Posted by : Wawan Setiawan Rabu, 11 Juli 2012

Karya Tulis Disusun Sebagai Syarat Untuk Mengikuti
Ulangan Kenaikan Kelas
Tahun Ajaran 2010/2011



Disusun Oleh:
Tri Setiawan (28/X4)
105031


SMA DARUL ‘ULUM 2 UNGGULAN BPPT RSBI
JOMBANG
2011


HALAMAN PENGESAHAN

            Karya tulis yang berjudul “Pembuatan Bioetanol Dari Air Nira Siwalan Sebagai Pengganti Bensinyang  disusun oleh  :
Tri Setiawan
Ini telah disahkan sebagai syarat mengikuti ulangan kenaikan kelas pada tanggal…

Pembimbing (1)                                                       





Hanik Faridah, S.Pd.M.M.Pd                          
Pembimbing (2)




A’ilin Rifanani, S.Pd



Mengetahui,
Kepala SMA DARUL ‘ULUM 2 BPPT RSBI,




Kaseri,  S.Pd
NIP.  197405182003121006



KATA PENGANTAR

       Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan karya tulis ilmiah dengan judul “Pembuatan Bioetanol Dari Air Nira Siwalan Sebagai Pengganti Bensin tepat pada waktunya.
       Karya tulis ini dapat tersusun pada waktunya berkat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini saya akan mengucapkan terima kasih, khususnya kepada :
1.    Allah SWT.
2.    Rasulullah Muhammad SAW, keluarga dan para sahabatnya.
3.    Bapak Kaseri, Kepala SMA Darul Ulum 2 Unggulan BPPT RSBI
4.    Hanik Faridah, S.Pd.M.M.Pd dan A’ilin Rifanani, S.Pd yang telah membimbing penulis dalam penulisan karya tulis ini.
5.    Bapak dan Ibu guru SMA Darul Ulum 2 Unggulan BPPT RSBI, yang telah memberikan dorongan dan bimbingan kepada penulis.
6.    Teman-teman yang telah membantu sampai terselesainya karya tulis ini.
          Dalam hal ini Penulis menyadari penyusunan karya tulis ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak Penulis butuhkan dalam melangkah ke arah yang lebih baik. Semoga karya tulis ini dapat bermanfaat bagi semua pihak. Amin.


Daftar Isi

HALAMAN JUDUL.............................................................i
KATA ENGANTAR.............................................................ii
HALAMAN PENGESAHAN...............................................iii
DAFTAR ISI.........................................................................iv
ABSTRAK.............................................................................v
I.          PENDHULUAN.............................................................1
1.1 Latar Belakang......................................................1
1.2 Rumusan Masalah..................................................2
1.3 Tujuan Penulisan....................................................2
1.4 Manfaat Penulisan..................................................2
II... KAJIAN PUSTAKA.......................................................3
2.1 Pohon Siwalan.......................................................3
2.1.1 Legen (Nira Siwalan)..........................................3
2.2 Bioetanol...............................................................4
2.3 Saccharomyces......................................................4
2.4 Fermentasi..............................................................5
III.  METODOLOGI................................................................6
3.2 Metode Penulisan....................................................6
3.3 Prosedur Pengumpulan Data....................................6
IV.  HASIL DAN PEMBAHASAN.........................................7
4.1 Air Nira Siwalan Dapat Dijadikan Bioetanol.............7
4.1.1 Penelitian Kadar Bioetanol....................................8
4.1.2 Pembuatan Bioetanol............................................9
4.2 Kelebihan Dari Pembuatan Bioetanol........................9
V.   PENUTUP........................................................................10
            5.1 Simpulan.................................................................11
            5.2 Saran......................................................................12
            Daftar Pustaka...............................................................13


Abstrak

Setiawan, Tri. Pembuatan Bioetanol Dari Air Nira Siwalan Sebagai Pengganti Bensin. Karya Tulis Ilmiah. Sma Darul Ulum 2 Unggulan BPPT RSBI Jombang. Pembimbing : (1) Hanik Faridah, S.Pd.M.M.Pd (2) A’ilin Rifanani, S.Pd

Kata kunci : Nira siwalan, etanol, fermentasi.

