Hendi Aviano Prasetyo/13013043TK 3205 – Proses Industri Kimia

TUGAS 1

PRODUKSI BIETANOL BERBAHAN BAKU UBI KAYU (SINGKONG)

Diagram Proses Produksi Bioetanol dari Singkong

1. Persiapan Bahan Baku

Bahan baku berupa singkong dibersihkan dan dikecilkan ukurannya. Hal ini dilakukan dengan tujuan :

a) meningkatkan pembentukan gula atau kemampuan menghasilkan gula pada proses berikutnya melalui hidrolisis enzimatik

b) menghindari degradasi atau kehilangan karbohidrat

2. Hidrolisis dengan Enzim

Pada proses ini, pati yang terdapat pada singkong dikonversi menjadi gula kompleks dengan bantuan Enzim α-amilase melalui proses hidrolisis pada suhu 90oC.

3. Fermentasi

Pada proses ini, gula sederhana yang terbentuk melalui proses hidrolisis dengan kadar gula sekitar 5 – 12 % dicampur dengan ragi (yeast) pada suhu optimal sekitar 27 – 32 oC selama kurun waktu 5 – 7 hari agar terjadi fermentasi secara anaerob.Berdasarkan reaksi fermentasi, hasil maksimum teoritis dari setiap kg gula adalah 0,51 kg etanol dan 0,49 kg CO2:

Persiapan Bahan Baku

Hidrolisis Enzimatis (Sakarifikasi)

Fermentasi

Distilasi

Singkong + pengotor

Singkong

bersih

Gula

sederhana

(5-12%)

Etanol 7 – 10%

Etanol 70%

Hendi Aviano Prasetyo/13013043TK 3205 – Proses Industri Kimia

TUGAS 1Berikut merupakan reaksi fermentasi yang terjadi :

3 C5H 10O5→ 5C 2H 5OH+5CO2(1 )

C6H 12O6→ 2C 2H 5OH+2CO2(2 )

Hasil fermentasi berupa etanol berkadar rendah 7% hingga 10%.

4. Purifikasi

Pada tahap ini, etanol dengan kadar 7 – 10% dimurnikan dengan menggunakan proses distilasi etanol-air dengan menggunakan teknik distilasi bertingkat agar diperoleh etanol dengan kemurnian 70- 90%

Perhitungan MKK Produksi Bioetanol dari Singkong

a) Harga bahan baku

Diasumsikan bahan baku singkong yang diproses pada pabrik adalah sebesar 10 ton per hari.

Harga singkong per kg pada kisaran Rp 1.200,-

biaya singkong per liter etanol=10000 kg x Rp 1.200=Rp12.000 .000 ,−¿

Pada proses hidrolisis 6500 kg menjadi pati, diasumsikan hanya terdapat 87,95% (Pramesti, 2015).

perolehan pati=10000 kg x 87,95 %=8795 kg

Untuk menghidrolisis 8795 kg pati menjadi gula sederhana, diperlukan enzim α-amilase sebesar 2966 gram enzim. Harga enzim α-amilase per kilogramnya terhitung sebesar Rp 71.000,- (teknologietanol.blogspot)

biaya enzim∝amilase=2,96 kg x Rp 71.000=Rp 210.000 ,−¿

Pada proses hidrolisis, 1 gram pati dikonversi menjadi 0,9 gram glukosa (Hernas,2014).Diasumsikan proses memiliki konversi sebesar 50 %. Maka perolehan glukosa adalah sebagai berikut

perolehan glukosa=8.795 .000 gram x0,9 gram x 50%=3957,8 kg

Pada proses hidrolisis, dibutuhkan ragi sekitar 6800 gram. Maka biaya ragi adalah sebagai berikut.

biaya ragi=6,8 kg x Rp 75.000=Rp 510.000 ,−¿

Pada proses fermentasi, diperoleh 0,51 gram etanol untuk 1 gram glukosa (Hernas, 2014). Diasumsikan proses memiliki konversi sebesar 75 %. Maka perolehan etanol adalah sebagai berikut.

Hendi Aviano Prasetyo/13013043TK 3205 – Proses Industri Kimia

TUGAS 1peroleh an etanol ( dalam kg)=3957,8 kg x 0,51 gram x75 %=1513,8 kg≈ 1514 kg

Maka perolehan etanol 70 % adalah sebesar

peroleh an etanol 70 % (dalam L )= 1514 kg

(70 % x 0,789 kgliter

+30 % x1000 kgliter

)=1776 liter

Perhitungan MKK

h arga pembelian ba han menta h=massa singkong∗h arga+massa enzim∗harga+massaragi∗h arga

= Rp 12.000.000 + Rp 210.000 + Rp 510.000

= Rp 12.720.000,-

h arga penjualan bioetanol=volumeetanol x harga jual per volume

= 1776 liter x Rp 9400,-

= Rp 16.694.400,-

MKK=harga penjualan bioetanol−h arga pembelianba h anmenta hvolumebioetanol

MKK= Rp 16.694 .400−Rp 12.720.0001776liter

MKK=Rp 2 .240 ,− ¿liter

¿

Sumber :

Hernas, Tatang.2014. Diktat Kuliah Teknologi Bio Energi. Institut Teknologi Bandung

Pramesti, Henry Ayu.Siadi, Kusoro. Cahyono, Edy. Analisis Rasio Kadar Amilosa/Amilopektin dalam Amilum dari Beberapa Jenis Umbi. Indo.J.Chem.Sci.4 (1)(2015)

Wayman, Charles E.1996. Handbook on Bioethanol : Production and Utilization. CRC Press

http://isroi.com/2008/11/21/produksi-bioethanol-berbahan-baku-biomassa-lignoselulosa / diakses pada 18 Februari 2016

http://www.kemenperin.go.id/artikel/5911/Ekspor-Naik,-Produksi-Singkong-Bertambah diakses pada 18 Februari 2016

Hendi Aviano Prasetyo/13013043TK 3205 – Proses Industri Kimia

TUGAS 1

http://teknologietanol.blogspot.co.id/2008/01/hitung-untung-produksi-bioetanol.html diakses pada 18 Februari 2016

http://sampaikah.blogspot.co.id/2013/10/bioetanol-singkong-menguntungkan-dan.html diakses pada 18 Februari 2016

http://www.indobioethanol.com/ diakses pada 18 Februari 2016