Bio Etanol Sebagai Sumber Bahan Bakar Alternatif, Solusi Kenaikan BBM Yang Terus Terjadi
Polimer dan bahan bakar mempunyai kepentingan sama yaitu memerlukan minyak bumi sebagai bahan baku. Bahan bakar lebih mudah untuk memperoleh alternatif bahan baku dibanding polimer. Brasil sebagai contoh menjadi negara berhasil mengurangi kebutuhan bahan bakar dengan penggunaan etanol. Kesuksesan ini banyak diperhatikan dan ditiru oleh negara lain termasuk Indonesia. Bahan bakar etanol diproduksi dari sari tanaman tebu akan lebih mudah dibanding dengan fermentasi karbohidrat dari jagung. Selain itu tebu juga lebih mudah ditanam, dapat menghasilkan gula dan ampasnya dipergunakan untuk menghasilkan enerji listrik. Tanaman tebu dapat dipanen secara manual ataupun mekanis dan dapat di transportasi keberbagai daerah. Di kilang, tebu digiling ditekan dengan silinder berputar untuk memperoleh sari cairan manis dan menyisakan residu berserat atau bagas. Cairan manis dapat langsung difermentasi oleh ragi yang akan memecah gula menjadi gas CO2 dan etanol. Campuran air etanol di distilasi atau dipanaskan diuapkan untuk memperoleh etanol atau alkohol dengan kandungan air 5%. Alkohol ini sudah dapat dijual untuk bahan bakar mobil. Namun jika dikehendaki sebagai aditif dengan menambakan 10% kedalam bensin (gasohol), maka alkohol perlu dimurnikan hingga 100%. Pemurnian hingga 100% dapat dilakukan dengan absorbsi. Tebu yang dikirim ke kilang setiap 1000 kg mengandung serat bagas 145 kg, gula sukrosa 138 kg. Dari jumlah gula tersebut hanya 112 kg yang dapat dijadikan gula pasir, sisanya 23 kg berupa gula tetes yang berharga murah. Jika sari tebu tersebut difermentasi akan menghasilkan 72 liter alkohol. Bagas serat dapat dibakar panas dapat dipergunakan untuk destilasi, pengeringan dan tenaga listrik sebesar 288 MJ. Enerji tersebut: 180 MJ untuk pabrik dan 108 dapat dijual
ke perusahaan listrik. Dengan perbaikan kwalitas tanaman dan teknik penanaman di Brasil dapat menghasilkan alkohol 550 m3/km2. Harga alkohol sampai di konsumer dapat ditekan hingga sebesar Rp. 1700 per liter. Di Amerika Serikat memproduksi alkohol paling murah dari selulosa, memerlukan biaya Rp 3.300,- per liter, sementara itu nilai enerji alkohol hanya 2/3 bensin, ditambah transport, pajak, keuntungan pengecer, harga akan naik menjadi Rp. 7.300,-. Pada saat yang bersamaan harga bensin di Amerika (paling murah dinegara maju) mempunyai harga Rp. 7.900,- per liter. Keadaan harga minyak bumi melangit, Brasil banyak mengambil keuntungan. Dengan menanam tebu, Brasil selain mengekspor minyak bumi juga mengekspor alkohol, ekspor gula pasir jika harga bagus dan dapat enerji listrik dari bagas.
Sugar cane plant (Saccharum officinarum).
Kilang etanol tidak memerlukan enerji dari luar, bagas yang dibakar di kilang dipergunakan untuk pemanasan distilasi dan tenaga listrik untuk menjalankan mesin, bahkan dapat menjual sisanya. Produksi enerji di brasil dari bagas mencapai 700 MW, sisa untuk keperluan pabrik sebesar 100 MW dijual ke perusahaan listrik. Harga enerji listrik di Brasil Rp 460,- per kWh untuk kontrak jangka 10 tahun. Enerji listrik dari bagas ini sangat berguna karena diproduksi pada umumnya pada saat musim kering dimana listrik dari hidroelektrik dan dam lagi kekurangan. Diharapkan dengan teknologi gasifikasi biomas akan dapat menggantikan teknologi ketel uap bertekanan rendah dengan turbin tekanan tinggi. Bersama dengan sisa produk pertanian yang ditinggal di kebun diprrkirakan akan menghasilkan enerji 1.000 hingga 9.000 MW.
Kilang dengan kapasitas sedang 1 juta ton gula pasir pertahun, dapat menjual kelebihan listrik 5 MW. Dari penjualan gula pasir dan alkohol dapat diperoleh pemasukan 18 juta USD dan 1 juta USD dari kelebihan tenaga listrik. Sayangnya Bank Dunia hanya akan membiayai investasi jika tenaga listrik dari bagas ini dapat dijual dengan harga Rp 580,- perkWh.Keramahan terhadap lingkungan enerji listrik dari bagas merupakan kelebihan dari pada minyak dan batu bara.Kandungan abu hanya 2,5% dibanding batu bara 30-50%, tidak mengandung belerang dan sedikit mengandung nitrit.Penggunaan Alkohol untuk Bahan BakarRekaman sejarah penggunaan alkohol sebagai behan bakar kendaraan dimulai dari Samuel Morey pada tahun 1826 mengembangkan mesin dengan bahan bakar alkohol dan terpentin. Nicholas Otto pada tahun 1860, mempergunakan alkohol sebagai salah satu bahan bakar mesin. Pak Otto dikenal baik dengan pengembangan mesin pembakaran internal (Otto Cycles) di tahun 1876. Pada tahun 1908 Henry Ford memproduksi model T dimana mobil dapat mempergunakan bahan bakar alkohol atau bensin, atau kombinasi dari keduanya. Perbandingan harga bensin di berbagai negara ( Mei 2006): Amerika Serikat Rp 7.800,-per liter, Australia Rp. 10.000,-
per liter, Jepang Rp. 12.500 per liter, Inggris Rp. 16.250 per liter, Malaysia Rp. 5.450,- per liter (Februari 2006),Indonesia Rp.4.500,- per liter.Alkohol merupakan bahan bakar yang bersih, hasil pembakaran menghasilkan CO2 dan H2O. Penambahan bahan yang mengandung oksigen pada sistem bahan bakar akan mengurangi emisi gas CO yang sangat beracun dari sisa pembakaran. Aditif MTBE pada mulanya dipergunakan untuk meningkatkan nilai oktan, namun saat ini dilarang dipergunakan. MTBE dapat dideteksi dan menyebabkan pencemaran pada air tanah sehingga alkohol merupakan alternatif yang menarik untuk mengurangi emisi gas CO.. Penggunaan alkohol murni dibanding dengan bensin secra umum akan mengurangi kadar CO2 hingga 13% karena merupakan hasil dari pertanian. Seperti diketahui produk pertanian memerlukan gas CO2 untuk metabolismenya. Penggunaan alkohol bukan tanpa problem pada lingkungan hidup, dimana VOC atau komponen bahan organik mudah menguap meningkat, kebutuhan lahan pertanian dikhawatirkan akan mengurangi jumlah hutan dan tentunya akan bersaing dengan kebutuhan makanan. Penggunaan etanol di Brasil dimulai sejak tahun 1980-an dengan bahan baku sari tebu atau sisanya sebagai gula tetes. Sejak tahun 2004 menjadi produsen dan konsumer terbesar alkohol untuk bahan bakar. Brasil memproduksi sekitar 14,8 juta m3 per tahun, dengan harga jual Rp. 2.700,- per liter. Penggunaan alkohol untuk bahan bakar merupakan kebijakan pemerintah, bensin harus mengandung 20-25% alkohol. Mobil baru di Brasil dapat dijalankan dengan bahan bakar campuran bensin-alkohol, atau alkohol murni. Kebijakan ini telah mengurangi ketergantungan Negara pada minyak bumi,
memperbaiki kualitas udara dan memberikan hasil samping enerji listrik. Program bahan bakar alkohol di Kolumbia dimulai sejak tahun 2002 ketika Pemerintah menetapkan undang-undang
peningkatan kadar oksigen dalam bahan bakar. Pada awalnya kebijakan ini untuk mengurangi emisi gas CO dari
kendaraan. Regulasi selanjutnya adalah pengurangan pajak etanol sehingga lebih murah dari bensin, Di Kolumbia harga bensin dan alkohol dikontrol oleh pemerintah. Melengkapi program etanol juga dilakukan program biodiesel untuk menambah kandungan oksigen bahan bakar diesel dan memproduksi biodiesel dari minyak tumbuhan. Pemerintah secara perlahan merubah suplai bahan bakar dengan campuran 10% alkohol. Produksi alkohol di Kolumbia berasal dari ubi kayu dan perkebunan Tebu namun produksi alkohol dari singkong masih tetap lebih mahal. Produksi etanol di Kolumbia dimulai tahun 2005 dengan 300 m3 per hari, pada tahun 2006 meningkat menjadi 1.050 m3 per hari. Dengan total investasi 100 juta USD pada tahun 2007 diharapkan dapat menghasilkan 2.500 m3 per hari untuk keperluan 10% etanol dalam bensin. Kelebihan dari negeri ini adalah Tebu dapat dipanen sepanjang tahun. Penggunaan dan produksi etanol di Amerika Serikat (AS) terus meningkat sehubungan dengan meningkatnya harga minyak bumi. Baru 0,4% dari stasion pompa bensin di AS yang menjual E85 yaitu 85% etanol dan 15% bensin dan hanya ada di aderah Midwest dan California. Sejak Juni 2006 investasi besar-besaran dilakukan untuk memproduksi 8,4 juta m3 etanol per tahun.
Belajar dari keberhasilan Brasil, China juga mempunyai program alkohol untuk bahan bakar. Selain untuk memenuhi kebutuhan tersebut akan membantu petani menjaga harga gandum agar dapat meningkatkan pendapatan dan mengurangi polusi udara. Etanol untuk bahan bakar pada saat ini diproduksi di Henan dengan kapasitas 200.000 Ton per tahun. Proyek yang sama sedang dikembangkan untuk kapasitas 800.000 T per tahun mempergunakan jagung sebagai bahan baku. Diharapkan 2 Ton jagung akan menghasilkan 1 Ton alkohol. China mengkonsumsi bahan bakar 36 juta Ton bensin per tahun, dan sejak 9 tahun lalu China telah mengimport minyak bumi. China pada saat ini memproduksi 500 juta Ton bijih-bijihan per tahun, di Henan mempunyau surplus 5 juta Ton per tahun. Empat negara telah mengembangkan program etanol secara nyata yaitu Brasil, AS, China dan Kolumbia. Etanol dapat diproduksi dari dari berbagai bahan makanan seperti gula, beet, sorgum, singkong, ubi, rumput, gandum, hemp, knaf, kentang, tetes, jagung, kayu, kertas, sampah selulosa dsb. Langkah produksi etanol adalah pemurnian pati, pencairan dan pembentukan gula (hidrolisis), fermentasi, distilasi, dehidrasi, denaturasi jika diperlukan. Selama fermentasi glukose atau gula dirubah menjadi alkohol dan gas CO2 sebagai berikut: C6H12O6 → 2 CH3CH2OH + 2 CO2
Etanol untuk dipergunakan sebagai bahan harus dimurnikan dari air. Cara lama dilakukan dengan destilasi tetapi
kemurnian hanya sampai 96% karena adanya peristiwa azeotrop antara campuran alkohol dan air. Tidak mungkin
memperoleh alkohol murni dengan cara ini maka dipergunakan absorbsi fisik atau molecular sieve.
Pada umumnya alkohol ditambahkan dalam bensin sebanyak 10% atau dikenal dengan E10. Maksud penambahan pada mulanya untuk mengurangi emisi gas CO dan sedikit meningkatkan nilai oktan. Namun penambahan ini menjadi bernilai ekonomis ketika harga minyak bumi mencapai 80 USD per barel. Alkohol yang ditambahkan harus bebas dari kandungan air untuk melindungi mesin mobil dari korosi dan kerusakan bahan packing dari polimer. E10 dapat langsung dipergunakan pada mobil tanpa banyak perubahan. Campuran E85 dengan etanol 85% besin 15%, dipergunakan untuk mobil kusus untuk bahan bakar etanol. Jumlah bensin 15% diperlukan karena etanol kurang mudah menguap sehingga pada suhu dingin kesulitan untuk menyalakan mesin. Keluhan dari beberapa pengguna bensin-etanol adalah: sering harus menguras air dari tangki minyak, etanol cenderung mengabsorb air dan air terpisah dalam tangki. Selain itu enerji menjadi berkurang atau jumlah bahan bakar bertambah, karena etanol telah mengandung oksigen. Siena 1.4 Tetrafuel,
Fiat untuk bb: gas alam, bensin, etanol (E100) dan gasohol (20% alkohol/bensin).
Kabar menarik dari Brasil adalah digunakannya alkohol untuk mesin diesel atau dikenal dengan O2Diesel untuk
mengurangi emisi gas. Jika program ini berhasil mungkin kita di Indonesia dapat mencoba campuran dari CPO yang kental dengan alkohol yang encer dan kemudian mengatur angka cetane.
ke perusahaan listrik. Dengan perbaikan kwalitas tanaman dan teknik penanaman di Brasil dapat menghasilkan alkohol 550 m3/km2. Harga alkohol sampai di konsumer dapat ditekan hingga sebesar Rp. 1700 per liter. Di Amerika Serikat memproduksi alkohol paling murah dari selulosa, memerlukan biaya Rp 3.300,- per liter, sementara itu nilai enerji alkohol hanya 2/3 bensin, ditambah transport, pajak, keuntungan pengecer, harga akan naik menjadi Rp. 7.300,-. Pada saat yang bersamaan harga bensin di Amerika (paling murah dinegara maju) mempunyai harga Rp. 7.900,- per liter. Keadaan harga minyak bumi melangit, Brasil banyak mengambil keuntungan. Dengan menanam tebu, Brasil selain mengekspor minyak bumi juga mengekspor alkohol, ekspor gula pasir jika harga bagus dan dapat enerji listrik dari bagas.
Sugar cane plant (Saccharum officinarum).
Kilang etanol tidak memerlukan enerji dari luar, bagas yang dibakar di kilang dipergunakan untuk pemanasan distilasi dan tenaga listrik untuk menjalankan mesin, bahkan dapat menjual sisanya. Produksi enerji di brasil dari bagas mencapai 700 MW, sisa untuk keperluan pabrik sebesar 100 MW dijual ke perusahaan listrik. Harga enerji listrik di Brasil Rp 460,- per kWh untuk kontrak jangka 10 tahun. Enerji listrik dari bagas ini sangat berguna karena diproduksi pada umumnya pada saat musim kering dimana listrik dari hidroelektrik dan dam lagi kekurangan. Diharapkan dengan teknologi gasifikasi biomas akan dapat menggantikan teknologi ketel uap bertekanan rendah dengan turbin tekanan tinggi. Bersama dengan sisa produk pertanian yang ditinggal di kebun diprrkirakan akan menghasilkan enerji 1.000 hingga 9.000 MW.
Kilang dengan kapasitas sedang 1 juta ton gula pasir pertahun, dapat menjual kelebihan listrik 5 MW. Dari penjualan gula pasir dan alkohol dapat diperoleh pemasukan 18 juta USD dan 1 juta USD dari kelebihan tenaga listrik. Sayangnya Bank Dunia hanya akan membiayai investasi jika tenaga listrik dari bagas ini dapat dijual dengan harga Rp 580,- perkWh.Keramahan terhadap lingkungan enerji listrik dari bagas merupakan kelebihan dari pada minyak dan batu bara.Kandungan abu hanya 2,5% dibanding batu bara 30-50%, tidak mengandung belerang dan sedikit mengandung nitrit.Penggunaan Alkohol untuk Bahan BakarRekaman sejarah penggunaan alkohol sebagai behan bakar kendaraan dimulai dari Samuel Morey pada tahun 1826 mengembangkan mesin dengan bahan bakar alkohol dan terpentin. Nicholas Otto pada tahun 1860, mempergunakan alkohol sebagai salah satu bahan bakar mesin. Pak Otto dikenal baik dengan pengembangan mesin pembakaran internal (Otto Cycles) di tahun 1876. Pada tahun 1908 Henry Ford memproduksi model T dimana mobil dapat mempergunakan bahan bakar alkohol atau bensin, atau kombinasi dari keduanya. Perbandingan harga bensin di berbagai negara ( Mei 2006): Amerika Serikat Rp 7.800,-per liter, Australia Rp. 10.000,-
per liter, Jepang Rp. 12.500 per liter, Inggris Rp. 16.250 per liter, Malaysia Rp. 5.450,- per liter (Februari 2006),Indonesia Rp.4.500,- per liter.Alkohol merupakan bahan bakar yang bersih, hasil pembakaran menghasilkan CO2 dan H2O. Penambahan bahan yang mengandung oksigen pada sistem bahan bakar akan mengurangi emisi gas CO yang sangat beracun dari sisa pembakaran. Aditif MTBE pada mulanya dipergunakan untuk meningkatkan nilai oktan, namun saat ini dilarang dipergunakan. MTBE dapat dideteksi dan menyebabkan pencemaran pada air tanah sehingga alkohol merupakan alternatif yang menarik untuk mengurangi emisi gas CO.. Penggunaan alkohol murni dibanding dengan bensin secra umum akan mengurangi kadar CO2 hingga 13% karena merupakan hasil dari pertanian. Seperti diketahui produk pertanian memerlukan gas CO2 untuk metabolismenya. Penggunaan alkohol bukan tanpa problem pada lingkungan hidup, dimana VOC atau komponen bahan organik mudah menguap meningkat, kebutuhan lahan pertanian dikhawatirkan akan mengurangi jumlah hutan dan tentunya akan bersaing dengan kebutuhan makanan. Penggunaan etanol di Brasil dimulai sejak tahun 1980-an dengan bahan baku sari tebu atau sisanya sebagai gula tetes. Sejak tahun 2004 menjadi produsen dan konsumer terbesar alkohol untuk bahan bakar. Brasil memproduksi sekitar 14,8 juta m3 per tahun, dengan harga jual Rp. 2.700,- per liter. Penggunaan alkohol untuk bahan bakar merupakan kebijakan pemerintah, bensin harus mengandung 20-25% alkohol. Mobil baru di Brasil dapat dijalankan dengan bahan bakar campuran bensin-alkohol, atau alkohol murni. Kebijakan ini telah mengurangi ketergantungan Negara pada minyak bumi,
memperbaiki kualitas udara dan memberikan hasil samping enerji listrik. Program bahan bakar alkohol di Kolumbia dimulai sejak tahun 2002 ketika Pemerintah menetapkan undang-undang
peningkatan kadar oksigen dalam bahan bakar. Pada awalnya kebijakan ini untuk mengurangi emisi gas CO dari
kendaraan. Regulasi selanjutnya adalah pengurangan pajak etanol sehingga lebih murah dari bensin, Di Kolumbia harga bensin dan alkohol dikontrol oleh pemerintah. Melengkapi program etanol juga dilakukan program biodiesel untuk menambah kandungan oksigen bahan bakar diesel dan memproduksi biodiesel dari minyak tumbuhan. Pemerintah secara perlahan merubah suplai bahan bakar dengan campuran 10% alkohol. Produksi alkohol di Kolumbia berasal dari ubi kayu dan perkebunan Tebu namun produksi alkohol dari singkong masih tetap lebih mahal. Produksi etanol di Kolumbia dimulai tahun 2005 dengan 300 m3 per hari, pada tahun 2006 meningkat menjadi 1.050 m3 per hari. Dengan total investasi 100 juta USD pada tahun 2007 diharapkan dapat menghasilkan 2.500 m3 per hari untuk keperluan 10% etanol dalam bensin. Kelebihan dari negeri ini adalah Tebu dapat dipanen sepanjang tahun. Penggunaan dan produksi etanol di Amerika Serikat (AS) terus meningkat sehubungan dengan meningkatnya harga minyak bumi. Baru 0,4% dari stasion pompa bensin di AS yang menjual E85 yaitu 85% etanol dan 15% bensin dan hanya ada di aderah Midwest dan California. Sejak Juni 2006 investasi besar-besaran dilakukan untuk memproduksi 8,4 juta m3 etanol per tahun.
Belajar dari keberhasilan Brasil, China juga mempunyai program alkohol untuk bahan bakar. Selain untuk memenuhi kebutuhan tersebut akan membantu petani menjaga harga gandum agar dapat meningkatkan pendapatan dan mengurangi polusi udara. Etanol untuk bahan bakar pada saat ini diproduksi di Henan dengan kapasitas 200.000 Ton per tahun. Proyek yang sama sedang dikembangkan untuk kapasitas 800.000 T per tahun mempergunakan jagung sebagai bahan baku. Diharapkan 2 Ton jagung akan menghasilkan 1 Ton alkohol. China mengkonsumsi bahan bakar 36 juta Ton bensin per tahun, dan sejak 9 tahun lalu China telah mengimport minyak bumi. China pada saat ini memproduksi 500 juta Ton bijih-bijihan per tahun, di Henan mempunyau surplus 5 juta Ton per tahun. Empat negara telah mengembangkan program etanol secara nyata yaitu Brasil, AS, China dan Kolumbia. Etanol dapat diproduksi dari dari berbagai bahan makanan seperti gula, beet, sorgum, singkong, ubi, rumput, gandum, hemp, knaf, kentang, tetes, jagung, kayu, kertas, sampah selulosa dsb. Langkah produksi etanol adalah pemurnian pati, pencairan dan pembentukan gula (hidrolisis), fermentasi, distilasi, dehidrasi, denaturasi jika diperlukan. Selama fermentasi glukose atau gula dirubah menjadi alkohol dan gas CO2 sebagai berikut: C6H12O6 → 2 CH3CH2OH + 2 CO2
Etanol untuk dipergunakan sebagai bahan harus dimurnikan dari air. Cara lama dilakukan dengan destilasi tetapi
kemurnian hanya sampai 96% karena adanya peristiwa azeotrop antara campuran alkohol dan air. Tidak mungkin
memperoleh alkohol murni dengan cara ini maka dipergunakan absorbsi fisik atau molecular sieve.
Pada umumnya alkohol ditambahkan dalam bensin sebanyak 10% atau dikenal dengan E10. Maksud penambahan pada mulanya untuk mengurangi emisi gas CO dan sedikit meningkatkan nilai oktan. Namun penambahan ini menjadi bernilai ekonomis ketika harga minyak bumi mencapai 80 USD per barel. Alkohol yang ditambahkan harus bebas dari kandungan air untuk melindungi mesin mobil dari korosi dan kerusakan bahan packing dari polimer. E10 dapat langsung dipergunakan pada mobil tanpa banyak perubahan. Campuran E85 dengan etanol 85% besin 15%, dipergunakan untuk mobil kusus untuk bahan bakar etanol. Jumlah bensin 15% diperlukan karena etanol kurang mudah menguap sehingga pada suhu dingin kesulitan untuk menyalakan mesin. Keluhan dari beberapa pengguna bensin-etanol adalah: sering harus menguras air dari tangki minyak, etanol cenderung mengabsorb air dan air terpisah dalam tangki. Selain itu enerji menjadi berkurang atau jumlah bahan bakar bertambah, karena etanol telah mengandung oksigen. Siena 1.4 Tetrafuel,
Fiat untuk bb: gas alam, bensin, etanol (E100) dan gasohol (20% alkohol/bensin).
Kabar menarik dari Brasil adalah digunakannya alkohol untuk mesin diesel atau dikenal dengan O2Diesel untuk
mengurangi emisi gas. Jika program ini berhasil mungkin kita di Indonesia dapat mencoba campuran dari CPO yang kental dengan alkohol yang encer dan kemudian mengatur angka cetane.