Bahan baku untuk produksi bietanol bisa didapatkan dari berbagai tanaman, baik yang secara langsung menghasilkan gula sederhana misalnya tebu (sugarcane), gandum manis (sweet sorghum) atau yang menghasilkan tepung seperti jagung (corn), singkong (cassava) dan gandum (grain sorghum) disamping bahan lainnya. Persiapan bahan baku beragam bergantung pada jenis bahan bakunya, sebagai contoh bahan baku adalah singkong (ubi kayu). Singkong yang telah dikupas dan dibersihkan dihancurkan untuk memecahkan susunan tepungnya agar bisa berinteraksi dengan air secara baik.
2) Liquifikasi dan Sakarifikasi
Kandungan karbohidrat berupa tepung atau pati pada bahan baku singkong dikonversi menjadi gula komplex menggunakan Enzim Alfa Amilase melalui proses pemanasan (pemasakan) pada suhu 90oC (hidrolisis). Pada kondisi ini tepung akan mengalami gelatinasi (mengental seperti Jelly). Pada kondisi optimum Enzim Alfa Amylase bekerja memecahkan struktur tepung secara kimia menjadi gula komplex (dextrin). Proses Liquifikasi selesai ditandai dengan parameter dimana bubur yang diproses berubah menjadi lebih cair seperti sup. Sedangkan proses sakarifikasi (pemecahan gula kompleks menjadi gula sederhana) melibatkan tahapan sebagai berikut :
a) Pendinginan bubur sampai mencapai suhu optimum Enzim Glukosa Amylase bekerja.
b) Pengaturan pH optimum enzim.
c) Penambahan Enzim Amilase secara tepat dan mempertahankan pH serta temperatur pada suhu 60oChingga proses Sakarifikasi selesai Efektifitas proses sakarifikasi dilakukan dengan pengetesan kadar gula sederhana yang dihasilkan.
3) Fermentasi
Pada tahap ini, tepung telah berubah menjadi gula sederhana (glukosa dan sebagian fruktosa) dengan kadar gula berkisar antara 5 hingga 12 %. Tahapan selanjutnya adalah mencampurkan ragi (yeast) pada cairan bahan baku tersebut dan mendiamkannya dalam wadah tertutup (fermentor) pada kisaran suhu optimum 27 s/d 32 derajat celcius selama kurun waktu 5 hingga 7 hari (fermentasi secara anaerob). Keseluruhan proses membutuhkan ketelitian agar bahan baku tidak terkontaminasi oleh mikroba lainnya. Dengan kata lain,dari persiapan baku,liquifikasi,sakarifikasi,hingga fermentasi harus pada kondisi bebas kontaminan. Selama proses fermentasi akan menghasilkan cairan etanol/alkohol dan CO2.
Hasil dari fermentasi berupa cairan mengandung alkohol/etanol berkadar rendah antara 7 hingga 10 % (biasa disebut cairan Beer). Pada kadar etanol max 10 % ragi menjadi tidak aktif lagi, karena kelebihan alkohol akan beakibat racun bagi ragi itu sendiri dan mematikan aktifitasnya.
4) Destilasi.
Destilasi atau lebih umum dikenal dengan istilah penyulingan dilakukan untuk memisahkan alkohol dalam cairan beer hasil fermentasi. Dalam proses destilasi, pada suhu 780C (setara dengan titik didih alkohol), etanol akan menguap lebih dulu daripada air yang bertitik didih 950C. Uap etanol didalam destillator akan dialirkan kebagian kondensor sehingga terkondensasi menjadi cairan etanol. Kegiatan penyulingan etanol merupakan bagian terpenting dari keseluruhan proses produksi bioetanol. Dalam pelaksanaannya dibutuhkan tenaga operator yang sudah menguasai teknik penyulingan etanol. Selain operator, untuk mendapatkan hasil penyulingan etanol yang optimal dibutuhkan pemahaman tentang teknik fermentasi dan peralatan destillator yang berkualitas.
Penyulingan etanol dapat dilakukan dengan 2 (dua) cara :
a) Penyulingan menggunakan teknik dan destilator tradisional (konvensional). Dengan cara ini kadar etanol yang dihasilkan hanya berkisar antara antara 20 s/d 30 %.
b) Penyulingan menggunakan teknik dan destilator model kolom reflux (bertingkat). Dengan cara dan destilator ini kadar etanol yang dihasilkan mampu mencapai 90%-95 % melalui 2 (dua) tahap penyulingan.
5) Dehidrasi
Hasil penyulingan berupa etanol berkadar 95 % belum dapat larut dalam bahan bakar bensin. Untuk substitusi BBM diperlukan etanol berkadar 99,6%-99,8 % atau disebut etanol kering. Untuk pemurnian ethanol 95 % diperlukan proses dehidrasi (destilasi absorbent) menggunakan beberapa cara,antara lain :
a) Cara Kimia dengan menggunakan batu gamping
b) Cara Fisika ditempuh melalui proses penyerapan menggunakan Zeolit Sintetis.
Hasil dehidrasi berupa etanol berkadar 99,6-99,8 % sehingga dapat dikatagorikan sebagai Full Grade Ethanol (FGE),barulah layak digunakan sebagai bahan bakar motor sesuai standar Pertamina. Alat yang digunakan pada proses pemurnian ini disebut Dehidrator.
No comments:
Post a Comment