debioka

GREEN ENERGY “Pembuatan biotanol dari umbi ganyong”

In 1 on 05/12/2009 at 17:40

ABSTRACT

Gasoline is an important liquid fuel to transportation. Due high domestic demand of gasoline. Governmen of Indonesia  plant to reduced the utilization of gasoline  trough energy diversification, actually  for subsitution of gasoline , we can use several  kind energy alternatives such as  Compresed Natural Gas (CNG ), gasoline derived from coal liquefaction, and alcohol. Alcohol or bioetanol  is produced  from starches plants such as cassava, sweet potato, and sago. But not only that plants can be used for bioetanol , in ours country, Indonesia, many plants that have starches, both of them is  ganyong  tuber (canna edulis ker ), it has high potention for develop as bioethnol, because this plant can be planted in  all land plants of  Indonesia, with different temperature,in the hot temperature or cool temperature.  But really,  ganyong  is looked  unuseful by the people because no many people that know how to process it , spciaaly as bioetanol. So, this paper will present  production process of bioetanol from  starch of ganyong tuber, if this plant  has high economy value in ours country.

PENDAHULUAN

Krisis energi dunia pada paruh kedua tahun ini yang tergolong parah dan melanda seluruh negara di dunia membangkitkan keyakinan bahwa bioenergi  merupakan alternatif pemecahan hal tersebut. Sementara itu harga minyak bumi yang melambung belakangan ini dengan sendirinya membangkitkan insentif ekonomi bagi pengembangan bioenergi sebagai alternatif lain dari energi fosil  yang kian mahal dan langka. Insentif itu juga timbul karena semakin besarnya perhatian negara-negara di dunia pada persoalan lingkungan hidup akibat pencemaran yang kian parah, yang timbul  dari emisi gas buangan  energi fosil . Keunggulan bioenergi  yang utama  adalah renewable  dan dampak  penggunaanya  terhadap lingkungan jauh lebih ramah lingkungan  dari penggunaan energi fosil selama ini.

Indonesia merupakan salah satu negara yang sedang menghadapi persoalan energi  yang serius  akibat ketergantungan  yang sangat besar  terhadap energi fosil, Sementara  pengembangan bioenergi  sebagai alternatif  masih kurang mendapat perhatian. Sesungguhnya potensi Indonesia untuk mengembangkan  bioenergi relatif besar, baik  biodisel maupun bioetanol.  Bioetanol atau etanol ( CH3CH2OH ) sendiri merupakan etanol yang berasal dari alam melalui proses fermentasi oleh yeats.

Salah satu yang memiliki potensi besar  sebagai bahan baku pembutan  bioetanol  adalah ganyong ( Canna edulis ker )  tetapi tanaman  ini masih belum banyak  dibudidayakan, padahal umbi tanaman ini  mengandung  karbohidrat 22,60 gram per 100 gram umbi ganyong serta kadar gula yang cukup tinggi sehingga memiliki potensi yang besar  untuk bahan bioetanol, selain itu tanaman ini mudah tumbuh disegala jenis tanah dan suhu udara  serta toleran  pada naungan sehingga tanaman  ini juga memiliki potensi besar untuk pembuata bioetanol, tetapi masih belum banyak orang yang tahu bagaimana proses produksi bioetanol dari umbi ganyong. Ganyong  merupakan  tanaman umbi-umbian yang di Melayu sering disebut dengan laos jambe atau laos mekah. Sedang namanya didaerah Sunda adalah ganyal dan ganyong, limbong, nyindra, senitra, ganyong dan mindro adalah sebutannya di jawa. Sedang orang Madura menyebutnya dengan banyur atau manyong. Tanaman ini berasal dari Amerika selatan, masyarakat daerah ini telah mengenal tanaman ganyong sejak tahun 2.500 sebelum masehi, dan telah memanfaatkan  sebagai bahan makanan. Tanaman ganyong yang banyak tumbuh didaerah tropis ini, termasuk dalam :

Divisi                           : Spermatophyta

Subdivisi                     : Angiospermae

Kelas                           : Monocotyledoneae

Ordo                            : Zingeberales

Famili                          : Cannaceae

Genus                          :  Canna

Spesies                        :  Canna edulis ker.

