Temukan Cara Bagaimana BioEtanol Dibuat !

Selamat bertemu kembali dengan saya. Semoga tidak bosan! Baik kali ini saya akan membahas mengenai salah satu energi alternatif yang paling populer dikalangan industri. Karena penggunaan yang tidak hanya mencangkup di sektor energi saja melainkan di banyak sektor mulai dari sektor solvent, dan bisa digunakan di bidang industri obat-obatan, makanan, serta kosmetik. Akhir-akhir ini mahasiswa teknik kimia baik diploma maupun sarjana lebih memilih dengan tema zat ini untuk tugas akhirnya, mengapa? Karena keberadaan akan zat ini selalu digadang-gadangkan sebagai zat yang multifungsi. Zat apa itu? yaitu BioEtanol

Mungkin kebanyakan dari kalian yang memilih jurusan kimia atau teknik kimia, nama bioetanol tidak menjadi hal yang begitu asing untuk didengar. Namun artikel ini dibuat dan ditujukan terutama untuk informasi pelajar yang hendak mengetahui zat ini lebih detail.

Bioetanol diambil dari kata Etanol. Etanol merupakan zat kimia yang memiliki nama lain etil alkohol dengan rumus kimianya C2H5OH. Etanol ini merupakan salah satu dari jenis alkohol yang memiliki sifat cairan tak berwarna, mudah terbakar dan mudah untuk menguap. Etanol merupakan senyawa alkohol yang paling banyak digunakan bila dibandingkan dengan senyawa alkohol jenis lain seperti metanol dan propanol.

Molekul Etanol

Penggunaan akan etanol telah dikenal dalam berbagai bidang. Mulai dari minuman beralkohol, industri obat-obatan dan kosmetik seperti parfum, mouthwash, obat psikoaktif, Industri makanan, dll. Dalam bidang energi etanol digunakan sebagai bahan campuran bahan bakar untuk meningkatkan angka oktane pada BBM. Sifat dari etanol yang tidak reaktif dan mudah larut dalam air menjadikan etanol sebagai salah satu bahan pelarut (Solvent) yang cukup populer digunakan.

Pembuatan etanol dapat dilakukan 2 cara, yaitu secara petrokimia atau secara biologis. Penjelasannya sebagai berikut :

1. Cara Petrokimia

Dalam proses ini melibatkan minyak bumi sebagai bahan utamanya. Salah satu senyawa hasil dari proses fraksinasi minyak bumi yaitu etilena. Dimana etilena ini bila di hidrasi akan menghasilkan etanol. Reaksinya seperti ini :

Reaksi Pembentukan Etanol dari hidrasi etilen

Dalam buku karya Roberts, John D.; Caserio, Marjorie C (1997). “Basic Principles of Organic Chemistry” W.A. Benjamin, Inc. ISBN 0-8053-8329-8 menjelaskan katalis yang umum digunakan dalam proses hidrasi etilena adalah asam fosfat. Proses ini digunakan dalam produksi etanol secara besar-besaran oleh industri Shell Oil Company pada tahun 1947 (“Ethanol” Encyclopedia of Chemical Technology. 1991. Pp 82.). dengan kondisi operasi menggunakan tekanan uap pada suhu 300 C.

Metode hidrasi etilena lainnya dapat dilakukan secara hidrasi tak langsung dengan asam sulfat pekat untuk menghasilkan etil sulfat yang nantinya dihidrolisis untuk mendapatkan etanol. Namun metode ini telah jarang digunakan karena tidak efisien.

Artikel Terkait “Minyak Bumi”

2. Cara Fermentasi

Etanol dapat dirpoduksi dengan metode fermentasi, yaitu metode yang melibatkan unsur biologis dalam prosesnya. Dalam proses ini dimana gula (glukosa, fruktosa dan sukrosa) yang diubah menjadi energi seluler, etanol dan karbon dioksida sebagai produk sampingnya melalui proses fermentasi. Proses fermentasi ini melibatkan khamir jenis (Saccaromyces Cerevisae) dan berjalan tanpa adanya oksigen/anaerob. Cara fermentasi ini banyak digunakan dalam pembuatan wine pada buah, dimana buah mengandung fruktosa yang dapat diubah menjadi etanol, yang biasa dikonsumsi sebagai minuman beralkohol. Kandungan etanol pada wine hanya berkisar dari 5-20% semakin tinggi kadar etanolnya maka semakin mahal harganya. Etanol dari buah tidak mungkin digunakan sebagai bahan bakar karena tidak efisien. Mengapa? Karena buah merupakan sesuatu yang bisa dimakan secara langsung atau dimanfaatkan sebagai produk apapun termasuk wine. Sangat tidak efektif dan efisien bila buah dimanfaatkan sebagai bahan utama dalam pembuatan etanol untuk bahan bakar.

Etanol untuk bahan bakar yang dibuat dari proses fermentasi kita kenal dengan sebutan BioEtanol. Pembuatan bioetanol berprinsip pada pembuatan wine. Hanya saja yang berbeda dalam pembuatan bioetanol ini adalah bahan utamanya. Jika wine memanfaatkan buah yang mengandung fruktosa dalam pembentukan etanolnya, sedangkan bioetanol lebih merujuk kepada pemanfaatan biomassa organik yang tidak terpakai yang kaya akan senyawa polisakarida seperti selulosa, pati, dan kitin. Singkatnya kita mengetahui bahwa polisakarida merupakan senyawa dengan susunan molekul gula yang merangkai menjadi ikatan panjang dan berulang. Dengan sifat dan susunan penyusun utama, senyawa polisakarida dapat dimanfaatkan sebagai Bioetanol, namun proses pengkonversiannya akan lebih panjang bila dibandingkan dengan pembuatan wine.

Dalam pembentukan bioetanol, sumber akan polisakarida seperti kulit singkong, jerami, dll yang merupakan biomassa organik yang pemanfaatan belum ada hingga sekarang dapat dimanfaatkan sebagai bahan utama Bioetanol yaitu dengan melalui 3 cara;

Hidrolisis → Fermentasi → Distilasi

Reaksi Pembentukan Etanol dari Biomassa

Polisakarida harus dihidrolisis terlebih dahulu menjadi molekul senyawa tunggal gula yang nantinya hasil hidrolisis ini berupa filtrat akan dilanjutkan dengan proses fermentasi alkohol. Hidrolisis polisakarida menggunakan air dalam prosesnya dan untuk mempercepat proses hidrolisis maka proses hidrolisis menggunakan kondisi operasi pada suhu 90-120 oC dengan katalis asam sulfat. Proses hidrolisis, polisakarida akan terpecah menjadi senyawa penyusunnya yaitu molekul gula. Selanjutnya hasil hidrolisis dilanjutkan dengan proses fermentasi menggunakan khamir dalam kondisi anaerob. Sebelum proses fermentasi dilakukan perlu diadakan suatu pengecekan mulai dari kondisi pH filtrat hasil hidrolisis agar sesuai dengan kondisi hidup bakteri. Hasil fermentasi dilakukan hingga proses fermentasi selesai berjalan yang ditandai dengan tidak adanya gelembung gas CO2 hasil dari respirasi khamir. Hasil dari fermentasi dilanjutkan dengan proses distilasi untuk pemisahan etanol dari zat pelarutnya.

Pada proses distilasi akan dihasilkan etanol dengan kadar 80-95%. Etanol ini disebut dengan etanol hidrat dan dapat digunakan sebagai bahan bakar, akan tetapi etanol hidrat tidak dapat digunakan sebagai bahan pencampur pada BBM karena perlu dilakukan pemurnian etanol hingga kadar 99,99%. Etanol jenis ini disebut dengan etanol absolut. Pembuatan etanol absolut dapat menggunakan proses adsorpsi atau dengan metode penambahan senyawa anhidrat untuk menyerap kandungan air sisa pada etanol hidrat.