- Bioetanol merupakan energi alternatif yang menjanjikan, yang banyak diproduksi dan digunakan oleh berbagai negara di dunia.
- Proses produksi etanol skala besar dapat dilakukan dengan fermentasi gula dengan mikroba (ragi), distilasi, dehidrasi, dan hidrolisis.
- Energi ini dapat mengurangi emisi gas rumah kaca, tidak menimbulkan bau dan limbah, dan juga meningkatkan perekonomian masyarakat lokal.
Harga bahan bakar yang terus meningkat dan cadangan minyak global yang semakin menipis, telah mendorong upaya berbagai negara untuk mengembangkan bahan bakar alternatif. Selain itu, sasaran untuk mencapai masyarakat bebas karbon pada tahun 2050 juga tampaknya sangat ambisius, terutama dalam bidang mobilitas karena banyak sektor yang sulit untuk mengurangi jejak karbon, seperti transportasi angkutan barang berat, penerbangan, atau transportasi laut.
Salah satu energi alternatif yang menjanjikan adalah bioetanol. Sampai saat ini, bioetanol telah banyak diproduksi dan digunakan oleh berbagai negara di dunia. Menurut laporan, produksi bioetanol global mulai mengungguli produksi biodiesel karena produksinya tidak terlalu berbahaya bagi lingkungan. Produksi bioetanol di dunia pun meningkat tajam pada beberapa dekade terakhir dengan produksi hampir 40 miliar liter per tahun.
Lantas apa itu bioetanol dan mengapa bioetanol sangat diminati oleh banyak negara?
Bahan Bakar Bioetanol
Etanol atau ethyl alkohol C2H5OH berupa cairan bening tidak berwarna, terurai secara biologis (biodegradable), toksisitas rendah dan tidak menimbulkan polusi udara yang besar bila bocor. Etanol adalah bahan bakar beroktan tinggi dan dapat menggantikan timbal sebagai peningkat nilai oktan dalam bensin.
Etanol yang berasal dari tumbuhan dan melalui proses fermentasi disebut dengan bioetanol. Bioetanol adalah alkohol yang dibuat melalui fermentasi mikroba, sebagian besar dari karbohidrat yang dihasilkan tanaman yang mengandung gula atau pati.
Bioetanol dapat dihasilkan dari berbagai bahan baku seperti tebu, ampas tebu, miscanthus, gula bit, sorgum, biji-bijian, switchgrass, barley, hemp, kenaf, kentang, ubi jalar, singkong, bunga matahari, buah-buahan, molase, jagung, brangkasan, biji-bijian, gandum, jerami, kapas, dan biomassa lainnya. Meskipun beberapa tanaman dibudidayakan dengan tujuan untuk bahan baku produksi bioetanol, bahan bakar ini juga dapat diperoleh dari sisa kehutanan dan limbah pertanian.
Baca Juga
- Utilization of Empty Fruit Bunch (EFB) Biomass as Renewable Energy
- Indonesia Dalam Lensa Energi Biomassa Dunia
Bioetanol yang diperoleh dari hasil fermentasi memiliki berbagai macam kadar. Bioetanol tingkat industri memiliki kadar 90-94%. Jika bioetanol yang diperoleh berkadar 94-99,5% maka disebut dengan bioetanol tingkat netral dan biasanya dipakai untuk campuran minuman keras. Bioetanol dengan tingkat sangat tinggi memiliki kadar minimal 99,5% dan digunakan untuk campuran bahan bakar.
Cara Produksi Etanol
Etanol dapat diproduksi dengan berbagai cara, termasuk secara kimia dengan bahan baku yang berasal dari bahan bakar fosil atau secara biologis dengan melakukan fermentasi gula sehingga menghasilkan bioetanol. Langkah-langkah dasar untuk produksi etanol skala besar adalah fermentasi gula dengan mikroba (ragi), distilasi, dehidrasi, dan hidrolisis.
- Fermentasi
Etanol diproduksi melalui fermentasi mikroba gula. Dua komponen utama tumbuhan, pati dan selulosa, keduanya terbuat dari gula dan pada prinsipnya dapat diubah menjadi gula untuk fermentasi.
Proses hidrolisis memecah bagian selulostik dari biomassa atau jagung menjadi larutan gula yang kemudian dapat difermentasi menjadi etanol. Ragi ditambahkan ke dalam larutan, kemudian dipanaskan. Ragi mengandung enzim yang disebut invertase, yang bertindak sebagai katalis dan membantu mengubah gula sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa (keduanya C6H12O6). Gula fruktosa dan glukosa kemudian bereaksi dengan enzim lain yang disebut zymase, yang juga terkandung dalam ragi untuk menghasilkan etanol dan karbon dioksida. Proses fermentasi memakan waktu sekitar tiga hari dan dilakukan pada suhu antara 250C dan 300C.
- Distilasi Fraksional
Etanol yang dihasilkan dari proses fermentasi masih mengandung sejumlah besar air sehingga harus dihilangkan. Hal ini dicapai dengan menggunakan proses distilasi fraksional. Proses distilasi bekerja dengan cara merebus campuran air dan etanol. Karena etanol memiliki titik didih yang lebih rendah (78,3C) dibandingkan dengan air (100C), etanol berubah menjadi uap sebelum air dan dapat dikondensasikan serta dipisahkan.
- Dehidrasi
Tiga proses dehidrasi digunakan untuk menghilangkan air dari campuran etanol/air azeotropik. Yang pertama adalah distilasi azeotropik, yaitu menambahkan benzena atau sikloheksana untuk membentuk campuran heterogen. Yang kedua adalah distilasi ekstraktif, yang menambahkan komponen terner yang meningkatkan volatilitas etanol. Metode ketiga, saringan molekuler, menggunakan butiran saringan molekuler untuk menghilangkan air dari bahan bakar etanol.
- Hidrolisis
Ada tiga metode prinsip untuk mengekstraksi gula dari biomassa. Hidrolisis asam pekat, hidrolisis asam encer, dan hidrolisis enzimatik. Pada proses ini, pati atau karbohidrat dihancurkan oleh enzim atau asam mineral menjadi karbohidrat yang lebih sederhana. Jika bahan baku yang digunakan adalah buah-buahan yang mengandung gula tidak perlu dilakukan hidrolisis.
Peluang dan Keunggulan Bioetanol
Bioetanol yang berasal dari tanaman terbarukan seperti sereal, bit gula, dan jagung, menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan bahan bakar konvensional. Energi ini dapat mengurangi emisi gas rumah kaca, pembakarannya tidak menimbulkan bau dan limbah, dan juga meningkatkan perekonomian masyarakat lokal.
Memadukan bioetanol dengan bensin akan memperpanjang masa pakai pasokan minyak dan menjamin keamanan bahan bakar yang lebih baik. Bioetanol bersifat biodegradable, lebih tidak beracun, dan dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam sistem bahan bakar transportasi jalan raya yang ada.
Minat dunia dalam menggunakan bioetanol sebagai energi alternatif sudah terlihat sejak lama, dibuktikan dengan suksesnya beberapa negara seperti Amerika Serikat dan Brazil dalam menerapkan kebijakan diversifikasi energi dengan menerapkan bioetanol sebagai aditif dalam bahan bakar kendaraan. Amerika Serikat dan Brazil juga merupakan negara dengan tingkat produksi bioetanol tertinggi di dunia. Amerika Serikat berhasil memproduksi 16.1 miliar gallon bioetanol, sementara Brazil berada di posisi kedua dengan total produksi 7,95 miliar gallon.
Baca Juga
- Sekam Padi, Sebagai Sumber Energi Alternatif Biomassa
- Indonesia Ajak Jepang Tingkatkan Perkembangan Energi Biomassa Kayu
Minat untuk mendapatkan bahan bakar alternatif di Indonesia akhir-akhir ini juga meningkat. Di Indonesia, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (KESDM) mengeluarkan Peraturan Menteri ESDM Nomor 12 Tahun 2015 yang menyatakan bahwa penggunaan bioetanol E5 yang mengandung 5% etanol dan 95% bensin wajib dilakukan pada tahun 2020 dan akan meningkat menjadi E20 pada tahun 2025.
Namun rencana ini menemui banyak hambatan, antara lain penolakan dari pengusaha nasional karena biaya produksi etanol yang sangat mahal serta terbatasnya persediaan bahan baku sehingga membuat produksi bioetanol di Indonesia kurang kompetitif sebagai bahan bakar alternatif bagi kendaraan bermotor.
#zonaebt #serbaterbarukan #ebtheroes
Editor: Rewinur Alifianda Hera Umarul
Referensi:
[1] Kajian Peluang Pemanfaatan Bioetanol sebagai Bahan Bakar Utama Kendaraan Masa Depan di Indonesia
[2] What Is Bioethanol and What Is It Obtained?
[3] Bioetanol Sekala UMKM dan Home Industry
[4] Ethanol Fuel
