Volume 19 Nomor 1 .
E Ae Link P-ISSN 1858-2109 E-ISSN 2656-5676
Jurnal Teknik Elektro dan Informatika
STUDI KUALITAS BIOETANOL DARI BAHAN BAKU KULIT PISANG
SEBAGAI SALAH SATU ENERGI ALTERNATIF
Andi Shindy Keyshia.
Jumiati Ilham.
Ervan Hasan Harun.
Jurusan Teknik Elektro.
Fakultas Teknik.
Universitas Negeri Gorontalo Jl.
J Habibie.
Kab.
Bone Bolango 96571.
Gorontalo.
Indonesia E-mail : .
andishindy07@gmail.
com, .
jumiatiilham@ung.
id, .
ervanharun@ung.
1,2.
ABSTRAK
Menipisnya ketersediaan bahan bakar yang berasal dari minyak bumi yang bersumber dari fosil serta permintaan bahan bakar secara terus-menerus semakin meningkat menyebabkan stabilitas permintaan dan penawaran menjadi tidak seimbang.
Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk menggantikan bahan bakar minyak yang berasal dari energi fosil adalah dengan memanfaatkan energi biomassa seperti bioetanol sebagai pengganti bahan bakar.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui proses pembuatan bioetanol dari bahan baku kulit pisang dengan menambahkan beberapa variasi komposisi ragi tape dan ragi roti, dan untuk mengetahui komposisi bioetanol yang memenuhi Standar Nasional Indoneia (SNI) 7390:2012 dengan menggunakan metode eksperimen untuk mengetahui kadar etanol, kadar metanol, kadar air, densitas dan viskositas.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kualitas terbaik yang dapat digunakan sebagai pengganti bahan bakar berdasarkan SNI 7390:2012 yaitu hasil fermentasi yang menggunakan ragi tape 10% dari bahan baku kulit pisang sebanyak 1000 gr, yaitu kadar etanol sebesar 95,56%, kadar metanol sebesar 0,52%, kadar air sebesar 0,86%, densitas sebesar 0,783 gr/ml, dan viskositas sebesar 1,15 cP, dimana nilai yang ditetapkan pada SNI 7390:2012 yaitu kadar etanol sebesar 94% - 99,5%, kadar metanol sebesar 0,5%, kadar air sebesar 0,7%, densitas sebesar 0,789 gr/ml, dan viskositas sebesar 1,17 cP.
Kata kunci: Biomassa.
Bioetanol.
Bahan Bakar.
Kadar Etanol.
Kadar Metanol.
Kadar Air.
Densitas.
Viskositas.
ABSTRACT
The windling availability of fossil fuels and the continuosuly increasing demand from them cause an imbalance in the stability of demand and supply.
One of the efforts that can be made to replace fossil fuels is to utilize biomass energy, such as bioethanol, as substitute for fossil fuels.
This study aims to determine the process of making bioethanol from banana peel by adding several variations in the composition of tape and bread yeast.
Moveover, it also aims rto determine the composition of biethanol that meets the Indonesian National Standasd (SNI) 7390:2012 by conducting experiments ti determine the ethanol content, methanol content, water content, density, and viscosity.
The result of the study show the best quality that can be used as a fuel substitute is the result of fermentation using 10% tape yeast from banana peel, with an ethanol content of 95.
methanol content of 0,52%, water content of 0,86%, density of 0,783 gr/ml, and viscosity of 1,17cP.
Keywords: Biomass.
Bioethanol, fuel.
Ethanol content.
Methanol Content.
Water Content.
Desnsity.
Viscosity PENDAHULUAN Bahan bakar yang digunakan pada kehidupan modern saat ini berasal dari minyak bumi yang bersumber dari fosil yang tidak dapat diperbaharui .
, sehingga saat ini ketersediaannya di bumi semakin hari semakin menipis.
Oleh karena itu berbagai upaya dilakukan oleh pemerintah untuk mengantisipasi mengembangkan bahan bakar yang bersumber dari limbah nabati.
Bahan bakar energi alternatif pengganti minyak bumi memiliki beberapa karakteristik yang lebih mendukung Diterima Redaksi : 29-02-2024 | Selesai Revisi : 21-04-2024 | Diterbitkan Online : 16-05-2024 Volume 19 Nomor 1 .
