i
LAPORAN AKHIR
PENELITIAN HIBAH BERSAING
PERANCANGAN DAN UJI ALAT DEHIDRATOR PENYARING MOLEKUL TIPE TUNGGAL UNTUK
PEMURNIAN BIOETANOL
TAHUN KE-2 DARI RENCANA 2 TAHUN
TIM PENGUSUL
I Putu Surya Wirawan,S.TP.,M.Si. NIDN: 0025087607 I Wayan Arnata, S.TP., M.Si. NIDN: 0020067803 Ir. I Made Nada, M.Erg. NIDN: 0001016134
UNIVERITAS UDAYANA NOPEMBER 2014
Kode/Nama Rumpun Ilmu :164/Mekanisasi Pertanian
ii
iii RINGKASAN
Tujuan jangka panjang dari penelitian ini adalah menghasilkan bioetanol yang memenuhi spesifikasi bahan bakar pengganti bensin. Bioetanol sebagai bahan bakar pengganti bensin perlu mempunyai tingkat kemurnian 99,6 %. Teknologi yang telah banyak dipergunakan untuk meningkatkan kemurnian bioetanol adalah metode distilasi kolom tunggal maupun distilasi bertingkat. Tetapi teknologi ini memerlukan kebutuhan energi yang besar dan tingkat kemurnian yang dihasilkan secara umum maksimum hanya sampai pada 95,6%, artinya terdapat 5—4% air dan belum memenuhi spesifikasi bahan bakar. Kondisi ini disebabkan oleh campuran air-bioetanol bersifat azeotrop yang artinya air dengan bioetanol tidak dapat lagi dipisahkan dengan proses pemanasan dengan distilasi sederhana.Untuk meningkatkan konsentrasi bioetanol dari 95% sampai 99,6% diperlukan teknologi dehidrasi atau pengeringan bioetanol dengan menyerap air dari bioetanol azeotrop menggunakan penyaring molecular atau molecular sieve. Biasanya teknologi distilasi dan dehidrasi dilakukan secara terpisah sehingga tidak efisien dari segi waktu dan energi. Untuk mengatasi ini, maka tujuan khusus dalam penelitian ini adalah menghasilkan alat distilasi yang dilengkapi dengan kolom dehidrasi molecular sieve, sehingga proses distilasi dan dehidrasi dapat berjalan simultan, sehingga energi dan waktu lebih efisien. Pada penelitian ini juga akan diperoleh jenis adsorben dan kondisi aktivasi adsorben yang tepat untuk proses pemurnian bioetanol.
Penelitian ini dilakukan dalam 2 tahun. Pada penelitian tahun pertama telah didibuat alat dehydrator dan dilakukan pengujian terhadap kinerja alat. Pada tahap ini kinerja alat dehydrator telah dapat meningkatkan konsentrasi bioetanol berkisar antara 84-90 %, namun terdapat kesulitan dalam memasukkan umpan bioetanol ke dalam tangki dan adsorben ke dalam kolom dihidrator. Dilihat dari tingkat kemurniannya berarti tingkat kemurnian bioetanol masih rendah. Selain itu diperlukan modifikasi alat untuk mempermudah operasional pemurnian, sehingga lebih mudah untuk diterapkan pada skala produksi.
Berkaitan dengan hal tersebut maka diperlukan penelitian tahun kedua. Pada tahun kedua dilakukan modifikasi alat dan pengujian kinerja alat dengan menentukan kondisi jenis adsorben dan volume adsorben dalam kolom. Pada penelitian awal ini, modifikasi input adsorben pada kolom dehydrator telah dilakukan. Dari jenis adsorben yang terbaik dipergunakan untuk meningkatkan konsentrasi bioetanol dengan persentase kehilangan bioetanol terendah adalah adsorben CaCO3. Perlakuan jenis adsorben CaCO3 dengan perbandingan bioetanol 1:2 merupakan perlakuan terbaik dengan konsentrasi bioetanol yang dihasilkan 99,6%(v/v), persentase kehilangan bioetanol 26% dan persentase peningkatan konsentrasi bioetanol 4,8% dari konsentrasi awal. Waktu mulai jenuh adsorben dihasilkan setelah volume 1500 ml dengan waktu 43,31 menit. Produktivitas kerja 1,5L/jam dengan konsentrasi rata-rata 98,25%.
Kata kunci : bioetanol, pemurnian, adsorben, moleculas sieve, dehydrator
iv
PRAKATA
Puji syukur kami panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan karunia-Nya laporan kemajuan penelitian ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya.
Pada kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih kepada Dikti melalui LPPM Universitas Udayana yang telah memberikan dana penelitian ini.
Kami menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Kritik dan saran yang bersifat membangun sangat kami harapkan untuk menyempurnakan laporan kami selanjutnya. Sebagai akhir kata semoga laporan ini bermanfaat.
Denpasar, 27 Nopember 2014
Penulis
v
DAFTAR ISI
LAPORAN AKHIR ... i
PENELITIAN HIBAH BERSAING ... i
TIM PENGUSUL ... i
UNIVERITAS UDAYANA ... i
RINGKASAN ... iii
PRAKATA ...iv
DAFTAR ISI... v
BAB 1. PENDAHULUAN ... 1
1. Latar Belakang ... 1
2. Perumusan Masalah ... 2
4. Urgensi Penelitian ... 2
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA ... 5
BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT ... 9
3.1. Tujuan ... 9
3.2. Manfaat ... 9
BAB 4. METODE PENELITIAN ... 10
4.1. Persiapan bahan adsorben ... 11
4.2. Modifikasi Alat Dehidrator Kolom Sesuai Tahun I... 11
4.3. Rancangan Percobaan ... 11
4.4. Pelaksanaan Penelitian ... 12
4.5. Variabel Yang Diamati ... 13
4.6. Analisa Data ... 13
BAB 5. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 15
5.1.Modifikasi Alat Dehidrator ... 15
5.2. Penentuan Jenis Adosorben dan Perbandingan Adsorben Dengan Bioetanol ... 16
5.2.1. Konsentrasi Bioetanol ... 16
5.2.2. Persentase Kehilangan Bioetanol ... 17
5.2.3. Persentase Kenaikan Konsentrasi Bioetanol ... 18
5.3. Pengujian Kinerja Alat dehydrator ... 19
BAB 6. KESIMPULAN DAN SARAN ... 21
vi
DAFTAR PURTAKA ... 22 LAMPIRAN... 24
1
BAB 1. PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Bietanol dapat dipergunakan sebagai salah satu energi alternatif pensubsitusi bensin yang ramah lingkungan jika dibandingkan dengan bahan bakar fosil. Berdasarkan data Departemen Energi dan Sumberdaya Mineral (2007), proyeksi konsumsi etanol untuk mensubsitusi 5 % premium (E5) di Indonesia dari tahun 2007 – 2010 ditargetkan sekitar 5 % dan tahun 2011 - 2015 ditargetkan sekitar 10 % atau sekitar 2,78 juta kL dari total konsumsi.
