247761197.doc 62.58KB 2015-10-12 00:17:38
USULAN PROGRAM KREATIFITAS MAHASISWA
JUDUL PROGRAM
BIOETANOL UBI KULANAS SEBAGAI ALTERNATIF BAHAN BAKAR
BIDANG KEGIATAN
PKM-PENELITIAN
Diusulkan Oleh:
1. Nur Salsabillah Ramadani (5213414018/Angkatan 2014)
2. Dewi Kartika (5213414019/Angkatan 2014)
3. Ashifa Shan Stevania (5301414013/Angkatan 2014)
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
SEMARANG
2015
PENGESAHAN PKM-GAGASAN TERTULIS
1. Judul Kegiatan
2. Bidang Kegiatan
3. Ketua Pelaksana Kegiatan
a. Nama Lengkap
: Bioetanol Ubi Kulanas sebagai Alternatif
Bahan bakar
: PKM-P
: Nur Salsabillah Ramadani
1
b. NIM
: 5213414018
c. Jurusan
: Teknik Kimia
d. Universitas
: Universitas Negeri Semarang
e. Alamat Rumah dan No Tel./HP : Jln KH Mudzakir rt 01/02 Krajan Bumiayu
Brebes Jawa Tengah 085742969602
f. Alamat email
4. Anggota Pelaksana Kegiatan
: esalsa88@yahoo.co.id
: 2 orang
Semarang, 10 Juni 2015
Menyetujui,
Ketua Pelaksana Kegiatan
Nur Salsabillah Ramadani
NIM 5213414018
2
A. JUDUL PENELITIAN
Bioetanol Ubi Kulanas Sebagai Alternatif Bahan Bakar
B. LATAR BELAKANG MASALAH
Energy Information Administration, yang merupakan bagian dari Departemen
Energi AS dalam International Energy Outlook 2005, memperkirakan konsumsi
energi dunia akan meningkat 57 persen dari tahun 2002−2025. Permintaan ini
merupakan yang tertinggi sejak periode 1975−1980. Sebagian besar peningkatan
permintaan terjadi di negara-negara berkembang. Namun mayoritas pasokan energi
tersebut masih tergantung pada bahan bakar fosil, yakni batu bara, minyak bumi,
dan gas (Rama dan Roy 2008). Pernyataan ini menggambarkan kebutuhan bahan
bakar di dunia sangat tinggi.
Seperti yang telah disebutkan bahan bakar tersebut diperoleh melalui bahan bakar
fosil yang baru dapat digali setelah 200 juta tahun. Namun penggunaannya yang
sangat besar dan sifat bahan bakar fosil sebagai sumber daya yang tidak dapat
diperbaharui, diperkirakan dalam kurun waktu beberapa dekade ini akan habis.
Maka dari itu dibutuhkan bahan bakar alternatif untuk menggantikan sumber energi
fosil tersebut, yaitu bahan bakar nabati.
Seiring dengan perkembangan peradaban manusia, tingkat kebutuhan energi
manusia juga semakin meningkat. Pemenuhan energi ini sebagian besar berasal dari
pembakaran bahan bakar fosil yang berumur jutaan tahun dan tak dapat
diperbaharui, dan sebagian kecil saja yang berasal dari penggunaan sumber energi
lain yang lebih terbarukan. Penggunaan bahan bakar yang berasal dari fosil ini telah
menimbulkan banyak masalah. Diantaranya masalah lingkungan, kesehatan, dan
ekonomi.
Namun mayoritas pasokan energi masih tergantung pada bahan bakar fosil, yakni
batu bara, minyak bumi, dan gas. Penggunaannya yang sangat besar dan sifat bahan
bakar fosil sebagai sumber daya yang tidak dapat diperbaharui, sehingga sangat
dibutuhkan sekali untuk mengantikan bahan bakar fosil tersebut dengan bahan
bakar nabati.
1
Indonesia menghasilkan 1,95 juta ton ubi jalar yang tersebar di seluruh provinsi
kecuali DKI Jakarta (BPS 2009). Ubi jalar mudah didapatkan dan juga
ekonomis, ubi jalar mudah terkena berbagai hama dan penyakit seperti, hama
boleng atau lanas, tikus, kudis dan lain sebagainya yang dapat menyebabkan ubi
jalar tidak layak dikonsumsi oleh manusia. Bila terjadi hal seperti ini biasanya
petani akan membuang ubi jalar tersebut atau dibuat menjadi pakan ternak
sehingga petani akan mengalami kerugian. Maka dari itu saya ingin memberikan
gagasan untuk membuat bioetanol dari ubi jalar yang sudah tidak layak
konsumsi manusia dan juga berpotensi sebagai bahan bakar pengganti fosil.
C. RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan Penilitian yang diajukan yang berjudul bioetanol Ubi Kulanas
sebagai alternatif rumsan msalah yang diangkat adalah bagaimana bioetanol ubi
kulanas ini dapat dijadikan sebagai alternatif bahan bakar atau pengganti bahan
bakar fosil (BBM)
D. TUJUAN PENELITIAN
Berdasarkan permasalahan di atas, tujuan penelitian ini adalah:
1. Memberikan alternatif bahan bakar di masa depan sehingga Indonesia tidak
memiliki ketergantungan pada penggunaan bahan bakar minyak yang.
2. Meningkatkan nilai guna limbah pertanian, ubi jalar (Ipomea
batatas, L.) kulanas yang sudah tidak layak dikonsumsi manusia.
3. Dapat memberikan sebuah warisan yang bermanfaat untuk kehidupan
generasi yang akan datang.
E. MANFAAT PENELITIAN
Manfaat yang diharapkan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Bagi
pemerintah,
impor
BBM
dapat
diminimalisir
dengana
adanya
pengembangan Bahan Bakar Nabati (Bioetanol).
2. Bagi petani ubi, bioetanol ini dapat menjadi bahan bakar baru yang dibuat
dengan menggunakan ubi mereka sehingga dapat meningkatkan tingkat ekonomi
petani ubi tersebut.
2
3. Bagi masyarakat di daerah terpencil yang merasakan langkanya BBM, bioetanol
ubi jalar ini dapat menjadi bahan bakar alternatif yang dapat digunakan untuk
kebutuhan mereka.
4. Bagi alam, penemuan bietanol ubi jalar ini dapat menjadi bahan bakar yang
ramah lingkungan sehingga dapat turut melestarikan alam.
F. LUARAN
Luaran dalam penelitian ini diharapkan menghasilkan kajian ilmiah tentang
bioetanol ubi kulanas sebagai alternatif bahan bakar sehingga dapat mengurangi
ketergantungn masyarakat terhadap bahan baku fosil (BBM).
Luaran ini juga diharpkan agar industri dapat membuat bioetanol dari ubi
kulanas.
G. TINJAUAN PUSTAKA
1. Bioetanol
Bioetanol adalah etanol
yang diproduksi dengan
cara fermentasi
menggunakan bahan baku nabati. Dalam buku ini akan dibahas tentang
karakterisasi bioetanol, prospek bioetanol, manfaat dan kebutuhan nasional
serta peluang pasarnya. Pembahasan lebih fokus pada proses pembuatan
bioetanol dari mulai penyediaan bahan baku, proses, aspek fermentasi
sampai pada pengawasan mutunya. Bahan baku meliputi bahan baku sumber
gula diantaranya adalah molases dan nira, bahan baku sumber pati yaitu
ubikayu, jagung serta ubi-ubian lain, serta bahan baku sumber serat
(lignoselulosa) diantaranya tongkol jagung, sekam dan sebagainya. Bab
bahan baku juga dibahas bahan pembantu untuk produksi bioetanol. Proses
pembuatan bioetanol dibedakan menjadi tiga berdasarkan bahan bakunya
yaitu bahan baku sumber gula, pati dan serat. Proses pembuatan bioetanol
meliputi aspek fermentasi dan destilasinya. Disamping itu buku ini juga
membahas produk samping, perlengkapan teknis produksi dan pengawasan
dan pengendalian mutu dalam industri bioetanol.
2. Ubi Jalar
3
Ubi
jalar atau ketela
rambat (Ipomoea
batatas L.)
adalah
sejenis tanamanbudidaya. Bagian yang dimanfaatkan adalah akarnya yang
membentuk umbi dengan kadar gizi (karbohidrat) yang tinggi. Di Afrika,
umbi ubi jalar menjadi salah satu sumber makanan pokok yang penting. Di
Asia, selain dimanfaatkan umbinya, daun muda ubi jalar juga dibuat
sayuran. Terdapat pula ubi jalar yang dijadikan tanaman hias karena
keindahan daunnya.
3. Ubi Jalar Kulanas
Ubi jalar Kulanas adalah Ubi yan udah terkena hama lanas yang tidak
dapat dimakan karena rasanya yang pahit.
H. METODE PENULISAN
Metode penulisan yang digunakan dalam menyusun karya ini adalah metode
observasi melalui kajian pustaka. Dengan demikian untuk mengimplementasikan
karya ini, langkah-langkah yang dilakukan adalah penelitian, penyediaan sarana
dan prasarana seperti teknologi pembuatan bioetanol, modal, memberikan
inspirasi kepada SPBU yang menggunakan bioetanol dari ubi jalar kulanas, serta
sosialisasi kepada masyarakat untuk menggunakan bahan bakar alternatif
bioetanol ubi jalar kulanas.
Pada saat ini masih sedikit pemanfaatan dari bioetanol, sebagai contoh jumlah
pompa bensin yang menggunakan bioetanol belum bertambah. Hal ini mungkin
diakibatkan oleh investasi yang dibutuhkan dalam produksi bioetanol berjumlah
tidak sedikit tetapi bukan berarti program ini tidak dapat dijalankan dalam skala
rumahan. Program ini dapat dijalankan dalam skala rumahan dengan alat dan
bahan yang mudah diperoleh. Alat dan bahan yang digunakan adalah mesin
penggiling, drum, kompor atau tungku, enzin alfa-amilase, heat exchanger,
enzim gluko-amilase, ragi, pipa, alat distalasi, dan keran.
Bahan utama yang akan digunakan untuk membuat bioetanol pada program ini
adalah ubi jalar (Ipomea batatas L) yang telah terkena berbagai hama dan penyakit
4
sehingga sudah tidak layak dikonsumsi oleh manusia atau limbah ubi jalar karena ubi
mudah didapatkan dan ekonomis, maka dari itu saya akan memanfaatkan ubi jalar
tersebut sebagai bahan baku dari bioetanol. Bioetanol adalah sebuah bahan bakar
alternatif yang diolah dari tumbuhan.
Ubi jalar juga sudah memenuhi syarat sebagai bahan baku etanol yaitu
mengandung pati sehingga mudah difermentasi dan bernilai ekonomis. Terbukti bahwa
ubi jalar ini merupakan bahan yang mudah ditanam, mudah dicari, ekonomis, dan
limbah ubi jalar yang tadinya terbuang begitu saja tanpa dimanfaatkan menjadi bahan
baku yang potensial untuk menggantikan bahan bakar fosil di masa yang akan datang.
Bioetanol ini pun tidak hanya dapat diproduksi oleh industri besar, tapi juga dapat
diproduksi dalam skala rumahan.
Secara umum, proses pengolahan bahan berpati (seperti ubi, jagung, dan sagu)
dilakukan dengan urutan sebagai berikut:
1. Proses hidrolisis, yaitu proses konversi pati menjadi glukosa.
2. Proses fermentasi, yaitu proses konversi glukosa (gula) menjadi etanol dan CO2.
3. Proses distilasi, adalah proses pemurnian etanol hasil fermentasi menjadi etanol
dengan kadar 95−96 persen.
4. Proses dehidrasi, adalah proses penghilangan air dari 96 persen menjadi 99,5
persen.
Bioetanol berbahan ubi jalar dapat dibuat dengan skala rumahan, dengan menggunakan
ubi jalar kulasan, cara pembuatannya adalah sebagai berikut:
1. Kupas kasar ubi jalar sebanyak 50 kg. Cuci dan giling dengan mesin penggiling
listrik, mesin bensin, ataupun diesel.
2. Saring hasil penggilingan untuk memperoleh bubur ubi jalar.
3. Masukkan bubur ubi jalar ke dalam drum yang terbuka penuh bagian atasnya.
4. Tambahkan air 40−50 liter dan aduk sambil dipanasi menggunakan kompor
minyak tanah, gas, ataupun tungku batu bara dan limbah pertanian, baik yang
dibakar langsung, seperti batok kelapa, cangkang, sabut, ranting-ranting kayu,
maupun limbah pertanian dan peternakan yang diubah menjadi biogas.
5. Tambahkan 1,5 ml enzim alfa-amilase (dapat dibeli di toko kimia khusus).
Panaskan selama 30−60 menit pada suhu sekitar 90 0C.
5
6. Dinginkan hingga suhu menjadi 55−60 0C selama tiga jam, lalu dinginkan
hingga suhu dibawah 35 0C. Gunakan alat penukar panas untuk mempercepat
proses pendinginan.
