5
BAB IPENDAHULUANI.1. Latar BelakangPermintaan etanol dunia
beberapa tahun terakhir ini terus meningkat, dan diperkirakan akan
terus mengalami peningkatan seiring dengan kembali digiatkannya
penggunaan etanol sebagai bahan bakar nabati (BBN). Etanol
merupakan salah satu jenis bahan bakar alternative yang dapat
mensubstitusi kebutuhan masyarakat Indonesia akan BBM. Etanol
berasal dari bahan baku yang dapat diperbaharui dan bersifat ramah
lingkungan. Pemerintah Indonesia menargetkan pada tahun 2025
substitusi bahan bakar nabati terhadap bahan bakar minyak mencapai
5% (Instruksi Presiden Nomor 1 Tahun 2006 tentang pemanfaatan bahan
bakar nabati/biofuel sebagai bahan bakar alternatif) (Rahim, 2009).
Pengenalan energi alternatif juga merupakan upaya untuk mengurangi
penggunaan bahan bakar minyak (BBM) di Indonesia. Kebutuhan BBM di
Indonesia saat ini mencapai 215 juta liter per hari. Sedangkan yang
diproduksi di dalam negeri hanya 178 juta liter pe rhari. Karena
itu kekurangan 40 juta liter per hari harus diimpor. Indonesia yang
dikenal sebagai anggota Organisasi Negara-Negara Pengekspor Minyak
(OPEC) sekarang telah menjadi net-importir minyak bumi
(Fatimah,2008).
Pada tahun 2007, Indonesia hanya mampu memenuhi kebutuhan etanol
sebesar 0,4% dari kebutuhan pengganti bensin yang telah ditetapkan
pada peraturan pemerintah No.5/2006 yaitu dalam urun waktu 2007
2010, pemerintah menargetkan mengganti 1,48 miliar liter bensin
dengan bioetanol (Rahmat dalam Muntaha, 2012)
Menurut Fatimah (2008), bioetanol terdiri dari dua kata yaitu
bio : hidup dan etanol : termasuk golongan alkohol. Secara
mudahnya, bioetanol adalah etanol (alkohol) yang diproduksi dari
makhluk hidup dengan bantuan makhluk hidup yang mungkin.
Bahan-bahan yang mungkin digunakan sebagai penghasil bioetanol
biasanya mengandung karbohidrat, seperti pati sagu, jagung, dan
bongolnya, singkong, nanas dan limbahnya. Ada beberapa riset yang
berkaitan dengan bioetanol. Ada yang membuat bioetanol dari pati
sagu dan jagung, ada juga yang membuat dari bongkol jagung, dan ada
yang membuat dari buah nanas.Bioetanol dapat dibuat melalui proses
fermentasi dengan menggunakan mikroba. Etanol yang diperoleh dari
proses fermentasi tidak dapat mencapai konsentrasi diatas 18% -
21%, karena etanol dengan konsentrasi lebih dari 21% bersifat toxic
terhadap mikroba yang memproduksi etanol tersebut. Karena itu untu
memperoleh etanol dengan konsentrasi yang lebih tinggi perlu
dilakukan destilasi (Archunan, 2004). Mikroba yang digunakan dalam
proses fermentasi harus memenuhi syarat dan mempunyai daya
fermentasi yang tinggi terhadap glukosa, fruktosa, galaktosa, dan
maltosa. Karena itu mikroba yang dipakai adalah Saccharomyces
cereviseae. Mikroba ini mempunyai kriteria dan memenuhi syarat
sebagai yeast uantuk proses fermentasi glukosa menjadi
bioetanol.
Ada tiga kelompok tanaman yang dapat digunakan sebagai bahan
baku pembuatan etanol. Ketiganya adalah tanaman yang mengandung
pati, gula dan serat selulosa. Beberapa tanaman yang telah
dikembangkan sebagai penghasil bioetanol dengan potensi
produksidalam satuan per hektar per tahun yaitu aren 40.000 liter,
jagung 6.000 liter, singkong 2.000 liter, biji sorgum 4.000 liter,
jerami padi dan ubi jalar 7.800 liter (Frans, 2009)Beberapa
peneliti terdahulu melakukan pembuatan bioetanol dari berbagai
jenis tenaman di Indonesia, diantaranya Ramadhan (2010) melaporkan
fermentasi etanol dari sari buah nanas ( ananas comosus l merr),
Izzati dkk (2009) melaporkan optimasi pembuatan bioetanol dari ubi
jalar putih (ipomea batatas l) sebagai sumber bahan bakar
alternatif yang terbarukan, Novitasari dkk (2008) melaporkan
pembuatan etanol dari kulit buah nanas dan Sari (2009) melaporkan
pembuatan bioetanol dari nira sorgum dengan fermentasi.Nanas
(Ananas comosus) merupakan salah satu tanaman pangan yang tersebar
di dunia, khususnya di Indonesia. Tenaman ini mudah tumbuh di
berbagai jenis tanah dan iklim. Setiap musim panen tiba, banyak
buah nanas yang rusak bahkan busuk sebelum sampai ke tangan
konsumen. Data menunjukkan bahwa nanas yang gagal panen karena
