Teknologi Pengolahan Bioetanol dari Nira Aren

Transkripsi

1 Teknologi Pengolahan Bioetanol dari Nira Aren Djeni Hendra, M.Si. Pusat Litbang Hasil Hutan Badan Penelitian Pengembangan dan Inovasi Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan Jakarta, Mei 2016 Outline I Latar Belakang II III IV V VI Teknologi Pengolahan Bioethanol Prototipe Alat Pengolah Bioethanol Proses Pengolahan Bioethanol Pemanfaatan Bioethanol Contoh Aplikasi Bioethanol 1

2 I. Latar belakang Polusi Penggunaan bahan bakar fossil Polusi gas CO, Nox, Pb Energy Alternatif Pencarian sumber-sumber energy terbarukan dan ramah lingkungan. Bioetanol - Adalah alkohol dng rumus molekul C2H5-OH yg dpt di campuran bahan bakar fosil (premium & pertamax) - Sumber bahan baku tersedia melimpah (aren, nipah, tetes tebu, singkong, jagung, air kelapa, sorgum, siwalan) - Emisi lebih rendah dr pd bahan bakar fosil II. Teknologi Pengolahan Bioethanol Pemasakan bahan baku - Dipanaskan sampai pada suhu o C selama 10 menit - Diturunkan suhunya sampai pada suhu 28 o C Penambahan ragi (saccharomyces cerevisiae) 1-2% Fermentasi selama 72 jam Filter (disaring) Fermentasi Destilasi Dipanaskan pada suhu o C Dehidrasi 2

3 Tipe P3HH-2 Kapasitas Diameter tabung Tinggi tabung Bahan Pengaduk : 60 liter : 380 mm : 650 mm : Stainless steel 304 tebal 1,5 mm : Manual Dilengkapi dengan : Tungku kayu bakar, kompor gas dan thermometer manual Tutup Pemasakan Kran untuk mengeluarkan cairan nira Tempat pembakaran Tutup tabung reaktor Gear Pengaduk Tuas Pengaduk Badan tungku Pembakaran Corong untuk memasukkan nira Tabung fermentasi Gear pengaduk Tuas pengaduk Kran pengeluaran nira Dudukan tabung Spesifikasi Kapasitas Reaktor Diameter tabung Tinggi tabung Bahan Pengaduk Dilengkapi dengan Tenaga Manual : 70 liter : 380 mm : 650 mm : Stainless steel 304, tebal 1,5 mm : Manual : Thermometer manual, kran untuk mengeluarkan nira, dan corong untuk memasukan nira 3

4 Termometer Condensor 1 Dudukan condensor Corong pemasukan nira Condensor 2 Termometer Tungku kayu bakar/kompor Pipa kaca indikator air panas Tenaga kompor gas/kayu bakar Alat pengolah bioetanol dapat digunakan untuk mengolah bahan baku dari berbagai jenis nira (cairan): - Nira aren - Nira nipah - Nira kelapa dan air kelapa - Nira Lontar. - Nira dari Batang Surgum Sedang dikembangkan alat pengolah bioethanol dari bahan padat (lignoselulosa) 4

5 IV. Proses Pengolahan Bioetanol 1. Persiapan Bahan Baku 2. Pemasakan bahan baku Cairan nira di panaskan/dimasak untuk mematikan bakteri yang tidak digunakan, pada suhu o C (proses pasteurisasi) selama 10 menit, kemudian suhu diturunkan sampai suhu 28 o C 5

6 3. Fermentasi Pemecahan gula gula sederhana menjadi etanol dengan menggunakan enzim atau ragi Ragi : Saccharomyces cerevisae 1-2%, untuk makanan ragi menggunakan (urea 1% dan NPK 0,5%) ph 4-6 kondisi optimum ragi untuk merubah gula menjadi etanol Kapasitas alat = 60 liter ( terpakai 50 liter) Lama fermentasi 3 hari untuk nira aren Diaduk 6 jam sekali, selama 3 menit 4. Destilasi Proses pemisahan alkohol dari larutan yg sudah difermentasi, dilakukan pada suhu C (alkohol akan menguap terlebih dahulu dibandingkan air) Disuling sampai 5-6 jam kurang lebih dapat 7,5 liter (tergantung ragi dan kadar gula niranya) Kadar bioetanol 90% Penyulingan kedua (dehidrasi) sampai menghasilkan 6,3 liter dengan kadar bioetanol 98,5% 6

7 Hasil Nira 50 liter Destilasi Etanol 80-90% Rendemen ±15% 7,5 liter Dehidrasi Etanol 98,5% Rendemen ±85% 6,3 liter Bioetanol dari nira aren Hasil penyulingan (destilasi) aren menghasilkan kadar etanol sebesar 80-90% Dapat menghasilkan api yang biru Kadar bioetanol dapat ditingkatkan menjadi 99,5% melalui proses dehidrasi (2x proses) 7

8 V Pemanfaatan Bioethanol Campuran bensin (menaikkan bil. oktan) Bahan pelarut Kadar Ethanol > 99,5% Kadar Ethanol 90-96% Bahan bakar kompor, desinfektan Kadar Ethanol 75-85% Pupuk cair Bioetanol dari nira aren Hasil penyulingan aren menghasilkan kadar etanol sebesar 80-90% Dapat menghasilkan api yang biru Kadar bioetanol dapat ditingkatkan menjadi 99,5% melalui proses dehidrasi (2x proses) 8

9 VI Contoh aplikasi Bioethanol Aplikasi per 1 liter Bioethanol untuk bahan bakar kompor Kadar 75-85% 3 jam Kadar 85-90% 5-6 jam Tipe P3HH-1 9

10 Pasteurisasi : Proses pemasakan nira dengan tujuan untuk mematikan bakteri yang merugikan dan tidak digunakan pada proses selanjutnya. Sakarifikasi/hidrolisis : Reaksi pengikatan gugus hidroksil (OH) oleh suatu senyawa (secara kimia atau enzim). Yaitu untuk proses pemutusan polymer karbohidrat menjadi monomermonomer gula sederhana Fermentasi : Pemecahan gula menjadi alkohol dan karbon dioksida dengan bantuan mikro organisme (Ragi/enzim) 10