LAPORAN PRAKTIKUM> PEMBUATAN BIOETHANOL DARI SINGKONG

بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّحْمَنِ اارَّحِيم

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Etanol disebut juga etil alkohol, alkohol murni, alkohol absolut atau alkohol saja adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna, dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Ethanol merupakan senyawa Hidrokarbon dengan gugus Hydroxyl (-OH) dengan 2 atom karbon (C) dengan rumus kimia C2H5OH.

Secara umum ethanol berupa bahan kimia yang diproduksi dari bahan baku tanaman yang mengandung karbohidrat (pati) seperti ubi kayu, ubi jalar, jagung, sorgum, beras, ganyong dan sagu yang kemudian dipopulerkan dengan nama bioetanol. Bahan baku lainnya adalah tanaman atau buah yang mengandung gula seperti tebu, nira, buah mangga, nenas, pepaya, anggur, lengkeng, dan lain-lain. Bahan berserat (selulosa) seperti sampah organik dan jerami pun saat ini tlah menjadi salah satu alternatif ethanol. Bahan baku tersebut merupakan tanaman pangan yang biasa merupakan tanaman yang potensial untuk dipertimbangan sebagai sumber bahan baku pembuatan bioetanol. Namun dari semua jenis tanaman tersebut, ubi kayu merupakan tanaman yang etiap hektarnya paling tinggi dapat memproduksi bioetanol.

Selain itu pertimbangan pemakaian ubi kayu sebagai bahan baku proses produksi bioetanol juga didasarkan pertimbangan ekonomi. Pertimbangan perekonomian pengadaan bahan baku tersebut bukan saja meliputi harga produksi tanaman sebagai bahan baku, tetapi juga meliputi biaya pengelolaan tanaman, biaya produksi pengadaan bahan baku, dan biaya bahan baku untuk memproduksi setiap liter etanol. Secara umum etanol biasanya digunakan sebagai bahan baku industri turunan alkohol, campuran untuk miras, bahan dasar industri farmasi, kosmetika dan kini sebagai campuran bahan bakar untuk kendaraan bermotor. Produksi etanol/bioetanol (atau alkohol) dengan bahan baku tanaman yang mengandung pati atau karbohidrat, dilakukan melalui proses konversi karbohidrat menjadi gula (glukosa), larut air.

Titik didih adalah suhu atau temperatur dimana tekanan uap sebuah zat cair dengan tekanan ekstrenal yang dialami oleh cairan. Berdasrkan nilai titik didih zat terlarut, larutan dapat dibagi 2 yaitu titik didih zat terlarut lebih kecil daripada pelarutnya sehingga zat terlarut lebih mudah menguap O₂^,NH₂^, H₂S dan alkohol didalam air. Yang kedua yaitu zat terlarut lebih besar daripada pelarutnya dan jika dipanaskan pelarut yang lebih dulu menguap. Kenaikan titik didih larutan bergantung pada jenis pelarut dan konsentrasi larutan, tidak bergantung pada jenis zat terlarutnya.

Didunia industri, kenaikan titik didih sangat penting dipelajari dan dipahami karena pada suatu proses bahan industri perlu diketahui kenaikan titik didihnya, contohnya adalah proses destilasi. Dalam proses destilasi kiat harus mengetahui titik didih tiap senyawa yang dicampur agar waktu yang diperlukan, kecepatan menguap pada campuran tersebut dapat diketahui. Kenaikan titik didih juga digunakan untuk mengklasifikasikan bahan bakar yang digunakan sehari-hari. Ethanol encer adalah campuran ethanol dan air. Mengandung tidak kurang dari 69,1 %v/v dan tidak lebih dari 71,0%v/v C2H5OH. Titik didih etanol 70% adalah 78⁰C dan titik lebur etanol adalah -114⁰C

B. Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum pembuatan bioetanol dari singkong sebagai berikut:

1. Mengetahui proses pembuatan bioetanol berbahan baku singkong

2. Mengetahui dan menjelaskan keadaan yang optimal untuk memproduksi bioetanol berbahan baku singkong

3. Dapat mempraktekkan proses fermentasi dan destilasi dalam pembuatan bioetanol berbahan baku singkong.

C. Manfaat

Praktikum ini bermanfaat sebagai wadah untuk mengetahui dan memahami cara pembuatan bioethanol dengan bahan utama singkong.

