1. Dokumen tersebut membahas tentang proses pembuatan bioetanol dari nira aren, mulai dari pengolahan nira aren, fermentasi, destilasi, hingga analisis finansialnya.

1. BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Di Indonesia, tanaman aren tumbuh di daerah-daerah perbukitan dengan
curah hujan yang relatif tinggi dan merata sepanjang tahun.Sentra pertanaman aren
meliputi Provinsi Nangroe Aceh Darussalam, Sumatera Utara, Sumatera Barat,
Bengkulu, Jawa Barat, Banten, Jawa Tengah, Kalimantan Selatan, Gorontalo,
Sulawesi Utara, Sulawesi Selatan, Sulawesi Tenggara, Maluku Utara, dan Papua.
Produk bernilai ekonomis dari tanaman aren adalah nira. Pengolahan produk
aren beragam sesuai tingkat teknologi. Pengolahan gula cetak dan tuak secara
tradisional, sedangkan gula semut dan gula kristal sudah mulai dikembangkan dalam
skala industri kecil menengah. Anggur palma sebagai produk baru yang cukup lama
diperkenalkan belum meluas pengembangannya.
Pengolahan alkohol teknis (kadar alkohol 70-96 %) belum dikenal
masyarakat, umumnya dilakukan pada skala industri menengah-besar, karena
membutuhkan peralatan dan keterampilan spesifik. Pengolahan alkohol absolut
(kadar alkohol 99,5% atau lebih) membutuhkan peralatan yang lebih spesifik, sistem
proses terkontrol, dan tenaga operator profesional.
Produk etanol anhidrat, digunakan sebagai bahan bakar, lebih populer dengan
sebutan FuelGrade Ethanol atau FGE. Etanol dengan kadar 99,5 % digunakan
sebagai bahan bakar dalam bentuk campuran dengan bensin.
1.2 Tujuan
Untuk mengetahui bagaimana proses pembuatan bioetanol dari nira aren dan
mekanismenya.

2. BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pohon Nira Aren
Pohon aren adalah tumbuhan yang sudah lama dikenal sebagai sumber gula
yang terdapat dalam air sadapannya (nira) dan banyak tumbuh di daerah Sulawesi
Utara. Kandungan gula nira aren yang berkisar pada 6-16% membuat tanaman ini
memiliki potensi besar untuk dapat dimanfaatkan sebagai sumber bahan baku dalam
produksi etanol. Bahan baku mengandung gula yang ada dalam bentuk larutan dapat
membuat tahapan produksi etanol menjadi lebih pendek yaitu langsung dimulai
dengan fermentasi nira aren.
Pati pada bagian tengah pohon aren dapat diubah oleh pohon itu sendiri
menjadi gula yang kemudian oleh manusia disadap dan dikenal sebagai nira. Nira
yang disadap dari tongkol bunga jantan dapat menghasilkan 4 sampai 6 liter per hari
dalam dua kali penyadapan. Setiap bunga jantan dapat disadap selama 3-4 bulan atau
sampai tongkol mengering.
Nira yang manis di peroleh dari aren dengan cara penyadapan. Jika dibiarkan
begitu saja maka nira akan meragi sendiri (memiliki sel ragi Saccharomyces tuac)
dan berubah menjadi tuak dengan kadar etanol 4%. Pembentukan alkohol
(fermentasi) terjadi ketika suasana dalam wadah pembuatannya anaerob. Setelah
proses fermentasi, dilakukan pemurnian dengan metode destilasi dua tahap. Pada
tahap pertama dihasilkan destilat dengan kadar alkohol 45%-50%, sedangkan pada
tahap akhir kadar alkohol menjadi 95%. Untuk mengeluarkan sisa air (4%-5%)
dilakukan dengan cara dehidrasi seperti cara penambahan senyawa anhidrus, distilasi
azeotrop atau dengan cara filterisasi molecular sieve.
Proses pengolahan nira aren menjadi etanol lebih sederhana dibandingkan
pati sagu dan ubi kayu, karena nira dalam bentuk cair dan bersifat mobil dalam
proses fermentasi. Fermentasi etanol dipengaruhi oleh faktor mikroorganisme,
kondisi proses fermentasi dan teknologi. Umumnya mikroorganisme yang sangat
berperan pada fermentasi etanol adalah saccharomyces sp. Faktor-faktor linkungan
seperti pH larutan, suhu dan nutrisi mempengaruhi pertumbuhan mikroorganisme

