MAKALAH BIOETANOLBIOETANOL

Disusun oleh :Najiullah 3105293Salis Maroh 3105246Elis Wardina 3105249

I. PENDAHULUAN

Manusia selalu dituntut untuk menciptakan sesuatu yang bermanfaat bagi manusia yang lainnya, dan sebisa mungkin hasil dari buah pikiran manusia tersebut mudah didapatkan dan tidak membahayakan bagi manusia pada khususnya dan lingkungan pada umumnya, seiring dengan perkembangan zaman dan tingginya kebutuhan manusia terhadap energi alternatif yang mampu membantu kelangsungan hidup manusia. Karbohidrat merupakan sumber energi bagi mahluk hidup khususnya manusia selain itu karbohidrat mudah didapat karena berasal dari tumbuhan yang memang tumbuh subur di indonesia, dari situlah manusia berfikir bagaimana caranya untuk dapat mengembangkan energi dari bahan yang merupakan sumber energi dan tidak hanya digunakan oleh manusia tapi juga digunakan oleh alat yang juga membantu aktifitas manusia.

II. PEMBAHASAN

a. Definisi KarbohidratKarbohidrat terdapat dalam semua tumbuhan dan hewan dan penting bagi kehidupan. Lewat fotosintesis, tumbuhan mengonversi karbon dioksida atmosfer menjadi karbohidrat, terutama selulosa, pati dan gula. Selulosa adalah blok pembangun pada dinding sel yang kaku dan jaringan kayu pada tumbuhan, sedangkan pati adalah bentuk cadangan utama dari karbohidrat untuk nantinya di gunakan sebagai makanan atau sumber energi, beberapa tumbuhan (tebu dan bit gula) menghasilkan sukrosa, yaitu gula pasir, gula lain yaitu glukosa, merupakan komponen penting dalam darah. Dua gula yang lainya, ribosa dan 2-deoksiribosa, ialah komponen matrial genetik RNA dan DNA. Karbohidrat lain penting sebagai komponen koenzim, antibiotik, tulang rawan, cangkang krustasea, dinding sel bakteri, dan membran sela mamalia.Berdasarkan strukturnya karbohidrat didefinisikan sebagai polihidroksialdehid, polihidroksiketon, atau zat yang memberikan senyawa seperti itu jika di hidrolisis. Kimiawi karbohidrat pada dasarnya merupakan kimia gabungan dari dua gugus fungsi, yaitu gugus hidroksil dan gugus karbonil.Karbohidrat biasanya di golongkan menurut strukturnya sebagai monosakarida, oligosakarida, atau polisakarida, istilah sakarida berasal dari kata latin (sakarum, gula) dan merujuk pada rasa manis dari beberapa karbohidrat sederhana. Ketiga golongan karbohidrat ini berkaitan satu dengan yang lainya lewat hidrolisis.

polisakarida oligosakarida monosakarida

Monosakarida (atau kadang-kadang di sebut gula sederhana) ialah karbohidrat yang tidak dapat di hidrolisis menjadi senyawa yang lebih sederhana lagi, polisakarida mengandung banyak unit monosakarida, adakalanya ratusan bahkan ribuan. Dua dari polisakarida itu yang paling penting, yaitu pati dan selulosa, mengandung unit-uint yang berhubungan dari monosakarida yang sama, yaitu glukosa, oligosakarida (dari kata yunani oligos, beberapa)mengandung sekurang-kurangnya dua dan beberapa unit mereka monosakarida yang bertautan. Oligosakarida dapat di sebut trisakarida, dan seterusnya, bergantung pada jumlah unit, yang dapat sejenis atau tidak sejenis. Contohnya, maltosa ialah disakarida yang terbuat dari dua unit glukosa, tetapi sukrosa, disakarida lainya, terbuat dari dua unit monosakarida yang berbeda, yaitu glukosa dan fruktosa.

b. Pembuatan Bioetanol

Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme. Bioetanol dibuat dari bahan bergula seperti tebu, nira aren, bahan berpati seperti jagung, dan ubi-ubian.Proses pembuatan bioetanol, awalnya seperti produksi tapioka: singkong diparut menjadi bubur."jika pada bubur dilakukan ekstraksi, pada bioetanol di lakukan prosesBest regards, hodrolisis," hidrolisis adalah mengubah kandungan pati menjadi glukosa.

