Halo sobat kompasiana!
Tahukah kalian, ternyata tongkol jagung dapat digunakan sebagai sumber energi terbarukan yang ramah lingkungan lho.Â
Dimasa sekarang ini, kebutuhan energi bahan bakar hasil eksplorasi fosil semakin meningkat seiring dengan meningkatnya pertumbuhan ekonomi dan industri. Sobat kompasiana pasti tahu, hal ini bisa menjadi masalah yang serius apabila kita terus bergantung pada bahan bakar fosil atau bahan bakar minyak (BBM), dimana cadangan sumber energi tersebut keberadaannya semakin terbatas.
Untuk itu kita perlu adanya enenrgi terbarukan yang ramah lingkungan untuk bahan bakar penganti fosil.
Bahaya Bahan Bakar Fosil Untuk Lingkungan
Pengurangan penggunaan bahan bakar fosil dan beralih ke energi terbarukan adalah langkah yang sangat penting untuk menjaga lingkungan. Salah satu dampak merugikan dari pembakaran bahan bakar fosil yaitu terjadinya perubahan ilkim akibat pemanasan global. CO2 yang dihasilkan dari proses pembakaran tersebut tidak dapat diuraikan secara maksimal oleh lingkungan sehingga akhirnya berakumulasi di atmosfer.
Lapisan CO2 yang tebal dapat menyebabkan terjadinya radiasi gas rumah kaca yang menghalangi permukaan bumi memantulkan radiasi sinar matahari untuk kembali ke angkasa, akibatnya suhu bumi meningkat.
Pengurangan penggunaan bahan bakar hasil eksplorasi fosil membantu mengurangi jumlah CO2 yang dilepaskan ke atmosfer, yang dapat membantu memperlambat perubahan iklim global.
Energi Alternatif Yang Dapat Menggantikan Sumber Energi Fosil
Nah sobat kompasiana, salah satu energi yang dapat menggantikan sumber energi fosil yaitu bioethanol.
Etanol atau etil-alkohol (C2H5OH) merupakan suatu senyawa organik yang terdiri dari unsur-unsur karbon, hidrogen dan oksigen. Etanol ini dapat diperoleh dari bahan dasar nabati dengan cara fermentasi sehingga sering dikenal dengan istilah bioetanol.
Bioetanol merupakan cairan biokimia atau etanol yang diperoleh melalui proses fermentasi gula dari sumber glukosa, selulosa, serta pati atau karbohidrat dengan menggunakan bantuan mikroorganisme.
Penggunaan bioetanol ini memiliki beberapa kelebihan lho sobat, antara lain yaitu dapat diproduksi terus menerus karena merupakan teknologi terbarukan, ramah lingkungan serta dapat digunakan sebagai bahan baku industri kimia, kosmetik, farmasi, dan sebagai bahan bakar pengganti BBM.
Bioetanol juga memiliki kandungan oksigen yang lebih tinggi yaitu 35% sedangkan BBM 18,66% sehingga terbakar lebih sempurna, angka oktannya juga lebih tinggi dibandingkan dengan BBM yaitu 118 sedangkan BBM 88, bioethanol juga mengandung emisi gas CO yang lebih rendah yaitu 0,89% sedangkan BBM 2,5% sehingga lebih ramah lingkungan.
Tongkol Jagung Sebagai Energi Terbarukan
Limbah tongkol jagung yang tidak ditangani dengan baik akan menimbulkan masalalah serius bagi lingkungan, apalagi pembakarannya dapat mencemari udara dan membahayakan lingkungan.
Padahal, energi yang terkandung dalam limbah tongkol jagung kering dapat dimanfaatkan dengan cara pembakaran langsung atau dengan terlebih dahulu diubah menjadi bentuk lain yang mempunyai nilai ekonomis yang lebih berdaya guna dan lebih efisien penggunaannya.
