Makalah etanol

4,053 views
3,908 views

Published on

lomba Karya Tulis pemanfaatan sumber daya

Published in: Business
0 Comments
6 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
4,053
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
6
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Makalah etanol

  1. 1. BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangMenipisnya cadangan bahan bakar minyak bumi dan meningkatnya populasimanusia sangat bertentangan dengan kapasitas penyediaan energi minyak bumiyang terbatas. Sesuai dengan hukum kekekalan energi, energi tidak dapatdiciptakan dan dimusnahan. Maka dari itu, kita dituntut untuk selalu berinovasimencari alternatif pengganti minyak bumi. Untuk itu lah pemerintah telahmengeluarkan Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2006 tentangKebijakan Energi Nasional untuk mengembangkan sumber energi alternatif sebagaipengganti BBM (Prihandana, 2007).Kebijakan tersebut telah menetapkan sumber daya yang dapat diperbaharui,seperti bahan bakar berbasis nabati, yang dapat kita peroleh dari tumbuhan. Bahanbakar nabati ini tentu menjadi pilihan karena ramah lingkungan, sehingga dapatmengurangi pencemaran lingkungan.Salah satu bahan bakar berbasis Nabati yaitu bioetanol. Bioetanol dapat kitaperoleh dari sumber hayati yang beranekaragam di Indonesia. Salah satunya yaitupisang. Tanaman ini tentu tidak asing lagi di telinga kita. Buahnya biasa kita makandan bermanfaat bagi kita. Apa yang dapat kita gunakan untuk menghasilkan etanoldari pisang? Bagian yang kita manfaatkan tentu yang tidak dimanfaatkan olehbanyak masyarakat, yaitu bagian bonggolnya.
  2. 2. Bonggolnya ini dapat dimanfaatkan untuk diambil patinya, pati inimenyerupai pati tepung sagu dan tepung tapioka. Bonggol pisang memilikikomposis iyang terdiridari 76% pati, 20% air. (Yuanitadkk, 2008). Maka dari itu,melihat kandungan pati yang besar dari bonggol pisang, penulis mencobamenguraikan kelebihan-kelebihan serta proses pembutan bioetanol dari bonggolpisang.Oleh karena itu, penulis mengangkat judul “Pemanfaatan Bonggol PisangSebagai Bahan Baku Bioetanol “ ntuk menjelaskan bonggol pisang yang biasa,namun apabila diolah dengan baik dapat menghasilkan nilai ekonomis yang tinggidan menurunkan penggunaaan bahan bakar.1.2 Rumusan Masalah1. Bagaimana kandungan yang terdapat dalam pisang?2. Apa saja kelebihan serta prospek bonggol pisang sebagai bioetanol kedepannya?3. Bagaimana cara pengolahan bonggol pisang hingga menjadi bioetanol?1.3 Tujuan dan ManfaatPenyusun menyusun makalah ini dengan tujuan menjelaskan kandungan dancara pengolahan bonggol pisang sebagai energi alternatif bioetanol sehinggapembaca memahami kandungan dan cara pengolahan bonggol pisang sebagai energialternatif bioetanol.
  3. 3. 1.4 Ruang LingkupRuang lingkup Penulisan Karya Tulis Ilmiah ini meliputi bidang pemanfaatan,prospek bioetanol bonggol pisang di masa depan, dan proses pembuatan bioetanoldari bonggol pisang.1.5 Metode PenulisanMetode yang dipakai adalah metode deskriptif analisis yaitu :Mengidentifikasi permasalahan berdasarkan data dan fakta yang adakemudian dibandingkan dengan teori dan pustaka yang mendukung.Menganalisis permasalahan berdasarkan pustaka dan data pendukung yanglain.Mencari pemecahan masalah dari perumusan masalah.
