TECHNOLOGY PROCESS PRODUCTION BIO-ETHANOL (part 2)

Source : Indyah Nurdyastuti
1.PREFIX
Alcohol is a chemical produced from raw materials of plant containing starch, such as cassava, sweet potato, corn, sago, and is usually called the bio - ethanol. Cassava, sweet potato, and maize crops are commonly planted people in almost all areas in Indonesia, so it is a type of plant the plant to be considered as a potential source of raw material of making bio - ethanol or gasohol. However, from all types of plants, cassava is hektarnya that each plant can produce the most ethanol. In addition consideration of use cassava as a raw material for the production of bio-ethanol is also based on economic considerations. Consideration of economy of materials The raw materials are not only includes the price of production plants as raw material, but also includes the cost of the plant, the cost of procurement of raw material production, and cost raw material to produce each liter ethanol / bio-ethanol. In general, ethanol / bio-ethanol can be used as a raw material for industry alcohol derivative, mixture for miras, the pharmaceutical industry base, a mixture of fuel for vehicles. Given that the ethanol / bio-ethanol a wide range, so that the grade ethanol must be used according to different use. For ethanol / bio-ethanol is have a grade 90-96,5% vol can be used in the industry, while ethanol/bio- grade ethanol that have 96-99,5% vol can be used as a mixture for miras basic industrial materials and pharmaceuticals. With the size of the different grade ethanol/bio- ethanol mixture is used as fuel for vehicles that must be truly anhydrous dry and not so corrosive, so the ethanol / bio-ethanol must have a grade of 99,5-100% vol. Differences in the size of the grade will affect the conversion process of carbohydrate into sugar (glucose) water soluble. Draws from the annotations, disusunlah paper entitled "Process Technology Bio-ethanol production "

2. PRODUCTION PROSES BIO-ethanol
Production of ethanol / bio-ethanol (alcohol) with the raw materials that contain starch plant or karbohydrat, made through the conversion process carbohydrates into sugar (glucose) dissolved water. Conversion of raw materials that plants contain starch or molasses and karbohydrat into bio-ethanol. Glucose can be made from starch-patian, the process can pembuatannya be based on the adjuvant substances used, namely Hydrolisa acid and Hydrolisa enzyme. Based on these two types of hydrolisa is, at this time hydrolisa enzyme more developed, while hydrolisa acid (eg with acid sulphate) may be less developed, so that the process the making of glucose from starch-patian now used with hydrolisa enzyme. In the process of carbohydrate conversion into sugar (glucose) water soluble done with the addition of water and the enzyme, then the process is done fermentation or the fermentation of sugar into ethanol by adding yeast or yeast. In addition to ethanol / bio-ethanol can be produced from raw materials of plant containing starch or karbohydrat, can also be produced from plant materials containing cellulose, lignin, but the result of the process penggulaannya become more difficult, thus making ethanol / bio-ethanol from cellulose need not be recommended. Although the production techniques ethanol/bio- ethanol is a technique that has been long known, but the ethanol / bio-ethanol to require fuel ethanol vehicles with particular characteristics which require technology that is relatively new in Indonesia, among others, the energy balance (energy balance) and the efficiency of production, so more research information about the ethanol production process technology still needs to be done. In short the process of production technology, ethanol / bio-ethanol can be divided into three phases, namely gelatinasi, sakharifikasi, and fermentation.

• Proses Gelatinasi Gelatinasi In the process, the raw material cassava, sweet potato, or corn destroyed and mixed into the water so that the pulp, which is estimated starch contains 27-30 percent. Then the starch is cooked porridge or heated for 2 hours so that the gel form. The process is gelatinasi can be done with 2 ways, namely: • The pulp starch heated to 130oC for 30 minutes, then cooled to reach temperature of 95oC is estimated will take approximately ¼ hours. Temperature is 95 OC maintained for about 1 ¼ hours, so the total time needed to reach 2 hours. • The pulp starch plus enzyme termamyl directly heated until the temperature reached 130 OC for 2 hours. Gelatinasi first way, that is how gradual warming has benefits, namely at a temperature of 95 OC termamyl activity is the most high, so that the resulting yeast active yeast or quick. Heating with high temperature (130oC) on the first way is to starch granula split, so that happens more easily in contact with water enzyme. Treatment at a temperature high can also work for the sterilization of materials, so that the material terkontaminasi is not easy. Gelatinasi both ways, that is how direct heating (with gelatinasi enzyme termamyl) on the temperature 130oC produces results that are less good, because the yeast activity. This is caused gelatinasi with the enzyme at a temperature of 130oC will tri-phenyl-furane have toxic nature of the yeast. Gelatinasi on the high temperature will also affect the decrease in activity termamyl, because the activities termamyl akan decrease after passing through the temperature 95oC. In addition, the high temperature will also cause the half life of the termamyl short, as an example the temperature 93oC, half life of termamyl is 1500 minutes, while the temperature 107oC, termamyl half life is 40 minutes (Wasito, 1981). Results from gelatinasi are two ways to be refrigerated until you reach 55oC, and then added to the SAN and the next sakharifikasi fermented with yeast (yeast) Saccharomyzes ceraviseze.
• Fermentasi The fermentation process is intended to change the glucose into ethanol / bio-ethanol (alcohol) by using yeast. Alcohol obtained from fermentation process of this, usually with alcohol content 8 to 10 percent volume. Meanwhile, when the fermentation is used in raw material sugar molases), the process of making ethanol can be more quickly. Making ethanol from molases also have another advantage, namely the fermentation vessel requires a smaller. Ethanol produced in the fermentation process should be cleared with the quality of substances-substances that are not needed. Alcohol produced from the fermentation process is usually still contain gas - CO2 gas, among others (arising from the conversion of glucose into ethanol / bio-ethanol) and the aldehyde that need to be cleaned. CO2 gas in the fermentation results are usually reached 35 percent of volume, so to get the ethanol / bio-ethanol a good quality, ethanol / bio-ethanol must be cleaned from the gas. The process of cleaning (washing) is done with the CO2 filter ethanol / bio-ethanol which is bound by CO2, so it can be ethanol / bio-ethanol a clean gas from the CO2). Dry ethanol / bio-ethanol produced from the fermentation process, usually only reaches 8 to 10 per cent only, so to get the ethanol alcohol berkadar the 95 percent needed another process, which is a process of distillation. Distillation process was conducted through two levels, ie level with the first beer column and level with the second rectifying column. Definition of degree of alcohol or ethanol / bio-ethanol in the% (percent) volume is the volume of ethanol in the temperature 15oC in the 100 unit volume of ethanol solution on a certain temperature (measurement). "Based on Alcohol BKS oil, a standard measurement temperature is 27.5 OC and measure the temperature at 95.5% OC 27.5 or 96.2% in the temperature 15oC (Wasito, 1981). In general, fermentation is the result of bio-ethanol, or alcohol have a purity of about 30 - 40% and has not been loaded classified as ethanol-based fuel. In order to achieve the purity above 95%, then lakohol results should be through a fermentation process destilasi.
• Distillation: As mentioned above, to purify a bioetanol berkadar more than 95% that can be used as fuel, alcohol fermentation results that have a purity of 40% must pass before destilasi process to separate the alcohol with water to take into account boiling point difference between the two materials are then diembunkan again. material from the starch-patian start of the conveyor, gelatinisasi, fermentation, destilasi to storage. To obtain bio-ethanol with a purity higher than 99.5% or general called based ethanol fuel, a problem that arises is the difficulty separating the hydrogen bound in the chemical structure of alcohol in a way destilasi normal, so to get a fuel grade ethanol further purification was conducted with the Azeotropic destilasi.
• Production Cost per Liter of Baku Bioetanol Cassava Production cost includes the cost of the investment cost is calculated based on interest and return on investment, operating and maintenance costs and material costs. Facilities investment cost of bio-ethanol production are shown in Table 2. With a production capacity of 8000 lityer per hour, and factory work during 320 days in 1 year, aged 15 years and live instruments, the cost of operation -- treatment of 1.5% (not including raw materials and utilities) and interest bank 10%, then the method of calculation of decline is double the cost of investment and the return of Rp. 972 per liter of bio-ethanol. Table 1 shows that to convert cassava into 1 liter of bio - ethanol required approximately 6.5 kg of cassava, so that when the price of cassava of Rp 180 per kg (B2TP, 2005) will be required cost of Rp cassava 1384.5. In addition to cassava, the conversion of raw materials which contain plant karbohydrat starch or a bio-material is required ethonal process parlormaid the making of glucose and adjuvant or fermentation process of sugar fermentation become a type of ethanol, plus the cost of consumption, investment and operation - treatment is the production cost is per liter of bio-ethanol.

3. CONSTRAINTS DEVELOPMENT AND PRODUCTION EFFORTS BIO-ethanol Production of ethanol / bio-ethanol must consider two from keekonomiannya the interests of the producers ethanol / bio-ethanol that require material raw materials production plants with low prices, and farmers in terms of producer who want the raw material production plants with a high price and the low cost of production. This caused the value of crop production as expenses for the purchase of raw materials for producers ethanol / bio-ethanol. Therefore, the economy program ethanol / bio-ethanol fuel for vehicles is not only determined by the the price of premium fuel, but also determined by the price of raw materials the making of ethanol / bio-ethanol production in this plant.

