i
APLIKASI BIOTEKNOLOGI DI BIDANG ENERGI
MAKALAH
Untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Bioteknologi yang dibimbing oleh Arif Mustaqim, M.Si
Oleh Kelompok 5
Ula Uyun ua!a
"#$%&'#5(&)%*
Mayudha +rayuga
"#$%&'#5(&&*
Beta -arasati
"#$%&'#5(&$&*
JURUSAN TADRIS BIOLOGI FAKULTAS TARBIYAH DAN ILMU KEGURUAN INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI TULUNGAGUNG Oktober 2017
KATA KATA PENGAN PE NGANT TAR
iada kata yang pantas pertama kali diu/apan selain u/apan syukur kepada A--A0 S1 dengan u/apan Alhamdulillahirrabil’aalamin u/apan Alhamdulillahirrabil’aalamin yang mana kita telah diberi diberi nikmat nikmat yang yang luar luar biasa biasa dan dengan dengan petun petun2uk 2uknya nya sehing sehingga ga kita kita dapat dapat menyelesaika menyelesaikan n makalah makalah tepat dengan 3aktunya. 3aktunya. Shala3at Shala3at serta salam tidak lupa kami kami u/apka u/apkan n kepada kepada bagind bagindaa nabi nabi Muhamm Muhammad ad SA1 SA1. serta serta para para keluar keluarga, ga, sahaba sahabat, t, tabi4i tabi4in n dan para para pengik pengikutn utnya ya dan dengan dengan itu kita kita selalu selalu menant menantikan ikan syafa4atnya kelak di hari pembalasan. +ada kesempatan yang sangat baik ini kami menyusun sebuah makalah yang yang ber2ud ber2udul ul A!"#k$%# Sebelumnyaa kami A!"#k$%# B#otek&o"o B#otek&o"o'# '# D#b#($&' D#b#($&' E&er'#)* Sebelumny mengu/apkan terimakasih kepada. #. ektor ektor 6A67 ulun ulungag gagung ung 8r. 8r. Maftukh Maftukhin, in, M.+d yang telah memberik memberikan an kesempatan kepada kami untuk bela2ar di kampus ter/inta ini. %. 8ose 8osen n mata mataku kuli liah ah Biot Biotek ekno nolo logi gi Arif Arif Must Mustaq aqim im,, M.Si M.Si yang yang tela telah h memberikan keper/ayaan kepada kami untuk menyusun makalah ini. (. eman9teman eman9teman yang ikut ikut membantu membantu dalam dalam pembuatan pembuatan makalah makalah ini. 8engan 8engan amanat itu kami akan memberikan hasil yang terbaik untuk makalah ini. +enyusun menyadari bah3a dalam penyusunan makalah ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, penyusun sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak untuk menge:aluasi makalah ini. +enyusun berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat untuk semuanya.
ulungagung, ulungagung, Oktober %&#$
im penyusun
ii
KATA KATA PENGAN PE NGANT TAR
iada kata yang pantas pertama kali diu/apan selain u/apan syukur kepada A--A0 S1 dengan u/apan Alhamdulillahirrabil’aalamin u/apan Alhamdulillahirrabil’aalamin yang mana kita telah diberi diberi nikmat nikmat yang yang luar luar biasa biasa dan dengan dengan petun petun2uk 2uknya nya sehing sehingga ga kita kita dapat dapat menyelesaika menyelesaikan n makalah makalah tepat dengan 3aktunya. 3aktunya. Shala3at Shala3at serta salam tidak lupa kami kami u/apka u/apkan n kepada kepada bagind bagindaa nabi nabi Muhamm Muhammad ad SA1 SA1. serta serta para para keluar keluarga, ga, sahaba sahabat, t, tabi4i tabi4in n dan para para pengik pengikutn utnya ya dan dengan dengan itu kita kita selalu selalu menant menantikan ikan syafa4atnya kelak di hari pembalasan. +ada kesempatan yang sangat baik ini kami menyusun sebuah makalah yang yang ber2ud ber2udul ul A!"#k$%# Sebelumnyaa kami A!"#k$%# B#otek&o"o B#otek&o"o'# '# D#b#($&' D#b#($&' E&er'#)* Sebelumny mengu/apkan terimakasih kepada. #. ektor ektor 6A67 ulun ulungag gagung ung 8r. 8r. Maftukh Maftukhin, in, M.+d yang telah memberik memberikan an kesempatan kepada kami untuk bela2ar di kampus ter/inta ini. %. 8ose 8osen n mata mataku kuli liah ah Biot Biotek ekno nolo logi gi Arif Arif Must Mustaq aqim im,, M.Si M.Si yang yang tela telah h memberikan keper/ayaan kepada kami untuk menyusun makalah ini. (. eman9teman eman9teman yang ikut ikut membantu membantu dalam dalam pembuatan pembuatan makalah makalah ini. 8engan 8engan amanat itu kami akan memberikan hasil yang terbaik untuk makalah ini. +enyusun menyadari bah3a dalam penyusunan makalah ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, penyusun sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak untuk menge:aluasi makalah ini. +enyusun berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat untuk semuanya.
ulungagung, ulungagung, Oktober %&#$
im penyusun
ii
DAFTAR ISI
KATA KATA PENGAN PE NGANT TAR DAFTAR ISI BAB I
+
PENDAHULUAN
#
A. -atar Belakang
#
B. umusan Masalah ;. u2uan u2uan +enulisan
% %
BAB II
+
(
PEMBAHASAN
A. Bioteknologi dan Bioenergi
(
B. Ma/am9ma/am
)
;. Manfaat bioteknologi dalam Bidang
#(
8. Aplikasi Bioteknologi dalam Bidang
#(
BAB III
1,
+
PENUTUP
A* Kesimpulan
#'
B* Saran
#=
DAFTAR PUSTAKA
iii
#
BAB I PENDAHULUAN
+ada Bab 6 ini diuraikan #* latar belakang, %* rumusan masalah, dan (* tu2uan penulisan yang dipaparkan diba3ah ini.
A* L$t$r Be"$k$&'
Se/ara terus menerus, kebutuhan akan penggunaan energi terus meningkat karena adanya kenaikan industrialisasi dan populasi. Sumber dasar energi ini adalah minyak bumi, gas alam, batubara, tenaga air dan nuklir. +enggunaan energi dengan menggunakan minyak bumi berdasarkan bahan bakar berdampak pada lingkungan seperti polusi udara yang di/iptakan oleh penggunaan dari minyak solar. pembakaran minyak bumi diesel yang merupakan sumber utama gas rumah ka/a ">K*. Selain emisi ini, minyak solar 2uga sumber utama kontaminan udara lainnya termasuk 7O?, SO?, ;O, partikulat dan senya3a organik yang mudah menguap yang berdampak pad iklim sehingga dibutuhkan analisis organisme yang berpotensi dalam menghasilkan bioenergi. 0al ini mendukung perkembangan energi alternatif dan sumber energi terbaharukan. Sampai saat ini, dunia mengkonsumsi energi sekitar #5 1 "tera3att* per tahun dan hanya $,'@ nya didapatkan dari sumber energi terbaharukan. +adahal, daya total sinar matahari pada permukaan bumi setiap tahunnya sekitar '5.&&&. +engantian bahan bakar fosil dengan sumber energi terbaharukan diturunkan dari matahari seperti energi angin, sinar matahari, air, atau biomassa. Sumber energi ini memiliki energi yang lebih rendah, tidak dapat dikontrol dengan menghidupkan dan mematikan saklar, dan sebagian besar 2auh lebih mahal dari bahan bakar fosil#. Kepadatan energi yang tinggi, kemudahan bertransportasi, dan penyimpanan transportasi bahan bakar minyak /air men2adikan pengelola kesulitan untuk menggantikannya dengan sumber energi terbaharukan se/ara komersial.
1
Anonimous, Stascal Review of World Energy June. 2011
Bioteknologi
adalah
aplikasi
dari
metode
s/ientifi/
untuk
memanipulasi sel atau organisme hidup untuk tu2uan praktis. Selain itu, substansinya
untuk
membuat,
memodifikasi,
memperbaiki
atau
mengembangkan sesuatu untuk tu2uan tertentu. erkadang, melibatkan pengenalan gen baru yang menghasilkan kombinasi gen baru. Bioteknologi merupakan kumpulan peralatan yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti peningkatan genetik :arietas tanaman dan populasi he3an terhadap kenaikan yield nya atau karakteristik genetik dan konser:asi sumber daya genetik. Saat ini kontribusi dan aplikasi bioteknologi telah dapat diterapkan pada produksi bioenergi seperti produksi biomassa dan kon:ersi dari biomassa untuk generasi pertama atau biofuel /air pada generasi kedua, selain produksi biodiesel dari mikroalga dan produksi biogas B* R-.-%$& M$%$"$/ #. Bagaimana pengertian Bioteknologi dan Bioenergi %. Apa Sa2a Ma/am9ma/am
BAB II PEMBAHASAN A* B#otek&o"o'# ($& B#oe&er'#
2
Se/ara
umum,
bioteknologi
adalah
bidang
yang
melibatkan
penggunaan sistem biologi atau organisme hidup untuk menghasilkan produk atau proses pengembangan yang pada akhirnya dapat menguntungkan manusia.% Berikut ini adalah beberapa definisi yang paling umum digunakan dari bioteknologiD 9
+enggunaan organisme hidup "khususnya mikroorganisme* dalam
9
industri, pertanian, medis dan aplikasi bioteknologi lainnya Aplikasi dasar dan praktek dari teknik dan teknologi untuk sains
9 9
kehidupan +enggunaan proses biologi untuk menghasilkan produk +roduksi dari rekayasa genetika organisme atau pembuatan produk dari
9
rekayasa genetika suatu organisme +enggunaan organisme hidup atau produk yang dihasilkan oleh organisme tersebut untuk membuat atau memodifikasi substansi. Bioteknologi men/akup teknik 87A rekombinan "teknik genetika* dan
9
teknologi hibridoma. Seperangkat teknikbiologi yang dikembangkanmelalui penelitiandasar
9
dan terapanuntukpenelitian dan pengembangan produk +enggunaan dari proses selular dan biomolekuler untuk meme/ahkan
9
masalah dan membuat produk yang berguna +roses industrial yang men/akup penggunaan sistem biologi untuk membuat antibodi monoklonal rekayasa genetikaproteinrekombinan Bioteknologi merupakan kumpulan peralatan yang dapat digunakan
untuk berbagai keperluan seperti peningkatan genetik :arietas tanaman dan populasi he3an terhadap kenaikan yield nya atau karakteristik genetik dan konser:asi sumber daya genetik. Saat ini kontribusi dan aplikasi bioteknologi telah dapat diterapkan pada produksi bioenergi seperti produksi biomassadan kon:ersi dari biomassa untuk generasi pertama atau biofuel /air pada generasi kedua, selain produksi biodiesel dari mikroalga dan produksi biogas (. Bioenergi adalah energi yang diperoleh dari biomassa sebagai fraksi produk biodegradasi, limbah, dan residu dari pertanian "berasal dari nabati dan he3ani*, industri kehutanan dan terkait, dan sebagian ke/il biodegradasi dari 2
Khan, 6. et.al. Impact Of Brand Related Attributes On Purchase Intentions Of Customer. A Study About Costumer,2!2 3
Ruane, et.al, Bioenergy And The Potenal Contriuon !f Agricultural Biotechnologies "n #evelo$ing Countries Science #irect Biomas & Bioenergy. 2010
3
limbah industri dan kota "AO*. Bioenergi berperan penting pada pen/apaian target dalam menggantikan petroleum didasarkan pada bahan bakar transportasi
dengan
bahan
bakar
alternatif
dan
pereduksian
emisi
karbondioksida dalam 2angka pan2ang. Berbagai sumber biomassa dapat digunakan untuk menghasilkan bioenergi berbagai bentuk. ;ontohnya, makanan, serat dan kayu sebagai residu dari sektor industri, energi dan rotasi pendek tanaman dan limbah pertanian, dan hutan dan hutan pertanian "a"roforestry* sebagai residu dari sektor kehutanan dimana seluruhnya dapat digunakan untuk menghasilkan listrik, panas, gabungan panas dan tenaga, dan bentuk9bentuk bioenergi. Bioenergi modern bergantung pada kon:ersi teknologi yang efisien untuk aplikasi skala rumah tangga, usaha ke/il, dan industri. 6nput biomassa padat atau /air dapat diproses untuk men2adi energi yang lebih nyaman. 6ni termasuk biofuel yang solid "misalnya kayu bakar, serpihan kayu, pellet, arang, dan briket*, biofuel gas "biogas, >as sintesis, hidrogen*, dan biofuel /air "misalnya bioetanol, biodiesel*.
B* M$3$.4.$3$. E&er'# Menurut Campbell, Reece, dan Mitchell, energi adalah kemampuan
untuk mengatur ulang materi.
4
Salah satu pemanfaatan energi angin ini dapat Anda lihat pada kin/ir angin. 7amun, /ontoh pada kin/ir angin ini /ukup klasik karena sudah dilakukan se2ak a3al penggunaan energi angin. Untuk /ontoh modernnya yaitu dapat Anda lihat pada pembangkit listrik tenaga angin dan 2uga air pompa.
G$.b$r 1*1 #incir an"in pemban"$it listri$
>enerator turbin angin, turbin angin ataupun pompa angin merupakan mesin energi angin yang saat ini dapat Anda ketahui. Membahas mengenai pengertian energi angin dan 2uga /ontoh9/ontohnya dalam kehidupan nyata memang sangat menarik. 8engan ini Anda dapat mengetahui betapa berharga dan bermanfaatnya angin yang biasa Anda temui. +emanfaatan energi angin tidak hanya diterapkan pada masa9masa modern sa2a, tetapi sudah dimanfaatkan se2ak 2aman dahulu. Kin/ir angin bahkan dapat memompa air, menggiling gandum dan 2uga menghasilkan listrik se2ak 2aman dahulu. Bahkan energi angin ini ditemukan dapat menghasilkan listrik yaitu pada a3al abad yang ke9%&. Kin/ir angin tersebut digunakan untuk memompa air lalu ter/iptalah listrik yang siap untuk dimanfaatkan. 0ingga akhirnya metode kin/ir angin penghasil listrik ini diterapkan di seluruh dunia. Kin/ir angin dulunya 2uga dimanfaatkan untuk memompa air yang digunakan untuk mengairi pertanian dan 2uga peternakan.
