) Inneke Amallya (NIM: 11.14.015 angkatan 2011) Rizqi Wahyu N. H. (NIM: 11.14.019 angkatan 2011) INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG MALANG 2012

Upload: riabetaria

Post on 20-Jun-2015

3.584 views

Category:

Documents


29 download

TRANSCRIPT

Page 1: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

i

USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

PEMBUATAN BIOETANOL DARI LIMBAH SABUT KELAPA DENGAN

METODE HIDROLISIS ASAM DAN FERMENTASI DENGAN

MENGGUNAKAN RAGI TAPE

BIDANG KEGIATAN:

PKM-P

Diusulkan oleh :

Ketua Kelompok : Betaria Kusuma D. (NIM: 09.14.012 angkatan 2009)

Anggota Kelompok : Achmad Zabadil (NIM: 09.14.015 angkatan 2009)

Rosi Syana Fahila (NIM: 10.14.029 angkatan 2010)

Inneke Amallya (NIM: 11.14.015 angkatan 2011)

Rizqi Wahyu N. H. (NIM: 11.14.019 angkatan 2011)

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG

MALANG

2012

Page 2: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

ii

Page 3: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN KULIT MUKA ........................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... ii

DAFTAR ISI ..................................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ iv

DAFTAR TABEL ............................................................................................ v

LATAR BELAKANG MASALAH ................................................................ 1

PERUMUSAN MASALAH ............................................................................. 1

TUJUAN ........................................................................................................... 1

LUARAN YANG DIHARAPKAN ................................................................. 2

KEGUNAAN .................................................................................................... 2

TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................... 2

Sabut kelapa ................................................................................................ 2

Tahap Pemurnian Selulosa .......................................................................... 3

Tahap Hidrolisis Selulosa ........................................................................... 4

Tahap Fermentasi ........................................................................................ 5

Ragi Tape .................................................................................................... 5

Bioetanol ..................................................................................................... 6

METODE PELAKSANAAN .......................................................................... 6

Variabel Penelitian ...................................................................................... 6

Alat dan Bahan ............................................................................................ 7

Prosedur Penelitian ..................................................................................... 7

Blok Diagram Alir Proses ........................................................................... 8

Gambar Alat Fermentasi ............................................................................. 9

JADWAL KEGIATAN .................................................................................... 9

RENCANA BIAYA .......................................................................................... 9

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 10

LAMPIRAN ...................................................................................................... 12

Page 4: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

iv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Sabut Kelapa .................................................................................... 2

Gambar 2. Alat pada Proses Fermentasi ............................................................ 9

Page 5: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

v

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Komposis Kimia Sabut Kelapa ............................................................ 3

Tabel 2. Kelarutan Lignin dalam Sabut Kelapa ................................................. 3

Tabel 3. Jadwal Kegiatan Program .................................................................... 9

Tabel 4. Biaya Bahan Habis Pakai ..................................................................... 9

Tabel 5. Biaya Pembelian Alat ........................................................................... 10

Tabel 6. Biaya Operasional ................................................................................ 10

Tabel 7. Rekapitulasi Rancangan Biaya ............................................................. 10

Page 6: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

1

LATAR BELAKANG MASALAH

Cepat atau lambat cadangan minyak bumi dunia pasti akan habis. Ini

disebabkan oleh depositnya yang terbatas dan tidak dapat diperbaharui. Penelitian

mengenai energi terbarukan terus dikembangkan, bahkan menjadi salah satu

program pemerintah untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar

minyak yang ketersediaanya terus berkurang. Saat ini produk energi altrnatif yang

