SKRIPSI
ANALISA BIOETANOL DARI NIRA MENGGUNAKAN DESTILASI FRAKSINASI GANDA SEBAGAI BAHAN BAKAR
OLEH :
AL ZENIUS E1C1 10 041
PROGRAM STUDI S-1 TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS HALU OLEO KENDARI 2016
i
ANALISA BIOETANOL DARI NIRA AREN MENGGUNAKAN DESTILASI FRAKSINASI GANDA SEBAGAI BAHAN BAKAR
Nama
: Al Zenius
Nim
: E1 C1 10 041
Jurusan
: Teknik Mesin
Dosen Pembimbing : 1. Jenny Delly, ST., MT 2. Muhammad Hasbi, ST., MT
ABSTRAK Tujuan yang ingin dicapai dari peneltian ini adalah dapat memperoleh kadar etanol 99% berbahan dasar nira aren dengan destilasi fraksinasi ganda serta dapat menjadikan etanol berbahan dasar nira aren yang dapat digunakan sebagai bahan bakar nabati penganti bahan bakar fosil. Proses yang dilakukan untuk memproduksi etanol menggunakan proses destilasi fraksinasi, dengan bahan baku yang terlebih dahulu difermentasi menggunakan ragi, arang dan kapur dengan komposisi fermentasi 1: ragi 100 gram, arang 100 gram, dan kapur 300 gram. Fermentasi 2: ragi 100 gram, arang 300 gram, dan kapur 100 gram. Fermentasi 3: ragi 200 gram, arang 200 gram, dan kapur 100 gram. Fermentasi 4: ragi 300 gram, arang 100 gram, dan kapur 100 gram. Kemudian etanol yang dihasilkan dilakukan ujicoba sebagain bahan bakar pada mesin pemotong rumput serta mengukur temperature nyala api dari etanol. Pada komposisi campuran fermentasi 300 gram ragi, 100 gram arang, dan 100 gram kapur sirih dengan menggunakan destilasi fraksinasi ganda menghasilkan etanol dengan kadar tertinggi yaitu 92%, dan belum dapat digunakan pada mesin pemotong rumput dengan baik karena putaran motor tidak stabil, serta pada kadar etanol 92% menghasilkan temperatur nyala api rata-rata sebesar 71,866 ºC.
Kata Kunci: analisa bioetanol dari nira aren, destilasi fraksinasi ganda, nira aren sebagai bahan bakar.
ii
BIOETHANOL ANALYSIS OF PALM SUGAR WITH DOUBLE FRACTIONATION DESTILLATION AS A FUEL
Name
: Al Zenius
ID
: E1 C1 10 041
Department
: Mechanical Engineering
Preceptor
: 1. Jenny Delly, ST., MT 2. Muhammad Hasbi, ST., MT ABSTACT
Objectives to be achieved from this research is that it can obtain 99% ethanol made from palm juice by distillation fractionation double and can make ethanol made from palm sugar that can be used as bio fuels substitute for fossil fuels. The process is carried out to produce ethanol using fractional distillation process, with raw materials in advance fermented using yeast, charcoal and chalk with fermentation composition 1: 100 grams of yeast, 100 grams of charcoal, and 300 grams of chalk. Second fermentation: 100 grams of yeast, 300 grams of charcoal, and 100 grams of chalk. Third Fermentation: 200 grams of yeast, 200 grams of charcoal, and 100 grams of chalk. Fourth Fermentation: 300 grams of yeast, 100 grams of charcoal, and 100 grams of chalk. Then the ethanol be tested as a fuel in the lawnmower and measure the flame temperature of ethanol. On the composition of the fermentation mixture of 300 grams of yeast, 100 grams of charcoal, and 100 grams of chalk whiting using double fractionation distillation to produce ethanol with the highest level of 92%, and can not be used on a lawnmower well, bucause the engine turns unstable, as well as the 92% ethanol produces a flame temperature by an average of 71.866 ºC.
Keywords: analysis of bio ethanol from sugar palm sap, a double distillation fractionation, palm sugar as fuel.
iii
iv
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur alhamdulillah, penulis sampaikan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulisan laporan tugas akhir ini yang berjudul : ANALISA BIOETANOL DARI NIRA AREN MENGGUNAKAN DESTILASI FRAKSINASI GANDA SEBAGAI BAHAN BAKAR. dapat terselesaikan dengan baik, guna melengkapi tugas dan memenuhi syaratsyarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Mesin pada Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo. Rasa syukur dan puji penulis panjatkan kepada Dzat Mahakuasa, Allah swt., yang telah menitipkan hidup pada penulis, kehendak dan kemampuan berpikir, serta taklupa pula salawat dan salam penulis hanturkan kepada Muhammad saw. karena degan bimbingan cahaya darinya, serta degan cahayanya pula semesta diciptakan, sehingga dapat berada didunia terang benderang seperti sekarang ini. Berbagai hambatan dan kesulitan menyertai dalam penulisan ini, namun demikian dengan bantuan dan doa dari berbagai pihak segala kesulitan tersebut dapat teratasi. Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada: 1.
Mustarum Musaruddin, ST., MIT, Ph.D; selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo.
2.
Muhammad Hasbi, ST., MT; selaku Ketua Jurusan dan Program Studi Teknik Mesin S-I serta selaku Dosen Pembimbing kedua Tugas Akhir yang telah banyak memberikan bimbingan, pengarahan dan masukan dengan sabar.
3.
Jenny Delly, ST., MT; selaku Penasehat Akademik serta selaku dosen pembimbing pertama tugas akhir yang telah banyak memberikan masukan dan bimbingan dengan sabar
4.
Seluruh Dosen dan staf Jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan sumbangsih pemikiran dan pengalamannya dalam hal akademik maupun bentuk pendidikan lainnya selama proses perkuliahaan yang penulis jalani di Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo.
vi
5.
Keluarga besarku Ayahanda Ld Wurudo dan Ibunda Sanariah tercinta, serta Adikku Zelni dan Zetrin tersayang yang tanpa lelah terus memberiku motifasi, perhatian, dan kasih sayang, dan atas pengorbanan, dorongan dan doa-doa merekalah yang membuat penulis selalu sabar menjalani halangan demi halangan.
6.
Rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik senior, leting, dan adik-adik mahasiswa yang telah banyak membantu serta memberi dukungan untuk menyelesaikan tugas akhir ini, khususnya angkatan 2010 S-1 Teknik Mesin. Spesial untuk Mahrun.ST, Ardin.A.md, yang banyak membantu serta bersedia meminjamkan leptop dalam penyelesaian tugas akhir ini, Ld. Isratun,ST. leting seperjuangan,sahabat serata saingan selamanya hanya dia wisuda duluan trimakasih atas pinjaman leptop serta motivasi dan bantuannya kawan, tak lupa juga Ahmad Sefri,ST. yang memberikan sedikit saran namun sangat berati, dan buat Kantong karena kalianlah hingga penulis dapat seperti sekarang ini, salam rindu buat kalian kawan. Spesial buat Amarilis Arisadela.ST. terimakasih atas omelan dan suportnya hingga akhir penulisan laporan Tugas Akhir ini.
Besar harapan penulis semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi semua pihak yang memerlukan walaupun penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Amin.
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ……………………………………………………………….. I ABSTRAK……………………………………………………………………............ ii 1.
ABSTRAK INDONESIA………………...……………..………………. ii
2.
ABSTRAK INGGRIS…..……...………………………………………...iii
LEMBAR PENGESAHAN ………………………………………………………… iv 1.
PENGESAHAN PEMBIBIMBING………………………..................... iv
2.
PENGESAHAN PENGUJI……………………………………………... v
KATA PENGANTAR ……………………………………………………………... vi DAFTAR ISI ……………………………………………………………………….. viii DAFTAR SIMBOL …………………..…………………………………….............. xi DAFTAR GAMBAR ………………………………………………………………. xii DAFTAR TABEL …………………………………………………………….
xiv
DAFTAR LAMPIRAN ……………………………………………………...
xv
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang …………………………………………………..
1
1.2. Rumusan Masalah ……………………………………………….
2
1.3. Tujuan Penelitian ………………………………………………..
3
1.4. Batasan Masalah ……………………………………………….
3
1.5. Manfaat Penelitian ………………………………………………
4
1.6. Sistematika Penulisan ……………………………………………
4
viii
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pustaka Terdahulu……………...……………………………………… 6 2.2. Teori Dasar …………………………………………………………… 8 2.2.1. Aren…...………………………………………………………… 8 2.2.2. Bioetanol.…………………………………….…………………. 10 2.2.3. Fermentasi ….…………………………………………………... 14 2.2.4. Destilasi/Penyulingan …………………..………………………. 17 BAB III. METODE PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ……………….…………………......... 22 3.1.1 Tempat…………………………………………………………... 22 3.1.2 Waktu Penelitian………………………………………………… 22 3.2. Alat dan Bahan ………………………………….....…………………. 22 3.3. Persiapan Pengujian…………………………………………………... 26 3.3.1. Perancangan Alat Destilasi Fraksinasi…………………………. 26 3.3.2. Tahap Pembuatan Etanol……………………………………….. 28 3.3.3. Tahap Pengujian bahan bakar Bioetanol………..……….…….. 29 3.3.4. Tahap Pengujian Temperatur Nyala Api Bioetanol……………. 29 3.4. Diagram Alir Penelitian………………………………………..……… 30 BAB IV. PEMBAHASAN
4.1. Pengamatan Fermentasi Nira Aren …………………………………… 32 4.2. Pengamatan Proses Destilasi 1..………………….…………………… 34
ix
4.3. Pengamatan Proses Destilasi Ulang…………………………….…….. 37 4.4. Pengujian Pada Motor………………………………………………… 39 4.5. Pengujian Temperatur Nyala Api……………………………………... 41 4.6. Grafik Hubungan Penelitian…………………………………………... 43 4.6.1. Hubungan antara variasi campuran fermentasi terhadap kadar etanol…………………………………………………………..... 43 4.6.2. Grafik Peningkatan Kadar Etanol Berdasarkan Tahapan Destilasi…………………………………………………....…… 44 4.6.3. Hubungan Antara Kadar Etanol Terhadap Temperatur Nyala api……………………………………………………….. 45 BAB V. PENUTUP
