1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Minyak Mentah (barel) BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Menipisnya cadangan bahan bakar fosil dapat menyebabkan berkurangnya sumber bahan bakar karena bahan bakar fosil adalah bahan bakar yang tidak terbarukan. Menurut data BPS tahun 2012 produksi minyak bumi yang merupakan sumber bahan bakar fosil cenderung menurun. Produksi minyak bumi pada tahun 1996 2011 dapat dilihat pada Gambar 1.1. Dari Gambar 1.1 dapat diketahui bahwa sejak tahun 1996 2011 Indonesia mengalami penurunan produksi minyak nasional akibat menurunnya cadangan minyak. Selain berkurangnya produksi minyak bumi, penggunaan bahan bakar fosil dapat menyebabkan pencemaran udara yang dapat menyebabkan kanker dan gangguan kesehatan lainnya, menyebabkan hujan asam, dan dapat mengurangi daya perlindungan lapisan ozon di atmosfir bagian atas. 600.000,00 500.000,00 400.000,00 300.000,00 200.000,00 100.000,00 0,00 Tahun Gambar 1.1 Produksi Minyak Bumi di Indonesia Tahun 1996-2011 1
2 Penggunaan energi alternatif merupakan salah satu upaya untuk mengatasi menipisnya cadangan bahan bakar fosil dan pencemaran udara yang ditimbulkan akibat pembakaran bahan bakar fosil. Energi alternatif yang dapat dikembangkan di Indonesia yaitu energi yang berasal dari bahan bakar nabati karena lebih ramah lingkungan dan bersifat terbarukan. Salah satu energi alternatif pengganti minyak bumi yang berasal dari nabati yaitu bioetanol. Bioetanol adalah etanol yang diperoleh dari proses fermentasi gula bahanbahan berkarbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme. Etanol yang disebut juga sebagai etil alkohol, mempunyai sifat berupa cairan yang tidak stabil, mudah terbakar dan tidak berwarna dan merupakan alkohol rantai lurus dengan rumus molekul C 2 H 5 OH. Etanol adalah salah satu bahan bakar alternatif yang dapat diperbaharui, ramah lingkungan, serta menghasilkan gas emisi karbon yang rendah sampai 85% lebih rendah dibandingkan dengan bensin atau sejenisnya (Komarayati, 2007). Manfaat pemakaian bioetanol di Indonesia yaitu memperbesar basis sumber bahan bakar cair, menguatkan keamanan pasokan bahan bakar, meningkatkan kesempatan kerja, berpotensi mengurangi ketimpangan pendapatan individu dan antar daerah, meningkatkan kemampuan nasional dalam teknologi pertanian dan industri, mengurangi kecenderungan pemanasan global dan pencemaran udara. Menurut Faith (1975) bioetanol dapat dibuat dari bahan baku, seperti gas hidrokarbon, bahan bahan yang mengandung sakarosa (tebu, tetes, gula biet), bahan bahan yang mengandung pati (ubi kayu, jagung, beras), maupun bahan bahan yang mengandung selulosa (kayu, limbah pertanian, dan lain sebagainya).