7. Tambahkan 0,9 ml enzim gluko-amilase (dapat dibeli di toko kimia khusus).
8. Tambahkan 1 g ragi roti, urea 65 g, dan NPK 14 g. Biarkan selam 72 jam dalam
keadaan tertutup, tetapi tidak rapat agar gas karbondioksida yang terbentuk bisa
keluar, fermentasi yang berhasil ditandai dari aroma seperti tape, suara
gelembung gas yang naik ke atas, dan keasaman(pH) diaatas 4.
9. Pindahkan cairan yang mengandung 7−9 persen bioetanol itu ke dalam drum
lain yang didesain sebagai penguap.
10. Masak menggunakan kompor minyak tanah, gas, tungku briket batu bara, arang
atau bahan bakar lain, hingga keluar uapnya menuju alat distilasi. Hal ini
terindikasi melalui rambatan panas dalam pipa menuju alat distilasi dan
kenaikan temperatur pada termometer. Nyalakan aliran air dikondensor
pengembun uap bioetanol.
11. Tahan temperatur bagian atas kolom distilasi pada suhu 79 persen ketika cairan
bioetanol mulai keluar. Kontrol temperatur dapat dilakukan dengan dua cara,
yakni mengatur aliran air refluks dalam alat distilasi dan mengatur api kompor.
12. Fraksi bioetanol 90−95 persen akan berhenti mengalir secara pelan-pelan.
13. Keluarkan limbah melalui kran bawah drum, melewati saringan yang akan
menahan limbah padat dan meloloskan limbah cair.
14. Bioetanol Kulanas dapat digunakan.
I. JADWAL KEGIATAN
No
Bulan ke
I
Kegiatan
1.
2.
3.
Pengumpulan data
Penganalisisan kesalahan
Pengkoreksian kesalahan
6
II
III
4.
Pencatatan
kesalahan
dan
koreksi
5.
6.
Penyusunan laporan
Penyusunan laporan akhir
J. LAMPIRAN
Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota
1.
Biodata Ketua Kelompok
7
A. Identitas Diri
1
2
3
4
5
6
7
NamaLengkap
JenisKelamin
Program Studi
NRP
TTL
E-mail
Nomortelpon/HP
Nur Salsabillah Ramadani
Perempuan
Teknik Kimia
Brebes, 21 Januari 1997
Esalsa88@yahoo.co.id
085742969602
B. Riwayat Pendidikan
Nama Institusi
SD
SD
N
Bumiayu
Jurusan
Tahun masuk-lulus
SMP
05 SMP
N
Bumiayu
2002-2008
2008-2011
SMA
1 SMA
N
Bumiayu
IPA
2011-201
1
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini benar dan dapat
dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai
ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam pengajuan Program Kreativitas Mahasiswa.
Semarang, 10 Juni 2015
Pengusul,
Nur Salsabillah Ramadani
2.
Biodata Anggota Kelompok
2.1 Biodata Anggota 1
A. Identitas Diri
1
Nama Lengkap
Dewi Kartika
8
2
3
4
5
6
7
Jenis Kelamin
Program Studi
NRP
Tempat tanggal lahir
E-mail
Nomor telepon/HP
Perempuan
Teknik Kimia
Pemalang, 5 Mei 1996
Karthikadewi4@gmail.com
083804967594
B. Riwayat Pendidikan
Nama Institusi
Jurusan
Tahun masuk-lulus
SD
SMP
SD
4 SMP 1 MOGA
GENDOANG
2002-2008
2008-2011
SMA
SMA
1
RANDUDONGKA
L
IPA
2011-2014
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini benar dan dapat
dipertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai
ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam pengajuan Program Kreativitas Gagasan Tertulis.
Semarang, 10 Juni 2015
Pengusul,
Dewi Kartika
2.2 Biodata Anggota 2
C. Identitas Diri
1
2
Nama Lengkap
Jenis Kelamin
Ashifa Shan Stevania
Perempuan
9
3
4
5
6
7
Program Studi
NRP
Tempat tanggal lahir
E-mail
Nomor telepon/HP
Pendidikan Teknik Elektro
Brebes, 21 Maret 1996
Stevania_ashifa@yahoo.co.id
085729687203
D. Riwayat Pendidikan
Nama Institusi
Jurusan
Tahun masuk-lulus
SD
SMP
SD Penggarutan SMP 1 Bumiayu
1
2002-2008
2008-2011
SMA
SMA 1 Bumiayu
IPA
2011-2014
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini benar dan dapat
dipertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai
ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam pengajuan Program Kreativitas Gagasan Tertulis.