5
G$.b$r* 1*2 #incir Air Pemban"$it %istri$
+opularitas
pemanfaatan
energi
angin
semakin
hari
semakin
meningkat, bahkan sampai saat ini. +emanfaatan energi angin ini tidak selamanya meningkat se2ak a3al kemun/ulannya, bahkan sempat mengalami naik turun. Ketika harga BBM naik maka energi angin ini banyak dimanfaatkan, begitu 2uga sebaliknya. Eika harga BBM turun maka pemanfaatan turbin tersebut berkurang atau menurun.
Biofuel adalah sebutan untuk bioetnol saat ini. Bio9etanol adalah bahan bakar berbasis alkohol yang terbuat dari gula dan pati ditemukan dalam 2agung, sorgum bi2i9bi2ian dan gandum oleh fermentasi dan proses penyulingan. Bioetanol dapat dihasilkan dari ubi kayu dan ubi 2alar serta tebu, dimana tanaman tersebut merupakan salah satu komoditi unggulan dari pro:insi -ampung. 7amun permasalahan yang sama untuk pemanfaatannya men2adi bioetanol, yaitu penggunaan bahan dasar yang masih men2adi bahan baku untuk keperluan produk sektor non energi, seperti ubi kayu untuk pembuatan tepung tapioka dan tebu sebagai bahan dasar pembuatan gula putih.
6
G$.b$r 1* Pen""unaan Biofuel pada bahan ba$ar mesin pesa&at
35 B#o.$%%$
Biomassa adalah bahan organik yang dihasilkan melalui proses fotosintetik, baik berupa produk maupun buangan. Selain digunakan untuk tu2uan primer yaitu serat, bahan pangan, pakan ternak, minyak nabati, bahan bangunan dan sebagainya, biomassa 2uga digunakan sebagai sumber energi "bahan bakar*. +ada umumnya digunakan sebagai bahan bakar adalah biomassa yang nilai ekonomisnya rendah atau merupakan limbah setelah diambil produk primernya.
G$.b$r 1*8. Biomassa sumber ener"i
7
(5 Geot/er.$"
Sebagai daerah :ulkanik, 3ilayah 6ndonesia sebagian besar kaya akan sumber energi panas bumi. Ealur gunung berapi membentang di 6ndonesia dari u2ung +ulau Sumatera sepan2ang +ulau Ea3a, Bali, 7, 7B menu2u Kepulauan Banda, 0almahera, dan +ulau Sula3esi. +an2ang 2alur itu lebih dari $.5&& km dengan lebar berkisar 5&9%&& km dengan 2umlah gunung api baik yang aktif maupun yang sudah tidak aktif ber2umlah #5& buah.
G$.b$r 1*9 'ner"i Panas Bumi
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan di sepan2ang 2alur itu, terdapat %#$ daerah prospek panas bumi. +otensi energi panas bumi total adalah #=.5' M1 dengan rin/ian di +ulau Ea3a '.#&& M1, +ulau Sumatera ).''5 M1, dan sisanya tersebar di +ulau Sula3esi dan kepulauan lainnya. Sumber panas bumi yang sudah dimanfaatkan saat ini adalah '&( M1. Biasanya data energi panas bumi dapat dikelompokkan ke dalam data energi /adangan dan energi sumber.
Sumber energi yang paling banyak di bumi adalah matahari. Matahari adalah (he )reat *other . Semua kehidupan di bumi mungkin dianggap sebagai per3u2udan sementara dari aliran atau pan/aran yang ia menuangkan
8
pada permukaan planet. 0al ini memungkinkan tanaman hi2au untuk mensintesis gula dan pati dari air di dalam tanah dan dari gas karbon dioksida di atmosfer. Sehingga membuat kemungkinan mun/ulnya semua bentuk lain dari kehidupan di bumi dengan memproduksi makanan penting. Kami makan sinar matahari gula, roti dan daging, membakar sinar matahari 2uta tahun yang lalu di batubara dan minyak, memakai sinar matahari di 3ol dan katun. Sinar matahari membuat angin dan hu2an, musim panas dan musim dingin tahun dan ges.
%$
G$.b$r 1*; 'ner"i panas matahari
enaga surya dapat digunakan untukD 9
Menghasilkan listrik menggunakan sel surya
9
Menghasilkan listrik menggunakan pembangkit tenaga panas surya
9
Memanaskan gedung, se/ara langsung
9
Memanaskan gedung, melalui pompa panas
9
Memanaskan makanan, menggunakan o:en surya.
9
'5 E&er'# Ge"o.b$&'
Ombak atau gelombang laut, digunakan untuk pembangkit tenaga listrik.
Karena air ribuan kali lebih berat dari udara, maka aliran air yang pelan pun dapat menghasilkan se2umlah energi yang besar. Air merupakan sumber energi yang murah dan relatif mudah didapat, karena pada air tersimpan energi potensial "pada air 2atuh* dan energi kinetik "pada air mengalir*. enaga air " +ydropo&er * adalah energi yang diperoleh dari air yang mengalir.
G$.b $r 1*7 Pemanfaatan "elomban" laut menadi ener"i
G$.b$r 1*, Pemanfaatan pasan" air pendun"an seba"ai pemban"$it ener"i listri$
10
Or'$&#%.e :$&' ber!er$& ($"$. B#otek&o"o'#
Bioteknologi di bidang energy ini memanfaatkan bagian9bagian dari organisme hidup. Organisme9organisme yang dapat digunakan ada berma/am9ma/am, sebagai /ontohnya adalah pemanfaatan mikroalga sebagai biofuel maupun biodiesel sebagai energy terbarukan yang akan menggantikan peranan dari bahan bakar minyak yang selama ini berasal dari fosil. ;ontoh dari aplikasi bioteknologi di bidang energy adalah pemanfaatan beberapa spe/ies mi/roalga dan bakteri yang mampu menghasilkan miyak sebagai bahan bakar terbarukan atau biodiesel. Beberapa organisme yag telah diteliti dan dapat menghasilkan minyak adalah Chlorella protothecoides, *ycrocytis aeru"inosa, dan beberapa 2enis yeast.
* A!"#k$%# B#otek&o"o'# ($"$. B#($&' E&er'#
Aplikasi dari Bioteknologi dalam bidang
%$Biogas
adalah /ampuran beberapa gas
hasil fermentasi atau
dekomposisi bahan organik dalam kondisi anaerob. >as yang dominan dihasilkan adalah metana ";0)* dan karbon dioksida ";O%*. 8alam 1ikipedia.org disebutkan bah3a, Biogas merupakan gas yang dihasilkan oleh akti:itas anaerobik atau fermentasi dari bahan9bahan organik termasuk di antaranyaF kotoran manusia dan he3an, limbah domestik "rumah tangga*, sampah biodegradable atau setiap limbah organik yang biodegradable dalam kondisi anaerobik. I&%t$"$%# B#o'$% $5 Pr#&%#! Tek&o"o'# B#o'
%$+ada
prinsipnya,
teknologi
biogas
memanfaatkan fermentasi bahan organik
adalah
teknologi
oleh bakteri
yang
anaerob yang
menghasilkan gas metana. >as metana adalah gas yang mengandung satu atom ; dan empat atom 0 yang memiliki sifat mudah terbakar. >as metana yang dihasilkan kemudian dapat dibakar sehingga panaspun dapat dihasilkan. Sifat gas ini tidak ber3arna, tidak berbau dan sangat /epat menyala. Menurut
11
8irektorat Eenderal ++0+98epartemen +ertanian "%&&*, # m( biogas setara denganD -+>D &,) Kg Minyak anahD &,% -tr Minyak solarD &,5% -tr BensinD &,'& -tr Kayu bakarD (,5& Kg b5 Je&#% P$br#k
Biogas Eenis +abrik biogas dapat dilihat dari konstruksi dan bahan baku. 8alam hal konstruksi, se/ara umum, pabrik biogas diklasifikasikan men2adi dua 2enisD 9
Kubah tetap D Kubah tetap merupakan konstruksi yang memiliki :olume
9
tetap sehingga produksi gas akan meningkatkan generator tekanan. 8rum mengambang D 8rum mengambang berarti ada bagian pada pabrik yang dapat dipindahkan untuk menyesuaikan diri dengan peningkatan
pembangkit tekanan. 35 Pro%e% Pe.b-$t$& B#o'$% Bangunan utama dari instalasi biogas adalah digester, yang berfungsi untuk menampung gas metan hasil perombakan bahan bahan organik oleh bakteri. Eenis digester yang paling banyak digunakan adalah model /ontinuous feeding dimana pengisian bahan organiknya dilakukan se/ara kontinu setiap hari. -okasi yang akan dibangun sebaiknya dekat dengan kandang sehingga kotoran ternak dapat langsung disalurkan kedalam digester. 8isamping digester harus dibangun 2uga penampung sludge "lumpur* dimana slugde tersebut nantinya dapat dipisahkan dan di2adikan pupuk organik padat dan pupuk organik /air.
Berikut adalah /ara pembuatan biogas dari kotoran ternak.
12
#* Men/ampur kotoran sapi dengan air sampai terbentuk lumpur dengan perbandingan #D# pada bak penampung sementara. %* Mengalirkan lumpur kedalam digester melalui lubang pemasukan. +ada pengisian pertama kran gas yang ada diatas digester dibuka agar pemasukan lebih mudah dan udara yang ada didalam digester terdesak keluar. +ada pengisian pertama ini dibutuhkan lumpur kotoran sapi dalam 2umlah yang banyak sampai digester penuh. (* Melakukan penambahan starter "banyak di2ual dipasaran* sebanyak # liter dan isi rumen segar "bagian usus* dari rumah potong he3an "+0* sebanyak 5 karung untuk kapasitas digester (,5 9 5,& m% . Setelah digester penuh, kran gas ditutup supaya ter2adi proses fermentasi. )* Membuang gas yang pertama dihasilkan pada hari ke9# sampai ke9' karena yang terbentuk adalah gas ;O%. Sedangkan pada hari ke9#& sampai hari ke9#) baru terbentuk gas metan ";0)* dan ;O% mulai menurun. +ada komposisi ;0) 5)@ dan ;O% %$@ maka biogas akan menyala. 5* +ada hari ke9#) gas yang terbentuk dapat digunakan untuk menyalakan api pada kompor gas atau kebutuhan lainnya. Mulai hari ke9#) ini kita sudah bisa menghasilkan energi biogas yang selalu terbarukan. b5 B#oet$&o"
Bioetanol "bioethanol* merupakan etanol "etil alkohol* yang proses produksinya menggunakan bahan baku alami dan proses biologis, berbeda dengan etanol sintetik yang diperoleh dari sintesis kimia3i senya3a hidrokarbon. rade <* dengan tingkat kemurnian ==.5@ Bahan baku yang digunakan untuk produksi bioetanol terbagi men2adi D 15 G-"$ <'"-3o%e5
>ula "glukosa* merupakan bentuk bahan baku yang paling sederhana dengan rumus kimia ; 0#%O, berbeda dengan pengertian gula sehari9hari yang mengandung sukrosa, laktosa dan fruktosa.
13
>ula dapat diperoleh dari tebu "sugar/ane* melalui hasil sampingan produksinya berupa tetes "molases*. Sebagai bahan baku bioetanol, glukosa dapat langsung digunakan dalam proses peragian. 25 P$t# <%t$r3/5
+ati banyak ditemukan pada 2agung, singkong, sagu dan beragam makanan pokok manusia yang mengandung karbohidrat. umus kimia dari pati adalah ";0#&O5*n dengan 2umlah n antara )& G (.&&&. Sebagai bahan baku bioetanol, pati membutuhkan proses untuk meme/ah ikatan kimianya men2adi glukosa. +roses
yang
umum
dilakukan
adalah
dengan
penambahan
en!im amylase untuk menghidrolisis men2adi glukosa. +enggunaan bahan pati sebagai bahan baku bioetanol se/ara umum akan bersaing dengan /adangan pangan bagi manusia, yang pada akhirnya akan meningkatkan harga bahan pangan.
5 Se"-"o%$ <3e""-"o%e5
Selulosa
merupakan
polisakarida
dengan
rumus
kimia
";0#&O5*n ,dengan 2umlah n ribuan hingga lebih dari puluhan ribu, yang membentuk dinding tanaman dan kayu. Selulosa merupakan senya3a organik yang paling banyak 2umlahnya di muka bumi. Sekitar #H( komposisi tanaman adalah selulosa yang tidak ter/erna oleh manusia. Karena tidak bersaing dengan bahan pangan, maka selulosa diperkirakan akan mendominasi bahan baku bioetanol di masa mendatang. Sebagai bahan baku bioetanol, selulosa
14
membutuhkan pengolahan a3al yang lebih intensif dibandingkan dengan bahan baku lain. Untuk melakukan proses hydrolysis "merubah struktur selulosa men2adi glukosa* dapat ditempuh menggunakan penambahan asam yang dilarutkan pada suhu dan tekanan tinggi. +roses tersebut membutuhkan energi yang /ukup besar sehingga net energy gain yang dihasilkan menurun. Selain itu kondisi yang asam akan menggangu proses fermentasi lan2utan, sehingga dibutuhkan proses perantara untuk menetralkan keasaman. Pro%e% Pro(-k%#
Bahan baku harus melalui proses pre9treatment dengan tu2uan untuk meningkatkan kandungan glukosa bahan semaksimal mungkin sebelum memasuki tahap fermentasi. Kandungan glukosa ditingkatkan dengan merubah bentuk gula kompleks "polisakarida* men2adi gula sederhana. +roses pre9treatment sangat bergantung dari tipe bahan baku yang digunakan. +roses produksi bioetanol dilakukan melalui proses fermentasi yang menghasilkan alkohol dengan kadar rendah. +roses fermentasi merubah bahan baku glukosa men2adi alkohol dan residu karbon dioksida. +ada proses tersebut dibutuhkan bantuan ragi sa//haromy/es /ere:isae dengan persamaan kimia sebagai berikutD ;0#%O I % ;0 (;0%O0 J % ;O% +roses fermentasi menghasilkan alkohol dengan kadar maksimal hanya $ G=@ "#5@ 2ika menggunakan strain ragi yang paling tahan alkohol*. Untuk meningkatkan kadar etanol hingga men/apai uel >rade <* ==.5@
dibutuhkan
proses
penyulingan
"distillation*
dan
dehidrasi
"dehydration*. +roses penyulingan akan menghasilkan etanol dengan kadar maksimum
=5.@
dan
tidak
bisa
ditingkatkan
lagi
karena
sifat a!eotrope larutan etanol9air. Untuk meningkatkan konsentrasi etanol hingga men/apai >< dilakukan proses dehidrasi dengan beberapa metode antara lainD !- Aeotropic /istillation +enambahan ben!ene pada larutan alkohol9air untuk menghilangkan sifat larutan a!eotrope. 8ibutuhkan proses tambahan untuk memisahkan ben!ene dari larutan alkohol.
15
2- *olecular Sie0e +enambahan !at adsorbent untuk memerangkap air dari larutan etanol9air. at adsorbent yang 2amak digunakan antara lain !eolite. 8alam proses yang lebih sederhana dapat digunakan kapur gamping ";aO* bubuk yang dilarutkan dalam larutan etanol9air. 1- *embrane Per0aporation +roses per:aporation menggunakan membran porous atau non9 porous untuk memfilter fase gas dari larutan a!eotrope alkohol9air. +roses ini diklaim mengonsumsi energi relatif rendah karena memanfaatkan tekanan dan suhu rendah. Pro(-%e&
0ingga tahun %&&=, Amerika Serikat merupakan negara produsen biofuel terbesar di dunia, yang diikuti oleh Bra!il di posisi kedua. +roduksi bioetanol di Amerika Serikat didominasi oleh bahan baku 2agung dan kedelai, sedangkan proses produksi bioetanol di Bra!il didominasi oleh bahan baku tebu "sugar/ane*, mengingat Bra!il merupakan produsen tebu nomor # di dunia. 8ari data produksi bioetanol %&&$ G %&&=, Bra!il menun2ukkan efisiensi tertinggi dalam pemanfaatan lahan untuk bahan baku bioetanol. Lang berarti dibutuhkan lebih sedikit lahan untuk menghasilkan se2umlah :olume bioetanol.
Pe&''-&$$&
+enggunaan bioetanol sebagai bahan bakar kendaraan bermotor ber:ariasi antara blend hingga bioetanol murni. Bioetanol sering disebut dengan notasi
<#&&, bioetanol #&&@ atau tanpa /ampuran <'5, /ampuran '5@ bioetanol dan bensin #5@ <5, /ampuran 5@ bioetanol dan bensin =5@
+ertamina telah men2ual biopremium "<5* yang mengandung bioetanol 5@ dan premium =5@. Bahan bakar <5 dapat digunakan pada kendaraan yang
16
menggunakan bensin "gasoline* standar, tanpa modifikasi apapun. 7amun, bahan bakar <#5 ke atas atau persentase bioetanol lebih dari #5@ harus memanfaatkan kendaraan dengan tipe le?ible9uel ehi/le. Bra!il sebagai salah satu negara yang menggunakan bioetanol terbesar di dunia, telah mengadopsi bahan bakar <#&&, dimana kandungan bioetanol #&&@. Bioetanol dengan kandungan #&&@ memiliki nilai oktan "o/tane* O7 ## G #%=, yang relatif lebih tinggi dibandingkan bahan bakar premium dengan nilai oktan O7 ''. Karena nilai oktan yang tinggi, bioetanol dapat digunakan sebagai pendongkrak oktan "o/tane booster* untuk bahan bakar beroktan rendah. 7ilai oktan yang lebih tinggi pada bioetanol 2uga berpengaruh positif terhadap efisiensi dan daya mesin. +enggunaan bahan bakar <#& dan <%& memiliki performa "po3er dan for/e* yang lebih baik untuk mesin, seperti ter/antum dalam tabel pengu2ian berikutD
Sayangnya
untuk
menghasilkan po&er dan force yang
lebih
tinggi,
dibutuhkan bahan bakar <%& dalam 2umlah lebih banyak per 2am relatif terhadap +ertama?. Untuk nilai fuel consumption po&er bahan bakar pertama? memberikan hasil yang terbaik diikuti oleh <%& dan <#&. Se/ara umum, pen/ampuran premium dengan bioetanol memberikan dampak yang baik bagi performa mesin. E.#%#
+enggunaan bioetanol 2uga mampu mengurangi emisi gas bera/un ";O dan 0;* yang umum ditemukan pada pembakaran bensin. 0al tersebut disebabkan oleh air9fuel ratio yang lebih baik pada bioetanol sehingga menyebabkan pembakaran bahan bakar yang lebih sempurna. 7amun
17
sayangnya 2ustru emisi 7O? lebih tinggi dibandingkan pembakaran bahan bakar premium.
Selain emisi gas bera/un, emisi karbon dioksida "greenhouse gas* 2uga men2adi perhatian utama dalam pemilihan bahan bakar yang ramah lingkungan. +embakaran bioetanol <#&& akan menghasilkan sekitar #.5 kg gas rumah ka/a, sedangkan pembakaran #&&@ oktana "o/tane* menghasilkan sekitar %.# kg gas rumah ka/a. Menurut data <+A "
8alam bentuk persentase, pembakaran bioetanol "<#&&* mengurangi sekitar )5@ emisi karbon dioksida dibandingkan pembakaran oktana. 7amun perbandingan emisi pembakaran <#& terhadap oktana hanya menghasilkan penghematan sekitar )@, angka yang kurang signifikan untuk mengurangi efek gas rumah ka/a.
18
8alam proses produksi bietanol dari a3al hingga akhir terdapat beberapa tahapan umum yang selalu dilalui yaitu proses produksi bahan baku dan proses produksi bioetanol dari bahan baku. 8alam seluruh rangkaian proses tersebut terdapat siklus energi dan karbon dioksida "2uga biaya* yang terlibat
35 B#o(#e%e"
Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif sebagai pengganti solar yang memiliki prospek di masa yang akan datang. Biodiesel ini nama lain dari fatty a/id methyl ester "AM<* yang berasal dari minyak nabati yang dapat diperbaharui dan mudah diperoleh Keunggulan biodiesel ini antara lain lebih ramah lingkungan karena bersifat biodegradable, emisi polutan hidrokarbon yang tidak terbakar hasil pembakaran lebih rendah daripada solar dan memiliki angka /etane yang lebih tinggi daripada solar. Angka /etane ini menun2ukkan seberapa /epat bahan bakar mesin diesel yang diin2eksikan ke ruang bakar bisa terbakar se/ara spontan setelah ber/ampur dengan udara. Bahan bakar dengan angka /etane yang tinggi akan semakin baik.
19
8engan kesadaran adanya krisis energi, maka pen/arian energi alternatif selain bahan bakar dari minyak bumi semakin gen/ar dilakukan. Berbagai riset mengenai energi alternatif ini banyak dikembangkan. Sebagai bahan baku untuk minyak nabati sebagai sumber biodiesel ini misalnya minyak kelapa, ;+O, minyak kelapa sa3it, minyak ka/ang tanah, dan minyak bi2i bunga matahari. 7amun bahan baku tersebut adalah bahan pangan, sehingga perlu di/ari alternatif lain dari minyak non pangan. Adapun sebagai sumber minyak non pangan yang potensial misalnya adalah minyak 2arak pagar dan minyak kapuk. Memba/a harian Kompas hari ini "Eumat, tanggal #= April %&#(* dalam rubrik 6+enderu3o atau sebenarnya lebih familiar disebut dengan minyak bi2i kepuh sebagai bahan baku untuk biodiesel. 8i2elaskan bah3a rendemen minyak bi2i genderu3o ini lebih tinggi dari bi2i 2arak pagar. Sehingga dalam hal ini lebih menguntungkan dibanding dengan minyak 2arak pagar. Menurut sumber lain yang saya ba/a, sebenarnya asam sterkulat yang terkandung dalam bi2i kepuh ini bersifat unik karena rantai karbonnya memiliki gugus siklopropenoid, sama halnya dengan minyak dari bi2i kapuk. Oleh karena itu perlu tahapan proses untuk membuka /in/in siklopropenoid ini dengan mengkon:ersinya men2adi
asam9asam lemak ber/abang melalui
proses
hidrogenasi. Eadi meskipun potensial sebagai bahan baku biodiesel, namun bi2i genderu3o dan bi2i kapuk ini memiliki kandungan yang berbeda dengan bahan baku lainnya seperti minyak dari bi2i 2arak. Eika minyak yang terkandung dalam bi2i 2arak pagar, memiliki kandungan asam oleat dan asam linoleat yang hampir men/apai =&@, dan komposisi ini mirip dengan ;+O.8alam proses pembuatan biodiesel dari minyak 2arak pagar ataupun ;+O tidak diperlukan tahapan proses hidrogenasi atau proses yang bertu2uan untuk penyusunan ulang dari gugus siklopropenoid dalam asam sterkulatnya, agar dapat memenuhi syarat mutu biodiesel. Eadi pada akhirnya, perlu die:aluasi lagi, sekalipun rendemen minyak bi2i kepuh "genderu3o* lebih tinggi dibanding dengan minyak bi2i 2arak, namun toh kandungan minyaknya yaitu asam sterkulat memiliki sifat yang unik, yang memerlukan tahapan proses lagi untuk dapat memenuhi syarat mutu biodiesel.
20
Pro%e% Pro(-k%# B#o(#e%e"
Se/ara umum proses pembuatan biodiesel ini memerlukan ( tahapan proses yaitu tahap persiapan "pretreatment*, tahap reaksi transesterifikasi, dan tahap pemurnian. 8alam tahap persiapan perlu dilakukan tergantung dari kualitas bahan baku. +roses degummingperlu dilakukan untukpretreatment pada pemurnian minyak. Minyak kasar biasanya masih mengandung kotoran9kotoran "misalnya fosfatida, 3a?, pengotor lainnya* baik yang tidak larut maupun yang larut dalam minyak. Sedangkan pada tahapan reaksi transesterifikasi, minyak ini direaksikan dengan alkohol berupa metanol atau etanol, karena itu disebut dengan metanolisis atau etanolisis. eaksi tersebut sangat lambat sehingga perlu katalis yang berupa asam, basa atau en!im. Katalis basa adalah katalis yang paling baik sehingga banyak menggunakan katalis ini seperti natrium hidroksida, kalium hidroksida, natrium metilat dan kalium metilat. eaksi yang ter2adi adalah antara trigliserida dan alkohol membentuk gliserol "sebagai produk samping* dan ester "biodiesel*. Eadi biodiesel ini adalah metil ester "alkohol yang digunakan metanol* atau etil ester "alkohol yang digunakan adalah etanol*. 8alam tahap pemurnian, adalah pemisahan hasil reaksi. Biodiesel dipisahkan dari gliserol, sisa alkohol dan katalis. Selan2utnya dilakukan penetralan katalis basa dengan asam, pen/u/ian dan pemurnian hasil ester "biodiesel* dari air. I&o>$%# Pro%e% Pro(-k%# B#o(#e%e"
Untuk mendapatkan proses yang paling menguntungkan untuk produksi biodiesel perlu dikembangkan ino:asi proses teknologi dengan melakukan berbagai kemungkinan. entunya hal ini memerlukan riset dan ka2ian dari berbagai hal. Eika digunakan bahan baku tertentu maka kontinyuitas dari bahan baku itu harus diperhatikan. 8an dalam memproduksi suatu produk perlu dilakukan e:aluasi ekonomi yang akan men2adi dasar untuk tahap pengembangan selan2utnya. Meto(e Tr$&%e%ter#6#k$%# I& S#t-
8alam proses produksi biodiesel, selama ini menggunakan metode transesterifikasi kon:ensional. +ada metode ini, bahan baku lebih dahulu diambil
21
minyaknya lalu minyak tersebut daru dikon:ersi men2adi biodiesel. 7amun untuk minyak non
pangan,
dengan asumsi
bah3a minyak
tersebut
memang
diperuntukkan untuk bahan baku biodiesel, maka dapat dilakukan metode transesterifikasi se/ara langsung "in situ*, dari bi2i bahan tersebut. +ada tahap ini proses ekstraksi "pengambilan minyak* dan proses reaksi atau kon:ersi minyak men2adi biodiesel di2adikan satu. 8engan harapan penghilangan satu proses yaitu proses pengambilan minyak dihilangkan maka produk biodiesel yang dihasilkan akan lebih murah. Pro%e% Pro(-k%# B#o(#e%e" Se3$r$ Ko&t#&:- (e&'$& D#%t#"$%# Re$kt#6
+roses produksi biodiesel masih banyak dilakukan se/ara bat/h. 6ni hanya akan menguntungkan 2ika untuk produksi skala ke/il, namun untuk skala besar akan lebih ekonomis 2ika proses dilakukan se/ara kontinyu. 8an agar proses produksi biodiesel lebih efisien, perlu dilakukan usaha untuk mengintegrasikan antara unit reaksi dan unit pemisahan pada satu unit reaksi. 6ni dapat dilakukan dengan menggunakan distilasi reaktif "rea/ti:e distillation*, merupakan alat yang mengkombinasikan antara distilasi dan reaksi dalam satu unit kolom. eaktan diubah men2adi produk pada !ona reaksi dan se/ara simultan dilakukan pemisahan produk, serta pengembalian "re/y/le* sisa reaktan
ke
!ona
tersebut.
8engan
proses
ini
diharapkan
akan
lebih
menguntungkan, karena dua unit proses hanya men2adi satu proses sa2a, produk hasil bisa lebih murni dan kon:ersi lebih tinggi. (5 B#o O#"
Konsumsi minyak bumi semakin meningkat, tetapi potensinya semakin menurun. 0al ini telah mendorong banyak negara di dunia mulai mengembangkan berbagai alternatif bahan bakar nabati "BB7* salah satunya adalah bio9oil. Bio9oil atau pyrolysis oil adalah se2enis minyak bakar yang memiliki berat 2enis tinggi, dibuat dari bahan nabati khususnya dari bahan berlignoselulosa, seperti biomassa limbah kehutanan, industri hasil hutan, dan pertanian. Bio9oil terbuat dari berbagai senya3a oksigenat organik yang berbeda9beda dan tidak ber/ampur dengan bahan bakar minyak pada umumnya. 0al ini karena tingginya kadar air, yakni sekitar #5G%&@ yang berfungsi 2uga sebagai pengikat ratusan molekul yang berbeda sehingga
22
disebut sebagai emulsi mikro. Crude bio3oil dapat digunakan untuk pemanas rumah tangga, bahan bakar untuk boiler, atau bahan bakar langsung untuk tu2uan pengeringan seperti halnya minyak residu dan bila dimurnikan atau di upgrading akan men2adi bahan bakar yang lebih murni dan tinggi kalorinya, serta bisa digunakan untuk berbagai kebutuhan dalam industri kimia, seperti halnya petroleum fuel. Bio9oil dapat dimurnikan "refined oil* untuk bahan bakar dan bila diolah lan2ut dapat digunakan sebagai bahan kimia "oleo9 kimia*.
Bio9oil dihasilkan melalui proses pirolisis lambat " slo& pyrolysis*
ataupun pirolisis /epat "fast pyrolysis*. +ada pirolisis lambat, produk utama yang dihasilkan adalah arang, selain itu dihasilkan destilat yang mengandung bio9oil. +irolisis /epat "fast pyrolisis*, yaitu biomassa dipanaskan se/ara /epat "3aktu tinggal biomassa di dalam reaktor /epat, yakni sekitar #G% detik* pada suhu sekitar )5&G&&o; tanpa keberadaan oksigen. +roduk utama pirolisis /epat adalah /rude bio9oil, arang, dan gas. Beberapa 2enis teknologi fast pyrolysis antara lain bubblin" fluidied bed, circulatin" fluidied bedstrasport reactor, rotatin" cone pyrolyer, ablati0e pyrolysis, 0acum pyrolysis, au"er reactor , dan free fall reactor. Se/ara umum bahan baku berlignoselulosa atau biomassa dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan bio9oil. Bahan baku yang digunakan adalah biomassa yang berasal dari kehutanan dan pertanian atau limbah industri kehutanan dan
pertanian. Sementara
peralatan
yang
dibutuhkan dalam pembuatan bio9oil adalah alat pembuat serbuk, saringan, alat pirolisis free fall reactor , timbangan, dan peralatan pendukung lainnya. +embuatan bio9oil dilakukan dengan teknik pirolisis /epat menggunakan free fall reactor . Alat free fall reaktor memanfaatkan gaya gra:itasi, yakni bahan akan 2atuh dari feeder menu2u penampung arang, sehingga tidak memerlukan atau hanya memerlukan sedikit gas nitrogen sebagai pendorong "bila diperlukan*. Berbeda halnya bila menggunakan alat bublin" fluidied bed karena bahan baku akan didorong ke atas menu2u reaktor panas sehingga memerlukan gas nitrogen dalam 2umlah banyak. Bahan baku berupa serbuk dimasukkan dari bagian atas reaktor pada saat suhu perlakuan telah ter/apai dan kontak bahan dengan panas hanya berlangsung dalam hitungan detik.
23
Adapun proses pembuatan bio9oil, meliputi persiapan bahan berupa penge/ilan ukuran bahan baku "pembuatan serbuk*, penyaringan atau pengayakan, pengeringan dan pembuatan bio9oil yaitu pengumpanan bahan ke dalam alat free fall reactor. 1* Per%#$!$& b$/$&
Bahan baku biomassa yang berukuran besar harus dike/ilkan terlebih dahulu menggunakan mesin pembuat /hip kayu atau mesin pen/a/ah bila bahan baku berupa rumput9rumputan, seperti rumput ga2ah atau rumput gelagah. Bahan baku kemudian dikeringkan dengan panas matahari selama )G5 hari bergantung /ua/a atau dapat menggunakan o:en dengan suhu '&o; sampai kering. Selan2utnya, dihan/urkan men2adi serbuk dan diseragamkan ukurannya yaitu lolos ayakan )& tertahan di ayakan & mesh "selan2utnya ditulis )&G& mesh 2* Pe.b-$t$& b#o4o#"
+embuatan bio9oil menggunakan alat pirolisis free fall reactor . Alat dipanaskan sampai suhu men/apai 55&o;, setelah suhu ter/apai ditunggu sekitar (& menit agar panas di dalam reaktor konstan dan merata. Selan2utnya, bahan baku dengan ukuran serbuk )&G& mesh dimasukkan ke dalam penampung bahan di scre& feeder dan 3adah bahan ditutup rapat untuk men/egah masuknya udara atau keluarnya asap melalui 3adah penampung bahan. Selan2utnya, scre& feeder dihidupkan dengan putaran rendah atau perlahan sehingga bahan baku akan terdorong dan 2atuh ke dalam reaktor. eaktor yang sudah panas, seketika akan membakar bahan baku, dan akan menghasilkan asap, arang, dan gas. Kemudian, asap yang dihasilkan dari reaktor akan menu2u kondenser "pendingin* dan menghasilkan kondensatH liquid. Sementara itu, arang yang terbentuk akan masuk dalam penampungan arang di bagian ba3ah reaktor. Biomassa yang digunakan dalam pembuatan biooil dengan alat free fall reaktor harus melalui proses penge/ilan ukuran men2adi serbuk "sekitar )&G& mesh*. 8ari penelitian pendahuluan, diketahui bah3a ukuran serbuk yang terlalu besar "%& mesh atau lebih besar lagi* akan
24
menyebabkan bahan baku tidak terbakar sempurna dengan panas reaktor pada saat bahan dimasukkan "3arna arang yang dihasilkan tidak seluruhnya ber3arna hitam*. 0al ini karena 3aktu kontak bahan dengan panas sangat /epat hanya berlangsung sekitar %G) detik, yaitu saat bahan memasuki reaktor sampai tiba di 3adah penampung arang. Sementara pada ukuran yang lebih halus "'& mesh atau lebih halus* akan menyebabkan ter2adi sumbatan di s/re3 feeder atau menempel pada dinding reaktor bagian atas. Kiner2a pembuatan bio9oil menggunakan teknik free faal rea/tor sebagai berikutD #* +embuatan bio9oil tahun %&#( menggunakan limbah biomassa industri hasil hutan berupa serbuk gerga2ian kayu mahoni, kulit kayu mahoni, dan sludge kertas pada suhu reaksi 55&o;. 8iperoleh rendemen kondensat bio9 oil masing9masing %5@, #,#@, dan $,((@, rendemen arang sebanyak (%,$@, ()@, dan 5&@F kadar p0 %,='F (,#=F dan (,(#F bobot 2enis #,&=%F #,&''F dan #,&'=F nilai kalor hanya serbuk kayu mahoni yang terdekteksi yaitu =,%' MEH kg, daya nyala serbuk kayu mahoni termasuk katagori sedang "menyala setelah (G5 detik*. Sementara kulit kayu mahoni dan sludge kertas mempunyai daya nyala lambat "menyala setelah N detik*. Bio9oil yang dihasilkan didominasi oleh asamasam, terutama asam asetat dan fenol, serta terdapat beberapa komponen !at yang mudah terbakar yaitu aseton, ben!ene, dan furfuril alkohol. %* +embuatan bio9oil tahun %&#) menggunakan biomassa rumput gelagah "Sa//harum spontaneum*. +ada bahan baku dengan ukuran lolos ayakan )&G& mesh pada suhu 55&o;, dihasilkan rendemen kondensat bio9oil (&,''@, p0 %,%, bobot 2enis #,##&' gH/m(, nilai kalor %5,%= MEHkg, serta daya nyala di atas detik "lambat*. Biooil yang dihasilkan didominasi oleh asam9asam, terutama asam asetat dan fenol, serta terdapat beberapa komponen !at yang mudah terbakar yaitu aseton, ben!ene, dan toluen. +embuatan bio9oil dari biomassa yang dilakukan dengan teknik pirolisis free fall pyrolysis akan diperoleh rendemen liquid berkisar a ntara #&G )&@ bergantung bahan baku yang digunakan. +roses yang direkomendasikan adalah bahan baku sebaiknya mempunyai ukuran seragam )&G& mesh dengan
25
suhu 55&o;. -iquid atau /airan hasil pirolisis merupakan gabungan antara produk /air "terdiri atas asam pyroligni/ atau /uka kayu* dan fase minyak "tar kayu atau pyroliti/ oil*. Untuk dapat menggunakan /airan pirolisis se/ara langsung "dibakar langsung*, harus dipisahkan antara /uka kayu dan fase minyaknya. Meskipun sudah dipisahkan dengan /uka kayu, bio9oil masih mengandung air sekitar #5G %&@ yang berikatan dengan senya3a kimia lainnya 0al inilah yang menyebabkan daya nyala "kemampuan terbakar* bio9 oil termasuk katagori lambat terbakar 2ika dibandingkan dengan bahan bakar bensin. Untuk dapat memperbaiki daya nyala bio9oil, dapat dilakukan dengan men/ampurkan bahan aditif polar seperti etanol. Setelah bio9oil dipisahkan dengan bagian airnya "/uka kayu*, lalu di/ampurkan etanol =@ antara %&G 5&@. Adanya penambahan polar aditif seperti etanol tersebut dapat menurunkan kekentalan dan mempebaiki atomisasi yang lemah, serta meningkatkan nilai kalor yang rendah dari bio9oil. Meskipun demikian, produk /rude bio9oil penggunaannya masih terbatas pada penggunaan untuk bahan bakar /ombuster untuk pemanas dan belum dapat digunakan se/ara langsung sebagai bahan bakar mesin kiner2a tinggi karena nilai asamnya /ukup tinggi yaitu p0 berkisar antara %G(. Untuk meningkatkan mutunya "upgrading*, bio9oil harus melalui proses /ra/king. +roses /ra/king diperlukan untuk peme/ahan senya3a organik rantai pan2ang men2adi dua atau lebih senya3a organik rantai lebih pendek. 0asil samping pengolahan biooil dari biomassa adalah arang dengan rendemen berkisar antara %&G)&@ yang dapat dimanfaatkan sebagai energi alternatif arang briket dan pelet, serta arang aktif yang berpotensi meningkatkan nilai tambah.
D* M$&6$$t b#otek&o"o'# ($"$. B#($&' E&er'# Bioteknologi dalam bidang energi dapat mempunyai manfaat sebagai berikut #* Sebagai sumber energi terbarukan yang dapat diubah men2adi energi dan
digunakan sebagai alternatif minyak bumi. 8alam hal ini adalah pembuatan biomassa. Biomassa adalah bahan organik yang terbuat dari tumbuhan atau he3an dan berasal dari residu pertanian dan kehutanan, kota dan limbah industri dan perairan darat dan tumbuh tanaman khusus
26
untuk keperluan energi. +enggunaan biomasa di bidang bioteknologi energi alternatif menggunakan teknologi ramah lingkungan. %* Meningkatkan tingkat oktan dan mengurangi polusi. ;ontohnya adalah etanol dan biodiesel.
biomassa
berdasarkan ekonomi, ketahanan
pangan,
dan
lingkungan.
4
Eoko 0ardiyanto, Adopsi (e$nolo"i Budidaya Padi Sa&ah *etode SRI Studi Kasus 8esa Karangmo2o Kabupaten >unung Kidul, esis tidak dipublikasikan Uni:ersitas >ad2ahmada, Logyakarta
27
BAB III PENUTUP A* Ke%#.!-"$& Bioteknologi adalah bidang yang melibatkan penggunaan sistem biologi
atau organisme hidup untuk menghasilkan produk atau proses pengembangan yang pada akhirnya dapat menguntungkan manusia. Bioenergi adalah energi yang diperoleh dari biomassa sebagai fraksi produk biodegradasi, limbah, dan residu dari pertanian "berasal dari nabati dan he3ani*, industri kehutanan dan terkait, dan sebagian ke/il biodegradasi dari limbah industri dan kota "AO*. Eadi dapat ditarik kesimpulan bah3a teknologi bioenergi merupakan berbagai alat termasuk mikroorganisme yang digunakan dalam proses pembuatan energi dari biomassa. Berbagai 2enis sumber energi yang tersedia di bumi dapat dimanfaatkan dengan baik untuk keperluan kehidupan setiap harinya. Banyak sekali yang perlu dimanfaatkan untuk kehidupan, /ontohnya seperti energi yang dihasilkan dari angin, /ahaya matahari yang tersebar luas hampir di seluruh permukaan bumi. Selain itu masih banyak lagi sumber energi yang harus digunakan dengan sebaik9baiknya. Eadi alangkah banyaknya sumber energi yang dapat ditemukan 2ika mengetahui potensi yang tersembunyi untuk dikembangkan dan digunakan sebagai energi yang men/ukupi kehidupan. Bioenergi ini diproduksi karena memiliki manfaat lebih diantaranya yaitu, a* bahan bakunya dapat berupa biomassa ataupun limbah perkotaan, sehingga dapat mengurangi pen/emaran lingkungan perkotaanselain dapat mengurangi 2umlah limbah hasil utama pengolahan bioenergi ini adalah produk berupa energi yang dapat digunakanF b* Meningkatkan tingkat oktan dan mengurangi polusi. ;ontohnya adalah etanol dan biodiesel.
B* S$r$&
28
8alam pembahasan kali ini penulis menyarankan kepada semua mahasis3aHmahasis3i yang memba/a makalah ini untuk bisa memahami apa itu B#otek&o"o'# (# B#($&' E&er'#. Mahasis3a 2uga diharapkan bisa berperan
aktif
dalam
melakukan
dihadapinya.
29
pembahasan
masalahHtugas
yang
