Rendemen Bensin Naik 200% (5 kg singkong segar untuk membuat seliter bioetanol)

 Nama : Susan Ratnaningrum

Kelas : XI AP 1

Rendemen Bensin Naik 200% (5 kg singkong segar untuk membuat seliter bioetanol)

 

Hanya perlu 2,5 kg singkong segar untuk membuat seliter bioetanol berkadar 95%. Lazimnya membutuhkan 6 kg.

 

Produsen bioenergi di Tapanuli Utara, Provinsi Sumatera Utara, Dr Dudi Djuhdia Sastraatmadja, membuktikan bahwa satu liter bioetanol berasal dari 2,5 kg singkong. Dudi memanfaatkan singkong utuh, tanpa kupas. Artinya kulit luar yang berwarna cokelat ia sertakan dalam proses produksi itu. Menurut Laboratorium Fakultas Peternakan Universitas Diponegoro, kulit singkong mengandung 10,59% serat. Serat itu memang dapat diolah menjadi bioetanol.

Dudi mencacah singkong tanpa kupas itu-setelah mencuci bersih-dan menghancurkan seukuran tepung berukuran 80 mesh-dengan ukuran partikel kira-kira 0,177 mm. Lantas ia menambahkan 200% air bersih, dan 5% enzim aerobik.   Enzim aerobik hasil temuan Dudi berbahan herbal. Sayang, ia menolak menyebutkan herbal-herbal penyusun enzim itu.

Lebih ringkas

Enzim berbentuk cair atau serbuk itu tahan simpan bertahun-tahun dan mampu menggantikan peran enzim yang diproduksi ragi Saccharomyces sp. "Peran enzim aerobik untuk mengubah selulosa, hemiselulosa, atau karbohidrat menjadi glukosa,” tutur pria doktor Biokimia Terapan alumnus Hokkaido University, Jepang, itu. Jika menggunakan molase sebagai bahan baku, tahap aerobik tidak lagi diperlukan.

Dudi mengatakan bahwa dengan enzim itu produksi bioetanol tak perlu fermentasi dengan ragi (lihat ilustrasi: Bioetanol 60 Jam). “Membuat bioetanol menggunakan ragi itu masa lalu,” kata Dudi. Ayah tiga anak itu lantas memanaskan larutan pada suhu 60^oC selama 4 jam sambil mengaduk. Pemasakan bertujuan untuk menguraikan komponen serat pada selulosa.

Langkah berikutnya adalah menurunkan suhu hingga 40^oC, tetap sambil mengaduk. Ia memindahkan larutan itu ke sebuah wadah berbahan baku nonlogam, menambahkan 5% enzim buatan yang bersifat anaerobik, dan menutup wadah itu rapat-rapat. Ia mendiamkan sampai gelembung habis, paling lama dalam 48 jam. Gelembung itu adalah gas karbondioksida, yang merupakan hasil sampingan metabolisme anaerob. Bedanya, fermentasi dengan enzim buatan Dudi tidak melibatkan mikroba hidup.

Inilah proses fermentasi yang berlangsung selama 48 jam. Dalam proses produksi bioetanol, fermentasi berperan untuk mengubah glukosa menjadi etanol. Enzim tiruan itu ternyata lebih baik ketimbang ragi. Dalam 31-55 jam, terbentuk campuran etanol 25-40% dan air. Bandingkan dengan proses fermentasi yang hanya menghasilkan campuran air dan etanol berkadar maksimal 18% dalam 60-66 jam.

Hasil fermentasi dengan enzim buatan itu berupa dua lapisan, yakni air di bagian bawah dan bioetanol di bagian atas. Bobot jenis air lebih besar, yakni 1 g/cm³; etanol, 0,8 g/cm³. Setelah itu barulah ia menyuling pada suhu 79-81⁰C, Dudi memperoleh bioetanol berkadar 95%. Rendemen yang mencapai 40% itu fantastis. Artinya untuk membuat 1 liter bioetanol ia hanya memerlukan 2,5 kg singkong. Itu terjadi peningkatan rendemen hingga 240%. Menurut Dudi teknologi enzim buatan itu memungkinkan diterapkan pada bahan bioetanol lain seperti sorgum atau molase.

Dudi bukan hanya sekali-dua kali melakukan produksi bioetanol dengan enzim bikinannya sendiri. Hingga pertengahan April 2012, ia puluhan kali membuat bioetanol dengan teknik itu. Pemanfaatannya untuk memasok industri di Sumatera. Selain produktivitas meningkat, masa produksi sejak pemarutan hingga usai juga lebih singkat, hanya 60 jam. Teknologi sebelumnya yang menerapkan proses fermentasi  dengan ragi memerlukan waktu total hingga 96 jam alias 4 hari.

Racun

Apa alasan Dudi meninggalkan fermentasi dengan ragi? Menurut Dudi dalam fermentasi ragi terjadi penguraian molekul glukosa menjadi bahan berenergi tinggi dalam bentuk ion hidrogen dan karbondioksida. Molekul glukosa kehilangan energi dan 1 atom hidrogen, sehingga berubah menjadi produk samping, yakni asetaldehida yang sangat beracun. Kehadiran asetaldehida membahayakan kehidupan sel ragi sehingga sel mengubah zat itu menjadi alkohol.

Sejatinya, alkohol pun masih mengancam kehidupan sel ragi. “Itu alasan mengapa kadar etanol hasil fermentasi ragi hanya berkisar belasan persen,” ungkap ahli bioenergi dari Departemen Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung, Dr Tatang Soerawidjaja. Jika kadar alkohol terlalu tinggi, sel ragi mati. Menurut Tatang, sebenarnya sel ragi melakukan fermentasi karena terpaksa. Jika boleh memilih, pasti sel ragi akan memilih lingkungan beroksigen.

Pada akhir proses, metabolisme anaerobik hanya menghasilkan dua molekul energi, berbentuk 2 molekul ATP (adenosina trifosfat). Bandingkan dengan metabolisme aerobik yang menghasilkan hingga 32 molekul ATP. Namun, metabolisme aerobik sel ragi tidak memberikan hasil yang bermanfaat bagi manusia. Itu berarti ragi dalam fermentasi berjasa sekaligus merugikan.

Ragi berjasa karena ragi mengubah glukosa menjadi etanol, tapi merugikan karena sel ragi membatasi kadar etanol yang dihasilkan. Jika demikian, “Hilangkan saja raginya,” kata Dudi. Itulah sebabnya, Dudi berupaya meniadakan fermentasi dengan ragi dalam proses produksi bioetanol. Ia lantas meriset selama 8 bulan hingga menemukan enzim pengganti fermentasi.

Ahli bioetanol dari Pusat Surfaktan dan Bioenergi Institut Pertanian Bogor, Roy Hendroko, mengatakan, “Jika benar ada penemuan tersebut, hal itu menjadi terobosan.” Selama ini, penelitian untuk mempercepat fermentasi masih skala riset yang belum bisa diterapkan di lapang. Sedangkan Dr Tatang menyangsikan inovasi Dudi sebelum menyaksikan dengan mata kepala sendiri. (Argohartono Arie Raharjo)

Keterangan Foto :

1. Bioetanol 99,5% jernih seperti air
2. Selulosa dari serbuk gergaji bisa menjadi bioetanol
3. Dr Dudi Djuhdia Sastraatmadja: Fermentasi dengan ragi itu masa lalu

Posted in: