Makalah Pemanfaatan Ubi Kayu

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas limpahan rahmat dan hidayahnya penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul Pemanfaatan Ubi Kayu Bahan Sebagai Bioetanol tepat waktu.

Tujuan pembuatan makalah ini adalah memenuhi tugas terstruktur mata pelajaran Kimia.Selain itu pembuatan makalah ini juga bertujuan untuk menambah pengetahuan bagi para pembacanya.

Tak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak – pihak yang telah membantu dalam pembuatan makalah ini sehingga makalah ini dapat selaesai tepat waktu.

Makalah “Pemanfaatan Ubi Kayu Sebagai Bioetanol “ ditujukan kepada :

1.Bapak Suroto,selaku guru pembimbing mata pelajaran Kimia

2.Teman-teman kelas X

Penulis berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi pembacanya.Penulis mohon maaf apabila dalam pembuatan makalah ini masih terdapat banyak kesalahan.

                                                                                                            Purworejo,2011

                                                                                                                  Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang Masalah

Berdasarkan judul makalah maka latar belakang masalah makalah ini adalah kelangkaan,adalah kata yang sering kita dengar baru-baru ini.Mulai dari kelangkaan air bersih,kelangkaan pangan,hingga kelangkaan Bahan Bakar Minyak ( BBM ).Hal ini membuat  masyarakat Indonesia termasuk pemerintah Indonesia kebingungan mencari solusi yang tepat agar masyarakat Indonesia tetap dapat menggunakan BBM karena mengingat masyarakat Indonesia sebagian besar masyarakat Indonesia mempunyai kendaraan bermotor yang membutuhkan bahan bakar.

Solusi pertama yang ditetapkan pemerintah adalah mewajibkan kendaraan pribadi ( mobil ) menggunakan bahan bakar pertamax.Hal ini membuat masyarakat Indonesia ada yang pro dan ada yang kontra.Hal ini disebabkan harga pertamax yang lebih mahal daripada baha bakar premium,namun pemerintah memutuskan kebijakan ini karena pertamax lebih ramah lingkungan daripada premium.Oleh karena itu,pemerintah harus membuat kebijakn yang tidak memberatkan rakyat salah satunya membuat bahan bakar alternatif pengganti minyak bumi yang ramah lingkungan dan menurut penulis bahan bakar alternative yang tepat adalah bioetanol yang dapat dibuat dari kulit ubi kayu.

1.2.Tujuan

Berdasarkan judul dan latar belakang masalah maka tujuan dari pembuatan makalah ini adalah selain untuk memenuhi tugas terstruktur mata pelajaran Kimia,makalah ini bertujuan untuk memberikan wawasan bagi pembaca bagaimana cara membuat bahan bakar bioetanol dari kulit ubi kayu,mengetahui prospek pengembangan bioetanol dari ubi kayu, dan mengetahui potensi pengembangan bioetanol dari ubi kayu.

1.3.Manfaat

Berdasarkan judul makalah,latar belakang masalah,dan tujuan maka manfaat dari pembuatan makalah “Pemanfaatan Ubi Kayu Sebagai Bahan Bioetanol “ adalah informasi bagi pembaca tentang ubi kayu yang dapat dibuat sebagai bioetanol bahan bakar alternatif pengganti premium.

1.4.Metode

Berdasarkan judul makalah,latar belakang masalah,manfaat dan tujuan pembuatan makalah maka,metode yang digunakan penulis untuk menyusun makalah ini adalah studi pustaka yaitu mencari bahan bacaan di internet.

BAB II
PEMBAHASAN

2.1.Bahan Bakar Alternatif Pengganti Minyak Bumi

Pada zaman serba moderen ini sangatlah banyak persoalan hidup yang dialami manusia seperti kelangkaan Bahan Bakar Minyak ( BBM ) yang terjadi baru-baru ini namun dalam zaman yang modern ini juga berkembang teknologi yang dapat digunakan untuk membuat bahan bakar alternatif pengganti minyak bumi.Macam – macam energy alternative pengganti minyak bumi adalah sebagai berikut:

a.       Bioetanol merupakan etanol yang diproduksi dengan cara fermentasi menggunakan bahan baku nabati.