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Pengertian Bioethanol

Bioethanol adalah etanol yang diproduksi dengan cara fermentasi menggunakan bahan baku nabati. Ethanol atau etil alkohol C₂H₅OH, merupakan cairan yang tidak berwarna, larut dalam air, eter, aseton, benzene, dan semua pelarut organik, serta memiliki bau khas alkohol. Salah satu pembuatan ethanol yang paling terkenal adalah fermentasi. Bioethanol dapat diperoleh salah satunya dengan cara memfermentasi singkong.

B. Manfaat Bioethanol

Manfaat Bioethanol sendiri dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai bahan bakar altenatif yang ramah lingkungan karena memiliki bilangan oktan yang cukup tinggi,selain itu bioethanol juga dijadikan sebagai bahan baku beralkohol. Adapaun manfaat bioethanol secara lengkap adalah sebagai berikut :

Sebagai bahan bakar kendaraan
Sebagai bahan dasar minuman beralkohol
Sebagai bahan bakar
Sebagai bahan bakar roket
Sebagai bahan kimia dasar senyawa organik
Sebagai antiseptik
Sebagai antidote beberapa racun
Sebagai pelarut untuk parfum, cat dan larutan obat

C. Pengertian Singkong Sebagai Bahan Baku Bioethanol

Singkong, yang juga dikenal sebagai ketela pohon atau ubi kayu, adalah pohon tahunan tropika dan subtropika dari keluarga Euphorbiaceae. Umbinya dikenal luas sebagai makanan pokok penghasil karbohidrat dan daunnya sebagai sayura. Memiliki nama latin manihot utilissima. Merupakan umbi atau akar pohon yang panjang dengan fisik rata-rata bergaris tengah 2-3 cm dan panjang 50-80 cm, tergantung dari jenis singkong yang ditanam. Daging umbinya berwarna putih atau kekuning-kuningan.

Umbi singkong tidak tahan simpan meskipun ditempatkan di lemari pendingin. Gejala kerusakan ditandai dengan keluarnya warna biru gelap akibat terbentuknya asam sianida yang bersifat racun bagi manusia. Umbi singkong merupakan sumber energi yang kaya karbohidrat namun sangat miskin protein. Sumber protein yang bagus justru terdapat pada daun singkong karena mengandung asam amino metionin.

D. Kadar Gizi Singkong

Kandungan gizi singkong per 100 gram meliputi:

Kalori 121 kal
Air 62,50 gram
Fosfor 40,00 gram
Karbohidrat 34,00 gram
Kalsium 33,00 miligram
Vitamin C 30,00 miligram
Protein 1,20 gram
Besi 0,70 miligram
Lemak 0,30 gram
Vitamin B1 0,01 miligram

E. Pengertian Fermentasi

Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal. Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Akan tetapi beberapa komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan aseton.

Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya. Respirasi anaerobik dalam otot mamalia selama kerja yang keras (yang tidak memiliki akseptor elektron eksternal), dapat dikategorikan sebagai bentuk fermentasi yang mengasilkan asam laktat sebagai produk sampingannya. Akumulasi asam laktat inilah yang berperan dalam menyebabkan rasa kelelahan pada otot.Reaksi dalam fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa (C₆H₁₂O₆) yang merupakan gula paling sederhana , melalui fermentasi akan menghasilkan etanol (2C₂H₅OH). Reaksi fermentasi ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan.

Macam-macam fermentasi yaitu :

1. Fermentasi alkohol

Fermentasi alkohol merupakan suatu reaksi pengubahan glukosa menjadi etanol (etil alkohol) dan karbondioksida. Organisme yang berperan yaitu Saccharomyces cerevisiae (ragi) untuk pembuatan tape, roti atau minuman keras. Reaksi Kimia: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP

2. Fermentasi asam laktat

Fermentasi asam laktat adalah respirasi yang terjadi pada sel hewan atau manusia, ketika kebutuhan oksigen tidak tercukupi akibat bekerja terlalu berat. Di dalam sel otot asam laktat dapat menyebabkan gejala kram dan kelelahan. Laktat yang terakumulasi sebagai produk limbah dapat menyebabkan otot letih dan nyeri, namun secara perlahan diangkut oleh darah ke hati untuk diubah kembali menjadi piruvat.

3. Fermentasi asam cuka

Merupakan suatu contoh fermentasi yang berlangsung dalam keadaan aerob.fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam cuka (acetobacter aceti) dengan substrat etanol. Energi yang dihasilkan 5 kali lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol secara anaerob.

F. Analisis Finansial

1. Harga Pokok Penjualan (HPP)

Harga pokok penjualan adalah harga pokok atau nilai perolehan dari sejumlah barang dagangan yang terjual (gost of goods sold) (Kuswadi, 2008). Rumus harga pokok penjualan antara lain :

HPP =	Total biaya
	Total produksi

2. Break Even Point (BEP)

Suatu perusahaan dapat dikatakan impas (break even) yaitu apabila setelah disusun laporan perhitungan rugi laba untuk suatu periode tertentu perusahaan dengan kata lain laba sama dengan nol atau ruginya sama dengan nol.

Rumus break even point:

BEP =	Total biaya
	Harga jual per kemasan

Menurut Sinaga dan Manullang (2000) mengemukakan bahwa: “Break Even adalah suatu keadaan dimana dalam operasi perusahaan, tidak memperoleh laba dan tidak menderita kerugian (total revenue sama dengan total cost)”.

Jadi Break Even Point adalah suatu kondisi dimana pada periode tersebut perusahaan tidak mendapatkan keuntungan dan juga tidak menderita kerugian.

3. Keuntungan

Keuntungan merupakan hasil pengurangan dari pendapatan dengan total biaya. Keuntungan ini digunakan untuk mengetahui seberapa besar laba yang diperoleh dari usaha yang dijalankan. Keuntungan diperoleh dari selisih harga antara penjualan dan harga pokok penjualan.

Rumus:

Keuntungan: Harga Penjualan ― Harga Pokok Penjualan

4. Total revenue

Menurut (Kasmir dan Jakfar, 2003) Total revenue atau total penerimaan merupakan hasil dari perkalian antara harga jual per satuan dengan jumlah produk yang dijual.

Rumus:

TR = Jumlah Produk x Harga Satuan

BAB III

METODE

A. Tempat dan Waktu

Adapun tempat praktikum yang kami lakukan di ruang Laboratorium Agrobisnis Politeknik Negeri Sambas, pada tanggal 15 Oktober 2013 sampai dengan 22 Oktober 2013 dan dimulai pada pukul 08.00 WIB s/d selesai.

B. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang kami gunakan pada saat praktikum pembuatan bioetanol diantaranya:

1. Alat

Ø Panci

Ø Toples

Ø Kompor

Ø Selang dan gabus

Ø Gelas ukur

Ø Literan

Ø Labu ukur alkohol

Ø Erlenmeyer

Ø Hot plate

Ø Kain kasa

2. Bahan

Ø Singkong parut

Ø Sacharomyces cerevisiae

Ø Air

C. Skema

Kemudian bubur pati diperas atau tidak diperas tambahkan sacharomyces cerevisiae (jumlahnya 10% dari total bubur dengan cara sedikit demi sedikit sambil diaduk. Catatan: sacharomyces cerevisiae dihancurkan terlebih dahulu.

Pisahkan larutan etanol, air, dan protein dengan selang

Lakukan destilasi selama 2-4 jam

BAB IV

PEMBAHASAN

A. Pembahasan

Dari hasil pengamatan yang kami lakukan sejak mulai sampai akhir praktikum, hasilnya dapat dilihat pada tabel dan gambar dibawah ini:

1. Hasil fermentasi

Gambar.1 tidak diperas Gambar. 2 diperas

2. Hasil destilasi

Dari hasil pengamatan yang dilakukan kami dapat membahas pembuatan bioetanol berbahan baku singkong dari mulai sampai akhir. Proses fermentasi yang kami lakukan bahwa bubur pati terdapat jamur. Akibat adanya jamur pada fermentasi bubur pati dikarnakan alat yang digunakan tidak steril, wadah penutup (sarbet) tidak steril dan bubur pati terlalu kental. Proses Destilasi yang kami lakukan selama 2 jam dengan kapasitas cairan fermentasi sebanyak 800 ml tidak menghasilkan cairan bioetanol akan tetapi hanya menghasilkan uap saja.

A. Analisis finansial

v Biaya tetap

No	Jenis	Jumlah	Masa ekomis	Harga satuan	Biaya penyusutan
1	Hot plate	2	5 tahun	Rp 500.000	Rp 200.000
2	Selang dan gabus	2	3 tahun	Rp 6.000	Rp 4.000
3	Wadah	2	2 tahun	Rp 15.000	Rp 15.000
5	Labu ukur alkohol	1	2 tahun	Rp 15.000	Rp 7.500
6	Erlenmeyer	1	2 tahun	Rp 15.000	Rp 7.500
7	Panci	1	3 tahun	Rp 30.000	Rp 10.000
8	Kain kasa	50 x 50 cm	1 tahun	Rp 3.000	Rp 3.000
9	Kompor	1	5 tahun	Rp 150.000	Rp 30.000
					Rp 277.000

**jumlah hari produksi dalam sebulan adalah 25 hari

v Biaya variabel

No	Jenis	Pemakaian per hari	Harga	biaya per bulan	Biaya per tahun
1	Singkong	1 kg	Rp 2.000	Rp 50.000	Rp 600.000
2	Sacharomyces cerevisiae	100 gram	Rp 1.000	Rp 25.000	Rp 300.000
3	Air aqua	4 liter	Rp 2.000	Rp 50.000	Rp 600.000
			*Rp 5.000*	*Rp 125.000*	*Rp 1.500.000*

**jumlah hari produksi dalam sebulan adalah 25 hari

v Biaya overhead pabrik

Jenis biaya	Biaya per satuan	Biaya per bulan	Biaya per tahun
Bahan bakar (LPG)	Rp 20.000	Rp 40.000	Rp 480.000
Perawatan	Rp 50.000	Rp 100.000	Rp 1.200.000
		*Rp 140.000*	*Rp 1.680.000*

**jumlah hari produksi dalam sebulan adalah 25 hari

Karena praktikum ini dilakukan dalam sehari, maka biaya yang dihitung juga berdasarkan biaya per hari. Sehingga:

Total Biaya tetap per hari : Rp 950

Total Biaya variabel per hari : Rp 5.000

Total Biaya overhead pabrik per hari : Rp 5.600

Total biaya : Rp 11.550

Catatan:

Karena bioethanol yang diproduksi tidak menghasilkan hasil yang diinginkan, maka analisis finansialnya tidak dapat diperhitungkan lebih lanjut.

BAB IV

PENUTUP

A. Kesimpulan

Dalam proses destilasi kiat harus mengetahui titik didih tiap senyawa yang dicampur agar waktu yang diperlukan, kecepatan menguap pada campuran tersebut dapat diketahui. Kenaikan titik didih juga digunakan untuk mengklasifikasikan bahan bakar yang digunakan sehari-hari. Ethanol encer adalah campuran ethanol dan air. Mengandung tidak kurang dari 69,1 %v/v dan tidak lebih dari 71,0%v/v C2H5OH. Titik didih etanol 70% adalah 78⁰C dan titik lebur etanol adalah -114⁰C.

Proses fermentasi yang kami lakukan bahwa bubur pati terdapat jamur. Akibat adanya jamur pada fermentasi bubur pati dikarnakan alat yang digunakan tidak steril, wadah penutup (sarbet) tidak steril dan bubur pati terlalu kental. Proses Destilasi yang kami lakukan selama 2 jam dengan kapasitas cairan fermentasi sebanyak 800 ml tidak menghasilkan cairan bioetanol akan tetapi hanya menghasilkan uap saja.

B. Saran

Dalam penulisan laporan praktikum ini, tidak luput dari kesalahan dan kekurangan yang tanpa sadar penyusun lakukan, untuk itu kepada pembaca agar memberikan masukan moral dan koreksi sebagai dukungan dan penyempurnaan untuk laporan selanjutnya. Selain itu, selama praktikum yang dilakukan kami sarankan untuk menjaga kesterilan dari bioethanol yang diproduksi dan ketersediaan alat yang digunakan.