limbah

18
PEMANFAATAN LIMBAH JERAMI PADI SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOETNOL Tugas Terstruktur Teknologi Pemanfaatan Limbah Hasil Pertanian Oleh Umi Latifah A1M011020 KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITASS JENDERAL SOEDIRMAN FAKULTAS PERTANIAN PURWOKERTO 2014

description

jerami padi

Transcript of limbah

  • 5/26/2018 limbah

    1/18

    PEMANFAATAN LIMBAH JERAMI PADI SEBAGAI BAHAN BAKU

    PEMBUATAN BIOETNOL

    Tugas Terstruktur Teknologi Pemanfaatan Limbah Hasil Pertanian

    Oleh

    Umi LatifahA1M011020

    KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

    UNIVERSITASS JENDERAL SOEDIRMAN

    FAKULTAS PERTANIAN

    PURWOKERTO

    2014

  • 5/26/2018 limbah

    2/18

    RINGKASAN

    Jerami padi merupakan limbah pertanian terbesar di Indonesia,

    produksinya mencapai 12- 15 ton/ha/panen bervariasi tergantung pada lokasi danvarietas padi yang ditanam (BPS, 2006). Sejauh ini pemanfaatan jerami padi

    sebagai pakan ternak baru mencapai 31-39%, untuk keperluan industri sekitar 7-

    16%, sedangkan sisanya digunakan sebagai pupuk atau dibakar. Jerami padi

    mengandung lignin, selulosa, dan hemiselulosa. Bahan inilah yang mendorong

    jerami padi untuk digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan bioetanol.

    Jerami padi yang tidak diolah atau dimanfaatkan dengan baik akan

    menimbulkan dampak bagi lingkungannya, selain itu juga menimbulkan dampak

    bagi sosial ekonomi masyarakat.

    Bioetanol adalah etanol yang. berasal dari sumber hayati. Bioetanol

    bersumber dari karbohidrat yang potensial sebagai bahan baku seperti tebu, nira

    sorgum, ubi kayu, garut, ubi jalar, sagu, jagung: jerami, bonggol jagung dan kayu.

    Pembuatan bioetanol dari jerami dilakukan melalui proses delignifikasi, hidrolisa,

    fermentasi dan pemurnian (destilasi). Pada tahap delignifikasi akan menghasilkan

    selulosa. Selulosa akan diproses lebih lanjut dengan proses hidrolisa sehingga

    akan dihasilkan glukosa. Kemudian dilakukan proses fermentasi. Fermentasi

    merupakan pembentukan alkohol dari gula dilakukan oleh mikroba. Untuk

    memisahkan alkohol dari hasil fermentasi dapat dilakukan dengan destilasi.

    Setelah prose destilasi selesai maka bioetanol siap untuk digunakan.

    Selain dapat menggantikan fungsi dari bahan bakar minyak bioetanol juga

    mempunyai banyak manfaat lainnya, yaitu sebagai bahan dasar minuman

    beralkohol, sebagai bahan kimia dasar senyawa organik, pelarut untuk parfum, cat

    dan larutan obat, antidote beberapa racun, sebagai antiseptic, pengobatan untuk

    mengobati depresi dan obat bius, serta dapat digunakan untuk pembuatan

    beberapa deodoran.

  • 5/26/2018 limbah

    3/18

    I. PENDAHULUAN

    A. Latar Belakang

    Meningkatnya jumlah penduduk telah meningkatkan kebutuhan sarana

    transportasi dan aktivitas industri yang berakibat pada peningkatan kebutuhan

    dan konsumsi bahan bakar minyak (BBM). Untuk memenuhi kebutuhan dan

    konsumsi BBM harus mencari sumber energi alternatif yang terbarukan, karena

    semakin menipisnya persediaaan bahan bakar fosil dan harga minyak dunia

    yang tidak stabil. Kemajuan bidang teknologi menggerakkan masyarakat untuk

    memanfaatkan bahan-bahan yang tidak bermanfaat menjadi produk baru yang

    bermutu. Salah satunya adalah memanfaatkan limbah jerami padi.