• Development constraints Bio-ethanol Production In the program meet the ethanol / bio-ethanol for fuel vehicles, the government has made road map technology, bio-ethanol, which is years in the period 2005-2010 can take advantage of bio-ethanol of 2% of consumption of premium (0.43 million kl), and years in the period 2011-2015, percentage utilization of bio-ethanol increased to 3% of consumption premium (1.0 million kl), and next year in the period 2016-2025, percentage utilization of bio-ethanol to be increased 5% of consumption premium (2.8 million kl). However, the road map for technology, bio - ethanol must involve many parties, both in terms of both Government and Private. Given that up to this time there is no synergy is realized in one document a comprehensive strategic plan and integrated, so that will arise several obstacles must be overcome. Some of these constraints, including: Plan the development of land for raw materials of plant bio - ethanol produced by the Department of Agriculture and the Ministry of Forestry has not been directly associated with the development plan of bio - ethanol in the energy sector; Plan of the Government in the development of energy and instruments policies that are required in the development of bio-ethanol has not been associated directly with the plan of the business of bio-ethanol and management of agricultural land to produce a very large material raw materials and • Uncertainty in the commercialization of the investment risk in the development of bio - ethanol and not terbentuknya chain governance trade of bio-ethanol. So that these obstacles can be overcome should be supported by the government policy on agriculture and forestry related to the allotment of land, policy incentives for the development of bio-ethanol, Tekno-economic and production utilization of bio-ethanol, so that there is clarity of information for entrepreneurs who interested in the business of bio-ethanol.
• Upaya Development of Bio-ethanol In developing bio-ethanol required several rare that must be made, namely: • Prepare the agenda for the joint consensus of the program of comprehensive and integrated so as to give results the concrete and the maximum, through targeting and achievements to the efforts of production, distribution and use of bio-ethanol penjabaran agenda and program implementation and the concrete. • To inventory and evaluate in detail the various opportunities and challenges for bio-ethanol investment, especially the various incentives that required • Develop governance chain of bio-ethanol trade gradually facilitated by the Government • brings together all development plans bio-ethanol from various parties Related in a "Blueprint Development of Bio-fuel" that can be grip is made for all stakeholders.
• Components Chain of Commerce Bio-ethanol Chain governance component of bio-ethanol trade starts from procurement of raw materials, the production of bio-ethanol anhydrous, mixing with the bio-ethanol premium to the market. With the rules of good, consistent, and support that can be made grip for stakeholders will be able to encourage running tata commercial bio-ethanol. Tata marine bio-ethanol can be run as a expected when there is a clear market potential for bio-ethanol. Market potential of bio - ethanol can be estimated based on the estimated needs of the bio-ethanol agreed by all parties that are poured in and the road map bio-ethanol technology, thereby encouraging the interest in developing production of bio-ethanol in Brazil.

4. CONCLUSION

1. Alcohol / bio-ethanol can be produced from plants that contain starch or karbohydrat, made through the conversion process carbohydrates into sugar (glucose) dissolved water. The process of glucose be based adjuvant substances used, namely Hydrolisa acid and Hydrolisa enzyme. Then do the process of fermentation or fermentation of sugar into ethanol by adding yeast or yeast.

2. Economy program utilization ethanol / bio-ethanol fuel for vehicles not only determined by the price of premium fuel, but also determined by price of raw material producing ethanol / bio-ethanol, therefore the production ethanol/bio- ethanol keekonomiannya must consider the interests of the two sides, namely the producing ethanol / bio-ethanol and of farmers in terms of raw materials.

3. There have been no synergies are realized in a plan document a comprehensive strategic and integrated, so will some of the constraints that arise must be completed. However, that obstacle can be overcome should be supported by the government policy on agriculture and forestry related to the allotment land, the policy of incentives for the development of bio-ethanol, Tekno-economic and production utilization of bio-ethanol, so that there is clarity of information for entrepreneurs who are interested in the business of bio-ethanol.

REFERENCES

1. BPPT, Study Full Utilization Prospect Bioethanol and Biodiesel in Sector Transportation in Indonesia. 2005. 2. Balai Besar Teknologi Pati-BPPT, Tekno-Economic Feasibility Bio-ethanol As Material Alternative fuel Terbarukan, January 27, 2005. 3. Ministry of Energy and Mineral Resources, Blue Print National Energy Management 2005-2025, The National Think Energy Management, 2005. 4. Ir. Sutijastoto, MA, Energy Policy Mix, June 2005.

CULTIVATION OF CASSAVA (Budidaya Ubikayu)

MATERIALS AND EQUIPMENT
Materials
Seed varieties ubikayu Adira 1, Adira 4 and Local varieties, Hybrid seed corn, CP-1, fertilizer urea, TSP, KCl, Furadan 3G, insecticide Hopsin 500 cc, bamboo, plywood, spidol large, paint etc..
Tools
Hoe, plastic strap, meter, scales, etc. serrated sickle.
TECHNICAL GUIDELINES
Package technology

Table 1. Package technology degree in technology ubikayu Package technology
A = ubikayu monoculture, Var. Adira 1 Sulteng 1995/96
B = ubikayu monoculture, Var. Adira 4
C = Tumpangsari ubikayu Hybrid + corn
(1 + Adira yellow corn)
D = + Tumpangsari ubikayu Hybrid maize
(4 + Adira white corn)
E = How to farmers as a control
(Tumpangsari ubikayu maize + local)
*) The width of each package 1.0 ha

