Tabel 2. 2 Pabrik bioethanol nasional dan kapasitas produksinya tahun 2008Pusat Studi Energi UGM
[9]
Kendala pengembangan industri bioethanol juga disebabkan oleh kenaikan harga bahan baku bioethanol yang mencapai 100 USD 65ton pada
tahun 2008 menjadi USD 125-130ton pada tahun 2009 dan akan dibukanya kran impor bioethanol dari Brazil karena pertimbangan production cost berpotensi
menghancurkan industri bioethanol di Indonesia.
2.2 Bioethanol
Bioethanol merupakan alkohol yang diproduksi dari proses fermentasi dengan menggunakan bahan baku nabati dan dilanjutkan dengan proses destilasi.
Ethanol disebut juga etil-alkohol, alkohol murni, alkohol absolut, atau alkohol saja, adalah sejenis cairan yang mudah menguap vapor, mudah terbakar
flammable, tak berwarna, dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Senyawa ini merupakan obat psikoaktif dan dapat
ditemukan pada minuman beralkohol dan thermometer moderen. Ethanol termasuk dalam rantai tunggal alkohol, dengan rumus kimia
C
2
H
5
-OH dan rumus empiris C
2
H
6
O. ethanol merupakan isomer konstitusional dari di-metil-eter. Ethanol sering disingkat menjadi EtOH, dengan Et
merupakan singkatan dari gugus etil C
2
H
5
.
Fermentasi gula menjadi ethanol atau alkohol merupakan salah satu reaksi organik paling awal yang pernah dilakukan manusia. Pada zaman
modern, ethanol yang ditujukan untuk kegunaan industri dihasilkan dari produk sampingan pengilangan minyak bumi.
Ethanol juga banyak digunakan sebagai pelarut solvent berbagai bahan-bahan kimia yang ditujukan untuk konsumsi dan kegunaan manusia.
Contohnya adalah pada parfum, perasa ingredient, pewarna makanan, desinfektan dan obat-obatan. Dalam ilmu kimia, ethanol adalah pelarut yang
penting sekaligus sebagai stok umpan catalyst untuk sintesis senyawa kimia lainnya.
Pada perkembangan zaman ini, bioethanol diramalkan akan menggantikan tempat minyak bumi sebagai bahan bakar utama penghasil energi
di bumi ini yaitu sebagai bahan pengganti BBM pada kendaraan bermotor. Karbohidrat atau sakarida C
6
H
10
O
5
adalah golongan senyawa organik yang paling melimpah di bumi. Karbohidrat memiliki fungsi sebagai sumber energi
kepada makhluk hidup terutama glukosa. Diagram blok di bawah ini menggambarkan proses terbentuknya
bahan baku karbohidrat nabati menjadi bioethanol. Karbohidrat dipecah menjadi glukosa dengan bantuan enzim amylase pada proses saccharification glukosa,
selanjutnya dilakukan proses fermentasi fermentation yaitu membentuk alkohol dari glukosa dengan bantuan bakteri saccharomyces ragi.
Gambar 2. 1 Diagram transformasi karbohidrat ke alkohol
[1]
2.2.1 Alkohol dari Bahan Baku Nabati Karbohidrat
Alkohol dapat diproduksi dengan bahan baku nabati atau tanaman yang mengandung karbohidrat pati seperti ubi kayu, kentang, sagu dan jagung.
Jumlah produksi alkohol yang dapat diproduksi oleh tanaman yang mengandung karbohidrat bergantung pada jumlah kandungan gula glukosa di dalam tanaman
tersebut.
Gambar 2. 2 Jagung, kentang dan singkong merupakan bahan baku ethanol nabati
[6]
Proses pembuatan alkohol dengan bahan karbohidrat atau nabati diawali dengan mengkonversikan karbohidrat menjadi gula glukosa. Konversi
karbohidrat menjadi ethanol dapat ditunjukan pada Tabel 2.3.
Tabel 2. 3 Konversi bahan baku tanaman yang mengandung pati atau karbohidrat dan tetes menjadi bioethanol Sumber : BPPT,2005
[4]
2.2.2 Alkohol Dari Bahan Baku Non Nabati atau Gula glucose
Proses pembuatan alkohol dari bahan baku nabati gula umumnya hampir sama dengan proses pebuatan alkohol dari bahan baku nabati karbohidrat.
Yang membedakan dari kedua proses tersebut yaitu proses pembuatan alkohol dari bahan baku nabati gula tidak memerlukan konversi dari karbohidrat menjadi
glukosa. Hal ini disebabkan bahan yang digunakan sudah mengandung glukosa. Adapun tanaman yang mengandung bahan nabati gula glukosa antara lain tebu
sugar cane, tetes tebu, sweet sorghum, buah-buah manis, air kelapa, dan lain- lain.
Gambar 2. 3 Tebu salah satu bahan baku ethanol non nabati
[6]
2.2.3 Ketela
Ketela pohon, ubi kayu atau singkong mahinot utilissima adalah perdu tahunan tropika dan subtropika dari suku euphorbiaceae. Umbinya
diketahui sebagai makanan pokok penghasil karbohidrat dan daunnya bisa dijadikan sayuran.
Ketela bisa mencapai tinggi 7 meter, dengan cabang agak jarang, berakar tunggang dengan sejumlah akar cabang yang kemudian membesar
menjadi umbi akar yang dapat dimakan. Ukuran umbi rata-rata berdiameter 2-3 cm dan panjang 50-80 cm, tergantung dari proses penanaman dan perawatan
tanaman. Bagian dalam umbinya berwarna putih atau kekuning-kuningan. Umbi singkong tidak tahan disimpan meskipun diletakan di lemari pendingin. Gejala
kerusakan ditandai dengan keluarnya warna biru gelap akibat terbentuknya asam sianida HCN yang bersifat racun bagi manusia.
Umbi ketela merupakan sumber energi kaya akan kabohidrat namum minim akan protein. Sumber protein justru terkandung pada daun singkong karena
mengandung asam amino metionia. Untuk mengetahui kandungan gizi singkong per 100 gram dapat
dilihat pada Tabel 2.4.
Tabel 2. 4 Kandungan gizi per 100 gram singkong Sumber : BPPT,2005
[4]
Kalori 121 kalori
Air 62,50 gram
Fosfor 40,00 gram
Karbohidrat 34,00 gram
Kalsium 33,00 miligram
Protein 1,20 gram
Besi 0,70 gram
Vitamin C 30.00 miligram
Lemak 0,30 gram
Vitamin B1 0.01 miligram
Adapun keuntungan apabila menggunakan ketela sebagai bahan baku pembuatan ethanol menurut Biotechnology of Ethanol Handbook, 122
[1]
diantaranya : Memiliki potensi menghasilkan ethanol lebih besar per hektar lahan.
Hanya membutuhkan kesuburan tanah rendah untuk menanam ketela. Memiliki ketahanan tinggi akan penyakit dan kekeringan.
Memilki jeda waktu dua hari dari panen dan proses pembuatan. Potongan ketela sangat mudah dikeringkan, dan bisa disimpan dalam
persediaan selama satu tahun. Dalam proses fermentasi tidak dibutuhkan nutrisi tambahan.
Sisa proses bisa dijadikan bahan pangan ternak
Indonesia termasuk 5 besar produsen singkong terbesar didunia dengan produksi singkong 24 juta ton pertahun BPS,2014
[6]
. dalam pengembangan bioethanol dengan berbahan baku memiliki kendala yaitu
terganggunya kebutuhan singkong nasional. Untuk itu diperlukan peran pemerintah dan pengusaha untuk menambah produksi singkong di indonesia.
Jumlah produksi ketela di indonesia dapat dilihat pada Tabel 2.5.
Tabel 2. 5 Produktivitas produksi tanaman ubi kayu seluruh provinsi di indonesia Sumber :BPS,2014
[6]
2014 2013
2014 2013
ACEH 2543
2725 937
1094 SUMATERA UTARA
43134 47141
10128 9101
SUMATERA BARAT 5502
5503 5211
4530 RIAU
4133 3863
1058 1028
JAMBI 2005
2274 2753
2670 SUMATERA SELATAN
10870 9397
2093 1922
BENGKULU 4645
4861 3915
3277 LAMPUNG
372858 318107
4475 4630
KEP. BANGKA BELITUNG 991
795 397
365 KEP. RIAU
741 715
226 237
DKI JAKARTA -
- JAWA BARAT
96718 95505
24695 26635
JAWA TENGAH 152595
161783 9149
10011 DI YOGYAKARTA
56151 58777
421 419
JAWA TIMUR 158963
168194 14979
19139 BANTEN
5728 6391
2190 2125
BALI 8376
9085 4413
5119 NUSA TENGGARA BARAT
4408 3866
1215 866
NUSA TENGGARA TIMUR 64235
79164 9112
9992 KALIMANTAN BARAT
13132 10821
1772 1818
KALIMANTAN TENGAH 3471
3406 1222
1292 KALIMANTAN SELATAN
4215 4902
1689 1336
KALIMANTAN TIMUR 3043
2809 1229
1269 KALIMANTAN UTARA
1956 2111
327 358
SULAWESI UTARA 3521
4239 3943
4059 SULAWESI TENGAH
3874 4844
1816 2001
SULAWESI SELATAN 19312
24720 5013
4809 SULAWESI TENGGARA
8703 8974
3006 2882
GORONTALO 300
364 204
201 SULAWESI BARAT
2189 2085
634 803
MALUKU 5252
4794 1782
1796 MALUKU UTARA
8388 9284
3690 3743
PAPUA BARAT 1206
1082 1187
1343 PAPUA
2626 3171
31810 30980
INDONESIA 1075784
1065752 156691
161850
Propinsi Ubi Kayu
Ubi Jalar Luas Panen Hektar
Luas Panen Hektar
2.3 Proses Pembuatan Bioethanol Dengan Bahan Ketela