Tumbuhan ini tetap hijau sepanjang hidupnya, warna batang , daun dan pelepahanya tergantung dari varietasnya. Begitu pula warna sisik umbinya. Tingginya 0,9-1,8 meter. Sedangkan apabila diukur lurus, panjang batangya bias mencapai tiga meter, panjang batang dalam hal ini diukur mulai dari ujung tanaman sampai ujung rhizome atau yang sering disebut umbi. Dan umbi inilah yang dimanfaatkan sebagai  bahan baku bioethanol. Oleh karena itu dalam artikel ini akan dibahas bagaimana proses pembuatan bioetanol dari umbi ganyong

PRODUKSI BIOETANOL UMBI GANYONG

Pada dasarnya proses pembuatan bioetanol dari umbi ganyong terdiri dari  empat tahap proses pengolahan yaitu :

  1. Peggilingan
  2. Glatinisasi
  3. Fermentasi
  4. Destilasi

1. Proses peggilingan

Penggilingan merupakan suatu proses dalam pengolahan bioetanol dari umbi ganyong untuk mempermudah  proses fermentasi serta pemecahan karbohidrat atau glukosa menjadi etanol, pada proses ini kita menggunakan alat seperti blender atau alat penggiling lainnya.

2. Proses glatinisasi

Glatinisasi adalah  proses adalah proses atau fenomena pembentukan gel yang diawali dengan pembengkakan granula pati akibat penyerapan air. Bila pati dimasukkan dalam air dingin, granula pati akan menyarap air dan mulai bengkak namun terbatas sekitar 30 persen dari berat tepung, glatinisasi biasanya terjadi pada suhu tinggi atau panas.

Dalam proses glatinisasi umbi ganyong yang telah selesai digiling atau dihancurkan dan dicampur air sehingga menjadi bubur, yg diperkirakan  mengandung 22-30 persen pati. Kemudian bubur umbi ganyong tersebut dipanaskan selama  dua jam sehingga membentuk gel dengan  suhu 130°C selama 30 menit, kemudian didinginkan sampai mencapai temperature 95°C yang diperkirakan memerlukan waktu  sekitar ¼ jam. Temperatur 95°C tersebut dipertahankan selama 1 ¼ jam, sehigga total waktu yang diperlukan  mencapai dua jam. Untuk mempertahankan suhu tersebut  dapat dengan menggunakan cara mengecilkan dan membesarkan nyala api pada kompor.

3. Proses fermentasi

Proses fermentasi dilakukan  setelah  proses glatinisasi. Proses fermentasi dimaksudkan untuk  mengubah glukosa menjadi etanol / bioetanol  ( alkohol )  dengan menggunakan yeats ( Saccharomyces cereviseae ). Alkohol   yang diperoleh dari proses fermentasi ini, biasanya  alkohol dengan  kadar 8-10 %  volume. Lama proses fermentasi umbi ganyong sekitar satu minggu tetapi  semakin lama proses fermentasai semakin bagus. Secara umum proses fermentasi pembuatan bioetanol  dapat digambarkan seperti reaksi dibawah ini :

C6H10O5 +  H2O                         N C6H12O6 ( pati)………………..( Reaksi 1 )

C6H12O6 + yeats 2 C2H5OH ( etanol )……………..( Reaksi 2 )

4.Destilasi

Destilasi adalah suatu cara pemisahan larutan dengan menggunkan energi panas sebagai pemisah atau separating agent. Etanol yang dihasilkan dari proses fermentasi  biasanya berkadar  hanya 8-10 %, sehingga  etanol yang dihasilkan perlu ditingkatkan  kualitasnya  dengan cara memisahkan dari zat-zat yang tidak dibutuhkan. Etanol atau alkohol yang dihasilkan dari proses fermentasi ini biasanya masih mengandung gas-gas seperti CO2 yang timbul  dari pengubahan glukosa menjadi etanol atau bioetanol serta aldehid. Fermentasi biasanya meghasilkan 35% volume CO2, untuk memperoleh etanol atau bioetanol yang berkualitas baik maka dilakukan proses pembersihan (washing) CO2 dilakukan dengan menyaring  bioetanol  yang terikat dengan gas tersebut. Arti untuk menghasilkan kadar alkohol 95% diperlukan proses  destilasi meggunakan destilator.

Proses destilasi yang   pertama yaitu cairan fermentasai di masukkan  ke dalam  evaporator atau boiler. Kemudian panaskan evaporator dan suhu dipertahankan  antara  79-81°C. Pada suhu ini alkohol sudah menguap, akan tetapi  air ( H2O )  tidak menguap, dikarenakan titik didih alkohol yang lebih rendah dari pada air. Selanjutnya uap etanol dialirkan ke destilator. Bioetanol akan keluar  dari  pipa pengeluaran distilator . Distilasi pertama, biasanya mengahasilkan kadar etanol masih dibawah 95%. Sehingga  kadar etanol masih perlu ditingakatkan lagi dengan cara didistilasi ulang ( reflux ) hingga mencapai kadar ethanol 95%, apabila kadar etanolnya telah mencapai 95%  selanjutnya dilakukan  dehidrasi atau penurunan  atau disebut juga penghilangan kadar air. Dehidrasi biasa menggunakan  kapur tohor atau bahan sintetis seperti  zat ziolit.

Sebenarnya untuk memperoleh bioetanol dengan kemurnian lebih tinggi  dari 99,5% atau yang umum disebut  fuel based etanol, masalah yang  timbul adalah sulitnya pemisahan hidrogen yang terikat dalam struktur kimia alkohol dengan meggunakan metode distilasi biasa, oleh karena itu untuk mendapatkan fuel grade etanol dilaksanakn pemurnian lebih lanjut dengan cara Azeotropic destilasi.

PEMANFAATAN BIO-ETANOL DI INDONESIA.

Pemanfaatan bioetanol di Indonesia sebagai bahan bakar kendaraan bermotor bertujuan untuk mendorong subsitusi bahan bakar premium, menurunkan frekuensi  impor BBM  dan mendukung  pertumbuhan ekonomi daerah, artinya dengan produksi bioetanol  yang umumnya memanfaatkan  bahan baku lokal akan dapat membuka lapangan pekerjaan  yang  selanjutnya dapat menurunkan tingkat pengangguran masyarakat didaerah masing-masing sehingga taraf  kehidupan masyarakat, selain itu penggunaan bioetanol dapat mengurangi polusi udara dan dampak negatifnya di Negara kita ini.

Program pemanfaatan bioetanol sebagai bahan bakar sebenarnya  di Indonesia sudah dikaji sejak tahun 1980-an, bahkan pada saat itu sudah dilakukan  sampai pada tingkat  pengujian  kendaraan  dengan  bahan  bakar  campuran premium dan bioetanol ( gasohol ). Pengujian boietanol sebagai bahan bakar , telah dilakukan  terhadap 100 unit mobil dan 32 unit sepda motor. Gasohol yang digunakan  sebagai bahan bakar dalm pengujian tersebut  adalah gasohol 10% ( bioetanol 10% dan premium 9% ) dan gasohol  20% ( bioetanol 20% dan 80% premium ). Namun  seiring dengan rendahnya  harga minyak  mentah  dan naiknya  harga bahan baku ( umbi jalar dan umbi kayu ), program  tersebut  mengalami banyak hambatan di Indonesia sehingga  tidak dapat dilanjutkan.

Tetapi dengan naiknya bahan baku bioetanol khususnya umbi jalar dan umbi kayu tidak berpengaruh terhadap  berkembagngnya  produksi bioetanol, karena ternyata di Indonesia bahan penghasil  karbohidrat  tidak hanya  umbi jalar dan umbi  kayu, salah satunya umbi ganyong, dan masih banyak tanaman-tanaman penghasil karbohidrat lokal yang tersebar diseluruh pelosok Negara kita ini dan masih perlu dikembangkan lebih lanjut. Sehingga pemanfaatan dan produksi bioetanol di Negara kita dapat dilanjutkan dan dikembangkan.

BIAYA PROSES PRODUKSI BIOETANOL

Untuk memproduksi bioetanol plant berkapasitas 60 kl/hari dari umbi ganyong membutuhkan biaya investasi sebesar 7.380.000 US $ (Rp.66.420.000,) dengan catatan 1 US$ = RP.9000,. Sehingga dengan harga minyak mentah sebesar 55 US $/barel diamsumsikan  bioetanol dapat bersaing  dengan BBM. Biaya tersebut sudah termasuk biaya investasi pengolahan limbah  dan pembangkit listrik.  Untuk memperoleh  biaya produksi  etanol selain biaya investasi juga harus diperhitungkan  biaya operasi dan perawatan termasuk biaya bahan baku, parameter  lain yang diperhitungaknan  ialah umur dari bioetanol plant adalah 25 tahun, dengan lamanya operasi  dalam  satu tahun  sebesar 350 hari, bunga  bank 12%/tahun. Dengan harga etanol di tingkat  pabrik besar  sebesar Rp.2612,-/liter adalah layak secara ekonomi, belum memperhitungkan pajak alkohol  yang cukup tinggi dan penggunaanya sebagai bahan bakar masih belum diatur  dalam undang-undang atau peraturan dibawahnya. Selain itu proses pembuatan  bioetanol membutuhkan   jenis energi lain  seperti solar, kayu bakar, dan lain-lain, sehingga  perlu dilakukan perhitungan neraca energi secara cermat untuk melihat potensi subsitusi  yang sebenarnya  terhadap BBM, serta perlu dicari  jenis energi  terbarukan lainnya yang  dapat  menggantikan penggunaan BBM di pabrik etanol.

KESIMPULAN

Berdasarkan uraian di atas, maka dapat disimpulkan beberapa hal, yaitu:

1. Bioetanol umbi  ganyong dapat  meningkatkan nilai ekonomi umbi ganyong agar dapat lebih bermaanfaat bagi perekonomian daerah, sehingga dapat mengurangi jumlah penggangguran yang ada dalam masyarakat selain itu ternyata masih belum banyak bahkan  masyarakat yang menanam umbi ganyong  masih belum banyak manfaat.

2. Bioetanol  ternyata tidak hanya berpotensi pada bahan baku umbi jalar dan umbi kayu yang selama ini  banyak digunakan, tetapi sesungguhnya  umbi ganyong juga berpotensi sebagai bahan baku bioetanol.

3. Umbi ganyong  tidak hanya dapat dimanfaatkan untuk dijadikan tepung saja, melainkan mampu didisversifikasikan menjadi bioetanol yang dapat mengurangi emisi gas buangan oleh energi fosil, sehingga lebih ramah lingkungan dan menaggulangi bencana global warming.

DAFTAR PUSTAKA

BPPT. Kajian Lengkap  Prospek  Pemanfaatan Biodiesel Dan Bioetanol Pada Sektor Transportasi Di Indonesia.2005.

http://www.renewableenergypertners.org/etanol.html

Lingga,  P, dkk.1986. Bertanam umbi-umbian. Penebar swadaya   Jakarta.

Nama                                                                      : Adi purwanto

Tempat dan tanggal lahir                               :  Bondowoso, 04 Agustus 1991

Kelas                                                                       :  X11 THP

Nama dan Alamat sekolah                             :  SMKN Tlogosari, Jl.Raya Pakisan Tlogosari Bondowoso.

No.Telp Sekolah                                                 : (0332) 7701727

No.Telp/Hp Peserta                                         : Hp 085859059411

Alamat E-Mail Sekolah                                    :  smk_negeri_tlogosari@yahoo.co.id

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: