KTI yang membawa banyak cerita dan manfa

ABSTRAK
Berdasarkan hasil yang didapatkan, dari hasi uji kadar etanol dapat
disimpulkan bahwa variasi sampah dengan air 75 : 25 mempunyai kadar etanol
yang lebih tinggi daripada variasi sampah dengan air 50:50. Pemanasan biasa
dengan variasi sampah dengan air 75:25 setelah 5, 7, 9 dan 12 hari fermentasi
adalah 6,30%; 8,43%; 9,51%; 10,21%.Pemanasan biasa dengan variasi sampah
dengan air 50:50 setelah 5, 7, 9 dan 12 hari fermentasi adalah 6,15%;8,05%;
10,05%; 10,13%.
Pemanasan Autoclave dengan variasi sampah dengan air 75:25 setelah 5,
7, 9 dan 12 hari fermentasi adalah 7,05%; 9,20%; 9,57%; 10,35%. Pemanasan
Autoclave dengan variasi sampah dengan air 50 : 50 setelah 5, 7, 9 dan 12 hari
fermentasi adalah 6,92% ; 8,97% ; 9,56% ; 10,17%.
Kata kunci: Etanol, Fermentasi, Sampah, Zymomonas mobilis

PENDAHULUAN
A.

Latar Belakang
Kebutuhan akan bahan bakar minyak di Indonesia semakin meningkat

seiring dengan perkembangan teknologi dan jumlah penduduk yang semakin

bertambah. Minyak sendiri berasal dari fosil ribuan tahun lalu dan membutuhkan
waktu yang sangat lama untuk memperbaharuinya. Sedangkan pentingnya Bahan
Bakar dalam kehidupan sehari-hari menjadikan ketergantungan masyarakat akan
bahan bakar minyak yang sering digunakan untuk membantu aktivitas manusia
sehari-hari, seperti menjalankan motor, menghidupkan kompor minyak, serta
menjalankan mesin-mesin di Industri. Ketergantungan itu menyebabkan
pemakaian minyak tidak bisa dikurangi sehingga kelangkaan minyak terjadi.
kelangkaan saat ini mejadikan harga akan bahan bakar minyak semakin
bertambah mahal, Hal inilah yang menjadi permasalahan bagi masyarakat,
khususnya kalangan menengah ke bawah yang penghasil serba terbatas.

Pemanfaatan Limbah pasar menjadi Bioetanol

1

Seperti yang diketahui, cadangan bahan bakar fosil seperti minyak bumi
untuk cadangan nasional di prediksi hanya tersedia untuk 23 tahun mendatang.
Untuk mengatasi masalah ini, perlu adanya sumber energi alternatif yang dapat
menggantikan peran bahan bakar fosil di masa depan. Sumber energi alternatif
yang baru, juga diharapkan dapat mengurangi polusi udara yang sebelumnya

ditimbulkan oleh penggunaan bahan bakar fosil (Delima, 2008). Disamping itu
banyak sekali sumber daya nabati yang belum banyak dimanfaatkan diantaranya
adalah limbah pasar.
Limbah pasar berupa sisa buah-buahan dan sayur-sayuran yang sudah
membusuk sering dijumpai di pasar tradisional. Karakteristik limbah ini tersusun
atas bahan organik seperti protein, karbohidrat, dan lemak. Limbah padat yang
mengandung bahan organik yang tinggi ini bila langsung dibuang ke tanah atau
badan air akan menyebabkan pencemaran.
Berdasarkan hal tersebut, timbul ide untuk memanfaatkan limbah untuk
dikonversi menjadi sumber energi alternatif yaitu bioetanol melalui proses
fermentasi bakteri. Fermentasi adalah semua proses bioenergetik atau katabolisme
yang menggunakan senyawa organik sebagai akseptor elektron terakhirnya
(Trihadiningrum,1995).
B.

Rumusan Masalah
1.
Apakah terkandung etanol pada sampah sayur dan buah melalui
2.

hidrolisis asam sulfat dan fermentasi bakteri Zymomonas mobilis.
Adakah perbedaan kandungan etanol dari sampah Pasar Segiri
Samarinda pada variasi komposisi sampah dan air serta jenis asam
sebagai penghidrolisis.

C.

Tujuan Penelitian

Pemanfaatan Limbah pasar menjadi Bioetanol

2

1. Mengetahui adanya kandungan etanol pada sampah sayur dan buah
melalui fermentasi oleh bakteri Zymomonas mobilis setelah proses
hidrolisis menggunakan asam sulfat dan asam klorida.
2. Mengetahui variasi kandungan etanol yang terkandung pada sampah
pasar Segiri Samarinda pada variasi komposisi sampah dan air serta
variasi asam kuat sebagai penghidrolisis.

TINJAUAN PUSTAKA
Alkohol adalah senyawa hidrokarbon berupa gugus hydroxyl (-OH)
dengan

2 atom karbon (C). Spesies alkohol yang banyak digunakan adalah

CH3CH2OH yang disebut metil alkohol (metanol), C 2H5OH yang diberi nama etil
alkohol (etanol), dan C3H7OH yang disebut iso propil alkohol (IPA) atau
propanol-2. Dalam dunia perdagangan yang disebut alkohol adalah etil alkohol
atau metil karbinol dengan rumus kimia C2H5OH.
Sifat etanol adalah jernih tak berwarna, beraroma khas,berfasa cair pada
temperature kamar. Sifat Etanol mudah terbakar dengan nyala berwarna biru dan
tidak berasap (Rama P,2007). Alkohol berbobot molekul rendah larut dalam
air,sedangkan alkil halide padanannya tidak larut. Kelarutan dalam air ini
langsung disebabkan oleh ikatan hidrogen antara alkohol dan air. Bagidran
hiokarbon suatu alkohol bersifat hidrofob yakni menolak molekul molekul air.
Makin panjang bagian hidrokarbon ini, makin rendah kelarutan alcohol dalam air.
(Fessenden,1986).
Fermentasi merupakan proses perubahan dari glukosa menjadi alcohol
(Lee,1992).Peruraian dari kompleks menjadi sederhana dengan bantuan

mikroorganisme sehingga menghasilkan energy.
Proses fermentasi etanol menggunakan Zymomonas mobilis dilakukan
dalam kondisi anaerob. Dalam Prosesnya Zymomonas mobilis akan menguraikan
glukosa, fruktosa atau sukrosa (sumber karbon) melalui jalur metabolik Entner–
Doudoroff. Jalur metabolisme ini hanya menghasilkan 1 mol ATP tiap mol
Pemanfaatan Limbah pasar menjadi Bioetanol

3

glukosa atau fruktosa, sehingga Zymomonas mobilis menguraikan gula dengan
kecepatan tinggi supaya menghasilkan cukup energi untuk pertumbuhannya.
Bakteri Zymomonas mobilis itu sendiri merupakan bakteri gram negatif
yang dapat ditemukan pada tumbuh-tumbuhan yang kaya akan gula. Pada
umumnya bakteri ini mempunyai panjang 2-6 µm dan lebar 1-1.4 µm.
Zymomonas mobilis mempunyai laju pertumbuhan yang tinggi dan tahan
terhadap konsentrasi etanol sekitar 14%. Hal ini yang membuat jumlah biomassa
yang dihasilkan rendah karena sebagian besar karbon dari substrat digunakan
untuk menghasilkan etanol. Di Industri Etanol sendiri Pemakaian bakteri
Zymomonas mobilis sangat menguntungan antara lain: kemampuan untuk tumbuh
secara anaerob, hasil produksi lebih tinggi dan kemampuan fermentasi lebih

spesifik dibandingkan dengan ragi. PH optimum untuk fermentasi Zymomonas
mobilis adalah pH 4,5 (Ismail,dkk,2009). Sehingga Zymomonas mobilis adalah
kandidat mikroorganisme terbaik untuk industri alcohol.
Proses fermentasi dengan larutan H2SO4 dan HCl sebagai penghidrolisis
menghasilkan etanol dengan konsentrasi yang bervariasi antara 5%-10%.
Pengujian kadar etanol menggunakan metode berat jenis.
Berikut adalah hasil pengukuran kadar etanol dengan larutan H2SO4
sebagai penghidrolisis untuk variasi komposisi sampah 50% : 50% air.
T
A
B
E
L

waktu fermentasi(hari)
3
5
7
9

kadar etanol (%)
5.05
6.9
7.74
9.35

1
(Prasetyo,A.K,2010 )

Untuk larutan HCl sebagai penghidrolisis ,variasi komposisi sampah 50% :
50% air
T
A

waktu fermentasi(hari)
3

kadar etanol (%)
4.56

Pemanfaatan Limbah pasar menjadi Bioetanol

4

5
7
9

B
E
L

7.28
8.6
9.3

2
(Prasetyo,A.K,2010

Waktu fermentasi optimal menurut tinjauan pustaka (Jumari,A.2009)

adalah 10 hari. Sedangkan pada penelitian ini, lama waktu fermentasi maksimal
dari rentang waktu penelitian adalah 9 hari. Waktu fermentasi ini belum optimal
karena belum terjadi penurunan kadar etanol yang disebabkan oleh mikroba
Zymomonas mobilis mulai

memasuki fase kematian akibat etanol yang

dihasilkan bersifat toksin.
Proses destilasi dari cairan hasil fermentasi dilakukan untuk meningkatkan
kadar etanol yang terbentuk dari hasil fermentasi. Prinsip yang digunakan berupa
pemisahan zat-zat melalui perbedaan titik didih. Proses destilasi ini menggunakan
labu destilasi sebagai destilator, kompor listrik sebagai pemanas dan erlenmeyer
sebagai tempat hasil destilasi atau destilat. Proses destilasi ini membutuhkan
waktu 4 jam dan dengan suhu 81ºC yang dijaga konstan. Berikut adalah kadar
etanol yang didaptkan setelah destilasi :
o Variasi komposisi sampah 50% : 50 % air, dengan larutan H 2SO4 sebagai
penghidrolisis:
T
A
B

E
L

waktu fermentasi(hari)
3
5
7
9

kadar etanol (%)
42.28
44.25
48.07
55.01

3

o Variasi komposisi sampah 50% : 50 % air , dengan larutan HCl sebagai
penghidrolisis:
T

waktu fermentasi(hari)

kadar etanol (%)

Pemanfaatan Limbah pasar menjadi Bioetanol

5

A

3
5
7
9

B
E
L

38.12
40.30
46,84
47.10

4

Tinggi rendahnya kadar etanol yang diperoleh disebabkan oleh besarnya
kandungan etanol yang terkandung dalam cairan sampel setelah fermentasi. Jika
kandungan etanol setelah proses fermentasi sedikit, maka setelah proses destilasi,
kandungan

etanol

yang

terdapat

pada

cairan

sampel

tetap

sedikit

(Munadjim,1990).

METODOLOGI
A. Tempat dan waktu penelitian
1. Tempat Penelitian : di SMA 3 Unggul Tenggarong, Kabupaten Kutai
Kartanegara.
2. Waktu Penelitian : Penelitian ini mulai dilakukan pada 10 Oktober
sampai dengan 30 oktober 2014.
B. Sampel Penelitian
Sampel penelitian adalah limbah sayur dan buah di pasar.
C. Metode Penelitian
Metode dalam penelitian ini adalah studi literatur atau kajian kepustakaan
dengan penyajian data deskriptif kualitatif.
D. Definisi Operasional
1. Bioetanol adalah etanol yang diproduksi dengan cara fermentasi
menggunakan bahan baku nabati.
2. Etanol adalah Senyawa Metana melepas H lalu berikatan dengan
gugus –OH. Sehingga gugus fungsi -OH terikat pada gugus alkil,
3. Limbah Pasar meliputi seperti kangkung, wortel, kubis, atau kol, kulit
kacang merah, kulir kacang hijau, dan sisa kecambah, sisa kupasan
bawang merah, dan putih, sawi, tongkol jagung, kulit jagung, kepala
udang, sisa tulang belulang, ampas kelapa, dan berbagai persisaan
lainnya.
E. Tehnik Pengambilan Data

Pemanfaatan Limbah pasar menjadi Bioetanol

6

Alat dan sumber data pada studi literatur adalah sebagai sumber data
primer untuk menjaring data berupa hasil-hasil penelitian kimiawan atau penelitipeneliti yang berkompeten dan di peroleh dari jurnal ilmiah, majalah, koran,
buku-buku berkompeten, situs-situs yang dapat dipercaya.
F. Prosedur Penelitian
Pada penelitian ini, dilakukan penghalusan sampah pasar dengan variasi
komposisi sampah 50% : 50% air. Jenis asam kuat yang digunakan sebagai
penghidrolisis adalah H2SO4 dan HCl. Dengan variasi Lama waktu fermentasi
yang digunakan adalah 3 hari, 5 hari, 7 hari, dan 9 hari. Fermentasi menggunakan
mikroorganisme Zymomonas mobilis. Setelah proses fermentasi

HASIL DAN PEMBAHASAN
1.Kandungan pada limbah pasar yang menyebabkan dapat diolah menjadi
bioethanol
Potensi yang membuat limbah pasar bisa dipakai karena limbah pasar
mengandung Gas Metana (CH4), Glukosa (C6H12O6), dan Fruktosa sebelum di
Fermentasi dan Destilasikan

2.Proses pembuatan bioetanaol dari sampel
Diagram 1.1

Pemanfaatan Limbah pasar menjadi Bioetanol

7

Galentinasi
Galentinasi

Limbah
Pasar
Limbah Pasar

Fermentasi,
Fermentasi,

Saccharifikasi
Saccharifikasi

Destilasi
Destilasi

(Jeni,A.2005)
3.Reaksi-reaksi pembuatan bioethanol dari sampel
+ Ragi
C6H12O6
(Glukosa)

2C2H5OH + 2CO2
( +Pupuk NPK, dan Urea)

(Etanol)

Alkohol yang dihasilkan belum murni. Untuk memurnikannya dilakukan
distilasi bertingkat sampai didapat alkohol 95,5% yang tidak dapat dimurnikan
lagi, karena mempunyai titik didih tetap. (Jeni,A.2005)
4. Kendala-kendala pembuatan bioethanol
Kendala dalam Feremntasi ini adalah Waktu fermentasi karena fermentasi
optimal menurut tinjauan pustaka (Jumari,A.2009) adalah 10 hari. Sedangkan
pada penelitian ini, lama waktu fermentasi maksimal dari rentang waktu penelitian
yaitu

9 hari. Padahal waktu 9 hari belum optimal karena belum terjadi

penurunan kadar etanol yang disebabkan oleh mikroba Zymomonas mobilis mulai
memasuki fase kematian akibat etanol yang dihasilkan bersifat toksin.
5. Kadar etanol yang diperoleh dan jumlah volume etanol dalam setiap kg sampel
Setiap 100 kg sampah organic akan menghasilkan 20 liter cairan organic. Dari
cairan tersebut akan diperoleh sekitar 5,3% liter bioethanol dengan kadar 45 %
(Fattah,2011)

KESIMPULAN

Pemanfaatan Limbah pasar menjadi Bioetanol

8

1. Cairan sampel hasil proses fermentasi sampah Pasar Segiri mengandung
etanol.
2. Kadar etanol tertinggi setelah proses fermentasi dengan larutan H2SO4
sebagai penghidrolisis untuk variasi komposisi sampah 50 %: 50 % air
kadar etanol yang tertinggi adalah 9,35 %. Sedangkan larutan HCl sebagai
penghidrolisis untuk variasi komposisi sampah 50 %: 50 % air dengan kadar
etanol yang tertinggi adalah 9,20 %.
3. Kadar etanol tertinggi setelah proses destilasi dengan larutan H2SO4 sebagai
penghidrolisis untuk setelah proses destilasi untuk variasi komposisi sampah
50 % : 50 % air adalah 55,01 %. Sedangkan kadar etanol tertinggi setelah
proses destilasi dengan larutan HCl sebagai penghidrolisis untuk variasi
komposisi sampah 50 % : 50 % air adalah 47,10 %.
4. Waktu fermentasi berpengaruh pada peningkatan kadar etanol, dari lama
waktu fermentasi, di dapatkan kesimpulan bahwa semakin lama waktu
fermentasi, maka kadar etanol yang dihasilkan juga semakin besar. Hal ini
dikarenakan selama proses berjalannya fermentasi mikroba Zymomonas
mobilis memasuki fase pertumbuhan sehingga etanol yang dihasilkan
semakin meningkat. Kadar etanol yang terbentuk dengan penambahan
larutan HCl sebagai penghidrolisis lebih kecil dibandingkan penambahan
larutan H2SO4 sebagai penghidrolisis.

DAFTAR KEPUSTAKAAN
Imanah, A,. 2006. Pemanfaatan Sari Buah Pisang Sebagai Substrat Untuk
Pembuatan Etanol Dengan Menggunakan Zymomonas mobilis .LaporanTesis

Pemanfaatan Limbah pasar menjadi Bioetanol

9

(S2).Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
ITS.Surabaya
Tontowi,I.Iksanti,L.Jayanti N.D.2009.Etanol Dari Molasses Menggunakan
Zymomonas Mobilis Yang Diamobilisasi Dengan k-Karaginan Pada Reaktor
Kontinyu. Jurnal Fakultas Teknik Kimia ITS.Surabaya
Prasetyo,A.K,.2010. Pembuatan Etanol dari Sampah Pasar Melalui Proses
Hidrolisis Asam Dan Fermentasi Bakteri Zymomonas mobilis. Tugas Akhir
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP-ITS Surabaya
Trihadiningrum,Y. 1995.Mikrobiologi Lingkungan.Jurusan Teknik
Lingkungan ITS.Surabaya.
Fessenden, R.J. dan Fessenden, J.S. 1986. Kimia Organik. Jilid 1 Edisi
Ketiga.Erlangga. Jakarta

FORMAT PENILAIAN NASKAH LKTI SMA/SMK

Asal Sekolah

: SMA NEGERI 3 TENGGARONG
Pemanfaatan Limbah pasar menjadi Bioetanol

10

Jurusan
Judul Karya Tulis
Tim Lomba
1. Nama Ketua Tim Lomba
2. Anggota

N
KriteriaPenilaian
o

: MIPA
: Kemulaunya Bioetanol dari Limbah Pasar
:
: Khusnul Khotimah
: Cyntia Diana Putri

Parameter Penilaian

Skor

Nilai

-

1

Format KaryaTulis

2

Kreativitas dan Inovatif
Topik/ Gagasan

3

Kebermanfaatan/Kontri
busi

4

5

6
.

Data dan Sumber
Informasi

Pembahasan, simpulan,
serta Transfer Gagasan
Keterkaitan Program

Tata tulis: ukuran kertas,
kerapihan ketik, tata letak, jumlah
halaman.
Penyajian: sistematika tulisan,
ragam bahasa ilmiah, ketepatan dan
kejelasan ungkapan,
Relevansi topic dengan tema
Keunikan dan Keaktualitasan
- Nilai tambah keilmuwan
- Nilai tambah bagi kerjasama/pragmatis
- Nilai tambah dalam pemecahan masalah
konservasi energi
- Relevansi data dan infrormsi yang diacu
- Keakuratan dan integritas data dan
informasi
- Kemampuan menghubungakan berbagai
data dan informasi
- Kemampuan Menganalisis dan
mensintesis pembahasan serta
merumuskan simpulan
- Prediksi transfer gagasan dan
prosesadopsi
Keterkaitan materi dengan program tema
lomba

Bobot
(%)

JUMLAH
-

Setiap kriteria diberi skor
Minimal nilai total lulus

Catatan Penilai

10

25
20

15

20

10
100

: 1 (sangat kurang), 2 (kurang), 4 (baik) dan 5 (sangat baik)
: 350

: ……………………………………………………………………………
..............………………………………………………………………
Penilai,

...........................
Nilai = Bobot x skor

FORMAT PENILAIAN PRESENTASI LKTI SMA/SMK

Asal Sekolah

: SMA NEGERI 3 TENGGARONG
Pemanfaatan Limbah pasar menjadi Bioetanol

11

Jurusan
Judul Karya Tulis
Tim Lomba
1. Nama Ketua Tim Lomba
2. Anggota
No.

1.

: MIPA
: Kemilaunya Bioetanol dari Limbah Pasar
:
: Khusnul Khotimah
: Cyntia Diana Putri

Kriteria Penilaian

Bobot

Skor

Nilai

(KP)

(B)

(S)

(N)

Penyajian/Presentasi (maksimal 10 menit)

40

-

2.

Sistematikan Penyajian dan Isi
Alat Bantu/Media Penyajian: OHP. LCD,
tape recorderdll.
Penggunaan Ragam Bahasa Tutur yang
Baku
Sikap/Cara Presentasi
Ketepatanwaktu
Tanya Jawab (maksimal 20 menit)

60

- Penguasaan materi
- Kebenaran dan KetepatanJawaban
- Sikap/Cara Menjawab
- Keterbukaan Peserta dalam Tanya Jawab.
NILAI TOTAL

100

Catatan :
- Skor setiap kriteria
- Minimal nilai total lulus

: 1 (sangat kurang), 2 (kurang), 4 (baik) dan 5 (sangat
baik)
: 350
…………..,
……………………………
Juri,

………………………………………

FORMAT PENILAIAN AKHIR LKTIM

Asal Sekolah

: SMA NEGERI 3 TENGGARONG
Pemanfaatan Limbah pasar menjadi Bioetanol

12

Jurusan
Judul Karya Tulis
Tim Lomba
1. Nama Ketua Tim Lomba
2. Anggota
No.

: MIPA
: Kemilaunya Bioetanol dari Limbah Sampah
:
: Khusnul Khotimah
: Cyntia Diana Putri

Kriteria Penilaian

Nilai

(KP)

(N)

1.

Nilai Naskah Karya Tulis LKTIM (60 %)

2.

Nilai Presentasi LKTIM (40%)

3.

NILAI TOTAL (100%)

………………,
………………………………
Juri,

`

…………………………………………………

LEMBAR PENGESAHAN
LOMBA KARYA TULIS SMA/SMK/MA

Pemanfaatan Limbah pasar menjadi Bioetanol

13

1. Judul Naskah : Kemilaunya Bioetanol dari Limbah Pasar
2. Bidang Kajian : Bioetanol dari limbah
3. Ketua Tim
a. Nama Lengkap : Khusnul Khotimah
b. Nomor Induk Siswa (NIS) : 9982287322.
c. Program Studi : MIPA
d. SMA/SMK/MA : SMA Negeri 3 Tenggarong
e. Alamat Rumah : Jln. Ahmad Yani RT : 22, Rw: 05 Kecamatan Sangasanga
f. Telepon/ Handphone : 082357832989
g. E-mail : Khusnul.khotimah0610@gmail.com
4. Anggota Tim : Cyntia Diana Putri
5. Guru Pembimbing
a. Nama Lengkap dan Gelar :.
b. NIP : 19810502 200312 2 005

(Tenggarong), (30 November
2014)
Menyetujui
Guru Pembimbing,

Ketua Tim,

Rita Widi Asmara S. Pd
NIP : 19810502 200312 2 005

Mengetahui:

Khusnul Khotimah
NIS . 9982287322

Kepala Sekolah, SMA/SMK/MA

....................................................
NIP...................................

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH

Saya yang bertandatangan di bawah ini:
Pemanfaatan Limbah pasar menjadi Bioetanol

14

Nama : KHUSNUL KHOTIMAH
Alamat Rumah : Jln. Ahmad Yani RT : 22, Rw: 05 Kecamatan Sangasanga
Alamat Sekolah : Jln. Perum KOPPRI No. 1 Desa Perjiwa – Tenggarong Seberang
No. Identitas (KTP/Kartu Pelajar) : 9982287322.
dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah dengan judul:
“Kemilaunya Bioetanol dari Limbah Pasar”
adalah merupakan hasil karya saya sendiri yang belum pernah dipublikasikan baik
secara keseluruhan maupun sebagian, dalam bentuk jurnal, working paper atau
bentuk lain yang dipublikasikan secara umum. Karya ilmiah ini sepenuhnya
merupakan karya intelektual saya dan seluruh sumber yang menjadi rujukan
dalam karya ilmiah ini telah saya sebutkan sesuai kaidah akademik yang berlaku
umum, termasuk para pihak yang telah memberikan kontribusi pemikiran pada isi,
kecuali yang menyangkut ekspresi kalimat dan disain penulisan. Demikian
pernyataan ini saya nyatakan secara benar dengan penuh tanggung jawab dan
integritas.
13 November, 2014

Yang menyatakan
Materai
6000

(..…..………………)

Pemanfaatan Limbah pasar menjadi Bioetanol

15