PRODUKSI BAHAN BAKAR PADAT DAN BAHAN BAKAR GEL BERBASIS BIOETANOL.

PRODUKSI BAHAN BAKAR
PADAT DAN BAHAN BAKAR
G E L B E R B A S IS B IO E T A N O L
by

I W a y a n A r n a ta

F IL E

IW _ A R N A T A _ U N U D _ H B .P D F ( 7 9 1 :IK )

T IM E S U B M IT T E D

0 2 - F E B - 2 0 1 6 0 7 :3 9 P M

S U B M I S S I O N ID

626829366

W ORD COUNT
CHARAC TER COUNT

10939
71115

LAPORAN TAHUNAN
P E N E L IT IA N H I B A H B E R S A IN G

m
PRO DUK SI BAHAN BAK AR PADAT DAN BAH AN BAKAR
G E L B E R B A S I S B IO E T A N O L

T A H U N K E -1 D A R I R E N C A N A 2 T A H U N

□

T IM P E N G U S U L

1 W a y a n A r n a t a , S .T P ., M .S L

N ID N : 00 2 0 0 67 8 0 3

I W a y a n G e d e S e d a n a Y o g a , S .T P .,M .A g b

N ID N : 00 1 6 0 58 0 0 3

D ib ia y a i o le h
D ir e k to r a t P e n e lit ia n d a n P e n g a b d i;u i k e p a d a M a s j a r a k a t D ir e k lo r a t J t n d e n i l
P e n d id ik a n T in g g i K e m e u ((Mian P e n d id ik a n d a n K e b u d a y a a n S e s u a i d c n g a n S u r a t
P e r j a n j ia n F e n u g a s a n P c la k s a u a a n P e n e lit ia n N o m o r : 3 0 / U \ 1 4 .2 / P N L .0 1 .0 3 .0 0 /2 0 1 5 ,
ta n g g a l 3 M anet 2 0 1 5

U N IV E R IT A S U D A Y A N A
O K T O B E R 2015

R A L A M A .N P E N U C S A H A N

PKUUUfiSl BAhAN BARAK PAUAi DAN BAKAN
BAKAR CEL BERflASfS BIGETANOL

JtiJul

Pf lcHtli'Pch hll u
Naraa |jer.gjon

I WAVAN ARNATA S.TP . M. Si

P"-i turuaji Tinjyi

Uaivcrailai Lklayir:

NON

WiWHTSflS
Lcktnr

Jablien Funpicmal
Program Sfcidr

Ttkfuiioji Induitr Prrtamm
016J-?0^2S

Nwnnr HP
Alainat iiad ic-imi!'|

van jaiiitfi ^ahra.coni

Abr X-iU O )
I WAYa n OEOE 5EDANA VOOA S,TJ*.M A«jb.
ixueossocB

N n m i [ engfcTp

NtDN

Uiiveraitw Udayajw

Pffipinwo Tinai
[nil itlij 'ilitu ij.ka irir
N a m i InjrtiluB M itn

Air m t

P nangjung Jiv,ab
f r y a Tahun Berjslnn

fahur ke 1 Wi rnwarin 2 dirt
Rp sooon oon.sti

Biaya Kewlmuhar,

Rp ] 1&777.000.011

Tahitfi Felakatnaan

' '^•'Ww'gpcaJiui.
KIT LTNUD

j,Dc ^ J 5 ® L < H e J/U yun
' N ll'/N lk

P^t t ium, M S)

1071SS603L004

Denpasii IS - ICJ-2GJ5

(1 W A T A N A R N A T A S .T f., M .S i.|

MJ’.'NIlt ]«7BW202D05U1 KW2

& £ m S 4* . lr. I
GileArtitti. M Eng)
N1P/NIK l«W0Hft7|W^O51M2

RINGKASAN

Produksi bioctanol padat nicrupakan salad satu car a imtuk m cngem bangan produkproduk hilir bioctanol. P enditian ini bcrtujuan (I) m encntukan jenis adsorbed dengan lama
fttsundunian terbaik teihadap pada proses pem urnian bioctanol (2) untuk m enentukan
karakteristik bioctanol padat terhaik pada berbagai konsentrasi bioetanol dan perbandingan
bobot bioctanol dengan asam stcarat. Penditian m enggunakan Rancangan Acak kclom pok

Faktorial, Faklor 1 adalah konsentrasi bioetanol dengan 3 tara f yaitu 70% (v/v), 80%- (v/v),
dan 90% (v/v). Faktor II adalah perbandingan bobot bioctadol dengan asam stearat dengan 3
taraf ya* ^ : l ( b / h ) : ] : ] (b/b) dan l: 2 (b/b).
Dari hasil p en d itian dapat disim pulkan bahwa: (1) pcrlakuan jenis adsorben dengan
lama perendaman berpengaruh nyata terhadap peningkatan konsentrasi akhir dari bioetanol.
Konscntrasi bioetanol akhir bioetanol yang dihasilkan sebesar 82,5% (v/v) dihasilkan dari
pcrlakuan

menggunnkan

adsorben silica gel dengan

Karakteristik bioetanol padat terbaik dihasilkan

lama perendaman

24 jam .

( 2)

dari perlakuan konsentrasi bioetanol 90%

pada perbandingan bobot bioetanol dengan asam stearat 2:1 yaitu visa pem bakaran 1,93%,
nilai kalor 7.(1(13,47 kal/gr. W aler Roil ling Test 36,95 menit dan Spesific Fuel Consum tion
72.65 g/L.

hi

PRAKA TA

? !
Puii syukur karni panjatkan kehadapaH ^uhan Yang M aha Esa kaicna bcrkat rah mat
dan karimiu-Nya laporan ialiunun penelitian ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya.
Pad a kesem patan ini kami ntengucnpkan terim a kasih kepada Universita- Udayana
melalui LPPM yang telah m em benkan dana Hioah Desentralisasi Dikii. Kami munyadari
bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Kritik dan saran yang bersifat m em bangun
sangat Kami harapkan uniuk m enyem pumukan lapnrun kami selanjutnya. Sebagai akhir kata
semoga laporan ini berm anfaat.

Den pas ar, 20 O ktobcr 2 0 15

Pcnulis

IV

DAFTAR IS I

m
P R A K A T A ...................

11

DAFTAR I S I ...............

iii

DAFTAR T A B E L ........

iv

DAFTAR G A M B A R ...

v

DAFTAR LAM PIRAN

vi

I
BAB 2. TINJAUAN P U S T A K A ................................

4

2.1. B ioctanol...............................................................

4

3.2. Bahan Pen u g t a l ....................................................

6

3.3. Roadmap P enelitian..........................................

8

BAB 3. TU JUAN DAN M ANFAAT PEN ELITIA N

10

3.2. M anfaat Pcnclitian.................................................

10

3.1. Tujuan Penelitian..................................................

10

BAB 4. METOL
>ENELITIA N........................
1&
3.1. Sisteiriatika dan Fishbone Usulan Penelitian

II

3.2. Tem pat dan W aktu P c n c litia n ........

12

3.3. Bahan dan Alat P e n elitian .............................

12

3.4. Tahun I/Tahap I: Pem urnian Bioctanol .......

12

3.5. Tahun I/Tahap 11: Produksi Bioctanol P a d a t.,

13

3.6. Luaran/lndikator capaian Penelitian Tahun I.,

14

3 .7 . Tahun II: Produksi Bioctanol Gel ..................

15

3.8. Luaran/lndikator capaian Penelitian Tahun 11

15

3.9. Proscdur A n a lisa ..................... .......................

15

BAB 5. HAS1L DAN PE M B A H A SA N ...........................................

13

5.1. Pcncntuan Jenis Adsorbcn Pada Proses Pemurnian Bioctanol

17

11

18

Produksi Bioctanol padat.
BAB 6. RENCANA TA HAPAN BER1KUTNYA

15

BAB 7. KESIM PULAN DAN S A R A N .................

16

DAFTAR P U S T A K A .............................................

17

LAM PIRAN

V

DAFTAK TABEL

Tabel 1. Sistematika Penelitian ..............................................................................................14
Tabel 2. Persentase sis a pembakaaran bioetanol padat (%).................................................. 22
Tabel 3. Nilai kalor bioetanol padat (kal/gr).........................................................................24
Tabel 4, Nilai water boilling test bioetanol padat (memo..................................................... 25
Tabel 5. Nilai Specific Fuel Consumption bioetanol padat (gr(L)......................................... 26
Tabel 6. Rencana Penelitian untuk tahun Ke-2.......................................................................27

VI

DAFTAK GAMBAR

Gambar 1. Roadm ap usulan pcnclitian .................................................................................... 12
Gambar 2. Diagram fishbone pcnclitian prnduksi bioetanol................................................... 15
Gam bar 3, Jenis A d so rb e n ........................................................................................................ 20
Gam bar 4, Konsentrasi bioetanol akhir dalam proses dehidrasi............................................. 20
Gambar 5. Dehydrator penyaring inoleknl (Arnata ct ak, 2014)............................................ 21
Gam bar 6. Bioetanol basil d istilasi............................................................................................ 2 1
Gambar 7. Bioetanol padat yang dihasilkan dari pcnclitian .............................................. 22
Gam bar 8, Pengaruh konsentrasi bioetanol dengan perbandingan bobol bioetanol
dengan asam stearat terhadap sisa pem bakaran bioetanol padat ..................... 23
Gambar 9, Pengaruh konsentrasi bioetanol dan perbandingan bobot bioetanol
dengan asam stearat terhadap nilai kalor bioetanol padat ..............................24
Gambar 10, Pengaruh konsentrasi bioetanol dan perbandingan bobot bioetanol
dengan asam stearat terhadap nilai w ater boi Iling lest bioetanol
padat ................................ ................................................................................ 25
Gambar 11, Pengaruh konsentrasi bioetanol dan perbandingan bobot bioetanol
dengan asam stearat terhadap nilai Specific Fuel Consum ption
bioetanol padat........ .........................................................................................2 6

i/i i

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Foto kcgiatan P en elitiau ................................................................................32
Lampiran 2. Bukti keikutsertaan Seminar N asio n al......................................................... 34
Lampiran 3. Makalah Sem inar Nasional PERTETA Universitas
Hasanudin M akasar .......................................................................................36

v iii

BAB L PENDAHULUAN

1. 1. L a t a r B e la k a n g

Pengcm hangan proJuk-pruduk hilir her basis bioetanol sangat prospektif diterapkan
pada ska la kerakyatun karena proses pm duksi bioetanol m erupakan proses fermentasi yang
sudah u mu m dikcnal m asyarakat Indonesia. M asyarakat di mu sing-m as mg dacrah sudah tidak
asing lagi membuat berbagai macam minuman beralkohol seperti arak, brem, tape, cukrik, ciu
dan tuak (Sum arno dan Fatkhurohm an. 2013). Kondisi ini juga didukung oleh kckayaan alain
yang menyediakan herbagai macam hahar. baku. Bahan-bahan hcipati seperti ubi jalar, sagu,
singkong dan talas m erupakan komuditi prospektif untuk produksi bioetanol (W argiauo,
2006; Richana, 2009). Selain itu. bahaa bahau seperti molase dan nira m erupakan hahan yang
langsitng da pal diferm eniasi menjadi bioetanol tH am bali 2007). Natnun. perm asaiahan yang
Jihadapi dim asyarakat adalah adanya variasi tcknologi proses yang tcrlalu tinggi, sehiugga
m enghasilkan produk bioetanol dengan konsentrasi yang terlalu bervariasi (Retno dan Nuri,
201 I). Selain itu. sangat sedikit variasi pioduk-produk hilir dari bioetanol yang dapat
dikem bangkan oleh m asyarakat

Secara umum produk alkohol hasil fermentasi hanya

dim anfaatkan sebagai bahan minuman.
Untuk mengatasi masalah variasi teknologi proses. A m ata et al., (2 0 13J) telah
mclakukan seleksi terhadap beberapa alternative teknologi produksi bioetanol berbasis
singkong dan uhi jalar. Pm duksi dengau teknologi sakarifikasi ferm entasi sim ultan (SFS)
difiasilkan konsentrasi bioetanol sekitar 7-8 % (v/v). dengan teknologi k o -k u ltrr ragi tape dan
Saccharom yecs cerevisiac sekitar 4-6% (v/v) (Agung ct al., 2UI3t ), teknologi likuifikasi dan
sakarifikasi fermentasi smiultan sekitar 5- 7% (v/v) (Am ata et al.. 2012), dengan teknik kokultur Trichoderm a vindc, Aspergillus m ger dan Saccharom yees cerevisiae 6 7% (v/v)
(A m ata et al., 2010“'), dengan teknologi

sakarifikasi

ferm entasi tcipisah dihasilkan

konsentrasi bioetanol 5-7% (v/v) (A m ata et al., 2 0 10^), dan teknologi produksi bioetanol
berbasis en /im en/.im k o m eraal dihasilkan bioetanol dengan konsentrasi 8- ! 2% (v/v) (Arnata
et al.. 21X19), Dari beberapa penelitian ini dismapulkan bahwa teknologi yang akan diterapkan
pada penelitian ini adalah tcknologi SI'S karena biaya yang Jchrh mu rah dan konsentrasi
bioetanol yang dihasilkan lebih imggi. sedangkan teknologi dengan menggunakan enzimenzim

komcrsial

m em ang

m enghasilkan

produksinya m enjadi tinggi karena enzim

konsentrasi

bioetanol tinggi tetapi

biaya

maslh sangat Mahal dan sulit didapatkan

dim asyarakat, schingga untuk skala kcrakyatan sulit diterapkan.

Untuk variasi pruduk hilir, sesungguhnya bioetanol stbagai hasil produksi fermentasi
dapat diaplikasikan dalam bcrbagai m acam bahan bakar dcngan nilai ckonom is yang lebih
linggi (Rasyid. 2012). Hanya saja, sckarang ini yang banyak

diteliti dan dikem bangkan

adalah bioetanol sehagai bahan bakar pensubsitusi bensin. N am un untuk dapat m eujadikan
bioetanol sebagai pensubsiiusi bensin. diperlukan tingkat kem urnian yang tinggi (Rarasati
Rizky, 2013). Berdasarkan SN1 7390:2008 tercantum bahwu syarat standar bioetanol
agar dapat dipergunakan sebagai bahan bakar, minimal harus m em puuyai kem urnian 99.6%.
Untuk proses pem urniannya sudah lentu tidak dapat dilakukan dengan proses distilasi biasa
sepciti yang tclah uiniim diterapkan diinasyarakat. Teknologi pemurniannya, selain m eialui
proses distilasi. juga harus meialui proses dehidrasi yang biasanya m enggunakan bahan atau
senyaw a tam bahan, seperti adsorben zeolit sintetis 3 Ang strong yang sampai saat ini masih
im por (Ham bali. 2007).