berpeluang untuk dikembangkan adalah bioethanol dan Biodiesel. Bioetanol

memiliki beberapa kelebihan dibandingkan energi alternatif lainnya. diantaranya

memiliki kandungan oksigen yang lebih tinggi (35%) sehingga terbakar lebih

sempurna, bernilai oktan lebih tinggi (118) dan lebih ramah lingkungan karena

mengandung emisi gas CO lebih rendah19–25% (Indartono Y., 2005). Disamping

itu substrat untuk produksi bioethanol cukup melimpah di Indonesia. Produk ini

diharapkan nantinya bisa menggantikan bahan bakar minyak kendaraan bermotor

dan mesin industri. Selain itu bioetanol dapat diproduksi oleh mikroorganisme

secara terus menerus. Produksi bioetanol di berbagai negara telah dilakukan

dengan menggunakan bahan baku yang berasal dari hasil pertanian dan

perkebunan (Sarjoko, 1991). Oleh karena itu dilakukan upaya mencari bahan baku

alternatif lain dari sektor non pangan untuk pembuatan etanol. Bahan selulosa

memiliki potensi sebagai bahan baku alternatif pembuatan etanol.

Salah satu contohnya adalah limbah sabut kelapa. Ketersediaan limbah

sabut kelapa cukup besar, menurut Dinas Perkebunan Jawa Timur pada kurun

waktu 2007 – 2011 produksi kelapa rata – rata adalah 1.400 kg/Ha dengan rata –

rata area 293.274 Ha/tahun. Bobot sabut mencapai sepertiga dari berat sebutir

kelapa. Apabila rata-rata produksi kelapa mencapai 1.400 kg/Ha, maka ada sekitar

466,7 kg/Ha sabut kelapa yang dihasikan. Selama ini pemanfaatan sabut kelapa

hanya sebatas untuk kerajinan, seperti tali, keset, sapu, matras, bahan isian jok

mobil, dan lain-lain. Sabut kelapa mempunyai komposisi kimia yaitu selulosa

43,44%, hemiselulosa 0,25%, lignin 45,84%, air 5,25%, dan abu 2,22%. Jika kita

mampu mengkonversi selulosa menjadi glukosa berarti akan meningkatkan

konversi sabut kelapa menjadi etanol.

PERUMUSAN MASALAH

Potensi sabut kelapa sebagai bahan baku alternatif pembuatan bioetanol

dengan menggunakan asam klorida pada proses hidrolisis dan ragi tape pada

proses fermentasi.

TUJUAN

Adapun tujuan dari penelitian ini yaitu :

1. Memanfaatkan limbah sabut kelapa sebagai bahan baku pembuatan bioetanol.

2. Mendapatkan konsentrasi terbaik pada proses hdrolisis.

3. Mendapatkan waktu optimum fermentasi.

4. Mendapatkan kadar dan yield etanol terbaik dari kombinasi variabel penelitian.

Page 7: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

2

LUARAN YANG DIHARAPKAN

Luaran dari penelitian ini adalah dapat ditemukan teknologi tepat guna

produksi bioetanol dari limbah sabut kelapa, sehingga mudah untuk diaplikasikan

di masyarakat. Lebih jauh dapat berpeluang untuk dapat diproduksi secara masal

pada masa sekarang dan di masa yang akan datang. Sehingga dapat berpengaruh

pada aspek ekonomi dan lingkungan, dapat dipublikasikan sebagai artikel ilmiah

dan dipatenkan.

KEGUNAAN

1. Menambah wawasan tentang proses hidrolisis asam sabut kelapa menjadi

bioetanol beserta beberapa variabel yang mempengaruhi optimalisasi

kandungan etanolnya.

2. Menjadikan bioetanol sebagai alternatif bahan bakar yang dapat membantu

masyarakat.

3. Memberikan inovatif produk olahan baru dari sabut kelapa.

4. Menciptakan lapangan kerja baru bagi masyarakat.

TINJAUAN PUSTAKA

Sabut Kelapa

Kelapa merupakan tanaman perkebunan/industri berupa pohon batang

lurus dari famili Palmae. Tanaman kelapa (Cocos nucifera L) merupakan tanaman

serbaguna atau tanaman yang mempunyai nilai ekonomi tinggi. Seluruh bagian

pohon kelapa dapat dimaanfaatkan untuk kepentingan manusia, bagian dari

pohon, akar, batang, daun, dan buahnya dapat dipergunakan untuk kehidupan

sehari-hari (www.Ic.bppt.go.id)

Gambar 1. Sabut Kelapa

Menurut Dinas Perkebunan Jawa Timur pada kurun waktu 2007 – 2011

produksi kelapa rata – rata adalah 1.400 kg/Ha dengan rata – rata area 293.274

Ha/tahun. Bobot sabut mencapai sepertiga dari berat sebutir kelapa. Apabila rata-

rata produksi kelapa mencapai 1.400 kg/Ha, maka ada sekitar 466,7 kg/Ha sabut

kelapa yang dihasikan. Selama ini pemanfaatan sabut kelapa hanya sebatas untuk

kerajinan, seperti tali, keset, sapu, matras, bahan isian jok mobil, dan lain-lain

(www.disbunjatim.go.id/komoditi_kelapa.php) Sabut buah kelapa termasuk serat

selusosa yang diperoleh dari buah kelapa. Komponen utama dalam bahan

lignoselulosa adalah selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Berikut adalah komposisi

kimia dari sabut kelapa.

Page 8: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

3

Tabel 1. Komposisi Kimia Sabut Kelapa (Sukadarti, dkk, 2010)

Senyawa Persentase (%)

Selulosa 43,44

Hemiselusosa 0,25

Lignin 45,84

Air 5,25

Abu 2,22

Jika kita mampu mengkonversi selulosa menjadi glukosa berarti akan

meningkatkan konversi sabut kelapa menjadi etanol. Bagian terpenting dan yang

terbanyak dalam lignocellulosic material adalah selulosa yang terbungkus oleh

lignin dengan ikatan yang cukup kuat (Samsuri, 2007)

Pembuatan etanol dari limbah sabut kelapa terdiri atas 3 tahap, yaitu :

1. Tahap Pemurnian Selulosa

Sabut Kelapa Selulosa

2. Tahap Hidrolisis Selulosa

(C6H10O5)n + n H2O n(C6H12O6)

3. Tahap Fermentasi

(C6H12O6) 2C2H5OH + 2CO2 (Jeoh, 1998 )

Tahap Pemurnian Selulosa

Pemurnian selulosa bertujuan untuk menghilangkan lignin, mengurangi

kristalinitas selulosa, dan meningkatkan porositas bahan. Perlakuan pendahuluan

dapat dilakukan secara fisika dan biologis maupun kombinasi dari cara- cara

tersebut :

- Perlakuan pendahuluan secara fisika antara lain berupa pencacahan secara

mekanik, penggilingan, dan penepungan untuk memperkecil ukuran bahan dan

mengurangi kristalinitas selulosa.

- Perlakuan pendahuluan secara kimia, di antaranya adalah, asam, basa,

delignifikasi oksidatif, dan proses organosolv.

- Perlakuan secara biologis. Pada metode ini, digunakan mikroorganisme jamur

pelapuk coklat, jamur pelapuk putih, dan jamur pelunak untuk mendegradasi

lignin dan hemiselulosa yang ada dalam bahan lignoselulosa. Di antara ketiga

jamur tersebut, yang paling efektif untuk perlakuan pendahuluan pada bahan

lignoselulosa adalah jamur pelapuk putih (white-rot fungi) (Sun, Cheng, 2002).

Tabel 2. Kelarutan Lignin dalam Sabut Kelapa (Suharty, dkk, 2005)

Alk-benzen 6,52 %

Air panas 12,51 %

Air dingin 10,29 %

1% NaOH 34,78 %

Menurut Murni dkk (2008) dalam perlakuan pendahululuan secara kumia,

bahan kimia yang sering digunakan adalah NaOH, KOH, Ca(OH)2, HN3, NH4OH,

SO2, H2SO4 HCl, dan NaCl. Perlakuan dengan alkali dilihat paling efektif karena

pada prinsipnya kerja alkali memutuskan sebagian ikatan antara selulosa dan

hemiselulosa dengan lignin.

