this is Hikma's blog: Pemanfaatan Mikroalga dalam Pembuatan Bioetanol

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat dan hidayah-Nya lah kami dapat menyelesaikan Makalah Pemanfaatan Mikroalga dalam Pembuatan Bioetanol. Tidak lupa pula kami ucapkan terima kasih kepada Dosen Pembimbing Mata Kuliah Kimia Lingkungan dan pihak-pihak lain yang telah mendukung dalam kelancaran pembuatan makalah ini.

Adapun maksud dan tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk melengkapi dan memenuhi persyaratan yang diwajibkan kepada penulis untuk mengerjakan tugas Mata Kuliah Kimia Lingkungan. Di dalam penulisan ini, kami menyadari bahwa masih terdapat kekurangan serta kekeliruan. Untuk itu,kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk menyusun laporan ataupun tugas lain di masa yang akan datang.

Akhirnya kami mengharapkan semoga makalah ini dapat bermanfaat, tidak hanya bagi kelompok kami, tetapi juga untuk rekan-rekan. Akhir kata kami mengucapkan terima kasih.

Makassar, 19 November 2012

Kelompok II

DAFTAR ISI

halaman

Kata Pengantar………………………………………………………………………………………………. 1

Daftar isi……………………………………………………………………………………………………….... 2

BAB I PENDAHULUAN…………………………………………………………………………………….. 3

A. Latar Belakang……………………………………………………………………………….. 3

BAB II PEMBAHASAN……………………………………………………………………………………... 4

A. Fitoplankton…………………………………………………………………………………... 4

B. Logam……………………………………………………………………………………………. 6

C. Bioetanol………………………………………………………………………………………… 12

D. Alga dan Fitoplankton sebagai Sumber Bioetanol ……………………………... 15

E. Kelebihan Menggunakan Mikroalga sebagai

Bahan Pembuatan Bioetanol………………………………………………………………. 16

BAB III PENUTUP………………………………………………………………………………………………… 18

A. Kesimpulan………………………………………………………………………………………… 18

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Manusia selalu dituntut untuk menciptakan sesuatu yang bermanfaat bagi manusia yang lainnya, dan sebisa mungkin hasil dari buah pikiran manusia tersebut mudah didapatkan dan tidak membahayakan bagi manusia pada khususnya dan lingkungan pada umumnya, seiring dengan perkembangan zaman dan tingginya kebutuhan manusia terhadap energi alternatif yang mampu membantu kelangsungan hidup manusia. Karbohidrat merupakan sumber energi bagi mahluk hidup khususnya manusia selain itu karbohidrat mudah didapat karena berasal dari tumbuhan yang memang tumbuh subur di indonesia, dari situlah manusia berfikir bagaimana caranya untuk dapat mengembangkan energi dari bahan yang merupakan sumber energi dan tidak hanya digunakan oleh manusia tapi juga digunakan oleh alat yang juga membantu aktifitas manusia.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Fitoplankton

1. deskripsi

Cyanophyceae atau ganggang hijau biru merupakan fitoplankton yang bersifat prokariotik. Bentuk sel Cyanophyceae umumnya berupa sel tunggal, koloni atau filamen. Dalam bentuk koloni atau filamen alga ini mampu melakukan proses fiksasi nitrogen sehingga dapat menyebabkan ledakan populasi blooming baik diperairan tawar maupun perairan laut (Sachlan, 1982).

Menurut Sumich (1992) Cyanophyceae umumnya ditemukan melimpah didaerah intertidal dan estuari tetapi dapat dijumpai pula diperairan tropis dan sub tropis. Salah satu jenis Cyanophyceae yang sering ditemukan diperairan yang mengandung zat hara yang rendah adalah dari jenis Tricodesmium. Pada kelas cyanophyceae adaptasi pengapungannya yaitu dengan memanfaatkan bentuk sel-selnya untuk membentuk rantai seperti pada Tricodesmium.

Fitoplankton dari kelas Cyanophyceae mempunyai sifat-sifat khas, antara lain : (1) memilki toleransi terhadap keadaan kering biasanya dari genus Oscillatoria; (b) memilki toleransi terhadap suhu tertentu pada genus (Oscillatoria); (c) beberapa jenis alga biru mampu mengikat molekul zat lemas (N₂) dari udara, apabila dalam tanah tidak terdapat nitrat; (d) belum mempunyai inti yang sempurna (Sachlan, 1982). Reproduksi Cyanophyceae dengan pembelahan diri (cell division). Pada proses ini terjadi pemisahan sel keturunan yang kemudian tumbuh dan berkembang membentuk koloni atau filament (Bold and Wyne, 1985). Bentuk koloni dan fillament Cyanophyceae dihasilkan oleh fragmentasi sel induk yang kemudian memisah dan menjadi individu baru. Potongan fragment dari trichome disebut hormogonia dan dihasilkan dari proses pemisahan pada dinding sel trichome atau oleh sel yang mati dan menjadi separation disc (Sharma, 1992).