[C H O ]n C H O 2n C H Opati maltosa glukosa(polisakarida) (disakarida) (monosakarida)

Cairan gula itu lalu lalu dimasukan ke dalam tanki fermentasi yang dilengkapi pendingin dan dicampur biakan mikroba. Hasil fermentasi itu adalah etanol berkadar 8-11%.Proses selanjutnya adalah destilasi untuk mendapatkan etanol 95-96%."etanol itu harus melalui proses dehidrasi untuk mengurangi kadar airnya yang 4-5%. Proses dehidrasi dengan menggunakan destilasi atau penyulingan, caranya dengan memanaskan campuran air dan etanol pada suhu 78C atau setara titik didih etanol, pada suhu itu etanol lebih dulu menguap ketimbang air yang bertitik didih 100C. Uap etanol dialirkan melalui pipa yang terendam air sehingga terkondensasi dan kembali menjadi etanol cair. Etanol berkadar 95-96% tidak dapat larut dalam bensin, agar larut diperlukan etanol berkadar 99% atau disebut etanol kering, oleh karena itu diperlukan destilasi adsorben. Etanol 95% di panaskan 100C. pada suhu itu etanol dan air menguap, uap keduanya kemudian dialirkan kedalam pipa yang dindingnya berlapis zeolit atau pati. Zeolit akan menyerap kadar air tersisa hingga diperoleh etanol 99% yang siap dicampur dengan bensin.

c. Penggunaan Bioetanol

Gasohol adalah campuran bioetanol dan bensin dengan porsi bioetanol sampai dengan 25% yang dapat langsung di gunakan pada mesin mobil, fungsi etanol sebagai campuran bahan bakar kendaraan memiliki prospek bagus karena karena makin tingginya harga minyak mentah. Etanol ini berfungsi sebagai penambah volum BBM sebagai peningkat angka oktan, dan sebagai sumber oksigen untuk pembakaran yang lebih bersih pengganti (MTBE). Karena etanol mengandung 35% oksigen ia dapat meningkatkan efisiensi pembakaran. Etanol juga ramah lingkungan karena emisi gas buangnya rendah kadar CO, NO, dan gas-gas rumah kaca yang menyebabkan volutan. Etanol juga mudah terurai dan aman karena tidak mencemari air.Jika dibandingkan dengan BBM gas buang dari etanol mrupakan senyawa yang bermanfaat bagi tanaman jalan. misalnya, CO2, ini berbeda dengan bensin yang gas buangnya mengandung gas CO yang sangat jelas merugikan kesehatan mahluk hidup.Pengunaan gasohol (gasolin+etanol). 10-85% etanol di campurkan kedalam bensin, perlu di ketahui bahwa pencampuran etanol 10% (BE-10) akan menghemat bensin 1,5 juta klioliter/tahun atau setara dengan Rp 8,17 triliun.

III. KESIMPULAN

Bioetanol merupakan suatu peneuan yang sangat berguna bagi manusia, karena bioetanol merupakan energi alternatif yang tidak hanya menguntungkan anusia tapi juga ramah lingkungan dan proses pembuatannyapun mudah dilakukan karena hanya menggunakan bahan-bahan yang dari tumbuhan yang mudah didapatkan khususnya di Indonesia, selain itu dengan ditemukanya bioetanol maka dapat menekan biaya dan juga mampu mengatasi semakin berkurangnya energi bumi khususnya minyak dan juga permasalahan krisis BBM yang sedang terjadi di Indonesia.

