Makalah Singkong Sebagai Bioetanol yang Prospek

BIOETANOL UBIKAYU SEBAGAI SALAH SATU ALTERNATIF SUMBER ENERGI

Disusun oleh:

Nining Rahayu            (H0712138)

 Kelas  : Agrofuel AT 3-B

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2013

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

      Seiring meningkatnya kemajuan peradaban dunia, dimana ketergantungan akan energi semakin meningkat. Permasalahan krisis energi yang dihadapi negara-negara dunia tak terkecuali Indonesia, menunggu untuk dapat segera diselesaikan. Seperti yang kita ketahui, hampir seluruh pemakaian energi (mencapai 90%) menggunakan energi yang tak terbaharukan (dipasok dari bahan bakar fosil), padahal jika terus menggunakan sumber energi yang tak terbaharukan ini, dapat diprediksi, dunia akan mengalami krisis energi dalam jangka setengah abad ini. Untuk menjawab permasalahan itu, diperlukannya pengembangan sumber energi terbaharukan agar mampu menjamin keberlangsungan energi dunia. Jawaban alternatif tersebut dapat dipecahkan melalui pengembangan biofuel khususnya etanol, dimana etanol merupakan bahan kimia yang diproduksi dari bahan baku tanaman yang mengandung karbohidrat (pati) seperti ubi kayu, ubi jalar, jagung, sorgum, beras, ganyong dan sagu. Bahan baku lain-nya adalah tanaman atau buah yang mengandung gula seperti tebu, nira, buah mangga, nenas, pepaya, anggur, lengkeng, dll.

      Bahan baku tersebut merupakan tanaman pangan yang biasa ditanam rakyat hampir di seluruh wilayah Indonesia, sehingga jenis tanaman tersebut merupakan tanaman yang potensial untuk dipertimbangkan sebagai sumber bahan baku pembuatan bioethanol. Namun dari semua jenis tanaman tersebut, ubi kayu merupakan tanaman yang paling optimal untuk prospek pembuatan bioetanol. Selain itu pertimbangan pemakaian ubi kayu sebagai bahan baku proses produksi bioetanol juga didasarkan pada pertimbangan ekonomi. Pertimbangan ekonomi tersebut bukan saja meliputi harga produksi tanaman sebagai bahan baku, tetapi juga meliputi biaya pengelolaan tanaman, biaya produksi pengadaan bahan baku, dan biaya bahan baku untuk memproduksi setiap liter etanol.

B.     Masalah

1.                 Bagaimana cara mempertahankan keberlangsungan energi tanpa harus bergantung dengan sumber energi  tak terbaharukan?

2.      Bagaimana cara mengembangkan bioetanol dari singkong dengan baik?

C.     Tujuan

      Adapun tujuan dibuatnya makalah mengenai pengembangan ubi kayu sebagai bioetanol adalah sebagai berikut :

1.      Membuat alternatif energi melalui bioetanol dengan bahan baku ubi kayu

2.      Mengenal varietas ubi kayu yang potensial menjadi bahan baku pembuatan etanol.

3.      Mengembangkan pemakaian diversifikasi energi lewat bioetanol ubi kayu.

D.    Manfaat

1.      Menciptakan ketahanan energi nasional melalui bioetanol ubi kayu.

2.      Meningkatkan pendapatan petani ubi kayu.

3.      Membuat lapangan pekerjaan bagi pengelolaan bioetanol ubi kayu.

BAB II

PEMBAHASAN

            Singkong merupakan tanaman yang sudah dikenal lama oleh petani Indonesia, walaupun bukan tanaman asli Indonesia, namun tanaman singkong di Indonesia dapat tumbuh subur meski tidak dilakukan perawatan yang intensif. Singkong pertama kali didatangkan oleh pemerintah kolonial Belanda pada awal abad ke-19 dari Amerika Latin. Singkong dapat bertahan hidup di berbagai jenis tanah dan tumbuh optimal pada tanah yang subur, beraerasi baik, ph 5.5 – 6.5. Suhu rata-rata lebih dari 25-30˚C dengan curah hujan diatas 760-1.015 mm/tahun (Ranola 2009). Produktifitas singkong di tingkat petani 14,3 – 18,8 to/ha, walaupun data dari pusat penelitian melaporkan bahwa produktifitasnya bisa mencapai 30-40 ton/ha. Singkong sebagai bahan biofuel disarankan berasal dari varietas yang memiliki sifat sebagai berikut : berkadar pati tinggi, potensi hasil tinggi, tahan cekaman biotik dan abiotik, fleksibel dalam usaha tani dan umur panen.

            Teradapat karakteristik internal etanol yang menyebabkan pengunaan etanol pada mesin lebih baik daripada bensin. Etanol memiliki angka research octane 108.6 dan motor octane 89.7. Angka tersebut (terutama research ocatane) melampaui nilai maksimal yang mungkin dicapai oleh bensin (research octane 88 dan umumnya motor octane lebih rendah daripada research octane)  walaupun setelah ditambahkan zat aditif tertentu. Angka oktan adalah sifat ketahanan bahan bakar untuk tidak terbakar sendiri karena tekanan atau suhu (Mardono dalam Duryatmo 2013).

            Etanol memiliki satu molekul OH dalam susunan molekulnya. Oksigen yang berikatan di dalam molekul etanol tersebut membantu penyempurnaan pembakaran antara campuran udara dan bahan bakar di dalam silinder. Ditambah dengan rentang keterbakaran  (flammability) yang lebar, yakni 4.3 – 19 vol% (dibandingkan dengan gasoline yang memiliki rentang keterbakaran 1.4 – 7.6 vol%), pembakaran campuran udara dan bahan bakar etanol menjadi lebih baik. Hal ini dipercaya sebagai faktor penyebab relatif rendahnya emisi CO dibandingkan dengan pembakaran udara dan bensin , yakni sekitar 4%. Etanol juga memiliki panas penguapan yang tinggi , yakni 842 kJ/kg (Giancoli 1998 dalm Yakinudin 2010). Tingginya panas penguapan ini menyebabkan temperatur puncak di dalam silinder akan lebih rendah pada pemabakaran etanol dibandingkan dengan bensin.

            Teknik pengolahan singkong menjadi etanol secara sederhana dapat dengan mudah diterapkan pada masyarakat umum karena membutuhkan peralatan yang sederhana. Proses pengolahan singkong segar  berlangsung sebagai berikut :

1.      Kupas singkong segar sebanyak 50 kg, kemudian di cuci dan di giling dengan mesin penggiling. Kemudian saring hasil penggilingan untuk memperoleh bubur singkong. Masukkan bubur singkong ke dalam drum yang terbuka penuh bagian atasnya dan tambahkan air 40-50 liter dan aduk sambil dipanasi diatas perapian.

2.      Tambahkan 1,5 ml enzim alfa-amilase kemudian panaskan selama 30-60 menit pada suhu sekitar 90˚C. Dinginkan hingga suhu menjadi 55-60˚C kemudian tambahkan 0,9 ml enzim gluko-amilase dan dijaga temperatur pada kisaran 55-60˚C selama 3 jam, lalu dinginkan hingga suhu dibawah 35˚C.

3.      Tambahkan 1 gr ragi roti, urea 65 gr, dan NPK 14 gr. Biarkan selama 72 jam dalam keadaan tertutp tetapi tidak rapat agar gas CO₂ yang terbentuk bisa keluar.

4.      Pindahkan cairan yang mengandung 7-9% bioetanol itu kedalam drum lain yang di desain sebagai penguap (evaporator). Masak di atas perapian hingga uapnya keluar menuju alat destilasi. Nyalakan aliran air di kondensator (pengembun) uap bioetanol. Tahan temperatur bagian atas kolom destilasi pada suhu 79˚C ketika cairan bioetanol mulai keluar. Fraksi bieoetanol 90-95% akan berhenti mengalir secara perlahan-lahan (Yakinudin 2010).

            Mesin pembangkit listrik dengan bahan bakar bioetanol bisa menghasilkan tenaga listrik berkekuatan 110-120 volt. Empat liter etanol hidrasi bisa membangkitkan tenaga listrik selama 1 jam. Menurut Bernardo Ospina dalam Sinar tani 2010, bila masyarakat pedesaan menyediakan 3-5 ha lahan untuk menanam ubi kayu, etanol yang dihasilkan bisa memberi aliran listrik selama 6 jam sehari sepanjang tahun (Sinartani 2010).

BAB III

PENUTUPAN

A.    Kesimpulan

            Kesimpulan dalam penyusunan makalah ini dapat dirangkum dalam poin-poin sebagai berikut :

1.      Singkong dapat bertahan hidup di berbagai jenis tanah dan tumbuh optimal pada tanah yang subur, beraerasi baik, ph 5.5 – 6.5. Suhu rata-rata lebih dari 25-30˚C dengan curah hujan diatas 760-1.015 mm/tahun.

2.      Singkong sebagai bahan Fuel Grade Ethanol (FGE) disarankan berasal dari varietas yang memiliki sifat sebagai berikut : berkadar pati tinggi, potensi hasil tinggi, tahan cekaman biotik dan abiotik, dan fleksibel dalam usaha tani dan umur panen.

3.      Untuk rasio campuran etanol dan bensin mencapai 60:40% , tercatat peningkatan efisiensi hingga 10%.

B.     Saran

            Penggunan etanol dari singkong sebagai alternatif energi perlu di dukung serius. Pemeliharaan secara intens tanaman singkong di tingkat petani perlu di galakkan agar terciptanya produksi yang melimpah sehingga mampu menghasilkan banyak etanol agar terciptanya kemandirian energi nasional.

DAFTAR PUSTAKA

Duryatmo, Sardi.2013. Bisnis Singkong dari Halaman Rumah. http://einfo.page.tl diakses pada  24 Oktober  2013.

Ranola et al.,. 2009. Enchancing The Viability of Cassava Feedstock for Bioethanol In The Philipphines. Jurnal ISSAAS. (online) Vol. 15, No. 2:147 -158, (http://www.issaas.org/journal, diakses pada 23 Oktober 2013).

Tim penyusun. 2010. 100% Bioetanol Ubikayu Untuk Mobil. Sinartani edisi 13-19 Januari 2010,   No.3337 Tahun XL, hal 22.

Yakinudin, Andal. 2010. Bioetanol Singkong Sebagai Sumber Bahan Bakar Terbaharukan dan Solusi untuk Meningkatkan Penghasilan Petani Singkong. IPB. (online). (http://www.ipb.ac.id, diakses pada 16 Oktober 2013).