Implementation Procedures:
Processing land: that is implemented in a perfect dibajak twice
Raise the system:
ubikayu monoculture, is being conducted between tumpangsari + ubikayu corn, Package A and C use ubikayu varieties Adira 1, while package B and D use Adira 4; Package E Sulteng using local varieties. Hybrid maize varieties CP-1 (yellow) is used in the Package C and D, and E use package local maize varieties (white / yellow). Distance ubikayu monoculture planting 100 cm x 60 cm, whereas in the planting distance tumpangsari with 100 cm x 100 cm and planted with corn planting distance of 100 cm x 50 cm. 2 seeds planted seeds perlubang.
Fertilization system to monoculture ubikayu on packages A and B is 200 kg urea + TSP 150 kg + 150 kg KCl per ha. Tumpangsari on the package to C and D, with the measure ubikayu fostered 250 kg urea + 100 kg TSP + KCl 100 kg per ha of maize and 250 kg dosage 100 kg urea + TSP + KCl 50 kg per ha. While the package E (farmers) fostered only 100 kg urea per ha. How the manure on the corn plant that is half the entire urea added measure P and K are given after the plants grow, the rest are given at the age of 4 MST. Medium ubikayu third part urea plus half the entire P and K are given after the plants grow, the rest at the age of 2 months.
Pest control drill stem / shoots and corn cob are Furadan 3G 0.5 g per plant through the plant shoots
Control weeds and pembumbunan conducted on 3 MST, while the ubikayu if necessary can be done pembumbunan after corn harvest.
Harvest corn at the age of 90-100 HST, while ubikayu harvested at the age of 9-10 months after planting.
(Source : Indonesian agricultural portal)


BAHAN DAN PERALATAN
Bahan
Bibit ubikayu varietas Adira 1, Adira 4 dan varietas Lokal, Benih jagung Hibrida CP-1, pupuk urea, TSP, KCL, Furadan 3G, insektisida Hopsin 500 cc, bambu, triplek, spidol besar, cat dll.
Peralatan
Cangkul, tali plastik, meteran, timbangan, sabit bergerigi dll.

PEDOMAN TEKNIS
Paket teknologi

Tabel 1. Paket teknologi pada gelar teknologi ubikayu Paket teknologi

A = Monokultur ubikayu, Var. Adira 1
B = Monokultur ubikayu, Var. Adira 4
C = Tumpangsari ubikayu + jagung Hibrida
(Adira 1 + jagung kuning)
D = Tumpangsari ubikayu + jagung Hibrida
(Adira 4 + jagung putih)
E = Cara petani sebagai kontrol
(Tumpangsari ubikayu + jagung lokal)
*) Luas tiap paket 1,0 ha


Prosedur Pelaksanaan
•Pengolahan tanah : dilaksanakan secara sempurna yaitu dibajak dua kali
•Sistem bertanam : monokultur ubikayu, sedang tumpangsari dilakukan antara ubikayu + jagung, Paket A dan C menggunakan ubikayu varietas Adira 1, sedangkan untuk paket B dan D menggunakan Adira 4; Paket E menggunakan varietas lokal Sulteng. Varietas jagung Hibrida CP-1 (kuning) digunakan pada Paket C dan D, sedangkan paket E menggunakan varietas jagung lokal (putih/kuning). Jarak tanam ubikayu monokultur 100 cm x 60 cm, sedangkan pada tumpangsari dengan jarak tanam 100 cm x 100 cm dan jagung ditanam dengan jarak tanam 100 cm x 50 cm. Biji ditanam 2 biji perlubang.
•Pemupukan untuk sistem monokultur ubikayu pada paket A dan B adalah 200 kg urea + 150 kg TSP + 150 kg KCL per ha. Untuk tumpangsari pada paket C dan D, ubikayu dipupuk dengan takaran 250 kg urea + 100 kg TSP + 100 kg KCL per ha dan jagung dengan takaran 250 kg urea + 100 kg TSP + 50 kg KCL per ha. Sedangkan paket E (petani) hanya dipupuk 100 kg urea per ha. Cara pemberian pupuk pada tanaman jagung yaitu setengah bagian urea ditambah seluruh takaran P dan K diberikan setelah tanaman tumbuh, sisanya diberikan pada umur 4 MST. Sedang ubikayu sepertiga bagian urea ditambah setengah K dan seluruh P diberikan setelah tanaman tumbuh, sisanya pada umur 2 bulan.
•Pengendalian hama penggerek batang/pucuk dan tongkol jagung diberikan Furadan 3G 0,5 g per tanaman melalui pucuk tanaman
•Pengendalian gulma dan pembumbunan dilakukan pada 3 MST, sedangkan pada ubikayu bila perlu dapat dilakukan pembumbunan setelah panen jagung.
•Panen jagung pada umur 90-100 HST, sedangkan ubikayu dipanen pada umur 9-10 bulan setelah tanam.
(sumber : Portal Pertanian Indonesia)

TEKNOLOGI PROSES PRODUKSI BIO-ETHANOL (part 2)

Sumber : Indyah Nurdyastuti
1.PENDAHULUAN
Alkohol merupakan bahan kimia yang diproduksi dari bahan baku tanaman yang
mengandung pati seperti ubi kayu, ubi jalar, jagung, dan sagu biasanya disebut dengan bio-
ethanol. Ubi kayu, ubi jalar, dan jagung merupakan tanaman pangan yang biasa ditanam
rakyat hampir di seluruh wilayah Indonesia, sehingga jenis tanaman tersebut merupakan
tanaman yang potensial untuk dipertimbangkan sebagai sumber bahan baku pembuatan bio-
ethanol atau gasohol. Namun dari semua jenis tanaman tersebut, ubi kayu merupakan
tanaman yang setiap hektarnya paling tinggi dapat memproduksi ethanol.
Selain itu
pertimbangan pemakaian ubi kayu sebagai bahan baku proses produksi bio-ethanol juga
didasarkan pada pertimbangan ekonomi. Pertimbangan keekonomian pengadaan bahan
baku tersebut bukan saja meliputi harga produksi tanaman sebagai bahan baku, tetapi juga
meliputi biaya pengelolaan tanaman, biaya produksi pengadaan bahan baku, dan biaya
bahan baku untuk memproduksi setiap liter ethanol/bio-ethanol.
Secara umum ethanol/bio-ethanol dapat digunakan sebagai bahan baku industri
turunan alkohol, campuran untuk miras, bahan dasar industri farmasi, campuran bahan bakar
untuk kendaraan.
Mengingat pemanfaatan ethanol/bio-ethanol beraneka ragam, sehingga grade ethanol yang
dimanfaatkan harus berbeda sesuai dengan penggunaannya. Untuk ethanol/bio-ethanol yang
mempunyai grade 90-96,5% vol dapat digunakan pada industri, sedangkan ethanol/bio-
ethanol yang mempunyai grade 96-99,5% vol dapat digunakan sebagai campuran untuk
miras dan bahan dasar industri farmasi. Berlainan dengan besarnya grade ethanol/bio-
ethanol yang dimanfaatkan sebagai campuran bahan bakar untuk kendaraan yang harus
betul-betul kering dan anhydrous supaya tidak korosif, sehingga ethanol/bio-ethanol harus
mempunyai grade sebesar 99,5-100% vol. Perbedaan besarnya grade akan berpengaruh
terhadap proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air.
Mengacu dari penjelasan tersebut, disusunlah makalah yang berjudul “Teknologi Proses
Produksi Bio-Ethanol”