IV. PENUTUP

Demikian apa yang dapat kami sampaikan tentunya masih banyak sekali kekurangan pada makalah kami, oleh karena itu kritik dan saran yang membangun sangat kami butuhkan agar kami dapat memperbaiki kekurangan kami.Ke depan, jika negara-negara di dunia tak segera mengantisipasi kelangkaanfossil fuel, harga minyak akan naik tinggi. Tapi sebaliknya, jika negara-negara di dunia menyiapkan antisipasinya sejak sekarang, niscaya harga minyak tak akan naik lagi, bahkan bisa turun. Mengapa? Karena dunia nantinya bisa mencari pengganti minyak fosil yang aman, murah, dan mudah diproduksi oleh siapa pun. Saat ini, industri minyak hanya dipegang oleh para pemodal besar.

Seiring dengan menipisnya cadangan energi BBM, jagung menjadi alternatif yang penting sebagai bahan baku pembuatan ethanol (bahan pencampur BBM). Karenanya, kebutuhan terhadap komoditas ini pada masa mendatang diperkirakan mengalami peningkatan yang signifikan.

Bioetanol(C2H5OH) adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme.Produk bioetanol yang memenuhi standar, hampir bisa dikatakan tidak mempunyai efek samping yang merugikan selama dipakai memenuhi kriteria.

Pemanfaatan Bioetanol Sebagai bahan bakar substitusi BBM pada motor berbahan bakar bensin; digunakan dalam bentuk neat 100% (B100) atau dicampur dengan premium (EXX). Gasohol* s.d E10 bisa digunakan langsung pada mobil bensin biasa (tanpa mengharuskan mesin dimodifikasi).Keterangan :*Gasoholcampuran bioetanol kering/absolut terdena-turasi dan bensin pada kadar alkohol s/d sekitar 22 %-volume. Istilah bioetanol identik dengan bahan bakar murni.

Manfaat Bioetanol Motor atau mobil yang menggunakan bahan bakar campuran bioetanol kerja mesinnya lebih bagus. Bisa membuat kendaraan sanggup menempuh jarak lebih jauh. Syaratnya, bioetanol yang digunakan sebagai campuran harus murni 99,5%. Artinya, nyaris tak tercampur zat lain. Pernah dilakukan uji coba pada dua buah motor. Satu motor diisi 1 liter bensin campur bioetanol, motor yang satunya diisi 1 liter bensin murni. Motor dengan bensin campur bioetanol meampu menempuh jarak 47 km, motor bensin murni 40 km. Gas buang bioetanol lebih sedikit polusinya. Itu karena gas buang bioetanol melepas karbondioksida lebih banyak dari pada karbonmonoksida. Karbondioksida adalah zat yang diperlukan tumbuhan untuk memasak makanan. Sebaliknya, gas buang bensin banyak mengandung karbonmonoksida yang merugikan kesehatan makhluk hidup. Pencampuran bioetanol juga bisa menghemat penggunaan bensin. Dalam setahun, kita bisa menghemat bensin sebanyak 1,5 juta kiloliter. Kalau diuangkan, itu setara dengan Rp 8.170.000.000.000,00. Pembakarannya lebih sempurna. Asapnya pun lebih ramah lingkungan dan tanaman ini dikenal gampang hidup. Tinggal tancap batangnya di tanah basah, ketela pohon (Manihot utilissima atau Manihot esculenta) niscaya tumbuh.

Teknologi Pengolahan BioetanolSecara umum, produksi bioethanol ini mencakup 3 (tiga) rangkaian proses, yaitu:

