Bioetanol adalah etanol hayati yang dihasilkan dari fermentasi karbohidrat tanaman seperti tebu, jagung, dan sorgum menggunakan mikroba. Proses produksinya meliputi persiapan bahan baku, fermentasi, dan destilasi. Bioetanol memiliki berbagai manfaat namun produksi besar-besaran juga dapat memiliki dampak negatif terhadap lingkungan.

2. Pengertian Bioetanol
Bioetanol adalah cairan biokimia dari hasil proses
fermentasi gula dari karbohidrat dengan
menggunakan bantuan mikroorganisme. Bioetanol
merupakan etanol yang berasal dari sumber hayati,
misalnya tebu: nira sorgum, ubi kayu, garut, ubi jalar,
jagung, jerami, bonggol jagung dan kayu. Bahan baku
pembuatan bioetanol terdiri dari bahan - bahan yang
mengandung karbohidrat, glukosa dan selulosa.

3. Sumber produksi bioetanol
Langkah dasar yang dibutuhkan untuk memproduksi
etanol adalah fermentasi jamur khamir, destilasi,
dehidrasi, dan denaturasi. Sebelum dilakukan
fermentasi, beberapa tanaman membutuhkan
hidrolisis karbohidrat seperti selulosa dan amilum
menjadi gula. Hidrolisis selulosa disebut sebagai
selulosis. Enzim digunakan untuk mengubah amilum
menjadi gula.

4. Jenis mikroba yang digunakan
dalam pembuatan bioetanol
1. Saccharomyces cerevisiae merupakan organism
uniseluler yang bersifat makhluk mikroskopis dan disebut
sebagai jasad sakarolitik, yaitu menggunakan gula
sebagai sumber karbon untuk metabolisme.
Saccharomyces cerevisiae mampu menggunakan
sejumlah gula diantaranya sukrosa, glukosa, fruktosa,
galaktosa, mannose, maltose dan maltotriosa.
Saccharomyces cerevisiae merupakan mikroba yang
paling banyak digunakan pada fermentasi alcohol karena
dapat berproduksi tinggi, tahan terhadap kadar alcohol
yang tinggi, tahan terhadap kadar gula yang tinggi dan
tetap aktif melakukan aktivitasnya pada suhu 4-320C.

5. 2. Clostridium thermocellum adalah bakteri termofilik yang
anaerobik memiliki kemampuan mendegradasi selulosa
kompleks ke bentuk etanol. Selain Clostridium thermocellum,
bakteri termofilik anaerob lain, Clostridium stercorarium, baru-
baru ini diketahui mempunyai pula sifat selulolitik pula.
Menutut Viljoen, et al. (1980) bahwa C thermocellum didapat
setelah mengisolasi dari kotoran kuda. Bakteri Clostridium
thermocellum tersebar luas di alam, habitatnya adalah bahan
organik yang di dekomposisi. Clostridium thermocellum dapat
pula ditemukan di pengolahan limbah pertanian, saluran
pencernaan, lumpur, tanah, dan mata air panas . Clostridium
thermocellum dapat tumbuh di lingkungan anaerobiosis dan
temperatur termofilik. Suhu optimum untuk pertumbuhan
adalah 60-64 °C dan pH optimum berkisar 6,1-7,5.

6. 3. Zymomonas mobilis dapat mengubah gula
menjadi etanol melalui fermentasi lebih cepat dari
ragi dan tahan terhadap konsentrasi etanol yang
tinggi. Jadi, akan lebih menguntungkan jika enzim-
enzim yang digunakan untuk reaksi hidrolisis pati
dan selulosa dapat dimasukkan ke dalam
bakteri Zymomonas mobilis, sehinggal gula yang
dihasilkan dapat langsung difermentasi menjadi
etanol.

7. Pembuatan bioetanol
Secara umum, produksi bioethanol ini mencakup 3 (tiga)
rangkaian proses, yaitu: Persiapan Bahan Baku, Fermentasi dan
Destilasi (Permunian).
a. Persiapan bahan baku
Persiapan bahan baku dilakukan untuk mendapatkan glukosa.
Glukosa diperoleh melalui 2 tahap yaitu delignifikasi dan
hidrolisa. Pada tahap delignifikasi akan menghasilkan selulosa.
Selulosa akan diproses lebih lanjut dengan proses hidrolisa
sehingga akan dihasilkan glukosa. Untuk bahan molase (tetes)
dapat langsung ditambahkan yeast (ragi) tanpa perlu melalui
proses delignifikasi dan hidrolisis.

8. b. Fermentasi
Tahap selanjutnya pada produksi bioetanol adalah proses
fermentasi. Fermentasi adalah proses produksi energi
dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen).
Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk
respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang
lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai
respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa
akseptor elektron eksternal. Pada proses fermentasi
penguraian bahan - bahan karbohidrat tidak
menimbulkan bau busuk dan menghasilkan gas
karbondioksida. Suatu fermentasi yang busuk merupakan
fermentasi yang mengalami kontaminasi.

9. c. Pemurnian / Destilasi
Untuk memisahkan alkohol dari hasil fermentasi dapat
dilakukan dengan destilasi.Destilasi adalah metode pemisahan
berdasarkan perbedaan titik didih. Proses ini dilakukan untuk
mengambil alkohol dari hasil fermentasi.Destilasi dapat dilakukan
pada suhu 80°C, karena titik alkohol 78°C. sedangkan titik didih air
100°C.
Destilasi atau penyulingan adalah suatu metode
pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau
kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Dalam penyulingan,
campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian
didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki
titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Metode ini
merupakan termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa.
Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu
larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik
didihnya. Distilasi dilakukan untuk memisahkan etanol dari beer
(sebagian besar adalah air dan etanol).

10. Perbedaan Sorgum & Tebu
No
Jenis Tanaman
Sorgum Tebu
1 Tidak dapat diproduksi
menjadi gula kristal
Gula dapat dikristalisasi
2 Masa panen 3-4 bulan Masa panen 7 bulan
3 Adaptasi lebih luas Adaptasi sempit
4 Sifat tahan kekeringan,
salinitas tinggi dan
genangan air
Sifat tidak tahan kekeringan,
salinitas rendah

11. Manfaat bioetanol
- Sebagai bahan dasar minuman beralkohol
- Sebagai bahan kimia dasar senyawa
organik, pelarut untuk parfum, cat dan larutan obat,
antidote beberapa racun
- Sebagai antiseptik, pengobatan untuk mengobati
depresi dan obat bius
- Digunakan untuk pembuatan beberapa deodoran

12. Dampak pembuatan bioetanol
 Dampak positif dari pembuatan bioetanol terhadap
lingkungan produksi bioetanol dari tanaman dan
penggunaannya pada mesin mobil akan menciptakan siklus
karbondioksida yang berarti akan mengurangi laju
pemanasan global dan pembakaran yang lebih sempurna
ketika dicampur etanol 10% saja akan memperbaiki kualitas
udara di kota-kota padat lalu lintas bioetanol menjadi
pilihan yang paling murah.
 Dampak negatif produksi bioetanol secara besar-besaran
berpotensi menyebabkan penurunan keanekaragaman
hayati melalui monokultur bahan baku berikut praktek-
praktek pertanian yang merusak kualitas lahan