2.PROSES PRODUKSI BIO-ETHANOL
Produksi ethanol/bio-ethanol (alkohol) dengan bahan baku tanaman yang mengandung pati
atau karbohydrat, dilakukan melalui proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut
air. Konversi bahan baku tanaman yang mengandung pati atau karbohydrat dan tetes
menjadi bio-ethanol.
Glukosa dapat dibuat dari pati-patian, proses pembuatannya dapat
dibedakan berdasarkan zat pembantu yang dipergunakan, yaitu Hydrolisa asam
dan Hydrolisa enzyme. Berdasarkan kedua jenis hydrolisa tersebut, saat ini
hydrolisa enzyme lebih banyak dikembangkan, sedangkan hydrolisa asam
(misalnya dengan asam sulfat) kurang dapat berkembang, sehingga proses
pembuatan glukosa dari pati-patian sekarang ini dipergunakan dengan hydrolisa
enzyme. Dalam proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut air
dilakukan dengan penambahan air dan enzyme; kemudian dilakukan proses
peragian atau fermentasi gula menjadi ethanol dengan menambahkan yeast atau
ragi.
Selain ethanol/bio-ethanol dapat diproduksi dari bahan baku tanaman yang
mengandung pati atau karbohydrat, juga dapat diproduksi dari bahan tanaman
yang mengandung selulosa, namun dengan adanya lignin mengakibatkan proses
penggulaannya menjadi lebih sulit, sehingga pembuatan ethanol/bio-ethanol dari
selulosa tidak perlu direkomendasikan. Meskipun teknik produksi ethanol/bio-
ethanol merupakan teknik yang sudah lama diketahui, namun ethanol/bio-ethanol
untuk bahan bakar kendaraan memerlukan ethanol dengan karakteristik tertentu
yang memerlukan teknologi yang relatif baru di Indonesia antara lain mengenai
neraca energi (energy balance) dan efisiensi produksi, sehingga penelitian lebih
lanjut mengenai teknologi proses produksi ethanol masih perlu dilakukan.
Secara singkat teknologi proses produksi ethanol/bio-ethanol tersebut dapat
dibagi dalam tiga tahap, yaitu gelatinasi, sakharifikasi, dan fermentasi.
2.1.Proses Gelatinasi
Dalam proses gelatinasi, bahan baku ubi kayu, ubi jalar, atau jagung
dihancurkan dan dicampur air sehingga menjadi bubur, yang diperkirakan
mengandung pati 27-30 persen. Kemudian bubur pati tersebut dimasak atau
dipanaskan selama 2 jam sehingga berbentuk gel. Proses gelatinasi tersebut
dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu:
•Bubur pati dipanaskan sampai 130oC selama 30 menit, kemudian didinginkan sampai mencapai
temperature 95oC yang diperkirakan memerlukan waktu sekitar ¼ jam. Temperatur 95 oC tersebut
dipertahankan selama sekitar 1 ¼ jam, sehingga total waktu yang dibutuhkan mencapai 2 jam.
•Bubur pati ditambah enzyme termamyl dipanaskan langsung sampai mencapai temperatur 130 oC
selama 2 jam. Gelatinasi cara pertama, yaitu cara pemanasan bertahap mempunyai keuntungan,
yaitu pada suhu 95 oC aktifitas termamyl merupakan yang paling tinggi, sehingga mengakibatkan yeast
atau ragi cepat aktif. Pemanasan dengan suhu tinggi (130oC) pada cara pertama ini dimaksudkan untuk
memecah granula pati, sehingga lebih mudah terjadi kontak dengan air enzyme. Perlakuan pada suhu
tinggi tersebut juga dapat berfungsi untuk sterilisasi bahan, sehingga bahan
tersebut tidak mudah terkontaminasi.
Gelatinasi cara kedua, yaitu cara pemanasan langsung (gelatinasi dengan
enzyme termamyl) pada temperature 130oC menghasilkan hasil yang kurang baik,
karena mengurangi aktifitas yeast. Hal tersebut disebabkan gelatinasi dengan enzyme pada suhu 130oC akan terbentuk tri-phenyl-furane yang mempunyai sifat racun terhadap yeast. Gelatinasi pada suhu tinggi tersebut juga akan berpengaruh terhadap penurunan aktifitas termamyl, karena aktifitas termamyl akan semakin menurun setelah melewati suhu 95oC. Selain itu, tingginya temperature tersebut juga akan mengakibatkan half life dari termamyl semakin pendek, sebagai contoh pada temperature 93oC, half life dari termamyl adalah 1500 menit, sedangkan pada temperature 107oC, half life termamyl tersebut adalah 40 menit (Wasito, 1981). Hasil gelatinasi dari ke dua cara tersebut didinginkan sampai mencapai 55oC, kemudian ditambah SAN untuk proses sakharifikasi dan selanjutnya
difermentasikan dengan menggunakan yeast (ragi) Saccharomyzes ceraviseze.
2.2.Fermentasi
Proses fermentasi dimaksudkan untuk mengubah glukosa menjadi ethanol/bio-ethanol (alkohol) dengan menggunakan yeast. Alkohol yang diperoleh dari proses fermentasi ini, biasanya alkohol dengan kadar 8 sampai 10 persen volume. Sementara itu, bila fermentasi tersebut digunakan bahan baku gula molases), proses pembuatan ethanol dapat lebih cepat. Pembuatan ethanol dari molases tersebut juga mempunyai keuntungan lain, yaitu memerlukan bak fermentasi yang lebih kecil. Ethanol yang dihasilkan proses fermentasi tersebut perlu ditingkatkan kualitasnya dengan membersihkannya dari zat-zat yang tidak diperlukan. Alkohol yang dihasilkan dari proses fermentasi biasanya masih mengandung gas-
gas antara lain CO2 (yang ditimbulkan dari pengubahan glucose menjadi ethanol/bio-ethanol) dan aldehyde yang perlu dibersihkan. Gas CO2 pada hasil fermentasi tersebut biasanya mencapai 35 persen volume, sehingga untuk memperoleh ethanol/bio-ethanol yang berkualitas baik, ethanol/bio-ethanol
tersebut harus dibersihkan dari gas tersebut. Proses pembersihan (washing) CO2 dilakukan dengan menyaring ethanol/bio-ethanol yang terikat oleh CO2, sehingga dapat diperoleh ethanol/bio-ethanol yang bersih dari gas CO2). Kadar ethanol/bio-ethanol yang dihasilkan dari proses fermentasi, biasanya hanya mencapai 8 sampai 10 persen saja, sehingga untuk memperoleh ethanol yang berkadar alkohol 95 persen diperlukan proses lainnya, yaitu proses distilasi. Proses distilasi dilaksanakan melalui dua tingkat, yaitu tingkat pertama dengan beer column dan tingkat kedua dengan rectifying column. Definisi kadar alkohol atau ethanol/bio-ethanol dalam % (persen) volume adalah “volume ethanol pada temperatur
15oC yang terkandung dalam 100 satuan volume larutan ethanol pada temperatur tertentu (pengukuran).“ Berdasarkan BKS Alkohol Spiritus, standar temperatur pengukuran adalah 27,5oC dan
kadarnya 95,5% pada temperatur 27,5oC atau 96,2% pada temperatur 15oC (Wasito, 1981).
Pada umumnya hasil fermentasi adalah bio-ethanol atau alkohol yang mempunyai kemurnian sekitar 30 – 40% dan belum dpat dikategorikan sebagai fuel based ethanol. Agar dapat mencapai kemurnian diatas 95% , maka lakohol hasil fermentasi harus melalui proses destilasi.
2.3. Distilasi :
Sebagaimana disebutkan diatas, untuk memurnikan bioetanol menjadi
berkadar lebih dari 95% agar dapat dipergunakan sebagai bahan bakar, alkohol
hasil fermentasi yang mempunyai kemurnian sekitar 40% tadi harus melewati
proses destilasi untuk memisahkan alkohol dengan air dengan memperhitungkan
perbedaan titik didih kedua bahan tersebut yang kemudian diembunkan kembali.

yang dari bahan pati-patian dimulai dari konveyor, gelatinisasi, fermentasi,
destilasi sampai ke penyimpanan.
Untuk memperoleh bio-ethanol dengan kemurnian lebih tinggi dari 99,5%
atau yang umum disebut fuel based ethanol, masalah yang timbul adalah sulitnya
memisahkan hidrogen yang terikat dalam struktur kimia alkohol dengan cara
destilasi biasa, oleh karena itu untuk mendapatkan fuel grade ethanol
dilaksanakan pemurnian lebih lanjut dengan cara Azeotropic destilasi.

