Lebih Efisien dan Efektif, Pembuatan Bioetanol Berbahan Baku Residu Pertanian dengan Resistive Heating

Kelangkaan sumber daya fosil untuk memenuhi kebutuhan energi masyarakat dunia saat ini merupakan isu yang marak dibahas. Ketersediaan bahan bakar dari sumber daya fosil yang semakin menipis serta gas residu hasil pembakaran bahan bakar tersebut yang dapat mencemari lingkungan menyebabkan usaha pengolahan energi terbaharukan dan ramah lingkungan. Bioetanol merupakan salah satu bahan bakar pengganti bensin yang terbuat dari biomassa seperti tumbuhan. Awalnya bioetanol terbuat dari bahan baku yang mengandung pati seperti jagung dan umbi-umbian. Namun, penggunaan bahan baku pati untuk produksi bioetanol memiliki beberapa kelemahan seperti mengancam stok pangan manusia serta dibutuhkan budidaya pengadaan bahan baku. Oleh karena itu saat ini mulai dikembangkan bioetanol dari bahan baku selulosa.

Selulosa merupakan senyawa yang dapat ditemui pada residu pertanian seperti jerami padi, kulit ri kedelai dan serasah daun. Penggunaan bahan baku selulosa ini memiliki kelebihan dimana selain tidak mengancam stok pangan manusia, juga dapat memanfaatkan residu pertanian yang selama ini kurang bermanfaat.

Selulosa dalam alam diikat oleh lignin membentuk lignoselulosa (lignin, hemiselulosa dan selulosa). Keberadaan ikatan lignin ini dapat mengganggu proses konversi bahan selulosa menjadi bioetanol. Oleh karena itu, pada proses konversi bahan selulosa menjadi bioetanol dilakukan proses pretreatment (perlakuan awal) pada bahan baku untuk melepas lignin. Pelepasan lignin dapat dilakukan dengan cara pemberian panas pada bahan. Mahasiswa UB yaitu Lisa Normalasari, Dianita Kumalasari, Chandra Ardin H.P., Mutiara Kusumaningtyas dan M. Taufik Ramadhan saat ini sedang meneliti proses pretreatment bahan baku selulosa yaitu jerami padi untuk kemudian dikonversi menjadi bioetanol. Dibawah bimbingan dosen jurusan Keteknikan Pertanian UB, Dewi Maya Maharani, STP., M.Sc., kelima mahasiswa tersebut menerapkan konsep resistive heating dalam proses pretreatment untuk mendegradasi ikatan lignin. Inovasi tersebut dikembangkan dalam kegiatan Program Kreativitas Mahasiswa bidang Penelitian Eksakta.

 

“Resistive heating merupakan pemanasan dengan mengalirkan arus listrik ke bahan, dimana bahan disini kami menggunakan larutan jerami padi dan NaOH. Karena ada aliran listrik yang ditujukan ke bahan, maka akan ditimbulkan panas dari dalam bahan. Jadi tidak hanya panas eksternal yang terjadi tapi panas internal sehingga pemanasan lebih merata dan proses degradasi lignin lebih optimal”, ungkap Dianita. Pretreatment secara resistive heating memiliki kelebihan dibandingkan dengan pretreatment bahan selulosa yang sudah pernah dilakukan, “biasanya pretreatment dengan pemanasan seperti steam explosion, pemanasan konvensional dan microwave masih kurang merata pada bahan karena yang didapat hanya panas eksternal, selain itu pemanasan yang dilakukan membutuhkan waktu yang sangat lama sekitar 20 menit ke atas sedangkan dengan resistive heating pendegradasian lignin bisa lebih cepat yaitu sekitar 6 menit. Kami berharap dengan menerapkan konsep resistive heating ini dapat mengoptimalkan proses degradasi lignin dan dalam konversi lebih lanjut dapat dihasilkan bioetanol yang lebih banyak”, sambung Mutiara. Setelah penelitian ini, mereka akan melanjutkan penelitian dari bubuk jerami padi yang telah di-pretreatment dengan reistive heating tersebut untuk dikonversi menjadi bioetanol.