  4. 4. BAB IIPEMBAHASAN2.1 Kandungan dalam PisangPisang (Musa paradisiacal) adalah tanaman buah berupa herba yang berasal darikawasan di Asia Tenggara (termasuk Indonesia). Hampir di semua tempat tanamanpisang dapat kita jumpai. Pisang umumnya dapat tumbuh di dataran rendah sampaipegunungan dengan ketinggian 2000 m dpl. Pisang dapat tumbuh pada iklim tropisbasah, lembab dan panas dengan curah hujan optimal adalah 1.520–3.800 mm/tahundengan 2 bulan kering (Rismunandar, 1990).Taksonomi tanaman pisang adalah sebagai berikut :Kingdom : PlantaeDevisi : SpermatophytaSub. Divisi : AngiospermaeKelas : MonocotylaeBangsa : MusalesSuku : MusaceaeMarga : MusaJenis : Musa paradisiacaHampir secara keseluruhan bagian pohon pisang dimanfaatkan oleh masyarakat,seperti daunnya untuk membungkus makanan, buahnya untuk dimakan, batangnya yang
  5. 5. dapat digunakan untuk bahan pembuatan kertas, serta antungnya yang dapat diolahmenjadi makanan. Tetapi, bonggol pisang belum dimanfaatkan oleh masyarakat desasecara optimal sebagai komoditi yang memiliki nilai lebih, padahal bonggol pisangmengandung karbohidrat yang cukup tinggi. Dalam 100 g bahan, bonggol pisang keringmengandung karbohidrat 66,2 g dan pada bonggol pisang segar mengandungkarbohidrat 11,6 g (Nio, 1992). Namun, kemajuan di bidang bioteknologi telahmenggugah hati masyarakat untuk memanfaatkan bahan-bahan yang kurang bermanfaatuntuk diubah menjadi produk baru dan beberapa hasil olahan yang bermutu.Bonggol pisang dapat dimanfaatkan untuk diambil patinya, pati ini menyerupaipati tepung sagu dan tepung tapioka. Bonggol pisang memiliki komposisi yang terdiridari 76% pati, 20% air. (Yuanita dkk, 2008). Potensi kandungan pati bonggol pisangyang besar dapat dimanfaatkan sebagai alternatif bahan bakar yaitu, bioetanol. Bahanberpati yang digunakan sebagai bahan baku bioetanol disarankan memiliki sifat yaituberkadar pati tinggi, memiliki potensi hasil yang tinggi, fleksibel dalam usaha tani danumur panen (Prihandana, 2007).Pati adalah salah satu jenis polisakarida yang amat luas tersebar di alam. Patidisimpan oleh tanaman sebagai cadangan makanan di dalam biji buah maupun di dalamumbi batang dan umbi akar. Pati merupakan polimer dari glukosa atau maltosa. Unitterkecil dari rantai pati adalah glukosa yang merupakan hasil fotosintesis di dalambagian tubuh tumbuh-tumbuhan yang mengandung klorofil.
  6. 6. 2.2 Cara Pengolahan Bonggol Pisang menjadi BioetanolProses pembuatan bioetanol melalui beberapa tahap yaitu isolasi pati, hidrolisis patimenjadi glukosa, fermentasi atau perubahan glukosa menjadi etanol atau bioetanol, dandestilasi bioetanol (Musanif, 2008)1. Isolasi pati bonggol pisangBonggol pisang sebagai bahan baku pati dikupas dan dibersihkan dari kotoran.Bonggol pisang kemudian dipotong kecil-kecil lalu dikeringkan dengan caradijemur dan diangin-anginkan sampai kering. Bonggol pisang dibuat keringbertujuan agar lebih awet dan menghilangkan kandungan airnya sehinggadiperoleh bonggol yang kering dan dapat disimpan sebagai cadangan bahanbaku (Anonim, 2008). Bonggol pisang kering digiling dengan mesin penggilingatau ditumbuk dengan penumbuk sehingga menjadi serbuk halus. Serbukbonggol pisang lalu disaring atau diayak sehingga diperoleh pati yang homogen.2. Hidrolisis pati menjadi glukosaTahap