3. dalam mensintesa gula menjadi etanol. Oleh karena itu, upaya untuk meningkatkan
efisiensi fermentasi adalah mendaptkan strain baru yang unggul, dan penguasaan
teknologi proses fermentasi.
Nira yang diberi perlakuan ragi dan tanpa ragi yang difermentasi selama 1
hari, 2 hari, 3 hari memiliki pH masam, 4,38-4,54. Nira yang diberi perlakuan ragi
memilki pH agak netral, 6.05-6,12. Kemasaman 4-6 sesuai untuk pertumbuhan ragi
dan efektif dalam merombak gula menjadi etanol. Pada pH kurang dari 4, proses
fermentasi tidak efektif karena pertumbuhan ragi terhambat.
Pada proses fermentasi nira aren selama 3 hari, suhu ruang pada pagi hari
sampai malam hari berkisar 28,5-31,5oC. Proses fermentasi adalah pemecahan
gulasederhana menjadi etanol dengan melibatkan enzim dan ragi, pada kisaran suhu
27,0-32,0oC.Suhu optimal untuk proses fermentasi gula menjadi etanol adalah 31-
34oC.
2.2 Etanol
Etil alkohol atau etanol adalah salah satu turunan dari senyawa hidroksil atau
gugus -OH, dengan rumus kimia C2H5OH. Istilah umum yang sering dipakai untuk
senyawa tersebut, adalah alkohol. Etanol mempunyai sifat tidak berwarna, mudah
menguap, mudah larut dalam air, berat molekul 46,1 gr/mol, titik didihnya 78,3°C,
membeku pada suhu –117,3°C, densitasnya 0,789 gr/ml pada suhu 20°C, nilai kalor
7077 kal/gram,panas latent penguapan 204 kal/gram dan mempunyai angka oktan
91–105.
Penggunaan etanol dibagi menjadi empat kelompok : (a) etanol berkadar 25-
45% sebagai minuman beralkohol, (b) etanol berkadar lebih dari 70-90%, sebagai
bahan farmasi desinfektan, minuman beralkohol golongan C (bir dan wine) dan
bahan bakar kompor, (c) Etanol berkadar tinggi (90-96%), digunakan untuk farmasi,
obat-obatan dan bahan pelarut, dan (d) Etanol absolut (kadar ≥ 99%), sebagai bahan
bakar.
Etanol umumnya digunakan dalam minuman beralkohol, dan bagi masyarakat
luas etanol juga digunakan sebagai bahan bakar yang diproduksi oleh peragian
(fermentasi). Ketika peragian berlangsung (Saccharomyces cerevisiae) metabolisme
gula secara anaerob, dan menghasilkan etanol dan gas karbondioksida. Persamaan
reaksinya adalah :

4. Pada saat peragian berlangsung, penting untuk mencegah oksigen agar tidak
mencapai etanol tersebut,karena jika tidak etanol akan dioksidasi menjadi asam cuka
(cuka). Selain itu oksigen akan mengganggu proses peragian secara anaerob sehingga
hanya akan menghasilkan gas karbondioksida dan air, tanpa memproduksi etanol.
Proses fermentasi menggunakan ragi Sacchromyces cereviciae dan ragi
Endomycopcis fibuligera. Pada proses fermentasi dihasilkan etanol (2C2H5OH) dan
air.
Langkah produksi etanol adalah pemurnian pati, pencairan dan pembentukan
gula (hidrolisis), fermentasi, distilasi, dehidrasi, denaturasi jika diperlukan. Selama
fermentasi glukosa atau gula diubah menjadi alkohol dan gas CO2 sebagai berikut:
Etanol untuk dipergunakan sebagai bahan harus dimurnikan dari air. Untuk
kebutuhan industri dan bahan bakar, etanol yang digunakan harus dalam keadaan
murni. Destilasi fraksinasi dapat meningkatkan konsentrasi etanol sampai 96%
volume. Campuran 96% etanol dan 4% air merupakan campuran azeotrop (yang
berasal dari bahasa Yunani, yang artinya mendidih tanpa perubahan) pada titik
didihnya 78,2oC. Campuran azeotrop ini tidak dapat dimurnikan lebih lanjut dengan
destilasi biasa, dan hanya bisa dimurnikan lebih lanjut dengan destilasi azeotrop
ekstraktif atau destilasi bertingkat dengan tekanan masing-masing proses berbeda
(Pressure Swing Distillation).
Produk bioetanol dengan kadar etanol 97% belum dikategorikan sebagai
FuelGrade Ethanol (FGE). Kategori FGE adalah etanol kadar 99,5% atau lebih.
Bioetanol dengan kadar 95-99% dapat dipakai sebagai bahan subtitusi premium atau
bensin. Penggunaan campuran bensin-etanol 90:10 pada mesin bensin 2 tak dan 4 tak
akan menghemat bahan bakar bensin murni sebesar 12,5-29,0% dan mesin
beroperasi secara normal pada kondisi stasioner.
2.3 Metode Pembuatan Bioetanol dari Nira Aren
Tahap pertama dalam pembuatan bioetanol ini adalah fermentasi. Tahap
fermentasi dilakukan dengan menggunakan bakteri dan enzim. Pada tahap ini
menggunakanragi kue (Saccharomyces c.). Kemudian nira yang telah mengalami