    Jerami padi merupakan salah satu limbah pertanian di Indonesia yang

    belum dimanfaatkan. Jerami adalah tanaman padi yang telah diambil buahnya

    (gabahnya), sehingga tinggal batang dan daunnya yang merupakan limbah

    pertanian terbesar serta belum sepenuhnya dimanfaatkan karena adanya faktor

    teknis dan ekonomis. Pada sebagian petani, jerami sering digunakan sebagai

    mulsa pada saat menanam palawija. Di lain pihak jerami sebagai limbah

    pertanian, sering menjadi permasalahan bagi petani, sehingga sering di bakar

    untuk mengatasi masalah tersebut. Produksi jerami padi dapat mencapai 12 -

    15 ton per hektar per panen, bervariasi tergantung pada lokasi dan jenis

    varietas tanaman padi yang digunakan.

    Produksi padi nasional mencapai 54,75 juta ton pertahun pada tahun

    2006, meningkat sebesar 1,11% dibandingkan produksi padi tahun 2005.

    Peningkatan produksi padi juga diiringi peningkatan limbah jerami padi (Berita

    Resmi Statistik, 2006).Jerami padi merupakan limbah berlignoselulosa yang belum

    termanfaatkan secara optimal. Bahan lignoselulosa merupakan biomassa yang

    berasal dari tanaman dengan komponen utama lignin, selulosa dan

    hemiselulosa (Hermiati, et a l.; 2010). Ketersediaaan yang cukup melimpah,

    terutama sebagai limbah pertanian, menjadikan bahan ini berpotensi sebagai

    salah satu alternatif baru bahan baku pembuatan bioetanol. Alternatif tersebut

  • 5/26/2018 limbah

    4/18

    adalah pemanfaatan bahan berselulosa. Bahan berselulosa dapat dimanfaatkan

    menjadi bioetanol karena bahan berselulosa ini bila dihidrolisis akan

    menghasilkan gula dan dilanjutkan dengan fermentasi akan menghasilkan

    bioetanol.

    Dengan pemanfaatan jerami padi sebagai bahan baku pembuatan

    bioetanol, maka dapat meningkatkan nilai ekonomi dari jerami yang selama ini

    masih rendah. Kesejahteraan petani bisa meningkat dengan bertambahnya

    pendapatan dari penjualan hasil samping jerami padi. Di dalam makalah ini

    akan dibahas pemanfaatan limbah jerami padi sebagai bahan baku pembuatan

    bioetanol.

    B. Rumusan Masalah

    Berdasarkan latar belakang diatas padat ditentukan rumusan masalah

    yang akan dikaji yaitu :

    1. Bagaimana potensi limbah jerami padi untuk dimanfaatkan sebagai

    bioetanol?

    2. Bagaimana proses pembuatan bioetanol dari limbah jerami padi?

    C. Tujuan

    Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah :

    1. Mengetahui potensi limbah jerami padi sebagai bahan baku bioetanol

    2. Mengetahui dampak sosial, ekonomi dan lingkungan dari limbah jerami

    padi

    3. Mengetahui proses pembuatan bioetanol dari limbah jerami padi

  • 5/26/2018 limbah

    5/18

    II. STUDI PUSTAKA

    Padi merupakan tumbuhan monocotyl yang tumbuh di daerah tropis.

    Tanaman padi yang lelah siap panen akan diambil butiran - butirannya dan batang

    serta daunnya akan dibuang. Batang dan daun inilah yang disebut dengan jerami.

    Jerami merupakan salah satu limbah pertanian yang belum dimanfaatkan secara

    optimal. Selama ini jerami padi digunakan untuk pakan ternak dan media tumbuh

    jamur.Meskipun demikian jerami masih berlimpah dan terkadang harus dibakar.

    Sebatang jerami yang telah dirontokkan gabahnya terdiri atas :

    1. Batang (lidi jerami)

    Bagian batang jerami kurang lebih sebesar lidi kelapa dengan rongga

    udara memanjang di dalamnya.

    2. Ranting jerami

    Ranting jerami merupakan tempat dimana butiran butiran menempel.

    Ranting jerami ini lebih kecil, seperti rambut yang bercabang cabang

    meskipun demikian ranting jerami mempunyai tekstur yang kasar dan kuat.

    3. Selongsong jerami

    Selongsong jerami adalah pangkal daun pada jerami yang membungkus

    batang atau lidi jerami.

    Jerami padi merupakan limbah pertanian terbesar di Indonesia, produksinya

    mencapai 12- 15 ton/ha/panen bervariasi tergantung pada lokasi dan varietas padi

    yang ditanam (BPS, 2006). Sejauh ini pemanfaatan jerami padi sebagai pakan

    ternak baru mencapai 31-39%, untuk keperluan industri sekitar 7-16%, sedangkan

    sisanya digunakan sebagai pupuk atau dibakar. Jerami padi mengandung lignin,

    selulosa, dan hemiselulosa. Berdasarkan uji kandungan kimia dengan metodeChesson, jerami padi varietas Ciherang mengandung 22,97% hemiselulosa;

    30,73% selulosa; 8,85% lignin. Selulosa yang ada di dalam jerami padi dapat

    digunakan sebagai bahan baku bioetanol, namun memerlukan tahapan khusus

    dalam proses konversinya. Tahapan tersebut antara lain pretreatment fisik,

    delignifikasi, hidrolisis, fermentasi, dan purifikasi (Rachmania dan Lazuardi,

    2009).

  • 5/26/2018 limbah

    6/18

    Jerami merupakan golongan kayu lunak yang mempunyai komponen

    utama selulosa. Selulosa adalah serat polisakarida yang berwarna putih yang

    merupakan hasil dari fotosintesa tumbuh - tumbuhan. Jumlah kandungan selulosa

    dalam jerami antara 35 - 40 %. Kandungan lain pada jerami adalah lignin dan

    komponen lain yang terdapat pada kayu dalam jumlah sedikit.

    a. Lignoselulosa

    Lignoselulosa merupakan komponen utama tanaman yang

    menggambarkan jumlah sumber bahan organik yang dapat diperbaharui.

    Lignoselulosa mengandung tiga komponen penyusun utama, yaitu selulosa

    (30-50%-berat), hemiselulosa (15-35%-berat), dan lignin (13-30%-berat) dan

    beberapa bahan ekstraktif lain. Semua komponen lignoselulosa terdapat pada

    dinding sel tanaman. Susunan dinding sel tanaman terdiri dari lamela tengah,

    dinding primer serta dinding sekunder yang terbentuk selama pertumbuhan dan

    pendewasaan sel yang terdiri dari lamela transisi, dinding sekunder utama dan

    dinding sekunder bagian dalam.

    b. Selulosa

    Selulosa merupakan senyawa organik yang paling banyak di alam,

    karena struktur bahan seluruh tumbuhan terdiri atas sebagian besar selulosa.

    Suatu jaringan yang terdiri atas beberapa lapis serat selulosa adalah unsur

    penguat utama dinding sel tumbuhan. Selulosa merupakan senyawa

    polisakarida yang mempunyai rumus (C 6H10O5)n dimana n berkisar dari 2000

    sampai 3000, selulosa terdapat dalam tanaman sebagi komponen penyusun

    dinding sel.

    Sifat sifat selulosa adalah :

    1.Tidak berwarna

    2. Tidak larut dalam air dan alkali

    3. Hidrolisa sempurna dalam suasana asam menghasilkan glukosa

    4. Hidrolisa tak sempurna menghasilkan maltosa.

    c. Hemiselulosa

    Nama hemiselulosa pertama kali diusulkan oleh Schulzz pada tahun 1981

    untuk menunjukkan polisakarida yang dapat di saring atau dapat diekstraksi

  • 5/26/2018 limbah

    7/18

    sebagai larutan alkali, hemiselulosa mudah di ekstraksi dari serat sert dan

    kayu dengan larutan alkali. Hemiselulosa termasuk polisakarida yang terdapat

    brsama-sama dengan selulosa, bila di hidrolisa menghasilkan bermacam

    macam sakarida seperti hektosa dan pentosa.

    Sifat sifat dari hemiselulosa :

    1. Larut dalam alkali encer dan air panas

    2. Terhidrolisa oleh asam encer membentuk pentosa dan hektosa

    d. Lignin

    Lignin adalah polimer yang komplek dengan berat molekul tinggi dan

    tersusun atas limit limit propan, meskipun tersusun atas karbon, hydrogen

    dan oksida, tetapi lignin bukanlah karbohidrat. Lignin terdapat diantara sel

    sel dan didalam dinding sel, lignin berfungsi sebagai pengikat untuk sel secara

    bersama sama. Lignin yang terdapat didalam dinding sel sangat erat

    hubungannya dengan selulosa yang berfungsi untuk memberikan ketegaran

    pada sel, lignin juga tidak larut dalam air. Lignin merupakan bahan yang tidak

    berwarna didalam tumbuh tumbuhan, jika lignin bersentuhan dengan udara

    terutama dengan adanya sinar matahari, maka lama kelamaan lignin

    cenderung menjadi kuning, karenannya kertas koran yang terbuat dari serat

    serat yang dipisahkan secara mekanis tanpa bahan kimia, tidak bertahan lama

    karena cenderung menjadi kuning.

    Komposisi kimia jerami padi dapat dilihat pada table berikut ini

    Komposisi Jerami KeringSenyawa

    12

    6,8

    Air (%)

    Protein (%)

    2,3Lemak (%)

    74Karbohidrat(%)

    0,32Kalsium (mg/100gr)

    0,17Phospor (mg/l00gr)

    (Anggorodi, 1979)

    Etanol disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut, atau alkohol

    saja, adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna,

    dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-

    hari. Senyawa ini merupakan obat psikoaktif dan dapat ditemukan pada minuman

  • 5/26/2018 limbah

    8/18

    beralkohol dan termometer modern. Etanol adalah salah satu obat rekreasi yang

    paling tua. Etanol termasuk ke dalam alkohol rantai tunggal, dengan rumus kimia

    C2H5OH dan rumus empiris C 2H6O. Ia merupakan isomer konstitusional dari

    dimetil eter. Etanol sering disingkat menjadi EtOH, dengan "Et" merupakan

    singkatan dari gugus etil (C 2H5).

    a. Sifat - sifat fisik etanol (Perry, 1979)

    1. Rumus molekul : C 2H5OH

    2. BM : 46,07 gram/mol

    3. Titik didih pada 760 mmHg : 78,4C

    4. Titik beku : - 112C

    5. Densitas : 0, 789 gr/ml pada 20C

    6. Kelarutan dalam 100 bagian air sangat larut sedangkan pada eter sangat

    larut

    b. Sifat kimia

    - Dihasilkan dari fermentasi glukosa yang menghassilkan etanol dan

    karbondioksida.

    - Untuk minuman diperoleh dari peragian karbohidrat, ada dua tipe yaitu tipe

    pertama mengubah karbohidratnya menjadi glukosa kemudian menjadi

    etanol, tipe yang lain menghasilkan cuka (asam asetat)

    - Pembentukan etanol

    C6H12O6ENZIM

    2CH 3CH 2OH + 2CO 2

    glukosa etanol karbondioksida

    - Pembakaran etanol

    CH 3CH 2OH + 3O 2 2CO 2+ 3H2O + energi

    Bioetanol adalah etanol yang. berasal dari sumber hayati. Bioetanolbersumber dari karbohidrat yang potensial sebagai bahan baku seperti tebu, nira

    sorgum, ubi kayu, garut, ubi jalar, sagu, jagung: jerami, bonggol jagung dan kayu.

    Setelah melalui proses fermentasi, dihasilkan etanol.

  • 5/26/2018 limbah

    9/18

    III. ANALISIS DAMPAK

    Menurut data Badan Pusat Statistik tahun 2006, keseluruhan luas sawah di

    Indonesia adalah 11,9 juta ha. Artinya, potensi jerami padinya kurang lebih adalah

    119 juta ton. Dengan limbah jerami padi yang begitu banyak, maka diperlukan

    pengolahan khusus pada limbah ini. Jika tidak dikelola dengan baik dan tidak

    dimanfaatlkan maka akan menimbulkan dampak baik lingkungan, sosial, maupun

    ekonomi.

    a. Analisis Dampak Lingkungan

    Keberadaan limbah jerami padi di lahan persawahan akan menimbulkan

    dampak bagi lingkungan sekitarnya. Jerami padi yang tidak segera diangkuut

    dari lahan setelah panen akan menimbulkan bau yang kurang sedap jika terlalu

    lama dibiarkan. Hal ini karena jerami akan mengalami dekomposisi atau

    pembusukan yang akan menimbulkan berbagai gas seperti CO, CO 2, CH 4, H 2S,

    dan lain-lain yang secara langsung akan mengganggu komposisi gas alamiah di

    udara.

    Disekitar daerah pembuangan jerami padi akan terjadi kekurangan

    oksigen. Keadaan ini disebabkan karena selama proses peromabakan jerami

    padi menjadi senyawa-senyawa sederhana diperlukan oksigen yang diambil

    dari udara disekitarnya. Karena kekurangan oksigen dapat menyebankan

    kehiidupan flora dan fauna menjadi terdesak.

    Di samping bau yang ditimbulkan, maka dengan menumpuknya jerami di

    areal persawahan akan memerlukan tempat yang banyak dan mengganggu

    keindahan tempat di sekitarnya terlebih jika areal persawahan dekat dengan

    pemukiman penduduk.Kebiasaan petani yang membakar jerami setelah panen merupakan

    kebiasaan yang salah. Kerugian dalam membakar jerami padi diantanranya

    adalah:

    - Dengan membakar jerami padi kita berarti telah membakar unsur hara yang

    terkandung dalam jerami tersebut. Sayang sekali unsur hara yang

  • 5/26/2018 limbah

    10/18

    seharusnya bisa menambahkan kesuburan tanah kita hanya kita buang sia-

    sia.

    - Batang dan daun padi yang bisa menyuburkan tanah secara fisika (jika

    membusuk akan menjadi humus, bahan organik atau C-organik) hanya akan

    terbakar menjadi karbon atau arang.

    - Jerami padi yang jika kita tanamkan ketanah akan menjadi makanan

    mikroorganisme tanah jika kita bakar justru akan membunuh

    mikroorganisme dipermukaan tanah.

    - Secara perlahan namun pasti pembakaran jerami akan menurunkan

    produktifitas tanah kita sehingga panen kita semakin hari akan semakin

    menurun.

    - Sebenarnya pembakaran jerami padi adalah pemborosan bagi kita kaum

    petani. Karena jika kita mau mengembalikan jerami padi kesawah tentunya

    pemupukan akan bisa kita kurangi, namun jika kita bakar kita akan

    memerlukan biaya pupuk lebih banyak.

    - Asap yang dihasilkan dari pembakaran jerami akan mengakibatkan polusi/

    pencemaran udara dan sekaligus juga akan merusak ozon pelindung bumi.

    - Pengembalian jerami padi kesawah akan mengembalikan unsur hara Kalium

    ke tanah. Unsur kalium ini berfungsi sebagai penguat dan pengeras bagian

    tanaman yang akan membantu ketahanan tanaman dari serangan hama dan

    penyakit. Jika kita bakar terus-menerus tanpa penambahan unsur hara K

    ketanah akan menyebabkan tanaman padi kita rentan terserang hama dan

    penyakit,

    Akan tetapi, limbah jerami padi yang dibiarkan di lahan persawwahan,

    secara langsung bisa digunakan sebagai pupuk. Dengan adanya penangananlimbah jerami yang lebih maksimal, maka dampak terhadap lingkungan ini bisa

    teratasi. Salah satunya dengan menggunakan jerami padi sebagai bahan baku

    bioetanol.

  • 5/26/2018 limbah

    11/18

    b. Analisis Dampak Sosial dan Ekonomi

    Pengelolaan limbah jerami padi yang kurang baik akan membentuk

    lingkungan yang kurang menyenangkan bagi masyarakat. Hal ini dapat

    menimbulkan masalah sosial, warga yang dekat dengan keberadaan jerami padi

    mungkin akan merasa dirugikan dengan dampaknya. Hal ini akan

    menimbulkan rasa canggung atau tidak enak petani terhadap tetangga

    sekitarnya. Sehinggga penanganan limbah yang tepat akan sangat berpengaruh.

    Dari segi ekonomi, limbah jerami padi ini memiliki nilai ekonomi yang

    sangat rendah karena jarang dimanfaatkan. Dengan adanya pemanfaatan jerami

    padi, nilai ekonomi dari jerami padi akan meningkat. Karena jerami ini tidak

    hanya dibiarkan begitu saja di lahan. Apabila jerami bisa diproduksi secara

    massal sebagai bioetanol, kompos atau yang lainnya, maka secara tidak

    langsung akan meningkatkan pendapatan petani. Petani akan memperoleh

    pendapatan selain dari hasil penen gabah, sehingga kesejahteraan petani biasa

    meningkat.

  • 5/26/2018 limbah

    12/18

    IV. PEMBAHASAN

    Jerami padi ini dipilih sebagai bahan dasar pembuatan bioetanol, pertama

    karena tidak berkompetisi terhadap kebutuhan pangan sehingga kekuatiran akan

    ketahan pangan bisa dihindari lagipula biaya yang diperlukan untuk produksi

    bioetanol menjadi lebih murah. Kedua limbah jerami padi ini juga menimbulkan

    masalah penanganannya yang selama ini dibiarkan membusuk, ditumpuk dan

    dibakar yang kesemuanya berdampak negatif terhadap lingkungan sehingga

    penanggulangannya perlu dipikirkan. Salah satu jalan yang dapat ditempuh adalah

    memanfaatkannya menjadi produk yang bernilai tambah.

    Pembuatan bioetanol dari jerami dilakukan melalui proses delignifikasi,

    hidrolisa, fermentasi dan pemurnian (destilasi).

    a. Persiapan bahan baku

    Persiapan bahan baku dilakukan untuk mendapatkan glukosa. Glukosa

    diperoleh melalui 2 tahap yaitu delignifikasi dan hidrolisa. Pada tahap

    delignifikasi akan menghasilkan selulosa. Selulosa akan diproses lebih lanjut

    dengan proses hidrolisa sehingga akan dihasilkan glukosa.

    1. Delignifikasi

    Lignin merupakan salah satu bagian yang mengayu dari tanaman

    seperti janggel, kulit keras, biji, bagian serabut kasar, akar, batang dan daun.

    Lignin mengandung substansi yang kompleks dan merupakan suatu

    gabungan beberapa senyawa yaitu karbon, hidrogen dan oksigen. Selain

    lignin, bagian yang lain dari jerami adalah selulosa. Selulosa merupakan

    polisakarida yang didalamnya mengandung zat - zat gula.

    Dalam pembuatan etanol dari kayu (jerami) yang digunakan adalahselulosanya sehingga lignin dalam kayu harus dihilangkan. Proses

    pemisahan atau penghilangan lignin dari serat serat selulosa disebut

    delignifikasi atau pulping.

    Proses pemisahan lignin dapat dibedakan menjadi 3, yaitu cara

    mekanis, cara kimia dan cara semikimia.

  • 5/26/2018 limbah

    13/18

    2. Hidrolisa

    Glukosa memiliki 6 atom karbon di dalam rantai molekulnya dan

    merupakan monosakarida yang paling banyak terdapat di alam sebagai

    produk fotosintesa. Dalam bentuk bebas terdapat dalam buah - buahan,

    tumbuh - tumbuhan, madu, darah dan cairan tubuh binatang. Dalam bentuk

    ikatan terdapat sebagai disakarida dan polisakarida di daiam tumbuhan.

    Glukosa juga dapat dihasilkan melalui polisakarida atau disakarida, baik

    dengan asam maupun enzim (Tjokroadikoesoemo, 1993).

    Pemecahan molekul gula, karbohidrat dan selulosa yang kompleks

    menjadi molekul monosakarida mudah dilakukan dalam laboratorium

    dengan mendidihkan larutan atau suspensi karbohidrat dengan larutan encer

    asam.

    Hidrolisis merupakan salah satu tahapan penting dalam proses

    biokonversi jerami padi menjadi bioetanol dimana pada proses ini terjadi

    degradasi selulosa menjadi gula yang lebih sederhana baik berupa selobiosa

    maupun glukosa dengan bantuan katalis. Hidrolisis dapat dilakukan secara

    kimia (asam) atau enzimatik. Hidrolisis enzimatik menggunakan enzim

    selulase sebagai katalisnya, katalis enzim menjanjikan proses yang lebih

    ramah lingkungan, kondisi operasi yang lebih lunak (suhu rendah, pH

    netral) serta berpotensi memberikan hasil yang lebih tinggi jika

    dibandingkan katalis asam (Taherzadeh dan Karimi, 2007).

    Hidrolisa adalah proses antara reaktan dengan menggunakan air

    supaya suatu persenyawaan pecah atau terurai. Reaksi hidrolisa yaitu :

    (C6H10O5)n+ nH2O nC 6H12O6

    Selulosa

    Air

    GlukosaZat - zat penghidrolisa ada beberapa rnacam, antara lain air, asam,

    basa dan enzim.

    b. Fermentasi

    Fermentasi adalah suatu kegiatan penguraian bahan - bahan karbohidrat

    yang tidak menimbulkan bau busuk dan menghasilkan gas karbondioksida.

  • 5/26/2018 limbah

    14/18

    Suatu fermentasi yang busuk merupakan fermentasi yang mengalami

    kontaminasi.

    Fermentasi merupakan pembentukan alkohol dari gula dilakukan oleh

    mikroba. Mikroba yamg biasa digunakan adalah Saccharomyces cereviseae.

    Perubahan yang terjadi biasanya dinyatakan dalarn persamaan berikut:

    C6H12O6+ Saccharomyces cereviseae 2 C 2H5OH + 2 CO 2

    Gula sederhana + ragi (yeast) alkohol + karbondioksida

    Yeast tersebut dapat berbentuk bahan murni pada media agar - agar atau

    dalam bentuk yeast yang diawetkan (dried yeast). Misalnya ragi roti dengan

    dasar pertimbangan teknik dan ekonomis, maka biasanya sebelum digunakan

    untuk meragikan gula menjadi alkohol, yeast terlebih dahulu dibuat starter.

    Tujuan pembuatan starter adalah :

    1. Memperbanyak jumlah yeasst, sehingga yang dihasilkan lebih banyak,

    reaksi biokimianya akan berjalan dengan baik

    2. Melatih ketahanan yeast terhadap kondisi must

    Untuk tujuan tersebut yang perlu diperhatikan adalah zat asam yang

    terlarut. Karena itu botol pembuatan starter cukup ditutup dengan kapas atau

    kertas saring, dikocok untuk memberi aerasi. Aerasi ini penting karena pada

    pembuatan starter tidak diinginkan terjadinya peragian alkohol.

    C6H12O6+ 6O2 6CO 2+ 6H2O + energi

    c. Pemurnian / Destilasi

    Untuk memisahkan alkohol dari hasil fermentasi dapat dilakukan dengan

    destilasi. Destilasi adalah metode pemisahan berdasarkan perbedaan titik didih.

    Proses ini dilakukan untuk mengambil alkohol dari hasil fermentasi. Destilasi

    dapat dilakukan pada suhu 80C, karena titik alkohol 78C. sedangkan titikdidih air 100

    oC.

    Destilasi adalah memisahkan komponen - komponen yang mudah

    menguap suatu campuran cair dengan cara menguapkannya (separating

    agentnya panas), yang diikuti dengan kondensasi uap yang terbentuk dan

    menampung kondensat yang dihasilkan. Uap yang dikeluarkan dari campuran

  • 5/26/2018 limbah

    15/18

    disebut sebagai uap bebas, kondensat yang jatuh sebagai destilat dan bagian

    campuran yang tidak menguap disebut residu.

    Diagram alir peoses pembuatan bioetanol dari jerami padi dapat dilihat

    pada gambar dibawah ini:

    Etanol merupakan salah satu bahan bakar alternatif yang mempunyai

    kelebihan dibandingkan BBM. Berdasarkan siklus karbon, etanol dianggap lebih

    ramah lingkungan karena CO 2 yang dihasilkan oleh hasil buangan mesin akan

    diserap oleh tanaman. Etanol dapat juga meningkatkan efisiensi pembakaran

    karena mengandung 35% oksigen, selain itu juga etanol ramah lingkungan karena

    emisi gas buangannya seperti kadar karbon monoksida, nitrogen oksida, dan gas-

    gas lain rendah (19-25%). Bensin premium memiliki angka oktan 88. Beberapa

    keunggulan lain yang dapat diperoleh dari bioethanol sebagai bahan bakar adalah

    Glukosa

    DelignifikasiLarutan NaOH 15%

    Penyaringan

    Hidrolisa

    FermentasiCO 2

    H2ODestilasi

    Larutan etanol

    Jerami

    Larutan NaOH 15%

    niLiL

    Selulosa

    Larutan HCl 0,1 N

    Starter

    Etanol (bioetanol)

  • 5/26/2018 limbah

    16/18

    nilai oktan yang tinggi menyebabkan campuran bahan bakar terbakar tepat pada

    waktunya sehingga tidak menyebabkan fenomena knocking, pembakaran tidak

    menghasilkan partikel timbal dan benzena yang bersifat karsinogen, serta

    mempunyai efisiensi yang tinggi dibandingkan bensin, mengurangi emisi fine-

    particulates yang membahayakan kehidupan manusia. Akan tetapi penggunaan

    bioetanol sebagai pengganti bahan bakar minyak memunyai kelemahan yaitu

    mesin memerlukan modifikasi terlebih dahulu jika ingin meenggunakan etanol

    murni pada kendaraan dan juga ada kemungkinan etanol akan mengeluarkan emisi

    polutan beracun.

    Selain dapat menggantikan fungsi dari bahan bakar minyak bioetanol juga

    mempunyai banyak manfaat lainnya, yaitu :

    a. Sebagai bahan dasar minuman beralkohol

    b. Sebagai bahan kimia dasar senyawa organic, pelarut untuk parfum, cat dan

    larutan obat, antidote beberapa racun

    c. Sebagai antiseptic, pengobatan untuk mengobati depresi dan obat bius

    d. Digunakan untuk pembuatan beberapa deodoran

  • 5/26/2018 limbah

    17/18

    V. KESIMPULAN DAN SARAN

    A. Kesimpulan

    Berdasarkan pembahasan diatas, dapat disimpulkan :

    1. Limbah jerami yang tidak dimanfaatkan dengan baik akan menimbulkan

    dampak lingkungan, sosial, dan ekonomi

    2. Jerami padi dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan bioetanol,

    dengan proses pembuatannya melalui beberapa tahap yaitu delignifikasi,

    hidrolisa, fermentasi dan pemurnian (destilasi)

    B. Saran

    Pemanfaatan limbah pertanian terutama jerami padi harus lebih

    ditingkatkan lagi. Perlu adanya peran serta dari pemerintah agar hasil

    pemanfaatannya lebih maksimal, selain itu perlu adanya tindak lanjut atau

    follow up dari hasil pengolahannya.

  • 5/26/2018 limbah

    18/18

    DAFTAR PUSTAKA

    Anggorodi. 1979. Limit Makanan Ternak Umum. PT. Gramedia: Jakarta.

    Berita Resmi Statistik. 2006. Produksi Jagung, Padi dan Kedelai . Berita Resmi

    Statistik Volome 35/IX

    Fox, P.F. 1991. Food Enzymology, vol 1, Elsevier Applied Science Ltd., New

    York

    Hermiati, E., D. Mangunwidjaja, T.C. Sunarti, O. Suparno, dan B. Prasetya. 2010.

    Pemanfaatan Biomassa Lignosellulosa Ampas Tebu Untuk Produksi

    Bioetanol. Jurnal Litbang pertanian. 29 (4). 121-130

    Perry,R.H. 1979. Perry's Chemical Engineering Handbooks. Me. Graw Hill. New

    York

    Rachmania, F. dan Lazuardi. 2009. Pengaruh Liquid Hot Water terhadap

    Perubahan Struktur Sel Bagas . Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi

    Industri, Institut Teknologi Sepuluh November.

    Taherzadeh, M.J. dan Karimi, K. Enzyme-based hydrolysis processes for ethanol

    from lignocellulosic materials: a review . 2007. BioResources. Vol. 2, pp.

    707-738.