3 Bahan pertanian yang berasal dari pati pada umumnya digunakan sebagai makanan atau pakan sehingga apabila memanfaatkan bahan tersebut dapat menimbulkan masalah yaitu dapat mengganggu penyediaan makanan yang berasal dari bahan pertanian atau pakan yang berasal dari limbah pertanian. Selain itu juga bahan pertanian membutuhkan lahan yang besar sehingga dikhawatirkan akan berdampak pada pengurangan luas hutan. Oleh sebab itu bahan bahan limbah pertanian yang mengandung selulosa dapat dijadikan pilihan sumber bahan baku pembuatan bioetanol. Dusun Kembangan adalah salah satu dusun yang berada di Kabupaten Sleman. Sebagian warga di dusun tersebut bermata pencaharian sebagai petani. Pada saat musim panen padi menghasilkan banyak limbah jerami. Selama ini warga dusun tersebut hanya menggunakan jerami sebagai pakan ternak atau membakarnya. Padahal kadungan selulosa jerami cukup banyak dan berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan baku bioetanol. Kandungan selulosa jerami menurut Dewi (2002) yaitu 39,7 %. Sebagai bahan pangan utama di Indonesia, beras dibutuhkan oleh lebih dari 90 % penduduk. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut perlu adanya peningkatan jumlah produksi padi. Menurut Pusat Penelitian dan Pengembangan Pertanian (2005) Departemen Pertanian telah menyusun program peningkatan produksi padi nasional untuk jangka pendek, jangka menengah, dan jangka panjang. Pada tahun 2009 produksi padi ditargetkan 56,7 juta ton gabah kering giling (GKG) dan pada tahun 2025 diharapkan mencapai 64,9 juta ton GKG dengan laju kenaikan 0,85 % per tahun. Dari program peningkatan produksi padi tersebut dapat dijadikan acuan
4 ketersediaan jerami padi berkelanjutan sehingga ketersediaan bahan baku sebagai bahan baku pembuatan bioetanol dapat tercukupi. Sebelumnya sudah ada beberapa penelitian bioetanol dengan menggunakan jerami. Namun, selama ini belum ada yang sampai analisis teknis dan finansial. Oleh karena itu, untuk keberlanjutan proses produksi bioetanol perlu adanya analisis finansial dan analisis teknis untuk mengetahui biaya dan peralatan yang diperlukan dalam memproduksi bioetanol sehingga dapat diterapkan oleh industri maupun masyarakat. 1.2 Pokok Permasalahan Menipisnya cadangan bahan bakar fosil merupakan masalah yang harus segera diatasi. Cara mengatasinya yaitu dengan penggunaan energi alternatif yang berasal dari nabati yaitu bioetanol. Bahan yang dapat dijadikan bioetanol salah satunya yaitu jerami padi. Untuk memproduksi bioetanol dari jerami padi diperlukan perombakan selulosa menjadi gula reduksi sehingga dapat diubah menjadi etanol. Selain produksi bioetanol juga diperlukan analisis finansial bioetanol berbahan baku jerami jadi agar dapat diterapkan dalam industri. 1.3 Batasan Masalah 1. Bahan yang dijadikan obyek penelitian yaitu jerami kering. Varietas padi yang digunakan yaitu IR-64. Bagian jerami yang digunakan yaitu batang dan daun. 2. Analisis teknis yang dilakukan yaitu menganalisis hasil gula reduksi dan hasil kadar etanol dan menentukan yang paling efisien.
5 3. Mikroorganisme yang digunakan dalam proses fermentasi adalah jenis Saccharomyces cerevisiae yang diperoleh dari Laboratorium Bioindustri, Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian 4. Hidrolisis jerami padi untuk pembuatan bioetanol menggunakan asam sulfat. 5. Analisis finansial dilakukan berdasarkan proses produksi bioetanol dengan proses terbaik dari hasil analisis teknis. Metode yang digunakan Payback Period (PBP), Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), profitability index (PI). 1.4 Tujuan penelitian 1. Mendapatkan gula reduksi tertinggi dari hasil hidrolisis jerami padi. 2. Memproduksi bioetanol menggunakan bahan baku gula reduksi tertinggi hasil hidrolisis jerami padi. 3. Mengetahui aspek finansial yaitu biaya produksi bioetanol dari jerami padi. 1.5 Manfaat Penelitian 1. Produksi gula reduksi dari jerami padi untuk bahan baku pembuatan etanol. 2. Memproduksi bahan baku etanol dari jerami padi. 3. Diversifikasi pemanfaatan limbah jerami padi sehingga bernilai tambah. 4. Biaya produksi dan tingkat kelayakan pembuatan etanol berbahan baku jerami padi dapat diketahui.