1. Persiapan Bahan BakuBahan baku untuk produksi biethanol bisa didapatkan dari berbagai tanaman, baik yang secara langsung menghasilkan gula sederhana semisal tebu atau yang menghasilkan tepung seperti jagung, singkong dan gandum disamping bahan lainnya.Pembuatan bioetanol melibatkan proses fermentasi yang menghasilkan etanol dan limbah organik. Selama proses pengolahan limbah memenuhi kriteria yang telah ditentukan, tidak ada dampak lingkungan yang akan tercemari.Persiapan bahan baku beragam bergantung pada bahan bakunya, tetapi secara umum terbagi menjadi beberapa proses, yaitu : Tebu dan Gandum manis harus digiling untuk mengektrak gula Tepung dan material selulosa harus dihancurkan untuk memecahkan susunan tepungnya agar bisa berinteraksi dengan air secara baik Pemasakan, Tepung dikonversi menjadi gula melalui proses pemecahan menjadi gula kompleks (liquefaction) dan sakarifikasi (Saccharification) dengan penambahan air, enzyme serta panas (enzim hidrolisis). Pemilihan jenis enzim sangat bergantung terhadap supplier untuk menentukan pengontrolan proses pemasakan. Tahap Liquefaction memerlukan penanganan sebagai berikut :1. Pencampuran dengan air secara merata hingga menjadi bubur2. Pengaturan pH agar sesuai dengan kondisi kerja enzim3. Penambahan enzim (alpha-amilase) dengan perbandingan yang tepat4. Pemanasan bubur hingga kisaran 80 sd 90 C, dimana tepung-tepung yang bebas akan mengalami gelatinasi (mengental seperti Jelly) seiring dengan kenaikan suhu, sampai suhu optimum enzim bekerja memecahkan struktur tepung secara kimiawi menjadi gula komplek (dextrin). Proses Liquefaction selesai ditandai dengan parameter dimana bubur yang diproses menjadi lebih cair seperti sup. Tahap sakarifikasi (pemecahan gula kompleks menjadi gula sederhana) melibatkan proses sebagai berikut :1. Pendinginan bubur sampai suhu optimum enzim sakarifikasi bekerja2. Pengaturan pH optimum enzim3. Penambahan enzim (glukoamilase) secara tepat4. Mempertahankan pH dan temperature pada rentang 50 sd 60 C sampai proses sakarifikasi selesai (dilakukan dengan pengetesan gula sederhana yang dihasilkan)2. Fermentasi1. Pada tahap ini, tepung telah sampai pada titik telah berubah menjadi gula sederhana (glukosa dan sebagian fruktosa) dimana proses selanjutnya melibatkan penambahan enzim yang diletakkan pada ragi (yeast) agar dapat bekerja pada suhu optimum. Proses fermentasi ini akan menghasilkan etanol dan CO2.2. Bubur kemudian dialirkan kedalam tangki fermentasi dan didinginkan pada suhu optimum kisaran 27 sd 32 C, dan membutuhkan ketelitian agar tidak terkontaminasi oleh mikroba lainnya. Karena itu keseluruhan rangkaian proses dari liquefaction, sakarifikasi dan fermentasi haruslah dilakukan pada kondisi bebas kontaminan.3. Selanjutnya ragi akan menghasilkan ethanol sampai kandungan etanol dalam tangki mencapai 8 sd 12 % (biasa disebut dengan cairan beer), dan selanjutnya ragi tersebut akan menjadi tidak aktif, karena kelebihan etanol akan berakibat racun bagi ragi.4. Dan tahap selanjutnya yang dilakukan adalah destilasi, namun sebelum destilasi perlu dilakukan pemisahan padatan-cairan, untuk menghindari terjadinya clogging selama proses distilasi.3. Pemurnian / Distilasi Distilasi dilakukan untuk memisahkan etanol dari beer (sebagian besar adalah air dan etanol). Titik didih etanol murni adalah 78 C sedangkan air adalah 100 C (Kondisi standar). Dengan memanaskan larutan pada suhu rentang 78 - 100 C akan mengakibatkan sebagian besar etanol menguap, dan melalui unit kondensasi akan bisa dihasilkan etanol dengan konsentrasi 95 % volume.Semakin murni etanol, semakin bagus untuk mesin. Harga jualnya pun lebih tinggi.

Produksi TerbatasNamun, sampai saat ini, bioetanol belum bisa menggantikan bensin secara penuh. Pertama, perlu biaya yang sangat besar untuk memproduksi bioetanol dalam jumlah yang sangat banyak. Kedua, kiat belum punya pabrik besar yang khusus memproduksi bioetanol. Kita membutuhkan tidak kurang dari 30.833.000 liter bioetanol sebulan. Sampai saat ini, kita baru bisa memproduksi sekitar 137.000 liter perbulan. Itu karena selama ini bioetanol masih dibuat di rumah-rumah. Itulah kenapa, selama ini peran bioetanol masih sebagai campuran bensin. Tujuannya untuk lebih menghemat penggunaan bensin.Kita sungguh beruntunghidup di negeri sekaya Indonesia. Kita kaya minyak bumi, sekaligus kaya tanaman penghasil minyak (bensin). Jika bisa memanfaatkannya, kita mungkin bisa menjadi Negara paling kaya di dunia!

