Dokumen tersebut membahas tentang bioetanol sebagai bahan bakar alternatif yang dapat diproduksi dari berbagai sumber karbohidrat melalui proses fermentasi menggunakan mikroorganisme. Bioetanol memiliki beberapa keunggulan sebagai bahan bakar dibandingkan bensin, namun juga memiliki beberapa keterbatasan."

1. Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula dari
sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme. Produk bioetanol
yang memenuhi standar, hampir bisa dikatakan tidak mempunyai efek samping
yang
merugikan
selama
dipakai
memenuhi
kriteria.
Bahan
bakar
etanol adalah etanol (etil alkohol) dengan jenis yang sama dengan yang ditemukan
pada minuman beralkohol dengan penggunaan sebagai bahan bakar. Etanol
seringkali dijadikan bahan tambahan bensin sehingga menjadi biofuel. Produksi
etanol dunia untuk bahan bakar transportasi meningkat 3 kali lipat dalam kurun
waktu 7 tahun, dari 17 miliar liter pada tahun 2000 menjadi 52 miliar liter pada
tahun 2007. Dari tahun 2007 ke 2008, komposisi etanol pada bahan bakar bensin
di dunia telah meningkat dari 3.7% menjadi 5.4%. Pada tahun 2010, produksi
etanol dunia mencapai angka 22,95 miliar galon AS (86,9 miliar liter), dengan
Amerika Serikat sendiri memproduksi 13,2 miliar galon AS, atau 57,5% dari total
produksi dunia. Etanol mempunyai nilai "ekuivalensi galon bensin" sebesar 1.500
galon AS.
Etanol digunakan secara luas di Brasil dan Amerika Serikat. Kedua negara
ini memproduksi 88% dari seluruh jumlah bahan bakar etanol yang diproduksi di
dunia. Kebanyakan mobil-mobil yang beredar di Amerika Serikat saat ini dapat
menggunakan bahan bakar dengan kandungan etanol sampai 10%, dan
penggunaan bensin etanol 10% malah diwajibkan di beberapa kota dan negara
bagian AS. Sejak tahun 1976, pemerintah Brasil telah mewajibkan penggunaan
bensin yang dicampur dengan etanol, dan sejak tahun 2007, campuran yang legal
adalah berkisar 25% etanol dan 75% bensin (E25). Di bulan Desember 2010
Brasil sudah mempunyai 12 juta kendaraan dan truk ringan bahan bakar
fleksibel dan lebih dari 500 ribusepeda motor yang dapat menggunakan bahan
bakar etanol murni (E100).
Bioethanol adalah salah satu bentuk energi terbaharui yang dapat diproduksi
dari tumbuhan. Etanol dapat dibuat dari tanaman-tanaman yang umum,
misalnya tebu, kentang, singkong, dan jagung. Telah muncul perdebatan, apakah
bioetanol ini nantinya akan menggantikan bensin yang ada saat ini. Kekhawatiran

2. mengenai produksi dan adanya kemungkinan naiknya harga makanan yang
disebabkan karena dibutuhkan lahan yang sangat besar, ditambah lagi energi dan
polusi yang dihasilkan dari keseluruhan produksi etanol, terutama tanaman
jagung. Pengembangan terbaru dengan munculnya komersialisasi dan produksi
etanol selulosa mungkin dapat memecahkan sedikit masalah.
Etanol selulosa menawarkan prospek yang menjanjikan karena serat
selulosa, komponen utama pada dinding sel di semua tumbuhan, dapat digunakan
untuk memproduksi etanol. Menurut Badan Energi Internasional etanol selulosa
dapat menyumbangkan perannya lebih besar pada masa mendatang.
Glukosa (gula sederhana) dibuat oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis.
6 CO2 + 6 H2O + cahaya matahari → C6H12O6 + 6 O2
Dalam fermentasi etanol, glukosa akan dipecah menjadi etanol dan karbon
dioksida.
C6H12O6 → 2 CH3CH2OH+ 2 CO2 + panas
Ketika etanol dibakar (direaksikan dengan oksigen) maka akan dihasilkan
karbon dioksida, air, dan panas:
CH3CH2OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O + panas
Setelah reaksi pembakaran digandakan (karena didapatkan 2 molekul etanol
dari tiap molekul glukosa, dan ditambahkan 3 reaksi bersamaan, maka jumlah
atom di sebelah kiri akan sama dengan jumlah atom di sebelah kanan pada
persamaan tersebut, maka reaksi bersih dari produksi dan konsumsi etanol hanya
berupa:
Cahaya → Panas
Panas
yang dihasilkan dari pembakaran
etanol digunakan untuk
menggerakkan piston pada mesin. Dapat dikatakan bahwa cahaya matahari
digunakan untuk menjalankan mesinnya.
Bukan hanya glukosa saja yang dapat difermentasi. Gula lainnya
seperti fruktosa juga dapat digunakan untuk fermentasi. 3 macam gula lainnya

