PEMBUATAN BIOETANOL DARI BAHAN BAKU TETES MENGGUNAKAN PROSES FERMENTASI DAN PENAMBAHAN ASAM STEARAT

(1)

PEMBUATAN BIOETANOL DARI BAHAN BAKU TETES MENGGUNAKAN PROSES FERMENTASI DAN

PENAMBAHAN ASAM STEARAT

Disusun oleh :

Dosen Pembimbing : Ir. Elly Agustiani M.Eng NIP. 19580819 198503 2 003

TUGAS AKHIR 2011

Julfikar Gilang Anfias 2308 030 001

Adhitya Tegar Satya

2308 030 069

(2)

BIOFUEL

Solid Liquid Gas

Bio-briket Bio-diesel Bio-ethanol Bio-gas Cadangan Minyak Bumi

di Indonesia semakin menurun

Energi Alternatif dari Bahan baku terbarukan

LATAR BELAKANG

Bioetanol Padat

1. Mempermudah Penyimpanan

2. Mempermudah dalam pendistribusian

Asam stearat

(3)

Perumusan Masalah

¾ Bagaimana pembuatan bioethanol padat dari bahan

baku tetes dengan menggunakan proses

fermentasi, distilasi dan dehidrasi moleculer sieve agar

di dapat bioethanol dengan kandungan > 80 % ?

(4)

Program Studi D3 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Perumusan Masalah

¾ Bagaimana pembuatan bioetanol padat dengan penambahan asam stearat menjadi bioetanol padat yang nilai kalor lebih tinggi dari bioetanol cair ?

(5)

Batasan Masalah

¾ Tetes sebagai bahan baku bioetanol untuk bahan bioetanol padat menggunakan asam stearat dengan menggunakan skala laboratorium.

¾ Pembuatan dan penggunaan alat bioetanol padat

yang sesuai dengan kebutuhan saat ini.

(6)

Tujuan Percobaan

Pembuatan inovasi ini bertujuan untuk mempermudah penyimpanan bahan bakar bioetanol untuk rumah tangga dan industri makanan (catering).

(7)

Manfaat Inovasi Produk

Manfaat dari percobaan adalah pembuatan

bioetanol dari bahan baku tetes dapat digunakan

sebagai bahan bakar rumah tangga dan industri

makanan (catering).

(8)

TETES

Tetes atau molasses didefinisikan sebagai residu sirup, merupakan hasil akhir yang didapat pada pembuatan gula dengan kristalisasi berulang, dimana sukrosa yang ada sudah tidak dapat dikristalkan lagi. Kandungan gula dari molasses terutama sukrosa berkisar 40‐55%.

Karakteristik dari tetes adalah sebagai berikut:

• Berat Jenis : 1,39‐1,49

• pH : 6,0

• Viskositas sangat bervariasi.

• Panas Spesifik : 0,5 cal/kg/

^o

C

(www.whfoods.com dan www.wikipedia.com)

• Kadar gula antara 40‐50%

Program Studi D3 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Program Studi D3 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember

(9)

Etanol

Etanol adalah senyawa hidrokarbon berupa gugus hidroxyl (‐

OH) dengan 2 atom karbon (C). Berikut rumus bangunnya :

Berikut Sifat Fisik Etanol menurut MSDS No. 1904EPBP :

• Boiling Point : 78.3°C

• Freezing Point : Tidak Tersedia

• Densitas pada 20

^o

C : 0,0.8039 to 0.8063 kg/L

• Terpisah dengan minyak

• Berat molekul : 46,070 gr/mol

• Kisaran Suhu Distilasi : 78‐79

^o

C

• % volatile dalam volume : 100 %

• Kecepatan penguapan : 1.7

• Kelarutan Dalam Air : Sempurna

(10)

Asam Stearat

Asam stearat adalah jenis asam lemak dengan rantai hidrokarbon yang panjang, memiliki 18 atom karbon. Asam stearat meleleh pada suhu 69,4 ^o C dan mendidih pada suhu 350 ^o C. Berikut rumus bangunnya :

Asam Stearat

(11)

Asam Stearat

Berikut Sifat fisik dan kimia menurut MSDS catalog code: SLS2320 dan SLS 3742 :

• Physical state and appearance: Solid. (Crystalline solid Powdered solid.)

• Odor : Tallow‐like

• Taste : Not available.

• Molecular Weight : 284.48 g/mole

• Color : White to yellowish.

• Boiling Point : 350°C (662°F)

• Melting Point : 69.4 (156.9°F)

• Critical Temperature : Not available.

• Specific Gravity : 0.9408 (Water = 1)

• Vapor Pressure : Not applicable.

(12)

Bioetanol Padat

Bioetanol padat bukanlah diperoleh dari proses pemadatan atau pembekuan bioetanol cair. Bioetanol padat adalah penyertaan bahan bakar cair bioetanol ke dalam bahan padat residu minyak bumi yang dikenal sebagai stearit acid.

(http://sains.kompas.com/read/2010/12/24/10423723/Bioetanol.Padat.yang.

Praktis)

(13)

Molecular sieve

Molecular sieve adalah kristal aluminasilikat yang memiliki 3 dimensi dengan silica dan alumina tetrahedral yang saling terhubung atau sering disebut zeolit sintetik. Proses molecular sieve terdiri dari dua kolom yang bekerja bergantian dimana operasi berjalan di kolom yang satu dan regenerasi di kolom lainnya. Regenerasi dilakukan dengan menjadikan kondisi kolom menjadi vakum.

Molecular sieve

(14)

1. Proses fermentasi berlangsung selama 72 jam dengan melihat variabel perbandingan sebagai berikut :

METODOLOGI PERCOBAAN

No Berbagai Komposisi Tetes Dengan H

₂

O yang Divariasi Total

(Gluko sa)

H

₂

O Karbo hidrat

Abu Protein Nitro gen

Asam‐

asam

Invert

1 46 % 17% 3% 7% 4% 1,5% 1,5% 20%

2 46 % 59% 3% 7% 4% 1,5% 1,5% 20%

3 46 % 72% 3% 7% 4% 1,5% 1,5% 20%

(repository.ipb.ac.id)

(15)

2. Proses pembentukan bioethanol padat dilakukan dengan berbagai variabel, perbandingan antara bioethanol dengan asam stearat antara lain:

METODOLOGI PERCOBAAN

No Etanol 95% (g) Asam Stearat (g)

1 237 300

2 237 375

3 237 450

4 237 525

5 237 600

(16)

Tetes

Analisa Nilai Kalor

Analisa Kadar alkohol 56

% dan 95 %

Literatur = 99.5-99.8%

(www.scribd.com/doc/43851943/Des ain-Eng-Alat-Bioetanol)

Distilasi Dan Dehidrasi Moleculer Sieve 78

^o

C, 1 atm

t = 5 jam Analisa Kadar Gula

Analisa Kadar alkohol 7 % dan 8 %

Literatur = 7 – 10 %

(http://www.bioethanol.yolasit e.com/index/membuat-

bioetanol-dari-tetes-tebu)

Forming Solid

Bioethanol Padat

Asam Stearat

Ethanol

Fermentasi 30

^o

C, 1 atm pH= 5 , t = 72 jam

TAHAP PERCOBAAN

(17)

Gambar 4.1 Hasil Fermentasi Dan Destilasi Dengan Molecular Sieve Untuk Berbagai Komposisi H

₂

O Dalam Tetes

HASIL DAN PEMBAHASAN

0 50 100

17% 59% 72%

Kadar Etanol (%)

Komposisi H2O Dalam Tetes

Kadar Etanol Hasil Fermentasi

Kadar Etanol Hasil Distilasi Dengan

Molecular Sieve

No Berbagai Komposisi Tetes Dan Dengan H₂O yang Divariasi Kadar Etanol Hasil Fermentas

i (%)

Kadar Etanol Hasil Distilasi

Dengan Molecular

Sieve (%) Total

(Glukosa)

H₂O Karbo hidrat

Abu Protein Nitrogen Asam- asam

Invert

(18)

Gambar 4.2 Hasil Nilai Kalor Bioetanol Padat Dari Etanol 95% Dengan Penambahan Berbagai Komposisi Asam

Stearat

HASIL DAN PEMBAHASAN

9500 10000 10500 11000 11500

300 375 450 525

600 Nilai

Kalor (kkal/kg)

Komposisi Asam Stearat (g)

No Etanol 95% (g) Asam Stearat (g)

Nilai kalor (kkal/kg)

1 237 300 10268.04

2 237 375 10475.5

3 237 450 10700.91

4 237 525 10925.11

5 237 600 11170.52

(19)

• Kesimpulan

1. Hasil kadar bioetanol yang diperoleh pada proses fermentasi sebesar 7 dan 8%. Kemudian hasil fermentasi di distilasi moleculer sieve dan menghasilkan kadar bioetanol sebesar 56 dan 95 %.

2. Hasil nilai kalor yang diperoleh pada penambahan asam stearat dengan etanol 95% berturut‐turut sebesar 10268,04 kkal/kg, 10.475,50 kkal/kg, 10.700,91 kkal/kg, 10.925,11 kkal/kg dan 11.170,52 kkal/kg.

• Saran

• Perlu diteliti kembali tentang alat pemakaian dan penggunaannya sebagai bahan bakar alternatif.

KESIMPULAN DAN SARAN

(20)

LAMPIRAN

(21)

Program Studi D3 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

PEMBUATAN BIOETANOL DARI BAHAN BAKU TETES MENGGUNAKAN PROSES FERMENTASI DAN PENAMBAHAN ASAM STEARAT