Semarang, 10 Juni 2015
Pengusul,
Ashifa Shan Stevania
NIM 5301414013
10
JUDUL PROGRAM
BIOETANOL UBI KULANAS SEBAGAI ALTERNATIF BAHAN BAKAR
BIDANG KEGIATAN
PKM-PENELITIAN
Diusulkan Oleh:
1. Nur Salsabillah Ramadani (5213414018/Angkatan 2014)
2. Dewi Kartika (5213414019/Angkatan 2014)
3. Ashifa Shan Stevania (5301414013/Angkatan 2014)
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
SEMARANG
2015
PENGESAHAN PKM-GAGASAN TERTULIS
1. Judul Kegiatan
2. Bidang Kegiatan
3. Ketua Pelaksana Kegiatan
a. Nama Lengkap
: Bioetanol Ubi Kulanas sebagai Alternatif
Bahan bakar
: PKM-P
: Nur Salsabillah Ramadani
1
b. NIM
: 5213414018
c. Jurusan
: Teknik Kimia
d. Universitas
: Universitas Negeri Semarang
e. Alamat Rumah dan No Tel./HP : Jln KH Mudzakir rt 01/02 Krajan Bumiayu
Brebes Jawa Tengah 085742969602
f. Alamat email
4. Anggota Pelaksana Kegiatan
: esalsa88@yahoo.co.id
: 2 orang
Semarang, 10 Juni 2015
Menyetujui,
Ketua Pelaksana Kegiatan
Nur Salsabillah Ramadani
NIM 5213414018
2
A. JUDUL PENELITIAN
Bioetanol Ubi Kulanas Sebagai Alternatif Bahan Bakar
B. LATAR BELAKANG MASALAH
Energy Information Administration, yang merupakan bagian dari Departemen
Energi AS dalam International Energy Outlook 2005, memperkirakan konsumsi
energi dunia akan meningkat 57 persen dari tahun 2002−2025. Permintaan ini
merupakan yang tertinggi sejak periode 1975−1980. Sebagian besar peningkatan
permintaan terjadi di negara-negara berkembang. Namun mayoritas pasokan energi
tersebut masih tergantung pada bahan bakar fosil, yakni batu bara, minyak bumi,
dan gas (Rama dan Roy 2008). Pernyataan ini menggambarkan kebutuhan bahan
bakar di dunia sangat tinggi.
Seperti yang telah disebutkan bahan bakar tersebut diperoleh melalui bahan bakar
fosil yang baru dapat digali setelah 200 juta tahun. Namun penggunaannya yang
sangat besar dan sifat bahan bakar fosil sebagai sumber daya yang tidak dapat
diperbaharui, diperkirakan dalam kurun waktu beberapa dekade ini akan habis.
Maka dari itu dibutuhkan bahan bakar alternatif untuk menggantikan sumber energi
fosil tersebut, yaitu bahan bakar nabati.
Seiring dengan perkembangan peradaban manusia, tingkat kebutuhan energi
manusia juga semakin meningkat. Pemenuhan energi ini sebagian besar berasal dari
pembakaran bahan bakar fosil yang berumur jutaan tahun dan tak dapat
diperbaharui, dan sebagian kecil saja yang berasal dari penggunaan sumber energi
lain yang lebih terbarukan. Penggunaan bahan bakar yang berasal dari fosil ini telah
menimbulkan banyak masalah. Diantaranya masalah lingkungan, kesehatan, dan
ekonomi.
Namun mayoritas pasokan energi masih tergantung pada bahan bakar fosil, yakni
batu bara, minyak bumi, dan gas. Penggunaannya yang sangat besar dan sifat bahan
bakar fosil sebagai sumber daya yang tidak dapat diperbaharui, sehingga sangat
dibutuhkan sekali untuk mengantikan bahan bakar fosil tersebut dengan bahan
bakar nabati.
1
Indonesia menghasilkan 1,95 juta ton ubi jalar yang tersebar di seluruh provinsi
kecuali DKI Jakarta (BPS 2009). Ubi jalar mudah didapatkan dan juga
ekonomis, ubi jalar mudah terkena berbagai hama dan penyakit seperti, hama
boleng atau lanas, tikus, kudis dan lain sebagainya yang dapat menyebabkan ubi
jalar tidak layak dikonsumsi oleh manusia. Bila terjadi hal seperti ini biasanya
petani akan membuang ubi jalar tersebut atau dibuat menjadi pakan ternak
sehingga petani akan mengalami kerugian. Maka dari itu saya ingin memberikan
gagasan untuk membuat bioetanol dari ubi jalar yang sudah tidak layak
konsumsi manusia dan juga berpotensi sebagai bahan bakar pengganti fosil.
C. RUMUSAN MASALAH
Berdasarkan Penilitian yang diajukan yang berjudul bioetanol Ubi Kulanas
sebagai alternatif rumsan msalah yang diangkat adalah bagaimana bioetanol ubi
kulanas ini dapat dijadikan sebagai alternatif bahan bakar atau pengganti bahan
bakar fosil (BBM)
D. TUJUAN PENELITIAN
Berdasarkan permasalahan di atas, tujuan penelitian ini adalah:
1. Memberikan alternatif bahan bakar di masa depan sehingga Indonesia tidak
memiliki ketergantungan pada penggunaan bahan bakar minyak yang.
2. Meningkatkan nilai guna limbah pertanian, ubi jalar (Ipomea
batatas, L.) kulanas yang sudah tidak layak dikonsumsi manusia.
3. Dapat memberikan sebuah warisan yang bermanfaat untuk kehidupan
generasi yang akan datang.
E. MANFAAT PENELITIAN
Manfaat yang diharapkan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Bagi
pemerintah,
impor
BBM
dapat
diminimalisir
dengana
adanya
pengembangan Bahan Bakar Nabati (Bioetanol).
2. Bagi petani ubi, bioetanol ini dapat menjadi bahan bakar baru yang dibuat
dengan menggunakan ubi mereka sehingga dapat meningkatkan tingkat ekonomi
petani ubi tersebut.
2
3. Bagi masyarakat di daerah terpencil yang merasakan langkanya BBM, bioetanol
ubi jalar ini dapat menjadi bahan bakar alternatif yang dapat digunakan untuk
kebutuhan mereka.
4. Bagi alam, penemuan bietanol ubi jalar ini dapat menjadi bahan bakar yang
ramah lingkungan sehingga dapat turut melestarikan alam.
F. LUARAN
Luaran dalam penelitian ini diharapkan menghasilkan kajian ilmiah tentang
bioetanol ubi kulanas sebagai alternatif bahan bakar sehingga dapat mengurangi
ketergantungn masyarakat terhadap bahan baku fosil (BBM).
Luaran ini juga diharpkan agar industri dapat membuat bioetanol dari ubi
kulanas.
G. TINJAUAN PUSTAKA
1. Bioetanol
Bioetanol adalah etanol
yang diproduksi dengan
cara fermentasi
menggunakan bahan baku nabati. Dalam buku ini akan dibahas tentang
karakterisasi bioetanol, prospek bioetanol, manfaat dan kebutuhan nasional
serta peluang pasarnya. Pembahasan lebih fokus pada proses pembuatan
bioetanol dari mulai penyediaan bahan baku, proses, aspek fermentasi
sampai pada pengawasan mutunya. Bahan baku meliputi bahan baku sumber
gula diantaranya adalah molases dan nira, bahan baku sumber pati yaitu
ubikayu, jagung serta ubi-ubian lain, serta bahan baku sumber serat
(lignoselulosa) diantaranya tongkol jagung, sekam dan sebagainya. Bab
bahan baku juga dibahas bahan pembantu untuk produksi bioetanol. Proses
pembuatan bioetanol dibedakan menjadi tiga berdasarkan bahan bakunya
yaitu bahan baku sumber gula, pati dan serat. Proses pembuatan bioetanol
meliputi aspek fermentasi dan destilasinya. Disamping itu buku ini juga
membahas produk samping, perlengkapan teknis produksi dan pengawasan
dan pengendalian mutu dalam industri bioetanol.
2. Ubi Jalar
3
Ubi
jalar atau ketela
rambat (Ipomoea
batatas L.)
adalah
sejenis tanamanbudidaya. Bagian yang dimanfaatkan adalah akarnya yang
membentuk umbi dengan kadar gizi (karbohidrat) yang tinggi. Di Afrika,
umbi ubi jalar menjadi salah satu sumber makanan pokok yang penting. Di
Asia, selain dimanfaatkan umbinya, daun muda ubi jalar juga dibuat
sayuran. Terdapat pula ubi jalar yang dijadikan tanaman hias karena
keindahan daunnya.
3. Ubi Jalar Kulanas
Ubi jalar Kulanas adalah Ubi yan udah terkena hama lanas yang tidak
dapat dimakan karena rasanya yang pahit.