Untuk menjadikan bioetanol sebagai bahan bakar pengganti bensin diperlukan tingkat kemurnian minimal 99,6 %. Pemurnian dengan hanya menggunakan teknologi distilasi hanya mampu mencapai tingkat kemurnian 95 %, ini disebabkan oleh sifat campuran bioetanol dengan air bersifat azeotropik. Beberapa teknologi pemurnian enanol telah dilakukan, diantaranya dengan menambahkan campuran azeotropik etanol-air dengan bahan pelarut lain seperti benzene, sikloheksana, etilen glikol, pentana, dietil eter, gliserin dan bensin, sebagai komponen ketiga untuk recovery etanol. Metode ini dapat dipergunakan tetapi membutuhkan energi yang besar untuk memisahkan etanol dengan pelarut yang dipergunakan, dengan kata lain proses distilasi terhadi dua tahap dan tidak efisien.
Berkaitan dengan kondisi diatas, maka dalam penelitian tahun pertama telah dibuat alat pemurnian bioetanol dengan menggunakan kolom adsorben molecular sieve. Dengan alat ini proses distilasi dengan proses dehidrasi atau pengeringan berjalan secara simultan, sehingga dapat meningkatkan efisiensi energi dan waktu proses yang lebih cepat. Dari hasil uji pada tahun pertama, alat dehydrator telah dapat meningkatkan konsentrasi bioetanol berkisar antara 84-90 %, namun terdapat kesulitan dalam memasukkan umpan bioetanol ke dalam tangki dan adsorben ke dalam kolom dihidrator. Dilihat dari tingkat kemurniannya berarti tingkat kemurnian bioetanol masih rendah. Selain itu diperlukan modifikasi alat untuk mempermudah operasional pemurnian, sehingga lebih mudah untuk diterapkan pada skala produksi. Prinsip kerja alat ini adalah melewatkan fase uap etanol-air melalui kolom yang didalamnya telah diisi dengan adsorben, sehingga air akan teradsorpsi sedangkan etanol terlewatkan.
Adsorpsi adalah suatu proses pemisahan bahan dari campuran gas atau cairan, dimana bahan dipisahkan dengan cara ditarik oleh permukaan sorben padat (adsorben) dan diikat oleh gaya-gaya yang bekerja pada permukaan tersebut (Endah et al., 2010). Berbagai jenis adsorben telah banyak dipergunakan, seperti zeolit sintetis 3Angstrong. Zeolit ini dapat
2
dengan cepat mengadsorpsi air, tetapi harganya relative mahal dan sulit diperoleh, sehingga jika diterapkan pada skala kerakyatan sangat tidak memungkinkan. Untuk mengatasi kondisi ini maka, dalam penelitian ini akan dikaji teknik adsorsi dengan menggunakan adsorben yang mudah dan murah diperoleh, seperti, kapur tohor (CaO), batu kapur (CaCO3), arang dan pasir silica. Dengan menggunakan adsorben ini diharapkan dapat diterapkan untuk pemurnian bioetanol pada skala kerakyatan sehingga mampu mewujudkan masyarakat mandiri energi.
Penggunaan adsorben seperti kapur tohor (CaO), batu kapur (CaCO3), arang dan pasir silica tidak lansung dapat dipergunakan karena kemampuan adsorpsinya rendah. Kemampuan mengadsorpsi sangat tergantung kepada ukuran partikel dan kondisi aktivasi. Metode aktivasi dapat dilakukan secara fisika, kimia, ataupun merupakan gabungan antara fisika dengan kimia. Untuk meningkatkan kemampuan adsorpsinya, maka dalam penelitian ini akan dicoba menentukan ukuran dan kondisi aktivasi yang tepat untuk masing-masing adsorben.
2. Perumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang diatas maka rumusan permasalahan secara umum adalah:
a. Apakah alat pemurnian bioetanol dehidrator kolom molecular sieve dapat dipergunakan untuk memurnikan bioetanol sampai minimal 99,6%.
b. Apakah jenis adsorben yang tepat untuk proses dehidrasi bioetanol
c. Berapakah volume adsorben dalam kolom dehidrator yang tepat untuk proses dehidrasi bioetanol,
d. Berapakah waktu regenerasi yang tepat untuk adsorben yang dipergunakan dalam proses pemurnian.
4. Urgensi Penelitian
Bioetanol adalah etanol yang diproduksi dari bahan-bahan nabati seperti pati, selulosa, nira dan molase. Untuk memproduksi bioetanol ini, diperlukan proses fermentasi.
Secara umum konsentrasi bioetanol hasil fermentasi bahan-bahan nabati masih rendah yaitu berkisar antara 5-10 % (v/v), disisi lain, agar dapat dipergunakan sebagai bahan bakar, maka dibutuhkan konsentrasi bioetanol dengan konsentrasi 99,6%. Jika kurang dari 99,6 % dapat menyebabkan kerusakan mesin dan berkurangnya nilai kalor pembakaran. Adanya kondisi seperti ini berarti perlu adanya suatu teknologi untuk dapat memurnikan bioetanol dari campuran lain terutama fraksi airnya.
3
Selama ini, teknologi yang telah banyak dipergunakan untuk meningkatkan konsentrasi bioetanol adalah model pemurnian dengan metode distilasi kolom tunggal maupun distilasi bertingkat. Tetapi teknologi ini memerlukan kebutuhan energi yang besar dan tingkat kemurnian yang dihasilkan secara umum maksimum hanya sampai pada 95,6%, artinya terdapat 5—4% air. Kondisi ini disebabkan oleh campuran air dengan bioetanol bersifat azeotrop yang menunjukkan bahwa antara air dengan bioetanol tidak dapat lagi dipisahkan dengan proses pemanasan dengan distilasi sederhana.
Untuk meningkatkan konsentrasi bioetanol dari 95% sampai 99,6% diperlukan teknologi dehidrasi atau pengeringan bioetanol dengan menyerap air dari bioetanol azeotrop menggunakan penyaring molecular atau molecular sieve. Berbagai bahan molecular sieve telah banyak dipergunakan seperti batu kapur atau gamping, zeolit 3 angstrong atau zeolit alam, silica dan lain sebagainya. Zeolit 3 Angstrong banyak dipergunakan saat ini karena mempunyai ukuran pori 3 angstrong yang hanya dapat menyerap air saja dan tidak menyerap molekul bioetanol yang mempunyai ukuran pori 4,4 angstrong. Namun, zeolit 3 Angstrong ini, harganya masih mahal dan masih diimpor, sehingga dapat meningkatkan biaya produksi dan sulit diterapkan pada skala kerakyatan. Proses dehidrasi yang umum dipergunakan untuk dehidrasi bioetanol khususnya pada industri kecil dan menengah adalah dengan cara perendaman bioetanol dalam bahan-bahan dehidrasi yang kemudian dilanjutkan dengan proses distilasi biasa. Cara ini tentu memerlukan waktu yang relative lama, sehingga berpengaruh terhadap produktivitas kerja.
