Seiring dengan menipisnya cadangan energi BBM,sangat diperlukan pencarian terhadap energi alternatif yang dapat dikembangkan di masa depan.singkong salah satunya,dapat menjadi alternatif yang penting sebagai bahan baku pembuatan ethanol (bahan pencampur BBM). Karenanya, kebutuhan terhadap komoditas ini pada masa mendatang diperkirakan mengalami peningkatan yang signifikan.Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme
- Nira bergula (sukrosa): nira tebu, nira nipah, nira sorgum manis, nira kelapa, nira aren, nira siwalan, sari-buah mete
- Bahan berpati: a.l. tepung-tepung sorgum biji (jagung cantel), sagu, singkong/gaplek, ubi jalar, ganyong, garut, umbi dahlia.
- Bahan berselulosa (Þ lignoselulosa):kayu, jerami, batang pisang, bagas, dll. Sekarang belum ekonomis, teknologi proses yang efektif diperkirakan akan komersial pada dekade ini !
Secara umum,proses pembuatan bioetanol meliputi 3 hal, yaitu: Persiapan Bahan baku, Fermentasi, dan Pemurnian.
Bahan baku untuk produksi biethanol bisa didapatkan dari berbagai tanaman, baik yang secara langsung menghasilkan gula sederhana semisal Tebu (sugarcane), gandum manis (sweet sorghum) atau yang menghasilkan tepung seperti jagung (corn), singkong (cassava) dan gandum (grain sorghum) disamping bahan lainnya.
Tepung dan material selulosa harus dihancurkan untuk memecahkan susunan tepungnya agar bisa berinteraksi dengan air secara baik
- Pemasakan, Tepung dikonversi menjadi gula melalui proses pemecahan menjadi gula kompleks (liquefaction) dan sakarifikasi (Saccharification) dengan penambahan air, enzyme serta panas (enzim hidrolisis). Pemilihan jenis enzim sangat bergantung terhadap supplier untuk menentukan pengontrolan proses pemasakan.Pencampuran dengan air secara merata hingga menjadi bubur
- Pengaturan pH agar sesuai dengan kondisi kerja enzim
- Penambahan enzim (alpha-amilase) dengan perbandingan yang tepat
- Pemanasan bubur hingga kisaran 80 sd 90 C, dimana tepung-tepung yang bebas akan mengalami gelatinasi (mengental seperti Jelly) seiring dengan kenaikan suhu, sampai suhu optimum enzim bekerja memecahkan struktur tepung secara kimiawi menjadi gula komplek (dextrin). Proses ini selesai ditandai dengan parameter dimana bubur yang diproses menjadi lebih cair seperti sup.
Dalam tahap ini juga memerlukan sakarifikasi (pemecahan gula kompleks menjadi gula sederhana) melibatkan proses sebagai berikut:
- Pendinginan bubur sampai suhu optimum enzim sakarifikasi bekerja
- Pengaturan pH optimum enzim
- Penambahan enzim (glukoamilase) secara tepat
- Mempertahankan pH dan temperature pada rentang 50 sd 60 C sampai proses sakarifikasi selesai (dilakukan dengan pengetesan gula sederhana yang dihasilkan)
2. Fermentasi
Pada tahun 1815, Gay-Lussac memformulasikan konversi glukosa menjadi etanol dan karbondioksida. Formulanya sebagai berikut :
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
Pada tahap ini, tepung telah sampai pada titik telah berubah menjadi gula sederhana (glukosa dan sebagian fruktosa) dimana proses selanjutnya melibatkan penambahan enzim yang diletakkan pada ragi (yeast) agar dapat bekerja pada suhu optimum. Proses fermentasi ini akan menghasilkan etanol dan CO2.
Bubur kemudian dialirkan kedalam tangki fermentasi dan didinginkan pada suhu optimum kisaran 27 sd 32 C, dan membutuhkan ketelitian agar tidak terkontaminasi oleh mikroba lainnya. Karena itu keseluruhan rangkaian proses dari liquefaction, sakarifikasi dan fermentasi haruslah dilakukan pada kondisi bebas kontaminan.
Selanjutnya ragi akan menghasilkan ethanol sampai kandungan etanol dalam tangki mencapai 8 sd 12 % (biasa disebut dengan cairan beer), dan selanjutnya ragi tersebut akan menjadi tidak aktif, karena kelebihan etanol akan berakibat racun bagi ragi.
Dan tahap selanjutnya yang dilakukan adalah destilasi, namun sebelum destilasi perlu dilakukan pemisahan padatan-cairan, untuk menghindari terjadinya clogging selama proses distilasi.
Mikroorganisme yang digunakan untuk fermentasi alkohol :
Bakteri : Clostridium acetobutylicum, Klebsiella pnemoniae, Leuconoctoc
mesenteroides, Sarcina ventriculi, Zymomonas mobilis, dll.
Fungi : Aspergillus oryzae, Endomyces lactis, Kloeckera sp., Kluyreromyces fragilis,
Mucor sp., Neurospora crassa, Rhizopus sp., Saccharomyces beticus,
3. Pemurnian / Distilasi
Distilasi dilakukan untuk memisahkan etanol dari beer (sebagian besar adalah air dan etanol). Titik didih etanol murni adalah 78 C sedangkan air adalah 100 C (Kondisi standar). Dengan memanaskan larutan pada suhu rentang 78 - 100 C akan mengakibatkan sebagian besar etanol menguap, dan melalui unit kondensasi akan bisa dihasilkan etanol dengan konsentrasi 95 % volume.Kadar tersebut sebenarnya belum memenuhi syarat sebagai sumber bahan bakar yang baik( kadar etanol minimal 99,5% ),agar syarat itu tercapai, kita dapat mencelupkan penyerap seperti batu gamping dan zeolit sehingga kadar etanol melonjak signifikan.
Kelebihan-kelebihan bioetanol dibandingkan bensin:
- Bioetanol aman digunakan sebagai bahan bakar, titik nyala etanol tiga kali lebih tinggi dibandingkan bensin.
- Emisi hidokarbon lebih sedikit
Kekurangan-kekurangan bioetanol dibandingkan bensin:
- Mesin dingin lebih sulit melakukan starter
- Bioetanol bereaksi dengan logam seperti magnesium dan aluminium.
Sebagai alternatif digunakan campuran bioetanol dengan bensin. Sebelum dicampur, bioetanol harus dimurnikan hingga 100%. Campuran ini dikenal dengan sebutan gasohol.
Caranya, campurkan sekian persen bensin premium dengan sekian persen etanol. Misalnya campuran 1 : 9, dimana 10% etanol dtambahkan ke 90% premium. Ambil 10 ml etanol dengan 90 ml premium menjadi 1 liter bensol (bensin - etanol), maka angka oktan menjadi 10% X 117 + 90% X 88 = 90,9 atau mendekati pertamax.
Maka, harus ada upaya-upaya strategis untuk mengurangi ketergantungan pada minyak bumi. Hal ini sudah cukup mendesak mengingat cadangan minyak nasional hanya sampai 18 tahun (lihat tabel) lagi, sementara konsumsi dalam negeri terus meningkat. Diprediksikan pada tahun 2010, jumlah import BBM akan meningkat menjadi sekitar 60% - 70% dari kebutuhan BBM dalam negeri. Fakta ini akan menjadikan Indonesia menjadi Pengimpor BBM terbesar di Asia. Penggunaan bahan bakar alternatif harus segera dilakukan terutama yang berbentuk cair, karena masyarakat sudah sangat familiar dengan bahan bakar cair.
Salah satunya adalah Bioetanol. Sudah saatnya bangsa ini harus berfikir ke depan mengenai masalah energi, pemerintah perlu mengembangkan penelitian penelitian tentang bioenergi dan membangun indusrti bioenegi dalam skala besar demi kemakmuran bangsa ini.
Dari bahan sederhana seperti singkong yang dapat dijumpai dengan mudah di sekitar kita,dapat dikembangkan menjadi sebuah bahan bakar alternatif yang dapat digunakan untuk menghemat bahan energi biodiesel yang semakin habis. Bahan makanan yang akrab dengan rakyat kecil ini ternyata dapat dimanfaatkan sebagai salah satu penyelamat keberadaan energi di negara ini.Sebuah terobosan yang patut kita dukung bersama.
"SAVE OUR NATION!!!"
wah bagus tuh ayo kita buat bersama nanti saya bantu pasarkan dan produksi. ttd koperasi paguyuban jawa tengah. saedarma@gmail.com
BalasHapus