MAKALAH

PEMBUATAN BIOETANOL DARI LIMBAH KULIT

SINGKONG

OLEH :

MHD. ADHIL YUSER (1110413023)

TRIO SANGGALA (1110412044)

NURUL FADILLAH (1110412049)

DOSEN :

LENI SYAFYAHYA, S.S.,M.Hum.

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS ANDALAS

PADANG

2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Permasalahan besar yang dihadapi Indonesia saat ini adalah kelangkaan bahan

bakar minyak. Kebutuhan bahan bakar minyak meningkat seiring majunya

pertumbuhan penduduk di Indonesia untuk memenuhi sarana tranportasi dalam

menjalankan berbagai aktivitas. Oleh karena itu dibutuhkan inovasi baru untuk

menciptakan bahan bakar alternatif lain baik dari alam maupun dari limbah.

Limbah secara ekonomi tidak menguntungkan, tetapi beberapa limbah

yang mengandung senyawa tertentu dapat dimanfaatkan untuk diolah kembali

menjadi produk yang dapat menguntungkan. Salah satunya kulit singkong. kulit

singkong ini memiliki kandungan karbohidrat yang tinggi yang dapat dikonsumsi

pula oleh manusia. Presentase jumlah limbah kulit bagian luar sebesar 0,5-2% dari

berat total singkong segar dan limbah kulit bagian dalam sebesar 8-15%.

Indonesia termasuk negara penghasil singkong terbesar di dunia. Singkong

dapat diolah menjadi berbagai makanan unik, seperti tape dan kerupuk, sedangkan

kulit singkong bisa berpotensi untuk diproduksi menjadi bietanol yang digunakan

sebagai pengganti bahan bakar minyak. Teknologi pembuatan bioetanol dari

limbah kulit singkong melalui proses hidrolisa asam dan enzimatis merupakan

suatu alternatif mendukung untuk program pemerintah tentang penyediaan bahan

bakar non migas yang terbarukan yaitu bahan bakar nabati.

Pembuatan bioetanol dari limbah kulit singkong dapat dilakukan melalui

dua tahap yaitu proses hidrolisa asam yang kemudian dilanjutkan dengan proses

fermentasi. Proses hidrolisa dilakukan untuk mengubah selulosa dari kulit

singkong menjadi glukosa. Hidrolisis dengan asam akan memutuskan ikatan

polisakarida dan sekaligus memasukkan elemen H2O. Fermentasi alkohol

merupakan proses pembuatan alkohol dengan memanfaatkan aktivitas bakteri

(Saccharomyces cerevisiae).

1.2 Rumusan Masalah

Bioetanol didapatkan dengan cara fermentasi glukosa dengan bantuan ragi

agar fermentasi dapat berlangsung. Sebelum fermentasi dilahukan hidrolisis

pati untuk membentuk glukosa dengan bantuan enzim.

1.3 Tujuan

Pembuatan makalah ini bertujuan untuk :

a. Merupakan salah satu tugas mata kuliah Bahasa Indonesia.

b. Memberitahukan kepada pembaca bahwa limbah dari alam seperti kulit

singkong dapat diolah menjadi bioetanol.

1.4 Manfaat

a. Dapat membuat bioetanol sendiri dengan bahan yang mudah didapatkan.

b. Menjadikan bioetanol sebagai bahan bakar alternatif.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kulit Singkong

Tanaman singkong (Manihot esculenta Crantz) termasuk ke dalam kingdom

Plantae, divisi Spermathophyta, subdivisi Angiospermae, kelas Dicotyledonae,

ordo Euphorbialis, famili Euphorbiacea, genus Manihot dan spesies Manihot

esculenta Crantz. Umbi yang terbentuk merupakan akar yang berubah bentuk

fungsinya sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan. Umbi ini biasanya

memiliki bentuk memanjang, daging umbi mengandung zat pati dan tiap tanaman

dapat menghasilkan 5-10 umbi (Rukmana, 1997).

Menurut Grace (1977), singkong merupakan tanaman tipikal daerah tropis.

Tanaman ini memerlukan tanah yang gembur dengan pH kurang lebih lima. Suhu

optimum pertumbuhan sekitar 25-27oC, bila suhu turun menjadi 15oC

pertumbuhan akan terhenti dan pada suhu 8-10oC tanaman ini akan mati.

Selanjutnya dikatakan singkong tumbuh baik pada ketinggian kurang dari 150

meter di atas permukaan laut, meskipun ada beberapa varietas yang dapat tumbuh

pada ketinggian 1500 meter atau lebih di atas permukaan laut. Curah hujan yang

diperlukan rata-rata 500-5000 mm per tahun.

Kelebihan tanaman singkong dibandingkan dengan tanaman sumber

karbohidrat lainnya, yaitu :

1. Dapat tumbuh di lahan kering dan kurang subur.

2. Daya tahan terhadap penyakit relatif tinggi.

3. Masa panennya tidak diburu waktu sehingga bisa dijadikan lumbung

hidup, yakni dibiarkan di tempatnya untuk beberapa minggu.

4. Daun serta umbinya dapat diolah menjadi aneka makanan baik sebagai

makanan utama maupun selingan (lingga, 1989).

Singkong terdiri atas beberapa lapisan. Lapisan paling luar disebut lapisan

epidermis berwarna coklat dan tipis. Lapisan kedua disebut lapisan dermis yang

agak tebal (2-3 mm) tapi masih dapat dikupas secara keseluruhan dari daging

umbi. Lapisan ketiga adalah daging umbi (Djaeni, 1987). Produksi tanaman

singkong di Indonesia secara keseluruhan mencapai 16.723.257 ton dan Jawa

Timur merupakan daerah yang paling banyak memproduksi singkong yaitu

sebesar 4.019.393 ton (Badan Pusat Statistik, 2002). Persentase jumlah limbah

kulit bagian luar sebesar 0,5-2% dari berat total singkong segar dan limbah kulit

bagian dalam 8-15% (Grace, 8 1977). Berdasarkan hal di atas bila dikonversi

jumlah kulit bagian dalam yang dapat dimanfaatkan sebesar 2.508.489 ton dari

produksi singkong di Indonesia. Kandungan nutrisi kulit singkong bagian dalam

dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Kandungan Nutrisi Kulit Singkong Bagian Dalam

Bahan Bahan Kering (%)

Bahan kering 86,50

Protein kasar 10,64

Serat kasar 9,48

Lemak kasar 5,24

Abu 3,21

BETN 71,43

TDN 79,87

Keterangan : Hasil analisis Laboratorium Ilmu dan Teknologi Pakan IPB (2004)

2.2 Bioetanol

Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan biokimia, tidak berwarna, larut dalam eter, air,

aseton, benzen, dan semua pelarut organik, memiliki bau khas alkohol, terbuat

dari proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan

mikroorganisme. Bioetanol dibuat dengan bahan baku bahan bergula seperti tebu,

nira aren, bahan berpati seperti jagung, dan ubi-ubian, bahan berserat yang berupa

limbah pertanian.

Etanol banyak digunakan sebagai pelarut, germisida, minuman, bahan anti

beku, bahan bakar, dan senyawa sintetis antara senyawa-senyawa organic lainnya.

Etanol sebagai pelarut banyak digunakan dalam industri farmasi, kosmetika, dan

resin maupun laboratorium. Di Indonesia, industri minuman merupakan pengguna

terbedar etanol, disusul berturut-turut oleh industri asam asetat, industri farmasi,

kosmetika, rumah sakit, dan industri lainnya. Sebagai bahan baku, etanol

digunakan untuk pembuatan senyawa asetaldehid, butadiene, dietil eter, etil asetat,

asam asetat, dan sebagainya. Penggunaan etanol sebagai bahan bakar, juga

mempunyai prospek yang cerah. Etanol dapat digolongkan sebagai bahan yang

dapati perbaharukan, karena dapat dibuat dari bahan baku yang berasal dari

tumbuh-tumbuhan. Etanol murni (100%) dapat digunakan sebagai pencampur

pada bensin (gasoline). Etanol mempunyai angka oktan yang cukup tinggi,

sehingga dapat digunakan untuk menaikkan angka oktan.

Adapun tahap dalam pembuatan bioetanol :

1. Fermentasi

Proses fermentasi bertujuan untuk mengubah gula menjadi etanol/bioetanol

dengan menggunakan jasad renik biasanya ragi. Pada tahap ini pati berubah

menjadi glukosa. Selanjutnya dilakukan penambahan ragi agar dapat berkja

pada suhu optimum. Pada proses fermentasi diperoleh etanol dan CO2.

Reaksi yang terbentuk :

Pati H2O, enzim Glukosa

Glukosa ragi Etanol + CO2

2. Destilasi

Pemisahan secara destilasi pada prinsipnya adalah metode pemisahan yang

didasarkan karena adanya perbedaan titik didih antara komponen-komponen

yang akan dipisahkan. Secara teoritis bila perbedaan titik didih antara

komponen makin besar maka pemisahan dengan cara distilasi akan

berlangsung makin baik yaitu hasil yang diperoleh makin murni. Distilasi

digunakan untuk menarik senyawa organik yang titik didihnya di bawah

250oC. Pendistilasian senyawa dengan titik didih terlalu tinggi

dikhawatirkan akan merusak senyawa yang akan didistilasi diakibatkan

terjadinya oksidasi dan dekomposisi.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Metode yang Digunakan

Adapun metode yang digunakan adalah metode fermentasi dan distilasi.

3.2 Alat dan Bahan

Alat terdiri dari toples, labu destilasi, pendingin, pemanas, termometer, gelas

piala, gelas ukur, standar dan klem. Sedangkan bahan terdiri dari kulit

singkong, akuades, enzim -amilase, nutrien NPK dan ragi.

3.3 Preparasi Sample

Kulit singkong dikeringkan dengan cara dijemur. Lalu kulit singkong kering

dihaluskan dengan menggunakan lumpang dan alu.

3.4 Hidrolisa Pati Menjadi Glukosa

Kulit singkong yang telah dihaluskan sebanyak 25 gram, dicampurkan

dengan 250 mL akuades dan ditambahkan enzim -amilase. Diatur agar pH

campuran netral. Campuran kemudian dipanaskan pada suhu 90oC smbil

diaduk dengan kecepatan tinggi selama 30 menit sehingga didapatkan air dan

endapan yang digunakan untuk fermentasi.

3.5 Fermentasi

Sampel dimasukkan ke dalam toples lalu ditambahkan nutrien NPK sebanyak

5 gram dan ragi yang sudah dihaluskan. Kemudian diatur pH 5-6 pada suhu ±

30oC dan toples ditutup rapat. Setelah mencapai waktu tertentu maka

terbentuklah larutan di atas bubur singkong, lalu larutan disedot. Dilakukan

distilasi untuk memurnikan larutan.

BAB IV

PEMBAHASAN

Ada beberapa tahap yang dilakukan dalam pembuatan bioetanol dari kulit

singkong. Awalnya kulit singkong dijemur yang bertujuan untuk menguapkan air

yang terkandung. Kemudian kulit singkong yang sudah kering dihaluskan untuk

mempercepat pembentukan gula pada saat hidrolisis. Hidrolisis dilakukan untuk

merombak senyawa pati menjadi senyawa yang lebih sederhana yaitu gula. Agar

hidrolisis cepat berlagsung ditambahkan enzim dan dilakukan pengadukan

sehingga nantinya didapatkan air dan endapan.

Fermentasi dilakukan dengan penyimpanan endapan yang sudah diberi

ragi. Fermentasi perlu diatur pH agar ragi mampu mengubah glukosa menjadi

etanol. Fermentasi dilakukan secara anaerob agar tidak terkontaminasi dari yang

menyebabkan bioetanol tidak terbentu. Ragi yang ditamabahkan berpengauh

kepada hasil. Selain itu juga bergantung kepada nutrien yang ditambahkan.

Semakin banyak ragi yang ditambahkan jika nutrien yang ditambahkan sedikit

maka bioetanol yang dihasilkan semakin sedikit karena bakteri yang mengurai

glukosa banyak yang mati.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Singkong banyak mengandung karbohidrat yang apabila dilakukan fermentasi

dengan menggunakan enzim akan menghasilkan bioetanol. Bioetanol dimurnikan

dengan tahap destilasi sehingga diperoleh bioetanol murni. Bioetanol dapat

dimanfaatkan sebagai bahan alternatif pengganti bahan bakar minyak yang mulai

langka.

5.2 Saran

Bioetanol yang didapatkan sesudah fermentasi merupakan bioetanol murni.

Agar didapatkan bioetanol murni maka disarankan agar melakukan proses distilasi

terlebih dahulu.

DAFTAR PUSTAKA

Alwi, Muhammad. 2009. “Bobot Potong, Bobot Karkas Dan Non Karkas Domba Ekor Tipis Jantan Pada Berbagai Level Penambahan Kulit Singkong Dalam Ransum” Skripsi. Bogor : IPB.

Fitriana, Lila. 2009. “Analisa Kadar Bioetanol Hasil Fermentasi dari Pati Sagu (Metroxylon Sago) Asal Papua” Skripsi. Monokwari : Universitas Negeri Papua.

Ibrahim, Sanusi. 2013. Teknik Laboratorium Kimia Organik. Yogyakarta : Graha Ilmu.

Susilowati, Chirilla. “Bioetanol dari Ampas dan Kulit Singkong” Jurnal. Semarang : Teknik Kimia Universitas Diponegoro.