Guna memenuhi kebutuhan untuk peningkatan konsentrasi bioetanol ini, maka diperlukan suatu alat dehidrasi yang lebih efisien. Dalam penelitian ini akan dicoba merancang dan menguji alat dehidrasi yang mengkombinasikan antara proses distilasi dengan dehidrasi secara simultan. Prinsip yang akan dicobakan adalah alat distilasi biasa akan ditambahkan dengan kolom molecular sieve, sehingga proses pemurnian dapat berlangsung secara simultan antara distilasi dan dehidrasi.
Dalam proses dehidrasi dengan moleculas sieve dipengaruhi oleh beberapa factor, seperti jenis absorben, dan volume adsorben didalam kolom. Jenis adsorben diketahui mempunyai kemampuan adsorsi yang berbeda-beda karena adanya perbedaan dalam struktur molekul adsorben, Volume adsorben dalam kolom juga berpengaruh terhadap kemampuan adsorpsi. Volume yang terlalu kecil kemungkinan kemampuan dehidrasinya rendah, namun mempunyai keuntungan dalam waktu proses yang lebih cepat karena kepadatan adsorben dalam kolom kecil, sehingga fase uap etanol air lebih mudah mengalir. Kondisi sebaliknya jika volume adsorben dalam kolom tinggi, kemampuan adsorpsi juga tinggi, namun dapat
4
menyebabkan tingkat kepadatan adsorben menjadi tinggi, sehingga kemungkinan dapat menghalangi laju aliran fase uap saat distilasi dan dehidrasi. Kondisi ini tentunya akan memperpanjang waktu proses. Sampai saat ini kondisi-kondisi tersebut belum diketahui, apalagi jika diaplikasikan pada teknik dehidrasi menggunakan kolom molecular sieve, sehingga dalam penelitian ini perlu ada kajian lebih lanjut mengenai kondisi-kondisi tersebut di atas.
5
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
1. Bioetanol
Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan yang dihasilkan dari proses fermentasi karbohidrat atau gula yang dimana dalam proses pembuatannya membutuhkan bantuan mikroorganisme.
Bioetanol dapat juga diartikan juga sebagai bahan kimia yang diproduksi dari bahan pangan yang mangandung pati, seperti ubi kayu, ubi jalar, jagung, dan sagu. Etanol dapat diperoleh dari hasil proses fermentasi gula dengan menggunakan bantuan mikroorganisme. Dalam industri, etanol digunakan sebagai bahan baku industri turunan alkohol, campuran untuk miras, bahan dasar industri farmasi, dan campuran bahan bakar untuk kendaraan. Etanol terbagi dalam tiga grade, yaitu grade industri dengan kadar alkohol 90-94%, netral dengan kadar alkohol 96-99,5% umumnya digunakan untuk minuman keras atau bahan baku farmasi dan grade bahan bakar dengan kadar alkohol diatas 99,5% (Hambali et al. 2007).
Bioetanol dapat dipergunakan sebagai bahan bakar alternatif memiliki beberapa keunggulan yaitu mampu menurunkan emisi CO2 hingga 18 %, bioetanol merupakan bahan bakar yang tidak beracun dan cukup ramah lingkungan serta dihasilkan melalui proses yang cukup sederhana yaitu melalui proses fermentasi menggunakan mikrobia tertentu. Bioetanol sebagai bahan bakar memiliki nilai oktan lebih tinggi dari bensin sehingga dapat menggantikan fungsi aditif seperti metil tertiary butyl ether (MTBE) yang menghasilkan timbal (Pb) pada saat pembakaran. Bioetanol untuk dapat dipergunakan sebagai bahan bakar pengganti bensin haruslah memenuhi persyaratan mutu seperti yang disajikan pada Tabel 1.
2. Pemurnian Bioetanol Dengan Adsorpsi
Pada tahap pemurnian etanol, metode yang umum dipergunakan adalah metode distilasi. Distilasi dilakukan pada suhu diatas etanol murni, yaitu pada kisaran 78 – 100 oC.
Produk yang dihasilkan pada tahap ini memiliki kemurnian hingga 96%. Sebelum memasuki tahap pemurnian, dilakukan pemisahan antara sludge yang diperoleh dari hasil fermentasi etanol mencapai 70% dan umumnya masih mengandung larutan gula hingga kadar 18%.
Etanol hasil distilasi kemudian dikeringkan melaui metode furifikasi molecular sieve untuk merningkatkan kemurnian etanol sehingga memenuhi spesifikasi bahan bakar (Hambali et al.
2007).
6
Tabel 1. Syarat mutu bioetanol terdenaturasi untuk gasohol (Sumber: SNI 7390-2008)
No Sifat Unit, min/max Spesifikasi
1 Kadar etanol Kadar methanol Kadar air
Kadar denaturant Kadar tembaga (Cu)
Keasaman sebagai CH3COOH Tampakan
Kadar ion kloride (Cl-) Kandungan belerang (S) Kadar getah (gum), dicuci pHe
%-v, min mg/L, max
%-v, max
%-v, min
%-v, max mg/kg, max mg/L, max mg/L, max mg/L, max mg/100ml, max
99,5 (sebelum denaturasi)2 94,0 (setelah denaturasi)1 300
1 2 5 0,1 30
Jernih dan terang, tidak ada endapan dan otoran
40 50 5,0 6,5-9,0
1) jika tidak diberikan catatan khusus, nilai batasan yang diterapkan adalah nilai untuk bioetanol yang didenaturasi
2) Fuel Grade Etanol (FGE) atau etanol kering biasanya memiliki berat jenis dalam rentang 0,7936- 0,7961 ( pada kondisi 15,56/15,56oC), atau bert jenis dalam rentang 0,7871-0,7896 (pada kondisi 25/25oC), diukur dengan piknometri atau hidrometri yang sudah sangat lazi diterapkan dalam dunia industri alkohol
Untuk memperoleh bio-etanol dengan kemurnian lebih tinggi dari 99,5% atau yang umum disebut fuel based ethanol, maka masalah yang timbul adalah sulitnya memisahkan hidrogen yang terikat dalam struktur kimia alkohol dengan cara destilasi biasa. Oleh karena itu salah satu cara untuk mendapatkan fuel based ethanol dilaksanakan proses adsorpsi azeotropic. Adsorbsi yaitu suatu proses yang terjadi ketika suatu fluida (cairan maupun gas) terikat kepada suatu padatan dan akhirnya membentuk suatu film (lapisan tipis) pada permukaan padatan tersebut. Pada metode adsorbsi ini, ethanol hasil distilasi dengan kadar
±95% ditambah suatu adsorban yang dapat menyerap kandungan airnya, sehingga dihasilkan ethanol yang memiliki spesifikasi yang dapat digunakan sebagai bahan bakar yaitu ethanol dengan kadar >99.5 %. Metode ini cocok digunakan untuk skala rumahan atau home industri.
Adsorbsi fisik merupakan alternatif yang cukup menarik, karena operasinya sederhana dan menjanjikan konsumsi energi yang tidak besar.