• Chlorophyceae

Nama yang popular untuk Chlorophyceae adalah alga hijau. Hal itu dikarenakan warna yang dimilikinya. Warna itu diakibatkan oleh klorofil yang terdapat dalam tubuhnya yaitu klorofil a dan b yang terdiri dari : α, β, γ carotenes dan beberapa xanthophylls, 2-5-thylakoids/stack (Bold dan wyne, 1985). Produk yang dihasilkan dari alga ini adalah berupa kanji (amilose dan amilopektin), beberapa dapat menghasilkan produk berupa minyak. Alga ini sangat penting sebagai sumber makanan bagi protozoa dan hewan air (Kimball, 1996)

Banyak diantara anggota divisi ini yang benar-benar menyerupai tumbuhan. Keberadaan dinding sel yang terdiri dari klorofil a dan b adalah ciri-ciri tumbuhan dan hal ini menunjukkan bahwa alga hijau merupakan kerabat dekat protista. Reproduksi dilakukan dengan pembelahan biasa. Dinding sel terbuat dari selulosa, hydroxyl-proline glucosides, xilans, dan mannans. Kelas ini biasanya melimpah pada perairan yang relatif tenang. (Arinardi et al., 1997).

• Dinophyceae

Alga jenis ini lebih populer dengan sebutan Dinoflagellata. Klorofil yang terdapat dalam tubuhnya adalah klorofil a dan c yang terdiri dari : β carotenes dan beberapa xanthophylls, 2-6-thylakoids/stack (Bold dan wyne, 1985). Produk yang dihasilkan dari alga ini adalah berupa kanji, α-1-4-glucan, beberapa dapat berupa minyak. Dinoflagellata merupakan produser primer kedua setelah diatom. Kelas Dynophyceae berukuran kecil, uniseluler, memiliki dua cambuk yang dapat digunakan untuk bergerak, dinding tipis atau berkotak-kotak dan memiliki warna kuning-hijau dan kemerah-merahan (Sachlan, 1982).

Menurut Boney (1989) struktur Dinoflagellata dapat dibagi menjadi dua yaitu bagian atas (apical) yang dinamakan epitheca (episome/epicone) dan bagian bawah (antapical) yang disebut hipotheca (hyposome/hypocome) diantaranya terdapat satu bagian seperti sabuk yang disebut girdle (cingulum). Selain girdle terdapat suatu lekukan yang berawal pada girdle dan mengarah ke antapical, yaitu sulcus. Bagian yang memperlihatkan sulcus disebut dorsal. Girdle dan sulcus masing-masing memiliki satu flagel, yaitu flagel transversum (dalam girdle) dan flagel longitudinal (dalam sulcus). Fungsi flagel transversum adalah untuk berenang sedangkan flagel longitudinal digunakan untuk kemudi. Oleh karena itu gerak dari Dinoflagellata merupakan gerak memutar atau berguling-guling. Kedua flagel bermuara pada lubang pertemuan antar sulcus dan girdle (Boney,1989).

Reproduksi pada Dinoflagellata umumnya adalah dengan pembelahan sel. Laju pembelahan ini akan sangat tinggi bila lingkungannya optimal, meskipun terdapat variasi antarjenis dan antarwaktu (Nontji, 2008). Lebih lanjut dijelaskan oleh Sachlan (1982), bahwa cara perkembangbiakannya melalui proses pembelahan. Dalam sel antara kotak-kotak selanjutnya memisahkan diri dan masing-masing bagian membuat dinding sel baru.

• Bacillariophyceae

Diatom yang merupakan sebutan lain untuk kelas Bacillariophyceae, merupakan fitoplankton yang dominan di laut. Bentuk diatom dapat berupa sel tunggal atau rangkaian sel panjang, setiap sel dilindungi oleh dinding silica yang menyerupai kotak (Sachlan, 1982; Arinardi et al., 1994). Jenis-jenis diatom yang banyak ditemukan di perairan pantai atau mulut sungai adalah chaetoceros, rhizosolenia, dan coscinodiscus (Arinardi et al., 1994). Distribusi diatom sangat luas meliputi air laut sampai air tawar, baik dalam komunitas plankton maupun bentik. Kondisi ini disebabkan oleh kemampuan reproduksi diatom yang lebih besar dibandingkan dengan kelompok fitoplankton lainnya.