b.      Biogas adalah adalah sebagai pengganti bahan bakar khususnya minyak tanah dan dipergunakan untuk memasak kemudian sebagai bahan pengganti bahan bakar minyak (bensin, solar). Dalam skala besar, biogas dapat digunakan sebagai pembangkit energi listrik. Di samping itu, dari proses produksi biogas akan dihasilkan sisa kotoran ternak yang dapat langsung dipergunakan sebagai pupuk organik pada tanaman / budidaya pertanian.Biodiesel dapat diartikan  juga gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan organik

c.       Biodiesel adalah ahan bakar motor diesel yang berupa ester  alkil(alkil asam-asam lemak yang dibuat melalui proses trans atau esterifikasi alternatif yang dapat digunakan sebagai pengganti BBM solar. Biodiesel dapat dibuat dari berbagai macam minyak tumbuhan. Apabila minyak tumbuhan tidak ada atau mahal, juga dapat digunakan limbah minyak goreng atau yang sering disebut minyak jelantah sebagai bahan bakunya. Biodiesel dibuat dari minyak jelantah dengan proses konversi trigliserida dalam minyak jelantah tersebut menjadi metil atau etil ester dengan proses yang disebut transesterifikasi. Proses transesterifikasi mereaksikan alkohol dengan minyak untuk memutuskan tiga rantai gugus ester dari setiap cabang trigliserida. Reaksi ini memerlukan panas dan katalis basa untuk mencapai derajat konversi tinggi dari minyak jelantah menjadi produk yang terdiri dari biodiesel dan gliserin.

2.2.Bioetanol

Bioetanol adalah bahan bakar dari minyak nabati yang memiliki sifat menyerupai minyak premium. Untuk pengganti premium, terdapat alternatif gasohol yang merupakan campuran antara bensin dan bioetanol.Bioetanol merupakan etanol yang diproduksi dengan cara fermentasi menggunakan bahan baku nabati. Bioetanol dapat diproduksi dari berbagai bahan baku yang banyak terdapat di Indonesia, seperti singkong, tebu, aren, jambu mete, jagung, dan lain lain. Selain itu kita bisa juga memproduksi Bioethanol dari hasil pertanian yang tidak layak/tidak bisa dikonsumsi, dari sampah/limbah pasar, limbah pabrik gula : tetes/mollases, apapun yang mengandung karbohidrat & gula, dapat diproses menjadi bahan bakar /Biofuel.

Melalui proses sakarifikasi (pemecahan gula komplek menjadi gula sederhana), fermentasi, dan distilasi, tanaman-tanaman seperti Jagung, Tebu dan Singkong, limbah pasar, limbah pabrik gula: tetes/mollases dapat dikonversi menjadi bahan bakar.Penggunaan bioetanol sebagai campuran BBM yang sudah ada dapat mengurangi emisi karbon monooksida dan asap lainnya dari kendaraan. Hal ini sudah dibuktikan oleh beberapa negara yang sudah lebih dulu mengaplikasikannya, seperti Brazil dan Jepang. Perkembangan bisnis bioetanol di Indonesia seharusnya juga bisa menyamai kedua negara tersebut. Dengan melimpahnya bahan baku, seharusnya kita bisa menggantikan sebagian pemakaian BBM yang sudah semakin langka dengan bioetanol. Selain untuk bahan bakar (Fuel Grade Ethanol), Bioethanol dapat digunakan untuk industri kimia, farmasi, kedokteran, kosmetik, bahan baku aneka minuman, dan lain-lain.

2.3.Ubi Kayu / Singkong/ Mannihot esculenta

Ubi kayu (Mannihot esculenta) termaasuk tumbuhan berbatang pohon lunak atau getas (mudah patah). Ubi kayu berbatang bulat dan bergerigi yang terjadi dari bekas pangkal tangkai daun, bagian tengahnya bergabus dan termasuk tumbuhan yang tinggi. Ubi kayu bisa mencapai ketinggian 1-4 meter. Pemeliharaannya mudah dan produktif. Ubi kayu dapat tumbuh subur di daerah yang berketinggian 1200 meter di atas permukaan air laut. Daun ubi kayu memiliki tangkai panjang dan helaian daunnya menyerupai telapak tangan, dan tiap tangkai mempunyai daun sekitar 3-8 lembar. Tangkai daun tersebut berwarna kuning, hijau atau merah.

.Menurut penelitian yang dilakukan para ahli ubi kayu mempunyai komposisi kandungan kimia ( per 100 gram ) antara lain : – Kalori 146 kal – Protein 1,2 gram – Lemak 0,3 gram – Hidrat arang 34,7 gram – Kalsium 33 mg – Fosfor 40 mg – Zat besi 0,7 mg Buah ubi kayu mengandung ( per 100 gram ) : – Vitamin B1 0,06 mg – Vitamin C 30 mg – dan 75 % bagian buah dapat dimakan. Daun ubi kayu mengandung ( per 100 gram ) : – Vitamin A 11000 SI – Vitamin C 275 mg – Vitamin B1 0,12 mg – Kalsium 165 mg – Kalori 73 kal – Fosfor 54 mg – Protein 6,8 gram – Lemak 1,2 gram – Hidrat arang 13 gram – Zat besi 2 mg – dan 87 % bagian daun dapat dimakan. Kulit batang ubi kayu mengandung tanin, enzim peroksidase, glikosida dan kalsium oksalat.Berikut ini adalah klasifikasi ubi kayu dalam ilmu taksonomi:

Kerajaan : Plantae

Divisio : Magnoliophyta

Kelas : Magnoliopsida

Ordo : Malpighiales

Suku : Euphorbiaceae

Subsuku : Crotonoideae

Tribe : Manihoteae

Marga : Mannihot

Spesies : M. esculenta 

Biomassa	Jumlah biomassa (kg)	Kandungan gula (kg)	Jumlah hasil bioetanol (liter)	Biomassa : Bioetanol
Ubi Kayu	1.000	250-300	166,6	6,5 : 1
Ubi Jalar	1.000	150-200	125	8 : 1
Jagung	1.000	600-700	400	2,5 : 1
Sagu	1.000	120-160	90	12:1
Tetes	1.000	500	250	4:1

Sumber data : Balai Besar Teknologi Pati-BPPT,2006

Selain ubi kayu yangdimanfaatkan sebagai bahan makanan ubi kayu juga dapat dibuat bioetanol.Bagian yang dimanfaatkan dalam pembuatan bioetanol ini adalah umbinya.Satu hal yang dapat menjadikan ubi kayu sebagai bahan bioetanol adalah konversi biomassa menjadi bioetanol yang tinggi.Berikut ini adalah table konversi biomassa menjadi bioetanol dari beberapa tanaman:

Dari data tersebut dapat kita ambil kesimpulan bahwa konversi biomasa menjadi bioetanol milik ubi kayu paling tinggi dibandingkan ubi jalar,jagung,sagu,tetes tetes.Biomassa sering disebut juga jenis tanaman.

2.4.Pengolahan Ubi Kayu Menjadi Bioetanol

125 kg singkong segar dikupas, semua jenis dapat dimanfaatkan. Bersihkan dan cacah berukuran kecil-kecil. Singkong yang telah dicacah dikeringkan hingga kadar air maksimal 16%. Persis singkong yang dikeringkan menjadi gaplek. Tujuannya agar lebih awet sehingga produsen dapat menyimpan sebagai cadangan bahan baku. Masukkan 25 kg gaplek ke dalam tangki stainless steel berkapasitas 120 liter, lalu tambahkan air hingga mencapai volume 100 liter. Panaskan gaplek hingga 100 ^oC selama 0,5 jam.

Aduk rebusan gaplek sampai menjadi bubur dan mengental. Dinginkan bubur gaplek, lalu masukkan ke dalam tangki sakarifikasi. Sakarifikasi adalah proses penguraian pati menjadi glukosa. Setelah dingin, masukkan cendawan Aspergillus yang akan memecah pati menjadi glukosa. Untuk menguraikan 100 liter bubur pati singkong, perlu 10 liter larutan cendawan Aspergillus atau 10% dari total bubur. Konsentrasi cendawan mencapai 100-juta sel/ml. Sebelum digunakan, Aspergillus dikulturkan pada bubur gaplek yang telah dimasak tadi agar adaptif dengan sifat kimia bubur gaplek. Cendawan berkembang biak dan bekerja mengurai pati.

Dua jam kemudian, bubur gaplek berubah menjadi 2 lapisan: air dan endapan gula. Aduk kembali pati yang sudah menjadi gula itu, lalu masukkan ke dalam tangki fermentasi. Namun, sebelum difermentasi pastikan kadar gula larutan pati maksimal 17-18%. Itu adalah kadar gula maksimum yang disukai bakteri Saccharomyces untuk hidup dan bekerja mengurai gula menjadi alkohol. Jika kadar gula lebih tinggi, tambahkan air hingga mencapai kadar yang diinginkan. Bila sebaliknya, tambahkan larutan gula pasir agar mencapai kadar gula maksimum.

Tutup rapat tangki fermentasi untuk mencegah kontaminasi dan Saccharomyces bekerja mengurai glukosa lebih optimal. Fermentasi berlangsung anaerob (tidak membutuhkan oksigen). Agar fermentasi optimal, jaga suhu pada 28-32 ^oC dan pH 4,5-5,5. Setelah 2-3 hari, larutan pati berubah menjadi 3 lapisan. Lapisan terbawah berupa endapan protein. Di atasnya air, dan etanol. Hasil fermentasi itu disebut bir yang mengandung 6-12 % etanol.

Sedot larutan etanol dengan selang plastik melalui kertas saring berukuran 1 mikron untuk menyaring endapan protein. Meski telah disaring, etanol masih bercampur air. Untuk memisahkannya, lakukan destilasi atau penyulingan. Panaskan campuran air dan etanol pada suhu 78 ^oC atau setara titik didih etanol. Pada suhu itu etanol lebih dulu menguap ketimbang air yang bertitik didih 100 ^oC. Uap etanol dialirkan melalui pipa yang terendam air sehingga terkondensasi dan kembali menjadi etanol cair.

Hasil penyulingan berupa 95% etanol dan tidak dapat larut dalam bensin. Agar larut, diperlukan etanol berkadar 99% atau disebut etanol kering. Oleh sebab itu, perlu destilasi absorbent. Etanol 95% itu dipanaskan 100 ^oC. Pada suhu itu, etanol dan air menguap. Uap keduanya kemudian dilewatkan ke dalam pipa yang dindingnya berlapis zeolit atau pati. Zeolit akan menyerap kadar air tersisa hingga diperoleh etanol 99% yang siap dicampur dengan bensin. Sepuluh liter etanol 99%, membutuhkan 120-130 liter bir yang dihasilkan dari 25 kg gaplek.

BAB III

PENUTUP

3.1.Kesimpulan

Berdasarkan pendahuluan dan pembahasan maka kesimpulan dari makalah   “Pemanaatan Ubi Jalar Sebagai Bahan Bioetanol” adalah pada massa ini kelangkaan sering terjadi mulai dari kelangkaan pangan,air bersih,hingga kelangkaan Bahan Bakar Minyak    (BBM).Oleh karena itu,kita harus pandai menciptakan bahn bakar alternative pengganti minyak bumi.Seperti yang telah dijelaskan,salah satu bahan bakar alternative yan dapat dibuat adalah bioetanol dari ubi kayu/singkong/ Mannihot esculenta.

DAFTAR PUSTAKA

http://isnanimurti.wordpress.com/2008/06/17/ubi-kayu-mannihot-esculenta-sebagai-bahan-alternatif-pengganti-bensin-bioetanol-yang-ramah-lingkungan/

http://isnanimurti.wordpress.com/2008/06/17/ubi-kayu-mannihot-esculenta-sebagai-bahan-alternatif-pengganti-b

http://indobioethanol.com/

http://www.google.co.id/url?sa=t&rct=j&q=kandungan+ketela&source=web&cd=3&ved=0CCkQFjAC&url=http%3A%2F%2Fetd.eprints.ums.ac.id%2F1187%2F1%2FA420040073.pdf&ei=vifwTqGiPMmsrAfd2JThDw&usg=AFQjCNGQNzVU6uzmRcTkMTqdUZ5hDmaMjw

http://www.docstoc.com/docs/66993925/Biodiesel-dan-Bioethanol

http://www.indowebster.web.id/archive/index.php/t-48233.html

http://nurichana.com/