NaOH

HCl

Saccharomyces cerevisiae

Page 9: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

4

Pada penelitian terdahulu (Wahyudi, 2002) dilakukan pretreatment basa

menggunakan NaOH dengan perbandingan larutan pemasak dengan bahan 1 : 4

dan dipanaskan selama 2 jam dengan suhu 100oC dan menurut Suharty lignin

lebih larut dalam NaOH dibanding dengan Alk-benzen, air panas dan air dingin.

NaOH 1% dapat melarutkan sekitar 34,78% lignin sabut kelapa.

Menurut Kusnadi (2009) pada penelitiannya didapatkan hasil perlakuan

pemanasan dapat mengurangi kadar lignin dibandingkan tanpa pemanasan yaitu

75 ppm dari 350 ppm.

Tahap Hidrolisis Selulosa

Hidrolisis yang paling sering digunakan untuk menghidrolisis selulosa

adalah hidrolisis secara asam. Beberapa asam yang umum digunakan untuk

hidrolisis asam antara lain adalah asam sulfat (H2SO4), asam perklorat, dan HCl.

Hidrolisis asam dapat dikelompokkan menjadi hidrolisis asam pekat dan hidrolisis

asam encer (Siswati, 2010). Penggunaan asam pekat pada proses hidrolisis

selulosa dilakukan pada temperatur yang lebih rendah dari pada asam encer.

Konsentrasi asam yang digunakan adalah 10 – 30%.. Temperatur reaksi adalah

100oC dan membutuhkan waktu reaksi antara 2–6 jam. Temperatur yang lebih

rendah meminimalisasi degradasi gula.

Menurut (Siswati, dkk, 2010) dalam penelitiannya pembuatan bioetanol

dari kulit kopi, penggunaan asam yang terbaik adalah pada konsentrasi asam 20 %

(v/v), Hal ini disebabkan karena pada konsentrasi 10 % terjadi degradasi glukosa

yang terbentuk menjadi struktur kimia yang lain sehingga dapat menurunkan

konversi reaksi. Sedangkan pada konsentrasi yang lebih tinggi yaitu 30 % terjadi

proses pembakaran selulosa sehingga selulosa yang dirubah menjadi glukosa

menjadi sedikit dan pada akhirnya glukosa yang dihasilkan juga sedikit. Katalis

HCl menghasilkan glukosa lebih tinggi jika dibandingkan H2SO4. Hal ini

diakibatkan H2SO4 bersifat membakar selulosa sedangkan HCl tidak, sehingga

glukosa yang dihasilkan lebih sedikit. Penggunaan asam encer pada hidrolisis

memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan asam pekat pada proses hidrolisis

dengan lama waktu hidrolisis 4 jam.

Beberapa faktor yang mempengaruhi proses hidrolisis antara lain :

- Kandungan karbohidrat bahan baku

Kandungan karbohidrat pada bahan baku sangat berpengaruh terhadap hasil

hidrolisis asam. Bila kandungan karbohidrat sedikit, maka jumlah gula yang

dihasilkan juga sedikit, dan sebaliknya bila kandungan karbohidrat terlalu

tinggi mengakibatkan kekentalan campuran akan meningkat sehingga frekuensi

tumbukan antara molekul air semakin berkurang pula.

- pH Hidrolisis

pH berpengaruh terhadap jumlah produk hidrolisis. pH terkait erat dengan

koonsentrasi asam yang digunakan. Pada umumya pH yang terbaik adalah 2,3.

- Waktu Hidrolisis

Semakin lama pemanasan, warna semakin keruh dan semakin besar pula

konversi yang dihasilkan.

- Suhu

Pengaruh suhu terhadap kecepatan hidrolisis karbohidrat yaitu semakin tinggi

suhunya akan diperoleh konversi yang cukup tinggi, tetapi jika suhu terlalu

tinggi konversi yang diperoleh akan menurun. Hal ini disebabkan adanya

glukosa yang pecah menjadi arang, yang ditunjukkan dengan tuanya warna

Page 10: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

5

hasil. Selain itu pada suhu yang tidak terlalu tinggi (tidak melebihi titik didih

air), air sebagai zat penghidrolisis tetap berada pada fase cair, sehingga terjadi

kontak yang baik antara molekul-molekul sabut kelapa dengan sebagian besar

air, sehingga reaksi dapat berjalan dengan baik. Untuk hidrolisis yang

berlangsung pada tekanan 1 atm, titik didih larutan kira-kira 100oC. Sedangkan

untuk tekanan yang lebih besar dapat digunakan suhu yang lebih rendah

(Soebijanto, 1986)

Tahap Fermentasi

Pembuatan etanol secara fermentasi untuk bahan yang mengandung

selulosa harus dihidrolisis menjadi glukosa terlebih dahulu menggunakan asam.

Terbentuknya glukosa menunjukkan bahwa proses telah berakhir dan selanjutnya

bahan telah siap difermentasi. Fermentasi etanol terjadi pada kondisis anaerob

dengan mikroorganisme tertentu yang dapat mengubah glukosa menjadi etanol.

Dari 1 molekul glukosa akan terbentuk 2 molekul etanol dan 2 molekul CO2,

mikroorganisme yang sering digunakan untuk proses fermentasi adalah ragi

Saccharomyces cerevisiae (Jeoh, 1998 ).

Teknologi dan peralatan yang diperlukan untuk proses fermentasi gula dari

selulosa pada prinsipnya sama dengan yang digunakan pada fermentasi gula dari

pati atau nira yang tersedia secara komersial. Pada proses ini, gula-gula sederhana

yang terbentuk difermentasi menjadi etanol dengan bantuan khamir seperti

Saccharomyces cerevisiae. Fermentasi biasanya dilakukan pada suhu 30°C, pH 5,

dan sedikit aerobik (Hermiati, 2010).

Faktor – faktor yang berpengaruh dalam proses fermentasi adalah :

- Suhu

Suhu yang baik untuk fermentasi antara 30oC sampai 33

oC, karena kecepatan

fermentasi akan bertambah sesuai dengan kenaikan suhu hingga suhu optimum.

- pH

pH optimum untuk proses fermentasi berkisar antara 4,5 sampai 5. Kondisi ini

cocok bagi Saccharomyces cerevisiae untuk tumbuh dan berkembang baik.

Pada pH 3,0 proses fermentasi akan berkurang kecepatannya.

- Waktu Fermentasi

Tergantung pada konsentrasi, komposisi gula, pH, dan suhu fermentasi

(Tjokroadikoesoemo, 1986; Ansory, 1992; Gumbira, 1987).

Pada penelitian terdahulu (Wahyudi, 2002) pembuatan bioetanol dari sabut

buah siwalan diperoleh waktu fermentasi terbaik adalah 240 jam dengan

penambahan nutrisi (NH4)2HPO4 9 gram dan ragi tape 1 gram.

Ragi Tape

Ragi umunya digunakan dalam industri makanan dan minuman seperti

roti, tempe, bir, dll. Mikroorganisme yang digunakan dalam ragi umumnya terdiri

dari berbagai bakteri dan fungi (khamir dan kapang). Yaitu Rhizopus, Aspergilis,

Mucor, Amylomycetes, Endomycopsis, Sacharomyches, Hansemula anomal, dan

lain sebagainya. Ada tiga jenis ragi yang umum dikenal yaitu ragi roti, ragi tape,

dan ragi tempe. Ragi roti dan ragi tape mengandung jenis mikroba yang sama

yaitu Sachcharomyces cerevisiae, sedangkan ragi tempe adalah jenis Rhizopus.

Pada awal fermentasi masih diperlukan oksigen untuk pertumbuhan dan

perkembangan Sacharomyces cereviseae, tetapi kemudian tidak dibutuhkan lagi

Page 11: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

6

karena kondisi proses yang diperlukan adalah anaerob. Sebelum dilakukan proses

fermentasi dilakukan proses sterilisasi dan proses penyiapan inokulum.