2. HABITAT FITOPLANKTON

Fitoplankton dapat ditemukan di beberapa jenis perairan, yaitu laut, danau, sungai, kolam dan waduk. Fitoplankton dapat hidup di berbagai kedalaman, asalkan masih terdapat cahaya matahari yang mencukupi untuk melakukan fotosintesis (Fachrul, 2007: 90). Sifat khas fitoplankton menurut Nontji (1974) dalam Fachrul (2007: 90) adalah mampu berkembang secara berlipat ganda dalam waktu yang relatif singkat, tumbuh dengan kerapatan tinggi, melimpah dan terhampar luas. Fitoplankton memperoleh energi melalui proses yang dinamakan fotosintesis, sehingga harus berada pada bagian permukaan permukaan (disebut sebagai zona euphotic) laut, danau atau perairan lainnya.

Disamping cahaya, fitoplankton juga sangat tergantung dengan ketersediaan nutrisi untuk pertumbuhannya. Nutrisi-nutrisi ini terutama makronutrisi seperti nitrat, fosfat atau asam silikat, yang ketersediaannya diatur oleh kesetimbangan antara mekanisme yang disebut pompa biologis dan upwelling pada air bernutrisi tinggi dan dalam. Akan tetapi, pada beberapa tempat di Samudra Dunia seperti di Samudra bagian Selatan, fitoplankton juga dipengaruhi oleh ketersediaan mikronutrisi besi.

Alga juga bisa berkembang di daerah yang memiliki kadar logam Fe yg tinggi. Hal ini karena logam besi berpengaruh terhadap pertumbuhan alga. Contohnya : habitat alga merah yg terdapat di perairan tanjung bunga, Sulawesi selatan.

B. Logam

1. Deskripsi Logam

Ilmu logam adalah ilmu yang mempelajari tentang benda yang mengandung besi (ferro) dan bukan besi (non ferro). Logam terbuat bukan dalam bentuk murni, melainkan dalam bentuk batuan yang mengandung bijih besi yang juga merupakan persenyawaan antara besi dan oksigen tapi dalam bentuk silivat. Bijih besi di hasilkan dari pertambangan

Dalam kimia, sebuah logam (bahasa Yunani: Metallon) adalah sebuah unsur kimia yang siap membentuk ion (kation) dan memiliki ikatan logam, dan kadangkala dikatakan bahwa ia mirip dengan kation di awan elektron

Logam adalah elemen kerak bumi (mineral) yang terbentuk secara alami. Jumlah logam diperkirakan 4% dari kerak bumi. Logam dalam bidang keteknisian adalah besi. Biasanya dipakai untuk konstruksi bangunan-bangunan, pipa-pipa, alat-alat pabrik dan sebagainya.

Contoh dari logam yang sudah memiliki sifat-sifat penggunaan teknis tertentu dan dapat diperoleh dalam jumlah yang cukup adalah besi, tembaga, seng, timah, timbel nikel, aluminium, magnesium. Kemudian tampil logam-logam lain bagi penggunaan khusus dan paduan, seperti emas, perak, platina, iridium, wolfram, tantal, molybdenum, titanium, vokalt, anti monium (metaloid), khrom, vanadium, beryllium, dan lain-lain.

Logam adalah unsur kimia yang mempunyai sifat-sifat, yaitu :

Ø Dapat di tempa dan diubah bentuk

Ø Penghantar panas dan listrik

Ø Keras (tahan terhadap goresan, potongan atau keausan), kenyal (tahan patah bila dibentang), kuat (tahan terhadap benturan,pukulan martil) dan liat (dapat ditarik)

Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang bermanfaat sampai dengan yang merusakkan. Dalam tabel periodik, besi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi.

Besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya. Hal itu karena beberapa hal, diantaranya:

Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar,
Pengolahannya relatif mudah dan murah, dan
Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah dimodifikasi.

Ciri-ciri umum
Nama, lambang, Nomor atom	besi, Fe, 26
Dibaca	/ˈ aɪ .ər n /
Jenis unsur	logam transisi
Golongan, periode, blok	8, 4, d
Massa atom standar	55.845(2)
Konfigurasi elektron	[Ar] 3d⁶ 4s² 2, 8, 14, 2

Sifat fisika

Fase

solid

Massa jenis (mendekati suhu kamar)

7.874 g·cm⁻³

Massa jenis cairan pada t.l.