2.3 Biaya Produksi per Liter Bioetanol Berbahan Baku Ubi Kayu
Biaya produksi meliputi biaya investasi yang dihitung biaya bunga dan
pengembalian investasi, biaya operasi dan perawatan serta biaya bahan.
Biaya investasi fasilitas produksi bio-ethanol ditunjukkan pada Tabel 2.
Dengan kapasitas produksi yang sebesar 8000 lityer per hari, dan pabrik bekerja
selama 320 hari dalam 1 tahun, umur hidup alat 15 tahun, biaya operasi –
perawatan sebesar 1.5% (tidak termasuk bahan baku dan utilitas) dan bunga
bank 10 %, maka metoda perhitungan double decline diperoleh biaya investasi
dan pengembalian sebesar Rp. 972 per liter bio-ethanol.
Tabel 1 menunjukkan bahwa untuk mengkonversi ubi kayu menjadi 1 liter bio-
ethanol dibutuhkan sekitar 6,5 kg ubi kayu, sehingga apabila harga ubi kayu
sebesar Rp 180 per kg (B2TP, 2005) akan dibutuhkan biaya ubi kayu sebesar Rp
1.384,5. Selain ubi kayu, pada konversi bahan baku tanaman yang mengandung
pati atau karbohydrat menjadi bio-ethonal dibutuhkan bahan pembantu proses
pembuatan glukosa dan bahan pembantu proses peragian atau fermentasi gula
menjadi ethanol yang jenis, konsumsi ditambah dengan biaya investasi serta operasi-
perawatan adalah merupakan merupakan biaya produksi per liter bio-ethanol.

KENDALA DAN UPAYA PENGEMBANGAN PRODUKSI BIO-ETHANOL
Produksi ethanol/bio-ethanol harus mempertimbangkan keekonomiannya dari dua
sisi kepentingan, yaitu sisi produsen ethanol/bio-ethanol yang memerlukan bahan
baku produksi tanaman dengan harga rendah, dan dari segi petani penghasil
bahan baku yang menginginkan produksi tanamannya dibeli dengan harga tinggi
dan biaya produksi paling rendah. Hal tersebut disebabkan nilai produksi tanaman
adalah sebagai biaya pengeluaran untuk pembelian bahan baku bagi produsen
ethanol/bio-ethanol. Oleh karena itu, keekonomian program pemanfaatan
ethanol/bio-ethanol untuk bahan bakar kendaraan bukan saja ditentukan oleh
harga bahan bakar premium saja, tetapi ditentukan pula oleh harga bahan baku
pembuatan ethanol/bio-ethanol dalam hal ini produksi tanaman.
3.1 Kendala Pengembangan Produksi Bio-Ethanol
Dalam memenuhi program pemanfaatan ethanol/bio-ethanol untuk bahan bakar
kendaraan, pemerintah telah membuat road map teknologi bio-ethanol, yaitu
pada periode tahun 2005-2010 dapat memanfaatkan bio-ethanol sebesar 2% dari
konsumsi premium (0.43 juta kL), kemudian pada periode tahun 2011-2015,
persentase pemanfaatan bio-ethanol ditingkatkan menjadi 3% dari konsumsi
premium (1.0 juta kL), dan selanjutnya pada periode tahun 2016-2025,
persentase pemanfaatan bio-ethanol ditingkatkan menjadi 5% dari konsumsi
premium (2.8 juta kL). Namun untuk merealisasikan road map teknologi bio-
ethanol harus melibatkan banyak pihak baik dari sisi Pemerintah maupun Swasta.
Mengingat sampai saat ini belum ada sinergi yang diwujudkan dalam satu
dokumen rencana strategis yang komprehensif dan terpadu, sehingga akan timbul
beberapa kendala yang harus diatasi. Beberapa kendala tersebut, meliputi:
• Rencana pengembangan lahan untuk tanaman penghasil bahan baku bio-
ethanol yang dibuat oleh Departemen Pertanian dan Departemen
Kehutanan belum terkait langsung dengan rencana pengembangan bio-
ethanol di sektor energi;
• Rencana Pemerintah dalam pengembangan energi dan instrumen
kebijakan yang diperlukan dalam pengembangan bio-ethanol belum terkait
langsung dengan rencana dari para pihak pelaku bisnis bio-ethanol dan
pengelola lahan pertanian yang sangat luas untuk menghasilkan bahan
baku; dan
• Ketidakpastian resiko investasi dalam komersialisasi pengembangan bio-
ethanol dan belum terbentuknya rantai tata niaga bio-ethanol.
Agar kendala tersebut dapat diatasi harus didukung adanya kebijakan Pemerintah
mengenai pertanian dan kehutanan yang terkait dengan peruntukan lahan,
kebijakan insentif bagi pengembangan bio-ethanol, tekno-ekonomi produksi dan
pemanfaatan bio-ethanol, sehingga ada kejelasan informasi bagi pengusaha yang
tertarik dalam bisnis bio-ethanol.
3.2.Upaya Pengembangan Bio-Ethanol
Dalam upaya pengembangan bio-ethanol diperlukan adanya beberapa langka
yang harus dilakukan, yaitu:
• Menyusun agenda bersama untuk mendapatkan konsensus terhadap
program yang komprehensif dan terpadu agar supaya memberikan hasil
yang konkret dan maksimal, antara lain melalui penetapan sasaran dan
upaya pencapaiannya untuk produksi, distribusi dan pemakaian bio-ethanol
serta penjabaran agenda dan program implementasi yang konkret.
• Melakukan inventarisasi dan evaluasi secara rinci berbagai peluang dan
tantangan untuk investasi bio-ethanol, khususnya berbagai insentif yang
diperlukan
• Membangun rantai tata niaga bio-ethanol secara bertahap yang difasilitasi
oleh Pemerintah
• Menyatukan semua rencana pengembangan bio-ethanol dari berbagai pihak
terkait dalam suatu ”Blueprint Pengembangan Bio-fuel” yang dapat
dijadikan pegangan bagi para stakeholder.
3.3 Komponen Rantai Tata Niaga Bio-Ethanol
Komponen rantai tata niaga bio-ethanol dimulai dari pengadaan bahan baku,
proses produksi bio-ethanol anhydrous, pencampuran bio-ethanol dengan
premium hingga ke pemasaran.
Dengan adanya peraturan yang baik, konsisten, dan mendukung yang dapat
dijadikan pegangan bagi para stakeholder akan dapat mendorong berjalannya
tata niaga bio-ethanol.
Tata niaga bio-ethanol dapat berjalan sesuai yang
diharapkan apabila ada kejelasan potensi pasar bio-ethanol. Potensi pasar bio-
ethanol dapat diperkirakan berdasarkan perkiraan kebutuhan bio-ethanol yang
disepakati oleh semua pihak yang terkait dan dituangkan dalam road map
teknologi bio-ethanol, sehingga mendorong minat pengusaha dalam mengembangkan
produksi bio-ethanol di Indonesia.