H. METODE PENULISAN
Metode penulisan yang digunakan dalam menyusun karya ini adalah metode
observasi melalui kajian pustaka. Dengan demikian untuk mengimplementasikan
karya ini, langkah-langkah yang dilakukan adalah penelitian, penyediaan sarana
dan prasarana seperti teknologi pembuatan bioetanol, modal, memberikan
inspirasi kepada SPBU yang menggunakan bioetanol dari ubi jalar kulanas, serta
sosialisasi kepada masyarakat untuk menggunakan bahan bakar alternatif
bioetanol ubi jalar kulanas.
Pada saat ini masih sedikit pemanfaatan dari bioetanol, sebagai contoh jumlah
pompa bensin yang menggunakan bioetanol belum bertambah. Hal ini mungkin
diakibatkan oleh investasi yang dibutuhkan dalam produksi bioetanol berjumlah
tidak sedikit tetapi bukan berarti program ini tidak dapat dijalankan dalam skala
rumahan. Program ini dapat dijalankan dalam skala rumahan dengan alat dan
bahan yang mudah diperoleh. Alat dan bahan yang digunakan adalah mesin
penggiling, drum, kompor atau tungku, enzin alfa-amilase, heat exchanger,
enzim gluko-amilase, ragi, pipa, alat distalasi, dan keran.
Bahan utama yang akan digunakan untuk membuat bioetanol pada program ini
adalah ubi jalar (Ipomea batatas L) yang telah terkena berbagai hama dan penyakit
4
sehingga sudah tidak layak dikonsumsi oleh manusia atau limbah ubi jalar karena ubi
mudah didapatkan dan ekonomis, maka dari itu saya akan memanfaatkan ubi jalar
tersebut sebagai bahan baku dari bioetanol. Bioetanol adalah sebuah bahan bakar
alternatif yang diolah dari tumbuhan.
Ubi jalar juga sudah memenuhi syarat sebagai bahan baku etanol yaitu
mengandung pati sehingga mudah difermentasi dan bernilai ekonomis. Terbukti bahwa
ubi jalar ini merupakan bahan yang mudah ditanam, mudah dicari, ekonomis, dan
limbah ubi jalar yang tadinya terbuang begitu saja tanpa dimanfaatkan menjadi bahan
baku yang potensial untuk menggantikan bahan bakar fosil di masa yang akan datang.
Bioetanol ini pun tidak hanya dapat diproduksi oleh industri besar, tapi juga dapat
diproduksi dalam skala rumahan.
Secara umum, proses pengolahan bahan berpati (seperti ubi, jagung, dan sagu)
dilakukan dengan urutan sebagai berikut:
1. Proses hidrolisis, yaitu proses konversi pati menjadi glukosa.
2. Proses fermentasi, yaitu proses konversi glukosa (gula) menjadi etanol dan CO2.
3. Proses distilasi, adalah proses pemurnian etanol hasil fermentasi menjadi etanol
dengan kadar 95−96 persen.
4. Proses dehidrasi, adalah proses penghilangan air dari 96 persen menjadi 99,5
persen.
Bioetanol berbahan ubi jalar dapat dibuat dengan skala rumahan, dengan menggunakan
ubi jalar kulasan, cara pembuatannya adalah sebagai berikut:
1. Kupas kasar ubi jalar sebanyak 50 kg. Cuci dan giling dengan mesin penggiling
listrik, mesin bensin, ataupun diesel.
2. Saring hasil penggilingan untuk memperoleh bubur ubi jalar.
3. Masukkan bubur ubi jalar ke dalam drum yang terbuka penuh bagian atasnya.
4. Tambahkan air 40−50 liter dan aduk sambil dipanasi menggunakan kompor
minyak tanah, gas, ataupun tungku batu bara dan limbah pertanian, baik yang
dibakar langsung, seperti batok kelapa, cangkang, sabut, ranting-ranting kayu,
maupun limbah pertanian dan peternakan yang diubah menjadi biogas.
5. Tambahkan 1,5 ml enzim alfa-amilase (dapat dibeli di toko kimia khusus).
Panaskan selama 30−60 menit pada suhu sekitar 90 0C.
5
6. Dinginkan hingga suhu menjadi 55−60 0C selama tiga jam, lalu dinginkan
hingga suhu dibawah 35 0C. Gunakan alat penukar panas untuk mempercepat
proses pendinginan.
7. Tambahkan 0,9 ml enzim gluko-amilase (dapat dibeli di toko kimia khusus).
8. Tambahkan 1 g ragi roti, urea 65 g, dan NPK 14 g. Biarkan selam 72 jam dalam
keadaan tertutup, tetapi tidak rapat agar gas karbondioksida yang terbentuk bisa
keluar, fermentasi yang berhasil ditandai dari aroma seperti tape, suara
gelembung gas yang naik ke atas, dan keasaman(pH) diaatas 4.
9. Pindahkan cairan yang mengandung 7−9 persen bioetanol itu ke dalam drum
lain yang didesain sebagai penguap.
10. Masak menggunakan kompor minyak tanah, gas, tungku briket batu bara, arang
atau bahan bakar lain, hingga keluar uapnya menuju alat distilasi. Hal ini
terindikasi melalui rambatan panas dalam pipa menuju alat distilasi dan
kenaikan temperatur pada termometer. Nyalakan aliran air dikondensor
pengembun uap bioetanol.
11. Tahan temperatur bagian atas kolom distilasi pada suhu 79 persen ketika cairan
bioetanol mulai keluar. Kontrol temperatur dapat dilakukan dengan dua cara,
yakni mengatur aliran air refluks dalam alat distilasi dan mengatur api kompor.
12. Fraksi bioetanol 90−95 persen akan berhenti mengalir secara pelan-pelan.
13. Keluarkan limbah melalui kran bawah drum, melewati saringan yang akan
menahan limbah padat dan meloloskan limbah cair.
14. Bioetanol Kulanas dapat digunakan.
I. JADWAL KEGIATAN
No
Bulan ke
I
Kegiatan
1.
2.
3.
Pengumpulan data
Penganalisisan kesalahan
Pengkoreksian kesalahan
6
II
III
4.
Pencatatan
kesalahan
dan
koreksi
5.
6.
Penyusunan laporan
Penyusunan laporan akhir
J. LAMPIRAN
Lampiran 1. Biodata Ketua dan Anggota
1.
Biodata Ketua Kelompok
7
A. Identitas Diri
1
2
3
4
5
6
7
NamaLengkap
JenisKelamin
Program Studi
NRP
TTL
Nomortelpon/HP
Nur Salsabillah Ramadani
Perempuan
Teknik Kimia
Brebes, 21 Januari 1997
Esalsa88@yahoo.co.id
085742969602
B. Riwayat Pendidikan
Nama Institusi
SD
SD
N
Bumiayu
Jurusan
Tahun masuk-lulus
SMP
05 SMP
N
Bumiayu
2002-2008
2008-2011
SMA
1 SMA
N
Bumiayu
IPA
2011-201
1
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini benar dan dapat
dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai
ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam pengajuan Program Kreativitas Mahasiswa.
Semarang, 10 Juni 2015
Pengusul,
Nur Salsabillah Ramadani
2.
Biodata Anggota Kelompok
2.1 Biodata Anggota 1
A. Identitas Diri
1
Nama Lengkap
Dewi Kartika
8
2
3
4
5
6
7
Jenis Kelamin
Program Studi
NRP
Tempat tanggal lahir
Nomor telepon/HP
Perempuan
Teknik Kimia
Pemalang, 5 Mei 1996
Karthikadewi4@gmail.com
083804967594
B. Riwayat Pendidikan
Nama Institusi
Jurusan
Tahun masuk-lulus
SD
SMP
SD
4 SMP 1 MOGA
GENDOANG
2002-2008
2008-2011
SMA
SMA
1
RANDUDONGKA
L
IPA
2011-2014
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini benar dan dapat
dipertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai
ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam pengajuan Program Kreativitas Gagasan Tertulis.
Semarang, 10 Juni 2015
Pengusul,
Dewi Kartika
2.2 Biodata Anggota 2
C. Identitas Diri
1
2
Nama Lengkap
Jenis Kelamin
Ashifa Shan Stevania
Perempuan
9
3
4
5
6
7
Program Studi
NRP
Tempat tanggal lahir
Nomor telepon/HP
Pendidikan Teknik Elektro
Brebes, 21 Maret 1996
Stevania_ashifa@yahoo.co.id
085729687203
D. Riwayat Pendidikan
Nama Institusi
Jurusan
Tahun masuk-lulus
SD
SMP
SD Penggarutan SMP 1 Bumiayu
1
2002-2008
2008-2011
SMA
SMA 1 Bumiayu
IPA
2011-2014
Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini benar dan dapat
dipertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai
ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu
persyaratan dalam pengajuan Program Kreativitas Gagasan Tertulis.
Semarang, 10 Juni 2015
Pengusul,
Ashifa Shan Stevania
NIM 5301414013
10