3. juga dapat difermentasi dengan memecahnya melalui hidrolisis menjadi molekulmolekul glukosa atau fruktosa. Amilum dan selulosa adalah molekul yang terdiri
dari ikatan-ikatan glukosa. Sukrosa (atau gula tebu) merupakan molekul glukosa
yang berikatan dengan molekul fruktosa. Energi untuk membuat fruktosa berasal
dari metabolisme glukosa yang diperoleh dari fotosintesis (yang membutuhkan
sinar matahari). Maka dari itu, sinar matahari jga menyediakan energi yang
dihasilkan oleh fermentasi dari molekul-molekul ini.
Etanol juga dapat diproduksi dari etena (etilena). Dengan penambahan air ke
dalam etena maka akan mengubah etena menjadi etanol:
C2H4 + H2O → CH3CH2OH
Ketika etanol dibakar di atmosfer (bukan di oksigen murni), maka akan ada
reaksi kimia yang lain yang menghasilkan 4 komponen kimia lainnya, termasuk
dengan gas nitrogen (N2). Gas nitrogen dapat menimbulkan munculnya nitrogen
oksida, salah satu polutan utama di udara.
Manfaat bioetanol
Etanol merupakan salah satu bahan bakar alternatif yang mempunyai
kelebihan dibandingkan BBM. Berdasarkan siklus karbon, etanol dianggap lebih
ramah lingkungan karena CO2 yang dihasilkan oleh hasil buangan mesin akan
diserap oleh tanaman. Etanol dapat juga meningkatkan efisiensi pembakaran
karena mengandung 35% oksigen, selain itu juga etanol ramah lingkungan karena
emisi gas buangannya seperti kadar karbon monoksida, nitrogen oksida, dan gasgas lain rendah (19-25%). bensin premium memiliki angka oktan 88. Beberapa
keunggulan lain yang
dapat
diperoleh
dari
bioethanol sebagai
bahan
bakar adalah nilai oktan yang tinggi menyebabkan campuran bahan bakar terbakar
tepat pada waktunya sehingga tidak menyebabkan fenomena knocking,
pembakaran tidak menghasilkan partikel timbal dan benzena yang bersifat
karsinogen,
serta
mempunyai
efisiensi yang tinggi
dibandingkan bensin,
mengurangi emisi fine-particulates yang membahayakan kehidupan manusia.
Akan tetapi penggunaan bioetanol sebagai pengganti bahan bakar minyak
memunyai kelemahan yaitu mesin memerlukan modifikasi terlebih dahulu jika

4. ingin meenggunakan etanol murni pada kendaraan dan juga ada kemungkinan
etanol akan mengeluarkan emisi polutan beracun.
Selain dapat menggantikan fungsi dari bahan bakar minyak bioetanol juga
mempunyai banyak manfaat lainnya, yaitu :
1. Sebagai bahan dasar minuman beralkohol
2. Sebagai bahan kimia dasar senyawa organic, pelarut untuk parfum, cat dan
larutan obat,antidote beberapa racun
3. Sebagai antiseptic, pengobatan untuk mengobati depresi dan obat bius
4. Digunakan untuk pembuatan beberapa deodoran
Dampak Pembuatan Bioetanol
Dampak positif-negatif dari pembuatan bioetanol terhadap lingkungan
produksi bioetanol dari tanaman dan penggunaannya pada mesin mobil akan
menciptakan siklus karbondioksida yang berarti akan mengurangi laju pemanasan
global dan pembakaran yang lebih sempurna ketika dicampur etanol 10% saja
akan memperbaiki kualitas udara di kota-kota padat lalu lintas bioetanol menjadi
pilihan yang paling murah.
Sisi negatifnya produksi bioetanol secara besar-besaran berpotensi
menyebabkan penurunan keanekaragaman hayati melalui monokultur bahan baku
berikut praktek-praktek pertanian yang merusak kualitas lahan.
Keunggulan Bioetanol sebagai bahan bakar

5. Biodiesel didapatkan dari minyak tumbuhan seperti sawit, kelapa, jarak
pagar, kapok. Kadar sulfur yang relatif rendah serta angka cetane yang lebih
tinggi menambah daya tarik penggunaan biodiesel dibandingkan solar. Seperti
diketahui, tingginya kandungan sulfur merupakan slah satu kendala dalam
penggunaan mesin diesel.Green Transport FuelDua minyak berbahan dasar
tumbuhan tersebut (bioethanol & biodiesel) saat ini mendapat perhatian besar dan
penggunaannya cukup besar di negara-negara maju. Faktor yang memicu
peningkatan bahan bakar ethanol adalah berlakunya peraturan reduksi emisi gas
rumah kaca, yaitu Clean Air Act 1990 (di Amerika Serikat) dan Kyoto Protocol.
Bahan Baku Pembuatan Bioetanol
Merujuk pada berbagai literatur dan jurnal maupun karya-karya ilmiah,
ethanol/bioethanol (alkohol) dapat diproduksi dengan menggunakan bahan-baku
tanaman yang mengandung pati atau karbohidrat, yaitu melalui proses konversi
karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air. Beberapa jenis tanaman yang banyak
dijumpai sebagai bahan baku produksi etanol/bioetanol antara lain; ubi jalar, ubi
kayu, sorgum manis (cantel), jagung, molasse (tetes tebu - hasil samping produksi
gula), dan aren (nira aren).
Namun demikian, Bank Dunia merekomendasikan sorgum manis (sorghum
bicolor) sebagai bahan-baku produksi bioetanol dan tidak menyarankan
penggunaan bahan-baku yang saat ini merupakan konsumsi pangan dan pakan,
sehingga dikemudian hari produksi bioetanol tidak menimbulkan konflik
kepentingan yang mengganggu ketersediaan pangan dan pakan yang dapat
memicu terjadinya krisis pangan (dan pakan) dunia. Analogi sederhana-nya, kalo
harga bioetanol bergerak naik maka niscaya harga bahan bakunya akan bergerak
naik. Dan, jika bahan bakunya juga digunakan untuk bahan pangan dan pakan
maka harganya akan ikut terdongkrak naik.
Bila dikaji lebih jauh dengan memperhatikan kondisi berbagai daerah di
Indonesia, biaya produksi yang terkait dengan harga beli bahan-baku ditingkat
petani untuk jenis tanaman yang sama antara satu daerah dengan daerah lain
sangatlah mungkin terjadi perbedaan harga yang signifikan. Begitu pula

6. perbedaan upah kerja satu daerah dengan daerah lain (setingkat propinsi) serta
besaran pembiayaan pada sisi transportasi-distribusi. Artinya, dalam konteks ini,
harga pokok produksi (HPP) pembuatan bioetanol antara satu daerah dengan
daerah lain jelas tidak otomatis sama, meskipun menggunakan bahan baku dari
tanaman yang sama.
Sumber
Karbohidrat
Singkong
Hasil
Panen
Ton/ha/th
25 (236)
Perolehan Alkohol
Liter/to
Liter/ha
n
/th
180
4500
(155)
(3658)
270
973
333,4
2000
125
7812
608
4133
67
5025
93
2500
75
6000
Tetes
3,6
Sorgum Bici
6
Ubi Jalar
62,5*
Sagu
6,8$
Tebu
75
Nipah
27
Sorgum
80**
Manis
*) Panen 2 ½ kali/th; $ sagu kering; ** panen 2 kali/th.
Sumber: Villanueva (1981); kecuali sagu, dari Colmes dan
Newcombe (1980); sorgum manis, dari Raveendram; dan Deptan
(2006) untuk singkong; tetes dan sorgum biji (tulisan baru)
Mikroba yang Berperan Dalam Pembuatan Bioetanol
Bakteri pada pembuatan bioetanol terbentuk pada proses fermentasi dengan
menggunakanyeast. Yeast
merupakan fungsi uniseluler yang melakukan
reproduksi secara pertunasan (budding) atau pembelahan (fission). Yeast tidak
berklorofil tidak berflagella, berukuran lebih besar dari bakteri, tidak dapat
membentuk miselium beruukuran bulat, bulat telur, batang, silinder seperti buah
jeruk, kadang-kadang dapat mengalami diforfisme, bersifat saprofit, namun ada
beberapa yang bersifat parasit yaitu saccharomyces cerevisiae merupakan yeast
yang termaksud dalam kelas Hemiascomycetes, ordo Endomycetales, family
saccharoycoideaedan genus saccharomyces.

7. Jenis mikroba yang dapat digunakan dalam pembuatan bioetanol adalah
sebagai berikut:
1. Saccharomyces cerevisiae merupakan organism uniseluler yang bersifat
makhluk mikroskopis dan disebut
menggunakan
gula
sebagai
sebagai
sumber
jasad sakarolitik, yaitu
karbon
untuk
metabolisme.
Saccharomyces cerevisiae mampu menggunakan sejumlah gula diantaranya
sukrosa, glukosa, fruktosa, galaktosa, mannose, maltose dan maltotriosa.
Saccharomyces cerevisiae merupakan mikroba yang paling banyak digunakan
pada fermentasi alcohol karena dapat berproduksi tinggi, tahan terhadap
kadar alcohol yang tinggi, tahan terhadap kadar gula yang tinggi dan tetap
aktif melakukan aktivitasnya pada suhu 4-320C.
2. Clostridium thermocellum adalah bakteri termofilik yang anaerobik memiliki
kemampuan
mendegradasi
selulosa
kompleks
ke
bentuk
etanol.
Selain Clostridium thermocellum, bakteri termofilik anaerob lain, Clostridium
stercorarium, baru-baru ini diketahui mempunyai pula sifat selulolitik pula.
Menutut Viljoen, et al. (1980) bahwa C thermocellum didapat setelah
mengisolasi dari kotoran kuda. Bakteri Clostridium thermocellum tersebar
luas
di
alam,
habitatnya
adalah
bahan
organik
yang
di
dekomposisi. Clostridium thermocellum dapat pula ditemukan di pengolahan
limbah pertanian, saluran pencernaan, lumpur, tanah, dan mata air panas
. Clostridium thermocellum dapat tumbuh di lingkungan anaerobiosis dan
temperatur termofilik. Suhu optimum untuk pertumbuhan adalah 60-64 °C
dan pH optimum berkisar 6,1-7,5.
3. Zymomonas mobilis dapat mengubah gula menjadi etanol melalui fermentasi
lebih cepat dari ragi dan tahan terhadap konsentrasi etanol yang tinggi. Jadi,
akan lebih menguntungkan jika enzim-enzim yang digunakan untuk reaksi
hidrolisis pati dan selulosa dapat dimasukkan ke dalam bakteri Zymomonas
mobilis, sehinggal gula yang dihasilkan dapat langsung difermentasi menjadi
etanol.

