SOLUSI AKTERNATIF BAHAN BAKAR

01.19 |

SOLUSI ALTERNATIF

Menipisnya Cadangan Minyak Bumi, Kenaikan Harga Harus Diterima

Konsumsi minyak global sebesar 1,2 juta barel per hari, cadangan minyak di dunia berkurang dengan sangat cepat. Bahkan, produksi minyak dunia telah mencapai puncaknya pada tahun 2005 dan sejak saat itu tidak ada lagi peningkatan yang melebihi produksi maksimal tersebut.

Jika minyak dan bahan bakar fosil lainnya habis, maka akan ada banyak hal yang akan berubah, bagi manusia di seluruh dunia. Kita akan kehilangan sumber energi yang menghasilkan hampir 70% listrik dunia, pestisida dan pupuk yang penting untuk pertanian, plastik yang menjadi bahan baku berbagai benda mulai dari mainan, bungkus makanan, sampai pesawat terbang, dan juga berbagai bahan kimia yang membentuk dunia modern kita seperti obat-obatan, bahan pengawet, pewarna yang sebagian besar dibuat dari minyak dan batu bara. Bahan bakar fosil telah menjadi bagian yang tidak terpisahkan bagi manusia, lebih dari sebagai sumber energi. Habisnya bahan bakar fosil akan menjadi bencana bagi manusia. Karena selama ini bahan bakar fosil telah menyebabkan, dan mendukung pertumbuhan manusia dari kurang dari 1 miliar ke 7 miliar dalam 200 tahun.

Sehingga jika bahan bakar fosil mendadak hilang, maka hilanglah pilar yang menopang populasi manusia selama 200 tahun, dan akibatnya adalah bencana. Habisnya bahan bakar fosil adalah sesuatu yang tidak terhindar, karena mereka adalah sumber daya alam yang terbatas.

Apakah akan habis dalam 20 tahun, 50 tahun, atau 100 tahun, pada akhirnya bahan bakar fosil akan habis. Ketika mereka habis, akibatnya adalah bencana bagi manusia di seluruh dunia.

Habisnya bahan bakar fosil adalah sesuatu yang pasti, namun bencana yang terjadi akibatnya dapat dihindari. Caranya adalah dengan mengurangi ketergantungan kita terhadap minyak bumi, Kita bisa mendukung penggunaan energi alternatif untuk listrik dan mesin-mesin kita seperti energi air, matahari, angin, dan panas bumi.

BAHAN BAKAR DARI BUNGA MATAHARI

Banyak pihak yang berharap, bahan bakar yang saat ini masih mengandalkan energi fosil, dapat diganti dengan mengandalkan energi hijau, energi yang ramah lingkungan. Sebagai tumbuhan yang bisa menghasilkan energi, bunga misalnya, dapat menjadi salah satu dari sekian solusi untuk bisa menyelesaikan masalah cadangan energi di beberapa belahan dunia, termasuk Indonesia. Gerangan apakah bunga yang “ajaib” itu?

Tanaman hias hanya salah satu dari beberapa manfaatnya. Bentuknya yang unik, dengan kepala bunganya yang besar, lalu warna kuningnya yang tampak cerah, tentu akan mempercantik panorama alam di lingkungan Anda. Di balik keindahannya, bunga ini ternyata menyimpan potensi energi yang ramah lingkungan. Ya, bunga Matahari namanya.

Bunga yang berwarna khas kuning ini, memiliki biji yang mengandung minyak. Bijinya memang tipis. Meski begitu, biji tersebut memiliki kandungan minyak 48 sampai 52 persen. Untuk bisa menghasilkan minyak sebanyak satu liter, dibutuhkan 60 tandan bunga majemuk. Beberapa penelitian juga mencatat, biji bunga matahari juga bisa diolah sehingga menjadi biosolar.