BioetanolSejarah(Bio)Etanol telah digunakan manusia sejak zaman prasejarah sebagai bahan pemabuk dalam minuman beralkohol. Residu yang ditemukan pada peninggalan keramik yang berumur 9000 tahun dari China bagian utara menunjukkan bahwa minuman beralkohol telah digunakan oleh manusia prasejarah dari masa Neolitik.Campuran dari (Bio)etanol yang mendekati kemrunian untuk pertama kali ditemukan oleh Kimiawan Muslim yang mengembangkan proses distilasi pada masa Kalifah Abbasid dengan peneliti yang terkenal waktu itu adalah Jabir ibn Hayyan (Geber), Al-Kindi (Alkindus) dan al-Razi (Rhazes). Catatan yang disusun oleh Jabir ibn Hayyan (721-815) menyebutkan bahwa uap dari wine yang mendidih mudah terbakar. Al-Kindi (801-873) dengan tegas menjelaskan tentang proses distilasi wine. Sedangkan (Bio)etanol absolut didapatkan pada tahun 1796 oleh Johann Tobias Lowitz, dengan menggunakan distilasi saringan arang.Antoine Lavoisier menggambarkan bahwa (Bio)etanol adalah senyawa yang terbentuk dari karbon, hidrogen dan oksigen. Pada tahun 1808 Nicolas-Thodore de Saussure dapat menentukan rumus kimia etanol. Limapuluh tahun kemudian (1858), Archibald Scott Couper menerbitkan rumus bangun etanol. Dengan demikian etanol adalah salah satu senyawa kimia yang pertama kali ditemukan rumus bangunnya. Etanol pertama kali dibuat secara sintetis pada tahu 1829 di Inggris oleh Henry Hennel dan S.G.Serullas di Perancis. Michael Faraday membuat etanol dengan menggunakan hidrasi katalis asam pada etilen pada tahun 1982 yang digunakan pada proses produksi etanol sintetis hingga saat ini.Pada tahun 1840 etanol menjadi bahan bakar lampu di Amerika Serikat, pada tahun 1880-an Henry Ford membuat mobil quadrycycle dan sejak tahun 1908 mobil Ford model T telah dapat menggunakan (bio)etanol sebagai bahan bakarnya. Namun pada tahun 1920an bahan bakar dari petroleum yang harganya lebih murah telah menjadi dominan menyebabkan etanol kurang mendapatkan perhatian. Akhir-akhir ini, dengan meningkatnya harga minyak bumi, bioetanol kembali mendapatkan perhatian dan telah menjadi alternatif energi yang terus dikembangkan.Bioetanol, Etanol, AlkoholEtanol disebut juga etil-alkohol atau alkohol saja, adalah alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari, hal ini disebabkan karena memang etanol yang digunakan sebagai bahan dasar pada minuman tersebut, bukan metanol, atau grup alkohol lainnya. Sedangkan bioetanol adalah etanol (alkohol yang paling dikenal masyarakat) yang dibuat dengan fermentasi yang membutuhkan faktor biologis untuk prosesnya. Sebenarnya alkohol dalam ilmu kimia memiliki pengertian yang lebih luas lagi. Jadi untuk seterusnya, dalam tulisan ini penggunaan istilah alkohol tidak akan digunakan lagi untuk menghilangkan ambiguitas.Rumus Kimia(Bio)Etanol sering ditulis dengan rumus EtOH. Rumus molekul etanol adalah C2H5OH atau rumus empiris C2H6O atau rumus bangunnya CH3-CH2-OH. (Bio)Etanol merupakan bagian dari kelompok metil (CH3-) yang terangkai pada kelompok metilen (-CH2-) dan terangkai dengan kelompok hidroksil (-OH). Secara umum akronim dari (Bio)Etanol adalah EtOH (Ethyl-(OH))