36-42 E Ae Link P-ISSN 1858-2109 E-ISSN 2656-5676 Jurnal Teknik Elektro dan Informatika transisi energi seperti mengurangi emisi karbon, menggunakan sumber energi terbarukan, atau menghasilkan produk sampingan yang bersifat lebih bersih.
Bahan bakar terdiri dari beberapa jenis, yaitu Compressed Natural Gas (CNG), etanol, synthetic gasoline, gas metana dan hydrogen.
Pemerintah berencana untuk mengembangkan bioetanol sebagai campuran bahan bakar minyak untuk menjadi bahan bakar kendaraan karena penggunaan bioetanol sebagai bahan campuran BBM dapat menurunkan impor BBM jenis bensin, menurunkan polutan emisi kendaraan, dan menciptakan potensi lapangan kerja di bioetanol.
Untuk mendukung program subsitusi BBM ke BBN.
Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM), bersama tim riset Institut Teknologi Bandung (ITB) dengan didukung oleh US Grains Council (USGC) juga telah berhasil menyusun Peta Jalan Strategis untuk Percepatan Implementasi Bioetanol di Indonesia .
Kajian peta jalan yang mulai disusun sejak 2021 bertujuan untuk mendukung program implementasi penggunaan Bioetanol pada bahan bakar untuk kendaraan bermotor dan mempersiapkan industri Bioetanol di Indonesia.
Pengujian menggunakan bahan baku kulit pisang pernah dilakukan oleh (Wusnah dkk.
pada tahun 2.
, semakin besar volume starter yang digunakan maka bioetanol yang dihasilkan akan semakin banyak.
Pada sampel dengan penambahan starter 50 ml tidak diperoleh bioetanol dari hasil fermentasi selama 168 jam.
Sedangkan pada sampel dengan volume starter yang diberikan 350 ml bioetanol sudah terbentuk pada waktu fermentasi 72 jam dan semakin bertambah pada 120 jam dan 168 jam dengan kadar etanol tertinggi yaitu 40%.
Pada sampel dengan volume starter 150 ml dan sampel 250 butuh waktu lama untuk menghasilkan bioetanol yaitu hingga pada hari terakhir yaitu 168 jam.
Hal ini menunjukkan bahwa semakin lama waktu fermentasi maka semakin banyak bioetanol yang dihasilkan.
METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang digunakan yaitu metode eksperimen yang bertujuan untuk menguji kadar etanol, kadar metanol, kadar air, densitas, viskositas dari enam sampel bioetanol yang terbuat dari bahan baku limbah kulit pisang menggunakan ragi roti dan ragi tape.
Adapun langkah-langkah eksperimen ini, yaitu :
Tahap pembuatan starter Starter digunakan untuk memulai proses mikroorganisme ke dalam campuran yang akan Mikroorganisme yang biasanya digunakan adalah ragi atau mikroorganisme lain yang dapat mengubah gula menjadi etanol.
Tahap Hidrolisis Bahan baku yang mengandung pati atau selulosa dipecah menjadi gula yang lebih sederhana .
yang dapat dengan mudah difermentasi oleh mikroorganisme menjadi Dengan mengkonversi bahan baku menjadi gula yang sederhana, tahap hidrolisis dapat meningkatkan efisiensi proses fermentasi.
Tahap Fermentasi Fermentasi penguraian gula menjadi bioetanol dan karbondioksida yang disebabkan enzim yang dihasilkan oleh massa sel mikroba.
Proses fermentasi dalam penelitian ini menggunakan waktu yang sama pada masing-masing sampel yaitu selama 8 hari.
Tahap destilasi Alat yang digunakan pada proses destilasi yaitu kondensor yang dilakukan untuk memisahkan etanol dari larutan hasil fermentasi dengan cara memanaskan larutan tersebut dengan menjaga suhu pemanasan pada titik didih 78-80AC sehingga etanol lebih dahulu menguap dan penguapan tersebut dialirkan pada pipa terkondensasi dan kembali lagi menjadi etanol cair.
Untuk mengetahui kadar etanol dari hasil destilasi, dilakukan dengan cara mengambil sempel etanol hasil destilasi sebanyak 100 ml, dituangkan pada gelas ukur dan dimasukkan alkohol meter untuk mengetahui kadar alkohol yang diperoleh.
Selanjutnya dilakukan analisis hasil pengujian kadar etanol, kadar metanol, kadar air.
Diterima Redaksi : 29-02-2024 | Selesai Revisi : 21-04-2024 | Diterbitkan Online : 16-05-2024 Volume 19 Nomor 1 .
36-42 E Ae Link P-ISSN 1858-2109 E-ISSN 2656-5676 Jurnal Teknik Elektro dan Informatika densitas, dan viskositas dengan menggunakan persamaan dan alat pengujian di lab.
Adapun diagram alir penelitian dapat dilihat pada Tabel 1.
Hasil Pengujian Kadar Etanol dari Bahan Baku Kulit Pisang Menggunakan Ragi
Tape dan Ragi Roti
Sampel
Komposisi
Bahan Baku
Ragi Ragi
Tape Roti
Kadar Etanol
(%)
Menurut SNI
7390:2012
90,13
95,56
94,11
67,32
65,36
63,43
94 99,5 %
Pengujian kadar etanol dilakukan dengan cara mengambil sampel etanol hasil destilasi sebanyak 100 ml, dituangkan pada gelas ukur dan dimasukkan alkohol meter untuk mengetahui kadar alkohol yang diperoleh.
2 Pengujian Kadar Metanol Kulit Pisang Menggunakan Ragi Tape dan Rogi Roti Kadar metanol yang dihasilkan dari bahan baku kulit pisang .
0 g.
yang difermentasi menggunakan ragi tape dan ragi roti dengan komposisi 5%, 10%, dan 15% terhadap massa total bahan baku ditunjukkan pada tabel 2 berikut :
Tabel 2.
Hasil Pengujian Kadar Metanol dari Bahan Baku Kulit Pisang Menggunakan Ragi Tape dan Ragi Roti Gambar 1.
Diagram Alir Pengujian HASIL DAN PEMBAHASAN Pengujian yang telah dilakukan dengan menggunakan bahan baku kulit pisang dengan penambahan ragi tape dan ragi roti dapat dilihat berdasarkan hasil dan pembahasan di bawah ini.
1 Pengujian Kadar Etanol Kulit Pisang Menggunakan Ragi Tape dan Rogi Roti Kadar etanol yang dihasilkan dari bahan baku kulit pisang yang difermentasi menggunakan ragi tape dan ragi roti dengan komposisi 5%, 10%, dan 15% terhadap massa total bahan baku kulit pisang .
0 g.
ditunjukkan pada tabel 1.
Sampel
Metano
Total
Kadar Metano
l (%) 0,615 0,624 0,622 0,504 0,534 0,522 120,009 120,005 120,007 120,007 120,000 120,009 0,512 0,520 0,518 0,420 0,445 0,435 Menurut SNI
7390:201
0,5 %
Berdasarkan hasil diatas dilakukan perhitungan melalui persamaan .
Kadar Metanol (%) = ycOycuycoycycoyce ycoyceycycaycuycuyco y 100% ycOycuycoycycoyce ycycuycycayco ycaycaycoycyycycycaycu 3 Pengujian Kadar Air Kulit Pisang Menggunakan Ragi Tape dan Rogi Roti Kadar air yang dihasilkan melalui proses destilasi dari bahan baku kulit pisang .
0 g.
yang difermentasi menggunakan ragi tape dan ragi roti dengan komposisi 5%, 10%, dan 15% Diterima Redaksi : 29-02-2024 | Selesai Revisi : 21-04-2024 | Diterbitkan Online : 16-05-2024 Volume 19 Nomor 1 .
36-42 E Ae Link P-ISSN 1858-2109 E-ISSN 2656-5676 Jurnal Teknik Elektro dan Informatika ycoyca terhadap massa total bahan baku kulit pisang ditunjukkan pada tabel 3.
Tabel 3.
Hasil Pengujian Kadar Air dari Bahan Baku Kulit Pisang Menggunakan Ragi Tape dan Ragi Roti Sampel Berat 9,629 9,605 9,277 8,997 8,220 8,399 Berat Akhir .
9,545 9,522 9,194 8,904 8,234 8,322 Kadar Air
(%)
0,874
0,864
0,893
1,041
1,049
0,906
Menurut SNI
7390:2012
Kadar air(%) = ya y 100% Dimana:
Ds = Densitas bioetanol Mb = massa bioetanol Vb = Volume bioetanol Viskositas yang dihasilkan dari bahan baku kulit pisang yang difermentasi menggunakan ragi tape dan ragi roti dengan komposisi 5%, 10%, dan 15% terhadap massa bahan baku kulit pisang .
0 g.
ditunjukkan pada tabel 5.
Tabel 5.
Hasil Pengujian Viskositas dari Bahan Baku Kulit Pisang Menggunakan Ragi Tape dan Ragi Roti Dimana:
A = Berat Awal B = Berat Akhir 4 Pengujian Densitas Kulit Pisang Menggunakan Ragi Tape dan Rogi Roti Nilai densitas yang dihasilkan melalui proses destilasi .
dari bahan baku kulit pisang yang difermentasi menggunakan ragi tape dan ragi roti dengan komposisi 5%, 10%, dan 15% terhadap massa total bahan baku kulit pisang .
0 g.
ditunjukkan pada tabel Tabel 4 Tabel 4.
Hasil Pengujian Densitas dari Bahan Baku Kulit Pisang Menggunakan Ragi Tape dan Ragi Roti Sampel Massa Bioetanol Volume Bioetanol Densitas (%) 19,025 19,240 19,272 0,761 0,783 0,786 19,294 19,263 19,252 0,788 0,785 0,784 5 Pengujian Viskositas Kulit Pisang Menggunakan Ragi Tape dan Rogi Roti Berdasarkan perhitungan melalui persamaan .
sebagai yaOeyaA Ds = ycyca Massa Viskositas .
P) Menurut SNI
7390:2012
1,20
1,15
1,30
1,20
1,25
1,00
1,17 cP Pengukuran viskositas dilakukan dengan menggunakan alat Viscometer Brookfield.
Prinsip dari Viscometer Brookfield adalah mengukur torsi yang diperlukan oleh spindle yang direndam dalam fluida untuk memutar.
Analisis Kadar Etanol Hasil pengujjian kadar Etanol pada sampel bahan baku kulit pisang ditunjukkan pada gambar 2.
Menurut SNI
7390:2012
Kadar Etanol (%) 0,789 gr/ml 90,13 67,32 95,56 65,36 94,11 63,43 Ragi Tape Ragi Roti Berdasarkan perhitungan melalui persamaan .
sebagai Gambar 2.
Persentase Kadar Etanol Kulit Pisang Diterima Redaksi : 29-02-2024 | Selesai Revisi : 21-04-2024 | Diterbitkan Online : 16-05-2024 Volume 19 Nomor 1 .
36-42 E Ae Link P-ISSN 1858-2109 E-ISSN 2656-5676 Jurnal Teknik Elektro dan Informatika Dari gambar 2 di atas dapat diketahui bahwa Kadar etanol yang dihasilkan dari hasil menggunakan ragi tape lebih besar daripada yang menggunakan ragi roti.
Kadar etanol yang dihasilkan dari kulit pisang yang menggunakan ragi tape 10% dan 15% dari bahan baku sesuai atau sudah memenuhi 7390:2012, yaitu kadar etanol 94% - 99,5%.
Analisis Kadar Metanol Hasil pengujjian kadar Metanol pada sampel bahan baku kulit pisang ditunjukkan pada gambar 3 di bawah ini :
Dari gambar 4 di atas dapat diketahui bahwa Semakin besar jumlah kadar ragi roti yang diberikan maka semakin besar pula nilai kadar air yang akan dihasilkan.
Kadar air yang dihasilkan dari kulit pisang yang difermentasi selama 8 hari menggunakan ragi tape dan ragi roti dari bahan baku sesuai atau sudah memenuhi SNI 7390:2012, yaitu kadar air sebesar 0,7%.
Analisis Densitas Hasil pengujjian kadar Densitasl pada sampel bahan baku kulit pisang ditunjukkan pada gambar 5 di bawah ini :
Kadar Metanol (%) Densitas .
r/m.
0,788 0,52 0,518 0,512 0,445 0,435 0,42 Ragi Tape
Ragi Roti
0,7850,786 0,784
0,8 0,761 0,783
0,75
Ragi Tape Ragi Roti Gambar 3.
Persentase Kadar Metanol Kulit Pisang Gambar 5.
Nilai Densitas dari Fermentasi Kulit Pisang Dari gambar 3 di atas dapat diketahui bahwa kadar metanol yang dihasilkan dari hasil bahan baku kulit menggunakan ragi tape lebih besar daripada yang menggunakan ragi roti.
Kadar metanol yang dihasilkan dari kulit pisang yang difermentasi selama 8 hari menggunakan ragi tape sesuai atau sudah memenuhi SNI 7390:2012, yaitu kadar metanol 0,5%.
Analisis Kadar Air Hasil pengujjian kadar air pada sampel bahan baku kulit pisang ditunjukkan pada gambar 4 Dari gambar 5 di atas dapat diketahui bahwa semakin besar jumlah kadar ragi tape yang diberikan maka semakin besar pula densitas yang akan dihasilkan.
sedangkan pada penambahan ragi tape Semakin besar jumlah kadar ragi roti yang diberikan maka semakin kecil densitas yang akan dihasilkan.
Densitas yang dihasilkan dari bahan baku kulit pisang yang difermentasi selama 8 hari menggunakan ragi roti dan ragi tape 10% dan 15% dari bahan baku sesuai atau sudah memenuhi SNI 7390:2012, yaitu densitas sebesar 0,789 gr/ml.
Analisis Viskositas Hasil pengujjian viskositas pada sampel bahan baku kulit pisang ditunjukkan pada gambar 6 di bawah ini :
Kadar Air (%) Viskositas .
P) 1,041 1,049 0,8930,906 0,874 0,864 Ragi Tape
Ragi Roti
1,2 1,2 1,15 1,25 1,3 1
Ragi Roti Ragi Tape Gambar 4.
Persentase Kadar Air Kulit Pisang Gambar 6.
Nilai Viskositas dari Fermentasi Kulit Pisang Diterima Redaksi : 29-02-2024 | Selesai Revisi : 21-04-2024 | Diterbitkan Online : 16-05-2024 Volume 19 Nomor 1 .
36-42 E Ae Link P-ISSN 1858-2109 E-ISSN 2656-5676 Jurnal Teknik Elektro dan Informatika Dari gambar 6 di atas dapat diketahui bahwa viskositas yang dihasilkan dari kulit pisang yang difermentasi selama 8 hari menggunakan ragi tape 10% dan ragi roti 15% dari bahan baku sesuai atau sudah memenuhi SNI 7390:2012, yaitu viskositas sebesar 1 - 1,17 cP.
KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan hasil penelitian bioetanol menggunakan ragi tape dan rogi roti dapat disimpulkan bahwa:
Tahapan pengolahan kulit pisang menjadi bioetanol terdiri dari beberapa tahap, yaitu tahap pembuatan starter, tahap hidrolisis, tahap fermentasi dengan ragi tape atau ragi roti yang difermentasi selama 8 hari dan dilanjutkan dengan proses destilasi.
Dari hasil eksperimen pembuatan bioetanol dari proses fermentasi bahan baku kulit pisang menggunakan ragi tape dan ragi roti, diperoleh bahwa sampel bahan baku kulit pisang dengan menggunakan ragi tape 10% yang memenuhi SNI 7390:2012, yaitu nilai kadar etanol sebesar 94% - 99,5%, kadar metanol sebesar 0,5%, kadar air sebesar 0,7%, densitas sebesar 0,789 gr/ml, dan viskositas sebesar 1,17 cP.
Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan, diperoleh kadar etanol sebesar 95,56%, kadar metanol sebesar 0,52%, kadar air sebesar 0,86%, densitas sebesar 0,783 gr/ml, dan viskositas sebesar 1,15 cP.
DAFTAR PUSTAKA