Hal utama dalam proses adsorbsi adalah pemilihan adsorben. Beberapa adsorben yang sudah dicoba yaitu batu gamping (CaCO3). Batu gamping adalah batu yang terbuat dari pengendapan cangkang kerang dan siput, foraminifera atau ganggang. Batu itu berwarna putih susu, abu-abu muda, abu-abu tua, cokelat, atau hitam, tergantung keberadaan mineral pengotornya. Mineral karbonat yang umum ditemukan berasosiasi dengan kapur adalah aragonit. Ia merupakan mineral metastable karena pada kurun waktu tertentu dapat berubah
7
menjadi kalsit. Mineral lainnya siderit, ankarerit, dan magnesit, tapi ketiganya berjumlah sangat sedikit. Batu gamping bersifat higroskopis, artinya mempunyai kemampuan untuk menyerap air. Karena itulah ia mampu mengurangi kadar air dalam bioethanol. Sebelum digunakan batu gamping ditumbuk hingga jadi tepung agar penyerapan air lebih cepat.
Perbandingannya untuk 7 liter bioethanol diperlukan 2-3 kg batu gamping. Campuran itu didiamkan selama 24 jam sambil sesekali diaduk. Selanjutnya, campuran diuapkan dan diembunkan menjadi cair kembali sebagai ethanol berkadar 99% atau lebih. Bioethanol inilah yang bisa dicampur dengan bensin atau digunakan murni. Walaupun prosesnya sangat mudah, tapi penggunaan batu gamping memiliki beberapa kelemahan. Di antaranya jumlah ethanol yang hilang sangat tinggi, mencapai 30%. hal ini terjadi karena selain menyerap air, gamping juga menyerap alkohol. Alkohol itu tidak dapat keluar karena terikat pada pori-pori gamping. Akibatnya ethanol pun hilang sampai 30%.
Alternatif lain, pemurnian bioethanol dengan zeolit. Proses pemurnian itu menggunakan prinsip penyerapan permukaan. Zeolit adalah mineral yang memiliki pori-pori berukuran sangat kecil. Zeolit terbentuk dari abu lahar dan materi letusan gunung berapi.
Zeolit juga bisa terbentuk dari materi dasar laut yang terkumpul selama ribuan tahun. Untuk adsorpsi, zeolit ada dua jenis yaitu zeolit sinteis dan zeolit alam. Zeolit sintetis terbentuk setelah melalui rangkaian proses kimia. Namun, baik zeolit sintetis maupun zeolit alam berbahan dasar kelompok alumunium silikat yang terhidrasi logam alkali dan alkali tanah (terutama Na dan Ca). Kedua zeolit ini sama-sama memiliki kemampuan menyerap air. Pada zeolit alam, air yang sudah terserap perlahan-lahan dilepaskan kembali; zeolit sintetis, air akan terikat kuat. Penggunaan zeolit memiliki beberapa kelebihan dibandingkan batu gamping yaitu luas permukaan dan daya serap air yang tinggi sehingga ethanol yang hilang pun hanya 10%.
Adsorbent lain yang dapat digunakan adalah silica gel. Silika gel merupakan suatu bentuk dari silika yang dihasilkan melalui penggumpalan sol natrium silikat (NaSiO2). Sol mirip agar - agar ini dapat didehidrasi sehingga berubah menjadi padatan atau butiran mirip kaca yang bersifat tidak elastis. Sifat ini menjadikan silika gel dimanfaatkan sebagai zat penyerap, pengering dan penopang katalis.
6. Roadmap penelitian
Rodmap penelitian disajikan pada Gambar 1.
8 Gambar 1 Roadmap penelitian
9
BAB 3. TUJUAN DAN MANFAAT
3.1. Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah:
a. Memodifikasi dan menguji kinerja alat pemurnian bioetanol dehidrator kolom molecular sieve dalam memurnikan bioetanol sampai minimal 99,6%.
b. Menentukan jenis adsorben yang tepat untuk proses dehidrasi bioetanol
c. Menentukan volume adsorben dalam kolom dehidrator yang tepat untuk proses dehidrasi bioetanol.
d. Memperoleh waktu regenerasi yang tepat untuk adsorben yang dipergunakan dalam proses pemurnian.
3.2.Manfaat
Manfaat penelitian ini adalah diperolehnya satu alat dehydrator molecular sieve tipe tunggal untuk pemurnian bioetanol. Adsorben yang dipergunakan adalah adsorben yang mudah diperoleh dan lebih murah jika dibandingkan dengan adsorben sintetik. Adsorben tersebut adalah CaCO3, CaO, dan zeolit alam. Produk yang dihasilkan berupa bioetanol 99.6
% yang dapat dipergunakan sebagai bahan bakar pensubsitusi premium dan juga diharapkan dapat dikembangkan menjadi produk-produk hilir bioetanol lainnya seperti, bioetanol gel, bioetanol padat yang dapat dipergunakan sebagai pensubsitusi minyak tanah. Teknologi ini diharapkan dapat diterapkan pada skala kerakyatan terutama untuk mendukung terbentuknya keluarga mandiri energi. Kondisi ini sangat mendukung mengingat teknologi fermentasi secara umum sudah dikenal dan mudah dilaksanakan oleh masyarakat Indonesia.
10
BAB 4. METODE PENELITIAN
1. Sistematika dan Fishbone Usulan Penelitian
Sistematika penelitian yang dilakukan pada penelitian ini disajikan pada Tabel 2 dan bagan fishbone disajikan pada Gambar 2.
Tabel 2. Sistematika Penelitian
Tahapan Kegiatan
1 · Melakukan modifikasi terhadap tabung umpan dan tabung kolom dehydrator.
· Persiapan bahan adsorben arang aktif, CaO, CaCO3 dan silica gel (ukuran 40 mesh, aktifasi fisik dengan pemanasan 200oC selama 2 jam)
· Pengujian alat dehydrator kolom molecular sieve dengan perlakuan jenis adsorben dan perbandingan volume bioetanol dengan bobot adsoben yang tepat untuk proses dehidrasi bioetanol,
· Analisis data
· Penentuan perlakuan terbaik berdasarkan konsentrasi bioetanol grade bahan bakar (99,6%) dan waktu jenuh adsorben paling lama.
2. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknologi Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana. Waktu pelaksanaan penelitian tahun 2014.
3. Bahan dan Alat Penelitian
Bahan-bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah adsorben molecular sieve berupa zeolit alam (Malang), arang aktif, CaO, CaCO3 yang diperoleh dari toko bahan kimia, H2SO4, HCl, NaOH, etanol PA, aquades. Peralatan yang dipergunaka adalah seperangkat alat distilasi kolom dehydrator molecular sieve, tanur, thermometer, water bath, alcohol meter dan alat-alat gelas
11
Gambar 2. Diagram fishbone penelitian produksi bioetanol
4. Penelitian Tahap I :
4.1. Persiapan bahan adsorben
Masing-masing adsorben sebelum dipergunakan dalam kolom molecular sieve untuk pemurnian bioetanol, terlebih dahulu dihomogenkan ukurannnya dengan ditumbuk dan diayak 40 mesh. Setelah diayak, masing-masing adsorben dioven dalam tanur pada suhu 200oC selama 2 Jam. Ini diperlukan untuk meningkatkan kemampuan adsorben dalam menyerap air.