5.1. Kesimpulan dan Saran………………………………..……………...
46
5.1.1. Kesimpulan…………………………………...………………... 46 5.1.2. Saran…………………………………………………………… 46 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
x
DAFTAR SIMBOL
BESARAN
KETERANGAN
SATUAN
v
Volume
m3
t
Waktu
S
l
Panjang
M
m
Massa
Kg
T
Suhu
ºC
K
Kalor
Kkal
N
Putaran
Rpm
P
Daya
Hp
xi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Alat Destilasi Konvensional (sederhana)………………………… 18 Gambar 2.2 Alat Destilasi Fraksional (bertingkat)……………………………. 19 Gambar 2.3 Alat Destilasi vakum…………………………………………….. 19 Gambar 2.4 Alat destilasi uap…………………………………………………. 20 Gambar 2.5 Alat destilasi azeotrop……………………………………………. 21 Gambar 2.6 Alat destilasi ekstraktif…………………………………………… 21 Gambar 3.1. Mesin Pemotong Rumput………………………………............. 22 Gambar 3.2. Unit Alat Destilasi Fraksinasi………………………………....... 23 Gambar 3.3 (a) Panci Pemanas Yang Terbuar dari Aluminium………………. 23 (b) Tabung Kondensor Dan Pipa Tembaga………………………. 23 (c) Kompor Gas Dan Gas Lpg 3 Kg…………………………....... 23 Gambar 3.4. Alat Pengukur Suhu (Thermometer Infrared)…………………… 24 Gambar 3.5. Alat Pengukur Putaran (tachometer)…………………………….. 24 Gambar 3.6. Alat Alkohol Meter…………………………………………........ 24 Gambar 3.7 Gelas Ukur Dan Neraca Timbangan……………………………... 25 Gambar 3.8 Bahan Baku Nira Aren…………………………………………… 25 Gambar 3.9 Ragi Roti…………………………………………………………. 25 Gambar 3.10 Arang Tempurung Kelapa………………………………………. 26 Gambar 3.11 Kapur Sirih……………………………………………………… 26 Gambar 3.12 Rancangan Alat Destilasi Fraksinasi….………………………… 27 Gambar 3.13 Alat Destilasi Fraksinasi 3D……………………………………. 28 Gambar 4.1 Tumbuhan aren yang siap diolah………………………………... 31
xii
Gambar 4.2 (a) Bahan Baku Nira Aren, (b) Potongan-potongan kulit bakau Kering………………………………………………… 31 Gambar 4.3 Pemisahan Bahan Baku Untuk dibiarkan Berfermentasi…………………………………………….……….. 32 Gambar 4.4 Peletakan Panci……..……………………………………………. 34 Gambar 4.5 Tabung Fraksi Alat Destilasi……………………………………... 34 Gambar 4.6 Sisa bahan baku destilasi…………………………………………. 35 Gambar 4.7 proses penyiapan mesin pemotong rumput………………………. 40 Gambar 4.8 Bahan Bakar Etanol Nira Aren …………………………….......... 40 Gambar 4.9 Proses Pengujian Temperatur Nyala Api ………………….......... 41 Gambar 4.10 nyala api pengujian………………………………………………42
xiii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Perkiraan luas tanaman aren di Indonesia…..……………………
10
Tabel 2.2 Karakteristik Kadar Etanol, Kadar Gula, Dan Kadar Ph Etanol …………………………………………………… 12 Tabel 2.3 Komposisi Nira Dari Berbagai Tanaman Palmae (%)……………… 13 Table 4.1 Hasil Pengamatan Pada Nira Aren Fermentasi……………………... 32 Tabel 4.2 pengamatan proses destilasi 1…………….....................................
36
Tabel 4.3 Peningkatan Kadar Etanol Dari Fermentasi kedestilasi…………….. 37 Tabel 4.4 Pengamatan Proses Destilasi Ulang.……………………………….. 38 Tabel 4.5 Data Putaran Motor ………………………………………………… 41 Tabel 4.6 Data Hasil Pengujian Temperatur Nyala Api……………………
42
xiv
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Data hasil uji laboratorium Lampiran 2. Tabel hasil penelitian kadar etanol Lampiran 3. Suhu destilasi 1 setiap 5 menit Lampiran 4. Suhu destilasi ulang setiap 5 menit Lampiran 5. Tabel hasil penelitian percobaan etanol sebagai bahan bakar Lampiran 6. Tabel hasil penelitian temperatur nyala api etanol Lampiran 7. Dokumentasi Penelitian
xv
BAB I PENDAHULUAN 1.1.
Latar Belakang Pohon aren adalah tumbuhan yang sudah lama dikenal sebagai sumber gula
yang terdapat dalam air sadapannya (nira). Kandungan gula nira aren yang berkisar pada 6-16% (Mody lempang,2012; Imam khasani dkk., 1989) membuat tanaman ini memiliki potensi besar untuk dapat dimanfaatkan sebagai sumber bahan baku dalam produksi etanol. Bahan baku mengandung gula yang ada dalam bentuk larutan dapat membuat tahapan produksi etanol menjadi lebih pendek yaitu langsung dimulai dengan fermentasi nira aren. Nira yang manis diperoleh dari aren dengan cara penyadapan. Jika dibiarkan begitu saja maka nira akan meragi sendiri (memiliki sel ragi Saccharomycestuac) dan berubah menjadi tuak dengan kadar etanol 4%. Saat ini, pemanfaatan nira aren hanya sebagai minuman keras dan pembuatan gula aren. Seperti yang telah diketahui nira aren memiliki kadar alkohol yang dapat di manfaatkan sebagai bahan bakar minyak (energi terbarukan) sebagai penggati bahan bakar fosil yang semakin mahal dan menipis. Sehingga diperlukan sebuah alat yang dapat memproses nira aren menjadi bahan bakar minyak dengan memanfaatkan kadar etanol yang terdapat dari nira aren tersebut. Proses yang dilakukan dalam produksi etanol menggunakan proses destilasi fraksinasi. Yakni memisahkan komponen-komponen cair, dua atau lebih, dari suatu larutan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Distilasi ini juga dapat
1
digunakan untuk campuran dengan perbedaan titik didih dan bekerja pada tekanan atmosfer atau dengan tekanan rendah. Aplikasi dari distilasi jenis ini digunakan pada industri minyak mentah, untuk memisahkan komponen-komponen dalam minyak mentah. Kabupaten Muna provinsi Sulawesi Tenggara yang memiliki luas ±4.887 km2 merupakan daerah kepulauan yang berpotensi cukup baik akan tumbuhnya tanaman aren yang dapat menghasilkan etanol, masyarakat setempat dikabupaten Muna yang sebagaian besar memiliki tanaman aren hanya memanfaatkan nira aren atau yang mereka kenal dengan nama kameko untuk pembuatan gula aren, dan sebagai bahan baku minuman keras tradisional (arak/tuak). Dengan adanya pemanfaatan nira aren menjadi etanol dengan proses destilasi fraksinasi yang dapat digunakan sebagai bahan bakar minyak pada kendaraan bermotor, hal ini pula dapat membantu masyarakat kabupatem muna khususnya dan bahkan dapat dimanfaatkan masyarakat Indonesia pada umumnya.
1.2.
Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah yang diangkat dalam penelitia ini apakah dengan
mengunakan alat destilasi fraksinasi ganda mampu menghasilkan kadar etanol sampai 99% dengan berbahan dasar Nira aren yang dapat digunakan sebagai bahan bakar nabati penganti bahan bakar fosil?
2
1.3.
Tujuan Penelitian Adapun tujuan yang ingin dicapai dari peneltian ini adalah dapat
memperoleh kadar etanol 99% berbahan dasar nira aren dengan destilasi fraksinasi ganda serta dapat menjadikan etanol berbahan dasar nira aren yang dapat digunakan sebagai bahan bakar nabati penganti bahan bakar fosil.
1.4.
Batasan Masalah Pada pembuatan etanol ini perlu didefinisikan batasan masalah mengenai
sejauh mana pembuatan etanol menggunakan Nira Aren akan dikerjakan. Beberapa batasan masalah tersebut antara lain : 1)
Bahan baku yang digunakan yaitu hasil fermentasi dari nila aren dari Kabupaten Muna. Yakni campuran nira aren dengan kulit pohon bakau kering.
2)
Pada penelitian ini, tidak membahas tentang larutan dan rumus kimia etanol yang dihasilkan dari proses destilasi.
3)
Bahan baku difermentasi selama 7 hari.
4)
Komposisi campuran fermentasi adalah ragi roti, arang tempurung kelapa, dan kapur sirih. a). fermentasi 1: ragi 100 gram, arang 100 gram, dan kapur 300 gram. b). fermentasi 2: ragi 100 gram, arang 300 gram, dan kapur 100 gram. c). fermentasi 3: ragi 200 gram, arang 200 gram, dan kapur 100 gram. d). fermentasi 5: ragi 300 gram, arang 100 gram. Dan kapur 100 gram.
3
5)
Alat yang digunakan adalah alat destilasi fraksinasi.
6)
Tinggi tabung fraksi 165 cm, yang memiliki 4 saringan yang dipasang setiap jarak 50 cm.
7)
Kadar etanol yang diperoleh dalam penelitian ini berdasarkan hasil uji Laboratorium.
8)
Tidak menghitung proses perpidahan panas yang terjadi pada saat destilasi.
9)
Tidak menganalisa perhitungan daya dan torsi pada kendaraan.
1.5.
Manfaat Penelitian Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini, adalah :
1)
Dengan penelitian ini dapat dijadikan bahan kajian, pengembangan ilmu pengetahuan bagi masyarakat yang ingin menggunakan bahan bakar alternatif, dan mengurangi kebutuhan akan bahan bakar fosil.
2)
Dengan penelitian ini masyarakat dapat memanfaatkan lahan perkebunan sebagai taman energi dengan tumbuhan aren.
3)
Dengan penelitian ini masyrakat dapat membuat alat destilasi sendiri untuk memperoleh etanol.
1.6
Sistematika Penulisan Agar penelitian ini dapat mencapai tujuan, terfokus dengan baik, maka
disusun penulisan dengan tersistematis sebagai berikut :
4
BAB I
: PENDAHULUAN Pada pendahuluan menjelaskan tentang latar belakang penelitian,
perumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, manfaat penelitian dan sistematika penulisan. BAB II
: LANDASAN TEORI
Pada landasan teori berisi tinjauan pustaka mengenai penelitian-penelitian terdahulu tentang pembuatan etanol dari nira aren dan teori dasar mengenai asal usul nira aren serta bagaimana cara mengasilkan etanol dari nira aren. BAB III
: METODELOGI PENELITIAN
Berisi alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian, pelaksanaan penelitian, prosedur penelitian, diagram alir penelitan dan jadwal penelitian. BAB IV
: HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Berisi tenteng data yang diperoleh dari pembuatan etanol mengunakan nira aren dengan metode destilasi fraksinasi. BAB V
:PENUTUP
Berisi kesimpulan dari hasil yang dicapai dalam penelitian dan hal-hal yang disarankan dalam penelitian.
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1.
Pustaka Terdahulu Adapun penelitian terdahulu yang telah dilakukan mengenai etanol dari
nira aren yaitu : 1. Herling D. Tangkuman, dkk (2010) meneliti tentang cara memproduksi etanol dari nira aren mengunakan energi geothermal, hasil fermentasi 400 L didestilasi fraksinasi dan pada suhu 82°C destilat mulai menetes. Pada akhir proses destilasi, destilat yang diperoleh adalah sebanyak 86 L 35 % etanol. Kemudian hasilnya diredestilasi kembali diperoleh 36 L etanol 78%, kemudian hasil yang diperoleh ditambahkan kapur kemudian didestilasi kembali hasil yang diperoleh adalah 28 L etanol 96 %. Prosess selanjutnya adalah pemurnian dengan penambahan senyawa anhydrous kemudian di filtrasi menggunakan zeolit untuk memperoleh etanol 99 %. 2. Ely Asmara (2012), meneliti tentang pemanfaatan etanol (E20) sebagai bahan bakar pada motor 4 langkah dalam kondisi normal. Penelitian ini bertujuan untu mengetahui cara pembuatan etanol dengan kadar etanol tertinggi dan mengetahui perbandingan besar emisi gas buang (Co2, CO dan HC) berbahan bakar bensin serta etanol E20. Percobaan yang dilakukan mengunakan nira aren yang dicampurakan arang tempurung kelapa dan kapur dengan metode destilasi sederhana dan destilasi fraksinasi, hasil yang diporeleh menunjukan destilasi fraksinasi memiliki kadar etanol lebih tinggi (60% samapai 72%) dibanding destilasi sederhana (29% sampai 37%).
6
3. Mody Lempang, (2012) meneliti tentang pohon aren dan manfaat produksinya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pemanfaatan pohon aren yang hampir semua bagian fisik maupun produksinya dapat dimanfaatkan dan memiliki nilai ekonomi. Produksi aren seperti buah, nira dan tepung sejak lama telah dimanfaatkan oleh masyarakat secara tradisional dan belum dapat menghasilkan nilai ekonomi yang cukup berarti. Pemanfaatan nira aren untuk produk fermentasi seperti cuka, etanol dan nata masih perlu penelitian dan pengembangan lebih lanjut dalam hal teknologi pengolahan dan pemasaran. 4. Dyah Tri Retno, dkk (2011) meneliti tentang pembuatan etanol dari kulit pisang. Penelitian ini bertujuan untuk membuat etanol dari limbah kulit pisang dengan variasi waktu fermentasi dan penambahan ragi. Pada penelitian yang dilakukan menunjukan bahwa semakin lama fermentasi, diperoleh etanol yang lebih banyak pula sampai pada waktu tertentu, dan semakin banyak ragi yang ditambahkan menghasilkan kadar yang lebih rendah. Pada penambahan berat ragi yang relatif baik yaitu sebanyak 0,0624 gram dengan kadar alkohol yang dihasilkan sebesar 13,5353 %, sedangkan pada variasi waktu fermentasi diperoleh waktu optimum fermentasi pada waktu 144 jam dengan kadar etanol sebesar 13,5406 %. Sehingga dengan demikian penambahan ragi berbanding terbalik terhadap kadar etanol, namun kadar etanol berbanding lurus terhadap lama fermentasi. 5. Fransisca Niastiwa, dkk (2013) meneliti tentang pemanfaatan nira aren menjadi etanol sebagai bahan bakar alternatif. Penelitian ini bertujuan untuk
7
mengetahui proses pembuatan etanol dari nira aren sebagai energi alternatif, dan mendapatkan bioetanol dari nira aren dengan berbagai penggunaan hidrat untuk memperoleh kadar yang lebih tinggi. Penelitian yang telah dilakukan diperoleh bioetanol dengan pengaruh waktu dan volume nira yang telah difermentasi yang diumpankan kedalam alat destilasi, etanol yang dihasilkan dari proses destilasi dan dehidrasi diperoleh nilai persentasi tertinggi pada volume nira 12 liter dengan kadar etanol 83 %, pada temperatur evaporasi antara 82-85oC, dengan lama pemanasan 3 jam. Diperoleh kandungan etanol sebesar 95-97% setelah melalui proses dehidrasi dengan menggunakan saringan molekuler impor. Penggunaan hidrat saringan molekuler impor menghasilkan kadar etanol tertinggi dibandingkan dengan zeolit alam. 2.2.
Teori Dasar
2.2.1. Aren Aren merupakan jenis tanaman tahunan, berukuran besar, dan berbentuk pohon soliter. Pohon aren dapat tumbuh mencapai tinggi dengan diameter batang sampai 65 cm dan tinggi 15 meter bahkan mencapai 20 meter dengan tajuk daun yang menjulang di atas batang (Mody Lempang, 2012; Soeseno, 1992). Arena
(Arenga
pinnata)
adalah
tanaman
perkebunan
yang
sangat potensial dalam hal mengatasi kekurangan pangan dan mudah beradaptasi baik pada berbagai agroklimat, mulai dari dataran rendah hingga 1400 meter di atas permukaan laut (Mody Lempang,2012; Effendi, 2009; Ditjen Perkebunan, 2004). Pengusahaan tanaman aren sebagian besar diusahakan oleh petani dan belum diusahakan dalam skala besar, karena pengelolaan tanaman belum
8
menerapkan teknik budidaya yang baik menyebabkan produktivitas pertanaman rendah. Saat ini produk utama tanaman aren adalah nira hasil penyadapan dari bunga jantan yang dijadikan
gula aren maupun minuman ringan, cuka
dan alkohol (Mody Lempang,2012; Akuba, 2004; Rindengan dan Manaroinsong, 2009). Selain itu tanaman aren dapat menghasilkan produk makanan seperti : kolang kaling dari buah betina yang sudah masak dan tepung aren untuk bahan makanan dalam bentuk kue, roti dan biskuit yang berasal dari pengolahan bagian empelur batang tanaman (Mody Lempang,2012; Alam dan Baco, 2004. Maliangkayet al., 2004). Nira aren adalah media yang subur untuk pertumbuhan mikroorganisme seperti bakteri Acetobacter acetic dan sel-sel ragi dari genus Saccharomyces. Pada awal fermentasi nira aren secara alami, maka sacccharomyces akan lebih aktif untuk mensintesa gula (glokosa) dan menghasilkan alkohol dan gas CO2. Pada prinsipnya, pengembangan aren dinegara kita sangat prospektif. Di samping dapat memenuhi kebutuhan konsumsi didalam negeri atas produk-produk yang berasal dari pohon aren, dapat juga meningkatkan penyerapan tenaga kerja, penghasilan petani dan pendapatan negara serta dapat melestarikan surnberdaya hutan dan lingkungan hidup. Oleh karena itu mulai saat ini harus dipikirkan dan diambil kebijaksanaan berupa langkah nyata pengembangan tanaman aren baik dalam kawasan hutan negara maupun hutan rakyat serta diversivikasi pemanfaatan baik fisik maupun produksinya.
9
Tabel 2.1 perkiraan luas tanaman aren di Indonesia (Sumber : Akuba, 2004)
2.2.2. Bioetanol Bioetanol merupakan suatu bentuk energi alternatif, karena dapat mengurangi ketergantungan terhadap Bahan Bakar Minyak (pengganti premium dan pertamax), sehingga pemakaiannya akan menghemat devisa dan sekaligus sebagai pemasok energi nasional. Bioetanol dapat diperoleh dari fermentasi bahan-bahan yang mengandung amilum, sukrosa, glukosa, maupun fruktosa (Tri Retno, dkk, 2011; Anonim, 2008), yang dihasilkan dari tetes tebu, singkong, jagung, sorghum maupun aren, sehingga bioetanol merupakan energi yang dapat diperbaharui. Alkohol atau bioetanol (C2H5OH) merupakan bahan baku yang sangat penting untuk sebagai pelarut kimia di laboratorium maupun industri, di rumah sakit sebagai bahan disinfektan dan spiritus bakar untuk keperluan rumah tangga. Bioetanol juga dapat dikonsumsi manusia sebagai bahan minuman beralkohol, dan sebagai bahan baku farmasi dan kosmetika (Ely Asmara, 2012; Erliza, 2008). Bioetanol juga dimanfaatkan sebagai bahan cita rasa, obat-obatan dan komponen
10
anti beku (Nitz, 1976). Namun beberapa tahun ini, perhatian mengarah pada produksi bioetanol sebagai bahan bakar dan pelarut kimia (Ely Asmara, 2012; Erliza, 2008; Crueger,1990). Etanol (Ethyl Alkohol-C2H5-OH) sudah dikategorikan sebgai energi komersial. Saat ini perusahaan-perusahaan otomotif sudah memproduksi mobil dengan bahan bakar etanol seperti Volswagen AG. Bahkan di Brasil telah mengembangkankan pesawat terbang kecil EMB 202, yang merupakan pesawat terbang pertama di dunia menggunakan bahan bakar etanol (alcohol) dan saat ini lebih dari 300 pesawat terbang kecil di Brasil telah memakai etanol sebagai bahan bakar. Etanol merupakan cairan tak berwarna, mudah menguap dan memiliki bau yang khas. Berat jenisnya adalah 0.7939 g/mL, titik didih pada suhu 78,3ºC, mudah larut dalam air, serta mempunyai kalor pembakaran 7093,72 Kkal (Fransisca Niastiwa, dkk, 2013; Joko Winarno.2011). Selain itu gas buang dari mesin yang menggunakan bioetanol mempunyai emisi yang lebih rendah dibanding dengan minyak premium maupun pertamax. Pada umumnya mesin yang bisa memproses bahan bakar bioetanol disebut FlexFuel dan mesin yang menggunakan bahan bakar minimal nilai octan 90 dapat juga dikonversi pemakaian bahan bakarnya dengan komposisi Premium 80%-90% (perkiraan nilai octan 88) ditambah bioetanol 10%-20% (dengan nilai octan 129) sehingga dapat menghasilkan nilai octan 91-93. Berdasarkan alkoholnya, etanol terbagi menjadi 3 grade sebagai berikut : a.
Grade Industri dengan kadar alkohol 90 - 94 %
11
b.
Netral dengan kadar alcohol 96 - 99,5 %, umumnya digunakan untuk minuman keras atau bahan baku farmasi.
c.
Grade bahan bakar dengan kadar alcohol diatas 99,5 % Tabel 2.2 Karakteristik kadar etanol, kadar gula, dan kadar pH etanol (lay 2011)
Bioetanol diperoleh dari hasil fermentasi (proses pemecahan gula), baik yang berupa glukosa, sukrosa, maupun fruktosa oleh ragi (yeast) terutama saccharomyces sp, atau bakteri zymomonas mobilis. Pada proses ini, gula akan dikonversi menjadi bioetanol dan gas karbon dioksida. C6H12O6 Gula
2C2H5 OH + 2CO2 Etanol Karbon Dioksida (Gas)
Secara umum, produksi bioetanol mencangkup 3 (tiga) rangkain proses, yaitu persiapan bahan baku, fermentasi, dan destilasi (pemurnian). Bahan baku bioetanol dapat terbagi menjadi 3 bagian yaitu : Bahan berpati, berupa singkong atau ubi kayu, ubi jalar, tepung sagu, biji jagung, biji sorgum, gandum, kentang, ganyong, garut, umbi dahlia. Bahan bergula, berupa molase (tetes tebu), nira tebu, nira kelapa, nira batang sorgum manis, nira aren (enau), gewang, nira lontar dan bahan berselulosa, berupa limbah logging, limbah
12
pertanian seperti jerami padi, ampas tebu, janggel (tongkol) jagung, onggok (limbah tapioka), batang pisang, serbuk gergaji. Tabel 2.3 Komposisi Nira dari Berbagai Tanaman Palmae (%) (Halim, 2008).
Dalam proses pembuatan bioetanol delignifikasi merupakan salah satu bagian yang mengayu dari tanaman seperti janggel, kulit keras, biji, bagian serabut kasar, akar, batang dan daun. Lignin mengandung substansi yang kompleks dan merupakan suatu gabungan beberapa senyawa yaitu karbon, hidrogen dan oksigen. Pada tahap delignifikasi ini akandihasilkan selulosa. Selulosa merupakan polisakarida yang didalamnya mengandung zat-zat gula. Proses pemisahan atau penghilangan lignin dari serat-serat selulosa disebut delignifikasi atau pulping. Proses pemisahan lignin dapat dibedakan menjadi 3, yaitu : Cara mekanis, Cara kimia, dan Cara semikimia. Untuk pembuatan bioetanol dengan bahan baku selulosa, dihidrolisis meliputi proses pemecahan polisakarida didalam biomassa lignoselulosa, yaitu selulosa dan hemiselulosa menjadi monomer gula penyusunnya. Hidrolisis sempurna selulosa
13
menghasilkan glukosa, sedangkan hemiselulosa menghasilkan beberapa monomer gula pentose (C5) dan heksosa (C6). Hidrolisis dapat dilakukan secara kimia (asam) atau enzimatik. Meskipun demikian, produk akhir bioetanol yang dimaksudkan merupakan konversi dari glukosa yang didapat baik dari pati maupun selulosa. Beberapa asam yang umum digunakan untuk hidrolisis asam antara lain adalah asam sulfat (H2SO4), asam perklorat, dan HCl. Asam sulfat merupakan asam yang paling banyak diteliti dan dimanfaatkan untuk hidrolisis asam. Hidrolisis asam dapat dikelompokkan menjadi: hidrolisis asam pekat dan hidrolisis asam encer (Taherzadeh & Karimi, 2007). Hidrolisa merupakan proses antara reaktan dengan menggunakan air supaya suatu persenyawaan pecah atau terurai. Reaksi hidrolisa yaitu : (C6H10O5)n + nH2O Selulosa Air
nC6H12O6 Glukosa
Zat - zat penghidrolisa ada beberapa rnacam, antara lain : Air, Asam basa, dan Enzim. 2.2.3. Fermentasi Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anerobik (tanpa oksigen), atau aerob
dengan batuan bakteri pengurai. Fermentasi
merupakan proses terjadinya pemecahan zat-zat organikdari kompleks menjadi sederhana
atau
sebaliknya
dengan
bantuan
mikroorganisme
sehingga
menghasilkan energi. Dalam proses fermentasi, mikroorganisme pertama kali menyerang karbohidrat, kemudian protein, dan selanjutnya lemak. Bahkan terjadi tingkatan
14
penyerangan terhadap karbohidrat yaitu terhadap gula, kemudian alkohol, setelah itu terhadap asam. a). Ragi (saceharomyces cerevisiae) Fermentasi dengan ragi (saceharomyces cerevisiae) telah lama digunakan dalam industri alkohol dan minuman beralkohol sebaliknya memiliki kemampuan dalam memfermentasi glukosa menjadi etanol. Hal yang menarik adalah proses fermentasi etanol pada ragi tersebut berlangsung pada kondisi anaerob. Menurut Pasteur, keberadaan oksigen akan menghambat jalur fermentasi didalam sel ragi, sehingga sumber karbon yang ada akan digunakan menjadi jalur respirasi. Fenomena ini sering disebut sebagai Pasteur effect (Walker 1998). Manusia memanfaatkan microba Saccharomyces cereviseae untuk melangsungkan fermentasi, baik dalam makanan maupun dalam minuman yang mengandung alkohol. Jenis mikroba ini mampu mengubah cairan yang mengandung gula menjadi alkohol dan gas CO2 secara cepat dan efisien (Sudarmadji K., 1989). Peoses metabolisme pada Saccharomyces cereviseae merupakan rangkaian reaksi yang terarah yang berlangsung pada sel. Pada proses ini terjadi serangkaian reaksi yang bersifat merombak suatu bahan tertentu dan menghasilkan energi serta serangkaian reaksi lain yang bersifat mensintesis senyawa-senyawa tertentu dengan membutuhkan energi. Saccharomyces cereviseae sebenarnya tidak mampu langsung melakukan fermentasi terhadap makromolekul seperti karbohidrat, tetapi karena mikroba tersebut
15
memiliki enzim yang disekresikan mampu memutuskan ikatan glikosida sehingga dapat difermentasi menjadi alkohol atau asam. Pada proses fermentasi penguraian bahan-bahan karbohidrat tidak menimbulkan bau busuk dan menghasilkan gas karbondioksida. Suatu fermentasi yang busuk merupakan
fermentasi
yang
mengalami
kontaminasi.
Fermentasi
pembentukan alkohol dari gula dilakukan oleh mikroba (Saccharomyces cereviseae) biasanya dinyatakan dalarn persamaan berikut: C6H12O6 + Saccharomyces cereviseae Gula
sederhana
(yeast)
2 C2H5OH + 2 CO2 +
ragi
alkohol + karbondioksida Fermentasi etanol dapat didefenisikan sebagai proses penguraian gula
menjadi etanol dan karbondioksida yang disebabkan enzim yang dihasilkan oleh massa sel mikroba. Hasil fermentasi dipengaruhi oleh teknologi yang dipakai. Pemilihan mikroorganisme didasarkan pada jenis karbohidrat yang digunakan sebagai medium. Misalnya untuk memproduksi alkohol dari pati dan gula dipergunakan Saccharomyces cerevisiae dan kadang-kadang digunakan untuk bahan-bahan laktosa dari whey (air yang ditinggalkan setelah susu dibuat keju) menggunakan Candida pseudotropicalis. Hal ini bertujuan agar mikroorganisme mampu ditumbuhkan dengan cepat dan mempunyai toleransi terhadap konsentrasi gula yang tinggi, serta mampu menghasilkan alkohol dalam jumlah banyak dan tahan terhadap alkohol. b). Arang Hasil dari suatu reaksi organik dapat mengandung pengotor yang bisa larut dalam pelarut mendidih dan sebagian diserap oleh Kristal dan sebagian lain memisah pada pendinginan. Zat karbon aktif yang terdapat pada arang
16
dapat digunakan sebagai pengikat pengotor ini serta mengendapkan senyawa yang tidak larut. Arang aktif mampu menyerap pengotor dan bebas dari zat pewarna sehingga terjadi kristalisasi murni pada saat dilakukan destilasi atau pemisahan kimia. c). Kapur Senyawa kapur (CaO) merupakan senyawa yang biasa digunakan untuk mempertahankan keasaman (pH), dan pengunaan zat kapur pada nira biasanya untuk mempertahankan pH nira agar tetap tinggi, sehingga dapat menghambat terjadinya hidrolisa baik oleh jasad renik maupun pengaruh asam. CaO atau kapur didalam air membentuk Ca(OH)2. Selanjutnya menghasilkan ion OH bebas yang membuat larutan alkalis. Pada prinsipnya, penambahan kapur dalam nira akan menyebabkan kenaikan pH nira akibat ion OH. 2.2.4. Destilasi / Penyulingan Destilasi adalah cara pemisahan zat cair dari campurannya berdasarkan perbedaan titik didih atau berdasarkan kemapuan zat untuk menguap. Dimana zat cair dipanaskan hingga titik didihnya, serta mengalirkan uap ke dalam alat pendingin (kondensor) dan mengumpulkan hasil pengembunan sebagai zat cair. Pada kondensor digunakan air yang mengalir sebagai pendingin. Destilasi dapat dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu: 1.
Destilasi konvensional (sederhana), proses destilasi berlangsung jika campuran dipanaskan dan sebagian komponen volatil menguap naik dan didinginkan sampai
17
mengembun didinding kondensor.
Pada destilasi sederhana tidak terjadi
fraksionasi pada saat kondensasi karena komponen campuran tidak banyak. Destilasi sederhana sering digunakan untuk tujuan pemurnian sampel dan bukan pemisahan kimia dalam arti sebenarnya.
Gambar 2.1 Alat destilasi konvensional (sederhana) 2.
Destilasi fraksional atau destilasi bertingkat yaitu proses yang komponenkomponennya secara bertingkat diuapkan dan diembunkan. Penyulingan terfraksi berbeda dari distilasi biasa, karena ada kolom fraksinasi di mana ada proses refluks. Refluk proses penyulingan dilakukan untuk pemisahan campuran bioetanol dan air dapat terjadi dengan baik. Fungsi kolom fraksinasi agar kontak antara cairan dengan uap terjadi sedikit lebih lama. Sehingga komponen yang lebih ringan dengan titik didih yang lebih rendah akan terus menguap ke kondensor. Distilasi jenis ini dapat digunakan untuk memisahkan zat yang mempunyai rentang perbedaan titik didih hingga di bawah 300C. Destilasi ini biasa digunakan dalam pengolahan minyak bumi karena sangat berguna untuk memisahkan kandungan minyak bumi.
18
Gambar 2.2 Alat destilasi fraksional (bertingkat) 3.
Destilasi vakum, merupakan destilasi yang dilakukan degan cara cairan diuapkan pada tekanan rendah. Tujuan utamanya adalah menurunkan titik didih cairan yang bersangkutan, dan volatilitas relatif meningkat jika tekanan diturunkan. Alat destilasi ini merupakan alat yang tidak sederhana karna memerlukan system tertutup.
Gambar 2.3 Alat Destilasi vakum 4.
Destilasi Uap, destilasi uap dilakukan untuk memisahkan komponen campuran pada temperatur lebih rendah dari titik didih normalnya. Dengan cara ini pemisahan dapat brlangsung tanpa merusak komponen-komponen yangakan dipisahkan. Ada dua cara melakukan destilasi uap. Yang pertama dengan menghembuskan uap secara kontinu diatas campuran yang sedang diuapkan. Cara kedua dengan cara memdidihkan senyawa yang dipisahkan bersamaan dengan pelarutnya.
19
Dalam model destilasi uap temperatur dari komponen yang dipisahkan dapat diturunkan dengan cara menguapkanya. Temperatur penguapan dalam hal ini lebih rendah dari temperatur didih senyawa-senyawa yang dipisahkan. Hal ini juga untuk menjaga agar senyawa-senyawa yang dipisahkan tidak rusak karena panas.
Gambar 2.4 Alat destilasi uap 5.
Destilasi azeotrop yaitu destilasi dengan menguapkan zat cair tanpa perubahan komposisi. Jadi ada perbedaan komposisi antara fase cair dan fase uap, dan hal ini merupakan syarat utama supaya pemisahan dengan distilasi dapat dilakukan. Kalau komposisi fase uap sama dengan komposisi fase cair, maka pemisahan dengan jalan distilasi tidak dapat dilakukan. Destilasi ini sering digunakan dalam proses isolasi komponen, pemekatan larutan, dan juga pemurnian komponen cair.
20
Gambar 2.5 Alat destilasi azeotrop 6.
Destilasi ekstraktif, destilasi ini mirip degan destilasi azeotropik dalam hal penambahan senyawa dalam hal penambahan senyawa lain untuk mempermudah proses pemisahan. Dalam hal ini pelarut yang melakukan ekstrasi karena senyawa yang ditargetkan dapat larut degan baik dalam pelarut yang dipilih.
Gambar 2.6 Alat destilasi ekstraktif
21
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1
Tempat Dan Waktu Penelitian 3.1.1. Tempat Penetian ini di lakukan di Laboratorium Konversi Energi atau Motor Bakar Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo. 3.1.2. Waktu Penelitian Adapun waktu penelitian ini dilaksanakan mulai januari hingga maret 2016.
3.2
Alat Dan Bahan Adapun alat dan bahan yang digunakan pada penelitan ini adalah sebagi
berikut : 1. Satu unit mesin pemotong rumput power tech, dengan spesifikasi sebagai berikut:
Gambar 3.1. Mesin pemotong rumput Tipe mesin : 2 langkah, 1 slinder, pendingin udara, motor bensin Volume langkah : 30.5 cc Putaran maximal : 0.81kW/6000rpm Jenis carburetor : float type
22
Bahan bakar : bahan bakar campur, besin dan oli 25:1 Kapasitas tangki :1.2 L 2. Satu unit destilasi fraksinasi. Adapun unit alat destilasi fraksinasi adalah sebagai berikut :
Gambar 3.2 Unit alat destilasi fraksinasi Panci pemanas terbuat dari aluminium Pipa tembaga Tabung kondesor Thermometer infrared Kompor gas Gas LPG 3 Kg Wadah penampung etanol
(a)
(b)
(c)
Gambar 3.3. (a) Panci pemanas yang terbuat dari aluminium (b) tabung kondesor dan pipa tembaga (c) kompor gas dan gas LPG 3 kg
23
3. Thermometer infrared Thermometer yaitu suatu alat yang digunakan untuk mengukur temperatur suatu objek
Gambar 3.4. Alat Pengukur Suhu (Thermometer infrared) 4.
Tachometer Tachometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur putaran pada motor.
Gambar 3.5 Alat pengukur putaran (tachometer) 5. Alkoholmeter Alkoholmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kadar alkohol. Cara mengunakannya yaitu mencelupkan alata alkoholmeter pada suatu wadah beririskan alkohol.
Gambar 3.6. Alat alkoholmeter 6.
gelas ukur. Gelas ukur di gunakan untuk mengukur besar volume nira aren yang di gunakan sebagai, bahan destilasi.
24
Gambar 3.7 Gelas ukur dan neraca timbangan 7. Bahan baku hasil fermentasi nira aren dari kabupaten Muna. Nira aren kabupaten Muna yaitu nira aren yang dihasilkan oleh pohon aren yang diperoleh dengan cara memotong tangkai bunga aren kemudian menampung tetesan nira yang keluar dari potongan tangkai tadi dengan sebuah wadah yang berisikan potongan-potongan kecil kulit kayu bakau kering, sehingga nira aren yang di hasilkan berwarna merah jambu.
Gambar 3.8 Bahan baku nira aren 8.
Ragi roti. Ragi roti merupakan zat yang menyebabkan fermentasi, dangan tujuan untuk meningkatkan kadar alkohol nira aren sebelum di lakukan destilasi.
Gambar 3.9. Ragi roti
25
9.