Salah satu bahan dasar yang dapat dijadikan bioetanol yaitu tongkol jagung. Tongkol jagung mengandung selulosa 45%, hemiselulosa 35%, lignin 15%, abu 3%, dan air 2%. Kandungan selulosa yang tinggi pada tongkol jagung, memungkinkan tongkol jagung untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan bioetanol.
Sobat kompasiana, selulosa merupakan polimer glukosa yang membentuk rantai linier dan dihubungkan oleh ikatan -1,4glikosidik. Selulosa ini sulit terurai, karena tidak mudah terurai secara kimia maupun mekanis. Di alam, selulosa sering berikatan dengan polisakarida lain seperti hemiselulosa atau lignin untuk membentuk struktur utama dinding sel tumbuhan
Nah, lignin merupakan salah satu komponen kayu dan biomassa, jumlah selulosa dalam kayu sekitar 25- 30% dan pada ampas tebu sekitar 20-30%. Lignin adalah jaringan polimer fenolik yang mengikat serat selulosa menjadi satu untuk membuatnya lebih kuat. Selama konversi biomassa menjadi etanol melalui hidrolisis dan fermentasi, kekuatan ikatan lignin juga menjadi kendala salah satu hidrolisis.
Proses Fermentasi Pembuatan Bioetanol
Seperti yang telah dijelaskan diatas bahwa bio etanol merupakan cairan biokimia atau etanol yang diperoleh melalui proses fermentasi, sehingga proses ini memerlukan bantuan dari mikroorganisme yaitu khamir. Khamir yang biasa digunakan dalam proses fermentasi etanol secara industri adalah Saccharomyces cerevisiae, S. uvarium, Schizosaccharomyces sp., dan Kluyveromyces sp.
Khamir dapat mengubah substrat gula menjadi bioetanol, tergantung spesies khamir yang digunakan. Umumnya, mikroorganisme dapat tumbuh dan memfermentasi gula menjadi etanol secara efisien pada pH 3,5- 6,0 dan dengan suhu 28-35 0C.
Dalam proses pengembangan produksi alkohol, metode yang paling banyak digunakan adalah  fermentasi dan distilasi. Hidrolisis senyawa selulosa pada tongkol jagung meliputi beberapa metode yaitu kimia dan enzimatik. Hambatan hidrolisis selulosa, baik asam maupun enzimatik, disebabkan oleh struktur kristal dan peran lignin sebagai pelindung selulosa. Masalah ini dapat diatasi dengan melakukan perlakuan awal terhadap bahan yang akan dihidrolisis.
Salah satu metodenya adalah perlakuan delignifikasi dengan menggunakan basa. Delignifikasi dilakukan dengan menggunakan larutan NaOH. Selain itu larutan NaOCl juga dapat digunakan karena larutan ini dapat merusak struktur lignin, melepaskan selulosa yang ada pada jaringan serta bagian kristalin dan amorf, memisahkan sebagian lignin dan hemiselulosa serta menyebabkan pembengkakan pada struktur selulosa. Selulosa yang disortir mudah dihidrolisis oleh asam dan menghasilkan glukosa dalam jumlah maksimal.
Tantangan Bioetanol sebagai Bahan Bakar
Sebelum digunakan pada kendaraan atau sebagai bahan bakar, bioetanol harus memenuhi standar tertentu yang telah ditetapkan. Sayangnya, kualitas bioetanol, yang dinyatakan dalam sifat fisik dan kimia, sangat bervariasi dan bergantung pada bahan dasar dan proses produksi.
Bioetanol dari tongkol jagung harus bersaing dengan bahan bakar fosil murah yang tersedia dalam jumlah besar. Hal ini menimbulkan tantangan ekonomi saat memasarkannya.
Meskipun bioetanol tongkol jagung mempunyai potensi untuk menjadi sumber bahan bakar yang lebih berkelanjutan, beberapa tantangan ini harus diatasi melalui inovasi dalam teknologi produksi, pengelolaan sumber daya, dan kebijakan energi agar lebih praktis dan efektif.
Nah bagiamana sobat, apakah kalian tertarik menggunakan bioethanol untuk bahan bakar pengganti BBM?