4.2. Modifikasi Alat Dehidrator Kolom Sesuai Tahun I
Alat dehydrator kolom molecular sieve yang telah dirancang akan dimodifikasi pada bagian tangki umpan dan kolom dehydrator untuk mempermudahkan system operasi dalam pemurnian bioetanol. Gambar peralatan di sajikan Gambar 3.
4.3. Rancangan Percobaan
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok yang disusun secara faktorial dengan 2 faktor perlakuan yaitu jenis adsorben dan volume adsorben dalam kolom. Factor jenis absorben terdiri dari 3 taraf yaitu CaO, CaCO3, dan Zeolit alam. Factor perbandingan volume bioetanol dengan bobot adsorben dalam kolom terdiri dari 3 taraf yaitu 1:2, 1:1, dan
12
2:1. Dari faktor-faktor ini akan diperoleh 9 perlakuan kombinasi dan dikelompokkan menjadi 3 (tiga) berdasarkan waktu dehidrasi, dengan demikian terdapat dua puluh tujuh (27) unit percobaan. Apabila perlakuan berpengaruh nyata terhadap respon yang diamati, maka dilakukan uji lanjut Duncan (Steel dan Torrie 1991).
4.4. Pelaksanaan Penelitian
Penelitian tahap pertama yaitu untuk menentukan jenis adsorben dan perbandingan volume bioetanol dengan bobot dilakukan secara batch dengan perendaman bioetanol . Bioetanol sebanyak 5L dengan konsentrasi 20%(v/v) didistilasi hingga mengasilkan 1L bioetanol dengan konsentrasi 90%(v/v). Selanjutnya bioetanol hasil distilasi tahap pertama ini dilakukan pemurnian dengan proses perendaman. Proses ini dilakukan dalam Erlenmeyer 500 ml dengan volume bioetanol 300 ml, kemudian ke dalam erlenmeyer ditambahkan adsorben dengan perbandingan sesuai dengan perlakuan yang telah ditentukan. Perendaman dilakukan selama 24 jam dan dilakukan pengadukan secara periodik. Diakhir proses perendaman dilakukan pengukuran terhadap variable-variabel penelitian. Dan ditentukan perlakuan terbaik yang akan dipergunakan pada penelitian selanjutnya yaitu pemurnian bioetanol dengan alat dehydrator.
Sebelum proses pemurnian, adsorben hasil perlakuan terbaik pada tahap sebelumnya diaktivasi secara fisik dengan pemanasan 200oC selama 2 jam dan kemudian didinginkan.
Adsorben yang sudah diaktivasi dimasukkan kedalam kolom molecular sieve sebanyak 2,5 kg. Konsentrasi awal bioetanol yang dipergunakan sebagai umpan adalah 95% (v/v). Etanol dimasukkan ke dalam tangki penampung umpan sebanyak 5 liter. Suhu operasi sebagai factor tetap diatur dengan kondisi, yaitu suhu water bath antara 100oC dan suhu di dalam tangki umpan antara 80-90oC. pada proses dehidrasi, etanol dan air akan menguap dan melewati kolom molecular sieve sehingga air akan terserap, sedangkan etanol akan tetap terbawa aliran menuju kolom kondensor. Pada kondensor, uap etanol akan berubah wujud mencadi fase cair. Etanol yang di hasilkan ditampung pada tangki produk.
Selama proses dehidrasi dilakukan pengambilan sample bioetanol pada setiap perlakuan untuk dianalisa konsentrasinya. Pengambilan sample dan pengukuran dilakukan setelah memperoleh volume 100 ml dimulai dari tetesan pertama hasil dehidrasi. Ini diperlukan untuk mengetahui perubahan-perubahan konsentrasi bioetanol selama proses, sehingga memudah kandalam penentuan waktu jenuh dari adsorben. Proses dehidrasi
13
dihentikan sampai tidak ada lagi tetesan bioetanol ke tangki produk. Waktu dan volume destilat yang dihasilkan secara keseluruhan dihitung. Ini diperlukan untuk mengetahu rendemen dan produktivitas proses.
4.5. Variabel Yang Diamati
Variabel yang diamati pada proses dehidrasi bioetanol ini adalah konsentrasi etanol sebelum dan sesudah dehidrasi(Gas chromatography), rendemen, dan produktivitas proses
4.6. Analisa Data
Data yang diperoleh dianalisis keragamannya dan dilanjutkan dengan uji perbandingan berganda Duncan. Pemilihan perlakuan terbaik didasarkan pada perlakuan yang memberikan konsentrasi etanol tertinggi dengan rendemen dan produktivitas tertinggi. Untuk mengetahu tingkat kejenuhan adsorben, maka data yang diperoleh dari sampling setiap 5 menit terhadap konsentrasi etanol akan dianalisis secara deskriptif dengan menampilkannya dalam bentuk grafik dan standar deviasi.
5. Luaran Penelitian
Luaran penelitian adalah (1) memperoleh jenis adsorben dan perbandingan volume bioetanol dengan bobot adsoben yang tepat untuk proses dehidrasi bioetanol, (2) memperoleh waktu regenerasi yang tepat untuk adsorben yang dipergunakan dalam proses pemurnian.
Bioetanol diperoleh diharapkan dapat digunakan sebagai salah satu energi alternatif pengganti bensin, sehingga krisis energi dapat diatasi dengan energi terbarukan yang ramah lingkungan. Selain itu dilakukan pengajuan makalah untuk publikasi di jurnal nasional terakreditasi bertopik “Pemurnian Bioetanol Dengan Alat Dehydrator Kolom Molecular Sieve”
6. Indikator Capaian Penelitian
Indikator capaian penelitian yang terukur dari penelitian tahun ke-1 adalah
1. Diperoleh jenis adsorben dan perbandingan volume bioetanol dengan bobot adsoben yang tepat untuk proses dehidrasi bioetanol.
2. Diperoleh waktu jenuh dari adsorben, sehingga memudahkan waktu untuk regenerasi adsorben.
3. Pengajuan makalah untuk publikasi di jurnal nasional terakreditasi bertopik “Pemurnian Bioetanol dengan Kolom Adsorben Molecular sieve”
14 7. Prosedur Analisa
1) Konsentrasi etanol yang diproduksi pada akhir proses sesuai perlakuan (Rudolf et al.