Arang tempurung kelapa Arang tempurung kelapa di gunakan untuk menjernihkan dan menghilangkan bau amis pada etanol dari proses destilasi, sehingga dapat menghasilkan uap yang lebih banyak tanda ada campuran lain.
Gambar 3.10. Arang tempurung kelapa 10. Kapur Kapur berguna untuk menjaga PH nira aren agar tingkat keasamannya tidak berlebihan karena waktu penyimpanan yang lama.
Gambar 3.11. Kapur sirih 3.3
Persiapan Pengujian Adapun persiapan pengujian pada penelitian ini adalah sebagai berikut : 3.3.1
Perancangan Alat Destilasi Fraksinasi Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat detilasi
fraksinasi, dengan tujuan mudah memisahkan kandungan air dan etanol pada nira aren dengan proses yang sederhana. Berikut ini merupakan gambaran rancangan alat destilasi fraksinasi yang akan digunakan.
26
5,6 cm
250 cm
165 cm
5
6
7
4 23 cm
Penghantar pengukur suhu
8
9
3
10
27 cm 30 cm
2 1
Gambar 3.12 Rancangan alat destilasi fraksinasi Keterangan : 1. kompor gas 2. panci pemanas air 3. panci nira aren 4. tabung fraksi 5. saringan tabung fraksi 6. pipa pendingin. 7. kondensor 8. meja penempatan. 9. wadah penampung etanol
27
10. tabung gas LPG
Gambar 3.13 Alat destilasi fraksinasi 3D 3.3.2
Tahap Pembuatan Etanol
1. Pengecekan kadar etanol nira aren sebelum fermentas (Lampiran 1) 2. Pemisahan bahan baku masing – masing 10 liter. 3. Nira aren dibiarkan dalam wadah jerigen untuk fermentasi dengan campuran ragi roti, arang tempurung kelapa, serta kapur selama 7 hari. 4. Pengecekkan kadar etanol nira setelah fermentasi (Lampiran 1) 5. Melakukan tahap destilasi dengan memasukkan nira aren kedalam panci pemanas. 6. Meletakkan panci pemanas diatas kompor. 7. Panci pemanas tersebut terdapat besi penghantar panas
untuk
mengetahui suhu nira mengunakan thermometer infrared pada saat destilasi berlangsung. 8. Mencatat temperatur setiap waktu 5 menit etanol yang dihasilkan sampai etanol tidak menetes lagi (lampiran 3)
28
9. Pada saat destilasi akan menghasilkan uap yang kemudian mengalir melalui pipa penghantar menuju kondensor. 10. Pada kondensor akan mengalami kondensasi yang menjadi cairan etanol. 11. Mengukur kadar etanol yang dihasilkan (lampiran 1) 12. Mengulang langkah 5-11 untuk proses destilasi ulang. 3.3.3
Tahap Pengujian Bahan Bakar Bioetanol Pada tahapan pengujian bahan bakar hal yang dilakukan adalah
penyedian mesin pemotong rumput sebagai alat uji, persiapan perubahan tangki bahan bakar sebagai wadah penampung bahan bakar, dan menyiapkan alat uji putaran (thacometer). 3.3.4. Tahap Pengujian Temperatur Nyala Api Bioetanol Pada tahap ini menyiapkan kapas sebagai peresap etanol, menyiapkan korek api, dan pengukur suhu (thermometer infrared). Kemudian meresapkan etanol pada kapas, setelah meresap kemudian dibakar, dan mengukur temperatur yang dihasilkan.
29
3.4 Diagram Alir Penelitian MULAI
STUDI LITERATUR
PERANCANGAN DAN PERSIAPAN ALAT UJI
PENGADAAN ALAT UKUR
PERSIAPAN PEMBUATAN BIOETANOL
CARA PEMBUATAN BIOETANOL
PERSIAPAN BAHAN DASAR FERMENTASI PENCAMPURAN RAGI ROTI, ARANG TEMPURUNG KELAPA DAN KAPUR DESTILASI
PENGUJIAN PADA MOTOR
PENGUJIAN
PENGUJIAN TEMPERATUR NYALA API
ANALISI DATA
KESIMPULAN
SELESAI
30
BAB IV PEMBAHASAN Bioetanol pada penelitian ini diperoleh dari nira aren olahan tradisional masyarakat kabupaten Muna. Masyarakat kabupaten Muna (para petani aren) memperoleh nira aren ±10 liter setiap 12 jam, dengan cara memotong tangkai bunga tumbuhan aren, kemudian menampung tetesan nira yang keluar dari tangkai tersebut, dalam sebuah wadah yang telah dimasukan potongan-potongan kecil kulit dari pohon bakau kering. Hal ini menyebabkan nira yang memiliki rasa yang manis dan berwarna putih menjadi pahit dan berwarna kemerahan. Nira aren tersebut telah mengandung kadar alkohol sebesar 6% yang telah di uji di laboratorium dengan menggunakan alkohol meter.
Gambar 4.1Tumbuhan aren yang siap diolah
(a)
(b)
Gambar 4.2 (a) Bahan baku nira aren, (b) Potongan-potongan kulit bakau kering.
31
4.1. Pengamatan Fermentasi Nira Aren Proses fermentasi pada penelitian ini berbahan baku nira aren yang dipisahkan pada wadah jerigen masing - masing 10 liter untuk 4 percobaan. Kemudian diberikan ragi, arang, dan kapur, setelah itu dibiarkan berfermentasi. Kemudian dianalisa kadar etanolnya, sehingga dari hasil tersebut dapat dipertanggung jawabkan secara ilmiah.
Gambar 4.3 Pemisahan bahan baku untuk dibiarkan berfermentasi. Adapun hasil pengamatan tentang nira aren dapat dilihat pada table 4.1. Table 4.1 Hasil Pengamatan pada nira aren fermentasi No
Bahan Baku
Campuran (gram)
(Nira Aren)
Ragi
Arang
Kapur
Waktu
Volume
Kadar Etanol
Fermentasi
( liter)
(%)
(Hari)
Fermentasi 1
100
100
300
7
10
7
100
300
100
7
10
8
1 Fermentasi 2 2
32
Fermentasi 3
200
200
100
7
10
12
300
100
100
7
10
15
3 Fermantasi 4 4 Dari table 4.1 diketahui bahwa bahan baku nira aren yang telah mengandung kadar etanol 6%, dan bahan baku tersebut kemudian difermentasi selama 7 hari untuk menaikkan kadar etanolnya. Adapun hasil pengamatan nira aren fermentasi ini dapat dilihat pada tabel 4.1 dengan mengamati peningkatan kadar etanol setiap bahan baku. Fermentasi 1 mengalami peningkatan kadar etanol sebesar 1%, dan fermentasi 2 mengalami peningkatan kadar etanol sebesar 2%. Sedangkan pada fermentasi 3 peningkatan kadar etanol sebesar 6% Kemudian pada fermentasi 4 terlihat peningkatan kadar etanol sebesar 9. Perbedaan kadar etanol dari setiap fermentasi terjadi akibat dari variasi pencampuran ragi roti dan arang tempurung kelapa, serta kapur sirih sehingga menyebabkan kadar etanol nira sebesar 6%, meningkat sampai 15%. Dengan demikian terlihat pula bahwa seiring bertambahnya pemberian ragi yang banyak, dan pemberian arang serta kapur yang sedikit menyebabkan kadar etanol mengalami peningkatan, yakni terlihat pada pengamatan fermentasi 4.
33
4.2. Pengamatan Proses Destilasi 1 Proses destilasi pada penelitian ini, mula-mula bahan bahan baku yang telah difermentasi dituang dalam panci nira kemudian diletakan diatas panci pemanas air. Setelah itu keduanya diletakan diatas kompor, dan menyalakan kompor gas yang menjadi pemanas dalam destilasi ini. Panci pemanas air berfungsi sebagai penghantar panas pada panci nira dengan memanfaatkan uap panas air, agar suhu pada panci nira dapat diketahui.
Gambar 4.4 Peletakan panci Selama proses destilasi berlangsung, uap bahan baku akan melewati tabung fraksi sebelum mencapai kondensor untuk proses pendinginan, tabung frasi dari alat destilasi menggunakan pipa besi degan diameter 2,5 inci, dengan ketingian 165 cm dan diberi 4 saringan yang dipasang pada setiap jarak 50 cm.
Gambar 4.5 Tabung fraksi alat destilasi
34
Seteah destilasi berlangsung ±100 menit, terjadilah penguapan. Uap pada nira tersebut lalu memasuki tabung fraksi alat destilasi, hingga uap mencapai ujung tabung fraksi yang kemudian menuju kondensor dan mengalami pendinginan. Uap atau gas yang dihasilkan kemudian mengembun dan timbul cairan, cairan inilah yang menetes menjadi etanol. Destilasi ini berlangsung hingga etanol tidak menetes lagi. Bahan baku yang telah didestilasi mengalami penyusutan ± 2 liter setiap 10 liter bahan baku.
