ENERGI BIOMASSA

1. ENERGI BIOMASSA • Biomassa merujuk pada bahan biologis yang hidup atau baru mati yang dapat digunakan sebagai sumber bahan bakar. • Dapat digunakan secara langsung misalnya kayu, sekam padi, empurung kelapa; maupun tidak langsung yaitu biomassa diolah menjadi bahan bakar, misalnya biodiesel, bioetanol. • Bahan baku biomassa: pangan (kompetisi dg fungsi lain) dan non pangan. • Di Jerman, 100 kilogram gandum menghasilkan energi biomassa seharga 25 Euro; tpi bila gandum tersebut dijual sebagai bahan baku pangan, harganya hanya 18 Euro. • Dampak lain penanaman produk pertanian untuk biomassa adalah kerusakan pada alam (lingkungan). • Saat ini, bioenergi hanya memegang pangsa 13 persen dari keseluruhan sumber energi dunia.

2. Macam-macam energi biomassa • Kayu • Limbah pertanian • Biodiesel • Bioetanol • Biogas • Arang (charcoal) • Briket

3. Pembuatan biodiesel Alat • Reaktor Transesterifikasi (Gelas beaker 1000 ml) • Reaktor metoksifikasi (Gelas beaker 500 ml) • Timbangan • Thermometer • Pengaduk • Pemanas (kompor listrik) Bahan Baku • 1. Minyak Nabati (Kelapa, sawit, jarak, Nyamplung dll) ( 750 liter) • 2. Methanol ( 250 ml) • 3. NaOH ( 6-8 gr)

4. Cara Pembuatan • Timbang masing-masing bahan baku yang dibutuhkan • Buat larutan metoksi dengan cara Larutkan NaOH dalam methanol dengan cara dipanaskan pada suhu 40 oC • Panaskan minyak nabati sampai mencapai suhu 50 oC, kemudian masukkan larutan metoksi ke dalam minyak nabati. • Aduk campuran minyak dengan larutan metoksi hingga rata, pertahankan pada suhu 65 oC. lakukan pengadukan antara 1-2 jam. • Hentikan pengadukan, hingga terlihat campuran terpisah antara 2 lapisan. Lapisan atas biodiesel dan lapisan bawah Gliserol • Pisahkan biodiesel dari gloserol • Lakukan pencucian dengan air sebanyak 20% (dilakukan 3x) • Pisahkan antara air dan biodieselnya • Panaskan biodiesel hingga air terpisah, biodiesel siap digunakan

5. Processing of coconut shell intoactivated carbon/charcoal

6. Proses pembuatan Bioetanol •  Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia dari proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat atau selulosa menggunakan bantuan mikroorganisme. Bahan Baku • Bahan bergula (sukrosa): nira tebu, nira nipah, nira sorgum manis, nira kelapa, nira aren, nira siwalan, sari-buah mete • Bahan berpati: a.l. tepung-tepung sorgum biji (jagung cantel), sagu, singkong/gaplek, ubi jalar, ganyong, garut, umbi dahlia. • Bahan berselulosa (Þ lignoselulosa):kayu, jerami, batang pisang, bagas, dll. Sekarang belum ekonomis, teknologi proses yang efektif diperkirakan akan komersial pada dekade ini !

7. Persiapan Bahan Baku • Tebu dan Gandum manis harus digiling untuk mengektrak gula • Tepung dan material selulosa harus dihancurkan untuk memecahkan susunan tepungnya agar bisa berinteraksi dengan air secara baik • Pemasakan, Tepung dikonversi menjadi gula melalui proses pemecahan menjadi gula kompleks (liquefaction) dan sakarifikasi (Saccharification) dengan penambahan air, enzyme serta panas (enzim hidrolisis). Pemilihan jenis enzim sangat bergantung terhadap supplier untuk menentukan pengontrolan proses pemasakan.

8. Tahap Liquefaction • Pencampuran dengan air secara merata hingga menjadi bubur • Pengaturan pH agar sesuai dengan kondisi kerja enzim • Penambahan enzim (alpha-amilase) dengan perbandingan yang tepat • Pemanasan bubur hingga kisaran 80 sd 90 oC, dimana tepung-tepung yang bebas akan mengalami gelatinasi (mengental seperti Jelly) seiring dengan kenaikan suhu, sampai suhu optimum enzim bekerja memecahkan struktur tepung secara kimiawi menjadi gula komplek (dextrin). Proses Liquefaction selesai ditandai dengan parameter dimana bubur yang diproses menjadi lebih cair seperti sup.

9. Tahap sakarifikasi (pemecahan gula kompleks menjadi gula sederhana) • Pendinginan bubur sampai suhu optimum enzim sakarifikasi bekerja • Pengaturan pH optimum enzim • Penambahan enzim (glukoamilase) secara tepat • Mempertahankan pH dan temperature pada rentang 50 sd 60 C sampai proses sakarifikasi selesai (dilakukan dengan pengetesan gula sederhana yang dihasilkan)

10. Fermentasi • Pada tahap ini, tepung telah sampai pada titik telah berubah menjadi gula sederhana (glukosa dan sebagian fruktosa) dimana proses selanjutnya melibatkan penambahan enzim yang diletakkan pada ragi (yeast) agar dapat bekerja pada suhu optimum. Proses fermentasi ini akan menghasilkan etanol dan CO2. • Bubur kemudian dialirkan kedalam tangki fermentasi dan didinginkan pada suhu optimum kisaran 27 sd 32 C, dan membutuhkan ketelitian agar tidak terkontaminasi oleh mikroba lainnya. Karena itu keseluruhan rangkaian proses dari liquefaction, sakarifikasi dan fermentasi haruslah dilakukan pada kondisi bebas kontaminan. • Selanjutnya ragi akan menghasilkan ethanol sampai kandungan etanol dalam tangki mencapai 8 sd 12 % (biasa disebut dengan cairan beer), dan selanjutnya ragi tersebut akan menjadi tidak aktif, karena kelebihan etanol akan berakibat racun bagi ragi.

11. Pemurnian / Distilasi • Distilasi dilakukan untuk memisahkan etanol dari beer (sebagian besar adalah air dan etanol). • Titik didih etanol murni adalah 78 C sedangkan air adalah 100 C (Kondisi standar). Dengan memanaskan larutan pada suhu rentang 78 - 100 C akan mengakibatkan sebagian besar etanol menguap, dan • Melalui unit kondensasi akan bisa dihasilkan etanol dengan konsentrasi 95 % volume.

12. INTRODUCTION • Coconutshell, a by-product of copra processing, is agoodmaterial for activated carbon/charcoal. • Activated charcoal (charcoal activated with CO2, watervapor, or chemical compounds) made of coconut shellhas advantages compared to other materials (wood, ricehusk, corn cob) because of its ability to absorb coloror aroma. • Generally, coconut production at farmer level is1 ton/ha, with coconut shell by-products of 0.9 tonwhich in turn can yield 0.36 ton of activated charcoal.

13. Quality standard for activated charcoalDetermined by:the Department of Industry, Indonesia with SII 0258-79

14. Processing of activated charcoalMaterials and equipment • Coconut shell • Drum or burning sink • Oven • Plastic pail • Crusher wood/iron • Draining tray • Distilled water • Sieve, 100 mesh

15. Methods • Separate and clean coconut shell from othermaterials, such as coconut fiber or soil. • Sun dry. • Burn dried coconut shell at burning sink or drum at 300-500 oC for 3-5 hours. • Soak charcoal in chemical solution (CaCl2orZnCl225%) for 12-18 hours to become activated charcoal. • Wash charcoal with distilled/clean water. • Spread on tray at room temperature to be drained. • Dry in oven at temperature 110 oC for 3 hours. • Crush or refine activated charcoal with crusherwood/iron into size of 100 mesh. • Pack activated charcoal in plastic.