4. KESIMPULAN
1. Alkohol/bio-ethanol dapat diproduksi dari tanaman yang mengandung pati atau
karbohydrat, dilakukan melalui proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa) larut
air. Proses pembuatan glukosa dibedakan berdasarkan zat pembantu yang dipergunakan,
yaitu Hydrolisa asam dan Hydrolisa enzyme. Selanjutnya dilakukan proses peragian atau
fermentasi gula menjadi ethanol dengan menambahkan yeast atau ragi.
2. Keekonomian program pemanfaatan ethanol/bio-ethanol untuk bahan bakar kendaraan
bukan saja ditentukan oleh harga bahan bakar premium saja, tetapi ditentukan pula oleh
harga bahan baku pembuatan ethanol/bio-ethanol, oleh karenanya produksi ethanol/bio-
ethanol harus mempertimbangkan keekonomiannya dari dua sisi kepentingan, yaitu sisi
produsen ethanol/bio-ethanol dan dari segi petani penghasil bahan baku.
3. Sampai saat ini belum ada sinergi yang diwujudkan dalam satu dokumen rencana
strategis yang komprehensif dan terpadu, sehingga akan timbul beberapa kendala yang
harus diselesaikan. Namun agar kendala tersebut dapat diatasi harus didukung adanya
kebijakan Pemerintah mengenai pertanian dan kehutanan yang terkait dengan peruntukan
lahan, kebijakan insentif bagi pengembangan bio-ethanol, tekno-ekonomi produksi dan
pemanfaatan bio-ethanol, sehingga ada kejelasan informasi bagi pengusaha yang tertarik
dalam bisnis bio-ethanol.
DAFTAR PUSTAKA
1. BPPT, Kajian Lengkap Prospek Pemanfaatan Biodiesel Dan Bioethanol Pada Sektor
Transportasi Di Indonesia. 2005.
2. Balai Besar Teknologi Pati-BPPT, Kelayakan Tekno-Ekonomi Bio-Ethanol Sebagai Bahan
Bakar Alternatif Terbarukan, 27 Januari 2005.
3. Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, Blue Print Pengelolaan Energi Nasional
2005-2025, Pola Pikir Pengelolaan Energi Nasional, 2005.
4. Ir. Sutijastoto, MA, Kebijakan Energi Mix, Juni 2005.

TECHNOLOGY PROCESS PRODUCTION BIO-ETHANOL

Gasoline is n iportant liquid fuels for transportation. Due high domestic demand ofgasoline, Government of Indonesia plans to reduce the utilization of gasoline troughenergy diversification. For substitution of gasoline, there are several kind of energyalternatives such as Compressed Natural Gas (CNG), gasoline derived from Coalliquefaction, and alcohol.Alcohol is a material produced from starches plant such as casava, sweet potato,corn, and sago, called by bio-ethanol. These plants commonly plant by people in allareas of Indonesia. Bio-ethanol development for vehicle fuel will reduce dependenlyon refined product that its price is currently increasing, and will support economic ofpeople in ruralarea.This paper will present production process of bio-ethanol from starch or molasses. (sumber : Indyah Nurdyastuti)