Naiknya harga BBM seperti yang sedang terjadi saat ini tentunya semakin membuat rakyat kecil semakin berat dalam menghadapi dinamika hidup sehari-hari. Untunglah sudah banyak penelitian yang dilakukan oleh para ahli terhadap bahan bakar lain sebagai bahan bakar alternatif. Hingga saat ini yang sedang menjadi perhatian serius adalah mengenai pemanfaatan sumber nabati sebagai bahan bakar. karena bahan bakar nabati mempunyai banyak kelebihan, selain ramah lingkungan, juga merupakan sumber bahan bakar yang bisa diperbarui karena sumber bahan bakar tersebut bisa ditanam dan dikembangkan.
Penelitian yang banyak dilakukan saat ini difokuskan pada pemanfaatan bioetanol sebagai sumber bahan bakar. Dimana dalam pembuatan bioetanol ini memanfaatkan bahan baku yang mudah didapat dan diproduksi, seperti beras, jagung, ubi, serta jarak.
MEMBUAT BAHAN BAKAR BENSIN DARI BERAS
Di beberapa negara di belahan dunia seperti Brazil, Perancis, Jerman, Swedia, Amerika Serikat, India, dan beberapa negara lainnya sudah sejak permulaan abad ke-20 memanfaatkan etanol sebagai bahan bakar kendaraan bermotor. Seperti perusahaan mobil kelas dunia yang melahirkan mobil ford, yakni henry ford telah melihat fungsi etanol sebagai bahan bakar masa depan. Tetapi karena harga BBM jenis petroleum lebih murah, para produsen kendaraan kemudian merancang kendaraannya dengan bahan bakar tersebut, sehingga kehadiran petroleum jauh lebih dominan.
Namun kini, Setelah masyarakat dunia menyadari dan merasakan betapa dahsyatnya dampak negatif yang ditimbulkan BBM terhadap kelestarian alam, kesehatan manusia, serta kelangsungan hidup manusia di bumi ini, barulah mereka berupaya mencari alternatif pengganti BBM yang ramah lingkungan, tidak memiliki dampak negatif, atau setidaknya dampak negatif yang ditimbulkan tidak begitu besar.
Berdasarkan hal-hal tersebutlah, akhirnya etanol kembali menjadi bahan pertimbangan masyarakat dunia, bahkan diagung-agungkan terutama oleh para pengguna mesin otomotif. Tidak cukup disitu, pemakaiannya pun sudah meluas seperti di Brazil, Cile, bahkan Amerika Serikat sekalipun. Di negeri Samba, sekitar pertengahn tahun 1980 seluruh kendaraan bermotor sudah menggunakan etanol sebagai sumber bahan bakarnya, minimal mengandung etanol 20%. Lebih dari 90% mobil baru yang digunakan di Brazil, mesinnya dirancang untuk menggunakan bahan bakar etanol murni.
Etanol yang juga akrab dinamakan dengan nama alkohol sebetulnya sudah tidak asing lagi di telinga kita, bangsa Indonesia. Di negeri ini, sebetulnya alkohol sudah banyak diproduksi untuk kebutuhan sehari-hari, baik dalam bentuk makanan maupun minuman. Bahkan msyarakat dunia sudah memproduksi ribuan tahun yang lalu meskipun mereka tidak sadar telah mempoduksi etanol yang sebetulnya bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar. Padahal cara pembuatannya sangatlah sederhana, seperti misalnya pada makanan, hanya dengan menambahkan ragi saja sebenarnya kita sudah bisa memproduksi etanol karena pada dasarnya prinsip pembuatannya pun sama, apalagi jika bahan yang dipakai dapat menghasilkan etanol dalam kadar yang tinggi.
Di sini, Anda mestinya sudah tidak asing lagi dengan makanan bernama tape ketan, apalagi tape ketan produk Magelang yang memiliki rasa sangat istimewa. Nah, pembuatan tape ketan ini pada prinsipnya sama dengan pembuatan etanol untuk bahan bakar karena pada dasarnya di dalam tape beras ketan tersebut mengandung cukup banyak etanol. Sehingga proses pembuatan etanol itu sendiri sebenarnya bukanlah hal yang aneh bagi masyarakat kita. Selain bahan baku beras ketan, di Jepang, bahan baku beras telah diolah menjadi minuman berkadar etanol yang cukup tinggi, dinamakan sake.
