USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA JUD (1)
USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
JUDUL PROGRAM
ANALISIS PENGARUH KOMPOSISI SUBSTRAT JERAGON
(JERAMI & BONGGOL JAGUNG)
TERHADAP OPTIMALISASI PRODUKSI BIO-ETANOL SEBAGAI
INOVASI ENERGI RAMAH LINGKUNGAN
BIDANG KEGIATAN :
PKM-PENELITIAN
Diusulkan oleh :
Ja’far As Shodiq
(2313.100.121)
Moch. Ilham R.
(2313.100.103)
Muhammad Rifki
(2313.100.122)
(1411.100.046)
(2412.100.097)
Angkatan
2013
Angkatan
2013
Angkatan
2013
Angkatan 20
Angkatan 20
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2014
i
PENGESAHAN USULAN PKM-PENELITIAN
1. Judul kegiatan
: Analisis Pengaruh Komposisi Substrat JeraGon (Jerami &
Bonggol jagung) terhadap Optimalisasi Produksi Etanol
Sebagai Inovasi Bahan Bakar Ramah Lingkungan.
2. Bidang Kegiatan
: PKM-P
3. Ketua Pelaksana Kegiatan
a. Nama Lengkap
: Ja’far As Shodiq
b. NIM
: 2313100121
c. Jurusan
: Teknik Kimia
d. Universitas/Institut/Politeknik
: Institut Teknologi Sepuluh
Nopember Surabaya
ii
DAFTAR ISI
HALAMAN KULIT MUKA .................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ...............................................................................
ii
DAFTAR ISI............................................................................................................ii
DAFTAR GAMBAR..............................................................................................iii
DAFTAR TABEL...................................................................................................iv
RINGKASAN...........................................................................................................v
BAB I. PENDAHULUAN.......................................................................................1
1.1 LATAR BELAKANG MASALAH................................................................1
1.2 PERUMUSAN MASALAH............................................................................2
1.3 TUJUAN..........................................................................................................2
1.4 LUARAN YANG DIHARAPKAN................................................................2
1.5 MANFAAT PROGRAM.................................................................................3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA.............................................................................3
2.1. PARTIKEL LiFePO4....................................................................................3
2.2. FLAME SPRAY PYROLYSIS.........................................................................4
2.3. MEKANISME PEMBENTUKAN PARTIKEL............................................5
2.4. PENELITIAN SEBELUMNYA....................................................................6
BAB III. METODE PELAKSANAAN....................................................................7
3.1 PENDEKATAN EKSPERIMENT.................................................................8
3.2 VARIABEL PENELITIAN..........................................................................10
3.3 ANALISIS....................................................................................................10
BAB IV. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN
4.1 ANGGARAN BIAYA......................................................................................11
4.2 JADWAL KEGIATAN....................................................................................11
DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................12
iii
K. LAMPIRAN......................................................................................................13
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur Kristal LiFePO4 ................................................................. 3
Gambar 2. Skema Mekanisme Pembentukan Partikel Flame Assisted Spray
Pyrolysis (FASP), Flame Spray Pyrolysis (FSP) dan Vapour-fed
Aerosol Flame Synthesis .................................................................... 5
Gambar 3. Skema Mekanisme Pembentukan Partikel dari Solid – fed Flame
Synthesis ..............................................................................................
6
Gambar
4.
Diagram
Alir
Metode
Pelaksanaan .................................................. 7 Gambar 5. Skema Peralatan
Flame Spray Pyrolysis ......................................... 9 Gambar 6. Skema
Geometri Reaktor Flame Spray Pyrolysis ........................ 10
Gambar 7. Skema Interkalasi Baterai Lithium ............................................... 15
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Jadwal Kegiatan ...................................................................................
11
Tabel 2. Rancangan Biaya ..................................................................................
11
Tabel 3 . Proses Aerosol yang Digunakan untuk Pembentukan Powder dam
Film ...................................................................................................... 15
iv
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Kebutuhan energi dari bahan bakar minyak bumi (BBM) di berbagai negara di
dunia dalam tahun terakhir ini mengalami peningkatan tajam. Tidak hanya pada
negara - negara maju, tetapi juga di negara berkembang seperti Indonesia. Hal
tersebut akan menyebabkan krisis energi dari tahun ke tahun. Kita tahu, krisis
energi merupakan masalah yang sangat mendasar di Indonesia, khususnya masalah
energi fosil. Sejak beberapa tahun terakhir ini, para ahli mulai merubah
pendapatnya tentang pemanfaatan sumber energi yang ada di Indonesia.
Timbulnya kesadaran akan sumber bahan bakar fosil yang selama ini merupakan
sumber energi andalan, akan terancam mengalami kelangkaan dalam beberapa
tahun kedepan. Untuk itu, pemanfaatan sumber–sumber energi alternatif yang baru
dan terbarukan harus senantiasa diupayakan secara intensif untuk menghadapi
krisis energi yang semakin terasa dampaknya saat ini (Kadir, 1995). Untuk
mengantisipasi terjadinya krisis bahan bakar minyak bumi (BBM) pada masa yang
akan dating, saat ini telah dikembangkan pemanfaatan etanol sebagai sumber
energi terbarukan, contohnya untuk pembuatan bioetanol. Bioetanol merupakan
etanol yang berasal dari sumber hayati, misalnya tebu , nira, sorgum, ubi kayu,
garut, ubi jalar, jagung, jerami, bonggol jagung,dan kayu. Bahan baku pembuatan
bioetanol terdiri dari bahan - bahan yang mengandung karbohidrat, glukosa dan
selulosa
Indonesia merupakan Negara agraris dimana lahan dari pertanian serta
hasil pertaniannya sangat melimpah. Salah satu lahan pertanian di Indonesia yang
cukup luas adalah lahan pertanian yang menghasilkan padi dan jagung. Kita tahu
bahwa setiap kali panen, padi ataupun jagung selalu menghasilkan limbah sisa
yaitu jerami pada padi dan bonggol pada jagung. Pada saat ini, baik jerami padi
ataupun bonggol jagung masih belum mendapatkan penanganan yang cukup
berarti. Karena pada umumnya, mereka dibiarkan begitu saja di sawah setelah
musim panen, bahkan sampai ada yang dibakar. Padahal
mengandung pati, selulosa dan glukosa yang cukup tinggi.
mereka banyak
2
Bonggol jagung adalah termasuk hidrokarbon. Hidrokarbon adalah sumber
energi yang cukup banyak digunakan oleh manusia. Di Indonesia, pemanfaatan
bonggol jagung masih terbatas, padahal Indonesia adalah produsen jagung terbesar
ke-8 dunia, yakni sebanyak 12.381.561ton pada tahun 2007. Bonggol jagung
sering dianggap hanya sebagai sampah. Pada tahun2002, limbah batang dan daun
jagung kering adalah sebanyak 3,46 ton/ha; sedangkan padatahun 2006, luas
panen jagung adalah 11,7 juta ton. Sifat tongkol jagung yang memiliki kandungan
karbon yang tinggi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa untuk mengeringkan 6
ton jagung dari kadar air 32.5% sampai 13.7% bb selama 7 jam diperlukan sekitar
30 kg tongkol jagung kering per jam (Alkuino 2000).
Jerami merupakan limbah pertanian yang merupakan salah satu bahan baku
pembuatan bioetanol yang banyak mengandung selulosa. Pemanfaatan limbah
jerami belum optimal, biasanya jerami digunakan untuk pakan ternak dan sisanya
dibiarkan membusuk atau dibakar. Dengan demikian jerami dapat diolah menjadi
bioetanol.
Pada Penelitian kali ini di pilih jerami dan bonggol jagung sebagai bahan
alternatif, karena kandungan Selulosa cukup banyak. Untuk mendapat alkohol,
Selulosa dari jerami maupun bonggol jagung tersebut di hidrolisis terlebih dahulu
sehingga di dapat glukosa, kemudian difermentasi menjadi alkohol. Selain itu,
pemanfaatan keduanya untuk bahan bakar etanol masih jarang dilakukan sehingga
akan memberikan nilai tambah pada jerami dan bonggol jagung itu sendiri.
1.2 Perumusan Masalah
Adapun permasalahan dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimana perbandingan substrat jerami dengan enceng gondok yang
difermentasi agar dihasilkan ethanol yang lebih banyak?
2. Bagaimana pengaruh dari kadar selulosa apabila Antara jerami dan enceng
gondok digabungkan agar dapat menjadi ethanol?
1.3 Tujuan
Terdapat 3 (tiga) tujuan pokok yang hendak dicapai dalam penelitian ini,
yaitu:
1. Untuk mengetahui perbandingan substrat jerami dan enceng gondok agar dapat
dihasilkan etahanol yang lebih maksimal
3
2. Untuk mengetahui pengaruh dari kadar selulosa apabila antara jerami dan
enceng gondok digabungkan
D. Luaran yang Diharapkan
Luaran yang diharapkan dari program kreativitas ini adalah sebagai berikut.
1. Publikasi ilmiah nasional pada jurnal-jurnal yang bertemakan “energi
terbarukan dan ramah lingkungan”
2. Mendapatkan hak cipta atau hak paten atas metode sintesa bioetanol dari
gabungan substrat jerami dan enceng gondok
E. Manfaat
Ada beberapa kegunaan yang diharapkan dari program penelitian ini,
yaitu sebagai berikut:
1. Data hasil penelitian akan sangat bermanfaat dalam pengembangan bahan
bakar bioetanol yang optimal kedepannya.
2. Dapat membantu mengurangi ketergantungan akan penggunaan sumber energi
fosil sebagai pembangkit listrik yang semakin langka dari waktu kewaktu.
3
Mendapatkan produk etanol maksimal dari proses pengolahan menggunakan
gabungan antara substrat jerami dan bonggol jagung.
4. Mengetahui proses pembuatan etanol dari jerami padi dengan proses hidrolisis
dan fermentasi.
5. Menaikkan nilai tambah jerami padi maupun bonggol jagung menjadi bahan
kimia yang bernilai ekonomis dan memberikan alternatif bahan baku untuk
dasar pembuatan bioetanol.
BAB II
4
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bioetanol
Bioetanol adalah etanol yang berasal dari sumber hayati. Bioetanol
bersumber dari karbohidrat yang potensial sebagai bahan baku seperti tebu, nira
sorgum, ubi kayu, garut, ubi jalar, sagu, jagung, jerami, bonggol jagung dan kayu.
Setelah melalui proses fermentasi, dihasilkan etanol (www.energi.lipi.go.id).
Bioetanol adalah senyawa organik yang terdiri dari karbon, hidrogen dan
oksigen, sehingga dapat dilihat sebagai derivat senyawa hidrokarbon yang
mempunyai gugus hidroksil dengan rumus C2H5OH.
Bioetanol merupakan zat cair, tidak berwarna, berbau spesifik, mudah
terbakar dan menguap, dapat bercampur dalam air dengan segala perbandingan..
a. Sifat - sifat fisik etanol
Rumus molekul
: C2H5OH
BM
: 46,07 gram/mol
Titik didih pada 760 mmHg : 78,4°C
Titik beku
: - 112°C
Densitas
: 0, 789 gr/ml pada 20°C
Kelarutan dalam 100 bagian
air
eter
: sangat larut
: sangat larut
(Perry, 1984)
b. Sifat kimia
-Dihasilkan dari fermentasi glukosa C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2
Glukosa
etanol
karbondioksida
- Untuk minuman diperoleh dari peragian karbohidrat, ada dua tipe yaitu tipe
pertama mengubah karbohidratnya raenjadi
glukosa kemudian menjadi
etanol, tipe yang lain menghasilkan cuka (asam asetat)
- Pembentukan etanol
C6H12O6
ENZIM
glukosa
- Pembakaran etanol
2CH3CH2OH + 2CO2
etanol
karbondioksida
5
CH3CH2OH + 3O2
2CO2 + 3H2O + energi
(Fessenden,1982)
Karakteristik bioetanol sebagai biofuel adalah sebagai berikut (Nurfiana et al.,
2009):
a. Memiliki angka oktan yang tinggi
b. Mampu menurunkan tingkat emisi partikulat yang membahayakan kesehatan
dan CO serta CO2.
c. Mirip dengan bensin sehingga penggunaannya tidak memerlukan modifikasi
mesin
d. Tidak mengandung senyawa timbal. Salah satu metode pembuatan bioetanol
yang sering dijumpai adalah fermentasi dengan ragi. Dalam ragi terkandung
khamir yang dapat digunakan dalam proses fermentasi bioetanolsalah satunya
adalah Saccaromyces cerivisiae. Bahan baku untuk proses fermentasi berupa:
a. Mono/disakarida seperti gula, tetes tebu, gula tebu
b. Bahan berpati seperti beras, kentang, jagung dan lain-lain
c. Bahan yang mengandung selulosa seperti limbah pertanian, kayu dan lainlain.
Proses fermentasi ini menghasilkan bioetanol yang cukup rendah sehingga kadar
bioetanol dapat ditingkatkan dengan cara destilasi agar kadar bioetanol yang
dihasilkan dapat mencapai 96,5% dan H2O akan membentuk suatu larutan
azeotrop (campuran dua atau lebih komponen yang sulit dipisahkan (Riawan,
1990).
Pada proses hidrolisis ini terjadi pemecahani ikatan ɑ-D-glukosa dari molekul pati
serta terjadi pelemahan struktur granula pati sehingga akan mengubah
keketalannya. Pati yang dimodofikasi dengan metode ini mempunyai kekentalan
dalam keadaan panas yang rendah dan daya lekatnya tinggi (Smith dan Bell,
1996). Mekanisme kerja katalis asam dalam proses hidrolisis molekul pati bersifat
acak (Judoamidjojo, 1989). Menurut Putrid an Sukandar, 2008 hasil konversi sulit
diprediksikan. Selama proses hidrolisis, kedua ikatan 1,4-glikosidik dan 1,6glikosodik meregang, sehingga mengkonversi molekul pati menjadi lebih banyak
produk molekul yang ringan. Pengolahan dengan asam encer dapat mengurangi
berat molekul pada pati yang tidak pecah (BeMiller dan Whister, 2009).
6
7
F.4. PENELITIAN SEBELUMNYA
8
BAB III
METODE PELAKSANAAN
Penelitian ini dilakukan dengan pendekatan eksperiment. Pendekatan
eksperiment dilakukan untuk mempelajari pengaruh komposisi substrat antara
jerami dan enceng gondok terhadap optimalisasi produksi etanol.
Adapun metode pelaksanaan yang digunakan, secara garis besar
digambarkan pada diagram alir berikut:
9
Persiapan
Pengkajian Masalah
Studi Literatur
Perancangan Eksperimen
SintesaC2H5O
H
Analisa Hasil
Penarikan Kesimpulan
Pembuatan Laporan
Publikasi (seminar)
Gambar 4. Diagram Alir Metode Pelaksanaan
G.1 PENDEKATAN EKSPERIMENT
Bahan yang digunakan:
Peralatan eksperimen:
Adapun cara yang dapat dilakukan adalah......
1. Pengambilan sampel
Pengambilan sampel enceng gondok di lakukan dengan cara memotong bagian
bawah enceng gondok yang terdapat di rawa-rawa rawamakmur.
2. Proses pretreatment enceng gondok
10
Secara umum enceng gondok dan bahan lignoselulosa lainnya tersusun dari
selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Selulosa dan hemiselulosa tersusun dari
monomer-monomer gula sama seperti gula yang menyusun pati (glukosa).
Selulosa ini berbentuk serat-serat yang terpilin dan diikat oleh hemiselulosa,
kemudian dilindungi oleh lignin yang sangat kuat. Akibat dari perlindungan lignin
dan hemiselulosa ini, selulosa menjadi sulit untuk dipotong-potong menjadi gula
(proses hidrolisis). Salah satu langkah penting untuk biokonversi enceng gondok
menjadi ethanol adalah memecah perlindungan lignin ini.
Enceng gondok yang baru saja diambil dikumpulkan di suatu tempat. Enceng
gondok ini kemudian di cacah-cacah dengan pisau kemudian diblender agar
ukurannya menjadi kecil-kecil dan siap untuk dilakukan pretreatment. Banyak
cara untuk melakukan pretreatment, misalnya dengan cara ditekan dan dipanaskan
secara cepat dengan uap panas (Steam Exploaded). Bisa juga dengan cara
direndam dengan kapur selama waktu tertentu. Ada juga yang merendamnya
dengan bahan-bahan kimia yang bisa membuka perlindungan lignin. Setelah
pelindung lignin ini menjadi ‘lunak’, maka enceng gondok siap untuk dihidrolisis.
3. Proses hidrolisis enceng gondok
Ada dua cara umum untuk hidrolisis, yaitu: hidrolisis dengan asam dan hidrolisis
dengan enzyme. Hidrolisis asam biasanya menggunakan asam sulfat encer.
Enceng gondok dimasak dengan asam dalam kondisi suhu dan tekanan tinggi.
Dalam kondisi ini waktu hidrolisisnya singkat. Hidrolisis bisa juga dilakukan
dalam suhu dan tekanan rendah, tetapi waktunya menjadi lebih lama. Hidrolisis
dilakukan dalam dua tahap. Pada tahap pertama sebagian besar hemiselulosa dan
sedikit selulosa akan terpecah-pecah menjadi gula penyusunnya. Hidrolisis tahap
kedua bertujuan untuk memecah sisa selulosa yang belum terhidrolisis. Dengan
dua tahap hidrolisis ini diharapkan akan diperoleh gula dalam jumlah yang
banyak.
Pada percobaan ini proses hidrolisis dilakukan dengan menggunakan asam sulfat
( H2SO4) encer dengan konsentrasi 1 %. Asam sulfat (H2SO4) ini digunakan untuk
merendam bubur enceng gondok sebanyak 79 gr dan H2SO4 yang digunakan 1
liter sehingga semua bubur enceng gondok terrendam semuanya. Selanjutnya
proses rendaman tersebut di biarkan selama semalam. Setelah direndam
semalaman selanjutnyaa disaring dan hidrosilatnya ditampung.
Cairan hidrolisat (hasil hidrolisis) asam memiliki pH yang sangat rendah ( pH =
1 ) dan kemungkinan ada juga senyawa-senyawa yang beracun untuk mikroba.
Hidrolisat ini harus dinetralkan dan didetoksifikasi sebelum difermentasi menjadi
ethanol. Tujuan dari netralisasi dan detoksifikasi adalah untuk menetralkan pH dan
menghilangkan senyawa racun tersebut. Hidrolisat yang sudah netral tersebut siap
untuk difermentasi menjadi ethanol.
Penetralan digunakan dengan menambahkan larutan buffer berupa campuran 100
ml CH3COOH 0,5 M dan 100 ml NaOH 0,4 M. Larutan buffer ini memiliki pH
sekitar 4-5, sehingga dapat menstabilkan pH cairan hidrolisat sehingga pH cairan
hdrolisat tidak terlalu asam yaitu sekitar 4-5. Tujuan dari netralisasi dan
detoksifikasi adalah untuk menetralkan pH dan menghilangkan senyawa racun
dalam campuran. Hidrolisat yang sudah netral tersebut siap untuk difermentasi
menjadi etanol.
4. Proses fermentasi
Proses fermentasi hidrolisat selulosa sama seperti proses fermentasi etanol pada
umumnya. Mikroba yang umum digunakan adalah ragi roti (yeast) yaitu varnifan.
Pada tahap ini, enceng gondok telah sampai pada titik telah berubah menjadi gula
sederhana (glukosa dan sebagian fruktosa) dimana proses selanjutnya melibatkan
11
penambahan enzim yang diletakkan pada ragi (yeast) agar dapat bekerja pada suhu
optimum. Proses fermentasi ini akan menghasilkan etanol dan CO2. Pada proses
fermantasi ragi yang digunakan sebenyak 10 % (b/v) dari hidrosilat enceng
gondok yang telah di netralkan.
5. Proses distilasi dan dehidrasi
Distilasi dilakukan untuk memisahkan etanol dari beer (sebagian besar adalah air
dan etanol). Titik didih etanol murni adalah 78 C sedangkan air adalah 100 C
(Kondisi standar). Dengan memanaskan larutan pada suhu rentang 78 - 100 C
akan mengakibatkan sebagian besar etanol menguap, dan melalui unit kondensasi
akan bisa dihasilkan etanol dengan konsentrasi 95 % volume
Pemurnian bioetanol dilakukan dengan zeolit sintetis. Proses pemurnian itu
menggunakan prinsip penyerapan permukaan. Zeolit adalah mineral yang
memiliki pori-pori berukuran sangat kecil. Sampai saat ini ada lebih dari 150 jenis
zeolit sintetis. Di alam, zeolit terbentuk dari abu lahar dan materi letusan gunung
berapi. Zeolit juga bisa terbentuk dari materi dasar laut yang terkumpul selama
ribuan tahun.
Zeolit sintetis berbeda dengan zeolit alam. Zeolit sintetis terbentuk setelah melalui
rangkaian proses kimia. Namun, baik zeolit sintetis maupun zeolit alam berbahan
dasar kelompok alumunium silikat yang terhidrasi logam alkali dan alkali tanah
(terutama Na dan Ca). Struktur zeolit berbentuk seperti sarang lebah dan bersifat
negatif. Sifat pori-porinya yang negatif bisa dinetralkan dengan penambahan ion
positif seperti sodium.