Gambar 4.6 Sisa bahan baku destilasi Perlakuan destilasi nira aren dilakukan selama ±2 jam dan suhu nira aren dijaga yaitu pada suhu antara 70ºC sampai 90ºC. Tetesan etanol ditampung pada wadah yang berbeda yang diberi label, agar mudah membedakan etanol hasil destilasi. Pengamatan proses destilasi dilakukan secara berlanjut, berawal dari fermentasi 1, samapai fermentasi 4, dengan waktu fermentasi telah mencapai 7 hari. Adapun hasil pengamatan pada proses destilasi nira aren adalah sebagai berikut:
35
Tabel 4.2 pengamatan proses destilasi 1. No
Bahan
Volume
Waktu
Waktu
baku
(liter)
Pemanasan
Tetes
Temperatur
Volume
Kadar
Sisa
etanol
etanol
bahan
(ml)
(%)
baku
(ºC) (menit)
pertama (menit)
(liter)
1
Ferm. 1
10
165
94
70 – 90
684
40
6.7
2
Ferm. 2
10
162
96
70 – 90
682
78
6.2
3
Ferm. 3
10
157
95
70 – 90
580
84
7.2
4
Ferm. 4
10
147
92
70 – 90
340
86
7.4
Dari data table 4.2 pengamatan proses destilasi 1 diatas dapat diketahui bahawa proses destilasi dari fermentasi 1 dengan volume bahan baku sebesar 10 liter menghasilkan etanol 684 ml dengan kadar etanol 40%. Sedangkan pada destilasi fermentasi 2 degan volume bahan baku sebesar 10 liter menghasilkan etanol sebanyak 682 ml, berkadar etanol 78%.Untuk proses destilasi fermentasi 3 dengan volume bahan baku sebesar 10 liter menghasilkan etanol 580 ml yang memiliki kadar etanol 84%. Sedangkan proses destilasi fermentasi 4 dengan volume bahan baku sebesar 10 liter hanya menghasilkan etanol 340 ml dengan kadar alkohol hingga 86%. Dengan demikian destilasi fermentasi 1 menghasilkan kadar etanol yang lebih rendah sebesar 40% dibandingkan destilasi fermentasi 4 menghasilkan kadar etanol sebesar 86%. Hal ini terjadi akibat pemberian campuran dari setiap fermentasi yang bervariasi dan telihat pada pemberian campuran fermentasi ragi sebanyak 300 gram, arang 100 gram, serta kapur 100 gram dan berkadar etanol
36
15% menjadi 86% setelah dilakukan destilasi. Berikut adalah tabel peningkatan persen kadar etanol dari fermentasi ke proses destilasi 1. Tabel 4.3 Peningkatan kadar etanol dari fermentasi kedestilasi Campuran Fermentasi (Gram) Ragi
Arang
Kapur
Kadar etanol fermentasi (%)
100
100
300
7
40
33
100
300
100
8
78
70
200
200
100
12
84
72
300
100
100
15
86
71
Kadar eatanol destilasi 1 (%)
Peningkatan Alkohol (%)
Dari table 4.3 terlihat bahwa proses destilasi 1, setiap fermentasi mengalami peningkatan kadar etanol, setelah dilakukan destilasi pada fermentasi 1 mengalami peningkatan sebesar 33%, pada fermentasi 2 mengalami peningkatan sebesar 70%,, dan fermentasi 3 mengalami peningkatan sebesar 72% dan pada fermentasi 4 mengalami peningkatan sampai 71%. Dengan demikian proses destilasi degan bahan baku yang telah difermentasi meningkatkan kadar etanol rata-rata sebesar 61.5%. 4.3. Pengamatan Proses Destilasi Ulang. Adapun hasil pengamatan terhadap proses destilasi ulang, dimana etanol yang dihasilkan pada proses destilasi 1 didestilasi kembali pada destilasi ini, yang bertujuan agar kadar etanol yang dihasil mengalami peningkatan. Pengamatan proses destilasi ulang dapat dilihat pada table 4.4
37
Tabel 4.4 Pengamatan proses destilasi ulang. No
Bahan
Volume
Waktu
Waktu
baku
(ml)
Pemanasan
Tetes
Temperatur
Volume
Kadar
Sisa
etanol
alkohol
bahan
(ml)
(%)
baku
(ºC) (menit)
pertama (menit)
(ml)
1
Dest. 1
684
27
20
70-80
633
76
51
2
Dest. 2
682
27
20
70-80
644
84
36
3
Dest. 3
580
25
18
70-80
556
87
24
4
Dest. 4
340
20
13
70-80
332
92
8
Adapun hasil pengamatan terhadap proses destilasi ulang terlihat pada tabel 4.4 bahwa destilasi 1 menghasilkan kadar etanol sampai 76% dari kadar etanol 40%, degan volume bahan baku sebesar 684 ml, menghasilkan 633 ml. Sedangkan pada destilasi 2 menghasilkan 644 ml dengan volume bahan baku sebesar 682 ml, kadar etanol yang dihasilkan 84 % dari kadar etanol sebesar 82%. Untuk destilasi 3 menghasilkan kadar etanol sampai 87% dari kadar etanol sebesar 84 %. Volume bahan baku sebesar 580 ml, dan menghasilkan 556 ml. Adapun untuk destilasi 4 mengahasilkan 332 ml dari volume bahan baku sebesar 340 ml. Kadar etanol yang dihasilkan 92% dari kadar etanol sebesar 86%, dan pada destilasi 4 pula merupakan proses destilasi dengan menghasilkan kadar etanol yang paling tinggi.
38
Kadar etanol pada pengamatan proses destilasi ulang ini mengalami peningkatan 36% hingga 6% dari kadar etanol sebelum destilasi ulang sebesar 40% sampai 86% hal ini terjadi karena dalam proses destilasi ulang kadar air dalam etanol semakin sedikit. Pada penelitian ini kadar etanol yang dihasilkan hanya sampai 92% belum memenuhi syarat tujuan penelitan kadar yaitu meningkatkan kadar etanol sampai 99% agar dapat disubtitusikan degan bahan bakar jenis premium, hal ini diakibatkan karena: 1. Suhu pemanasan destilasi yang tidak menetap karena menggunakan kompor manual sebagai alat pemanasannya. 2. Tabung fraksi menggunakan tabung dari pipa besi, yang menyerap panas lebih besar. 3. Terjadinya kebocoran pada penutup panci destilasi dan sambungansambungan pada tabung fraksi yang menyebabkan keluarnya uap melalui kebocoran tersebut. 4.4. Pengujian Pada Motor Adapun pengujian etanol sebagai bahan bakar dilakukan pada mesin pemotong rumput. Dengan cara menyiapkan mesin pemotong rumput dan kelengkapannya,
menyambungkan
lengan
pemotong
rumput,
dan
menyambungkan tali gas pada motor, lalu mengukur bukaan katub chok menggunakan mistar busur derajat, serta memanaskan mesin pemotong rumput sebelum digunakan dengan cara mesin dihidupkannya menggunakan bahan bakar premium lebih dahulu. Kemudian selang tangki bahan bakar pada mesin
39
pemotong rumput dilepas dan disambungkan degan selang dari tangki bahan bakar etanol pengujian yang telah disiapkan, setelah itu melepaskan baut penutup pembuangan carburator untuk mengeluarkan sisa bahan bakar premium yang tersimpan, didalam carburator dan bahan bakar etanol dari nira aren siap diuji.
Gambar 4.7 proses penyiapan mesin pemotong rumput.
Gambar 4.8 Bahan bakar etanol nira aren Pada pengujian ini tidak dilakukan pencampuran dengan bensin. Sehingga diperoleh bahwa bahan bakar etanol pada kadar 76%, 84%, dan 87% mesin tidak dapat hidup, hal ini akibat dari etanol yang masih memiliki kandungan air lebih besar. Sedangkan pada bahan bakar etanol degan kadar dan 92% mesin dapat dihidupkan dengan bukaan katub chok carburator mesin hanya pada bukaan 50ᴼ, selain dari itu gas pada mesin tidak dapat diatur, sehingga mengalami kesulitan dalam pengambilan data puran motor. Berikut tabel data putaran motor bukaan katub 50ᴼ.
40
Tabel 4.5 Data putaran motor. kadar etanol (%)
bukaan katub
Data puratan yang di peroleh (rpm)
50ᴼ
3218 4264 5306 6373
Pengujian 92
Dari tabel diatas dapat dilhat bahwa putaran mesin yang tidak stabil, data ini diperoleh dengan bukaan katub hanya 50ᴼ dan tidak dapat diatur. Puran yang menunjukan kenaikan terus menerus tanpa dapat distabilkan. 4.5. Pengujian temperatur nyala api Adapun pengujian temperatur nyala api dilakukan pada etanol yang diperoleh dari destilasi ulang dengan kadar 76%, 84%, 87%, dan 92%. Pengambilan data dilakukan dengan menggunakan kapas yang dibasahi degan etanol lalu dibakar, kemudian mengukur dan mencatat temperatur yang dihasilkan.
Gambar 4.9 proses pengujian temperatur nyala api
41
Gambar 4.10 nyala api pengujian Adapun data temperatur nyala api yang diperoleh dari pengujian ini dapat diihat pada tabel 4.6 berikut ini: Tabel 4.6 data hasil pengujian temperatur nyala api. No. 1
2
3
4
kadar etanol (%) temperatur nya api (ᴼC) temperatur rata-rata (ᴼC) 50.2 76 52.3 51,0666667 50.7 52.7 84 52.3 53.16666667 54.5 64 87 62 63.56666667 64.7 71.8 92 72 71.86666667 71.8 Dari tabel 4.6 diatas terlihat bahwa kadar etanol 76% memiliki temperatur
nyala api rata-rata 51.067ᴼC, pada kadar etanol 84% memiliki temperatur nyala api rata-rata 53.167ᴼC. Sedangkan pada kadar etanol 87% memiliki temperatur nyala api rata-rata sebesar 63.567ᴼC, dan untuk kadar etanol 92% memiliki temperatur rata-rata sebesar 71.8.67%. Pada tabel 4.6 terlihat seiring dengan peningkatan kadar etanol temperatur nyala api pula meningkat.
