Bioetanol yakni salah satu biofuel yang hadir sebagai materi bakar alternatif yang lebih ramah lingkungan dan sifatnya terbarukan.
Bioetanol dapat digunakan sebagai substitusi / pengganti materi bakar minyak (BBM) tergantung dari tingkat kemurniannya. Bioetanol dengan kadar 95-99% sanggup digunakan sebagai materi substitusi premium (bensin), sedangkan kadar 40% digunakan sebagai materi substitusi minyak tanah.
A. Bahan Baku
Dalam pembuatan adalah tumbuhan yang mengandung karbohidrat atau glukosa.Bahan Baku bioetanol yang sanggup dipergunakan antara lain NIRA bergula (nira tebu, nira nipah, nira sorgum manis, nira kelapa, nira aren, nira siwalan), Bahan berPati (sagu, singkong/gaplek, ubi jalar, ganyong dan garut), Lignoselulosa (kayu, jerami, batang pisang dan bagas)
Persiapan materi baku bermacam-macam bergantung pada materi bakunya, tetapi secara umum terbagi menjadi beberapa proses, yaitu
1. Bahan baku harus digiling untuk mengektrak gula
2. Tepung dan material selulosa harus dihancurkan untuk memecahkan susunan tepungnya semoga bisa berinteraksi dengan air secara baik
3. Pemasakan, Tepung dikonversi menjadi gula melalui proses pemecahan menjadi gula kompleks (liquefaction) dan sakarifikasi (Saccharification) dengan penambahan air, enzyme serta panas (enzim hidrolisis).
Tahap Liquefaction memerlukan penanganan sebagai berikut :
1. Pencampuran dengan air secara merata hingga menjadi bubur
2. Pengaturan pH semoga sesuai dengan kondisi kerja enzim
3. Penambahan enzim (alpha-amilase) dengan perbandingan yang tepat
4. Pemanasan bubur hingga kisaran 80 sd 90 C, dimana tepung-tepung yang bebas akan mengalami gelatinasi (mengental ibarat Jelly) seiring dengan kenaikan suhu, hingga 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 ibarat sup.
B. Fermentasi Alkohol
adalah proses penguraian karbohidrat menjadi etanol dan CO2 yang dihasilkan oleh acara suatu jenis mikroba yang disebut khamir dalam keadaan anaerob. Perubahan ini sanggup terjadi kalau mikroba tersebut bersentuhan dengan masakan yang sesuai bagi pertumbuhannya
C. Pemurnian alkohol
Proses pemurnian ethanol menjadi bioetanol yakni dengan Evaporisasi.
Evaporasi merupakan perpindahan kalor ke zat cair mendidih yang sangat sering ditemukan sehingga biasanya ditangani sebagai satu operasi tersendiri.
Tujuan evaporasi yaitu untuk memekatkan larutan yang terdiri dari zat terlarut yang tak gampang menguap dan pelarut yang gampang menguap. Evaporasi dilaksanakan dengan menguapkan sebagian dari pelarut sehingga didapatkan larutan cair pekat yang konsentrasinya lebih tinggi.
Untuk digunakan sebagai materi bakar (Biofuel) perlu lebih dimurnikan lagi hingga mencapai 99% yang lazim disebut Fuel Grade Ethanol (FGE).
Proses pemurnian dengan prinsip kehilangan cairan tubuh umumnya dilakukan dengan metode Molecular Sieve, untuk memisahkan air dari senyawa etanol.
Dari hasil tahap evaporasi, didapatkan hasil produksi fermentasi etanol (yield) Selanjutnya cairan hasil evaporasi tersebut diukur kadar etanolnya memakai alkoholmeter
PROSES PRODUKSI BIOETANOL
Dalam pembuatan adalah tumbuhan yang mengandung karbohidrat atau glukosa.Bahan Baku bioetanol yang sanggup dipergunakan antara lain NIRA bergula (nira tebu, nira nipah, nira sorgum manis, nira kelapa, nira aren, nira siwalan), Bahan berPati (sagu, singkong/gaplek, ubi jalar, ganyong dan garut), Lignoselulosa (kayu, jerami, batang pisang dan bagas)
Persiapan materi baku bermacam-macam bergantung pada materi bakunya, tetapi secara umum terbagi menjadi beberapa proses, yaitu
1. Bahan baku harus digiling untuk mengektrak gula
2. Tepung dan material selulosa harus dihancurkan untuk memecahkan susunan tepungnya semoga bisa berinteraksi dengan air secara baik
3. Pemasakan, Tepung dikonversi menjadi gula melalui proses pemecahan menjadi gula kompleks (liquefaction) dan sakarifikasi (Saccharification) dengan penambahan air, enzyme serta panas (enzim hidrolisis).
Tahap Liquefaction memerlukan penanganan sebagai berikut :
1. Pencampuran dengan air secara merata hingga menjadi bubur
2. Pengaturan pH semoga sesuai dengan kondisi kerja enzim
3. Penambahan enzim (alpha-amilase) dengan perbandingan yang tepat
4. Pemanasan bubur hingga kisaran 80 sd 90 C, dimana tepung-tepung yang bebas akan mengalami gelatinasi (mengental ibarat Jelly) seiring dengan kenaikan suhu, hingga 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 ibarat sup.
adalah proses penguraian karbohidrat menjadi etanol dan CO2 yang dihasilkan oleh acara suatu jenis mikroba yang disebut khamir dalam keadaan anaerob. Perubahan ini sanggup terjadi kalau mikroba tersebut bersentuhan dengan masakan yang sesuai bagi pertumbuhannya
Proses pemurnian ethanol menjadi bioetanol yakni dengan Evaporisasi.
Evaporasi merupakan perpindahan kalor ke zat cair mendidih yang sangat sering ditemukan sehingga biasanya ditangani sebagai satu operasi tersendiri.
Tujuan evaporasi yaitu untuk memekatkan larutan yang terdiri dari zat terlarut yang tak gampang menguap dan pelarut yang gampang menguap. Evaporasi dilaksanakan dengan menguapkan sebagian dari pelarut sehingga didapatkan larutan cair pekat yang konsentrasinya lebih tinggi.
Untuk digunakan sebagai materi bakar (Biofuel) perlu lebih dimurnikan lagi hingga mencapai 99% yang lazim disebut Fuel Grade Ethanol (FGE).
Dari hasil tahap evaporasi, didapatkan hasil produksi fermentasi etanol (yield) Selanjutnya cairan hasil evaporasi tersebut diukur kadar etanolnya memakai alkoholmeter
1. Hidrolisa Polisakarida / Pati
3. Distilasi Hidrolisis yakni reaksi kimia antara air dengan suatu zat lain yang menghasilkan satu zat gres atau lebih dan juga dekomposisi suatu larutan dengan memakai air.
Untuk memperbesar kecepatan reaksinya dibutuhkan penambahan katalisator.Penambahan katalisator ini berfungsi untuk memperbesar keaktifan air, sehingga reaksi hidrolisis tersebut berjalan lebih cepat.
Katalisator yang sering digunakan yakni asam sulfat, asam nitrat, dan asam klorida.
Katalisator yang sering digunakan yakni asam sulfat, asam nitrat, dan asam klorida.
Faktor-faktor yang kuat pada Hidrolisis Pati antara lain :
a. Suhu
kinetika reaksi, semakin tinggi suhu reaksi makin cepat pula jalannya reaksi
kinetika reaksi, semakin tinggi suhu reaksi makin cepat pula jalannya reaksi
b. Waktu
Semakin usang waktu hidrolisis, konversi yang dicapai semakin besar
Semakin usang waktu hidrolisis, konversi yang dicapai semakin besar
c. Pencampuran Pereaksi
Pati tidak larut dalam air maka pengadukan perlu diadakan
Pati tidak larut dalam air maka pengadukan perlu diadakan
d. Konsentrasi Katalisator
katalisator bertujuan memperbesar kecepatan reaksi
katalisator bertujuan memperbesar kecepatan reaksi
e. Kadar Suspensi Pati
Perbandingan antara air dan pati yang tepat
Perbandingan antara air dan pati yang tepat
f. Proses Sakarifikasi dengan Enzim
Enzim yang digunakan untuk menghidrolisa pati yakni enzim alfa amylase dan amiloglukoamilase.
Tahap sakarifikasi (pemecahan gula kompleks menjadi gula sederhana) melibatkan proses sebagai berikut :
1. Pendinginan bubur hingga suhu optimum enzim sakarifikasi bekerja
2. Pengaturan pH optimum enzim
3. Penambahan enzim (glukoamilase) secara tepat
4. Mempertahankan pH dan temperature pada rentang 50 sd 60 C hingga proses sakarifikasi selesai (dilakukan dengan pengetesan gula sederhana yang dihasilkan).
1. Pendinginan bubur hingga suhu optimum enzim sakarifikasi bekerja
2. Pengaturan pH optimum enzim
3. Penambahan enzim (glukoamilase) secara tepat
4. Mempertahankan pH dan temperature pada rentang 50 sd 60 C hingga proses sakarifikasi selesai (dilakukan dengan pengetesan gula sederhana yang dihasilkan).
2. Fermentasi
Fermentasi yakni suatu proses oksidasi karbohidrat anaerob jenih atau anaerob sebagian. Dalam suatu proses fermentasi materi pangan ibarat natrium klorida bermanfaat untuk membatasi pertumbuhan organisme pembusuk dan mencegah pertumbuhan sebagian besar organisme yang lain. Fermentasi pemecahan gula-gula sederhana menjadi etanol dengan melibatkan enzim dan ragi
Suatu fermentasi yang bau biasanya yakni fermentasi yang mengalami kontaminasi, sedangkan fermentasi yang normal yakni perubahan karbohidrat menjadi alkohol.
Fermentasi Bioethanol dipengaruhi oleh faktor-faktor antara lain :
Suatu fermentasi yang bau biasanya yakni fermentasi yang mengalami kontaminasi, sedangkan fermentasi yang normal yakni perubahan karbohidrat menjadi alkohol.
Fermentasi Bioethanol dipengaruhi oleh faktor-faktor antara lain :
a. Media
Pada umumnya materi dasar yang mengandung senyawa organik terutama glukosa dan pati sanggup digunakan sebagai substrat dalam proses fermentasi bioethanol
b. Suhu
Suhu optimum bagi pertumbuhan saccharomyces cereviseae dan aktivitasinya yakni 25-35oC.
c. Nutrisi
Selain sumber karbon, saccharomyces cereviseae juga memerlukan sumber nitrogen, vitamin dan mineral dalam pertumbuhannya. Pada umumnya sebagian besar saccharomyces cereviseae memerlukan vitamin ibarat biotin dan thiamin yang dibutuhkan untuk pertumbuhannya. Beberapa mineral juga harus ada untuk pertumbuhan Saccharomyces cereviseae ibarat phospat, kalium, sulfur, dan sejumlah kecil senyawa besi dan tembaga.Mineral yang dipergunakan mikroorganisme salah satunya yakni asam phospat yang sanggup diambil dari pupuk NPK dan Urea
d. Keasaman
pH substrat atau media fermentasi merupakan salah satu faktor yang memilih kehidupan saccharomyces cereviseae. Salah satu sifat saccharomyces cereviseae yakni bahwa pertumbuhan sanggup berlangsung dengan baik pada kondisi pH 4 – 6.
e. Jumlah Volume starter
Ragi yakni salah satu alternatif starter amilolitik untuk proses hidrolisa dan fermentasi dalam memproduksi etanol.
Volume starter yang ditambahkan 3-7% dari volume media fermentasi. Jumlah volume starter tersebut sangat baik dan efektif untuk fermentasi serta sanggup menghasilkan kadar alkohol yang relative tinggi.Penambahan volume starter yang sesuai pada proses fermentasi yakni 5% dari volume fermentasi
Volume starter yang ditambahkan 3-7% dari volume media fermentasi. Jumlah volume starter tersebut sangat baik dan efektif untuk fermentasi serta sanggup menghasilkan kadar alkohol yang relative tinggi.Penambahan volume starter yang sesuai pada proses fermentasi yakni 5% dari volume fermentasi
Tetapi kalau volume starter berlebihan akan menimbulkan hilangnya kemampuan basil untuk hidup sehingga tingkat maut basil sangat tinggi.
Volume starter yang terlalu sedikit akan menimbulkan produktivitas menurun sebab menjadi lelah dan keadaan ini memperbesar terjadinya kontaminasi.
f. Waktu Fermentasi
Waktu fermentasi yang normal yaitu 3-14 hari, kalau waktunya terlalu cepat, basil Saccharomyces cerevisiae masih dalam masa pertumbuhan, dan kalau terlalu usang maka basil akan mati dan etanol yang dihasilkan tidak maksimal
g. Konsentrasi Gula
Konsentrasi gula yang cocok yakni 10-18 %, kalau konsentrasi gulanya rendah menimbulkan fermentasi tidak optimal sedangkan apabila konsentrasi gulanya terlalu tinggi akan menimbulkan terhambatnya perkembangan saccharomyces cereviseae.
Distilasi yakni suatu proses penguapan dan pengembunan kembali, yang dimaksudkan untuk memisahkan adonan dua atau lebih zat cair ke dalam fraksi – fraksinya menurut perbedaan titik didih.
Distilasi merupakan teknik pemisahan yang didasari atas perbedaan perbedaan titik didikh atau titik cair dari masing-masing zat penyusun dari adonan homogen. Dalam proses destilasi terdapat dua tahap proses yaitu tahap penguapan dan dilanjutkan dengan tahap pengembangan kembali uap menjadi cair atau padatan. Atas dasar ini maka perangkat peralatan destilasi memakai alat pemanas dan alat pendingin.
Umumnya destilasi berlangsung pada tekanan atmosfer, dalam hal ini yakni sistem alkohol cair, yang pada tekanan atmosfer mempunyai titik didih sebesar 78,6oC.
Mari berteman dengan saya
Follow my Instagram _yudha58
0 Response to "Teori Dasar Proses Pembuatan Bioetanol"
Posting Komentar