Menurut Kusnadi, jenis ragi yang paling baik untuk fermentasi adalah

ragi tape dibanding biakan murni Sacharomyces cereviseae karena ragi tape selain

mengandung jenis khamir juga mengandung jenis kapang mengkonversi gula

sederhana menjadi etanol oleh jenis khamir. Mikroorganisme yang terdapat di

dalam ragi tape adalah kapang Amylomyces rouxii, Mucor sp., dan Rhizopus sp.;

khamir Saccharomycopsis fibuligera, Saccharomycopsis malanga, Pichia

burtonii, Saccharomyces cerevisiae, dan Candida utilis; serta bakteri Pediococcus

sp. dan Bacillus sp. (Kusnadi, 2009)

Bioetanol

Pada umumnya etanol diproduksi dengan cara fermentasi dengan bantuan

mikroorganisme oleh karena itu sering disebut sebagai bioetanol. Satu diantara

energi alternatif yang relatif murah ditinjau aspek produksinya dan relatif ramah

lingkungan adalah pengembangan bioetanol dari limbah-limbah pertanian

(biomassa) yang mengandung banyak lignocellulose seperti limbah sabut kelapa.

(Hermiati, 2010). Etanol atau etil alkohol C2H5OH merupakan cairan tak

berwarna dengan karakteristik antara lain mudah terbakar, larut dalam air,

biodegradable, dan tidak karsinogenik (Kusnadi, 2009). Karakteristik etanol

sebagi biofuel adalah sebagai berikut:

- Memiliki angka oktan yang tinggi

- Mampu menurunkan tingkat opasiti asap, dan emisi CO serta CO2.

- Mirip dengan bensin, sehingga penggunaanya tidak memerlukan modifikasi

mesin.

- Tidak mengandung senyawa timbal.

(Nurfiana, 2009)

METODE PENELITIAN

Penelitian dilaksanakan di Laboraturium Mikrobiologi ITN Malang. Tahap

Penelitian adalah studi literatur, persiapan penelitian, pelaksanaan penelitian,

analisa data, evaluasi dan terakhir pembuatan laporan. Cara pengambilan data,

kami menggunakan metode eksperimen dengan cara mengambil data dari hasil

penelitian, kemudian menganalisa hasil dengan metode Gas Chromatografi.

Untuk mendapatkan etanol dari sabut kelapa dengan kualitas bagus diperlukan

variabel penelitian sebagai berikut :

Variabel Penelitian

Variabel tetap :

- Berat sabut kelapa : 200 gram

- Volume air tambahan : 1000 mL

- Konsentrasi NaOH : 1%

- Waktu pemanasan pretreatment kimia : 2 jam

- Suhu pemanasan pretreatment kimia : 100oC

- Waktu hidrolisis : 4 jam

- Suhu hidrolisis : 100oC

- pH hidrolisis : 2,3

Page 12: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

7

- Berat ragi : 1 gram

- Suhu Fermentasi : 30oC

- pH fermentasi : 5

- Berat (NH4)2HPO4 : 9 gram

Variabel berubah :

Konsentrasi HCl (10, 20, dan 30%) dan waktu fermentasi (7, 8, 9, 10, 11 hari)

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan yaitu, autoclaf, beakerglass, botol sampel,

erlenmeyer, gas lpg, gelas arloji, gelas pengaduk, incubator, kompor, labu leher

tiga, labu ukur, mortar stamper, panci, ph meter, pipet tetes, termometer, dan

timbangan digital. Bahan yang digunakan yaitu, aquadest, H2SO4, NaOH, ragi

tape, sabut kelapa, dan (NH4)2HPO4.

Prosedur Penelitian

Tahap Pemurnian Selulosa

Pretreatment Fisik

- 200 gram sabut kelapa dipotong kecil – kecil

- Ditambahkan aquades kemudian dipanaskan 100oC selama 30 menit.

- Disaring, residunya digunakan pada pretreatment kimia

Pretreatment Kimia

- Residu dari pretreatment fisik ditambahkan NaOH 1% dengan perbandingan

larutan pemasak dengan bahan 1 : 4

- Dipanaskan selama 2 jam 100oC.

- Disaring, residunya dinetralkan dicuci dengan aquades.

- Kemudian dikeringkan di dalam oven sampai berat konstan.