6.98 g·cm⁻³

Titik lebur

1811 K2800 °F 1538 °C, ,

Titik didih

5182 °F 2862 °C, 3134 K,

13.81 kJ·mol⁻¹

340 kJ·mol⁻¹

25.10 J·mol⁻¹·K⁻¹

P (Pa)	1	10	100	1 k	10 k	100 k
at T (K)	1728	1890	2091	2346	2679	3132

Sifat atom

Bilangan oksidasi

6, 5,^[1] 4, 3, 2, 1^[2], -1, -2
(oksida amfoter)

Elektronegativitas

1.83 (skala Pauling)

Energi ionisasi
(lebih lanjut)

pertama: 762.5 kJ·mol⁻¹

ke-2: 1561.9 kJ·mol⁻¹

ke-3: 2957 kJ·mol⁻¹

Jari-jari atom

126 pm

Jari-jari kovalen

132±3 (low spin), 152±6 (high spin) pm

Lain-lain

Struktur kristal

body-centered cubic

Catatan struktur kristal

a=286.65 pm;

Pembenahan magnetik

feromagnetik

1043 K

Keterhambatan elektris

(20 °C) 96.1 nΩ·m

Konduktivitas termal

80.4 W·m⁻¹·K⁻¹

Ekspansi termal

(25 °C) 11.8 µm·m⁻¹·K⁻¹

Kecepatan suara (batang ringan)

(suhu kamar) (electrolytic)
5120 m·s⁻¹

211 Gpa

82 Gpa

170 Gpa

0.29

608 Mpa

490 Mpa

7439-89-6

Salah satu kelemahan besi adalah mudah mengalami korosi. Korosi menimbulkan banyak kerugian karena mengurangi umur pakai berbagai barang atau bangunan yang menggunakan besi atau baja. Sebenarnya korosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat (stainless steel), akan tetapi proses ini terlalu mahal untuk kebanyakan penggunaan besi.

Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Berbagai jenis logam contohnya Zink dan Magnesium dapat melindungi besi dari korosi. Cara-cara pencegahan korosi besi yang akan dibahas berikut ini didasarkan pada dua sifat tersebut.

Pengecatan. Jembatan, pagar, dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak dengan udara dan air. Cat yang mengandung timbel dan zink (seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap korosi.
Pelumuran dengan Oli atau Gemuk. Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak dengan air.
Pembalutan dengan Plastik. Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak dengan udara dan air.
Tin Plating (pelapisan dengan timah). Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut tin plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.
Galvanisasi (pelapisan dengan Zink). Pipa besi, tiang telepon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi (berkarat). Badan mobil-mobil baru pada umumnya telah digalvanisasi, sehingga tahan karat.
Cromium Plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.
Sacrificial Protection (pengorbanan anode). Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium dikontakkan dengan besi, maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. secara periodik batang magnesium harus di ganti.

2. Alasan logam dapat meningkatkan fitoplankton

Tanpa mengurangi peranan logam-logam runutan lainnya seperti seng, molibdenum, kobal, dan sejumlah logam runutan lainnya, besi ternyata merupakan logam runutan yang paling dominan dalam jumlah dan peranannya. Salah satu peranan besi yang sangat penting, bahkan bagi kelangsungan kehidupan di bumi, dapat dilihat dari hasil-hasil penelitian mengenai kaitan keberadaan besi dengan kelimpahan fitoplankton.

Pada tahun 1980-an, John Martin seorang ahli oseanografi dari Moss Landing Marine Laboratories (telah meninggal tahun 1993) mengatakan bahwa penambahan zat besi ke perairan yang cukup unsur hara namun kurang zat besi akan merangsang pertumbuhan fitoplankton.

Hipotesis ini telah terbukti kebenarannya. Hasil penelitian lainnya juga menunjukkan hal yang sama yaitu dengan penambahan zat besi ke dalam perairan di Laut Selatan menunjukkan perkembangan fitoplankton yang nyata dan tingkat penyerapan gas karbondioksida juga meningkat signifikan dari atmosfer (Watson et al, 2000; Watson, 1997).

Seperti diketahui bahwa fitoplankton merupakan produsen di perairan yang sangat menentukan kelangsungan hidup dan rantai makanan di hidrosfir. Dari hasil penelitian para ilmuwan lintas bidang ilmu dalam kurang dari 20 tahun terakhir dapat disimpulkan bahwa ketersediaan hayati besi dan bentuk-bentuk senyawa terlarutnya di perairan sangat menentukan keberadaan, kelimpahan, dan spesies-spesies fitoplankton. Fenomena ini membawa gagasan bagi sejumlah ilmuwan dan praktisi bidang lingkungan untuk memanfaatkan fitoplankton dalam menenggelamkan gas rumah kaca (CO2) ke dasar laut karena fitoplankton menyerap CO2 untuk fotosintesis, memiliki masa tinggal tertentu di permukaan laut dan akhirnya ternggelam ke dasar laut, serta potensi efisiensinya dalam penyerapan CO2 karena 5/7 permukaan bumi diselimuti perairan. Gagasan ini akhirnya kurang populer karena sejumlah ekspedisi gagal untuk mengendalikan efek-efek kerusakan ekosistem laut. Dari pemahaman tentang besi yang menjadi faktor pembatas keberadaan fitoplankton, serta perubahan-perubahan komposisi gas-gas atmosfir (terutama CO2 dan O2) sepanjang sejarah bumi, juga dapat ditelusuri peranan biogeokimia besi di perairan bumi. Jadi, dapat disimpulkan bahwa besi memiliki peranan yang sangat besar pada kendali kehidupan di hidrosfir dan menentukan iklim bumi yang pada akhirnya menentukan perjalanan sejarah makhluk hidup di bumi.

C. BIOETANOL

1. Pengertian Bioetanol

Bioetanol berasal dari kata Bio dan Etanol ( alkohol ) merupakan etanol yang dibuat berasal dari tumbuhan seperti tebu dan umbi kayu ( Tumbuhan yang memilki kadar karbohidrat Tinggi ) dengan cara Fermentasi. Etanol sendiri merupakan rantai Hidrokarbon gugus senyawa Etil (C2H5-) yang berkaitan dengan gugus hidroksil (-OH). Etanol lebih sering dikenal Alkohol.

Adapun sifat fisis dari Bioetanol yaitu sebagai berikut :

· Berbentuk Cair

· Tidak berwarna

· Mudah terbakar

· Tidak dapat larut dalam air.

Sifat kimia dari Bioetanol yaitu sebagai Berikut :

ü Memiliki titik didih 78,4ºC

ü Titik Leleh -114,3ºC

ü Densitasnya 0,789 g/cm³

ü Tingkat keasaman 15,9

2. Rumus Kimia
(Bio)Etanol sering ditulis dengan rumus EtOH. Rumus molekul etanol adalah C2H5OH atau rumus empiris C2H6O atau rumus bangunnya CH3-CH2-OH. (Bio)Etanol merupakan bagian dari kelompok metil (CH3-) yang terangkai pada kelompok metilen (-CH2-) dan terangkai dengan kelompok hidroksil (-OH). Secara umum akronim dari (Bio)Etanol adalah EtOH (Ethyl-(OH))

<– Rumus Bangun
(Bio)Etanol(Bio)Etanol tidak berwarna dan tidak berasa tapi memilki bau yang khas. Bahan ini dapat memabukkan jika diminum. Karena sifatnya yang tidak beracun bahan ini banyak dipakai sebagai pelarut dalam dunia farmasi dan industri makanan dan minuman.

3. Sejarah Bioetanol

Bioetanol sudah dikenal sejak zaman dahulu bioetanol (Alkohol) dengan minuman dan makanan yang difermentasi. Campuran dari (Bio)etanol yang mendekati kemrunian untuk pertama kali ditemukan oleh Kimiawan Muslim yang mengembangkan proses distilasi pada masa Khalifah Abbasid dengan peneliti yang terkenal waktu itu adalah Jabir ibn Hayyan (Geber), Al-Kindi (Alkindus) dan al-Razi (Rhazes). Catatan yang disusun oleh Jabir ibn Hayyan (721-815) menyebutkan bahwa uap dari wine yang mendidih mudah terbakar. Al-Kindi (801-873) dengan tegas menjelaskan tentang proses distilasi wine. Sedangkan (Bio)etanol absolut didapatkan pada tahun 1796 oleh Johann Tobias Lowitz dengan menggunakan distilasi saringan arang,.

Antoine Lavoisier menggambarkan bahwa (Bio)etanol adalah senyawa yang terbentuk dari karbon, hidrogen dan oksigen. Pada tahun 1808 Nicolas-Théodore de Saussure dapat menentukan rumus kimia etanol. Limapuluh tahun kemudian (1858), Archibald Scott Couper menerbitkan rumus bangun etanol. Dengan demikian etanol adalah salah satu senyawa kimia yang pertama kali ditemukan rumus bangunnya. Etanol pertama kali dibuat secara sintetis pada tahu 1829 di Inggris oleh Henry Hennel dan S.G.Serullas di Perancis. Michael Faraday membuat etanol dengan menggunakan hidrasi katalis asam pada etilen pada tahun 1982 yang digunakan pada proses produksi etanol sintetis hingga saat ini.

Pada tahun 1840 etanol menjadi bahan bakar lampu di Amerika Serikat, pada tahun 1880-an Henry Ford membuat mobil quadrycycle dan sejak tahun 1908 mobil Ford model T telah dapat menggunakan (bio)etanol sebagai bahan bakarnya. Namun pada tahun 1920an bahan bakar dari petroleum yang harganya lebih murah telah menjadi dominan menyebabkan etanol kurang mendapatkan perhatian. Akhir-akhir ini, dengan meningkatnya harga minyak bumi, bioetanol kembali mendapatkan perhatian dan telah menjadi alternatif energi yang terus dikembangkan.

4. Manfaat bioetanol

BENSIN premium memiliki angka oktan 88. Tetapi BENSIN premium bisa ngejos
seperti pertamax dengan tambahan Bioetanol 99%, karena Bioetanol memiliki angka oktan 117.
Caranya, campurkan sekian persen bensin premium dengan sekian persen
Bioetanol. Misalnya campuran 1 : 9, di mana 10% Bioetanol dtambahkan ke 90%
premium. Ambil 10 ml Bioetanol dengan 90 ml premium menjadi 1 liter bensol
(bensin - etanol), maka angka oktan menjadi 10% X 117 + 90% X 88 = 90,9
atau mendekati pertamax.
Pencampuran antara premium dengan Bioetanol bisa dilakukan dengan rasio yang
berbeda.

Manfaatnya yaitu:
- Memperpanjang- Pembakaran lebih sempurna, gas buang menjadi sangat bersih.
- Tarikan lebih spontan dan enteng.
- Mesin Halus, Aman Untuk Mesin dan katalisator.
- Irit bahan usia mesin.
- Melindungi lingkungan.
- Bebas timbal
- Aman untuk lingkungan
- Menambah kemampuan jarak tempuh kendaraan + 20 % lebih jauh dari biasanya.
- Oktan 117 Menghilangkan gelitik mesin.
- Meminimalisasi kerak-kerak di ruang bakar

Gasohol adalah campuran bioetanol dan bensin dengan porsi bioetanol sampai dengan 25% yang dapat langsung di gunakan pada mesin mobil, fungsi etanol sebagai campuran bahan bakar kendaraan memiliki prospek bagus karena karena makin tingginya harga minyak mentah. Etanol ini berfungsi sebagai penambah volum BBM sebagai peningkat angka oktan, dan sebagai sumber oksigen untuk pembakaran yang lebih bersih pengganti (MTBE). Karena etanol mengandung 35% oksigen ia dapat meningkatkan efisiensi pembakaran. Etanol juga ramah lingkungan karena emisi gas buangnya rendah kadar CO, NO, dan gas-gas rumah kaca yang menyebabkan volutan. Etanol juga mudah terurai dan aman karena tidak mencemari air.
Jika dibandingkan dengan BBM gas buang dari etanol mrupakan senyawa yang bermanfaat bagi tanaman jalan. misalnya, CO2, ini berbeda dengan bensin yang gas buangnya mengandung gas CO yang sangat jelas merugikan kesehatan mahluk hidup.
Pengunaan gasohol (gasolin+etanol). 10-85% etanol di campurkan kedalam bensin, perlu di ketahui bahwa pencampuran etanol 10% (BE-10) akan menghemat bensin 1,5 juta klioliter/tahun atau setara dengan Rp 8,17 triliun.

5. Sumber bioetanol

Bioetanol adalah sebuah bahan bakar alternatif yang diolah dari tumbuhan. Ada 3 kelompok tanaman yang dapat dijadikan bahan baku untuk produksi biethanol yaitu :

ž - Mengandung Pati, semisal : singkong, kelapa sawit, tengkawang, kelapa, kapuk, jarak pagar, rambutan, sirsak, malapari, dan nyamplung.

ž - Bergula, semisal : tebu (sugarcane), gandum manis (sweet sorghum), tetes tebu (molase), nira aren, nira tebu nira surgum manis, dan

ž - Serat Selulosa, semisal : batang sorgum, batang pisang, jerami, kayu, dan bagas. Seluruh bahan baku ini semuanya ada di Indonesia

6. Dampak bioetanol

Produksi bioetanol dari tanaman dan penggunaannya pada mesin mobil akan menciptakan keseimbangan siklus karbondioksida, yang berarti akan mengurangi laju pemanasan global. Pembakaran bensin yang lebih sempurna ketika dicampur bioetanol 10 % saja akan memperbaiki
kualitas udara di kota-kota padat lalu lintas. Di Indonesia hal ini menjadi krusial, karena aditif timbal (TEL) masih digunakan di luar Jawa-Bali. Tidak murah menggantikan TEL dengan aditif HOMC (High Octane Mogas Component) karena biaya produksinya sangat mahal. Pengalaman banyak negara menunjukkan, bioetanol menjadi pilihan yang paling murah.

Sisi negatifnya, produksi bioetanol secara besar-besaran berpotensi menyebabkan penurunan keanekaragaman hayati melalui monokultur bahan baku berikut praktek-praktek pertanian yang merusak kualitas lahan. Ini bukan masalah baru dan harus diatasi bersama-sama agroindustri lainnya melalui penerapan pertanian berkelanjutan (sustainable agriculture) yang terintegrasikan dengan sistem bioindustri nir- limbah. Integrasi budidaya bahan baku dengan pabrik bioetanol dan peternakan sapi telah terbukti menurunkan biaya investasi, yang dapat menurunkan kapasitas minimal pabrik. Selain itu, penggunaan aneka ragam bahan baku juga tidak akan banyak berpengaruh terhadap investasi awal karena prosesnya lebih sederhana dibandingkan dengan proses fermentasi, distilasi dan dehidrasi.

D. Alga & Fitoplankton Sebagai Sumber Bioetanol

Alga dan fitoplankton dapat menjadi sumber penghasil bioetanol karena alga dan fitoplankton mengandung karbohidrat.

Alga dan fitoplankton dapat membuat makanannya sendiri melalui proses fotosintesis sehingga dapat dihasilkan karbohidrat yang dapat menjadi sumber bioetanol.

Produksi Bioetanol

Bioetanol dapat diproduksi melalui proses sakarifikasi. Pada tahap ini pati diubah menjadi gula sederhana (glukosa dan sebagian fruktosa.

Dilanjutkan dengan proses fermentasi alkohol yaitu mengubah glukosa menjadi etanol. Etanol yang dihasilkan dipisahkan dari air melalui proses distilasi.

E. Kelebihan menggunakan mikroalga sebagai bahan pembuatan bioetanol

ini akan melihat sejauh manapeluang pemanfaatan mikroalga sebagai bahan baku Biomassa ini dapat diperoleh baik dari daratan maupun perairan. Sumber daya perairan dengan berbagai macam keanekaragaman biotanya merupakan salahsatu sumber bahan baku untuk biofuel. Salah satu biota perairan yang kinimenjadi primadona sebagai bahan baku biofuel adalah mikroalga.

Selama ini mikroalga dimanfaatkan sebagai pakan larva ikan padakegiatan budidaya (Taylor, 1997; Shields, 1999; Brown, 2002). Denganmaraknya penelitian untuk mencari sumber energi alternatif, mikroalga diliriksebagai salah satu kandidat sebagai bahan baku penghasil biofuel. Mikroalgadipilih karena memiliki kemampuan tumbuh dengan cepat serta tidak memakanarea yang luas untuk kegiatan produksi. Disamping itu mikroalga mempunyaikemampuan untuk menyerap karbondioksida sehingga dapat mengurangi efekrumah kaca (Widjaja, 2009). Secara ekonomi, mikroalga dipilih karenaketersediannya serta biaya produksinya yang cukup rendah (Hossainet al ,2008).

Berbagai penelitian telah dilakukan untuk memanfaatkan mikroalgasebagai bahan baku biofuel. Penelitian yang telah dilakukan cenderung untukmemanfaatkan mikroalga sebagai bahan baku biodiesel (Brown, 2002; Skill,2007; Patil

et al , 2008; Widjaja, 2009). Hal ini dilakukan mengingat kandunganlipid yang ada pada mikroalga cukup tinggi. Namun demikian, mikroalga jugamengandung karbohidrat yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakubioetanol (Skill, 2007; Guerrero, 2010). Tulisan bioetanol.

Mikroalga memiliki kandungan minyak yang komposisinya mirip seperti tanaman darat, bahkan untuk jenis tertentu mempunyai kandungan minyak cukup tinggi melebihi kandungan minyak tanaman darat, seperti kelapa, jarak dan sawit. Mikroalga seperti Botrycoccus braunii, Dunaliella salina, Chlorella vulgaris, Monalanthus sauna mempunyai kandungan minyak berkisar 40 - 85% (sementara untuk kelapa hanya mengandung minyak sekitar 40 - 55%, jarak mempunyai kandungan minyak 43 - 58% , dan untuk sawit berkisar 45 - 70%. (Borowitzka, 1998) dan (Pootet, 2006). Semua jenis alga memiliki komposisi kimia sel yang terdiri dari protein, karbohidrat, lemak (fatty acids) dan nucleic acids. Persentase keempat komponen tersebut bervariasi tergantung jenis alga. Ada jenis alga yang memiliki komponen fatty acids lebih dari 40%. Dan komponen fatty acids inilah yang akan diekstraksi dan diubah menjadi biodiesel.
Secara teoretis, produksi biodiesel dari alga dapat menjadi solusi yang realistik untuk mengganti solar. Hal ini karena tidak ada feedstock lain yang cukup memiliki banyak minyak sehingga mampu digunakan untuk memproduksi minyak dalam volume yang besar. Tumbuhan seperti kelapa sawit dan kacang-kacangan membutuhkan lahan yang sangat luas untuk dapat menghasilkan minyak supaya dapat mengganti kebutuhan solar dalam suatu negara. Hal ini tidak realistik dan akan mengalami kendala apabila diimplementasikan pada negara dengan luas wilayah yang kecil.

Hasil riset National Renewable Energy Laboratory Colorado menunjukkan bahwa untuk luasan areal yang sama mikroalga dapat menghasilkan minyak 30 kali lebih banyak dibandingkan tanaman darat. Hasil penelitian Shifrin pada tahun 1984 diperoleh bahwa rata-rata produktivitas mikroalga dapat mencapai 15-25 gram/m2/hari. Nilai produktivitas ini masih 10% dibawah teori hitungan maksimumnya.
Berdasarkan hal tersebut, jika diasumsikan, rendemen minyak dalam mikroalga misalnya 30-50% dan waktu efektif 300 hari, maka untuk satu hektar lahan budibudaya dalam satu tahun akan dihasilkan minyak sebanyak 15,8-37,5 ton.
Hasil ini jauh lebih tinggi jika dibandingkan tanaman darat misalnya jarak 1,5 ton/hektar tahun atau sawit 3,3 - 6,0 ton/hektar/tahun. Biodiesel dapat dihasilkan dari berbagai sumber bahan yang terbaharukan baik tumbuhan maupun hewan.

Secara teoritis, produksi biodiesel dari alga dapat menjadi solusi yang realistik untuk mengganti solar. Hal ini karena tidak ada feedstock lain yang cukup memiliki banyak minyak sehingga mampu digunakan untuk memproduksi minyak dalam volume yang besar. Tumbuhan seperti kelapa sawit dan kacang-kacangan membutuhkan lahan yang sangat luas untuk dapat menghasilkanminyak supaya dapat mengganti kebutuhan solar dalam suatu negara. Hal ini tidak realistik dan akan mengalami kendala apabila diimplementasikan pada negara dengan luas wilayah yang kecil.

Berdasarkan perhitungan, pengolahan alga pada lahan seluas 10 juta acre (1 acre = 0.4646 ha) mampu menghasilkan biodiesel yang akan dapat mengganti seluruh kebutuhan solar di Amerika Serikat (Oilgae.com, 26/12/2006). Luas lahan ini hanya 1% dari total lahan yang sekarang digunakan untuk lahan pertanian dan padang rumput (sekitar 1 milliar acre). Diperkirakan alga mampu menghasilkan minyak 200 kali lebih banyak dibandingkan dengan tumbuhan penghasil minyak (kelapa sawit, jarak pagar, dll) pada kondisi terbaiknya.. (http://afrizal.wordpress.com)

BAB III

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Bioetanol merupakan suatu peneuan yang sangat berguna bagi manusia, karena bioetanol merupakan energi alternatif yang tidak hanya menguntungkan anusia tapi juga ramah lingkungan dan proses pembuatannyapun mudah dilakukan karena hanya menggunakan bahan-bahan yang dari tumbuhan yang mudah didapatkan khususnya di Indonesia, selain itu dengan ditemukanya bioetanol maka dapat menekan biaya dan juga mampu mengatasi semakin berkurangnya energi bumi khususnya minyak dan juga permasalahan krisis BBM yang sedang terjadi di Indonesia.

Daftar Blog Saya

Kamis, 22 November 2012

Pemanfaatan Mikroalga dalam Pembuatan Bioetanol

2 komentar: