teknologi bio etanollisani.staff.unja.ac.id/wp-content/uploads/sites/155/2019/03/4.-bio... ·...

TEKNOLOGI

BIO_ETANOL

Lisani,S.TP,MP Teknologi Industri Pertanian Universitas Jambi

BIO ETHANOL

PROSES PEMBUATAN BIOETANOL

STANDAR MUTU BIOETANOL

ANALISA BIOETHANOL DAN GASOHOL

BIOETANOL DIDUNIA

BIOETANOL DIINDONESIA


BIOENERGI DI DUNIA

Negara Tahun Produksi Satuan Target Masa Depan

Argentina 2005 0.052 Mtoe Legislation Considered: Memerintahkan

pencampuran 5% biodiesel dan bioetanol

Australia 2004 0.003 Mtoe Australian Biofuel Action Plan: produksi

biofuel tahun 2010 sebesar 270 Mtoe.

Brazil Kebijakan Nasional LEI No. 11.097

(roadmap biodiesel): penggunaan

biodiesel sebanyak 2% pada 2007 dan 5%

2013

Kanada Legislation Proposed : standar bahan

bakar terbarukan yaitu penggunaan biofuel

5% pada 2010

China 2004 0.052 Mtoe Conservative Estimate: Pencampuran 5%

pada 2020

India 2005 0.080 Mtoe National Mission on Biodiesel:

Pencampuran biodiesel 5% pada 2007 dan

20% pada 2020


BIOENERGI DI DUNIA

Negara Tahun Produksi Satuan Target Masa Depan

Indonesia Government Rule: Konsumsi biofuel mencapai

2% dari konsumsi bahan bakar nasional dan

meningkat 5% pada 2020.

Jepang 2005 0.002 Mtoe Biomass Nippon Integrated Strategy:

Pencampuran 5% dimasa depan

Malaysia First legislative Step Taken : Memeintahkan

pencampuran 5% biodiesel berbasis minyak

kelapa sawit pada 2008

New Zealand Tujuan nasional produksi biodiesel 50 Mtoe pada

2012.

Thailand Biodiesel promotion program: Pencampuran 2%

biodiesel pada daerah tertentu pada 2005 dan

pada 2010 seluruh negara.

USA 2005 0.210 Mtoe Energy Conservation Reauthorization act:

Pemerintah menghilangkan pembayaran pajak

untuk pencampuran biodiesel 5, 10 dan 20%


Penggunaan ETHANOL di BRAZIL

Mulai Program PRO-ALCOOL tahun 1975

S/d 2004, merupakan produsen terbesar, dengankapasitas terpasang 18 milyar liter/th; dan produksiaktual 14,7 milyar liter (2004), semua dibuat dari tetes+ niratebu

Lahan tebu 5,5 juta hektar (’04/’05) → akan menjadi 10 juta hektar pada 2015

Penggunaan Ethanol dalam Gasohol pada umumnyasampai 25%

Sejak 2003 sudah diproduksi mobil FFV (Flexi Fuel Vehicle) yang dapat memakai Gasohol-E25 atau Ethanol. Produksi mobil 2005 didominasi oleh jenis FFV (>50%)


Bio-ethanol di U.S.A

Agustus 2005 → penandatanganan ENERGY POLICY Act yang meliputi Renewable Fuel Standard → menjadi landasanberkembangnya penggunaan ethanol sbg bahan bakartransportasi → kebijakan ENERGY SECURITY

Produsen dan konsumen biofuel terbesar ke-2 dunia, dan awal2006 produksi mencapai 18 milyar liter (terbesar No. 1 didunia)

Ethanol dibuat dari jagung (94%) dan gandum dll (6%)

Pertumbuhan industri ethanol tak lepas dari kebijakan insentif

Hampir 90% ethanol digunakan sebagai bahan bakar

Penggunaan MTBE sebagai aditif BBM mulai dilarang di beberapaNegara-Bagian → mendongkrak pemakaian ethanol untuk BahanBakar

Peningkatan ekonomi pedesaan sangat signifikan

Peningkatan pendapatan petani jagung

Pengurangan devisa impor minyak


Bioethanol di Jepang

Tindakan pencegahan pemanasan global

Pengembangan Industri yang Strategis

Vitalisasi pedesaan dan kalangan petani

Biomass Nippon Strategy di formulasikan pada Desember

2002

Mulai digunakan Gasohol E3 dan E5, dan menuju E10 pada

tahun 2015

Masih mengimpor ethanol 450 juta liter

Kebutuhan ethanol akan mencapai 6 milyar liter pada

saat penggunaan Gasohol E10 diwajibkan pada tahun 2015

100% kebutuhan ethanol akan diimporLisani,S.TP,MP Teknologi Industri Pertanian Universitas Jambi

