Bahan Bakar Nabati

Biomassa

Bahan biologis yang hidup atau baru mati yang dapat digunakan sebagai sumber bahan bakar atau untuk produksi industri. Umumnya biomassa berasal dari tumbuh-tumbuhan yang dipelihara untuk digunakan sebagai biofuel, produksi serat, bahan kimia, atau panas. Biomassa dapat pula meliputi limbah terbiodegradasi yang dapat dibakar sebagai bahan bakar. Biomassa tidak mencakup materi organik yang telah tertransformasi oleh proses geologis menjadi zat seperti batu bara atau minyak bumi.

Bahan Bakar dari Biomassa

• Bahan dari tumbuhan, yang terdiri dari :
– selulosa
– hemiselulosa
– lignin
– gula yang diperoleh dari hasil penguraian selulosa dan hemiselulosa

• Pati (polimer dari gula)


Biomassa dari Tumbuhan
Contohnya :
- Biji2an, gula dan tepung
- Bahan berselulosa, termasuk jenis rumput2an,pepohonan dan sampah hijau.
- Biji2an yang mengandung minyak(kedele, biji bunga matahari dlsb).
- Limbah organik lain.

Keuntungan Bahan Bakar Nabati yaitu :

> Mengurangi penggunaan,
- Bahan bakar asal fosil dan
- Pelepasan gas rumah kaca(Green House Gas/GHG) ke atmosfir

> Mendaur ulang karbon dioksida dari atmosfir
> Menaikkan harga dan pendapatan sektor pertanian.
> Kontribusi terhadap pengamanan energi, karena akan mengurangi ketergantungan terhadap Timur Tengah untuk minyak bumi (petroleum)
> Membantu proteksi kenaikan harga minyak mentah .
> Mengurangi emisi berbahaya seperti emisi sulfur dioksida.

Bahan Bakar Nabati Utama

> Substitusi untuk gasolin
- Metanol
- Etanol
> Substitusi untuk diesel
- Biodiesel

Metanol

Produksi :
> Dari gas metana diubah menjadi metanol

- Sumber metana
a. Gas alam (90% metana)
b. Dekomposisi anaerobik (pembusukan)
* TPA ( Tempat Pembuangan Akhir)
* Hewan
* Rumen (kotoran ternak)
* Limbah organik rumah tangga.
c. Sumber-sumber lain.
* Kayu bakar.

Pada Metanol, Metana tidak perlu dikonversikan menjadi metanol. Selain itu Metanol bisa dijadikan sumber energi generator.
- kota Joetsu, Jepang
* 170 kL/hari dari lumpur septik tank.
* 70 kL/hari dari tanah kompos.
* 8 tons/hari dari limbah rumah tangga.
- Menghasilkan 600-1100 KWH per hari
* Tergantung dari waktu setiap tahunnya.

Masalah dengan Metanol
Mesin kendaraan bermotor harus diubah agar dapat menggunakan bahan bakar M100 karena kebanyakan kendaraan bermotor dapat memakai M15 tanpa masalah. Selain itu mobil memerlukan tangki bahan bakar yang lebih besar.

Bioetanol

Etanol yang dihasilkan dari proses fermentasi gula atau sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme.

Gasoholº
campuran bioetanol kering/absolut terdenaturasi dan bensin pada kadar alkohol s/d sekitar 22%-volume. Istilah bioetanol identik dengan bahan bakar murni.
BEXº gasohol berkadar bioetanol X%-volume.


> Pemanfaatan Bioetanol
- Sebagai bahan bakar substitusi BBM pada motor berbahan bakar bensin ;
digunakan dalam bentuk murni 100% (B100) atau dicampur dengan premium (EXX)
- Gasohol s/d E10 bisa digunakan langsung pada mobil bensin biasa(tanpa mengharuskan mesin dimodifikasi).

> Proses Pembuatannya
• Proses/sintesa kimia dari senyawa hidrokarbon
• Fermentasi gula, dilanjutkan distilasi(untuk pemurnian)
> Metoda :
• Fermentasi gula dan/atau pati
- USA – Jagung ( + kedele)
- Brazil – Batang tebu
* 18.5 hingga 19.8 gallon per ton tebu untuk fermentasi
• Lignoselulosa
- Uses low grade biomass
* 75 galon of etanol per ton of biomassa
* Bermudagrass, tall Fescue, Switchgrass,dsb.

> Keuntungan Etanol
• Dapat dibuat dengan mudah dari bahan terbarukan
• Tidak beracun (terhadap manusia)
• Bahan bakar yang baik untuk mesin dengan penyalaan (busi)
• Reaktan yang baik untuk membuat biodiesel

> Yang kurang menguntungkan dari etanol :

• Ada beberapa produk pembakaran yang kurang baik.
• Densitas energi lebih rendah dibandingkan terhadap gasoline
• Energi untuk distilasi lebih intensif.
• Lebih mahal dibandingkan dengan metanol
• Untuk membuat biodiesel diperlukan etanol lebih banyak.
• Membuat etil ester lebih licin.

Produksi Etanol dengan proses batch dilakukan dengan cara
• Penghancuran (sakarifikasi)
• Fermentasi
• Distilasi.

Sakarifikasi
• Mengubah karbo hidrat menjadi gula.
• Melarutkan pati dengan air panas.
• Mengubah pati menjadi gula dengan enzim

Masalah dengan Etanol adalah
• E10 dan E20 memiliki tekanan uap rendah, sehingga lebih mudah menguap dibandingkan dengan E0.
• Campuran Etanol dan gasoline dapat mengakibatkan kenaikan emisi formaldehida dari 100% hingga 200%. Pernah ditemui emisi hingga 700%.
• Jika ada air, etanol dapat terpisah dari gasoline. Memicu korosi pada mesin.
• Dapat menurunkan kondisi logam, karet, dan plastik,baik di mobil, tangki penampung di pompa bahan bakar, dan pompanya sendiri.
• Memiliki tegangan permukaan rendah, sehingga mudah merembes bila ada pori atau retakan kecil.

Sumber : Endang Padminingsih, Ir., M.Sc.