Dari Tebu dan Sekam, Cara Saya Mengembangkan Sumber Energi Alternatif

Kini harga bahan bakar minyak bumi yang telah menjadi tombak hidup masyarakat semakin tidak terjangkau. Kenaikan harga ini sebagian besar merupakan dampak naiknya harga minyak dunia. Meningkatnya harga minyak dunia telah memicu kelangkaan BBM di pasaran.

Untuk itulah kita memerlukan sebuah teknologi alternatif ataupun mencari sumber energi baru dan terbarukan (energi alternatif) yang bersifat dapat diperbarui, mudah didapatkan kerena tersedia melimpah di alam, ramah lingkungan dan relatif murah dalam pengolahannya.

Dalam mencari sumber energi alternatif dengan sifat yang disebutkan di atas, saya punya cara untuk mengembangkannya, yakni melalui Tanaman Tebu dan Sekam Padi. Tebu dapat diolah menjadi bahan bakar Bioetanol, dan Sekam Padi dapat diolah menjadi Briket.

Energi alternatif Bioetanol dan Briket cukup mudah dilakukan. Biaya yang diperlukan untuk pembuatannya pun cukup murah. Tidak percaya? Mari kita buktikan, dengan melakukan sendiri di rumah. lalu lihat sendiri hasilnya.

Tebu Untuk Pembuatan Bioetanol

Selain dari sarinya, ampas batang tebu dari sisa penggilingan juga dapat dimanfaatkan sebagai penghasil Bioetanol. Ampas tebu biasanya digunakan sebagai bahan bakar untuk memanaskan air dalam mesin boiler, yang uapnya digunakan untuk proses produksi dan pembangkit listrik. Daun tebu juga sering digunakan oleh ibu-ibu pedesaan untuk bahan bakar saat memasak.

Mengolah Tebu Menjadi Bioetanol

A. Tahap Persiapan

1. Siapkan batang tebu yang akan diambil air atau sarinya. 1 Liter Bioetanol membutuhkan 20-25 kg batang tebu.

2. Batang tebu yang sudah dipotong dari pohonnya dipisahkan dari daun-daunnya.

Batang tebu merupakan bagian dari tanaman tebu yang paling banyak mengandung gula, karena itu siap diolah menjadi Bioetanol (foto dok pri).

B. Mengekstrak Gula Dari Tebu/Penggilingan

1. Batang tebu yang akan diekstrak dicuci bersih dengan air.

2. Masukkan ke dalam alat penggiling untuk  untuk mendapatkan air tebu/sari tebu yang mengandung kadar glukosa tinggi sebagai bahan dasar pembuatan Bioetanol.

Proses penggilingan tebu dapat dilakukan dengan menggunakan alat penggiling tebu sederhana (foto dok pri).

3. Pisahkan ampas, serat-serat dan kotoran lain dari air tebu dan diambil airnya saja. Cara pemisahannya dengan menyaringnya dengan saringan kain atau saringan plastik.

C. Pemekatan dan Sterilisasi Air Tebu

1. Air tebu yang telah disaring mengandung 15 % padatan terlarut, sehingga harus dipekatkan sebelum difermentasi, untuk mendapatkan kandungan etanol yang cukup sehingga mengurangi konsumsi energi selama proses pemurnian Bioetanol. Setelah dipekatkan konsentrasi sukrosa yang diharapkan adalah 22 %.

2. Agar terhindar dari kontaminasi bakteri, air tebu yang telah disaring harus disterilisasi sebelum dimasukkan ke dalam tangki fermentasi. Proses pemekatan dan sterilisasi air tebu dilakukan dengan memanaskan air tebu pada suhu 130 C atau sampai mendidih selama 30 menit. Setelah dipanaskan, air tebu kemudian didinginkan sampai suhunya sekitar 30 -- 35 C. Setelah itu siap untuk difermentasi.

D. Tahap Fermentasi

1. Tambahkan ragi sebanyak 0,2 %  ke dalam larutan air tebu yang sudah didinginkan tersebut.

2. Aduk-aduk perlahan hingga larutan tampak sedikit berbusa.

3. Masukkan  ke dalam tangki fermentasi dan ditutup rapat.

4. Usahakan suhu tidak melebihi 36 C dan pH-nya dipertahankan 4,5-5.

Proses fermentasi akan berjalan kurang lebih 66 jam atau kira-kira 2,5 hari setelah semua bahan dimasukkan ke dalam tangki fermentasi. Kalau digunakan tangki fermentasi yang tembus pandang, misalnya dari kaca, maka akan tampak gelembung-gelembung udara kecil-kecil dari dalam fermentor. Gelembung udara ini adalah gas CO2 yang dihasilkan selama proses fermentasi. Tanda proses fermentasi sudah selesai, tidak terlihat lagi gelembung CO2 ini. Kadar etanol di dalam cairan fermentasi kurang lebih 7% -10%.

