Bioetanol

 Bioetanol adalah etanol yang dibuat dari biomassa yang mengandung komponen pati atau selulosa, seperti singkong dan tetes tebu. Dalam industri, etanol umumnya digunakan sebagai bahan baku industri turunan alkohol, campuran untuk minuman keras seperti sake atau gin, serta bahan baku farmasi dan kosmetika. Berdasarkan kadar alkoholnya, etanol terbagi menjadi tiga grade sebagai berikut, grade industri dengan kadar alkohol 90 – 94%, netral dengan kadar alkohol 96 – 99,5% umumnya digunakan untuk minuman keras atau bahan baku farmasi. Grade bahan bakar dengan kadar alkohol di atas 99,5%.

        Sebagai bahan pensubtitusi bensin, bioetanol dapat diaplikasikan dalam bentuk bauran dengan minyak bensin (EXX), misalnya 10% etanol dicampur dengan 90% bensin (gasol – hol E10) atau digunakan 100% (E100) sebagai bahan bakar. Penggunaan E100 membutuhkan modifikasi mesin mobil, seperti halnya di Brasil. Brasil merupakan salah satu negara yang telah sukses mengembangkan bioetanol sebagai bahan bakar alternatif pensubtitusi bensin.

        Bioetanol diperoleh dari hasil fermentasi bahan yang mengandung gula. Tahap inti produksi bioetanol adalah fermentasi gula, baik berupa glukosa, sukrosa, maupun fruktosa oleh ragi (yeast) terutama Saccharomyces sp. atau bakteri Zymomonas mobilis. Pada proses ini, gula akan dikonversi menjadi etanol dan gas karbondioksida.

        Secara umum, produksi bioetanol mencakup tiga rangkaian proses, yaitu persiapan bahan baku, fermentasi, dan pemurnian. Bahan baku bioetanol bisa diperoleh dari berbagai tanaman yang menghasilkan gula seperti tebu dan molase, dan tepung seperti jagung, singkong dan sagu. Pada tahap persiapan, bahan baku berupa padatan harus dikoversi terlebih dahulu menjadi larutan gula sebelum akhirnya difermentasi untuk menghasilkan etanol, sedangkan bahan – bahan yang sudah dalam bentuk larutan gula (molase) dapat langsung difermentasi. Bahan padatan dikenai perlakuan pengecilan ukkuran dan tahap pemasakan. Proses pengecilan ukuran dapat dilakukan dengan menggiling bahan (singkong, sagu, dan jagung) sebelum memasuki tahap pemasakan.

        Tahap pemasakan bahan meliputi proses liquifikasi dan sakarifikasi. Pada tahap ini, tepung dikonversi menjadi gula melalui proses pemecahan menjadi gula kompleks. Pada tahap liquifikasi dilakukan penambahan air dan enzim alpha amilase. Proses ini dilakukan pada suhu 80 – 90 0C. Berakhirnya proses liquifikasi ditandai dengan parameter cairan seperti sup. Tahap sakarifikasi dilakukan pada suhu 50 – 60 0C. Enzim yang ditambahkan pada tahap ini adalah enzim glukoamilase. Pada tahap sakarifikasi akan terjadi pemecahan gula kompleks menjadi gula sederhana.

        Tahap fermentasi merupakan tahap kedua dalam proses produksi bioetanol. Pada tahap ini, proses pemecahan gula – gula sederhana menjadi etanol dengan melibatkan enzim dan ragi. Fermentasi dilakukan pada kisaran suhu 27 – 32 0C. Pada tahap ini akan dihasilkan gas CO2 sebagai by product dan sludge sebagai limbahnya. Gas CO2 yang dihasilkan memiliki perbandingan stoikiometri yang sama dengan etanol yang dihasilkan, yaitu 1 : 1. Setelah melalui proses pemurnian, gas CO2 dapat digunakan sebagai bahan baku gas dalam pembuatan minuman berkarbonat.

        Sebelum memasuki tahap permurnian, dilakukan pemisahan antara etanol dan sluge yang dihasilkan. Rasio sludge yang diperoleh dari hasil fermentasi etanol mencapai 70% dan umumnya masih mengandung larutan gula hingga kadar 18%. Salah satu pemanfaatan limbah sludge yang telah berhasil dilakukan yaitu pengolahan sludge menjadi pupuk kalium majemuk dengan kadar kalium hingga 40%.

        Etanol hasil distilasi kemudian dikeringkan melalui proses purifikasi molecular sieve untuk meningkatkan kemurnian etanol sampai memenuhi spesifikasi bahan bakar. Molecular sieve adalah suatu bahan yang memilki pori – pori kecil dan digunakan sebagai bahan absorben cairan dan gas. Bahan ini dapat menyerap air sampai 20% dari berat bahan itu sendiri. Zeolit, lempung, karbon aktif, microporus charcoal, dan porous glasses adalah beberapa bahan yang termasuk molecular sieve. Selain itu, pengeringan etanol dapat menggunakan metode lain, yaitu proses azeotropik distilasi. Etanol hasil pengeringan memiliki kemurnian sampai 99,5%.
9 out of 10 based on 10 ratings. 9 user reviews.

TAGS : |