2005). Pengukuran kkonsentrasi etanol dilakukan dengan menggunakan GC (gase chromatography) Agilent dengan kolom HP-5. Penentuan dilakukan dengan membandingkan waktu retensi sampel dengan waktu retensi standar etanol. Standar etanol yang diinjeksikan dengan konsentrasi 99,8 %(v/v). kadar etanol yang terdapat pada sampel dihitung dengan persamaan berikut ini :
standar i
Konsentras standar x
area Luas
sampel area
etanol Luas i
Konsentras =
2) Rendemen merupakan persentase produk terhadap bahan baku yang dipergunakan 100%
umpan x etanol
Volume
destilat Volume
Rendemen =
3. Produktivitas merupakan banyak produk yang dihasilkan persatuan waktu distilasi
Waktu
destilat Volume
tas Produktivi =
4. Analisa parameter kemurnian bioetanol mengacu pada prosedur SNI 7390-2008 tentang syarat mutu bioetanol terdenaturasi untuk gasohol.
15
BAB 5. HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1.Modifikasi Alat Dehidrator
Gambar 3. Peralatan dehidrator molecular sieve
Untuk meningkatkan kemudahan kerja terutama pada saat pengoperasian peralatan telah dilakukan modifikasi terhadap peralatan dehydrator terutama pada bagian kolom adsorbennya. Modifikasi dilakukan pada bagian input dan output adsorben, ysitu dengan menambahkan kemiringan lobang pipa input dan output sehingga dapat memudahkan dalam pemasukan dan pengeluaran adsorben. Modifikasi telah dilakukan terhadap tangki umpan dengan menambahkan “water mur” sehingga mempermudahkan dalam pemasangan tabung umpan dengan kolom adsorben. Modifikasi alat disajikan pada Gambar 3. Pada pengujian kinerja alat dilakukan dengan mencoba melakukan distilasi terhadap bioetanol dengan
Output adsorben diubah
menjadi 45o untuk
memudahkan pengeluaran
adsorben dan penambahan water mur
Lubang kolom terlalu horizontal, shg adsorben
sulit masuk dan penambahan water mur
Water mur
Water mur Input adsorben lebih miring
Output adsorben lebih miring
16
konsentrasi awal 22% sebanyak 3 liter. Dari hasil uji kinerja diperoleh bahwa konsentrasi bioetanol semakin menurun dengan semakin lamanya waktu distilasi. Dan untuk mendapatkan distilat (bioetanol) dengan volume yang sama yaitu 150 ml diperlukan waktu yang semakin lama. Hubungan waktu distilasi terhadap konsentrasi bioetanol disajikan pada Gambar 4 . Jika dilihat dari produktivitasnya, untuk meningkatkan konsentrasi bioetanol dari 22% menjadi rata-rata 80,17% dihasilkan 10,75 ml/menit. Konsentrasi ini masih rendah dan perlu untuk didehidrasi dengan adsorben.
Gambar 4. Hubungan waktu distilasi terhadap konsentrasi bioetanol
5.2. Penentuan Jenis Adosorben dan Perbandingan Adsorben Dengan Bioetanol 5.2.1. Konsentrasi Bioetanol
Kadar bioetanol yang awalnya mempunyai konsentrasi 90% mengalami peningkatan selama proses adsorpsi. Peningkatan konsentrasi bioetanol berkisar dari 91,65% sampai 92,41%. Nilai peningkatan konsentrasi bioetanol selama proses dehidrasi disajikan pada Tabel 3. Dari hasil analisis keragaman diketahui bahwa peningkatan konsentrasi bioetanol hanya dipengaruhi oleh faktor perbandingan bobot adsorben dengan volume bioetanol.
Peningkatan konsentrasi bioetanol terjadi sejalan dengan semakin meningkatnya nilai perbandingan bobot adsorben dengan volume bioetanol. Ini disebabkan oleh semakin banyak adsorben yang ditambahkan pada bioetanol, maka semakin banyak air yang diserap oleh adsorben, sehingga konsentrasi bioetanol meningkat. Jenis adsorben tidak berpengaruh nyata terhadap peningkatan konsentrasi bioetanol. Ini menunjukkan bahwa masing-masing
17
adsorben mempunyai kemampuan yang sama dalam menyerap air. Tinggi rendahnya konsentrasi bioetanol yang dihasilkan dalam proses adsorpsi juga dipengaruhi oleh konsentrasi awal dan ukuran partikel adsorben. Priyo dan Ragil (2009) melaporkan bahwa proses dehidrasi bioetanol secara batch dengan konsentrasi awal 93,75% menggunakan tepung jagung mampu meningkatkan konsentrasi bioetanol dengan kisaran 96 % sampai 99% (v/v) dan tingkat kemurnian ini juga sangat tergantung pada lamanya waktu proses.
Tabel 3. Konsentrasi bioetanol setelah dehidrasi (% v/v)
Perlakuan 1:2 1:1 2:1 Rata-rata
Zeolit 91,77 92,00 92,35 92,04
CaCO3 91,65 92,02 92,40 92,02
CaO 91,97 92,15 92,41 92,18
Rata-rata 91,80b 92,06b 92,39a Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama berarti berbeda
tidak nyata menurut uji Duncan pada taraf nyata 5%.
5.2.2. Persentase Kehilangan Bioetanol
Selama proses pemurnian dengan menggunakan adsorben terjadi kehilangan volume etanol dalam larutan. Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa interaksi antara jenis adsorben dengan perbandingan adsorben dengan bioetanol berpengaruh sangat nyata terhadap persentase kehilangan volume bioetanol (p<0,01). Persentase kehilangan tertinggi yaitu 60,32% dihasilkan dari perlakuan jenis adsorben zeolit dengan perbandingan 2:1, dan perlakuan ini tidak berbeda nyata dengan jenis adsorben CaO dengan perbandingan 2:1 yang menghasilkan persentase kehilangan 60,30%. Persentase kehilangan bioetanol terendah dihasilkan dari perlakuan CaCO3 dengan perbandingan 1:2 yaitu sebesar 11,07%. Persentase kehilangan hietanol selama proses pemurnian disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4. Persentase Kehilangan bioetanol (%)
Perlakuan 1:2 1:1 2:1 Rata-rata
Zeolit 25,91f 44,80b 60,32a 43,68
CaCO3 11,07h 26,39e 27,45d 21,63
CaO 25,06g 41,98c 60,30a 42,45
Rata-rata 20,68 37,72 49,36
Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama berarti berbeda tidak nyata menurut uji Duncan pada taraf nyata 5%.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi nilai perbandingan jenis adsorben dengan bioetanol, maka semakin tinggi pula persentase kehilangan bioetanol selama proses dehidrasi. Hal ini disebabkan oleh semakin banyaknya adsorben yang ditambahkan, maka
18
semakin banyak cairan yang diserap, sehingga persentase kehilangan bioetanol juga meningkat. Dari kondisi ini menunjukkan bahwa adsorben yang dipergunakan tidak hanya menyerap air tetapi juga menyerap bioetanol. Jika dikaitkan dengan peningkatan konsentrasi bioetanol, terlihat bahwa terdapat hubungan linier antara peningkatan nilai perbandingan bobot adsorben dengan volume bioetanol dengan peninggkatan konsentrasi bioetanol dan persentase kehilangan bioetanol. Semakin meningkatnya nilai perbandingan bobot adsorben dengan volume bioetanol, maka konsentrasi bioetanol dan persentase kehilangan bioetanol juga semakin meningkat. Tingginya persentase kehilangan bioetanol selama proses diduga disebabkan oleh ukuran pori dari adsorben yang tidak seragam. Dona dan Adip (2009) menyebutkan bahwa ukuran pori adsorben yang dapat dipergunakan dalam proses dehidrasi bioetanol adalah 3 Å.
5.2.3. Persentase Kenaikan Konsentrasi Bioetanol
Selama proses pemurnian terjadi peningkatan konsentrasi bioetanol dari konsentrasi 90%(v/v) meningkat berkisar antara 1,83% sampai 2,67%. Namun berdasarkan hasil analisis keragaman, interaksi antara perlakuan jenis adsorben dengan perbandingan adsorben dengan bioetanol tidak berpangaruh nyata terhadap persentase kenaikan konsentrasi bioetanol (p>0,05). Ini menunjukkan jenis adsorben dengan berbagai perbandingan memberikan peningkatan kemurnian bioetanol yang sama. Peningkatan konsentrasi bioetanol dalam hal ini hanya dipengaruhi oleh tinggi rendahnya perbandingan jenis adsorben dengan bioetanol, sedangkan jenis adsorben tidak memberikan peningkatan yang nyata terhadap konsentrasi bioetanol. Semakin tinggi nilai perbandingan antara bobot adsorben dengan bioetanol, maka tingkat kemurnian bioetanol semakin meningkat. Tingginya nilai perbandingan bobot adsorben dengan bioetanol menunjukkan semakin tingginya bobot adsorben yang ditambahkan pada bioetanol, sehingga kemampuan adsorpsi terhadap air juga semakin meningkat. Semakin banyak air yang dapat diserap oleh adsorben maka semakin tinggi konsentrasi bioetanol yang dihasilkan. Rendahnya persentase peningkatan konsentrasi bioetanol dapat disebabkan oleh kurangnya proses aktivasi adsorben yang dipergunakan.
Menurut Nanik dan Harimbi (2012) proses aktivasi adsorben dapat dilakukan secara fisik dan kimia. Perlakuan fisik dilakukan dengan proses termal sedangkan perlakuan kimia dengan perendaman dalam larutan asam. Aktivasi secara asam dapat meningkatkan porositas adsorben sehingga kemampuan adsorben untuk menyerap juga akan semakin tinggi.
Persentase kenaikan konsentrasi bioetanol disajikan pada Tabel 5.
19
Tabel 5. Persentase kenaikan konsentrasi bioetanol (%)
Perlakuan 1:2 1:1 2:1 Rata-rata
Zeolit 1,96 2,22 2,61 2,26
CaCO3 1,83 2,24 2.67 2,25
CaO 2,19 2,39 2.67 2,42
Rata-rata 1,99b 2,28b 2,65a
Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama berarti berbeda tidak nyata menurut uji Duncan pada taraf nyata 5%.
5.3. Pengujian Kinerja Alat dehydrator
Berdasarkan Penelitian tahap pertama yaitu penentuan jenis adsorben dan perbandingan volume bioetanol dengan adsorben diperoleh hasil bahwa perlakuan jenis adsorben CaCO3 dengan perbandingan bioetanol 1:2 merupakan perlakuan terbaik dengan konsentrasi bioetanol. Selanjutnya kondisi ini akan dipergunakan untuk uji alat dehydrator dalam meningkatkan konsentrasi bioetanol. Volume umpan yang dipergunakan adalah 5 L bioetanol dengan konsentrasi awal 95%. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa selama proses dehidrasi telah mampu meningkatkan konsentrasi bioetanol dari kisaran 96,4 sampai 99,6%. Konsentrasi bioetanol diatas 99% ternyata hanya diperoleh dengan volume 1500 ml dari proses distilasi awal dengan membutuhkan waktu sekitar 43,31 menit dari pertama kali destilat menetes. Selanjutnya terlihat bahwa konsentrasi bioetanol yang dihasilkan semakin menurun sampai pada konsentrasi 96,4%. Hal serupa juga dapat dilihat bahwa untuk mendapatkan bioetanol pada volume yang sama yaitu 500 ml diperlukan waktu yang semakin lama. Hubungan waktu distilasi terhadap konsentrasi bioetanol pada proses pemurnian dengan alat dehidrator disajikan pad Gambar 5. Adanya penurunan konsentrasi bioetanol selama proses distilasi menunjukkan bahwa adsorben yang dipergunakan sudah mengalami kejenuhan. Tingkat kejenuhan adsorben semakin lama semakitn meningkat sehingga berpengaruh terhadap semakin menurunnya konsentrasi bioetanol yang dihasilkan.
Dari hasil penelitian terlihat bahwa adsorben mulai jenuh setelah mencapai volume produksi 1500 ml atau setelah waktu proses selama 43,31 menit. Ini menunjukkan bahwa adsorben yang dipergunakan mempunyai kemampuan yang sangat kecil dalam mengabsorp air pada campuran air bioetanol. Kondisi ini diduga disebabkan oleh adsorben yang hanya diaktivasi secara fisik dengan pemanasan pada suhu 200oC. Untuk meningkatkan kemampuan adsorpsi adsorben seharusnya peru dilakukan kombinasi metode aktivasi antara aktivasi secara fisik dengan kimia. Aktivasi secara fisik dilakukan dengan perlakuan suhu, sedangkan aktivasi secara kimia dapat dilakukan dengan proses perendaman adsorben dalam larutan asam.
20
Selama proses produksi juga terjadi kehilangan bioetanol cukup tinggi yaitu sekitar 26% dari volume awal. Jika dirata-rataakan konsentrasi bioetanol yang dihasilkan selama proses distilasi adalah 3700 ml dengan konsentrasi 98,25% dengan waktu proses 139,02 menit dari destilat pertama kali menetes. Dengan demikian dapat ditentukan bahwa produkstivitas kerja alat ini adalah sekitar 1,5 L/jam dengan konsentrasi 98,25%. Hasil ini terlihat bahwa hasil produksi masih rendah terutama berkaitan dengan rata-rata konsentrasi bioetanol yang dihasilkan masih dibawah standar.
Gambar 5. Hubungan waktu distilasi terhadap konsentrasi bioetanol pada proses pemurnian dengan alat dehidrator
21
BAB 6. KESIMPULAN DAN SARAN
Peningkatan konsentrasi bioetanol dipengaruhi oleh tinggi rendahnya perbandingan antara bobot adsorben dengan volume bioetanol, sedangkan persentase kehilangan bioetanol selama proses pemurnian dipengaruhi oleh interaksi antara jenis adsorben dengan perbandingan bobot adsorben dengan volume bioetanol. Semakin tinggi nilai perbandingan bobot bioetanol dengan volume bioetanol maka semakin tinggi konsentrasi bioetanol, namun pada kondisi ini persentase kehilangan bioetanol juga semakin tinggi. Perlakuan jenis adsorben CaCO3 dengan perbandingan bioetanol 1:2 merupakan perlakuan terbaik dengan konsentrasi bioetanol yang dihasilkan 99,6%(v/v), persentase kehilangan bioetanol 26% dan persentase peningkatan konsentrasi bioetanol 4,8% dari konsentrasi awal. Waktu mulai jenuh adsorben dihasilkan setelah volume 1500 ml dengan waktu 43,31 menit. Produktivitas kerja 1,5L/jam dengan konsentrasi rata-rata 98,25%.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa adsorben yang dipergunakan untuk adsorpsi campuran air bioetanol cepat sekali jenuh, sehingga diperlukan penelitian lebih lanjut mengenai metode aktivasi adsorben yang tepat. Dengan melakukan metode aktivasi yang tepat diharapkan rata-rata konsentrasi bioetanol yang dihasilkan lebih tinggi dengan kehilangan bioetanol yang lebih rendah.
22
DAFTAR PURTAKA
Balagopalan C, Padmaja G, nanda SK, Moorthy SN. 1988. Cassava in Food, Feed and Industry. CRC Press, Inc, Florida.
Boyles D. 1984. Bio-Energy, Thermodynamics and Cost. Ellis Horwood Limited, West Sussex.
Campbell IM. 1983. Biomass, Catalyst and Liquid Fuels. Technomic Publishing Co. Inc, Pensylvania.
Depatermen Energi dan Sumberdaya Mineral. 2007. Target dan Tahapan Penggunaan Biofuel di Indonesia. Dalam: Agro Observer “ Agribusiness Review and Reference. No. 5
Departemen Pertanian. 2008. Statistik Tanaman Pangan (Ubi Kayu). www. Deptan.go.id. [27 Februari 2009].
Hambali E, Mudjadlipah S, Tambunan AH, Pattiwiri AW, Hendroko R. 2007. Teknologi Bioenergi. Agromedia Pustaka, Jakarta.
Harahap, H. 2003. Karya Ilmiah Produksi Alkohol.
http://library.usu.ac.id/download/ft/tkimia-hamidah.pdf.
Harrison JS, Graham JGJ. 1970. Yeast in Destilery Practice. Academic Press, New York.
Hidayat, N. 2007. Distilasi, Filtrasi, Dan Ekstraksi.
http://ptp2007.wordpress.com/2007/11/29/ekstraksi-dan-distilasi
Irfani, A. 2007. Distilasi. http://achmadirfani.wordpress.com/2007/12/23/distilasi Kay DE. 1979. Root Crops. The Tropical Product Institute, London.
Kunkee K D, C J Mardon. 1970. Yeast Wine Making. Academic Press, London.
Kofli N T, Dayaon S H M. 2010. Identification Of Microorganism From Ragi For Bioethanol Production by API Kit. J. Applied Science 10 (21):2751-2753.
Lidya, B. dan N. S. Djenar. 2000. Dasar Bioproses. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta
Merican Z, Queeland Y. 2004. Tapi Processing In Malaysia: A Technology In Transition.
Industrialization Of Indigeneous Fermented Foods, pp. 247-270. Marcel Dekker Inc., New York
Muchtadi D, Palupi NS, Astawan M. 1992. Enzim dalam Industri Pangan. PAU-Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Nurdyastuti I. 2005. Teknologi Proses Produksi Bio-Ethanol. Prospek Pengembangan Bio- Fuel Sebagai Subsitusi Bahan Bakar Minyak.
Offeman, R. D., S. K. Stephenson. G. H. Robertson, and W. J. Orts. 2006. Solvent Extraction of Ethanol from Aqueous Solutions Using Biobased Oils, Alcohols, and Esters.
JAOCS. 83 (2). hal. 153 – 157.
Oura E. 1983. Reaction Product of Yeast Fermentations. Di dalam H. Dellweg (ed.).
Biotechnology Volume III. Academic Press, New York.
Pelezar M, Chan ECS. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Terjemahan R S Hadioetomo, T Imas, S S Tjitrosomo, S L Angka. UI-Press, Jakarta.
23
Prescott JM, Dunn CG. 1981. Industrial Microbiology. McGraw-Hill Book Co. Ltd., New York.
Ratledge C. 1991. Yeast Physiology-Micro-Synopsis. J Bioprocess Engineering 6:195-203.
Rodmui A, Jirasak K, Yuwapin D. 2008. Optimization of Agitation Conditions for Maximum Ethanol Production by Coculture. Kasetsart J. (Nat. Sci.) 42 : 285 - 293
Syarief R, Irawati A. 1988. Pengetahuan Bahan untuk Industri Pertanian. Mediyatama Sarana Perkasa, Jakarta.
Taherzadeh MJ, Karimi K. 2007. Enzyme-Based Hydrolysis Process for Ethanol from Lignocellulosic Material. Review: J BioResources 2 (4) : 707-738.
Waluyo L. 2004. Mikrobiologi Umum. UMM Press, Malang.
24
LAMPIRAN
Lampiran Bukti kegiatan seminar
Lampiran Abstrak makalah seminar
PENENTUAN PERBANDINGAN JENIS ADSORBEN DENGAN BIOETANOL PADA PROSES DEHIDRASI BIOETANOL SECARA
BACTH
(THE COMPARATION DETERMINATION OF THE TYPE OF ADSORBENT WITH BIOETHANOL ON BIOETHANOL DEHYDRATION IN BATCH PROCESS)
I Wayan Arnata1), I Putu Surya Wirawan2) I Made Nada2)
1Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana, Jl. Kampus Unud Bukit Jimbaran, 80364
Telp/Fax : 0361-703825, E-mail : [email protected]
2Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Udayana, Jl. Kampus Unud Bukit Jimbaran, 80364
25 Abstrak
Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan perbandingan jenis adsorben dengan bioetanol pada proses dehidrasi bioetanol secara batch. Penelitian dirancang menggunakan rancangan acak lengkap dan proses dehidrasi dilakukan secara batch dengan proses perendaman. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan jenis adsorben CaCO3 dengan perbandingan bioetanol 1:2 merupakan perlakuan terbaik dengan konsentrasi bioetanol yang dihasilkan 91,65%(v/v), persentase kehilangan bioetanol 11,07% dan persentase peningkatan konsentrasi bioetanol 1,83%.
Kata kunci: Bioetanol, adsorben, pemurnian, batch
Abstract
The purpose of this study was to determine the ratio of the type of adsorbent with bioethanol in the batch process of ethanol dehydration. The study was designed using a completely randomized design and the process of dehydration conducted in batch process. The results showed that the ratio of the type of CaCO3 adsorbent with bioethanol of 1: 2 is the best treatment with the ethanol concentration produced 91.65% (v / v), the percentage of bioethanol loss of 11.07% and the percentage of increase bioethanol concentration of 1.83%.
Keywords: Bioethanol, adsorbent, purification, batch
26 Lampiran foto Kegiatan
