Bioetanol

Biofuel adalah cairan yang berasal dari biomassa, terutama dari bahan nabati. Bentuk biofuel yang paling populer adalah biodiesel dan bioetanol. Banyak orang melihat biofuel sebagai pengganti sempurna untuk bahan bakar fosil, karena biofuel lebih ramah lingkungan daripada bahan bakar fosil. Biofuel baru-baru ini mendapatkan popularitas di berbagai belahan dunia. Ada tiga generasi biofuel: biofuel generasi pertama (terbuat dari gula, tepung, minyak makan, atau lemak hewan), biofuel generasi kedua (terbuat dari non-tanaman pangan), dan biofuel generasi ketiga (terbuat dari ganggang).

Ada beberapa keunggulan penting biofuel dibandingkan bahan bakar fosil, dan salah satu yang sering dibicarakan adalah bahwa biofuel merupakan sumber energi terbarukan yang lebih ramah lingkungan dibandingkan bahan bakar fosil, karena biofuel secara signifikan mengurangi emisi gas rumah kaca dibandingkan bahan bakar fosil. Bahkan ada yang mengatakan bahwa biofuel bersifat karbon netral, tapi hal ini tak selamanya benar karena dibutuhkan banyak energi untuk menumbuhkan tanaman bahan bakunya dan untuk mengubahnya menjadi bahan bakar, jadi ini pasti agak mengurangi dampak positifnya terhadap lingkungan. Namun biofuel masih jauh lebih ramah lingkungan dibandingkan bahan bakar fosil konvensional. Generasi kedua biofuel secara signifikan lebih ramah lingkungan daripada yang pertama, beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa biofuel generasi pertama dapat mengurangi sampai 60% emisi karbon dibandingkan bahan bakar fosil, sedangkan pada biofuel generasi kedua angka ini telah naik menjadi 80%.

Keuntungan lain biofuel adalah keamanan pasokan. Permintaan tinggi untuk minyak bumi telah meningkatkan harga minyak, dan juga adanya masalah tertentu dalam hal pasokan seperti masalah geopolitik. Biofuel memastikan pasokan konstan karena bahan bakunya dapat tumbuh dan diproduksi di dalam negeri, tanpa perlu diimpor. Produksi biofuel juga bisa sangat menguntungkan di banyak negara yang bergantung pada produk minyak suling, bisa mengurangi biaya impor minyak yang terus meningkat, terutama untuk negara-negara berkembang. Biofuel juga memiliki potensi untuk memecahkan masalah energi di negara berkembang karena sebagian besar negara tersebut beralih ke batubara untuk memacu pertumbuhan ekonomi mereka. Batubara adalah sumber energi yang paling murah tetapi batubara juga merupakan sumber energi paling kotor, dan produksi biofuel dalam negeri di negara berkembang berarti menurunkan tingkat polusi pembangkit listrik batu bara, dan mengurangi dampaknya terhadap perubahan iklim.

Biofuel juga memiliki kekurangan. Biofuel secara umum memang jauh lebih ramah lingkungan dibandingkan bahan bakar fosil, tetapi ini tidak berarti bahwa biofuel tidak menyebabkan masalah pada lingkungan. Misalnya beberapa ahli lingkungan khawatir bahwa produksi biofuel akan menciptakan masalah pada keanekaragaman hayati, karena banyak binatang akan kehilangan habitatnya akibat lahan yang semakin banyak digunakan untuk memproduksi biofuel. Biofuel juga bisa menyebabkan masalah deforestasi yang lebih hebat di beberapa negara berkembang karena hutan terus dibuka untuk membuat jalan bagi produksi biofuel.

Bioetanol adalah sebuah bahan bakar alternatif yang diolah dari tumbuhan (biomassa) dengan cara fermentasi, dimana memiliki keunggulan mampu menurunkan emisi CO₂ hingga 18 %.Di Indonesia, bioetanol sangat potensial untuk diolah dan dikembangkan karena bahan bakunya merupakan jenis tanaman  yang banyak tumbuh di negara ini dan sangat dikenal masyarakat. Tumbuhan yang potensial untuk menghasilkan bioetanol adalah tanaman yang memiliki kadar karbohidrat tinggi, seperti:tebu, nira, sorgum, ubikayu, garut, ubijalar, sagu, jagung, jerami, bonggol jagung,dan kayu.Namun permasalahan yang sering timbul pada pembuatan Bioetanol adalah sedikitnya bioetanol yang dihasilkan mengakibatkan biaya produksi membengkak. Hal ini disebabkan oleh proses fermentasi yang kurang optimal.

Etanol yang disebut juga sebagai etil alkohol, mempunyai sifat berupa cairan yang tidak stabil, mudah terbakar dan tidak berwarna. Etanol merupakan alkohol rantai lurus dengan rumus molekul C2H5OH. Dapat juga dinotasikan sebagai CH3 –CH2 –OH yang menandakan adanya gugus metil (CH3-) berikatan dengan gugus metylene(-CH2-) dan berikatan pula dengan gugus hidroksil.(-OH).

Etanol adalah salah satu bahan bakar alternatif yang dapat diperbaharui ramah lingkungan, serta menghasilkan gas emisi karbon yang rendah  dibandingkan dengan bensin atau sejenisnya (sampai 85% lebih rendah). Bercermin pada beberapa negara maju yang telah lebih dulu mengembangkan etanol sebagai biofuel, Indonesia pun tak mau ketinggalan untuk turut serta mengembangkan etanol sebagi bahan bakar alternatif.

Sebagai salah satu bukti keseriusan pemerintah dalam mengembangkan bahan bakar alternatif (Biofuel) adalah dengan dikeluarkannya Peraturan Presiden Nomor 5 tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Naisonal yang menargetkan penggunaan Biofuel 5 % pada tahun 2025 yang  ditindak lanjuti dengan sejumlah peraturan dan kebijakan untuk pengembangan Biofuel.

Proses pembuatan ethanol dapat dilakukan baik secara petrokimia melalui proses hidrasi gugus ethylene, ataupun secara biokimia melalui proses fermentasi glukosa menggunakan ragi. Etanol yang digunakan dalam minuman beralkohol dan sebagai bahan bakar biasanya dihasilkan melalui fermentasi.

Dalam proses fermentasi,digunakan ragi (Saccharomyces cerevisiae) yang mampu mengubah glukosa menjadi etanol dan karbondioksida Melalui proses ini, kadar etanol yang dihasilkan dapat mencapai 15% volume. Untuk membuat etanol dari zat tepung amilum seperti biji-bijian, amilum harus dipecah terlebih dahulu menjadi glukosa. Agar hidrolisis amilum menjadi glukosa menjadi lebih cepat, dapat ditambahkan asam sulfat.

Salah satu cara untuk mendapatkan bioetanol adalah melalui fermentasi bahan beramilum. Biji durian (DurioSp) terbukti mengandung amilum dengan kadar tinggi, yakni 43,6% untuk biji durian segar dan 46,2% untuk biji yang sudah masak. Amilum dipecah menjadi glukosa, untuk selanjutnya difermentasi oleh bakteri Saccharomyces cerevisiae menjadi ethanol.Dalam  proses fermentasi terjadi reaksi seperti ditunjukkan persamaan berikut.

C₆H₁₂O₆         2CH₃CH₂OH+2CO₂ (1) Glukosa ethanol gaskarbondioksida

Gas yang keluar dari botol fermentasi adalah gas hasil fermentasi yang tidak lain adalah gas karbon dioksida yang dapat diketahui volumenya. Hal ini dapat dijadikan sebagai dasar analisis kadar etanol yang dihasilkan tanpa melalui   analisis kadar etanol secara langsung.

Dari reaksi stoikiometri diatas diketahui bahwa etanol yang diperoleh akan sebanding dengan gas karbon dioksida yang dihasilkan dari proses fermentasi. Jadi jika volume CO₂ diketahui maka akan dapat dihitung jumlah mol etanol yang dihasilkan dengan memperhitungkan tekanan udara dan temperatur sistem. Dengan memvariasikan massa tepung biji durian, waktu fermentasi serta perbandingan massa tepung biji durian dan massa ragi akan diketahui pengaruh berbagai variabel terhadap produksi etanol.

Bioetanol memiliki beberapa keunggulan, yaitu:

a.       Nilai oktan yang tinggi menyebabkan campuran bahan bakar terbakar tepat pada waktunya sehingga tidak menyebabkan fenomena knocking.

b.      Emisi gas buang tidak begitu berbahaya bagi lingkungan. Salah satunya gas karbondioksida yang dapat dimanfaatkan kembali oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis serta emisi NO yang rendah.

c.       Efisiensi tinggi dibanding bensin. Bilangan oktan bioetanol yang bernilai hampir 117 merupakan nilai yang baik untuk bahan bakar.

d.      Apabila dibandingkan dengan bahan bakar minyak tanah, warna nyala api dari bioetanol adalah biru sehingga tidak menghanguskan alat-alat masak.

e.       Bahan bakar dari bioetanol juga tidak berbau dan mudah dipadamkan dengan air sehingga lebih aman untuk digunakan.

            Selain memiliki keunggulan yang begitu banyak, bioetanol pun memiliki kelemahan. Untuk menjadikan bioetanol sebagai bahan bakar, diperlukan modifikasi mesin apabila ingin menggunakan bioetanol murni pada kendaraan. Meskipun bensin dan bioetanol memiliki kemiripan sebagai bahan bakar, tetapi mesin yang digunakan berbeda. Hal ini dikarenkan bioetanol bereaksi dengan logam aluminium dan magnesium. Selain itu, penggunaan bioetanol juga dikhawatirkan akan mengeluarkan emisi polutan beracun.