5. fermentasi didestilasi menggunakan destilator bertingkat yang sesuai. Etanol yang
diperoleh pada tahap pertama didestilasi kembali untuk memurnikan etanol.
Kemudian, etanol yang diperoleh pada tahap kedua didestilasi kembali sehingga
diperoleh etanol yang lebih murni. Etanol yang diperoleh pada tahap ketiga
ditambahkan CaO dan diredestilasi.Senyawa ini mampu mengikat air pada etanol
karena bersifat sebagai dehidrator sehingga cocok digunakan sebagai adsorben pada
proses pengeringan etanol. Hasil etanol hasil redestilasi ditambahkan Zeolit dan
senyawa anhidrat kemudian di filtrasi. Penambahan Zeolit dan senyawa anhidrat
bertujuan untuk dehidrasi air 5% pada alkohol 95 % untuk menjadi alkohol absolut
dan kemudian didestilasi kembali cara destilasi azeotrop. Sehingga diperoleh
bioetanol murni.Etanol murni yang diperoleh dianalisa karakteristiknya
menggunakan Kromatografi dan Infrared.
Gambar 2.1 Alat Distilasi Bioetanol

6. 2.4 Analisis Finansial
No. Input Jumlah Biaya
1. Nira Aren 600 liter
Rp 8.260.625,-
2. Urea 0,41 kg
3. NPK 0,028 kg
4. Anti Foam 4 ml
5. Ragi 60 kg
No. Output Jumlah Biaya
1. Bioetanol 600 liter Rp 9.000.000,-
Rasio Produktifitas =
9.000.000
8.260.625
= 1,09
EPR > 1
Jadi, produksi bioetanol dari nira aren cukup menjanjikan.

7. BAB III
KESIMPULAN
3.1 Kesimpulan
1. Pohon aren adalah tumbuhan yang sudah lama dikenal sebagai sumber
gula yang terdapat dalam air sadapannya (nira) dan banyak tumbuh di
daerah Sulawesi Utara.
2. Pati pada bagian tengah pohon aren dapat diubah oleh pohon itu sendiri
menjadi gula yang kemudian oleh manusia disadap dan dikenal sebagai
nira.
3. Proses pengolahan nira aren menjadi etanol lebih sederhana
dibandingkan pati sagu dan ubi kayu, karena nira dalam bentuk cair dan
bersifat mobil dalam proses fermentasi.
4. Etil alkohol atau etanol adalah salah satu turunan dari senyawa hidroksil
atau gugus -OH, dengan rumus kimia C2H5OH.
5. Pengunaan etanol dibagi menjadi empat kelompok:(a) etanol berkadar
25-45%, (b) etanol berkadar lebih dari 70-90%, (c) Etanol berkadar
tinggi (90-96%), dan (d) Etanol absolut (kadar ≥ 99%).
6. Langkah produksi etanol adalah pemurnian pati, pencairan dan
pembentukan gula (hidrolisis), fermentasi, distilasi, dehidrasi, denaturasi
jika diperlukan.

8. DAFTAR PUSTAKA
Dewanto, dkk. 2012. Uji Efektivitas Kolom Fraksinasi dan Pemvakuman pada
Prototype Teknologi Destilasi Bioetanol terhadap Peningkatan Kadar Etanol.
Program Studi Pendidikan Fisika PMIPA FKIP UNS Surakarta.
Lay. A dan Heliyanto. B. 2011. Prospek Agro-Industri Aren (Arenga pinnata). Balai
Penelitian Tanaman Kelapa dan Palma Lain, Manado.
Malik, Adrianto. 2014.Karakterisasi Etanol dari Nira Aren dan Etanol Komersial.
Unspecified thesis, Universitas Negri Gorontalo.
Retno, dkk. 2012. Pembuatan Ethanol Fuel Grade dengan Metode Adsorbsi
menggunakan Adsorbent Granulated Natural Zeolite dan CaO. Simposium
Nasional RAPI XI FT UMS-2012.
Tangkuman, dkk. 2010. Produksi Bioetanol dari Nira Aren menggunakan Energi
Geothermal. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas
Sam Ratulangi, Manado.