Tidak hanya di Magelang dan di Jepang saja, ternyata masyarakat di belahan Eropa juga telah memproduksi etanol dengan memanfaatkan berbagai bahan baku seperti buah anggur dan gandum. Melalui serangkaian proses fermentasi, buah anggur diolah dan berubah menjadi khamer atau minuman keras atau arak yang tentunya kebiasaan (adat) dan hukum yang berlaku di sana memperbolehkannya. Tidak hanya itu, gandum juga diolah menjadi bir. Bagi masyarakat Amerika, Eropa, atau Jepang, mereka telah memproduksi etanol yang diperuntukkan bagi minuman keras seperti bir, sake, vodka, dan lain-lain. Berbeda dengan di Indonesia, pembuatan etanol telah diproduksi untuk makanan berupa tape baik tape ketan maupun tape singkong.
Dengan semakin berkembangnya jaman, menuntut perkembangan teknologi menjadi semakin pesat pula, akhirnya telah ditemukan bahwa hasil konversi etanol tidak hanya berasal dari tanaman pangan saja, melainkan juga bisa bersumber dari bagian lain dari tanaman. Bahkan, dari etanol pun kembali dikonversi menjadi produk lain.
Betapa pentingnya produk etanol ini sehingga sejak abad ke-20 hingga saat ini abad ke-21, bahan bakar kendaraan bermotor yang memanfaatkan etanol telah mencapai 2/3 produksi dunia. Artinya etanol telah diposisikan sebagai bahan bakar terbesar di belahan dunia. Di Brazil saja pemakaian etanol untuk bahan bakar kendaraan bermotornya sudah menyentuh angka 40-45% dan di Amerika Serikat sendiri tidak kurang dari 1,2% pasaran bensin bersumber dari etanol. Artinya, pasaran bahan bakar kendaraan bermotor di Amerika Serikat berjumlah sekitar 570 juta ton. Yakni, dengan pasaran etanol pada posisi 2.000 juta ton (atau 80 kali produksi dunia sekarang).
Besarnya penggunaan etanol menjadi bahan bakar tidak lepas dari tumbuhnya kesadaran manusia terhadap dampak lingkungan. Bayangkan saja, BBM telah distempel sebagai sumber utama polusi dunia, sementara etanol (bioetanol) terbukti merupakan bahan bakar terbarui yang ramah lingkungan. Tidak hanya itu, biaya pembuatannya pun relatif lebih sederhana dan lebih murah, serta tidak harus berburu sampai ke lepas pantai untuk mendapatkan sumber minyaknya.
Di samping itu, kehadiran etanol mampu mengurangi beban impor BBM. Khusus untuk Indonesia, selain bisa mengatasi krisis bahan bakar rumah tangga seperti minyak tanah dan gas, juga bisa mendongkrak peningkatan jumlah tenaga kerja yang sangat luar biasa, dan sangat cocok dikembangkan di kawasan perkebunan tanaman pangan.
PROSES PROSES SELAMA BERLANGSUNGNYA PEMBUATAN ETANOL
Selama proses penguraian berlangsung, cendawan/ragi ini akan menghasilkan enzim yang bernama alfaamilase dan glikoamilase. Kedua enzim itu memiliki peran penting, yakni menguraikan pati menjadi glukosa atau gula sederhana. Setelah proses penguraian ini berlangsung, barulah fermentasi bisa dilakukan, sehingga menghasilkan etanol.
Ada beberapa cara yang dapat dilakukan untuk membuat etanol, namun pada umumnya dilakukan dengan cara sebagai berikut:
Penelitian yang banyak dilakukan saat ini difokuskan pada pemanfaatan bioetanol sebagai sumber bahan bakar. Dimana dalam pembuatan bioetanol ini memanfaatkan bahan baku yang mudah didapat dan diproduksi, seperti beras, jagung, ubi, serta jarak.