ini merupakan tahap yang paling penting dalam proses pembuatanbioetanol, karena proses ini menentukan jumlah glukosa yang dihasilkan untukkemudian dilakukan fermentasi menjadi bioetanol. Menurut Musanif (2008),prinsip hidrolisis pati adalah pemutusan rantai polimer pati menjadi unit-unitdekstrosa atau monosakarida yaitu glukosa (C6H12O6). Pemutusan ikatan padapati atau karbohidrat menjadi glukosa dapat menggunakan beberapa metodediantaranya yaitu metode kimiawi (hidrolisis asam) dan metode enzimatis(hidrolisis enzim). Metode kimiawi dilakukan dengan cara hidrolisis patimenggunakan asam-asam organik, yang sering digunakan adalah H2SO4, HCl,
  7. 7. dan HNO3. Hasil pemotongan oleh asam adalah campuran dekstrin, maltosa danglukosa (Trifosa,2007). Metode hidrolisis menggunakan asam ini memilikikelemahan diantaranya tidak ramah lingkungan, karena residu yang dihasilkandari proses hidrolisis asam akan mencemari lingkungan. Menurut Hajiyah(2005), proses asam akan menghasilkan produk yang tidak ramah lingkungan,yaitu meningkatkan nilai COD dalam air. Hidrolisis asam juga bersifat toksikapabila terhirup dalam waktu yang lama sehingga terakumulasi dalam tubuh danmenyebabkan berbagai penyakit bahkan dapat menyebabkan kematian.Kelemahan yang lain dari penggunaan asam adalah glukosa yang dihasilkanrelatif kecil jumlahnya. Meurut Judoamidjojo et.al., (1989), hidrolisis patidengan dengan asam hanya memperoleh sirup glukosa dengan ekivalendekstrosa (DE) sebesar 55, hal ini disebabkan katalis asam hanya menghidrolisissecara acak. Konversi asam untuk membuat sirup glukosa dengan DE diatas 55akan mengakibatkan molekul gula bergabung kembali dan menghasilkan bahanpembentuk warna seperti 5-hidroksimetil furfural atau asam levulinat(Judoamidjojo et.al., 1989). Proses hidrolisis menggunakan katalis asam jugamemerlukan suhu yang sangat tinggi agar hidrolisis dapat terjadi. Menurutjudoamidjojo et.al., (1989), bahwa hidrolisis pati dengan asam memerlukan suhutinggi, yaitu 120 - 160 oC. Berdasarkan kelemahan tersebut proses hidrolisis patimenggunakan asam jarang digunakan. Metode hidrolisis pati yang lebih seringdigunakan adalah secara enzimatis dengan menggunakan enzim. Enzim yangumumnya digunakan adalah amilase, seperti a- amilase dan glukoamilase. a-amilase dapat menghidrolisis ikatan a- 1,4-glukosida secara spesifik. Hasil
  8. 8. hidrolisis tersebut diteruskan oleh glukoamilase yang dapat mengidrolisis ikatana- 1,4-glukosida dan a- 1,6-glukosida menghasilkan glukosa. Glukoamilaseditambahkan dalam hidrolisis enzimatis agar proses pengubahan pati menjadiglukosa lebih banyak dihasilkan, karena glukoamilase dapat memutus ikatanpada pati yang belum terputus oleh penambahan a- amilase. Glukoamilase dapatmenghidrolisis ikatan a-1,4- glukosida, tetapi hasilnya b- glukosa yangmempunya konfigurasi berlawanan dengan hasil hidrolisis oleh a- amilase,sehingga glukosa yang dihasilkan akan bertambah banyak atau melimpah(Nurdianti, 2007). Enzim amilase dapat diperoleh dari tanaman (kecambahbarley, ubi jalar, kacang kedelai dan gandum), dan dari hewan yang terdapatdalam kelenjar pankreas. Kedua sumber enzim tersebut tidak potensial untukmemproduksi enzim, karena tanaman dan hewan memiliki beberapa kelemahanuntuk dijadikan sebagai sumber enzim. Enzim dari tanaman menurut Hajiyah(2005), bergantung pada variasi musim, konsentrasi rendah, dan membutuhkanbiaya proses yang tinggi sedangkan enzim dari hewan memiliki persediaan yangterbatas dan adanya persaingan dengan manusia untuk pemanfaatan yang lain,sehingga perlu dicari sumber yang mampu menghasilkan enzim dalam jumlahyang tinggi dan menguntungkan secara ekonomis. Mikroorganisme merupakansumber yang paling banyak digunakan dalam menghasilkan enzim, karenamikroorganisme mudah untuk dikembangbiakan dan secara ekonomismenguntungkan. Menurut Fibriyantama (2005), mikroorganisme dapat dijadikansebagai sumber enzim yang baik karena selain menguntungkan secara ekonomis,mikroorganisme memilki siklus hidup yang relatif lebih pendek sehingga
  9. 9. produktivitasnya dapat ditingkatkan. Mikroorganisme penghasil enzim amilasedapat berupa bakteri dan kapang. Bakteri yang dapat menghasilkan amilasediantaranya B. Subtilis, B .licheniformis, Aspergillus sp., Bacillus sp., danBacillus circulans (Arcinthya,2007). Bakteri tersebut menghasilkan amilaseyang bersifat termostabil yaitu, enzim tersebut dapat aktif atau bekerja dalamsuhu yang tinggi sehingga proses hidrolisis akan menjadi lebih mudah dan cepatdengan adanya bantuan panas atau suhu, sehingga proses pemutusan ikatanpolisakarida lebih mudah. Produk hidrolisis yang dihasilkan glukoamilasememiliki rasa yang lebih manis dibandingkan produk hidrolisis menggunakanasam klorida maupun asam oksalat, disamping itu penggunaan glukoamilasedapat mencegah adanya reaksi sampingan karena katalis enzim sangat spesifik (Judoamidjojo, dkk, 1992). Penggunaan a- amilase dalam tahap likuifikasimenghasilkan DE tertinggi yaitu 50,83 pada konsentrasi a-amilase 1,75 U/g patidengan waktu likuifikasi 210 menit, serta glukoamilase pada tahap sakarifikasimenghasilkan DE tertinggi yaitu 98,99 pada konsentrasi enzim 0,3 U/g patidengan waktu sakarifikasi 48 jam (Jamil Musanif, 2008). Oleh karena itu,penggunaan hidrolisis secara enzimatis lebih prospek karena lebih ramahlingkungan, menguntungkan secara ekonomis, spesifik, sehingga jumlah glukosayang dihasilkan melimpah dan tidak menghasilkan limbah dibandingkanpenggunaan metode hidrolisis menggunakan katalis asam.3. Fermentasi glukosa menjadi bioetanolProses hidrolisis pati dengan metode enzimatis dan metode katalis asam akanmenghasilkan glukosa sebagai bahan pembuatan bioetanol. Bioetanol yang
  10. 10. dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif untuk mengatasi krisisenergi. Pembuatan bioetanol dari glukosa melibatkan proses fermentasi.Fermentasiadalah perubahan 1 mol glukosa menjadi 2 mol etanol dan 2 mol CO2. Prosesfermentasi dilakukan dengan menambahkan yeast atau ragi untuk mengkonversiglukosa menjadi bioetanol yang bersifat anaerob yaitu, tidak memerlukanokasigen (O2). Saccharomyces cerevisiae merupakan mikroorganisme yangpaling banyak digunakan pada fermentasi alkohol karena dapat berproduksitinggi, tahan terhadap kadar alkohol yang tinggi, tahan terhadap kadar gula yangtinggi dan tetap aktif melakukan aktivitasnya pada suhu 4 – 32oC (Kartikaet.al.,1992). S. Cereviceae akan memetabolisme glukosa dan fruktosamembentuk asam piruvat melalui tahapan reaksi pada jalur Embden-Meyerhof-Parnas. Asam piruvat, selanjutnya mengalami reaksi dekarboksilasi