Tahap Hidrolisis Selulosa

- Residu ditambahkan 1000 ml aquades dimasukkan kedalam beakerglass dan

diatur pHnya menjadi 2,3 dengan menambahkan HCl sesuai dengan variabel

yang telah ditetapkan.

- Dihidrolisis pada suhu 100oC selama 4 jam.

- Larutan hasil hidrolisis kemudian disaring dan diambil filtratnya kemudian

didinginkan.

- Diambil sampel untuk dianalisis kadar glukosanya.

Tahap Fermentasi

- Hasil hidrolisis dimasukkan ke dalam erlenmeyer, lalu dimasukkan

(NH4)2HPO4.

- Filtrat diatur pHnya menjadi 5 kemudian disterilisasi dengan autoclave pada

suhu 121oC.

- Setelah filtrat dingin, dimasukkan ke labu leher tiga kemudian ragi tape

dimasukkan.

- Inkubasi dilakukan selama selang waktu tertentu sesuai dengan variabel yang

ditentukan.

Page 13: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

8

Blok Diagram Alir Penelitian

Gambar 2. Blok Diagram Alir Pembuatan Bioetanol dari Sabut Kelapa

H2O dan HCl

Analisa Kadar Selulosa dan Lignin

Sabut Kelapa

Pencacahan

Pretreatment Fisik

Dipanaskan 100oC,

30 menit

Pretreatment Kimia

Dipanaskan 2 jam

Hidrolisis

pH 2,3, 100oC, 4 jam

Kadar Glukosa Tertinggi

(NH4)2HPO4 dan ragi tape

Etanol

Analisa Kadar Glukosa

Analisa Kadar Etanol

Analisa Kadar Selulosa dan Lignin

H2O

NaOH 1%

Fermentasi

pH 5, 30oC

Analisa Kadar Selulosa dan Lignin

Page 14: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

9

Gambar Alat Fermentasi

Gambar 2. Alat pada Proses Fermentasi

JADWAL KEGIATAN

Tabel 3. Jadwal kegiatan program disusun sebagaimana tertuang dalam tabel

berikut ini:

No Kegiatan Bulan ke-

1 2 3 4 5

1 Studi Literatur

2 Persiapan Bahan Baku dan Alat

3 Tahap Pelaksanaan

4 Analisa Data

5 Evaluasi

6 Pembuatan Laporan

RENCANA BIAYA

Berikut rancangan biaya untuk program kretivitas mahasiswa bidang penelitian:

Tabel 4. Biaya Bahan Habis Pakai

No. Uraian Jumlah Harga Satuan (Rp) Biaya

1 Sabut Kelapa 1 kg 10.000 10.000

2 Ragi Tape 10 bungkus 6.000 60.000

3 (NH4)2HPO4 180 gram 1.500 270.000

4 HCl pa. 1 L 300.000 300.000

5 NaOH pa. 300 gram 2.000 600.000

6 Aquades 100 L 7.000 700.000

7 Ethanol pa. (Merck) 2,5 lt 125.000 300.000

Total 2.240.000

Page 15: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

10

Tabel 5. Biaya Pembelian Alat

No. Uraian Jumlah Harga Satuan

(Rp) Biaya

1. Waterbath 1 buah 4.000.000 4.000.000

2. Timbangan Digital 1 buah 200.000 200.000

3. Panci Stenlistil 1 buah 200.000 200.000

4. Fermentor 1 buah 600.000 600.000

5. Botol Sampel 30 buah 5.000 150.000

6. Alumunium foil 2 gulung 17.500 35.000

Total 5.185.000

Tabel 6. Biaya Operasional

No. Uraian Jumlah Harga Satuan

(Rp) Biaya

1 Biaya listrik 100.000 100.000

2 Biaya air 150.000 150.000

3 Pembuatan laporan 1 buah 250.000 250.000

4 Biaya perjalanan 200.000 200.000

5 Biaya analisa awal 2 sampel 175.000 350.000

6 Biaya analisa akhir 23 sampel 175.000 4.025.000

Total 5.075.000

Tabel 7. Rekapitulasi Rancangan Biaya

No. Uraian Sumber Dana

(Rp)

Pengeluaran

(Rp)

Saldo

(Rp)

1 DIKTI 12.500.000

2 ITN Malang - -

3 Biaya pembelian alat 2.240.000

4 Biaya habis pakai 5.185.000

5 Biaya oprasional 5.075.000

Jumlah 12.500.000 12.500.000 0

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous. “Budidaya Kelapa”. (Online), (http://Ic.bppt.go.id./itpek/index.php?,

diakses tanggal 7 Mei 2012)

Anonymus. “Komoditi Kelapa”. (Online),

(http://disbunjatim.go.id/komoditi_kelapa.php diakses tanggal 10 Oktober

2012)

Ansory, Rahman. 1992. Teknologi Fermentasi. Jakarta: Arcan

Gumbira, Said E. 1987. Bioindustri Penerapan. Teknologi Fermentasi. Ed 1.

Mediatama Sarana Perkasa.

Hermiati E, Mangunwidjaja D, Sunarti CT, Suparno O, Prasetya B. 2010.

Pemanfaatan Biomassa Lignoselulosa Ampas Tebu Untuk Produksi

Bioetanol. Jurnal Litbang Pertanian.

Indartono Y. 2005. Bioethanol, Alternatif Energi Terbarukan: Kajian Prestasi

Mesin dan Implementasi di lapangan. Fisika, LIPI.

Page 16: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

11

Joeh, Tina. 1998, Steam Exploson of Cotton Gin Waste for Fuel Ethanol

Production, Jurnal Kimia.

Kusnadi, Syulasmi A. 2009. Pemanfaatan Sampah Organik Sebagai Bahan Baku

Produksi Bioetanol Sebagai Energi Alternatif. Laporan Penelitian. Fakultas

Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Pendidikan

Indonesia.

Murni R. Suparjo, Akmal, Ginting BL. 2008. Buku Ajar Teknologi Pemanfaatan

Limbah Untuk Pakan. Laboraturium Makanan Ternak. Fakultas Peternakan

Universitas Jambi

Nurfiana F, Mukaromah U, Jeannisa CV, Putra S. 2009. Pembuatan Bioethanol

dari Biji Durian Sebagai Sumber Energi Alternatif. Seminar Nasional V.

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir BATAN.

Sarjdoko. 1991. Bioteknologi Latar Belakang dan Beberapa Penerapannya.

Jakarta: Gramedia Pustaka Umum.

Siswati DN, Yatim M, Hidayanto R. Bioetanol Dari Limbah Kulit Kopi dengan

Proses Fermentasi. Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri, Universitas

Pembangunan Nasional.

Suharty SN dan Wirjosentono B. 2005. Impregnasi Reaktif Kayu Kelapa Dengan

Limbah Plastik Polistirena Serta Penyediaan Komposit Polistirena

Menggunakan Penguat Serbuk Kayu Kelapa. Jurnal Alchemy. Vol 4, No. 2.

ISSN 1412-4092.

Sukadarti S, Kholisoh DS, Prasetyo H, Santoso PW, Mursini T. 2010. Produksi

Gula dari Sabut Kelapa Menggunakan Jamur Trichoroderma reesei.

Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia. Yogyakarta. UPN Veteran.

ISSN1693-4393.

Sun Y, Cheng J. 2002. Hydrolysis of lignincellulosic material for ethanol

production: A review. Bioresour. Thecnol.

Tjokroadikoesoemo, Soebiyanto. 1986. WFS dan Industri Ubi Kayu Lainnya.

Jakarta: PT. Gramedia.

Wahyudi Bambang. 2002. Pembuatan Bioetanol Dari Sabut Buah Siwalan

Dengan Proses Hidrolisis Fermentasi. Jurnal Kimia dan Teknologi. ISSN

0216-163X

Page 17: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

12

Page 18: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

13

Page 19: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

14

Page 20: Proposal penelitian pkm  bioetanol dari sabut kelapa

15