8. Pembuatan Bioetanol
Secara umum, produksi bioethanol ini mencakup 3 (tiga) rangkaian
proses, yaitu: Persiapan Bahan baku, Fermentasi, dan Destilasi (Pemurnian).
a. Persiapan bahan baku
Persiapan bahan baku dilakukan untuk mendapatkan glukosa. Glukosa
diperoleh
melalui 2 tahap yaitu delignifikasi dan hidrolisa. Pada tahap
delignifikasi akan menghasilkan selulosa. Selulosa akan diproses lebih lanjut
dengan proses hidrolisa sehingga akan dihasilkan glukosa. Untuk bahan
molase (tetes) dapat langsung ditambahkan yeast (ragi) tanpa perlu melalui
proses delignifikasi dan hidrolisis.
b. Delignifikasi
Dalam proses pembuatan bioetanol lignin merupakan salah satu bagian
yang mengayu dari tanaman seperti janggel, kulit keras, biji, bagian serabut
kasar, akar, batang dan daun. Lignin mengandung substansi yang kompleks
dan merupakan suatu gabungan beberapa senyawa yaitu karbon, hidrogen dan
oksigen. Pada tahap delignifikasi ini akandihasilkan selulosa. Selulosa
merupakan polisakarida yang didalamnya mengandung zat-zat gula. Proses
pemisahan atau penghilangan lignin dari serat-serat selulosa disebut
delignifikasi atau pulping.
Proses pemisahan lignin dapat dibedakan menjadi 3, yaitu :
1. Cara mekanis
2. Cara kimia
3. Cara semikimia
c. Hidrolisa
Prinsip dari hidrolisis pati ini pada dasarnya adalah pemutusan rantai
polimer pati menjadi unit-unit dekstrosa (C6H12O6). Pemutusan rantai polimer
tersebut dapat dilakukan dengan berbagai metode, misalnya secara enzimatis,
kimiawi ataupun kombinasi keduanya. Hidrolisis secara enzimatis memiliki
perbedaan mendasar dibandingkan hidrolisis secara kimiawi dan fisik dalam
hal spesifitas pemutusan rantai polimer pati. Hidrolisis secara kimiawi dan
fisik akan memutus rantai polimer secara acak, sedangkan hidrolisis

9. enzimatis akan memutus rantai polimer secara spesifik pada percabangan
tertentu. Sedangkan untuk pembuatan etanol dengan bahan baku selulosa,
hidrolisisnya meliputi proses pemecahan polisakarida di dalam biomassa
lignoselulosa, yaitu: selulosa dan hemiselulosa menjadi monomer gula
penyusunnya.
Hidrolisis sempurna selulosa menghasilkan glukosa, sedangkan
hemiselulosa menghasilkan beberapa monomer gula pentose (C5) dan
heksosa (C6). Hidrolisis dapat dilakukan secara kimia (asam) atau enzimatik.
Meskipun demikian, produk akhir etanol yang dimaksudkan merupakan
konversi dari glukosa yang didapat baik dari pati maupun selulosa. Di dalam
metode hidrolisis asam, biomassa lignoselulosa dipaparkan dengan asam pada
suhu dan tekanan tertentu selama waktu tertentu, dan menghasilkan monomer
gula dari polimer selulosa dan hemiselulosa. Beberapa asam yang umum
digunakan untuk hidrolisis asam antara lain adalah asam sulfat (H2SO4), asam
perklorat, dan HCl. Asam sulfat merupakan asam yang paling banyak diteliti
dan
dimanfaatkan
untuk
hidrolisis
asam.
Hidrolisis
asam
dapat
dikelompokkan menjadi: hidrolisis asam pekat dan hidrolisis asam encer
(Taherzadeh & Karimi, 2007). Hidrolisa merupakan proses antara reaktan
dengan menggunakan air supaya suatu persenyawaan pecah atau terurai.
Reaksi hidrolisa yaitu :
(C6H10O5)n + nH2O
Selulosa
Air
nC6H12O6
Glukosa
Zat - zat penghidrolisa ada beberapa rnacam, antara lain :
1. Air
2. Asam
3. Basa
4. Enzim
d. Fermentasi
Tahap selanjutnya pada produksi bioetanol adalah proses fermentasi.
Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik
(tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi

10. anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan
fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa
akseptor elektron eksternal. Pada proses fermentasi penguraian bahan - bahan
karbohidrat
tidak
menimbulkan bau busuk
dan menghasilkan
gas
karbondioksida. Suatu fermentasi yang busuk merupakan fermentasi yang
mengalami kontaminasi.
Fermentasi pembentukan alkohol dari gula dilakukan oleh mikroba.
Mikroba yamg biasa digunakan adalah Saccharomyces cereviseae. Perubahan
yang terjadi biasanya dinyatakan dalarn persamaan berikut:
C6H12O6 + Saccharomyces cereviseae
Gula sederhana + ragi (yeast)
2 C2H5OH + 2 CO2
alkohol + karbondioksida
e. Pemurnian / Destilasi
Untuk memisahkan alkohol dari hasil fermentasi dapat dilakukan
dengan destilasi.Destilasi adalah metode pemisahan berdasarkan perbedaan
titik didih. Proses ini dilakukan untuk mengambil alkohol dari hasil
fermentasi.Destilasi dapat dilakukan pada suhu 80°C, karena titik alkohol
78°C. sedangkan titik didih air 100oC.
Distilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia
berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas)
bahan. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan
uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang
memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Metode ini
merupakan termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan
proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing
komponen akan menguap pada titik didihnya. Distilasi dilakukan untuk
memisahkan etanol dari beer (sebagian besar adalah air dan etanol).

11. Sesi tanya jawab.
1. Sebutkan 3 proses produksi bioetanol?
Jawab:
Produksi bioethanol ini mencakup 3 (tiga) rangkaian proses, yaitu:
Persiapan Bahan baku, fermentasi, dan destilasi (pemurnian).
2. Sebutkan proses pembentukan bioetanol?
Jawab:
Biodiesel didapatkan dari minyak tumbuhan seperti sawit, kelapa,
tebu, kentang, singkong, jagung jarak pagar, kapok. ubi jalar, ubi kayu,
sorgum manis (cantel), jagung, molasse (tetes tebu - hasil samping
produksi gula), dan aren (nira aren).
3. Jelaskan keuntungan dan kekurangan dari bioetanol
Jawab:
Berdasarkan siklus karbon, etanol dianggap lebih ramah lingkungan
karena CO2 yang dihasilkan oleh hasil buangan mesin akan diserap oleh
tanaman. Etanol dapat juga meningkatkan efisiensi pembakaran karena
mengandung 35% oksigen, selain itu juga etanol ramah lingkungan karena
emisi gas buangannya. Bensin premium memiliki angka oktan
88. Beberapa
keunggulan lain yang
bioethanol sebagai
bahan
dapat
bakar adalah nilai
diperoleh
oktan
yang
dari
tinggi
menyebabkan campuran bahan bakar terbakar tepat pada waktunya
sehingga tidak menyebabkan fenomena knocking, pembakaran tidak
menghasilkan partikel timbal dan benzena yang bersifat karsinogen, serta
mempunyai efisiensi yang tinggi dibandingkan bensin, mengurangi emisi
fine-particulates yang membahayakan kehidupan manusia. Akan tetapi
penggunaan bioetanol sebagai pengganti bahan bakar minyak memunyai
kelemahan yaitu mesin memerlukan modifikasi terlebih dahulu jika ingin
meenggunakan etanol murni pada kendaraan dan juga ada kemungkinan
etanol akan mengeluarkan emisi polutan beracun.

12. MAKALAH
BAHAN BAKAR DAN PROSES PEMBAKARAN
(BIOETANOL)
OLEH:
KELOMPOK IV
AGUS MUH. ARSYAD
(D211 09 324)
RIZAL MUH. YUSUF
(D211 09 268)
AHMAD SHIDDIQ
(D211 10 001)
REYNOLD
(D211 10 261)
JURUSAN MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2013