Potensi Biomassa Menjadi Bioetanol, Bahan Bakar Alternatif di Masa Depan

Adanya krisis energi di dunia telah mendorong kita untuk mendapatkan bahan bakar alternatif sebagai pengganti bahan bakar yang berasal dari minyak bumi. Bahan bakar alternatif yang layak dikembangkan adalah bahan bakar yang bersifat renewable atau terbarukan, ramah lingkungan, dan efisien. Hal ini dapat dilakukan dengan mengembangkan energi yang berasal dari bahan biomassa dan disebut dengan energi biomassa. Energi biomassa ini bersumber dari bahan organik yang sangat beragam jenisnya.

Biomassa dapat digunakan untuk sumber energi langsung maupundapat diolah atau dikonversikan menjadi bahan bakar. Teknologi pemanfaatan energi biomassa yang telah dikembangkan terdiri pembakaran langsung dan konversi biomassa menjadi bahan bakar. Hasil konversi biomassa ini dapat berupa biogas, bioetanol, biodiesel, ataupun arang. Untuk bioetanol dan biodiesel ini dalam jangka panjang diharapkan dapat digunakan sebagai bahan bakar pengganti minyak.

Bioetanol merupakan salah satu jenis bahan bakar alternatif yang prospektif pada masa depan. Sebagai bahan bakar alternatif, contohnya bioetanol dapat digunakan untuk campuran bensin (gasolin) dan kemudian disebut sebagai gasohol E-10, artinya dalam setiap satuan volume bahan bakar yang digunakan kandungan premiumnya 90% dan bioetanol 10%. Pada artikel kali ini akan menjelaskan secara singkat tentang bioetanol, lain kali akan dilanjutkan dengan pembahasan dengan topik biodiesel.

Potensi Biomassa sebagai Bahan Baku untuk Bioetanol

Sejauh ini bahan baku unggulan untuk produksi bioetanol adalah gula tebu, jagung, dan singkong. Akan tetapi bahan-bahan tersebut merupakan komoditas pertanian yang ekonomis dan tergolong dalam komoditas pangan, maka perlu diupayakan penggunaan bahan baku non pangan untuk mendukung terwujudnya industri biofuel di dalam negeri.

Bahan baku dari sumber nabati yang banyak mengandung selulosa merupakan alternatif yang layak untuk dikembangkan. Dengan menggunakan bahan baku tersebut, merupakan pemanfaatan limbah, bukan dari bahan pangan. Dan ini merupakan pengembangan bioetanol generasi kedua, karena bahan baku berasal dari bahan non pati. Bahan non pati ini dapat berupa bahan bahan organik yang mengandung lignoselulosa, dan ini sangat melimpah di Indonesia, sebagai limbah pertanian/perkebunan ataupun sampah. Adapun contoh sumber lignoselulosa untuk bahan baku bioetanol tersebut dapat berupa jerami padi, klobot jagung, sekam padi, ilalang, kulit pisang, kulit nanas, serat kayu dan lain sebagainya.

[caption id="attachment_241534" align="aligncenter" width="500" caption="Limbah pertanian, jerami dan sekam bisa sebagai sumber lignoselulosa (Sumber gambar : http://ganunggeong.blogspot.com/2011/05/fermentasi-jerami-untuk-pakan-ternak.html) "][/caption]

Dari lignoselulosa yang merupakan senyawa polisakarida tersebut terdiri dari selulosa, hemiselulosa dan lignin. Nah, selulosa dan hemiselulosa ini yang merupakan polimer dari glukosa yang dapat dipecah menjadi gula sederhana, dengan proses hidrolisis. Sebenarnya ada tiga tahapan proses yang penting untuk pembuatan bioetanol dari lignoselulosa ini, yaitu : proses hidrolisis selulosa menjadi gula, fermentasi gula menjadi etanol dan pemurnian etanol.

Proses lignoselulosa menjadi bioetanol

Pemecahan senyawa kompleks polisakarida menjadi glukosa dapat dilakukan dengan hidrolisis, dengan enzim atau dengan bahan kimia, antara lain dengan larutan asam encer. Hidrolisis dengan bahan kimia ini lebih murah harganya dibandingkan enzim, dan tidak perlu waktu lama dibandingkan enzim yang perlu berhari-hari. Dan hidrolisis dengan bahan kimia, lebih bisa diatur kondisi operasinya.

Membaca artikel di Harian Kompas tanggal 1 Maret, 2013, yang berjudul ‘Jalan dari Larva Kayu Eboni”, disitu menjelaskan tentang penelitian LIPI yang mengkaji penggunaan mikroba yang terdapat di dalam perut larva kumbang pada kayu eboni, di Pegunungan Mekongga, Sulawesi Tenggara, yang ternyata efisien dalam melapukkan atau mendegradasikan kayu keras tersebut. Dijelaskan bahwa mikroba itu akan efisien membentuk selulosa dari biomassa karbohidrat non-pati, seperti limbah-limbah pertanian dan perkebunan. Fungsi mikroba itu hanya melunakkan atau mendegradasi kayu keras menjadi lunak. Jadi merupakan proses pre-treatment untuk mendegradasi lignoselulosa menjadi selulosa dan hemiselulosa sehingga memudahkan tahapan di proses hidrolisis selanjutnya. Dengan demikian diharapkan semakin banyak kemungkinan selulosa dan hemiselulosa yang berubah menjadi gula sederhana. Sebenarnya dalam tahapan pre-treatment ini juga perlu dipertimbangkan untuk penghilangan lignin dalam lignoselulosa.

Setelah menjadi gula, dilakukan fermentasi menjadi etanol antara lain dengan bantuan enzim yang terpenting dalam proses fermentasi adalah zymase, yang diperoleh dari sel khamir Saccharomyces cerevisiae. Bioetanol yang diperoleh dari proses fermentasi masih berkadar rendah karena masih banyak mengandung air.

Langkah selanjutnya adalah pemurnian etanol, ini dapat dilakukan dengan metode distilasi atau penyulingan. Hasil penyulingan berupa 95% etanol. Jika diinginkanetanol berkadar 99% atau disebut etanol kering atau etanol absolut, pemurnian dilakukan lebih lanjut dengan teknik distilasi adsorbent. Etanol 99% tersebut siap dicampur dengan bensin.

Jika memang bioteanol dipilih dari bahan baku dari lignoselulosa, perlu juga dipikirkan tentang kontinuitas bahan baku ini. Perlu pengelolaan yang terpadu untuk pemanfaatan limbah-limbah pertanian/perkebunan ataupun sampah yang mengandung lignoselulosa sehingga dapat dimanfaatkan dengan baik. Tapi memang proses pembuatan bioetanol ini masih perlu kajian dan riset lebih lanjut bagaimana memperoleh bioetanol dengan proses yang efisien dan menguntungkan dari segi ekonomi.

Namun sekali lagi, sekalipun Indonesia tanah air kita, memiliki sumber daya alam yang melimpah, dengan segala macam limbah pun memiliki potensi yang menjanjikan, kalau tidak didukung riset dan kebijakan yang tepat, potensi itu tidak akan tergali dan termanfaatkan dengan baik.

*****

(Artikel Herti tentang : Potensi Sumber Daya Alam 4)

Artikel Herti lainnya dapat dibaca:

Artikel Potensi Sumber Daya Alam lainnya : 1 (Gracilaria) 2 (Eucheuma), 3 (Sargassum), 5 (Biodiesel), 6 (Biofuel), 7 (Bietanol dari Sampah Kota), 8 (Potensi Kayu Pinus)