Dengan memiliki kandungan tersebut, wajar jika bunga yang memiliki nama latin Helianthus Annuus, ini banyak dimanfaatkan sebagai sumber minyak, baik untuk kebutuhan pangan maupun industri. Biji bunga tersebut, jika diproses dengan pengepresan dingin, maka dapat digunakan untuk salad, minyak masak dan mentega. Jika dilakukan dengan pengepresan panas, sebagian besarnya itu bisa digunakan untuk industri cat, plastik, sabun, detergen, dan ajuvan pestisida.

Biji tersebut dikupas dengan alat pengupas sebelum dipres. Lalu, biji itu dipanaskan dalam suhu 180-240 derajat fahreint. Kemudian, dipres secara mekanik dengan menggunakan expeller. Proses tersebut dapat memisahkan setengah kandungan minyak, lalu ditempatkan dalam proses larutan ekstraksi untuk memisahkan sisa minyak melalui pencucian secara kimia.

Minyak biji bunga matahari merupakan trigliserida yang tersusun atas asam lemak dan gliserol yang memiliki rantai karbon panjang. Sedangkan asam lemaknya, dapat di-alkoholisis dengan alkohol yang memiliki berat molekul rendah. Permasalahan yang muncul kini bagaimana memperoleh yield yang baik, dari alkoholisis minyak biji bunga matahari dengan metanol, dengan katalisis Natrium Hidroksida (NaOH) untuk menghasilkan metil ester sebagai bahan bakar alternatif.

Metil ester yang dihasilkan itulah yang diharapkan dapat menjadi bahan bakar alternatif. Dengan begitu, ada harapan minyak bumi dapat digantikan dengan bahan bakar yang dapat diperbaharui dan lebih ramah lingkungan. Biji bunga matahari ini juga mengandung 45 sampai 50 persen lipid, sehingga, hal itu memungkinkan untuk dijadikan sebagai sumber energi biodiesel. Asap hasil pembakaran dari metil ester ini bersih dan tidak menghasilkan emisi sulfur dioksida.

Metil ester adalah bahan kimia dasar turunan dari minyak dan lemak. Metil ester ini diproduksi dengan proses alkoholisis, di mana minyak atau lemak itu direaksikan dengan methanol atau biasa disebut dengan metanolisis. Proses metanolisis minyak atau lemak akan menghasilkan metil ester dan gliserol dengan memecahkan trigliserida. Sebagaimana diketahui, alkoholisis adalah reaksi suatu asam karboksilat dengan alkohol untuk membentuk suatu ester.

Wujud metil ester ini berupa cairan berwarna yang mudah larut dalam alkohol tapi tidak larut dalam air. Metil ester juga biasanya digunakan sebagai pembasah, campuran pelumas dan pelindung. Sedangkan gliserol, itu adalah cairan yang tidak berbau, tidak berwarna, hidroskopis, larut dalam air dan alkohol, tapi tidak larut dalam eter, benzene, dan kloroform.

Dalam sebuah penelitian, minyak bunga matahari secara 100 persen pernah digunakan untuk kendaraan traktor, sebagai pengganti bahan bakar diesel. Dan ternyata, bunga matahari memiliki viskositas 14 persen lebih tinggi ketimbang bahan bakar diesel pada 37 derajat celcius. Mesin atau motor dapat menggunakan minyak biji bunga matahari karena sama dengan mesin diesel, tapi, oksidasi minyak bunga matahari itu menyebabkan getah berat atau deposit lilin menempel pada peralatan tes.

Untuk diketahui, bunga matahari merupakan produk makanan yang penting bagi manusia karena memiliki kandungan energi yang tinggi. Bahan nabatinya sampai 86 persen. Beberapa penelitian mencatat, hampir 12,6 persen produksi minyak nabati di dunia dipenuhi dari bunga matahari.