menjadiasetaldehid dan mengalami reaksi dehidrogenasi menjadi bioetanol (Musanif,2008).4. Destilasi BioetanolBioetanol hasil proses fermentasi dipisahkan dengan cara disaring, kemudianfiltrat didestilasi sehingga dapat dihasilkan bioetanol yang bebas darikontaminan atau pengotor yang terbentuk selama proses fermentasi. Bioetanolyang dihasilkan dari destilasi pertama biasanya memiliki kadar sebesar 95 %.Menurut Musanif (2008), destilasi merupakan proses pemisahan komponenberdasarkan titik didihnya, titik didih etanol murni sebesar 78oC, sedangkan airadalah 100oC, dengan pemanasan larutan pada suhu rentang 78 - 100oC akan
  11. 11. mengakibatkan sebagian besar etanol menguap, dan melalui unit kondensasiakan bisa dihasilkan etanol dengan konsentrasi 95 % volume. Bioetanol dengankonsentrasi 95 % belum dapat dijadikan sebagai bahan bakar. MenurutNurdyastuti (2008), bioetanol yang digunakan sebagai campuran bahan bakaruntuk kendaraan harus benar-benar kering dan anhydrous supaya tidak korosif,sehingga bioetanol harus mempunyai grade sebesar 99,5 – 100 % volume. Olehkarena itu, bioetanol hasil destilasi harus ditambahkan suatu bahan yang dapatmenyerap atau menarik kandungan air yang masih terdapat dalam bioetanol,bahan yang sering digunakan diantaranya yaitu, CaCO3, dan zeolit ataudilakukan destilasi vakum, sehingga dapat dihasilkan bioetanol yang lebih murniyang dapat dijadikan sebagai bahan bakar. Bioetanol memiliki banyak manfaatkarena dicampurkan dengan bensin pada komposisi berapapun memberikandampak yang positif dalam mengurangi emisi yang dihasilkan oleh bahan bakarminyak (bensin). Pencampuran bioetanol absolut sebanyak 10 % dengan bensin90 % sering disebut gasohol E-10 yang memiliki angka oktan 92 dibandingdengan premium hanya 87-88. Bioetanol dikenal sebagai octan enhancer (aditif)yang paling ramah lingkungan dibandingkan Tetra Ethyl Lead (TEL) maupunMethyl Tertiary Buthyl Ether (MTBE) (Anonim, 2008).
  12. 12. 2.3 Kelebihan Bioetanol Bonggol PisangKandungan pati bonggol pisang sebesar 76 %, sehingga memiliki potensi yangbesar untuk dijadikan bahan bioetanol.Bioetanol adalah bahan bakar alternatif masa depan yang ramah lingkungan danbersifat renewable,Bioetanol mempunyai kelebihan selain ramah lingkungan,penggunaannya sebagai campuran BBM terbukti dapat mengurangi emisi karbonmonoksida dan asap lainnya dari kendaraan. Saat ini bioethanol juga bisa dijadikanpengganti bahan bakar minyak tanah. Selain hemat, pembuatannya bisa dilakukan dirumah dengan mudah, lebih ekonomis dibandingkan menggunakan minyak tanah.Dengan demikian bisnis bioetanol di Indonesia mempunyai prospek yang cerahkarenaKandungan pati bonggol pisang sebesar 76 %, sehingga memiliki potensiyangbesar. Pemanfaatan bonggol pisang, yang diiringi pengembangan budidaya tanamanpisang yang relative mudah serta berdirinya industri bioetanol akan dapat menciptakanlapangan pekerjaan, sehingga akhirnya dapat meningkatkan kesejahteraan masyarakat.Hasil penelitian Assegaf (2009), menyimpulkan bahwa Bonggol pisang (Musaparadisiacal) mempunyai prospek sebagai sumber bioetanol. Metode yang diterapkanadalah metode hidrolisis asam dan enzimatis, namun dari kedua metode tsb metodehidrolisis secara enzimatis merupakan proses yang lebih baik dibandingkan hidrolisisdengan katalis asam.
  13. 13. BAB IIIPENUTUP3.1 KesimpulanDari hasil kajian di atas, maka diperoleh kesimpulan :Dalam 100 g bahan, bonggol pisang kering mengandung karbohidrat66,2 g dan pada bonggol pisang segar mengandung karbohidrat 11,6 g(Nio, 1992). Bonggol pisang memiliki komposisi yang terdiri dari 76%pati, 20% air. (Yuanita dkk, 2008)Proses pembuatan bioetanol melalui beberapa tahap yaitu isolasi pati,hidrolisis pati menjadi glukosa, fermentasi atau perubahan glukosamenjadi etanol atau bioetanol, dan destilasi bioetanol (Musanif, 2008)Pemanfaatan bonggol pisang, yang diiringi pengembangan budidayatanaman pisang yang relative mudah serta berdirinya industri bioetanolakan dapat menciptakan lapangan pekerjaan, sehingga akhirnya dapatmeningkatkan kesejahteraan masyarakat.3.2 Kritik dan SaranAplikasi potensi bonggol pisang sebagai sumber pembuatan bioetanolperlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai analisis kualitatifmaupun analisis kuantitatif bioetanol.Sebaiknya pemerintah mensosialisasikan pemanfaatan bonggol pisangdapat dijadikan sebagai bahan baku pembuatan bioetanol sehinggabonggol pisang tidak terbuang sia-sia.
  14. 14. Menambahkan pemahaman kepada masyarakat mengenai pemanfaatanbonggol pisang sehingga dapat meningkatkan nilai ekonomi masyarakatitu sendiri.
  15. 15. DAFTAR PUSTAKAAnonim. 2007. Apa itu Bioetanol ?. http://www.nusantara-agro-industri.com.Diakses tanggal 20 Januari 2011.Anonym. 2008. Bioetanol Terdenaturasi untuk Gasohol. Diakses tanggal 20 Januari2011Anonim. 2010. Prospek Bioetanol Sebagai Pengganti Minyak Tanah. Diakses tanggal30 Januari 2011Anonym. 2007. Teknologi Budidaya Pisang Unggul. Diakses tanggal 30 Januari 2011Assegaf Faisal. 2009. Prospek Produksi Bonggol Pisang. Diakses tanggal 26Januari 2011Rosdiana, R. 2009. Pemanfaatan Limbah dari Tanaman Pisang.http://www.onlinebuku.com. Diakses tanggal 20 Januari 2011.Widiastuti Rina. 2008. Pemanfaatan Bonggol Pisang Sebagai Bahan BakuCuka. Diakses tanggal 21 Januari 2011Yulianggi Malariantika. 2008. Penyelamatan Lingungan Industri danPenanganan Masalah Minimnya BBM. Diakses Tanggal 25 Januari 2011
  16. 16. CURICULUM VITAENAMA : BELLADONNA CHAIRINITEMPAT LAHIR : BENGKULUTANGGAL LAHIR : 23 DESEMBER 1995ASAL SEKOLAH : SMA N 5 KOTA BENGKULUALAMAT SEKOLAH : JL. CENDANA NO.20 PADANG JATI BENGKULUKELAS : X.CALAMAT EMAIL : belladonna_chairini@yahoo.comNO.HP : 085743232898
  17. 17. CURICULUM VITAENAMA : VICTORIA SIMANIHURUKTEMPAT LAHIR : PERTHTANGGAL LAHIR : 3 AGUSTUS 1995ASAL SEKOLAH : SMA N 5 KOTA BENGKULUALAMAT SEKOLAH : JL. CENDANA NO.20 PADANG JATI BENGKULUKELAS : X BALAMAT EMAIL :NO.HP : 085758020827
  18. 18. CURICULUM VITAENAMA : HELENTEMPAT LAHIR : BENGKULUTANGGAL LAHIR : 6 AGUSTUS 1995ASAL SEKOLAH : SMAN N 5 KOTA BENGKULUALAMAT SEKOLAH : JL. CENDANA NO.20 PADANG JATI BENGKULUKELAS : X FALAMAT EMAIL :NO.HP : 085758000951

×