6. Penentuan Kadar Etanol
Etanol p.a sebanyak 1,0: 2,0: 3,0: dan 4,0 mL diambil dengan mikropipet dan
dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL, kemudian ditambahkan akuades hingga
volume 100 mL. Replikasi dilakukan sebanyak 3 kali. Piknometer dibersihkan
secara hati-hati menggunakan aseton, kemudian dikeringkan dan ditimbang.
Akuades didinginkan sampai dibawah suhu percobaan (±15oC). Piknometer diisi
dengan akuades secara hati-hati hingga penuh dan termometer dimasukkan. Suhu
dalam piknometer ditunggu hingga mencapai suhu percobaan (20oC), kelebihan
akuades pada puncak pipa kapilerdibersihkan. Piknometer yang berisi akuades
segeraditimbang dan beratnya dicatat. Cara yang sama dilakukanuntuk larutan
baku etanol. Kadar etanol dihitungmenggunakan tabel konversi Berat Jenis-Etanol
Penentuankadar etanol dalam sampel dilakukan sama sebagaimanapada
pengukuran larutan baku etanol dengan piknometermenggunakan larutan sampel.
G.2 VARIABEL PENELITIAN
G.3 ANALISIS
H. JADWAL KEGIATAN
Adapun Jadwal kegiatan yang akan dilaksanakan adalah sebagai berikut : Tabel
1. Jadwal Kegiatan
No Kegiatan
Bulan 1
Bulan 2
Bulan 3
Bulan 4
12
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1.
Pengkajian
Masalah
2. Studi Literatur
3. Penentuan
Metode Penelitian
4. Perancangan
Eksperimen
5. Pembelian
Alat
dan Bahan
6. Sintesa LiFePO4
7
Analisa Hasil
8. Penarikan
Kesimpulan
9. Pembuatan
Laporan
10. Pembimbingan
Dosen
I. RANCANGAN BIAYA
Berdasarkan deskripsi singkat mengenai Ultrasonic Security System, maka
dibutuhkan biaya sebesar :
Tabel 2. Rancangan Biaya
No Uraian
Kuantitas
Satuan (Rp.)
Jumlah (Rp.)
1
LiOH
100 gram
7.580/gram
758.000
2
FeCl2.4H2O
250 gram
3.384/gram
846.000
3
(NH4)2HPO4
500 gram
1.714/gram
857.000
4
Reaktor
1 unit
1.500.000/unit
1.500.000
5
Ultrasonic Nebulizer
1 unit
600.000/unit
600.000
6
Analisa XRD
10 kali
200.000
2.000.000
7
Analisa SEM
10 kali
200.0000
2.000.000
8
Analisa Potensiostat
10 kali
100.000
1.000.000
9
LPG
1 tabung
60.000/unit
60.000
10
Glukosa
250 gram
400/gram
100.000
11
Flowmeter
3 unit
100.000/unit
300.000
12
Analisa TGDTA
10 kali
150.000
1.500.000
13
Cyclone
1 unit
200.000/unit
200.000
14
Electrostatic presipitation
1 unit
500.000/unit
500.000
13
Water Trap
1 unit
50.000/unit
50.000
Sewa Kompresor
10 kali
50.000
500.000
Pompa Vakum
1 unit
500.000
500.000
TOTAL BIAYA
13.271.000
SUMBER DIKTI
12.500.000
DANA PRIBADI
771.000
J. DAFTAR PUSTAKA
K. LAMPIRAN
BIODATA ANGGOTA KELOMPOK
Ketua Pelaksana
1. Nama
: Nur Abdillah Siddiq
NRP
: 2411100081
Jurusan/Fakultas
: Teknik Fisika/Fakultas Teknologi Industri
Perguruan Tinggi
: Institut Teknologi Sepuluh Nopember
HP
: 087 750 118 140
Alamat
: Jl. Keputih Tegal Timur No. 42-44
Bidang Keahlian
: Nanoteknologi
Waktu untuk kegiatan PKM : 6 Jam/Minggu
Surabaya, 25 Oktober 2012
Nur Abdillah Siddiq
2411100081
Anggota Pelaksana
2. Nama
: Ahmad Fauzan ‘Adziimaa
NRP
: 2409100028
Jurusan/Fakultas
: Teknik Fisika/ Fakultas Teknologi Industri
Perguruan Tinggi
: Institut Teknologi Sepuluh Nopember
HP
: 085 649 124 984
Alamat
: Jl. Keputih Tegal Timur No. 42-44
Bidang Keahlian
: Korosi
Waktu untuk kegiatan PKM : 5 Jam/Minggu
Surabaya, 25 Oktober 2012
Ahmad Fauzan ‘Adziimaa
2409100028
3. Nama
NRP
Jurusan/Fakultas
Perguruan Tinggi
HP
: Firqi Abdillah K.
: 2311100195
: Teknik Kimia/ Fakultas Teknologi Industri
: Institut Teknologi Sepuluh Nopember
: 085733040095
14
Alamat
: Jl. Keputih Tegal Timur No. 42-44
Bidang Keahlian
: Reaktor Plant
Waktu untuk kegiatan PKM : 6 Jam/Minggu
Surabaya, 25 Oktober 2012
Firqi Abdillah K.
2311100195
:
4. Nama
: Miratul Alifah NRP
1411100046
Jurusan/Fakultas
: Kimia/ FMIPA
Perguruan Tinggi
: Institut Teknologi Sepuluh Nopember
HP
: 085645810352
Alamat
: Keputih Gg. Makam Blok D No.19
Bidang Keahlian
: Sintesis Bahan Kimia
Waktu untuk kegiatan PKM : 6 Jam/Minggu
Surabaya, 25 Oktober 2012
Miratul Alifah
1411100046
5. Nama
: Nur Fadhilah
NRP
: 2412100097
Jurusan/Fakultas
: Teknik Fisika/ Fakultas Teknologi Industri
Perguruan Tinggi
: Institut Teknologi Sepuluh Nopember
HP
: 087850206120
Alamat
: Keputih Iic/22
Bidang Keahlian
:
Kimia
Anorganik
Waktu untuk kegiatan PKM : 6 Jam/Minggu
Surabaya, 25 Oktober
2012
Nur
241210009
Fadhilah
7
BIODATA DOSEN PEMBIMBING
Nama Lengkap
: Dyah Sawitri, ST, MT.
Tempat, Tanggal lahir
: Surabaya, 1 Januari 1970
NIDN
: 0001017026
Jabatan Fungsional
: Lektor
Jurusan/Fakultas
: Teknik Fisika/Fakultas Teknologi Industri
Perguruan Tinggi
: ITS
Bidang Keahlian
: Rekayasa Bahan
Alamat Rumah/No. Hp
: Jl. Sedayu 4-28A Surabaya 60178/08123277935
Alamat Email
: [email protected]
15
Waktu untuk
kegiatan PKM :
6 jam/Minggu
Surabaya, 25 Oktober 2012
Dyah Sawitri, ST, MT.
000101702
6
DATA
PENDUKUNG
Gambar 7. Skema Interkalasi Baterai Lithium
Sumber : Stark, 2011
Tabel 3 . Proses Aerosol yang Digunakan untuk Pembentukan Powder dam Film
16
Sumber : Kodas, 1999
JUDUL PROGRAM
ANALISIS PENGARUH KOMPOSISI SUBSTRAT JERAGON
(JERAMI & BONGGOL JAGUNG)
TERHADAP OPTIMALISASI PRODUKSI BIO-ETANOL SEBAGAI
INOVASI ENERGI RAMAH LINGKUNGAN
BIDANG KEGIATAN :
PKM-PENELITIAN
Diusulkan oleh :
Ja’far As Shodiq
(2313.100.121)
Moch. Ilham R.
(2313.100.103)
Muhammad Rifki
(2313.100.122)
(1411.100.046)
(2412.100.097)
Angkatan
2013
Angkatan
2013
Angkatan
2013
Angkatan 20
Angkatan 20
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2014
i
PENGESAHAN USULAN PKM-PENELITIAN
1. Judul kegiatan
: Analisis Pengaruh Komposisi Substrat JeraGon (Jerami &
Bonggol jagung) terhadap Optimalisasi Produksi Etanol
Sebagai Inovasi Bahan Bakar Ramah Lingkungan.
2. Bidang Kegiatan
: PKM-P
3. Ketua Pelaksana Kegiatan
a. Nama Lengkap
: Ja’far As Shodiq
b. NIM
: 2313100121
c. Jurusan
: Teknik Kimia
d. Universitas/Institut/Politeknik
: Institut Teknologi Sepuluh
Nopember Surabaya
ii
DAFTAR ISI
HALAMAN KULIT MUKA .................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN ...............................................................................
ii
DAFTAR ISI............................................................................................................ii
DAFTAR GAMBAR..............................................................................................iii
DAFTAR TABEL...................................................................................................iv
RINGKASAN...........................................................................................................v
BAB I. PENDAHULUAN.......................................................................................1
1.1 LATAR BELAKANG MASALAH................................................................1
1.2 PERUMUSAN MASALAH............................................................................2
1.3 TUJUAN..........................................................................................................2
1.4 LUARAN YANG DIHARAPKAN................................................................2
1.5 MANFAAT PROGRAM.................................................................................3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA.............................................................................3
2.1. PARTIKEL LiFePO4....................................................................................3
2.2. FLAME SPRAY PYROLYSIS.........................................................................4
2.3. MEKANISME PEMBENTUKAN PARTIKEL............................................5
2.4. PENELITIAN SEBELUMNYA....................................................................6
BAB III. METODE PELAKSANAAN....................................................................7
3.1 PENDEKATAN EKSPERIMENT.................................................................8
3.2 VARIABEL PENELITIAN..........................................................................10
3.3 ANALISIS....................................................................................................10
BAB IV. BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN
4.1 ANGGARAN BIAYA......................................................................................11
4.2 JADWAL KEGIATAN....................................................................................11
DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................12
iii
K. LAMPIRAN......................................................................................................13
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Struktur Kristal LiFePO4 ................................................................. 3
Gambar 2. Skema Mekanisme Pembentukan Partikel Flame Assisted Spray
Pyrolysis (FASP), Flame Spray Pyrolysis (FSP) dan Vapour-fed
Aerosol Flame Synthesis .................................................................... 5
Gambar 3. Skema Mekanisme Pembentukan Partikel dari Solid – fed Flame
Synthesis ..............................................................................................
6
Gambar
4.
Diagram
Alir
Metode
Pelaksanaan .................................................. 7 Gambar 5. Skema Peralatan
Flame Spray Pyrolysis ......................................... 9 Gambar 6. Skema
Geometri Reaktor Flame Spray Pyrolysis ........................ 10
Gambar 7. Skema Interkalasi Baterai Lithium ............................................... 15
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Jadwal Kegiatan ...................................................................................
11
Tabel 2. Rancangan Biaya ..................................................................................
11
Tabel 3 . Proses Aerosol yang Digunakan untuk Pembentukan Powder dam
Film ...................................................................................................... 15
iv
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Kebutuhan energi dari bahan bakar minyak bumi (BBM) di berbagai negara di
dunia dalam tahun terakhir ini mengalami peningkatan tajam. Tidak hanya pada
negara - negara maju, tetapi juga di negara berkembang seperti Indonesia. Hal
tersebut akan menyebabkan krisis energi dari tahun ke tahun. Kita tahu, krisis
energi merupakan masalah yang sangat mendasar di Indonesia, khususnya masalah
energi fosil. Sejak beberapa tahun terakhir ini, para ahli mulai merubah
pendapatnya tentang pemanfaatan sumber energi yang ada di Indonesia.
Timbulnya kesadaran akan sumber bahan bakar fosil yang selama ini merupakan
sumber energi andalan, akan terancam mengalami kelangkaan dalam beberapa
tahun kedepan. Untuk itu, pemanfaatan sumber–sumber energi alternatif yang baru
dan terbarukan harus senantiasa diupayakan secara intensif untuk menghadapi
krisis energi yang semakin terasa dampaknya saat ini (Kadir, 1995). Untuk
mengantisipasi terjadinya krisis bahan bakar minyak bumi (BBM) pada masa yang
akan dating, saat ini telah dikembangkan pemanfaatan etanol sebagai sumber
energi terbarukan, contohnya untuk pembuatan bioetanol. Bioetanol merupakan
etanol yang berasal dari sumber hayati, misalnya tebu , nira, sorgum, ubi kayu,
garut, ubi jalar, jagung, jerami, bonggol jagung,dan kayu. Bahan baku pembuatan
bioetanol terdiri dari bahan - bahan yang mengandung karbohidrat, glukosa dan
selulosa
Indonesia merupakan Negara agraris dimana lahan dari pertanian serta
hasil pertaniannya sangat melimpah. Salah satu lahan pertanian di Indonesia yang
cukup luas adalah lahan pertanian yang menghasilkan padi dan jagung. Kita tahu
bahwa setiap kali panen, padi ataupun jagung selalu menghasilkan limbah sisa
yaitu jerami pada padi dan bonggol pada jagung. Pada saat ini, baik jerami padi
ataupun bonggol jagung masih belum mendapatkan penanganan yang cukup
berarti. Karena pada umumnya, mereka dibiarkan begitu saja di sawah setelah
musim panen, bahkan sampai ada yang dibakar. Padahal
mengandung pati, selulosa dan glukosa yang cukup tinggi.
mereka banyak
2
Bonggol jagung adalah termasuk hidrokarbon. Hidrokarbon adalah sumber
energi yang cukup banyak digunakan oleh manusia. Di Indonesia, pemanfaatan
bonggol jagung masih terbatas, padahal Indonesia adalah produsen jagung terbesar
ke-8 dunia, yakni sebanyak 12.381.561ton pada tahun 2007. Bonggol jagung
sering dianggap hanya sebagai sampah. Pada tahun2002, limbah batang dan daun
jagung kering adalah sebanyak 3,46 ton/ha; sedangkan padatahun 2006, luas
panen jagung adalah 11,7 juta ton. Sifat tongkol jagung yang memiliki kandungan
karbon yang tinggi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa untuk mengeringkan 6
ton jagung dari kadar air 32.5% sampai 13.7% bb selama 7 jam diperlukan sekitar
30 kg tongkol jagung kering per jam (Alkuino 2000).
Jerami merupakan limbah pertanian yang merupakan salah satu bahan baku
pembuatan bioetanol yang banyak mengandung selulosa. Pemanfaatan limbah
jerami belum optimal, biasanya jerami digunakan untuk pakan ternak dan sisanya
dibiarkan membusuk atau dibakar. Dengan demikian jerami dapat diolah menjadi
bioetanol.
Pada Penelitian kali ini di pilih jerami dan bonggol jagung sebagai bahan
alternatif, karena kandungan Selulosa cukup banyak. Untuk mendapat alkohol,
Selulosa dari jerami maupun bonggol jagung tersebut di hidrolisis terlebih dahulu
sehingga di dapat glukosa, kemudian difermentasi menjadi alkohol. Selain itu,
pemanfaatan keduanya untuk bahan bakar etanol masih jarang dilakukan sehingga
akan memberikan nilai tambah pada jerami dan bonggol jagung itu sendiri.
1.2 Perumusan Masalah
Adapun permasalahan dalam penelitian ini adalah :
1. Bagaimana perbandingan substrat jerami dengan enceng gondok yang
difermentasi agar dihasilkan ethanol yang lebih banyak?
2. Bagaimana pengaruh dari kadar selulosa apabila Antara jerami dan enceng
gondok digabungkan agar dapat menjadi ethanol?
1.3 Tujuan
Terdapat 3 (tiga) tujuan pokok yang hendak dicapai dalam penelitian ini,
yaitu:
1. Untuk mengetahui perbandingan substrat jerami dan enceng gondok agar dapat
dihasilkan etahanol yang lebih maksimal
3
2. Untuk mengetahui pengaruh dari kadar selulosa apabila antara jerami dan
enceng gondok digabungkan
D. Luaran yang Diharapkan
Luaran yang diharapkan dari program kreativitas ini adalah sebagai berikut.
1. Publikasi ilmiah nasional pada jurnal-jurnal yang bertemakan “energi
terbarukan dan ramah lingkungan”
2. Mendapatkan hak cipta atau hak paten atas metode sintesa bioetanol dari
gabungan substrat jerami dan enceng gondok
E. Manfaat
Ada beberapa kegunaan yang diharapkan dari program penelitian ini,
yaitu sebagai berikut:
1. Data hasil penelitian akan sangat bermanfaat dalam pengembangan bahan
bakar bioetanol yang optimal kedepannya.
2. Dapat membantu mengurangi ketergantungan akan penggunaan sumber energi
fosil sebagai pembangkit listrik yang semakin langka dari waktu kewaktu.
3
Mendapatkan produk etanol maksimal dari proses pengolahan menggunakan
gabungan antara substrat jerami dan bonggol jagung.
4. Mengetahui proses pembuatan etanol dari jerami padi dengan proses hidrolisis
dan fermentasi.
5. Menaikkan nilai tambah jerami padi maupun bonggol jagung menjadi bahan
kimia yang bernilai ekonomis dan memberikan alternatif bahan baku untuk
dasar pembuatan bioetanol.
BAB II
4
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bioetanol
Bioetanol adalah etanol yang berasal dari sumber hayati. Bioetanol
bersumber dari karbohidrat yang potensial sebagai bahan baku seperti tebu, nira
sorgum, ubi kayu, garut, ubi jalar, sagu, jagung, jerami, bonggol jagung dan kayu.
Setelah melalui proses fermentasi, dihasilkan etanol (www.energi.lipi.go.id).
Bioetanol adalah senyawa organik yang terdiri dari karbon, hidrogen dan
oksigen, sehingga dapat dilihat sebagai derivat senyawa hidrokarbon yang
mempunyai gugus hidroksil dengan rumus C2H5OH.
Bioetanol merupakan zat cair, tidak berwarna, berbau spesifik, mudah
terbakar dan menguap, dapat bercampur dalam air dengan segala perbandingan..
a. Sifat - sifat fisik etanol
Rumus molekul
: C2H5OH
BM
: 46,07 gram/mol
Titik didih pada 760 mmHg : 78,4°C
Titik beku
: - 112°C
Densitas
: 0, 789 gr/ml pada 20°C
Kelarutan dalam 100 bagian
air
eter
: sangat larut
: sangat larut
(Perry, 1984)
b. Sifat kimia
-Dihasilkan dari fermentasi glukosa C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2
Glukosa
etanol
karbondioksida
- Untuk minuman diperoleh dari peragian karbohidrat, ada dua tipe yaitu tipe
pertama mengubah karbohidratnya raenjadi
glukosa kemudian menjadi
etanol, tipe yang lain menghasilkan cuka (asam asetat)
- Pembentukan etanol
C6H12O6
ENZIM
glukosa
- Pembakaran etanol
2CH3CH2OH + 2CO2
etanol
karbondioksida
5
CH3CH2OH + 3O2
2CO2 + 3H2O + energi
(Fessenden,1982)
Karakteristik bioetanol sebagai biofuel adalah sebagai berikut (Nurfiana et al.,
2009):
a. Memiliki angka oktan yang tinggi
b. Mampu menurunkan tingkat emisi partikulat yang membahayakan kesehatan
dan CO serta CO2.
c. Mirip dengan bensin sehingga penggunaannya tidak memerlukan modifikasi
mesin
d. Tidak mengandung senyawa timbal. Salah satu metode pembuatan bioetanol
yang sering dijumpai adalah fermentasi dengan ragi. Dalam ragi terkandung
khamir yang dapat digunakan dalam proses fermentasi bioetanolsalah satunya
adalah Saccaromyces cerivisiae. Bahan baku untuk proses fermentasi berupa:
a. Mono/disakarida seperti gula, tetes tebu, gula tebu
b. Bahan berpati seperti beras, kentang, jagung dan lain-lain
c. Bahan yang mengandung selulosa seperti limbah pertanian, kayu dan lainlain.
Proses fermentasi ini menghasilkan bioetanol yang cukup rendah sehingga kadar
bioetanol dapat ditingkatkan dengan cara destilasi agar kadar bioetanol yang
dihasilkan dapat mencapai 96,5% dan H2O akan membentuk suatu larutan
azeotrop (campuran dua atau lebih komponen yang sulit dipisahkan (Riawan,
1990).
Pada proses hidrolisis ini terjadi pemecahani ikatan ɑ-D-glukosa dari molekul pati
serta terjadi pelemahan struktur granula pati sehingga akan mengubah
keketalannya. Pati yang dimodofikasi dengan metode ini mempunyai kekentalan
dalam keadaan panas yang rendah dan daya lekatnya tinggi (Smith dan Bell,
1996). Mekanisme kerja katalis asam dalam proses hidrolisis molekul pati bersifat
acak (Judoamidjojo, 1989). Menurut Putrid an Sukandar, 2008 hasil konversi sulit
diprediksikan. Selama proses hidrolisis, kedua ikatan 1,4-glikosidik dan 1,6glikosodik meregang, sehingga mengkonversi molekul pati menjadi lebih banyak
produk molekul yang ringan. Pengolahan dengan asam encer dapat mengurangi
berat molekul pada pati yang tidak pecah (BeMiller dan Whister, 2009).
6
7
F.4. PENELITIAN SEBELUMNYA
8
BAB III
METODE PELAKSANAAN
Penelitian ini dilakukan dengan pendekatan eksperiment. Pendekatan
eksperiment dilakukan untuk mempelajari pengaruh komposisi substrat antara
jerami dan enceng gondok terhadap optimalisasi produksi etanol.
Adapun metode pelaksanaan yang digunakan, secara garis besar
digambarkan pada diagram alir berikut:
9
Persiapan
Pengkajian Masalah
Studi Literatur
Perancangan Eksperimen
SintesaC2H5O
H
Analisa Hasil
Penarikan Kesimpulan
Pembuatan Laporan
Publikasi (seminar)
Gambar 4. Diagram Alir Metode Pelaksanaan
G.1 PENDEKATAN EKSPERIMENT
Bahan yang digunakan:
Peralatan eksperimen:
Adapun cara yang dapat dilakukan adalah......
1. Pengambilan sampel
Pengambilan sampel enceng gondok di lakukan dengan cara memotong bagian
bawah enceng gondok yang terdapat di rawa-rawa rawamakmur.
2. Proses pretreatment enceng gondok
10
Secara umum enceng gondok dan bahan lignoselulosa lainnya tersusun dari
selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Selulosa dan hemiselulosa tersusun dari
monomer-monomer gula sama seperti gula yang menyusun pati (glukosa).
Selulosa ini berbentuk serat-serat yang terpilin dan diikat oleh hemiselulosa,
kemudian dilindungi oleh lignin yang sangat kuat. Akibat dari perlindungan lignin
dan hemiselulosa ini, selulosa menjadi sulit untuk dipotong-potong menjadi gula
(proses hidrolisis). Salah satu langkah penting untuk biokonversi enceng gondok
menjadi ethanol adalah memecah perlindungan lignin ini.
Enceng gondok yang baru saja diambil dikumpulkan di suatu tempat. Enceng
gondok ini kemudian di cacah-cacah dengan pisau kemudian diblender agar
ukurannya menjadi kecil-kecil dan siap untuk dilakukan pretreatment. Banyak
cara untuk melakukan pretreatment, misalnya dengan cara ditekan dan dipanaskan
secara cepat dengan uap panas (Steam Exploaded). Bisa juga dengan cara
direndam dengan kapur selama waktu tertentu. Ada juga yang merendamnya
dengan bahan-bahan kimia yang bisa membuka perlindungan lignin. Setelah
pelindung lignin ini menjadi ‘lunak’, maka enceng gondok siap untuk dihidrolisis.
3. Proses hidrolisis enceng gondok
Ada dua cara umum untuk hidrolisis, yaitu: hidrolisis dengan asam dan hidrolisis
dengan enzyme. Hidrolisis asam biasanya menggunakan asam sulfat encer.
Enceng gondok dimasak dengan asam dalam kondisi suhu dan tekanan tinggi.
Dalam kondisi ini waktu hidrolisisnya singkat. Hidrolisis bisa juga dilakukan
dalam suhu dan tekanan rendah, tetapi waktunya menjadi lebih lama. Hidrolisis
dilakukan dalam dua tahap. Pada tahap pertama sebagian besar hemiselulosa dan
sedikit selulosa akan terpecah-pecah menjadi gula penyusunnya. Hidrolisis tahap
kedua bertujuan untuk memecah sisa selulosa yang belum terhidrolisis. Dengan
dua tahap hidrolisis ini diharapkan akan diperoleh gula dalam jumlah yang
banyak.
Pada percobaan ini proses hidrolisis dilakukan dengan menggunakan asam sulfat
( H2SO4) encer dengan konsentrasi 1 %. Asam sulfat (H2SO4) ini digunakan untuk
merendam bubur enceng gondok sebanyak 79 gr dan H2SO4 yang digunakan 1
liter sehingga semua bubur enceng gondok terrendam semuanya. Selanjutnya
proses rendaman tersebut di biarkan selama semalam. Setelah direndam
semalaman selanjutnyaa disaring dan hidrosilatnya ditampung.
Cairan hidrolisat (hasil hidrolisis) asam memiliki pH yang sangat rendah ( pH =
1 ) dan kemungkinan ada juga senyawa-senyawa yang beracun untuk mikroba.
Hidrolisat ini harus dinetralkan dan didetoksifikasi sebelum difermentasi menjadi
ethanol. Tujuan dari netralisasi dan detoksifikasi adalah untuk menetralkan pH dan
menghilangkan senyawa racun tersebut. Hidrolisat yang sudah netral tersebut siap
untuk difermentasi menjadi ethanol.
Penetralan digunakan dengan menambahkan larutan buffer berupa campuran 100
ml CH3COOH 0,5 M dan 100 ml NaOH 0,4 M. Larutan buffer ini memiliki pH
sekitar 4-5, sehingga dapat menstabilkan pH cairan hidrolisat sehingga pH cairan
hdrolisat tidak terlalu asam yaitu sekitar 4-5. Tujuan dari netralisasi dan
detoksifikasi adalah untuk menetralkan pH dan menghilangkan senyawa racun
dalam campuran. Hidrolisat yang sudah netral tersebut siap untuk difermentasi
menjadi etanol.
4. Proses fermentasi
Proses fermentasi hidrolisat selulosa sama seperti proses fermentasi etanol pada
umumnya. Mikroba yang umum digunakan adalah ragi roti (yeast) yaitu varnifan.
Pada tahap ini, enceng gondok telah sampai pada titik telah berubah menjadi gula
sederhana (glukosa dan sebagian fruktosa) dimana proses selanjutnya melibatkan
11
penambahan enzim yang diletakkan pada ragi (yeast) agar dapat bekerja pada suhu
optimum. Proses fermentasi ini akan menghasilkan etanol dan CO2. Pada proses
fermantasi ragi yang digunakan sebenyak 10 % (b/v) dari hidrosilat enceng
gondok yang telah di netralkan.
5. Proses distilasi dan dehidrasi
Distilasi dilakukan untuk memisahkan etanol dari beer (sebagian besar adalah air
dan etanol). Titik didih etanol murni adalah 78 C sedangkan air adalah 100 C
(Kondisi standar). Dengan memanaskan larutan pada suhu rentang 78 - 100 C
akan mengakibatkan sebagian besar etanol menguap, dan melalui unit kondensasi
akan bisa dihasilkan etanol dengan konsentrasi 95 % volume
Pemurnian bioetanol dilakukan dengan zeolit sintetis. Proses pemurnian itu
menggunakan prinsip penyerapan permukaan. Zeolit adalah mineral yang
memiliki pori-pori berukuran sangat kecil. Sampai saat ini ada lebih dari 150 jenis
zeolit sintetis. Di alam, zeolit terbentuk dari abu lahar dan materi letusan gunung
berapi. Zeolit juga bisa terbentuk dari materi dasar laut yang terkumpul selama
ribuan tahun.
Zeolit sintetis berbeda dengan zeolit alam. Zeolit sintetis terbentuk setelah melalui
rangkaian proses kimia. Namun, baik zeolit sintetis maupun zeolit alam berbahan
dasar kelompok alumunium silikat yang terhidrasi logam alkali dan alkali tanah
(terutama Na dan Ca). Struktur zeolit berbentuk seperti sarang lebah dan bersifat
negatif. Sifat pori-porinya yang negatif bisa dinetralkan dengan penambahan ion
positif seperti sodium.
6. Penentuan Kadar Etanol
Etanol p.a sebanyak 1,0: 2,0: 3,0: dan 4,0 mL diambil dengan mikropipet dan
dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL, kemudian ditambahkan akuades hingga
volume 100 mL. Replikasi dilakukan sebanyak 3 kali. Piknometer dibersihkan
secara hati-hati menggunakan aseton, kemudian dikeringkan dan ditimbang.
Akuades didinginkan sampai dibawah suhu percobaan (±15oC). Piknometer diisi
dengan akuades secara hati-hati hingga penuh dan termometer dimasukkan. Suhu
dalam piknometer ditunggu hingga mencapai suhu percobaan (20oC), kelebihan
akuades pada puncak pipa kapilerdibersihkan. Piknometer yang berisi akuades
segeraditimbang dan beratnya dicatat. Cara yang sama dilakukanuntuk larutan
baku etanol. Kadar etanol dihitungmenggunakan tabel konversi Berat Jenis-Etanol
Penentuankadar etanol dalam sampel dilakukan sama sebagaimanapada
pengukuran larutan baku etanol dengan piknometermenggunakan larutan sampel.
G.2 VARIABEL PENELITIAN
G.3 ANALISIS
H. JADWAL KEGIATAN
Adapun Jadwal kegiatan yang akan dilaksanakan adalah sebagai berikut : Tabel
1. Jadwal Kegiatan
No Kegiatan
Bulan 1
Bulan 2
Bulan 3
Bulan 4
12
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1.
Pengkajian
Masalah
2. Studi Literatur
3. Penentuan
Metode Penelitian
4. Perancangan
Eksperimen
5. Pembelian
Alat
dan Bahan
6. Sintesa LiFePO4
7
Analisa Hasil
8. Penarikan
Kesimpulan
9. Pembuatan
Laporan
10. Pembimbingan
Dosen
I. RANCANGAN BIAYA
Berdasarkan deskripsi singkat mengenai Ultrasonic Security System, maka
dibutuhkan biaya sebesar :
Tabel 2. Rancangan Biaya
No Uraian
Kuantitas
Satuan (Rp.)
Jumlah (Rp.)
1
LiOH
100 gram
7.580/gram
758.000
2
FeCl2.4H2O
250 gram
3.384/gram
846.000
3
(NH4)2HPO4
500 gram
1.714/gram
857.000
4
Reaktor
1 unit
1.500.000/unit
1.500.000
5
Ultrasonic Nebulizer
1 unit
600.000/unit
600.000
6
Analisa XRD
10 kali
200.000
2.000.000
7
Analisa SEM
10 kali
200.0000
2.000.000
8
Analisa Potensiostat
10 kali
100.000
1.000.000
9
LPG
1 tabung
60.000/unit
60.000
10
Glukosa
250 gram
400/gram
100.000
11
Flowmeter
3 unit
100.000/unit
300.000
12
Analisa TGDTA
10 kali
150.000
1.500.000
13
Cyclone
1 unit
200.000/unit
200.000
14
Electrostatic presipitation
1 unit
500.000/unit
500.000
13
Water Trap
1 unit
50.000/unit
50.000
Sewa Kompresor
10 kali
50.000
500.000
Pompa Vakum
1 unit
500.000
500.000
TOTAL BIAYA
13.271.000
SUMBER DIKTI
12.500.000
DANA PRIBADI
771.000
J. DAFTAR PUSTAKA
K. LAMPIRAN
BIODATA ANGGOTA KELOMPOK
Ketua Pelaksana
1. Nama
: Nur Abdillah Siddiq
NRP
: 2411100081
Jurusan/Fakultas
: Teknik Fisika/Fakultas Teknologi Industri
Perguruan Tinggi
: Institut Teknologi Sepuluh Nopember
HP
: 087 750 118 140
Alamat
: Jl. Keputih Tegal Timur No. 42-44
Bidang Keahlian
: Nanoteknologi
Waktu untuk kegiatan PKM : 6 Jam/Minggu
Surabaya, 25 Oktober 2012
Nur Abdillah Siddiq
2411100081
Anggota Pelaksana
2. Nama
: Ahmad Fauzan ‘Adziimaa
NRP
: 2409100028
Jurusan/Fakultas
: Teknik Fisika/ Fakultas Teknologi Industri
Perguruan Tinggi
: Institut Teknologi Sepuluh Nopember
HP
: 085 649 124 984
Alamat
: Jl. Keputih Tegal Timur No. 42-44
Bidang Keahlian
: Korosi
Waktu untuk kegiatan PKM : 5 Jam/Minggu
Surabaya, 25 Oktober 2012
Ahmad Fauzan ‘Adziimaa
2409100028
3. Nama
NRP
Jurusan/Fakultas
Perguruan Tinggi
HP
: Firqi Abdillah K.
: 2311100195
: Teknik Kimia/ Fakultas Teknologi Industri
: Institut Teknologi Sepuluh Nopember
: 085733040095
14
Alamat
: Jl. Keputih Tegal Timur No. 42-44
Bidang Keahlian
: Reaktor Plant
Waktu untuk kegiatan PKM : 6 Jam/Minggu
Surabaya, 25 Oktober 2012
Firqi Abdillah K.
2311100195
:
4. Nama
: Miratul Alifah NRP
1411100046
Jurusan/Fakultas
: Kimia/ FMIPA
Perguruan Tinggi
: Institut Teknologi Sepuluh Nopember
HP
: 085645810352
Alamat
: Keputih Gg. Makam Blok D No.19
Bidang Keahlian
: Sintesis Bahan Kimia
Waktu untuk kegiatan PKM : 6 Jam/Minggu
Surabaya, 25 Oktober 2012
Miratul Alifah
1411100046
5. Nama
: Nur Fadhilah
NRP
: 2412100097
Jurusan/Fakultas
: Teknik Fisika/ Fakultas Teknologi Industri
Perguruan Tinggi
: Institut Teknologi Sepuluh Nopember
HP
: 087850206120
Alamat
: Keputih Iic/22
Bidang Keahlian
:
Kimia
Anorganik
Waktu untuk kegiatan PKM : 6 Jam/Minggu
Surabaya, 25 Oktober
2012
Nur
241210009
Fadhilah
7
BIODATA DOSEN PEMBIMBING
Nama Lengkap
: Dyah Sawitri, ST, MT.
Tempat, Tanggal lahir
: Surabaya, 1 Januari 1970
NIDN
: 0001017026
Jabatan Fungsional
: Lektor
Jurusan/Fakultas
: Teknik Fisika/Fakultas Teknologi Industri
Perguruan Tinggi
: ITS
Bidang Keahlian
: Rekayasa Bahan
Alamat Rumah/No. Hp
: Jl. Sedayu 4-28A Surabaya 60178/08123277935
Alamat Email
: [email protected]
15
Waktu untuk
kegiatan PKM :
6 jam/Minggu
Surabaya, 25 Oktober 2012
Dyah Sawitri, ST, MT.
000101702
6
DATA
PENDUKUNG
Gambar 7. Skema Interkalasi Baterai Lithium
Sumber : Stark, 2011
Tabel 3 . Proses Aerosol yang Digunakan untuk Pembentukan Powder dam Film
16
Sumber : Kodas, 1999