MEMBUAT BAHAN BAKAR BENSIN DARI BERAS
Di beberapa negara di belahan dunia seperti Brazil, Perancis, Jerman, Swedia, Amerika Serikat, India, dan beberapa negara lainnya sudah sejak permulaan abad ke-20 memanfaatkan etanol sebagai bahan bakar kendaraan bermotor. Seperti perusahaan mobil kelas dunia yang melahirkan mobil ford, yakni henry ford telah melihat fungsi etanol sebagai bahan bakar masa depan. Tetapi karena harga BBM jenis petroleum lebih murah, para produsen kendaraan kemudian merancang kendaraannya dengan bahan bakar tersebut, sehingga kehadiran petroleum jauh lebih dominan.
Namun kini, Setelah masyarakat dunia menyadari dan merasakan betapa dahsyatnya dampak negatif yang ditimbulkan BBM terhadap kelestarian alam, kesehatan manusia, serta kelangsungan hidup manusia di bumi ini, barulah mereka berupaya mencari alternatif pengganti BBM yang ramah lingkungan, tidak memiliki dampak negatif, atau setidaknya dampak negatif yang ditimbulkan tidak begitu besar.
Berdasarkan hal-hal tersebutlah, akhirnya etanol kembali menjadi bahan pertimbangan masyarakat dunia, bahkan diagung-agungkan terutama oleh para pengguna mesin otomotif. Tidak cukup disitu, pemakaiannya pun sudah meluas seperti di Brazil, Cile, bahkan Amerika Serikat sekalipun. Di negeri Samba, sekitar pertengahn tahun 1980 seluruh kendaraan bermotor sudah menggunakan etanol sebagai sumber bahan bakarnya, minimal mengandung etanol 20%. Lebih dari 90% mobil baru yang digunakan di Brazil, mesinnya dirancang untuk menggunakan bahan bakar etanol murni.
Etanol yang juga akrab dinamakan dengan nama alkohol sebetulnya sudah tidak asing lagi di telinga kita, bangsa Indonesia. Di negeri ini, sebetulnya alkohol sudah banyak diproduksi untuk kebutuhan sehari-hari, baik dalam bentuk makanan maupun minuman. Bahkan msyarakat dunia sudah memproduksi ribuan tahun yang lalu meskipun mereka tidak sadar telah mempoduksi etanol yang sebetulnya bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar. Padahal cara pembuatannya sangatlah sederhana, seperti misalnya pada makanan, hanya dengan menambahkan ragi saja sebenarnya kita sudah bisa memproduksi etanol karena pada dasarnya prinsip pembuatannya pun sama, apalagi jika bahan yang dipakai dapat menghasilkan etanol dalam kadar yang tinggi.
Di sini, Anda mestinya sudah tidak asing lagi dengan makanan bernama tape ketan, apalagi tape ketan produk Magelang yang memiliki rasa sangat istimewa. Nah, pembuatan tape ketan ini pada prinsipnya sama dengan pembuatan etanol untuk bahan bakar karena pada dasarnya di dalam tape beras ketan tersebut mengandung cukup banyak etanol. Sehingga proses pembuatan etanol itu sendiri sebenarnya bukanlah hal yang aneh bagi masyarakat kita. Selain bahan baku beras ketan, di Jepang, bahan baku beras telah diolah menjadi minuman berkadar etanol yang cukup tinggi, dinamakan sake.
Tidak hanya di Magelang dan di Jepang saja, ternyata masyarakat di belahan Eropa juga telah memproduksi etanol dengan memanfaatkan berbagai bahan baku seperti buah anggur dan gandum. Melalui serangkaian proses fermentasi, buah anggur diolah dan berubah menjadi khamer atau minuman keras atau arak yang tentunya kebiasaan (adat) dan hukum yang berlaku di sana memperbolehkannya. Tidak hanya itu, gandum juga diolah menjadi bir. Bagi masyarakat Amerika, Eropa, atau Jepang, mereka telah memproduksi etanol yang diperuntukkan bagi minuman keras seperti bir, sake, vodka, dan lain-lain. Berbeda dengan di Indonesia, pembuatan etanol telah diproduksi untuk makanan berupa tape baik tape ketan maupun tape singkong.
Dengan semakin berkembangnya jaman, menuntut perkembangan teknologi menjadi semakin pesat pula, akhirnya telah ditemukan bahwa hasil konversi etanol tidak hanya berasal dari tanaman pangan saja, melainkan juga bisa bersumber dari bagian lain dari tanaman. Bahkan, dari etanol pun kembali dikonversi menjadi produk lain.
Betapa pentingnya produk etanol ini sehingga sejak abad ke-20 hingga saat ini abad ke-21, bahan bakar kendaraan bermotor yang memanfaatkan etanol telah mencapai 2/3 produksi dunia. Artinya etanol telah diposisikan sebagai bahan bakar terbesar di belahan dunia. Di Brazil saja pemakaian etanol untuk bahan bakar kendaraan bermotornya sudah menyentuh angka 40-45% dan di Amerika Serikat sendiri tidak kurang dari 1,2% pasaran bensin bersumber dari etanol. Artinya, pasaran bahan bakar kendaraan bermotor di Amerika Serikat berjumlah sekitar 570 juta ton. Yakni, dengan pasaran etanol pada posisi 2.000 juta ton (atau 80 kali produksi dunia sekarang).
Besarnya penggunaan etanol menjadi bahan bakar tidak lepas dari tumbuhnya kesadaran manusia terhadap dampak lingkungan. Bayangkan saja, BBM telah distempel sebagai sumber utama polusi dunia, sementara etanol (bioetanol) terbukti merupakan bahan bakar terbarui yang ramah lingkungan. Tidak hanya itu, biaya pembuatannya pun relatif lebih sederhana dan lebih murah, serta tidak harus berburu sampai ke lepas pantai untuk mendapatkan sumber minyaknya.
Di samping itu, kehadiran etanol mampu mengurangi beban impor BBM. Khusus untuk Indonesia, selain bisa mengatasi krisis bahan bakar rumah tangga seperti minyak tanah dan gas, juga bisa mendongkrak peningkatan jumlah tenaga kerja yang sangat luar biasa, dan sangat cocok dikembangkan di kawasan perkebunan tanaman pangan.
PROSES PROSES SELAMA BERLANGSUNGNYA PEMBUATAN ETANOL
- Proses Gelatinasi
Proses gelatinasi merupakan proses penting dalam pembuatan etanol, pada proses ini terjadi perubahan bahan baku menjadi bubur, kemudian dilakukan proses pemanasan pada suhu 100°C yang diakhiri dengan proses pendinginan.
Tujuan dari proses gelatinasi ini mengubah karbohidrat menjadi gula sederhana. - Proses Fermentasi
Proses fermentasi merupakan proses perombakan yang dilakukan oleh jasad renik sebagai dekomposer (pengurai). Dekomposer pada proses pebuatan etanol dari beras ini dilakukan oleh ragi dari jenis Sacaromyses C. Dalam hal ini, proses fermentasi yang berlangsung adalah proses perubahan gula oleh ragi Sacaromyses C. Sacaromyces C ini melepaskan ikatan kimia rantai karbon dari gula dan fruktosa satu per satu, kemudian secara kimiawi kembali dirangkai menjadi molekul etanol, gas karbondioksida, serta menghasilkan panas.
Ketika proses ini berlangsung, ragi mengeluarkan enzim yang sangat kompleks, bahkan mampu merombak monosakarida menjadi etanol dan karbon dioksida. Ragi terus bekerja sepanjang waktu tanpa diperintah.
Selama proses fermentasi, ragi yang jumlahnya miliaran ini melakukan pekerjaan secara teratur dan rapi, setelah melalui proses pelepasan karbon dan mengikatan kembali menjadi etanol, proses ini mengeluarkan panas (kenaikan suhu), dimana suhu yang ditimbulkan selama proses fermentasi justru bisa mematikan ragi. Selain itu, ragi juga bisa mati ketika alkohol yang dihasilkan sudah cukup banyak. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam proses fermentasi, yakni:- Kandungan monosakarida
- Derajat keasaman, ideal antara 4,8 s/d 5
- Temperatur mash tidak lebih dari 30°C (ragi menjadi tidak aktif pada temperatur di atas 30°C atau 32°C dan pada kadar alkohol 12%
- Fermentasi berlangsung selama 1-2 hari
- Proses Distilasi
Proses distilasi adalah proses pemisahan antara alkohol dengan air dan bahan padat lainnya melalui penyulingan.
Yang Perlu Diperhatikan Saat Membuat Bahan Bakar Bensin Atau Bioetanol
- Menyiapkan Ragi
- Untuk 1.000 liter mash, dibutuhkan sebanyak 0,5 kg ragi. Kandungan total gula yang ada pada mash berkisar antara 20-22%.
- Sebelumnya, ragi dibiakkan di dalam tangki berisi 10 liter mash selama kurang lebih 1 jam pada suhu maksimal 30°C.
- Kebersihan
Hal yang sangat penting untuk diperhatikan adalah kebersihan peralatan, karena sangat berpengaruh pada jumlah etanol yang dihasilkannya nanti. Jika peralatan yang dipakai dalam kondisi kotor, dapat dipastikan ragi dan mikro organisme liar yang berterbangan di udara bebas atau yang memang sudah lama 'bercokol' pada kotoran, merupakan penyebab utama terjadinya kontaminasi. Jelas ini sangat merugikan. Sebab, mikro organisme liar yang bernama Azetobacter akan menghasilkan vinegar, demikian juga dengan Lactobacillus family akan mengubah etanol menjadi asam laktat. Kalau sudah begitu jumlah etanol yang dihasilkannya akan jauh berkurang.
Proses Pembuatan Bahan Bakar Bensin Atau Bioetanol
Beras merupakan salah satu jenis tanaman yang memiliki sumber pati, yakni berupa senyawa karbohidrat yang kompleks. Karena itulah, sebelum dilakukan proses fermentasi, pati yang terkandung di dalam beras tersebut diubah terlebih dahulu menjadi glukosa, yakni karbohidrat yang lebih sederhana. Dalam proses penguraian pati tersebut diperlukan bantuan dari cendawan Aspergillus sp, yakni sejenis jamur pengurai makanan atau yang biasa disebut ragi.Selama proses penguraian berlangsung, cendawan/ragi ini akan menghasilkan enzim yang bernama alfaamilase dan glikoamilase. Kedua enzim itu memiliki peran penting, yakni menguraikan pati menjadi glukosa atau gula sederhana. Setelah proses penguraian ini berlangsung, barulah fermentasi bisa dilakukan, sehingga menghasilkan etanol.
Ada beberapa cara yang dapat dilakukan untuk membuat etanol, namun pada umumnya dilakukan dengan cara sebagai berikut:
- Beras dicuci bersih.
- Kemudian dimasak dengan panci sampai menjadi bubur. Selanjutnya dipanaskan dengan malat. Malat adalah beras berkecambah yang mengandung enzim pengurai pati menjadi karbohidrat yang lebih sederhana, yang disebut maltosa.
Maltosa memiliki rumus molekul yang sama seperti sukrosa tetapi mengandung dua unit glukosa yang saling mengikat, sedangkan sukrosa mengandung satu unit glukosa dan satu unit fruktosa. - Ragi kemudian dimasukkan ke dalam bubur, lalu biarkan hangat (sekitar 35°C) selama beberapa hari sampai proses fermentasi berlangsung sempurna. Tutup rapat dan jangan biarkan udara masuk ke dalam campuran, tujuannya untuk mencegah terjadinya oksidasi etanol menjadi asam ethanoat (asam cuka).
Setelah kira-kira 4-5 hari, akan keluar etanol dengan kadar etanol berkisar 90%, atau disebut juga "minyak tanah BE.40".
(Pembentukan etanol terjadi karena enzim-enzim dalam ragi mengubah karbohidrat (maltosa atau sukrosa) menjadi lebih sederhana (glukosa dan fruktosa). Kemudian mengubah karbohidrat sederhana tersebut menjadi etanol dan karbon dioksida . - Karena kadar etanol 90% ini belum cukup berfungsi sebagaimana layaknya minyak tanah, maka kadar etanol perlu ditingkatkan menjadi 95%. Kadar etanol di bawah 95% mengandung (Pb).
- Agar etanol inl bebas dari Pb, perlu ditambahkan batu kapur (gamping).
- Ambil beras sebanyak 25 kilogram. Semua jenis beras dapat dijadikan sebagai bahan bakunya.
- Kemudian bersihkan dengan air sampai cukup bersih.
- Beras dimasukkan ke dalam tangki/dandang besar berkapasitas 120 liter, lalu tambahkan air hingga mencapai volume 100 liter.
- Panaskan hingga suhu 100°C atau sampai mendidih sambil terus diaduk, hingga hancur menjadi bubur. Jika air dianggap kurang, tambah lagi airnya sampai benar-benar menjadi bubur.
- Kemudian masukkan bubur tadi ke dalam tangki/dandang lainnya untuk proses sakarifikasi, yakni proses penguraian pati menjadi glukosa. Diamkan sampai dingin, dan setelah dingin taburkan cendawan Aspergilus sp./ragi ke dalam bubur tadi. (Untuk kebutuhan menguraikan 100 liter bubur pati beras diperlukan sedikitnya 10-12 liter larutan cendawan Aspergillus atau 10% dari total bubur).
Perlu diketahui bahwa tingkat konsentrasi cendawan mencapai 100 juta sel/ ml. Sebelum cendawan digunakan, sebaiknya dibenamkan terlebih dahulu ke dalam bubur yang telah dimasak, tujuannya agar adaptif dengan sifat kimia bubur. Pada tahap ini, cendawan akan berkembang biak dan bekerja mengurai pati. - Dua jam kemudian, bubur akan berubah menjadi 2 lapisan, yaitu lapisan air dan endapan gula.
- Jika perubahan itu sudah berlangsung, aduk kembali pati yang sudah berubah menjadi gula tersebut.
- Kemudian masukkan ke dalam tangki fermentasi. (Sebelum difermentasi, larutan pati mengandung kadar gula 17-18%. Kondisi ini sangat cocok untuk hidup dan berkembangnya bakteri Saccaromyces, dan akan bekerja menguraikan gula menjadi alkohol.
Perlu diperhatikan: Jika kadar gulanya terlalu tinggi, perlu ditambahkan air. Sebaliknya, jika kadar gulanya terlalu rendah, perlu ditambahkan gula.
Lalu, tutup tangki/dandang tersebut hingga benar-benar rapat, agar tidak terjadi kontaminasi dan menjaga Saccaromyces agar bekerja lebih baik. Sebab, fermentasi berlangsung secara anaerob (tidak memerlukan oksigen pada suhu 28°-32°C). - Setelah 3-4 hari, larutan pati tadi akan berubah menjadi 3 lapisan, yakni endapan protein pada lapisan terbawah, lapisan air pada bagian tengah, dan lapisan etanolnya di bagian teratas. Hasil fermentasi ini disebut juga bir (sake), karena telah mengandung etanol (alkohol) sebanyak 6-12%.
- Lakukan penyedotan larutan etanol dengan menggunakan selang plastik. Jangan lupa gunakan kertas/kain penyaring berukuran 1 mikron, untuk menyaring endapan protein.
- Setelah seluruh etanol dipisahkan, lakukan destilasi atau penyulingan, yakni dengan menggunakan tangki/dandang yang sudah dipasangi pipa, dimana pipa itu dialirkan ke tangki/dandang lainnya.
- Tujuan penyulingan ini untuk memisahkan etanol dari air, yakni dengan cara memanaskannya pada suhu 78°C atau sampai etanol mendidih. Sehingga akan terjadi penguapan pada etanol, dan mengalirkannya melalui pipa yang terendam air sehingga terkondensasi dan kembali menjadi etanol cair.
- Hasil penyulingan ini menghasilkan etanol dengan kadar 95%, atau tidak dapat larut dalam bensin. Etanol jenis ini sudah dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar pengganti minyak tanah untuk memasak. Namun, jika kadarnya masih ingin ditingkatkan, yakni agar dapat larut pada bensin, harus dilakukan proses penyulingan yang kedua.
- Larutan etanol yang dibutuhkan berkadar 99% (etanol kering), memerlukan destilasi absorbent, yakni dengan cara memanaskan etanol 95% hingga suhu 100°C, agar etanol dan air menguap. Uap tersebut masuk melalui pipa yang dindingnya sudah dilapisi zeolit atau pati. Zeolit tersebut berfungsi untuk menyerap kadar air tersisa hingga diperoleh etanol berkadar 99%.
.jpg)
{ 0 komentar... Views All / Send Comment! }
Posting Komentar