telah membusuk mencapai 10 15%. Terjadinya kerusakan ini jelas akan
merugikan petani dan juga lingkungan. Yang dimaksud dengan reject
nanas adalah buah nanas yang tidak lolos dari proses penyortiran
sehingga tidak dipasarkan dan dikonsumsi. Karena itu, perlu
dikembangkan proses pengolahan reject nanas tersebut sehingga
menghasilkan suatu produk yang bermanfaat. Buah nanas merupakan
salah satu jenis tanaman yang banyak mengandung gula yaitu sekitar
15 hingga 20%. Oleh karena itu, nanas berpotensi sebagai bahan baku
dalam memproduksi etanol.Indonesia merupakan salah satu Negara
dengan luas areal perkebunan nanas terbesar di Asia selain
Thailand, Filipina, dan Malaysia yaitu mencapai lebih dari165.690
hektar atau 25,24% sari sasaran panen buah-buahan nasional yaitu
657.000 hektar. Beberapa tahun terakhir luas areal tanaman nanas
menempati urutan pertama dari 13 jenis buah-buahan komersial yang
dibudidayakan di Indonesia. Di Riau saja pada tahun 2005 produksi
buah nanas mencapai 8000 buah per hari yang terpusat di Desa
Tambang Kecamatan Tambang Kampar dengan luas areal perkebunan
mencapai 150 hektar (Attanyaya, 2008).1.2. Perumusan Masalah
Pada saat ini telah banyak dilakukan penelitian mengenai
pembuatan bioetanol dari berbagai sumber nabati seperti aren,
gandum, singkong, tebu, dan ubi jalar. Hal ini dikarenakan sifatnya
yang ramah lingkungan dan merupakan sumber daya alam yang dapat
diperbarui (renewable). Selain itu, tanaman-tanaman tersebut
merupakan tanaman yang dapat tumbuh subur di Indonesia sehingga
mudah untuk dibudidayakan
Penelitian terdahulu, yaitu Muntaha (2012), melakukan fermentasi
reject nanas secara batch dengan variasi konsentrasi inokulum
antara 0,2 hingga 0,4%. Diperoleh konversi bioetanol tertinggi pada
konsentrasi inokulum 0,3% yaitu dengan konsentrasi bioetanol
17%.
Aini (2012), melakukan fermentasi reject nanas secara batch
dengan variasi konsentrasi fosfor antara 0,04 hingga 0,08.
Diperoleh konversi bioetanol tertinggi pada konsentrasi fosfor
0,08% yaitu dengan konsentrasi bioetanol 10% dan konsentrasi sel
sebesar 12,5 gr/L. Octari (2012) melaporkan pembuatan bioetanol
dari reject nanas secara fermentasi batch dengan waktu pengambilan
sampel setiap 12 jam selama 5 hari. Variabel berubah pada
penelitian ini adalah konsentrasi urea sebagai sumber nitrogen
yaitu pada rentang 0,3 hingga 0,7%. Diperoleh konversi bioetanol
tertinggi adalah 13% pada konsentrasi urea 0,5% dan konsentrasi sel
sebesar 8,40 gram/l pada konsentrasi urea 0,7% b/v.
Sutikno (2011), melakukan fermentasi reject nanas secara batch
dengan variasi konsentrasi glukosa antara 13 hingga 17%. Diperoleh
konversi bioetanol tertinggi pada konsentrasi glukosa 16% yaitu
dengan kadar bioetanol sebesar 17% dan konsentrasi sel sebesar 7,34
g/L. Berdasarkan uraian tersebut maka dilakukan penelitian mengenai
fermentasi reject nanas secara continue menggunakan mikroorganisme
Saccharomyces cerevisiae dengan variasi laju alir substrat, dan
akan didapat hubungan terhadap konsentrasi sel dan konversi
bioetanol. Diharapkan limbah nanas dapat dikonversi menjadi
bioetanol yang bernilai ekonomis sekaligus dapat mengurangi jumlah
limbah di provinsi Riau.1.3 Tujuan PenelitianTujuan dari penelitian
ini adalah:
1. Untuk menentukan pengaruh konsentrasi sel terhadap kadar
bioetanol dengan variasi laju alir substrat pada fermentasi reject
nanas menjadi bioetanol
2. Untuk menentukan pengaruh laju alir substrat terhadap
konsentrasi sel 3. Untuk menentukan proses fermentasi reject nanas
yang berkesinambungan (continues) dengan waktu tinggal yang
optimal1.4 Manfaat Penelitian 1. Manfaat bagi masyarakat
Membantu masyarakat dalam memaksimalkan manfaat reject nanas
yang tidak memiliki nilai jual menjadi suatu produk bernilai
ekonomi tinggi.2. Manfaat bagi IPTEK
Membantu pihak-pihak yang membutuhkan informasi dalam
mempelajari pengaruh laju alir substrat terhadap konsentrasi sel
pada fermentasi reject nanas menjadi bioetanol3. Manfaat bagi
jurusan Teknik Kimia Universitas Riau
Menciptakan mahasiswa yang memiliki kemampuan dalam mengolah
reject nanas menjadi bioetanol.1