Minyak yang dihasilkan dari biji bunga matahari, itu kemudian diekspor sebagai minyak mentah, atau dimurnikan untuk konsumsi lokal. Proses penjernihan, termasuk proses degumming, yakni dengan menambah air panas dan dikombinasikan dengan centrifuge. Minyak itu kemudian dicuci dan diharumkan dengan proses pemanasan atau pendinginan dan penyaringan akhir, yang tidak membutuhkan hidrogensi.

Sebagai tumbuhan yang ditanam di tanah yang hangat, bunga Matahari harus berada di suasana yang cerah. Daerah-daerah yang beriklim subtropis, tentunya menjadi tempat favorit bagi tumbuhan ini. Namun, di beberapa negara di Eropa, bunga ini hanya bisa ditanam pada musim semi sampai musim gugur. Bahkan, tanaman ini juga menghindari frost. Tumbuhan jenis ini memang seharusnya ditanam di dataran tinggi. Jika ditanam di situ, daerah-daerah tropika misalnya, bunga Matahari akan tumbuh dengan baik.

Tanaman yang kerapatannya mulai 6000 sampai 7000 tanaman per hektar, ini merupakan tumbuhan yang berasal dari suku kenikir-nikiran (Asteraceae). Diameter kepala bunganya bisa mencapai 30 cm.

Bunga Matahari, termasuk dalam kategori majemuk. Tumbuhnya tanaman ini terdiri dari ratusan bahkan ribuan bunga kecil pada satu bongkol. Seperti namanya, bunga ini selalu menghadap ke arah datangnya sinar matahari. Sifat ini biasa disebut heliotropisme. Tournesol, yang berarti pengelana Matahari, adalah sebutan orang Perancis untuk bunga ini.Umar Mukhtar

Membuat Bioetanol dari Singkong

Negara-negara maju telah mengembangkan energi alternatif yang dapat menggantikan peranan minyak bumi dan sumber bahan alam (terutama galian) yang berfungsi sebagai bahan bakar. Cadangan minyak bumi yang semakin menipis karena peningkatan kebutuhan serta jumlah penduduk dunia yang bombastis adalah faktor pendorong giatnya ilmuwan dalam mencari sumber energi baru yang dapat diperbaharui, murah dan aman bagi lingkungan (terutama yang berasal dari nabati).

Beberapa bahan bakar alternatif yang popular adalah biodiesel, biogas, biofuel, hydrogen dan energi nuklir. Biofuel adalah salah satu turunan dari biomassa. Biofuel merupakan bahan bakar yang berasal dari tumbuhan atau hewan, biasanya dari pertanian, sisa padatan juga hasil hutan.
Coba kita lihat biofuel, khususnya etanol. Melalui proses sakarifikasi (pemecahan gula komplek menjadi gula sederhana), fermentasi, dan distilasi, tanaman-tanaman seperti Jagung, Tebu dan Singkong dapat dikonversi menjadi bahan bakar.
Kebetulan beberapa waktu yang lalu menemukan cara pembuatan etanol dari singkong yang diterapkan oleh Bapak Tatang H Soerawidjaja. Pengolahan berikut ini berkapasitas 10 liter per hari :

1. Kupas 125 kg singkong segar, semua jenis dapal dimanfaatkan. Bersihkan dan cacah berukuran kecil-kecil.
2. Keringkan singkong yang telah dicacah hingga kadar air maksimal 16%. Persis singkong yang dikeringkan menjadi gaplek. Tujuannya agar lebih awet sehingga produsen dapat menyimpan sebagai cadangan bahan baku
3. Masukkan 25 kg gaplek ke dalam tangki stainles berkapasitas 120 liter, lalu tambahkan air hingga mencapai volume 100 liter. Panaskan gaplek hingga 100″C selama 0,5 jam. Aduk rebusan gaplek sampai menjadi bubur dan mengental.
4. Dinginkan bubur gaplek, lalu masukkan ke dalam langki sakarifikasi. Sakarifikasi adalah proses penguraian pati menjadi glukosa. Setelah dingin, masukkan cendawan Aspergillus yang akan memecah pati menjadi glukosa. Untuk menguraikan 100 liter bubur pati singkong. perlu 10 liter larutan cendawan Aspergillus atau 10% dari total bubur. Konsentrasi cendawan mencapai 100-juta sel/ml. Sebclum digunakan, Aspergilhis dikuhurkan pada bubur gaplek yang telah dimasak tadi agar adaptif dengan sifat kimia bubur gaplek. Cendawan berkembang biak dan bekerja mengurai pati
5. Dua jam kemudian, bubur gaplek berubah menjadi 2 lapisan: air dan endapan gula. Aduk kembali pati yang sudah menjadi gula itu, lalu masukkan ke dalam tangki fermentasi. Namun, sebelum difermentasi pastikan kadar gula larutan pati maksimal 17—18%. Itu adalah kadar gula maksimum yang disukai bakteri Saccharomyces unluk hidup dan bekerja mengurai gula menjadi alkohol. Jika kadar gula lebth tinggi, tambahkan air hingga mencapai kadar yang diinginkan. Bila sebaliknya, tambahkan larutan gula pasir agar mencapai kadar gula maksimum.
6. Tutup rapat tangki fermentasi untuk mencegah kontaminasi dan Saccharomyces bekerja mengurai glukosa lebih optimal. Fermentasi berlangsung anaerob alias tidak membutuhkan oksigen. Agar fermentasi optimal, jaga suhu pada 28—32″C dan pH 4,5—5,5.
7. Setelah 2—3 hari, larutan pati berubah menjadi 3 lapisan. Lapisan terbawah berupa endapan protein. Di atasnya air, dan etanol. Hasil fermentasi itu disebut bir yang mengandung 6—12% etanol
8. Sedot larutan etanol dengan selang plastik melalui kertas saring berukuran 1 mikron untuk menyaring endapan protein.
9. Meski telah disaring, etanol masih bercampurair. Untuk memisahkannya, lakukan destilasi atau penyulingan. Panaskan campuran air dan etanol pada suhu 78″C atau setara titik didih etanol. Pada suhu itu etanol lebih dulu menguap ketimbang air yang bertitik didih 100°C. Uap etanol dialirkan melalui pipa yang terendam air sehingga terkondensasi dan kembali menjadi etanol cair.
10. Hasil penyulingan berupa 95% etanol dan tidak dapat larut dalam bensin. Agar larul, diperlukan etanol berkadar 99% atau disebut etanol kering. Oleh sebab itu, perlu destilasi absorbent. Etanol 95% itu dipanaskan 100″C. Pada suhu ilu, etanol dan air menguap. Uap keduanya kemudian dilewatkan ke dalam pipa yang dindingnya berlapis zeolit atau pati. Zeolit akan menyerap kadar air tersisa hingga diperoleh etanol 99% yang siap dieampur denganbensin. Sepuluh liter etanol 99%, membutuhkan 120— 130 liter bir yang dihasilkan dari 25 kg gaplek

BAHAN BAKAR DARI ECENG GONDOK

Eceng gondok (EG) atau Eichhornia crassipes adalah gulma (penggangu) bagi daerah-daerah perairan. Pendayagunaan Eceng gondok pada saat ini baru sebatas pembuatan kerajinan. Pernah diadakan penelitian untuk pendayagunaan eceng gondok ini sebagai bahan baku kertas. Memang bisa, kertas yang dihasilkan bagus, tetapi proses pembuatan dari eceng gondok menjadi kertas membutuhkan biaya yang tidak sedikit sehingga nilai ekonomismya tidak ada.
Saat ini eceng gondok telah dibudidayakan untuk membuat biogas. Hasil dari biogas ini sangat membantu di pedesaan sebagai bahan bakar dan listrik.
Metode ini saat ini dilakukan oleh PT Indonesia Power (PTIP) di waduk saguling.

Proses Pembuatan

Pertama, EG dicacah kecil. Sekitar 1 CM. Lalu dimasukkan ke dalam drum modifikasi. Lalu tambahkan air. Takarannya 1:1. Setelah dirasa cukup, diamkan selama seminggu. Setelah itu, buka kran yang ada di atas drum modifikasi untuk mengeluarkan oksigen. Setelah dirasa cukup, untuk mengetes apakah ada gas atau tidak, silahkan nyalakan korek api di dekat kran. Jika menyala, segera salurkan gas tersebut ke plastik/drum penampung gas. Dari penampung gas inilah, gas dapat disalurkan ke kompor. Setelah itu, kita siap untuk memasak. Untuk menambah kekuatan semburan gas, dapat diletakkan batu/kayu diatas penampung gas untuk menekannya. Besaran gas tergantung dari seberapa besar jumlah EG yang kita masukkan. Sebagai gambaran eceng gongok seberat 200 kilo dapat menghasilkan biogas cukup untuk seminggu, dengan pemakaian 1,5 jam per hari. Biogas ini sama sekali tidak menimbulkan efek samping, seperti bau, dll. Bahkan kebocoran gas seperti lazimnya terjadi pada elpiji produk Pertamina sangat kecil kemungkinannya terjadi. Ringkasnya apa yang ada di alam benar-benar tidak ada yang mubazir.

BAHAN BAKAR DARI AMPAS KOPI

Pertumbuhan penduduk yang pesat menyebabkan kebutuhan bahan bakar meningkat. Biodiesel dari Ampas Kopidapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif yang diperoleh melaluiproses ekstraksi, esterifikasi kemudian transesterifikasi dengan katalis KOH. Tujuan percobaan ini mengetahui hasil dan kualitas biodiesel terhadap penambahan variabel KOH. Prosedur pembuatan biodiesel yang pertama yaitu memisahkan minyak dari 100 gr ampas kopi dengan melakukan ekstraksi soxhlet menggunakan pelarut n-hexane sebanyak 300 gr (1:3) pada 70⁰C, kemudian dipisahkan dengan melakukan destilasi pada 70^oC. Prosedur kedua yaitu melakukan Esterifikasi terhadap minyak untuk mengurangi kadar FFA menggunakan katalis Asam Sulfat (H2SO4) pekat 1% dari berat minyak. Melanjutkan dengan proses Transesterifikasi menggunakan katalis basa (KOH) dengan variabel 0,5%; 1,5%; dan 2,5% dari berat minyak. Biodiesel yang dihasilkan dicuci dengan air 50^oC dan diaerasi dengan aerator. Prosedur terakhir yaitu melakukan analisa viskositas, densitas, pour point, dan flash point. Hasil percobaan ini didapatkan biodiesel sesuai SNI 04- 7582-2006 dengan nilai masing-masing variabel untuk viskositas sebesar 5,153; 5,276; 5,891 cSt, densitas 0,857; 0,864; 0,873 gr/ml, flash point 191; 159; 117 oC, dan pour point 7; 2; 1 oC. Semakin besar variabel penambahan KOH semakin banyak biodiesel serta hasil samping berupa gliserin.

BAHAN BAKAR DARI BIJI ALPUKAT

Tiga mahasiswa D-3 Teknik Kimia Universitas Diponegoro (Undip), Esthu Nurhikmayati, Tyas Surya dan Hana Tris. Ketiganya menggabungkan ide cemerlang untuk mengkonversikan limbah biji buah alpukat dengan proses transesterifikasi menjadi biodiesel.

Proses transesterifikasi ini artinya dengan menambahkan basa kuat seperti NaOH ke dalam minyak mentah dari biji alpukat. Menurut penelitian ketiganya, biji alpukat memiliki kandungan trigliserida yang menjadi komponen utama dari biodiesel.
Selain itu, biji buah alpukat lebih ekonomis dibandingkan dengan biji buah jarak yang juga memiliki kandungan trigliserida yang masih lebih rendah.