Tugas Pengantar Rekayasa dan Desain I (KU-1101)
Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Bandung
Semester I Tahun Ajaran 2016-2017
Disusun oleh:
Sekar Nadya Nabila Arie Marsha (16716470)
Annisa Ryanto Cakra Wardhani (16716239)
Bioetanol Berbahan Dasar Limbah Buah Sebagai Bahan Bakar Alternatif
Kendala distribusi bahan bakar fosil ke daerah-daerah terpencil menginisiasi pemanfaatan bioetanol berbahan dasar limbah buah sebagai pengganti ataupun pencampur bahan bakar fosil. Bioetanol digunakan untuk meningkatkan efisiensi bahan bakar fosil yang sulit didapat di daerah terpencil, sebagai penunjang kebutuhan masyarakat. Bioetanol adalah etanol (etil alkohol) yang diproduksi dengan cara fermentasi menggunakan bahan baku nabati. Etanol sendiri dapat meningkatkan daya, torsi, dan kecepatan maksimum mesin.
Reaksi fermentasi limbah buah menjadi etanol ditunjukkan dengan persamaan:
C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2
Pemicu dibutuhkannya bioetanol sebagai pengganti atau campuran bahan bakar fosil di daerah terpencil adalah karena distribusi bahan bakar fosil belum bisa menyentuh daerah-daerah di Indonesia secara merata dan harga bahan bakar fosil yang relatif tinggi ketika sampai di tangan masyarakat.
Salah satu penerapan bioetanol di lapangan sudah dikembangkan oleh Pemerintah Kabupaten Keerom Tengah sebagai pembangkit listrik di kawasan pedalaman. “Di daerah pedalaman kami mengembangkan produk bioetanol dan kita mengubah genset yang menggunakan BBM dan memanfaatkan bioetanol itu dengan konverter.” “Program tersebut dikhususkan di daerah-daerah pedalaman yang jangkauannya jauh dari jaringan PLN,” kata Wakil Bupati Keerom Muhammad Markum, di Jayapura. (URL:
http://palembang.antaranews.com/berita/450614/pemkab-keerom-kembangkan-bahan-bakar-bio-etanol ) Diakses pada 16 September 2016.
pencampuran bioetanol berbahan dasar jerami, kulit buah, singkong, tebu, gandum, dan lain-lain. Dari semua bahan baku tersebut kami menawarkan bioetanol berbahan dasar limbah buah sebagai solusi terbaik karena nilai jual limbah buah yang relatif sangat rendah sehingga bisa menekan biaya produksi. Selain itu limbah buah juga memiliki konsentrasi gula yang lebih tinggi dibandingkan dengan bahan baku lainnya. Opsi lain seperti singkong, tebu, dan gandum, kurang menguntungkan dari segi ekonomi karena membutuhkan biaya produksi lebih besar, akibat masih tingginya nilai jual ketiga bahan baku tersebut jika tidak diolah menjadi bioetanol. Sementara itu, kulit buah sulit didapatkan dalam jumlah besar untuk produksi masal, khususnya di daerah terpencil. Sedangkan jerami memiliki konsentrasi gula yang lebih rendah dari limbah buah.
Berikut kelebihan dan kekurangan penggunaan bioetanol sebagai campuran bahan bakar fosil,
Kelebihan:
1. Aman digunakan sebagai bahan bakar karena titik nyalanya yang tiga kali lebih tinggi dari bensin.
2. Emisi hidrokarbon sedikit.
Kekurangan:
1. Mesin dingin lebih sulit melakukan starter.
2. Bereaksi dengan logam seperti magnesium dan aluminum.
Teknologi yang diaplikasikan pada produksi bioetanol berbahan dasar limbah buah tidak membutuhkan alat dan mesin yang mahal, menggunakan bahan-bahan yang relatif murah dan mudah didapatkan, serta menerapkan proses pengolahan yang sederhana.
Alat dan mesin yang digunakan:
1. Mesin parut
2. Drum penampung bahan baku 3. Drum fermentasi 2. Ragi roti atau yeast 3. Urea
4. NPK
1. Parut limbah buah dengan parutan dan hancurkan. 2. Tambahkan urea dan NPK lalu campur sampai merata. 3. Encerkan yeast dengan air hangat sampai muncul buih-buih. 4. Tambahkan ragi dan aduk sampai merata.
5. Fermentasi sari limbah buah selama 72 hari sampai tidak ada buih. 6. Peras sari buah dan pisahkan hasil perasan dengan ampasnya. 7. Distilasi perasan.
*Limbah distilasi bisa dimanfaatkan dengan diolah kembali menjadi pupuk organic cair (POC).
Rumus perbandingan komposisi:
Ragi 0,5% x kadar gula x volume sari buah
Urea 0,5% x kadar gula x volume sari buah
NPK 0,2% x kadar gula x volume sari buah
Asumsi biaya produksi:
200 liter limbah buah: Rp0-Rp200.000
100 gram ragi roti: Rp30.000-Rp50.000
100 gram urea: Rp30.000-Rp40.000
40 gram NPK: Rp2.000-Rp4.000
Biaya minimal sekali pengolahan limbah buah menjadi bioetanol = Rp62.000 Biaya maksimal sekali pengolahan limbah buah menjadi bioetanol = Rp294.000
Faktor penting yang memengaruhi hasil etanol dan efisiensinya yaitu
1. Kualitas bahan media
2. Kondisi fisiologis inokulum mikroba yang ditambahkan ke media 3. Kondisi lingkungan selama proses fermentasi, diantaranya pH dan suhu
Faktor lain yang juga memengaruhi adalah
1. Buffer capacity 2. Tingkat kontaminasi 3. Kepekatan gula 4. Konsentrasi alkohol 5. Pemilihan strain khamir
Analisis aplikasi kode etik yang berlaku pada bioetanol berbahan dasar limbah buah
1. Mengembangkan pemahaman teknologi, aplikasi yang sesuai, dan kemungkinan konsekuensinya. Pengembangan pemahaman teknologi diterapkan melalui penerapan teknologi fermentasi. Pengaplikasiannya yang sesuai ditinjau dari tempatnya di daerah terpencil, sasarannya masyarakat pedesaan, dan tujuan penggunaannya memenuhi kaidah efisiensi. Kemungkinan konsekuensinya telah disebutkan pada poin-poin kekurangan bioetanol berbahan dasar limbah buah dibandingkan pencampur bahan bakar fosil lainnya yang telah disebutkan sebelumnya.
2. Bertanggung jawab pada pengambilan keputusan yang taat pada asas keamanan, kesehatan, dan kesejahteraan serta menyatakan secara terbuka faktor-faktor yang dapat membahayakan publik atau lingkungan. Asas keamanan dan kesehatan telah tercakup dan terpenuhi pada kedua poin kelebihan bioetanol yang telah disebutkan sebelumnya. Tujuan penggunaan bioetanol berbahan dasar limbah buah, dalam konteks ini berperan untuk mengatasi permasalahan masyarakat, maka asas kesejahteraan pun terpenuhi. Kami juga sudah menyatakan secara terbuka faktor-faktor risiko/kemungkinan dan kekurangan bioetanol berbahan dasar buah, pada poin kekurangan bioetanol yang telah dipaparkan sebelumnya. Meskipun tidak ditemukan kasus bioetanol berbahan dasar limbah buah yang bisa membahayakan publik atau lingkungan.
Di samping manfaat yang diberikannya, bioetanol berbahan dasar limbah buah juga memberi dampak-dampak yang bisa dijadikan pertimbangan dalam pemilihannya, khususnya dalam kapasitas sebagai pengganti atau pencampur bahan bakar fosil. Berikut tiga aspek tinjauan dampak bioetanol berbahan dasar buah:
1. Efisiensi
2. Keselamatan dan kesehatan
3. Penghematan energi atau lingkungan
Ditinjau dari aspek efisiensi, bioetanol terbilang cukup tinggi mencapai 15%. Karakteristik yang menyebabkan tingginya efisiensi bioetanol ini adalah titik nyala yang rendah, perubahan volume gas yang besar, panas penguapan yang tinggi, nilai kalor pembakaran spesifik yang tinggi, dan angka oktan yang tinggi. Ditinjau dari aspek keselamatan dan kesehatan, karakteristik bioetanol menunjukkan bawa gas buang (emisi) berbahaya yang dihasilkan lebih rendah dan lebih aman digunakan karena titik nyalanya rendah. Ditinjau dari aspek penghematan energi atau lingkungan, bioetanol termasuk hemat energi dan ramah lingkungan karena dapat mengurangi emisi gas CO2 dengan menekan angka pembakaran hidrokarbon sehingga tingkat polusi udara yang diakibatkan pun menurun.
Jannah, Asyeni Miftahul. 2010. “Proses Fermentasi Hidrosilat Jerami Padi untuk Menghasilkan Bioetanol”dalam Jurnal Teknik Kimia Universitas Sriwijaya Vol. 17 No. 1, 2010.
Presetyo, Devanta Bayu & Fajar Patriayudha. 2009. “Pemakaian Gasohol Sebagai Bahan Bakar Pada Kendaraan Bermotor”dalam Jurnal Seminar Tugas Akhir S1 Jurusan Teknik Kimia Undip , 2009.
Isroi. 2010 “ Membuat Bioetanol dari Limbah Buah-buahan.” Berbagi Tak Pernah Rugi.. 14 Juni 2010. http://isroi.com/2010/06/14/membuat-bioetanol-dari-limbah-buah-buahan/
Isroi. 2010 “Menghitung Biaya Produksi Bioetanol.” Berbagi Tak Pernah Rugi..14 Juni 2010.
https://isroi.com/2010/06/04/menghitung-produksi-bioetanol/
Purnomo, Adi. 2013 ”Pengertian Bioetanol” Bioetanol.. 04 Mei 2013.