42
4.6. Grafik hubungan penelitian Adapun grafik hubungan yang dilakukan pada penelitian ini dapat dilihat sebagai berikut: 4.6.1. Hubungan antara variasi campuran fermentasi terhadap kadar etanol
Grafik 4.1 Hubungan Antara Varasi Campuran dan Kadar Etanol 100 84 86
kadar Etanol (%)
90 78
80
84
87
92
76
70 60
Campuran I
50
40
Campuran II
40
Campuran III
30 20 10
6 6 6 6
7 8
12
Campuran IV
15
0 Awal
Fermentasi
Destilasi I
Destilasi II
Variasi Campuran (gr)
Pada grafik 4.1 menunjukan hubungan antara variasi campuran fermentasi dan kadar etanol, terlihat bahwa kadar etanol awal menagalami peningkatan ketika dilakukan fermentasi, dan mengalami peningkatan pula setelah destialsi I dan destilasi II. Hal ini dapat dikatakn bahwa kadar etanol berbanding lurus dengan variasi pemberian campuran baik kadar etanol saat fermentasi dan maupun kadar etanol setelah dilakukan destilasi.
43
4.6.2. Grafik peningkatan kadar etanol berdasarkan tahapan destilasi Grafik 4.2 Hubungan peningkatan kadar etanol dan tahapan destilasi 100 90
84
Kadar Etanol (%)
86
78
76
80
84
92
87
70 60 50
Awal
40
40
Destilasi I
30
Destilasi II
20 10
7
8
12
15
0 Campuran I
Campuran II
Campuran III
Campuran IV
Variasi Campuran Fermentasi (gr)
Pada grafik 4.2 menujukan peningkatan kadar etanol berdasarkan tahapan destilasi terlihat bahwa kadar etanol awal (fermentasi) mengalami peningkatan pada saat dilakukan destilasi pertama (destilasi I} dan megalami peningkatan pula ketika dilakukan destilasi ulang (destilasi II), sehingga kadar etanol saat fermentasi berbanding lurus terhadap peningkatan kadar etanol setelah destilasi pertama dan berbanding lurus pula terhadap peningkatan kadar etanol destilasi ulang.
44
4.6.3 Hubungan antara kadar etanol terhadap temperatur nyala api. Grafik 4.3 Hubungan kadar etanol dan temperatur nyala api
Temperatur nyala api (°C)
80
71.867
70 60
53.167
63.567
51.067
50 40
temperatur nyala api
30 20 10 0 76
84
87
92
Kadar Etanol (%)
Pada grafik 4.3 menunjukkan hubungan antara kadar etanol terhadap temperatur nyala api terlihat bahwa peningkatan kadar etanol diiringi dengan peningkatan temperatur nyala api pula, sehingga dengan demikian peningkatan kadaer etanol berbanding lurus terhadap temperatur nyala api. Kadar etanol 92% bertemperatur 71,867°C merupakan temperatur yang lebih tinggi dibanding kadar etanol 76% degan temperatur 51,067°C.
45
BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan dan Saran 5.1.1. Kesimpulan Adapun kesimpulan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Pada komposisi campuran fermentasi 300 gram ragi, 100 gram arang, dan 100 gram kapur sirih dengan menggunakan destilasi fraksinasi ganda menghasilkan kadar etanol tertinggi sebesar 92%, dengan bahan baku berkurang 26% pada destilasi pertama, dan 2,4% pada destilasi kedua. 2. Pada kadar etanol 92%, belum dapat digunakan pada mesin pemotong rumput dengan baik karena putaran motor tidak stabil. 3. Pada kadar etanol 92% menghasilkan temperatur nyala api rata-rata sebesar 71,866 ºC. 5.2.1. Saran Adapun yang menjadi saran dalam penelitian ini yaitu 1. Jika menggunakan alat destilasi fraksinasi sebaiknya menggunakan tabung fraksi yang terbuat dari bahan isolator. 2. Sebaiknya menggunakan sumber panas eletrik yang suhunya dapat dapat diatur dan tidak berubah - ubah. 3. Meminimalisir kebocoran yang terjadi pada alat destilasi.
46
DAFTAR PUSTAKA
Anwar, Chairil., dkk. 1994. Pengantar Praktikum Kimia Organik. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada
Asmara, Ely. 2012. Studi Eksperimen Pemanfaatan Bioetanol E20 Sebagai Bahan Bakar Pada Motor 4 Langkah Dalam Kondisi Normal. Kendari: Universitas Halu Oleo Ghalib, Achmad Kholish. 2009. Buku Pintar Kimia. Yogyakarta: Power Books (Ihdina) Herling D. Tangkuman., dkk. 2010. Cara Memproduksi Bioetanol Dari Nira Aren Mengunakan EnergiGeotermal . Manado: Universitas Sam Ratulangi
Lempang, Mody. 2012. Pohon Aren Dan Manfaat Produksinya. Makasar: Balai Penelitian Kehutanan Makassar Niastiwa, Fransisca., dkk. 2013. Pemanfaatan Nira Aren Menjadi Bioetanol Sebagai Bahan Bakar Alternatif. Banten: Cilegon. Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
Retno, Dyah Tri., dkk. 2011. Pembuatan Bioetanol Dari Kulit Pisang. Yogyakarta: FTI UPN Veteran. Sutarno. 2013. Sumber Daya Energi. Yogyakarta: Garaha Ilmu Wonorahardjo, Surjani. 2013. Metode-Metode Pemisahan Kimia. Jakarta Barat: Permata Putri Media
47
LAMPIRAN
48
49
Lampiran 2. Tabel Hasil Penelitian Kadar Etanol
DESTILASI
Tahap 1
Tahap 2
Bahan baku (ml)
Campuran fermentasi (gram)
Kadar etanol (%)
Waktu pemanasan (menit)
waktu tetes pertama (menit)
Temperatur (ºC)
volume etanol (ml)
Kadar etanol (ml)
Peningkatan etanol (%)
ragi
arang
kapur
10000
100
100
300
7
165
94
70 - 90
684
40
33
10000
100
300
100
8
162
196
70 - 90
682
78
70
10000
200
200
100
12
157
95
70 - 90
580
84
72
10000
300
100
100
15
145
84
70 - 90
340
86
71
682
40
27
20
70 - 80
633
76
36
682
78
27
20
70 - 80
644
84
6
580
84
25
18
70 - 80
566
87
3
340
86
20
13
70 - 80
332
92
6
50
Lampiran 3. Suhu destilasi 1 setiap 5 menit
No.
Waktu (menit)
1
Suhu (ᵒC) Destilasi 1
Destilasi 2
Destilasi 3
Destilasi 4
0
32
37
35
33
2
5
34
39
37
35
3
10
36
41
39
38
4
15
40
41
42
41
5
20
40
43
46
43
6
25
44
47
46
47
7
30
47
48
49
51
8
35
47
50
50
52
9
40
50
53
54
55
10
45
52
57
57
58
11
50
57
59
60
60
12
55
57
60
62
63
13
60
62
64
63
65
14
65
66
67
67
68
15
70
70
69
69
71
16
75
71
70
71
74
51
17
80
73
74
75
77
18
85
78
77
78
80
19
90
80
81
81
83
20
95
84
85
86
87
21
100
87
88
89
91
22
105
82
86
85
88
23
110
80
83
81
86
24
115
79
80
79
82
25
120
75
78
76
79
26
125
72
74
74
76
27
130
76
71
68
71
28
135
79
75
71
74
29
140
82
79
75
78
30
145
84
82
79
80
31
150
87
86
83
32
155
88
89
87
33
160
85
86
91
34
165
83
81
35
170
79
52
Lampiran 4. Suhu destilasi ulang setiap 5 menit
Suhu (ᵒC) No.
Waktu (menit) Destilasi 1
Destilasi 2
Destilasi 3
Destilasi 4
1
0
34
32
35
34
2
5
57
60
61
60
3
10
69
78
77
79
4
15
78
67
69
74
5
20
71
79
79
78
6
25
79
70
71
7
30
70
80
53
Lampiran 5. Tabel Hasil Penelitian Percobaan Etanol Sebagai Bahan Bakar
kadar etanol (%)
bukaan katub
Data puratan yang di peroleh (rpm) 3218
Pengujian 92
50ᴼ
4264 5306 6373
Lampiran 6. Tabel Hasil Penelitian Temperatur Nyala Api Etanol
No.
kadar etanol (%)
1
76
2
84
temperatur nya api (ᴼC) 50.2 52.3 50.7 52.7 52.3 54.5
temperatur rata-rata (ᴼC) 51,0666667
53.16666667
54
3
87
4
92
64 62 64.7 71.8 72 71.8
63.56666667
71.86666667
55
Lampiran 7. Dokumentasi Penelitian Proses Pembuatan Alat Destilasi Fraksinasi
56
Proses Fermentasi
Pemisahan bahan baku
Penimbangan ragi
Penimbangan kapur
Kalibrasi alat ukur
Penimbangan arang
Pemberian ragi
57
Pemberian arang
Pemberian kapur
Proses Destilasi
58
Pengambilan data temperatur
Mengontrol nyala api
Mengukur sisa bahan baku
Uji Laboratorium Kadar Etanol
59
Uji Etanol Pada Mesin Pemotong Rumput
60
Pemasangan rangkaian mesin pemotong rumput
Pemasangan tangki bahan bakar etanol
Pengujian bahan bakar etanol
Pengujian Putaran mesin
61
Pengukuran Temperatur Nyala Api
62
Dokumentasi Tambahan
Identivikasi kebocoran
Pencampuran etanol dengan besin premium
63