E. Tahap Destilasi

Destilasi merupakan proses untuk memisahkan etanol dari hasil sampingannya seperti air. Jadi, setelah proses fermentasi selesai, larutan fermentasi dimasukkan ke dalam alat penguap (evaporator) dengan suhu 79-81 C. Pada suhu ini etanol sudah menguap, namun air tidak menguap. Uap etanol dialirkan ke distilator. Uap etanol yang dihasilkan dikumpulkan dan dikondensasikan menjadi bentuk cair kembali. Bioetanol akan keluar dari pipa pengeluaran distilator. Destilasi pertama, biasanya kadar etanol masih di bawah 95 %. Jika kadarnya masih di bawah 95 %, distilasi perlu diulangi lagi, istilahnya destilasi bertingkat hingga kadar etanolnya 95 %.

F. Tahap Dehidrasi/Pemurnian/Pengeringan

Kadar etanol yang sudah 95 % tersebut dilakukan dehidrasi atau penghilangan air dengan menambahkan kapur tohor atau zeolite sintesis. Bahan ini mampu menyerap atau menarik air yang terdapat dalam Bioetanol. Biarkan semalam hingga dihasilkan etanol murni atau etanol kering dengan kadar 99,5 %.

Setelah dibiarkan semalam, dihasilkan etanol murni atau etanol kering dengan kadar 99,5 % (foto dok Pri).

Mengolah Ampas Tebu Menjadi Bioetanol

Ampas tebu merupakan produk samping utama  yang dihasilkan selama proses pembuatan Bioetanol dari tebu. Ampas tebu mengandung selulosa yang dapat diuraikan atau dihidrolisis menjadi pati dan selanjutnya menjadi glukosa. Cara yang digunakan untuk mengolah ampas tebu menjadi bioethanol adalah dengan proses Organosolv yang menggunakan asam encer untuk hidrolisis. Cara ini telah dilakukan untuk memproduksi bioethanol sebanyak 5000 Liter per hari di Brazil.

Ampas tebu juga berpotensi besar untuk pembuatan Bioetanol sbg bahan bakar (foto dok pri).

A. Tahap Persiapan

1. Haluskan ampas tebu sehingga ukurannya sama.

2. Keringkan dengan oven selama satu jam pada suhu 60-70 C. Kadar air maksimal setelah pengeringan ini sekitar 10 %.

3. Simpan ampas tebu ditempat kering.

4. Timbang berat ampas tebu yang telah kering.

Jangan lupa timbang ampas tebu yang telah dihaluskan dan dikeringkan (foto dok pri).

5. Lakukan hidrolisis dengan menggunakan asam sulfat encer (H2SO4) dengan konsetrasi 1 %.

6. Panaskan pada suhu 120 C selama 30 menit.

7. Ampas tebu hasil hidrolisis siap difermentasi.

Penggunaan asam sulfat encer dengan pemanasan merupakan cara hidrolisis yang paling murah, efisien dan sederhana. Konsentrasi asam sulfat yang digunakan sekitar 0,5-2 % dan suhu 120C hingga 200 C.

B. Tahap Fermentasi

1.Tambahkan Natrium Hidroksida (NaoH) ke dalam campuran hasil hidrolisis.

2. Ukur pH-nya hingga 5 dengan menggunakan indikator pH.

3. Tambahkan ragi tape ke dalam campuran sebanyak 5-7 %. Ragi tape mengandung mikroba seperti Saccharomyces cereviciae yang dapat mengkonversi glukosa menjadi bioetanol.

4. Masukkan ke dalam tangki fermentasi dan tutup rapat selama 3 hari.

5. Setelah 3 hari, cairan hasil fermentasi diambil dan dipisahkan dari endapan.

6. Saring kembali agar benar-benar terbebas dari kotoran.

C. Tahap Destilasi dan Dehidrasi

1. Masukkan cairan hasil saringan fermentasi ke dalam drum lain yang didesain sebagai penguap (evaporator).

2. Masak di atas perapian pada suhu 78- - 100 C hingga uapnya keluar menuju alat destilasi.

3. Uap yang dihasilkan dikondensasikan sehingga uap etanol menjadi etanol kembali.

4. Bioetanol yang dihasilkan memiliki kadar sekitar 95 % dan belum dapat dijadikan sebagai bahan bakar.

5. Tambahkan kapur  tohor (CaCO3) atau zeolite agar diperoleh etanol murni dengan kadar 99 %.

Bioetanol dari Ampas Tebu, hasilnya juga sama seperti Bioetanol dari batang tebu (foto dok pri).

Bioetanol dari Tebu dan Ampasnya siap juga untuk dijual ke pasaran (foto dok pri).

Keunggulan Bioetanol Dibanding Bahan Bakar Lain

1.Bahan bakar Bioetanol memiliki bilangan oktan tinggi yang mencegah letupan saat pembakaran.

2. Hasil pembakaran Bioetanol lebih bersih dan dingin karena mengandung oksigen, sehingga emisi karbon monoksida (CO) yang dihasilkan rendah dan memperpanjang usia mesin.

3. BioEtanol memiliki efisiensi yang tinggi dan dapat meningkatkan energi.

4. Bioetanol menjadi sumber energi yang dapat diperbaharui, ramah lingkungan, dan menguntungan secara ekonomi terutama buat petani dan  industri.

5. Bioetanol dapat juga digunakan atau dicampur langsung bersama Bensin. Efisiensi Bensin akan meningkat sebesar 10 % dengan pencampuran Bensin dan Etanol dengan rasio 60:40.

Mengolah Sekam Menjadi Briket

Alat  :

1. Pipa Paralon/PVC berdiameter sekitar 5 cm atau 10 cm dan tinggi 5-8 cm

2. Pengaduk

3. Alat press/batang kayu;penekan briket

4. Loyang

5. Panci

6. Ayakan

7. Gilingan

7. Kompor

Bahan :

1. Sekam padi

2. Tepung kanji

3. Air

CARA KERJA:

1. Sekam padi diasapi sampai berwarna hitam kemudian digiling sampai halus dan diayak.

Sekam padi yang baru diasapi, digiling dan diayak (foto dok pri).

2. Tepung kanji dicampur dengan air kemudian dimasak dengan menggunakan panci di atas kompor sampai terbentuk larutan seperti lem.

3. Siapkan Loyang lalu masukkan sekam padi yang sudah halus  kemudian tambahkan sedikit demi sedikit larutan kanji lalu aduk sampai rata (campuran tersebut tidak boleh terlalu banyak larutan kanji atau sebaliknya).

Larutan kanji yang siap diaduk bersama sekam padi (foto dok pri).

4. Setelah adonan tercampur rata, lalu siappkan cetakan berupa pipa paralon. Masukkan adonan ke dalam pipa paralon sambil ditekan dengan alat press atau batang kayu sampai penuh, setelah itu angkat cetakan secara perlahan-lahan.

Adonan campuran sekam padi dengan larutan siap dicetak dengan pipa paralon menggunakan alat press (foto dok pri).

Alat press (foto dok pri).

5. Lakukan pencetakan briket sampai adonan habis.

6. Briket yang telah dicetak tersebut diletakkan pada Loyang, lalu dikeringkan/dijemur di bawah sinar matahari sampai benar-benar kering ( 2 hari).

7. Briket siap digunakan sebagai bahan bakar alternatif seperti arang biasa.

Briket siap digunakan sebagai bahan bakar alternatif (foto dok pri).

Bersama rekan-rekan saat praktik pembuatan briket di Balai Teknik Air Minum dan Sanitasi Wilayah I Bekasi (foto dok pri).

Dalam bentuk briket, arang sekam menjadi lebih kompak dan mudah penanganannya. Penggunaan-nya sebagai bahan bakar alternatif akan lebih mudah dan tidak menimbulkan asap jika dipakai memasak. Bara yang terbentuk juga akan lebih tahan lama dengan suhu pembakaran yang lebih tinggi.

***

Indonesia amat berpotensi untuk memanfaatkan Bioetanol dan Briket sebagai sumber energi, mengingat Indonesia merupakan Negara agraris yang tidak akan kehabisan bahan baku selama budidaya pertanian masih dilakukan.

Bioetanol dan Briket merupakan bahan bakar nabati yang sangat berpotensi dalam mengatasi kelangkaan BBM. Bioetanol dan Briket dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar rumah tangga maupun bahan bakar untuk menggerakkan pembangkit listrik dalam skala besar.

Ditilik dari jumlah bahan baku yang ada, potensi produksi Bioetanol dan Briket sangatlah besar, mempunyai pangsa pasar yang cukup menjanjikan di masa mendatang sebagai pengganti supply energi.

Pembuatan Bioetanol dan Briket sebagai alternatif energi yang terbarukan saya pikir sangat penting untuk disadari oleh masyarakat kita, terutama pemerintah dari sekarang, karena minyak bumi ataupun bahan bakar fosil akan habis nantinya. Bila masyarakat berperan serta mengembangkan energi alternatif ini, tentunya akan sangat membantu program pemerintah.

Bagaimana sudah siap mengembangkan energi alternatif atau energi terbarukan?