Teknologi dehidrasi inilah yang m enyebabkan hiaya produksi

bioetanol m enjadi mahal. Mel in at kondisi ini sudah tentu

untuk incnjadikan bioetanol

sebagai bahan bakar pensubsitusi bensin relative sulit untuk dikem bangkan. apalagi pada
skala-skala kerakvatan.
Untuk inengatasi m asalah produk-produk hilir, seharusnya produk bioetanol dapat
dikem bangkan menjadi produk-produk hilir bahan bakar yang tidak nienuntut tingkat
kem urnian yang linggi. inengingat bioetanol dengan konsentrasi minimal 40 % sudah dapat
terhakar. Produk-produk hilir bahan bakar yang dapat dikem bangkan adalah bioetanol padat
dan bioetanol gel. Bioetanol padat dan gel dapat dipergunakan sebagaim ana haluya kita
menggunakan parafin. Para fir m erupakan bahan bakar padat yang seringkali digunakan o k h
para tentara dan para pencinta alum. Benluknya yang sangat ringkas sangat berm anfaat
digunakan dalam kondisi darurat. Parafin sangat praktis dibaw a dalam pcrjalanun, tidak ada
resiko tumpah dan sangal mudah didapatkan. Nam un, parafin juga m em punyai bebempa
kekurangan yaitu parafin

bcrsum bei dari min yak bumi sehingga tidak tei baharukan,

m enim hulkan jelaga selam a pem bakaran serta m em mbulkan emisi gas beracun. Selain itu,
bau hasil pem bakaran parafin eukup kuat dan inenyengat. Karakteristik sebaliknya dim iliki
olrh bioetanol padat dan gel yaitu bersifat ter baharukan, selama pem bakaran tidak berasap,
tidak m enim hulkan jelaga, tidak m enghasilkan gas berbahaya, bersifat non karsinogenik dan
non koras if. B cntjknya yang

padat atau gel m em udahkan

dalam

pengem asan dan

pendistribusian. Bioetanol padat atau gel sangat cocok digunakan untuk m enghangatkan
makanan (chafing dish fuel) pada industri catering, pada saat berkemah, dan untuk keperluan
tentara (M erdjan and M atione, 2003), Bioetanol padat dan gel juga prospeklif sebagai
pensubsitusi bahan bakai m ethanol atau spritus pada industri catering. M ethanol bersifat
2

toksik dan tidak sem ua masyarakal tahu proses produksi methanol sehingga sufit untuk
dikcm bangkan pada skala kerakyatan. Dens an funs si yang sama dan inclihat kckurangan
yang dimiliki oleh parafin dan m etanok irsaka bioctanol padat dan gel sangat prosfektif untuL
dikcm bangkan pada industri kerakyatan atau runiah tangga, terutam a untuk niendakung
in d u str^ g jerin g atau industri jasa boga.
Berdasarkan uraian latar belakang diatas maka rumusan perm asalahan adalah: (l|) Apa
jenis adsurben terbaik dalam proses dehidrasi yang nicinberikan tingkat kemurnian bioctanol
tertinggi?, (2) Bcrapakah konsentrasi bioetanoi dan perbundingan bobot bioetanoi dengan
asam stcarat yang ineniberikan kar..k, eristik terbaik da!ant proses produks! bioetanoi padat?
(3) Apakah jenis bahan pem bentuk gel terbaik dalam proses prnduksi bioetanoi
Berapakah konsentrasi bahan pengental terbaik dalam proses prodaksi bioctanol gel?

3

gel?, (4)

ED
B A B D . T IN JA U \ N P I S T IK V

2. 1. Biwtannl
Bioetanol (CSHsOH) adalah cairan yang dihasilkan dari pro 1

jerm entasi karhohidrat

atau pula yang dim ana da Iam proses pem buatannya m em butuhkan bautuan m ikroorganismc.
Bioetanol dapat juga diartikan juga sebagai bahan kimia yang diproduksi dari hahan pangan
yang m angandung pati, seperti nbi kayu. ubi jalar, jagung. dan sagu. Etanol dapat dipcroieh
dari hasil
industri,

prost> 4|rm ontasi gula dcngan inenggunakan banti.an m ikroorg anLsine. Da lam
etanol digunakan sebagai bahan baku industri turunan alkohol, cam puran untuk

miras, bahan dasar industri fa rg j^ i. dan cam puran bahan hakar untuk kendaraan. Etanol
terbagi dalam tiga grade, yaitu grade industri dengan kudar alkohol 90-94% , netral dengan
kadar alkohol 96-99,5% um uinnya digunakan untuk minuman kcras atau bahan baku farinasi
dan grade bahan bakar dengan kadar alkohol diatas 99.5% (Hainbali et al. ® f 7)Biueianol dapat dipeigunakan sebagai bahan bakar aliernatif memiliki behcrapa
kcunggulan yaitu mampu m enurunkan emisi CO ; hingga 18 %, bioetanol m erupakan bahan
bakar yang tidak beracun dan cukup ram ah hngkungan serta dihasilkan melalui proses yang
cukup sederhana yaitu i n ^ l u i proses tcrinentasi menggunakan niikrobia tertentu. Bioetanol
sebagai bahan

bakar memiliki nilai ok:an

lebih linggi dari bensin

schingga dapat

m engganlikan fungsi aditif seperti j ' \ 3til tertiary butyl ether (M TBE) yang m enghasilkan
tim bal (Pb) pads saat pembaburan, Di Indonesia, m inyak bioethanol sangat potential untuk
diolah dan dikem bangkan karena bahan bakunya m erupakan jenis tanam an yang banyak
tumbuh di negara ini dan sangat dikenal m asyarakat. Tum buhan yang putensial untuk
m enghasilkan bioetanol adalah tanam an yang memiliki kadar karbohidrat tinggi atau
selulosa, scpciti: tebu, nira, sorguin. uhi kayu, garut, ubi kayu, sagu, jagung, jeram i, bonggol
jagung, dan kayu.
Tahap inti proses pem buatan bioetanol adalah ferm entasi gula baik yang berupa
glukosa, fruktosa maupun sukrosa t>leh yeast atau ragi terutatna S. C erevisiae dan bakteri Z.
Mobilis. Pada proses ini gula dikonversi inenjadi etanol dan gas karbon dioksida. Secara
umum proses pem buatan

etanol meliputi tiga tahapan. yaitu persiapan bahan baku,

ferm entasi dan pem um ian. Pada tahap persiapan, bahan baku berupa padatan tcrlebih daiiulu
harus dikonversi menjadi larutan gula sebelum dilerm entasi menjadi etanol. I'n tu k bahan
bahan yang sudali lie rad a dalam bentuk larutan seperti molase dapat langsung diferm entasi.

4

Proses pengecilun ukuran dengan cara menggiling dapat dilakukan sebelum mem asuki tahap
pemasakan.
Tahap pc mas aka n mclipuii proses likuifikasi dan sakarifikasi. Pada tahap ini tepung
dikonversi menjadi gula

mclalui proses pcm ecahan gula kom plcks. Pada tahap Likuifikasi

dilakukan penam bahan air dan enzim alpha armlase. Proses ini dilakukan pada suhu 80-90
° C Berakhirnya proses likuifikasi ditandai dengan param eter eairan seperti sup, Tahap
sakarifikasi dilakukan pada suhu 50 - 60 °C. Enzim yang ditam bahkan pada tahap ini adalah
enzim glukoam ilase, Pada tahap sakarifikasi akan terjadi pemecuhan gula koinpleks menjadi
gula scd°rliana.
Tahap lennentasi m erupakan tahap kedua dalam proses produksi b ioetanol Pada
tahap ini terjadi pcm ecahan gula-gula sederhana menjadi et & >1 dengan m eiibatkan enzim
dan ragi, Fermentasi dilakukan pada kisaran suhu 27 - 32 °C. Pada tahap ini akan dihasilkan
gas CO? sebagai by-product dan sludge sebagai limbahnya. Gas CO? yang dihasilkan
memiliki perbandingan stokiom etri yang sam a dengan ctanol yang dihasilkan yaitu 1 : 1.
Setelah melalui proses pemurnian. gas CO : dapat digunakan sebagai bahan baku gas dalam
pcm buig|n minum an berkarbonaf
Tahap berikutnya adalah pem urnian etan o l Tahap ini dilakukan melalui m etode
distilasi Distilasi dilakukan pada suhu diaias etanol murni, yaitu pada kisaran 78 - 100
Produk yang dihasilkan pada tahap ini memiliki kem urnian hingga % % , Sebelum m em asuki
tahap pemurnian, dilakukan pem isahan a 11tar a sludge yang diperoleh dari hasil fermentasi
etanol meneapai 70% dan um umnya masih m engandung larutan gula hingga kadar 18%.
Etanol hasil distilasi kem udian dikeringkan melaui metode funfikasi m olecular sieve untuk
m erningkatkan kemurnian etanol sehingga incm enuhi spesifikasi bahan bakar (Hambali et ah
2 0 0 7 )-

m
Fermentasi adalah suatu proses perubahan kiinia pada substrat organik, baik

karbohidrat, protein, lemak atau lainnya, melalui kegiatan katalis biokim ia yang dikenal
sebagai enzim dan dihasilkan oleh jenis m ikroba spesifik (Prescott dan Dunn 1981). Secara
biokim ia ferm entasi juga dapat diartikan sebagai pembentukan energi mclalui senyaw a
organik. Secara sederhana proses ferm entasi alkohol dari bahan baku yang m engandung gula
(glukosa) terlihat pada rcaksi berikut:
C 6H , 20 *

---- ►

2C 2H sOH + 2C 0 2+ 2 ATP + 5 Kkal

Dari rcaksi dial as, 70% energi bebas yang dihasilkan dibebaskan sebagai panas dan secara
teoritis 100% karbohidrat diubah menjadi 5 U % etanol dan 48,9 % menjadi C 0 2 ,

5

Fermentasi menurut je#us m edianya dapat dibedakan m enjadi dua, yaitu ferm entasi
m edia padat dan media cair. Fermentasi media padat adalah ferm entasi yang subtratnya tidak
larut dan tidak m rngandtm g air hebas, tetapi cukup m cngandung air untnk kcperkian
m ikraba. Fermentasi m edia cair adalah proses ferm entasi

yang subtratnya larut

atau

tersuspensi dulum media cair. Fermentasi m edia padat uniuninya berlangsung pada m edia
dongan kadar air berkisar antara 60-80 % (M uchtadi et al. I 992).
Da Iam proses fermentasi. glukosa dapat diubah secara anaerobik m enjadi alkohol oieh
berm acam -m acain m ikroorganisme, Kham ir sering digunakan dalam proses fermentasi
etanol,

seperti

saccharoinyces

c m >*isiae.

S.

uvarum,

Schizosaccharom yces

sp

dan

Kluyveromyce*- sp. Secara umum khamir dapat turnbuh dan m em produksi etanol secara
efisicn pada pH 3,5-6,0 aan suhu 28-35°C. Laju awal produksi etanol dengan m enggunakan
khaniir akan m eningkat pada suhu yang lebih tinggi, namun produktifitas keseluruhan
p^'nurun karena adanya

pengam h pem ngkatan etanol yang dihasilkan. f Rat ledge 1991).

Kham ir yang sering dipergunakan dalam proses ferm entasi etanol adalah Saccharom yces
cereviseae. Kham ir ini bersifat fakultatif anaerobik, tumhuh baik pada suhu 30 °C dan pH
4.0-4,5 (O ura 1983).
3 .2 . B a h a n P e n g i-n ta l

Bahan pengental atau sering disebut dengan gelling agent m erupakan

bahan yang

ditam bahkan untuk m engeatalkan dan m enstabilkan berniacani-niaeam produk seperti pada
produk niakanan berupa jeli. makanan pcnulup dan perm en. Beberapa jen is bahan pengental
dan pens tab i I lennasuk juga keualam kclom pok bahan untuk pem bentuk gel. Da lain proses
pembuataii ethanol gel um um nya dibutuhkan bahan pengental seperti kalsium asetat. xanthan
g'im .carbopof HPM C {Hydroxy Propil Methil Cellulose). Bahan pengental juga dapat b trasal
d a n bahan (unm an selulosa. Pada ems pengental polim er carhoxy vinyl seperti carbopol
dipcrlukan air untuk m em bentuk struktui gel yang diinginkan (Taiubunan, 2008).
1. Carbopol 940 (Carboksipoli met ilea)
Carbopol atau sering juga disebut dengan nama aeritam er acrylic acid polym er,
earbnm er. Carhopol adalah salah salu jenis bahan pengental yang dipergunakan pada
sebagian besar produk yang berupa cairan atau sebagai sediaan formulas] semisolid. Pada
bidang farmasi, carbopol dipergunakan sebagai agen pensuspeusi atau ageu penantbah
kckentalan.

Carbopol memiliki w anta put ill berhentuk

serbuk halos, hersifat asam,

higroskopik. larut dalam air, etanol (95% ) dan gliserin. terdispers< dalam air untuk
m em bentuk larutan koloidal bersifat asarn. dan
6

daya rekatnya rendah. Carbopol bersifat

stabil dan higroskopik. penambahan lem peratur berlebih dapat :sengakibatk;ui kekentalan
m enurun schingea mengurangi siabilitas. Carhnpol mem punyai viskositas antara 40.000 )00 c P digunakan sebagai hahan pcngcntal yang baik mcmiliki viscositasnya tinggi,
m cnghasilkan

gel yang

bening. C arbopol digunakan

konsentrasi 0.1- 0.5% B, bahan pem bentuk

untuk

bahan peugem ulsi pada

gel pada konsentrasi

02>-2.0%B

hahan

pensuspensi pada konsentrasi 0 .5 -1 .0 % dan bahan perekat sediaan tablet pada konsentrasi 5­

10 %.
2. Karagenan
Istilah C arrageenan (karagenan) yang pada m ulanya digunakan untuk nicuaniakau
ekstrak dari Chondrus crispus diam bil dan nama desa yang bernam a Carraghen yang terletak
di pantai selatan Irlandia, flan {kuepastry) dibuat dengan m cniasak irisb pu>ss (spesies alga
merah, Chondrus crispus) dengan susu. Saat ni pem anfaatan karagenan tidak hanya terbatas
pada indnstn m akanan saja, tckap. juga pada industri-iudustri lain seperti far mss i, kosinetik,
biuteknolugi, tekstil dan lain sebagainya. Terdapat bebciapa definisi karagenan yang um um
dipakai karagenan dapat didefinisikan sebagai camptiran polisakarida yang m engandung
salfat yang diekstrak dari alga merah . karagenan adalah nama um um dari golongau
polisakarida pem bentuk gel dan pen gent a I yang diperoleh secara komersia! nielaiui proses
ckstraksi dari spesies alga

merah (Rhudophyceae) tertentu.

Karagenan tiibeii nama

berdasarkan persenlase kandungan ester sullatnya, Kappa: 25% , Iota: 32 % dan Lambda:
35 % . Karagenan dapat m em bentuk gel dengan baik, schingga bauyak digunakan sebagai
gelling agent dan pengcnlal.
3. Kalsium asetat
Kalsium

asetat

adalah

garam

dari

asam

asetat,

m em punyai

rum us molekul

(C afC H iC G O H >2. Nama 1UPAC untuk kalsium asetat adalah kalsium etanoat danninam a lain
kapur asetat. M empunyai bentuk anhidiat dan sangat higroskopis. Jika alcohol ditam bahkau
kedalam lam tan jenuh kalsium asetat maka suatu sediaan sem isolid gel terbentuk dan
m em punyai sifat mudah terbakar. Gel yang dihasilkan berw am a putih dan berbentuk
m enyerupai bola salju. Sifat-sitat kalsium asetat antara Jain

berat M olekul : 158,17 gr/m ol,

berat Jcnnis : 1,6 gr/cm 3. pcnampilaii : pudh padat dan higroskopis, titik lebur : 160 “C,
kc lam tan dalam air : 37,4 gr/lOOinl ( 0 T ) ; 34,7 gr/IOOml (20"C): 29,7 g r /100ml (100”C),
sedikit larut fU am methanol dan b ru t dalam aseton. etanol dan benzene Untuk membuat
ethanol gel, oosis kalsium asetat untuk bahan caropuranm cukup i-5% . Kalsium asetat
berbentuk tepung itu lalu dieneerkan dengan air sebanyak 20% dari jum iah bioetanol.
Sclanjutnya dieam pur etanol bcikadar 70- 85%. Rasio antara pcngcntal dan etanol
7

perbandingannyu l;7. Scielah itu dilarnbahkan 5% NaOH sebagai penyeim bang pH agar
tingkat kcasam an 5-6. Saat m cnainhahkan NaOH kcccpatan aduk ditingkatkan 2 kali lipat.
Untuk mcmbuat 200 g gel kcccpatan aduk bei kisar 2.500 rpm.

3 ..1

R o a d m a p P c n c lit ia n

Dari roadm ap pcnclitian dapat dilihat bahwa pada tahap sebelum nya telah dilakukan
bcbcrapa pcnclitian tcknulugi proses produksi bioetanol dan dipcrolch satu tekuologi terbaik
yaitu proses produksi bioetanol secara sakarifikasi dan ferm entasi secara sim ultan. Dari hasil
pcnclitian ini. dihusilkan

konscntrasi bioetanol dcngan ungkat kcniurnian yang niasih

rendah, sebingga helum bisa dirnanfaatkan untuk bahan bakar.

Berkaitan dcngan hal ini.

m aka dipcrlukan tcknologi lanjutan yaitu tekuologi pcm urnian dan dchidrasi. D cngan
teknologi ini akan dihasilkan bioelanol dcngan lingkat kemurniaan yang lebih tinggi. Haril
dari proses pcm urnian ini selanjuinya dirnanfaatkan antiik pcnclitian produksi bioetanol pudat
dan bioetanol gel. Untuk selanjutnya tahapan pcnclitian disajikan pada Rod map seperti pada
Gam bar I.

8

2 0 1 2 -2 0 1 3

2 0 0 3 -2 0 1 1

2 C 1 -:

2 0 1 5 -2 0 1 6

2 0 1 S -2 0 2 0

2017

B io e ta n o l p a d a t
p e n s u b s it u s ii
m in y a k t a n a h

EiwtLinol gel
H and

Bioetanol
ro - hh,6 %

01s a a noi ko n ssn trasl

ra n o l
B i o M’

K c in p o r - '

LJ l u - t . i n o

oum yku

p e n s u b s itjs i

S a n illz tr

ml

h i e :-1. i r c

p r e m iu m

p e n s u b s iC u s i

# -« %

m in y a k ta r ta n

C

T e k n a lo g l P r o d u k s i

B o e ta n o tc fb a lk

3

T e k n o lo g i
T e k n o lo g
P ro s e s
n
h id r o l s is

o re ? i s is

p a ti
d an

m e la

u i

f e r m e n ta s i
so cara

p ro s e s

T e k n o lo g i D e h id r a s i d a n

T e k n o lo g i

p e m u m ia n

s a k a n f ik a s i

B tu d i F o r m u a s i

b io e t a n o l

S tu d i - o r m u la s i
B io e ta n o l g e l H a n d
B io e ta n o l g e l

d a n f e r r r e n b is i

iriii il l ;in

sanitizer

Lj i

K m e r ja A J a t P ro d u fc s i

lik u ir ik a s i
to e rta h a p

e n z ir m m s

“ ■ e N i io l o o l
T e k n o lo g i

k-c-i r,'vr i: i

k

T3

la n g s jn g

s n lc a r r f ik a s :

h ie C o d e

dan ko-

A fc t iv a s l

je n is

a ir e o r fo e n

Absorbent
(Gaimpung
Zeolit

fe r m e n ta s i

[S u h u

T e k n o lo g i
T e k n o lo g i

f e r m e ^ ta s i
s im u lt a n

a k t iv a s n

d a n U k u ra r

S a k a r if ik a s i
fe r m e n ta s i
h id r o lis a t a s a m

P e n i ih a ii

p a r tite !)
P r o d u k s i e n z im

□ f r e a i n i T a n c - a n g t u n a le w
k o m p o r b io e t a n o l p a d a t 1

A r a n g a ik tif )

S t u d I f o r m u la s !

(L a m a

B io e ta n o l p a d a t

k a s a r a m lla s e

tr a n a m iio g iu k o s k t a s e
t ie r e d d a m a n )
D e s a i r n 'r a n G a n g
P e r t g e im u a n g a t i t e k n o l o g

P e n g e ra b a n g a n

bangun

a la t - a la t p r o d u k s l

te k n o lo g i p r o s e s
p ro s e s

h e r b a s i s e n z - im - e n a im

b e r b a s l s e n z in H » n z » m

k o m e re ia l
k a s a r m ik r o b a

$

U b i k a y u

d a n

U b ii J a l a r

LI b i k a y u

)

m e to d e

F em ur m an dan

n e n ic t r a s i M u g a n A b s o r b e d
k a p u r g a m p in g , a r a n g a k tr f

P engem bangan

P r o c lu fc

P ir o d u k iH l lir B a h a n B a k a r
I ; p f h . j'f. i s B i n ^ t n n n

aid ah dilaksartakan

S o a to u p p r o d u k s i
k e ra k y a ta n

d a n z e o it a s m

Ffencana pen el itian

G am bar J. Roadmap usulati penelitian

s fc a la

0
BAB III. T liJU A N DAN M A N F A A T P E N E L IT IA N

3 .1 . T u j n .in P e n t lit ia n

1 ujuan yang ingin dicapai dari pcnclitiau ini ndalah sebagai bcrikut:
1. M enentukan jem s adsorben lerbaik

dalam proses dehidrasi yang m cm berikan tingkat

kcm urnian bioetanol tcrtinggi
2. M enentukan konsentrasi hioetanoi dan perbandm gan bobot bioetanol dengan asam
si carat yang m em berikan karakteristik terbaik dalam proses produksi bioetanol padat
3. M enentukan jenis bahan pembentuk gel terbaik dalam proses produksi bioetanol gel
4. M enentukan konsentrasi bahan pcugcntal terbaik dalam proses produksi bioetanol gel

01
3 .2 . M an t'aat P e m li ia n

Hasil

yang ditargetkan dalam penelitian ini adalah dipcroleh dua produk hilir bahan

bakar terbaharukan berbasis bioetanok yaitu bioetanol padat dan bioetanol gel. Produk ini dapat
dipergunakan

sebagai bahan bakar rnmah tangga pensubsitusi min yak tanah, bahan bakar

pengganti parafin dan m etanol untuk kegiatau kemah dan iinUik peim nas pada indnsdi jasa boga
atnu food catering. Dari penelirian juga dihasilkan paket tcknologi produksi produksi bioetanol
padat dan bioetanol gel yang dihaiapkan dapat diterapkan pada skala kerakyatari lerutam a untuk
m endukung terbentuknya keluarga mandiri entrgi. Teknologi ini juga sangat prosfektif
dikem bangkan sebagai industri m m ah tangga. Kondisi ini sangat mendukung mciigiiigat
teknologi proses produksi bioetanol secara unium sudah dikenal dan rnudah dilaksariakan oleh
m asyarakat Indonesia.

ID

BAB IV. M E T O D E P E N E L IT IA K

3.1.

S istem atik a d a n F ishbone L 'sulan PeneJitian
Sistem atika penclitian yang dilakukai: pada pcnelitian ini digajikan pada Tabel 1 dan

bagan pcnelitian disajikan pada Ganibar 2.
T a b d !. Sistem atika P cnditian
T ahnpan
t

2

3

K eg iatan

In d ik a tu r C a p a in n

P e m u rn ia n B ioetanol
■ Persia pa n hahan dan aial
• Proses aktivasi absorben
• Proses distilasi dan dehidrasi pem urnian
bioetanol dengan
m em perlakukan jenis
adsorben
■ Analisis data
• Penentuan jenis bahan adsorben yang tepat
dalam proses pemurnian bioetanol.
Proclnksi B oetanol P ad at
■ Persiapan bahan dan Alat
■ Produksi
hioetanol
padat
dengan
m em perlakukan konsentrusi bioetanol dan
perbandingan bioetanol dengan asani stearat
■ Analisis data
■ Penentuan
konsentrasi
bioetanol
dan
perbandingan bioetanol dengan asam stearat
yang tepat Jalani proses produksi bioetanol
padat
■

P m d u k si B oetanol Gel
■ Persiapan bahan dan Alat
■ Produksi
bioetanol
gel
dengan
m em perlakukan icnis bahan pcngcntal dan
konsentrasi bahan pengental.
■ Analisis data
■ Penentuan jenis
bahan
pengental dan
konsentrasi bahan pengental yang tepat dalam
proses produksi bioetanol gel

■

11

■

■

■

■

■

■

D iperoleh
jenis
adsorben yang tepat
untuk
pem urnian
bioetanol
D iperoleh
bioetanol
dengan
kem urnian
m inim al 70%

D iperoleh
konsentrasi
bioetanol
dan
perbandingan bioetanol
dengan asam stearat
yang tepat dalam proses
produksi
bioetanol
padat
D iperoleh
produk
bioetanol padat
M akalah
prosiding
APT A
dan
junta!
nasional terakreditasi
D iperoleh jenis bahan
pengental
dan
konsentrasi
bahan
pengental yang tepat
dalam proses produksi
bioetanol gel
D iperoleh
produk
bioetanol gel
M akalah
presiding
APT A
dan
jum al
nasional terakreditasi

G am har 2. Diagram fishbone penelitian produksi bioctanol

m
3 .2 . T e m p itf d a n W a k t u P e n e lit ia n

Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknologi Pertanian. Fakultas Teknologi Pertanian
Universitas Udayana, W aktu pelaksanaan penelilian luhun 2015.

B fl
3 .3 .

H a lia n c la n A la t P e n e l i l i a n

Buhan-bahan yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah adsorben berupa silika gel,
arang aktif, dan gam ping yang dipcroleh dari toko hahan kiinia, H 2SO 4, HCl, N a O R ctanol PA,
aquadcs, asam stcarat, carbopol 940, karagenan, carboxym etil cellulose, kalsiuin asetat.
Pcralatan yang dipergunakan adalah seperangkat alat distilasi koloin, tanur, therm om eter, water
bath, alcohol m eter dan alat-alat gelas.

3 .4 . T a h u n I /T a h a p I: P e m u m i a n B io e t a n o l
3 .4 .1 .

Iv a iu a n ^ a n P e r c o b a a n

Penelitian ini nicnggunakan Rancangan Acak Kcloinpok yang disusun sccara faktorial
dengan 3 faktor per la ku an yaitu jenis absorben terdiri dari 3 taraf yaitu gamping, A rang aktif,

12

dan silica gel. Lam a pcrcndam an terdiri 3 taraf yuitu 12 jam , 24 jam , dan 36 jam . Dari faktorfaktnr ini akan dincroleh 9 pcrlakuan kom hinasi dan dikclom pokkan m enjadi 2 bcrdasarkan
waktu proses dengan denukian lerdapat dclapan belas {18) unit percobaan. Apabila pcrlakuan
berpengaruh nyata terhadap respon yang diamati, maka dilakukau uji lanjut Duncan (Steel dan
Torrie 1991).
3 .4 .2 . P e la k c a n a a n P e ; ie lit ia .i

Scbclnm dipergunakan ketiga jenis absorben yang akan dipergunakan

dalam proses

pemurnian bioetanol telcbih daholu diayak dengan ukuran 60 mesh dan selanjutnya di kalsinasi
dan diaktivasi. Kalsinasi dilakukan dengan m em bakar absorben di dalam furnace bersuhu 300"C
selam a 3 jam , W aktu kalsinasi dibitung setelah tercapai suhu 300‘1C (M aygasari et al., 2010).
Setelah proses kalsinasi dilakukan proses aktivasi dengan rntlakukan perendaman absorben
dalam Lamtan 1LSO; 1 N selama 3 jam .

Aktivasi dilakukan untuk m eningkatkan kem am puan

absorben untuk mengikat air. Absorben kemudiaii direndam dalain aquadcs selama 2 jam untuk
mem bersihkan I h S 0 4. Selanjutnya absorben didehidrasi atau dikeringkau

di dalam oven

bersuhu 200“C selama 10 jam . Absorben yang telah didehidrasi siap dipergunakan dalam proses
pemurnian bioetanol. Pemurnian dilakukan dengan cara m cnam bahkan bioetanol yang bclum
murni dengan jenis absorben sebanyak 30 % (bA ). Perendam an absorben dalam bioetanol
dilakukan sesuai pcrlakuan yaitu 12 jam, 24 jam . dan 36 jam . Selam a perendaman dilakukan
pengadukan secara berkala setiap 6 jam . Setelah perendam an dilakukan proses distilasl dan
bioetanol yang dihasilkan kem udian diukur tingkat kem urniannya dengan melihat konsentrasi
ctanolnya. Pcrlakuan yang terbaik didasarkan pada pcrlakuan yang m em berikan konsentrasi
bioetanol teninggi yang m encerm inkan tm gkat kem urnian bioetanol.
3 .4 .3 . V u r ia b e l \ a n g D ia m a ti

Variabel yang diam ati pada proses produksi bioetanol pada proses ini adalah

tiugkat

kemurnian dari bioetanol fG as chrom atography).

3.4 .4. ’ nilisa Data
Data yang diperoleh dianalisis keragam annya dan dilanjutkan dengan uji perbandingan
berganda Duncan. Pem ilihan perlakuan terbaik didasarkan pada pedakuan yang m em berikan
tingkat kemurnian etanol tertinggi.
3 .5 . T a h u n l /T a b a p II: P r o d u k a B io e t a n o l P a d a t
3 .5 .1 . I ta n c a iig a ii P e r c o b a a n

Q

Pada proses produksi hioctanol padat m cngguiiakan Runcaugan Acak Kelom pok pola
faktorial dengan dua factor perlakuan. Faktor pertama adalah konsentrasi bioetanol yang terdiri
13

dari tiga taraf yaitu 70% , 80% dan 90%, scdangkau factor kcdua adalah pcrbaiidingan bob. it
bioetanol dcngan asam stearat yang tcrdiii dari 3 taraf yaitu pcrhandingan 1:2, 1:1, dan 2:1
(b:b). Dari faktor-faktor ini akan diperoleh 9 pcrlakuan kom binasi dan dikeiom pokkun menjadi 2
bcrdasarkan

waktu proses dcngan dendkian terdapat deJapan hclas unit percobaan. Apabila

pcrlakuan berpengaruh nyata terhadap respon yang diam ati, maka dilakukan uji ianjut Duncan
(Steel dan T oiric 1991). Pcrlakuan terbaik ditcutukan dari pcrlakuan yang m em berikan nilai
kalor tertinggi.
J .5 .2 . P e la k s a n a a ii P e n e lit ia ii

Asam stearat dipanaskan pada gelar baker 1 L sam pai m encair pada suhu 7 0 ’C.
Kernudian

bioetanol

dicam purkan

sesuai

dengan

pcrlakuan.

Factor yang

diperlakukan

m ernpakan kom binasi konsentrasi bioetanol dengan perbundingan asam sterat: bioetanol.
Cam puran bioetanol dan asam stearat diaduk sam pai homogen. Cam puran kernudian dituangkan
kcdalam cctakan berbentuk tabling dcngan diam eter 3 dim dengan panjang 30 cm.

setelah

dituangkan. biarkan bioetanol m cm adat dan dikcluarkan dari cctakan. B ioeianol padat kernudian
dipotong-potong 2 cm dan siap uniuk dian&lisis.
3 ,5 .3 . V a r ia h e l y a n g d ia m a t i

Variabel

yang

dinknr

pada

pcnelitian

ini adalah

nilai

kalor,

persentase residu

pembakaran. pengukuran W ater Boiling Test fWBT), dan Specific Fuel Consum ption (SFC)

3 .5 -4 . -jQ n lis a d a t a

Data yang diperoleh dianalisi* keragam annya dan dilanjutkan dengan uji perbundingan
herganda Duncan. Pem ilihan pcrlakuan terbaik didasaikan pada pcrlakuan yang m cnihcrikan
nilai kalor tertinggi.
3 ,6 . L u a r a n /I n c lik a t o r c a p a ia n P c n e lit ia n T a liin i I

Pada tahap ini d ilia si ikan produk biuctanoJ dengan kem urnian minimal 70%. Dari proses
pemurnian ini diperoleh jenis bahan adsorben dan lama perendam an yang tepat dalam proses
pemurnian bioetanol, Bioetanol ini selanjntnya dipergunakan untwk produksi bioetanol padat.
Pada proses produksi bioetanol padat diperoleh konsentrasi bioetanol dan pefbandingan
bioetanol dcngan asam stearat yang tepat dalam proses produksi bioetanol padat. Pada tahap ini
dihasilkan produk hilir berupa bioetanol padat. Sclain iiu ditakukau pciigajuau m akalah untuk
puOlikasi di jurnal nasional Tcknologi Industri terakreditasi B Institut Pcrtanian Bogor.

14

3 .7 . T a h u n II: P r o d u k s i B io e t a n o l G e l
3 .7 .1 . K iu ii'a n g a n P c r t o b a a n

Q

Pada proses produksi bioetanol gel. penelitian dirancang m enggunakan Rancangan Split
Plot dcngiui 2 faktor pcrlakuan yailu ( I ) jcnis hahau pengental terdii i dari 4 taraf yaitu carbopol
940 kalSium asetat, karagenan. dan CM C. {21 konsentrasi bahan pengental terdiri dari 4 taraf
yaitu 0,5; I; 1,5 dan 2(% (v/b). M asir.g-inasiug pcrlakuan diu.ang dua kali. Apabila pcrlakuan
berpt ngaruh nyata terhadap respon yang dianiati. maka dilakukan uji lanjut Duncan (Steel dan
Torrie 1991), Perlakuan tcrbaik ditentukan dari perlakuan yang m em benkan nilai kalor tertinggi.
3 .7 .2 . P t la k s a n a a n P e n e lit ia n

Elanol dengan konsentrasi 70%

sebanyak 100 ml dim asukkan kedalam gelas beaker,

kemudian masukkan bahan pengental secara pelan-pelan sesuai dengan perlakuan sanibil
dilakukan pengadukan 1000 rpm. Penainbahan bahan pengental disesuaikan dengan pcrlakuan
dan pengadukan terns dilakukan kurang lebih 45 menu sampai terbentuk bioetanol gel. Untuk
m cngati.r pH gel dapat di tainbahkan NaOH IN sampai tcrcapai pH antara 6,0-7.0.
3 ,7 .3 . V a r itib e l j a n g d ia m a t l

Variabel

yang

diukur pada

penelitian

ini adalah

ndai

kalor, perse ntase residu

pembakaran. pengukuran W ater Boiling Test (W RT), Specific Fuel Consum ption (SFC), dan
viskositas gel.

3 .7 .4 . '

.iliv i d a t a

Data yang diperoleh dianalisis keragam annya dan dilanjutkan dengan uji perbandingan
berganda Duncan. Pumilihan perlakuan terbaik didasarkan pada perlakuan yang m em berikan
nilai kalor tcitinggi.
3 .S . L u a r a n /liir f ik a t o r c a p a ia n P e n e lit ia n I n lin n II

Pada tahap ini dihasilkan produk hitir berupa bioetanol gel. Dari proses produksi
bioetanol padat ini diperoleh jenis pengental dan konsentrasi bahan pengental yang tepat dalam
proses produksi bioeianol gel, Selain itu dilakukan pengajuan makalah untuk publikasi di jurnal
nasional Teknologi Jndustn terakreditasi B Insiitut Pertanian Bogor.
3 .9 . P m s e d u r A n a lis a

1) Konsentrasi ctanol yang diproduksi pada akhir proses sesuai perlakuan (R udolf ct al. 2005t.
Pengukuran kkonsentrasi etanol dilakukan dengan m # ^ g u n a k a n GC (gase chrom atography)
Agilent dengan kolom HP-5. Pcnentuan dilakukan dengan m em bandingkan waktu retensi
sampel dengan waktu retensi standur etanol. Standar etanol yang dunjeksikan dengan
15

kunscntrasi 99,8 %(v/v). kadar ctanol yang tcrdapat pada sampcl dihiding dengan persam aan
hcrikut ini 1
Konscntrasi ctanol = ^ Ucls arecl StlinPe* x Konscntrasi standar
Luas area standar
2) Nilai Kalor dihitung dengan m enggunakan ulat kboratorium yaitu Bom Kalorim eter
(N apitupulu,2006)
3. Persentase red d u pem bakaran., 50 gr bioetanol gel di bukar dan dibiurkan sampai tidak bisa
terbakar lagi, rcsidu pem bakaran m erupakaii bahan

bagian sisa pem bakaran. Persentase

perbandingan aniara bobot sisa pem bakaran dengan bobot bioetanol gel m erupakan rcsidu
pembakaran.
4. W ater Boiling Test (W BT) m erupakan waktu yang dipeilukun untuk m eudidihkan 1 liter air
m enggunakan bioeianol gel.
5. Specific Fuel Consumption (SFC) m erupakan bobot bioetanol gel yang diperlukan untuk
endidihkan 1 liter air.
6. Viskositas. Pcngukuran viskositas dilakukan dengan m cnem patkan sampcl dalani viscom eter
Brookfield DV-E hingga spindel terendam. Diatur spmdel dan kecepatan yang akan
digunakan. V iskom eter Brookfield DV -E dijalankan, kem udian viskositas dari gel akan
terbaca (Scptiani et al., 2011).

16

m
BAB

V. B A S I L D A N P E M B A H A S A N

5*1. P e n e n lu a n J e n is A d s o r b e n P a d a P r o s e s P e m u m i a n B io e t a n o l

Adsorben dipcrgunakan dalam penelitian ini dipcrgunakan sebagai bahan pcnyerap air
yang terdapat pada bioelanol sehingga diharapkan bioetanol yang awalnya memiliki konsentrasi
40,5% (v/v) dapat mcningkat. Ada tiga adsorben yang dipcrgunakan a yaitu Arang aktif (A l),
Gam ping (A2) dan
disajikan

pada

Silika Gel (A3). Jenis adsorben yang dipergunakan dalam penelitian ini

Gam bar 3. Jenis adsorben

ini dikom binasikan dengan

perlakuan

lama

perendaman yang lerdiri dari tiga level yaitu perendam am selam a 12 jam (T I2), 24 jam (T24)
dan 36 jam (T36).

Dari hasil anatisis inenunjukkan bahwa perlakuan jenis adsorben dengan

lam a perendam an berpengaruh nyata terhadap peningkatan kadar bioetanol yang dihasilkan.
Konsentrasi bioetanol lertinggi dihasilkan dari perlakuan m enggunakan adsorben silica gel
dengan lama perendam an 24 jam yaitu sebesar 82,5% (v/v). Konsentrasi bioetanol akhir dalam
proses dehidrasi disajikan pada Gam bar 4.

Gam bar 3- Jenis Adsorben

A 1 : A ra n g A k tif

A 2 : G a m p in g

A 3 : S il ik a G e l

Perlakuan
Gam bar 4, Konsentrasi bioelanol akhir dalam proses dehidrasi
17

Dari hasil penclitian ini disim pulkan bahwa konscntrasi akhir bioctanoi yang dihasilkan hanya
sampai 82,5 %, scdangkan imtuk kepcrluan penclitian lebih lanjut juga dipcrlukan konscntrasi
bioetanol 90%. Berkaitan dengan hal ini, maka diperlukan

dehidrasi lanjutan terhadap basil

pemurnian bioctanoi dengan silica gel pada tahap pertama. Alat yang dipergunakan adalah
dehydrator penyaring molekul. Penyahng molekul yang dipergunakan sesuai dengan hasil
perlakuan terbaik dari pceim irnian tahap pertama yaitu

silica gci. Alat dehydrator penyaring

molekul dan hasil distilasinya disajikan pada G am bar5 d a n G a m b a rb . (Am ala et ah, 2014)

G am b ar5 . Dehydrator penyaring molekul (Arnata et ak, 2014)

G am bar 6. Bioctanoi hasil distilasi

Sctelah

dilakukan

pem um ian

tahap

kedua dengan

m enggunakan

penyaring molekul dihasilkan konsentrasi bioetanol berkisar antara

alat dchidrator

90-92%, sehingga sudah

mencukupi untuk kepcrluan penclitian lebih lanjut.

5. 2 .

P r o d u k s i B in u ta n n l p a d a t

Bioetanol padat dalam penelitian ini dibuat dengan m em perlakuan kombinasi konsentrasi
bioetanol dengan perbandingan asam sterat.

Konsentrasi bioetanol yang dipergunakan adalah
18

70%* 80% dan 90% , sedangkan pcrbandingan bioctanol dcngan asam stearat yang dipcigmiakaii
adalah I f t

:) dan 2:1 (b/b). G am bar Bioctanol padat yang dihasilkan dari pcneiitian ini

disajikan pada G am bar 7 dan Lampiran J.

G am bar 7, Bioetanol padat yang dihasilkan dan penelilian

5 .2 .1 S i s a P e m b a k a r a n

Sisa pem bakaran m erupakan m erupakan sisa padatan basil pcmbakaran (Naryono dan
ssoem aryo, 2 0 1 1). Padatan ini dapat berupa abu yang merupakan unsur-unsur anorganik dari
hahan bakar (Bclevi dan Langm eier, 2000),

Hasil pcneiitian m cnujukan bahwa pcrlakuan

konsentrasi bioetanol dan perbandingan bobol bioetanol dengan asam stearat berpengaruh nyata
terhadap sisa pem bakaran bioetanol padat. Penggunuun bioetanol dengan konsentrasi 90% baik
pada

perbandingan bobol bioctanol dcngan asam stearat 1:2; 1:1 dan 2:1 m enghasilkan sisa

pembakaran yang tidak berbeda nyata yaitu berkisar antara 0,01% sampai 0,04% . Sisa
pembakaran icrtinggi dihasilkan dari pcrlakuan m enggunakan konsentrasi bioctanol 70% dcngan
perbandingan bobol bioetanol dengan asam stearat 1:2 yaitu sebesar 60,43% . Persentase sisa
pem bakaaran bioctanol padat disajikan pada Tabcl 2.
T ab el 2. Persentase sisa pem bakaaran bioetanol padat (%),
Rutu rata
Perlakuan
P 2 :1
P I:1
PI :2
B70
29,02 f
51,74 c
69,43 a
50.06
B80
32,72 e
49.20 d
65,46 b
49,13
B90
0,0) g
0,04 g
0,02
0,02 b
R Rata-rata
20,58
33,66
44,97
;terangan: A ngka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama berani berbeda
tidak nyata menurut uji Duncan pada taraf nyata 5%.

19

Semakin tinggi konsentrasi bioctanol yang dipergunakan b*mrti sem akin kecil kadar air
yang ada pada bioctanol padat. Kondisi ini bcrpengaruh tcrhadap semakin sedikitnya sisa
pembakaran yang dihasilkan. Bahan dengan kadar air yang lebih rendah akan lebih mudah dan
lebih lam a dapat mcnyala dibandingkan dengan bahan yang mem punyai kadar air tinggi. Pada
konsentrasi bioetanol 90% dapat dilihat bahwa sisa pembakaran berupa jelaga berwarna hitam.
Ini m enunjukkan bahwa asain stearat yang dipergunakan sebagai media pengikat juga ikut
terbakar. Hanya saja dengan terbakam ya asam stearat menghasilkan nyala api yang berw arna
kemeraban. Kondisi sebaliknya pada penggunaan konsentrasi bioetanol yang lebih rendah yaitu
pada konsentrasi bioetanol 70% dan 80% yang masih m eninggalkan sisa pem bakaran berupa
padatan asam stcrat, Pada konsentrasi bioctanol dan perbandingan bobot bioctanol dengan asam
stearat yang semakin rendah akan menghasilkan sisa pembakaran yang semakin tinggi, namun
tidak

menghasilkan

sisa

berupa

jelaga

hitam.

Pengaruh

konsentrasi

bioetanol dengan

perbandingan bobot bioetanol dengan asam stearat tcrhadap sisa pembakaran bioctanol padat
disajikan pada G am bar 8.
so
50,36 0

4 M 3 .1

so

E
fi

■ T1

40

4!:n
iv
j j

I

i

20
10
0
B7C O P 2 :1
— • — K o rn s e i o ( E ;

0 8 0 /P I:]
—

050

/ P 1 :2

P e r b a n c 3 in g a n |P> & o : S ’ i a r a t

Gambar 8. Pengaruh konsentrasi bioctanol dengan perbandingan bobot bioctanol dengan asam
stearat terhadap sisa pem bakaran bioetanol padat

5 .2 .2 \ i l a i K a lo r

Nilai kalor adalah kalor yang dihasilkan dari
atau volume

bahan

pembakaran sem purna satu satuan berat

bakar padat atau cair. HasiJ penclitian m enunjukan bahwa pcrlakuan

konsentrasi bioetanol dan perbandingan bobot bioetanol dengan asam stearat berpengaruh nyata
tcrhadap

nilai

kalor

bioetanol

padat.

Nilai

kalor tertinggi dihasilkan dari pcrlakuan

menggunakan konsentrasi bioetanol 90% pada perbandingan bobot bioetanol dengan

asam

stearat 1:2 yaitu 7 927,15 kal/gr. Pada perbandingan bobot bioctanol dengan asam stearat 1:2 ini,
penggunaan konsentrasi bioctanol 80% dan 90% m enunjukan
2 0

hasil

nilai kalor yang tidak

bcrbeda nyata. Nilai kalor tcrendah yaitu 6.071,39 kal/gr dihasilkan dari pcrLakuau nicnggunakan
konscntrasi bioctanol 80% pada perbandingan bobot bioctanol 2:L Nilai kalor bioctanol padat
disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Nilai kalor bioctanol padat (kal/gr).
Perlakuan
P 2 :1
P l:2
P I:1
Rat a-rata
B70
6511.58 e
6609.00 e
7592.14 be
6904.24
B80
6071.39 f
7026,49 d
7788.69 ab
6962,19
7003,47 d
B90
7927,15 a
7463,59
7460,13 c
Rata-rulu
6528.81
7031,87
7769,33
Ketcrangan: A ngka-angka yang diikuti olch h u m fy an g sama berarti bcrbcda
tidak nyata men unit uji Duncan pada taraf nyata 5%.
Nilai kalor dipengaruhi olch tinggi rendahnya konscntrasi bioctanol dan bobot asam
stcarat yang tcrkandung pada bioctanol padat.

Semak in tinggi konscntrasi bioctanol yang

dipcrgunakam maka ccndcrung inenghasilkan nilai kalor yang scmakin tinggi. Hal sebaliknya
m enunjukan bahwa dcngan scm akin rendahnya perbandingan bobot bioctanol dengan asam
stearat atau asam stearui mempunyai bobot yang lebih tinggi dari bobot bioctanol, maka nilai
kalor yang dihasilkan ccndcrung scmakin m eningkat. Grafik hubungan pengaruh konscntrasi
bioctanol dan perbandingan bobol bioetanol dcngan asam stcarat disajikan pada G am bar 9,
R O O tl

-|

7 7 6 9 ,3 3 v

7S M
7600

^

7200

“

7000

■ |

GSM

S
2

6400
6200
GOM

saon
6 7 0 / P 2 :1

♦

" K o r a . B io (B»

8 3 0 / P l:l

9 9 0 /?

1 :2

—• — F e r o a r i d ir i& 3n ( P ^ B io : S t o a i a t

Gam bar 9. Pcngaruh konscntrasi bioctanol dan perbandingan bobot bioctanol dcngan asam
stearat terhadap nilai kalo