Bioethanol di CHINA

TOTAL kapasitas produksi 2006: 5.5 juta liter per hari atau 1,75 milyar liter/tahun

Bahan baku : gandum, jagung, gaplek, tebu, sorghum manis (padatahun 2005, 80% produksi bioethanol cina berasal dari jagung)

Law of Renewable Energy Sources mulai efektif berlaku 1 Januari2006. Semua kendaraan bermotor wajib menggunakan green fuel(bio-fuel)

2003 : Diresmikan pabrik ethanol terbesar di dunia (Jilin Ethanol Plant) → 1,25 juta liter per hari

Guagxi Zhuang Autonomous merencanakan akan mendirikanindustri bahan bakar bioethanol dengan kapasitas 110.000 MT dandioperasikan mulai Oktober tahun 2007

Cina menginginkan perubahan pemanfaatan jagung sebagai bahanbaku bioetanol

Pemerintah Cina mulai melakukan diversifikasi bahan bakubioethanol, terutama bioetanol berbahan baku ubi kayu


China Resources

Alcohol Co.,

Heilongjang (jagung)

China Resources

Alcohol Co., Hebei

(dari 2007; kentang

manis, jagung)

China Resources

Alcohol Co., Guangxi

(dari 2007; ubi kayu)

Jilin Fuel Ethanol

Co., Jilin (jagung)

Henan Tian Guan

Fuel – Ethanol

Co., Henan

(gandum)

Anhui BBCA

Biochemical

Co., Henan

(jagung)

Tian Guan Fuel –

Ethanol Co., Hubei

(dari 2007; Grain)


Bioethanol di INDIA

Pemakaian Ethanol dalam Bahan Bakar menjadi

WAJIB di 9 Provinsi

Diproyeksikan produksi bioethanol 1.5 milyar

liter/tahun (2007)

Bahan baku utama : tetes/nira tebu dan sorghum

manis


Bioethanol di THAILAND

Tahun 2000, Kabinet menyetujui penggunaan Ethanol sebagai suplemen BBM. Pompa BBM ber-Etanol pertamathn 2002 di Istana Raja.

2004: sudah ada > 300 Stasiun BBM yang menjualGASOHOL- E10 di Bangkok dan sekitarnya

Target 2006 : produksi 3 juta liter per hari dengan 22 Pabrik Ethanol

Thailand akan melarang penggunaan MTBE sebagai aditifBBM, dan memperketat ekspor Bahan Baku Ethanol padatahun 2007

Sentralisasi Kebijakan Pengembangan Industri Ethanol oleh Komite Nasional Ethanol


Fakta di Indonesia :

✓ Trend konsumsi minyak bumi > trend produksi

✓ Harga minyak bumi dunia meningkat tajam

✓ Tingginya ketergantungan akan BBM

Instruksi Presiden No. 1/2006 : Penyediaan

dan Pemanfaatan Bahan Bakar Nabati

(Biofuel) sebagai Bahan Bakar Lain

Perpres No. 5/2006 : Kebijakan Energi

Nasional

Diperlukan tindak lanjut

yang nyata

Solusi : Pemanfaatan bahan bakar alternatif

terbarukan berbasis nabati (biofuel)

Prediksi : 23 tahun ke

depan cadangan minyak

bumi Indonesia akan

habis

Pengembangan

Teknologi Bioenergy

di Indonesia


Undang-Undang Energi No. 30 Tahun 2007

➢ Penyediaan dan pemanfaatan energi baru dan

energi terbarukan wajib ditingkatkan oleh

Pemerintah dan Pemerintah Daerah sesuai dengan

kewenangannya

➢ Penyediaan dan pemanfaatan energi dari sumber

energi baru dan sumber energi terbarukan yang

dilakukan oleh badan usaha, bentuk usaha tetap,

dan perseorangan dapat memperoleh kemudahan

dan/atau insentif untuk jangka waktu tertentu

hingga tercapai nilai keekonomiannya

DIV

ER

SIF

IKA

SI

EN

ER

GI


KEBIJAKAN TERKAIT

INSENTIF PENGEMBANGAN BIOENERGI

1. Peraturan Pemerintah No. 1 Tahun 2007 tentang Fasilitas Pajak Penghasilan untuk Penanaman Modal di Bidang-bidang Usaha Tertentu dan/atau di Daerah-daerah tertentu;

➢ Bidang-bidang Usaha Tertentu yang mendapat fasilitas PPh diantaranyaindustri Kimia Dasar Organik yang bersumber dari hasil pertanian dan kelompok industri bioenergi seperti biodiesel, bio-oil, bio-etanol dan biolube

2. Peraturan Menteri Keuangan No. 117/PMK.06/2006 tentang KreditPengembangan Energi Nabati dan Revitalisasi Perkebunan (KPEN-RP);

➢ PMK ini mengatur mengenai skema pendanaan kredit, yang berasal daridana masing-masing Bank Pelaksana, ditujukan untuk mendanaipengembangan perkebunan rakyat yang mencakup kelapa sawit, karet dan kakao.

3. Peraturan Menteri Keuangan Nomor 79/PMK.05/2007 tentang Kredit Ketahanan Pangan dan Energi (KKPE);

➢ PMK ini mengatur tentang skema Kredit Ketahanan Pangan dan Energiyang merupakan pembaharuan atas skema Kredit Ketahanan Pangan (KKP) yang sudah ada sebelumnya.


Pertamina telah menyediakan biofuel sebagai energi alternatif yaitu BioSolar dan BioPremium.

Biosolar terdiri dari campuran 95 % Solar dan 5 % Fatty Acid Methil Ester (FAME/biodiesel) atau Biosolar B-5

BioPremium E-5 terdiri dari campuran 95 % Premium dan 5 % Ethanol Murni.

BioPremium di dunia juga dikenal dengan nama gasohol. Gasohol merupakan campuran bioetanol kering/absolut (kadar Ethanol > 99,5%) terdenaturasi dan bensin/Mogas.


ROADMAP PENGEMBANGAN BAHAN BAKAR NABATI

Biodiesel

Bioetanol

Pemanfaatan Biodiesel

Sebesar Konsumsi Solar 10%

2.41 juta kL


Sebesar 15% Konsumsi Solar

4.52 juta kL

Tahun 2005-2010 2011-2015 2016-2025


Sebesar 20% Konsumsi Solar

10.22 juta kL

Pemanfaatan Bioetanol

5% Konsumsi Premium

1.48 juta kL


10% Konsumsi Premium

2.78 juta kL


15% Konsumsi Premium

6.28 juta kL

Biooil

Biofuel

Pemanfaatan Biokerosin

1 juta kL

Pemanfaatan Biokerosin

1.8 juta kLPemanfaatan Biokerosin

4.07 juta kl

Pemanfaatan Biofuel

Sebesar 2% energi mix

5.29 juta kL

Pemanfaatan Biofuel


9.84 juta kL

Pemanfaatan Biofuel


22.26 juta kL

- PPO untuk

Pembangkit

Listrik

- Biokerosin

Pemanfaatan PPO

0.4 juta kLPemanfaatan PPO

0.74 juta kL

Pemanfaatan PPO

1.69 juta kl


Deskripsi 2006 2007 2008 2009 2010 2015 2020 2025

Konsumsi bensin(

ribu kl)

17.170 18.370 19.660 21.000 22.510 31.570 44.280 62.110

Target Blue Print 343 367 393 420 4106 947 2214 3106

Substitusi

-Presentase (%)

-Volume ( ribu kl)

1

172

4

735

7

1.376

10

2.100

10

2.251

10

3.157

10

4.,428

10

6.,221

Bahan baku

-Singkong

- Sorgum

-Lain-lain

138

172

-

588

184

-

1.100

197

79

1.680

210

210

1.800

225

225

2.526

316

315

3.542

443

443

4.969

621

621

Real tanam

-Singkong

-Sorgum

37.674

85.850

160.52

4

91.850

300.30

0

98.300

458.64

0

98.300

458.40

0

112.55

0

689.59

8

157.85

0

966.96

6

221.40

0

1.356.5

37

310.550


Alternatif lainBahan baku

Sagu

Kelapa

Biji karet

Nyamplung

Kosambi

Limbah pertanianlainnya

Tongkol jagung

Batang jagung

Limbah kelapa

Limbah sawit


JENIS – JENIS BAHAN BAKU BIOENERGIMinyak biji - bijian -Minyak sawit

-Minyak kelapa

-Minyak lobak

-Minyak kedelai

-Minyak biji bunga matahari

-Minyak biji jarak pagar

BIODIESEL

Pati/Nira -Nira tebu

-Ubi Kayu

-Sagu

-Jagung

BIOETHANOL

Selulosa -Bagas

-Sekam

-Limbah kayu

-Limbah pertanian jagung

-Batang gandum

-Batang padi/jerami

BIOETHANOL

BIO OIL

BIOBRIKET

BIOPELET

Limbah organik -Kotoran ternak/manusia

-Sampah

-Limbah rumah tangga

-Limbah pertanian

-Limbah industri

BIOGAS


SINGKONG

TEBU

KELAPA SAWIT

JARAK PAGAR

BIOETHANOL

BIODIESEL


Biomassa

Pembakaran

Langsung

Konversi Termo-

kimiawi

Konversi Bio-

kimiawi

Pencernaan

anerobik

Fermentasi

hidrolisis

Pengarangan

Pirolisis

Gasifikasi

Esterifikasi/

transesterifikasi

Panas

Etanol

Syngas/

Gas fuel

Indirect

liquifaction

Direct liquifaction

Biodisel

Gas metan

Bahan bakar cair

Bahan bakar

padat

Tungku/boiler


• Bioetanol merupakan zat kimia yang memiliki banyak kegunaan, misalnya : Sebagai bahan kosmetik, sebagai bahan bakar, sebagaipelarut, sebagai bahan minuman keras

• Penggunaan bioetanol mengurangi emisi gas CO (ramah lingkungan) secara signifikan, Bioetanol bisa dipakai langsung sebagai BBN ataudicampurkan ke dalam premium sebagai aditif dengan perbandingantertentu (Gasohol atau Gasolin alcohol), jika dicampurkan ke bensinmaka bioetanol bisa meningkatkan angka oktan secara signifikan.

• Campuran 10% bioetanol ke dalam bensin akan menaikkan angka oktanpremium menjadi setara dengan pertamax (angka oktan 91),

• Production cost bioetanol relatif rendah oleh karena itu bioetanol dapatdibuat oleh siapa saja termasuk UMKM dan home industry.

• Teknologi pembuatan bioetanol tergolong low technology sehinggamasyarakat awam dengan pendidikan terbatas dapat membuat

• bioetanol sendiri

• Sumber bioetanol, seperti singkong, tebu, buah-buahan dan jagungmudah dibudidayakan.

Keunggulan Bioetanol


Bahan Baku Ethanol/Bioethanol

❖ bahan baku berasal

dari bahan berpati

yang berbasis bahan

pangan.

❖ harganya masih

relatif tinggi.

-

❖ Bioetanol generasi

kedua, bahan bakunya

berasal dari 8 limbah

biomassa.

❖ Limbah biomassa

mempunyai jumlah

cukup besar di

Indonesia

Bioetanol generasi

pertama

Bioetanol generasi

kedua


Tahapan Proses Bioethanol berdasarkan

bahan bakunya


Keunggulan

BioEthanol

❖Dibandinkan dg bahan bakar minyak :

Bioethanol yg dikombinasikan dg BBM terbukti dpt

mengurangi emisi karbon monoksida

❖Ethanol dpt terurai sehingga mengurangi emisi gas

berbahaya (Komarayati, 2010)


Proses Pembuatan BioEthanol

Dilakukan melalui proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air.

Konversi bahan baku tanaman pati atau karbohidrat dan tetes menjadi

Bioethanol


Teknologi Proses Produksi

Ethanol/Bio-Ethanol

Gelatinasi,

Sakharifikasi,

Fermentasi


Proses Gelatinasi

bahan baku ubi kayu, ubi jalar, atau jagung dihancurkan dan dicampur air

sehingga menjadi bubur, yang diperkirakan mengandung pati 27-30 persen.

Kemudian bubur pati tersebut dimasak atau dipanaskan selama 2 jam

sehingga berbentuk gel.

Bubur pati dipanaskan sampai 130oC

selama 30 menit, kemudian

didinginkan sampai mencapai

temperature 95oC yang diperkirakan

memerlukan waktu sekitar ¼

jam. Temperatur 95oC tersebut

dipertahankan selama sekitar 1 ¼

jam, sehingga total waktu yang

dibutuhkan mencapai 2 jam.

Bubur pati ditambah enzyme

termamyl dipanaskan langsung sampai

mencapai temperatur 130oC selama 2

jam. Gelatinasi cara pertama, yaitu

cara pemanasan bertahap mempunyai

keuntungan, yaitu pada suhu 95oC

aktifitas termamyl merupakan yang

paling tinggi, sehingga mengakibatkan

yeast atau ragi cepat aktif.


Gelatinisasi

Pemanasan langsung

(Gelatinasasi dengan Enzym Thermal)

Pemanasan suhu Tinggi (130)

Tujuan :

a. Memecah Granula pati

b. Untuk memudahkan kontak dg air mineral

c. Sebagai sterilisasi bahan (tdk mdh terkontaminasi)


Telusuri literatur dan Baca sakarifikasi dan

fermentasi etanol


Standar Mutu Etanol

Parameter etanol

Rumus kimia

Berat Molekul

Densitas (gr/mL)

Titik didih (C)

Titik Nyala ( C)

Titik Beku (C )

Indeks Bias

Panas Evaporasi (Cal/gr)

Viskosita pada 20 Polse

C2H5OH

46

0,7851

78,4

13

-112,4

1,3633

204

0,0122

(Sumber : Badan Standarisasi Nasional)

Sifat fisik Etanol


Tabel 2. Perkiraan biaya Operasional dan total Investasi

Contoh pembuatan instalasi bioetanol dengan kapasitas produksi

150 L/hari (kelas UMKM atau home industry)

(Sumber Dr.Edy Mulyadi, 2011)


teknologi bio etanollisani.staff.unja.ac.id/wp-content/uploads/sites/155/2019/03/4.-bio... ·...

Documents