Nira siwalan yang disimpan pada suhu kamar akan mengalami proses fermentasi atau peragian gula karena adanya proses enzimatis. Bahan baku energi yang paling banyak digunakan adalah glukosa. Metabolisme tipe anaerobik menghasilkan sejumlah kecil energi, karbondioksida, air, dan produk akhir metabolik organik lain, seperti asam laktat, asam asetat, dan etanol.
Bioetanol atau ethanol (C2H5OH) adalah alkohol C2H5OH, merupakan cairan yang tidak berwarna, larut dalam air, eter, aseton, benzene, dan semua pelarut organik, serta memiliki bau khas alkohol. Ethanol banyak digunakan sebagai pelarut, germisida, minuman, bahan anti beku, bahan bakar, dan senyawa antara untuk sintesis senyawa-senyawa organik lainnya.
Glukosa yang terkandung dalam nira menunjang pertumbuhan aktif organisme-organisme fermentatif. Nira siwalan yang sudah mengalami fermentasi ini biasa disebut dengan legen atau tuak. Proses peragian pada nira siwalan, yang pertama adalah fermentasi gula yang terkandung dalam nira menjadi alkohol oleh mikroorganisme yang merupakan suatu cemaran pada minuman ini, selain pembentukan alkohol juga terjadi proses oksidasi alkohol tersebut menjadi asam asetat dimana kedua proses ini terjadi secara bersamaan.



BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pohon Siwalan atau disebut juga Pohon Lontar (Borassus flabellifer) adalah sejenis palma (pinang-pinangan) yang tumbuh di Asia Tenggara dan Asia Selatan. Di Indonesia, Pohon Siwalan tumbuh di Jawa Timur dan Jawa Tengah bagian timur, Madura, Bali, Nusa Tenggara Barat, Nusa Tenggara Timur, dan Sulawesi. Pohon ini banyak dimanfaatkan daunnya, batangnya, buah hingga bunganya yang dapat disadap untuk diminum langsung sebagai legen (nira), difermentasi menjadi tuak ataupun diolah menjadi gula siwalan (sejenis gula merah).
Bioetanol (C2H5OH) adalah etanol yang dibuat dari proses fermentasi gula dari sumber karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme. Bioetanol merupakan bahan bakar dari minyak nabati yang memiliki sifat menyerupai minyak premium. Untuk pengganti premium, terdapat alternative gasohol yang  merupakan campuran antara bensin dan bioetanol. Adapun manfaat pemakaian gasohol di Indonesia yaitu memperbesar basis sumber daya bahan bakar cair, mengurangi impor BBM, menguatkan security of supply bahan bakar, meningkatkan kesempatan kerja, berpotensi mengurangi ketimpangan pendapatan antar individu dan antar daerah, meningkatkan kemampuan nasional dalam teknologi pertanian dan industri, mengurangi kecenderungan pemanasan global dan pencemaran udara (bahan bakar ramah lingkungan).
Pemenuhan permintaan energi di Indonesia tetaplah mengandalkan pada sumber daya energi non-hayati yaitu bahan bakar fosil yang sebagian besar disuplai oleh minyak bumi. Kondisi ini tidaklah aneh mengingat Indonesia dikenal luas sebagai salah satu eksportir minyak bumi sehingga masyarakat sangat lazim menggantungkan pemenuhan kebutuhan energinya pada minyak bumi. Namun melihat kecenderungan yang ada, diperkirakan ketergantungan terhadap jenis bahan bakar tersebut akan semakin besar. Padahal cadangan minyak bumi Indonesia semakin terbatas sehingga suatu saat tak akan sanggup memenuhi permintaan pasar domestik. Namun dengan adanya kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, mengingat kekayaan alam Indonesia yang berlimpah maka dapat kita manfaatkan. Salah satunya adalah pemanfaatan nira siwalan sebagai bahan pembuatan bioethanol yang nantinya bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar, baik murni atau dicampur dengan bensin. Pada awalnya berbasis bahan tetes tebu, namun semakin berkembang memanfaatkan bahan singkong, sorgum, nira aren, sampai nira siwalan. Maka untuk mengantisipasi banyaknya permintaan bahan bakar sedangkan kemampuan produksi minyak fosil semakin berkurang dan untuk memenuhi pasar minyak domestik Indonesia, maka ada lebih baiknya juga kita mengkaji perkembangan bioetanol dari bahan baku nira siwalan.
1.2. Rumusan Masalah
1.      Bagaimana memanfaatkan air nira buah siwalan?
2.      Apakah kelebihan dari penggunaan bioetanol sebagai bahan bakar alternatif?
1.3. Tujuan Penulisan
1.      Untuk mengetahui manfaat air nira buah siwalan.
2.      Untuk mengetahui kelebihan dari penggunaan bioetanol sebagai bahan bakar alternatif.
1.4. Manfaat Penulisan
1.      Mengetahui bahwa air nira siwalan dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar bioetanol pengganti bensin.
2.      Mengetahui kandungan kimiawi dari air nira buah siwalan.
3.      Mengetahui proses pembuatan bioetanol dari air nira siwalan.
4.      ­Mengetahui kelebihan dari penggunaan bioetanol sebagai bahan bakar alternatif.



BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Pohon Siwalan
Siwalan (Borassus flabellifer), juga dikenal dengan nama lontar atau tal adalah sejenis palma (pinang-pinangan) yang tumbuh di Asia selatan dan Asia tenggara, diberbagai daerah pohon ini juga dikenal dengan nama-nama yang mirip seperti lonta (Min), ental (Sunda, Jawa, Bali), taal (Md), dun tal (Sas), jun tal (Sumbawa), tala (Sulsel), lontara (Toraja), lontoir (Ambon), manggita, manggitu (Sumba) dan tua (Timor) (Irine,dkk, 2006). Nira siwalan (legen) adalah cairan yang disadap dari bunga pohon siwalan, cairan ini mengandung gula antara 10-15 %. Nira dapat diolah menjadi minuman ringan, maupun beralkohol, sirup, gula aren dan nata de arenga.
Klasifikasi tanaman siwalan adalah:
Kingdom
Plantae
Divisio
Magnoliophyta
Kelas
Liliopsida
Ordo
Arecales
Famili
Arecaceae
Genus
Borassus
Spesies
Borrasus flabellifer L.













2.2.1 Legen (Nira siwalan)
Legen (nira siwalan) yang disimpan pada suhu kamar akan mengalami proses fermentasi atau peragian gula karena adanya proses enzimatis. Bahan baku energi yang paling banyak digunakan adalah glukosa. Metabolisme tipe anaerobik menghasilkan sejumlah kecil energi, karbondioksida, air, dan produk akhir metabolik organik lain, seperti asam laktat, asam asetat, dan etanol (Buckle et.al, 1985). Glukosa yang terkandung dalam nira menunjang pertumbuhan aktif organisme-organisme fermentatif. Nira siwalan yang sudah mengalami fermentasi ini biasa disebut dengan legen atau tuak. Proses peragian pada nira siwalan, yang pertama adalah fermentasi gula yang terkandung dalam nira menjadi alkohol oleh mikroorganisme yang merupakan suatu cemaran pada minuman ini, selain pembentukan alkohol juga terjadi proses oksidasi alkohol tersebut menjadi asam asetat dimana kedua proses ini terjadi secara bersamaan.
2.2 Bioetanol
Bioetanol atau ethanol (C2H5OH) adalah alkohol C2H5OH, merupakan cairan yang tidak berwarna, larut dalam air, eter, aseton, benzene, dan semua pelarut organik, serta memiliki bau khas alkohol. Sifat-sifat kimia dan fisis ethanol sangat tergantung pada gugus hidroksil. Pada tekanan > 0,114 bar (11,5 kPa) ethanol dan air dapat membentuk larutan azeotrop (larutan yang mendidih seperti campuran murni; komposisi uap dan cairan sama)
Salah satu pembuatan ethanol yang paling terkenal adalah fermentasi. Bahan mentahnya adalah karbohidrat yang langsung dapat difermentasi. Ragi yang sering digunakan dalam industri fermentasi ethanol adalah Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces uvarum.
Reaksinya adalah : C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Ethanol banyak digunakan sebagai pelarut, germisida, minuman, bahan anti beku, bahan bakar, dan senyawa antara untuk sintesis senyawa-senyawa organik lainnya. Ethanol sebagai pelarut banyak digunakan dalam industri farmasi, kosmetika, dan resin maupun laboratorium. . Etanol dapat dicampur dengan bensin dalam kuantitas yang bervariasi untuk mengurangi konsumsi bahan bakar minyak bumi, dan juga untuk mengurangi polusi udara. Bahan bakar tersebut dikenal di AS sebagai gasohol dan di Brasil sebagai bensin tipe C. Dua campuran umum di AS adalah E10 dan E85 yang mengandung 10% dan 85% etanol. Sedangkan campuran yang umum di Brasil adalah bensin tipe C dan jenis oktan tinggi, yang mengandung 20-25% ethanol.
2.3 Saccharomyces
Saccharomyces merupakan genus khamir/ragi/en:yeast yang memiliki kemampuan mengubah glukosa menjadi alkohol dan CO2. Saccharomyces merupakan mikroorganisme bersel satu tidak berklorofil, termasuk kelompok Eumycetes. Tumbuh baik pada suhu 30oCdan pH 4,8. Beberapa kelebihan saccharomyces dalam proses fermentasi yaitu mikroorganisme ini cepat berkembang biak, tahan terhadap kadar alkohol yang tinggi, tahan terhadap suhu yang tinggi, mempunyai sifat stabil dan cepat mengadakan adaptasi. Pertumbuhan Saccharomyces dipengaruhi oleh adanya penambahan nutrisi yaitu unsur C sebagai sumber carbon, unsur N yang diperoleh dari penambahan urea, ZA, amonium dan pepton, mineral dan vitamin. Suhu optimum untuk fermentasi antara 28 – 30 oC. Beberapa spesies yang termasuk dalam genus ini diantaranya yaitu Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces boullardii, dan Saccharomyces uvarum.
Klasifikasi Saccharomyces adalah:
Kingdom
Plantae
Divisio
Magnoliophyta
Kelas
Liliopsida
Ordo
Arecales
Famili
Arecaceae







2.4 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.
Fermentasi alkohol merupakan proses pembuatan alkohol dengan memanfaatkan aktivitas yeast. Proses fermentasi adalah anaerob, yaitu mengubah glukosa menjadi alkohol, tetapi dalam pembuatan starter dibutuhkan suasana aerob dimana oksigen diperlukan untuk pembiakan sel. Reaksinya adalah sebagai berikut :
a. pemecahan glukosa dalam suasana aerob
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + H2O
b. Pemecahan glukosa secara anaerob
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2


BAB III
METODOLOGI
3.1 Metode Penulisan
          Penelitian ini dibuat oleh penulis menggunakan  metode pengumpulan data. Data-data mengenai proses pembuatan bioetanol dari nira siwalan sebagai pengganti bensin diambil dari referensi-refensi media elektronik seperti internet.
3.2 Prosedur Pengumpulan Data
          Untuk pengerjaan karya tulis ini, penulis menggunakan metode pengumpulan data. Yang dilakukan penulis dalam metode pengumpulan data ini, penulis mencari sumber-sumber referensi yang bersumber dari media internet.
Langkah-langkah dalam metode pengumpulan data sebagai berikut:
·         Penulis mencari sumber-sumber di internet.
·         Setelah mendapat semua data yang berkaitan dalam karya tulis ini, penulis mengumpulkan data tersebut.
·         Kemudian baru lah penulis mengambil pokok pikiran dari data yang telah diperoleh tersebut, sehingga bisa memperfokus pokok-pokok isi dari karya tulis ini.



BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Air Nira Buah Siwalan Dapat Dijadikan Sebagai Bioetanol
Air nira buah siwalan adalah cairan yang disadap dari bunga pohon siwalan. Air nira buah siwalan ini biasanya dimanfaatkan sebagai minuman yang biasanya masyarakat menyebutnya legen. Air nira buah siwalan apabila difermentasikan akan berubah menjadi minuman yang beralkohol.
Dalam karya tulis ini akan membahas tentang manfaat dari air buah nira siwalan. Selain dapat dijadikan minuman, air nira buah siwalan juga dapat dijadikan sebagai bioetanol apabila air nira buah siwalan tersebut telah mengalami beberapa proses fermentasi.
Berikut adalah tabel tentang kandungan yang terdapat pada air nira buah siwalan.
Komponen
Jumlah
Total gula (g/100 cc)
10,93
Gula reduksi (g/100 cc)
0,96
Protein (g/100 cc)
0,35
Nitrogen (g/100 cc)
0,056
pH (g/100 cc)
6,7-6,9
Specific gravity
1,07
Mineral sebagai abu (g/100 cc)
0,54
Kalsium (g/100 cc)
Sedikit
Fosfor (g/100 cc)
0,14
Besi (g/100 cc)
0,4
Vitamin C (mg/100 cc)
13,25
Vitamin B1 (IU)
3,9
Vitamin B komplek
Diabaikan

4.1.1  Penelitian Kadar Bioetanol
Bahan baku yang digunakan adalah nira siwalan. Nira siwalan untuk percobaan diperoleh dengan cara membelinya di pasar. Mikroba yang digunakan adalah Fermipan yang di dalamnya sudah mengandung Saccaromyces. Bahan lain adalah aquadest.
Percobaan yang dilakukan dengan menggunakan skala laboratorium dengan basis nira siwalan (substrat) sebanyak 200 ml setiap run. Sedangkan pembuatan starter yaitu 100 ml nira siwalan dimasukkan ke dalam Erlenmeyer kemudian dipasteurisasi dan diatur pH nya 4. Timbang 2 gr Fermipan kemudian larutkan dalam 20 ml aquadest. Tambahkan larutan fermipan tadi ke dalam nira siwalan yang sudah dipasteurisasi dengan pH 4. Campuran diaerasi selama selama 2 hari. Setelah 2 hari, masukkan substrat ke 3 labu Erlenmeyer masing-masing 200 ml. Masukkan starter yang sudah diaerasi selama 2 hari ke dalam masing-masing substrat dengan kadar starter masing-masing 5%, 10% dan 15% pada temperatur kamar. Tutup rapat masing-masing Erlenmeyer dengan alumunium foil supaya tidak ada kontaminan yang bisa mengganggu fermentasi. Fermentasi substrat tersebut 3-5 hari. Analisa kadar ethanol masing-masing sampel setiap harinya.
Hasil Percobaan
a. Tabel hasil analisa
% starter
Kadar Alkohol hari ke- (%)
1
2
3
4
5
5
10
15
2,24
2,45
3,67
2,65
2,84
4,33
3,29
3,67
4,89
3,61
4,22
6,17
3,51
3,83
5,27

b. Tabel Yield yang diperoleh pada hari optimum fermentasi
% starter
Yield pada hari ke – 4 (%)
5
10
15
25,9
31,8
48,6
4.1.2 Pembuatan Bioetanol
          Bahan:
1.      Air nira siwalan
2.      Fermipan (saccaromyces)
3.      Substrat
4.      Aquadest
5.      Aluminium foil
          Cara pembuatan:
1.      Air nira siwalan dipasteurisasi.
2.      Siapkan larutan fermipan yang telah mengandung saccaromyces kemudian beri aquadest.
3.      Campurkan larutan fermipan ke dalam air nira siwalan yang telah dipasteurisasi kemudian diaerasi selama 2 hari.
4.      Setelah diaerasi selama 2 hari, tambahkan substrat.
5.      Langkah terakhir, fermentasi selama 4 hari dengan ditutup aluminium foil agar tidak ada kontaminan yang mengganggu saat fermentasi.
4.2 Kelebihan Dari Penggunaan Bioetanol
1.      Bioetanol aman digunakan sebagai bahan bakar, titik nyala etanol tiga kali lebih tinggi dibandingkan bensin.
2.      Emisi hidrokarbon lebih sedikit sehingga asap yang dikeluarkan dari pemakaian bioetanol ini tidak terlalu banyak dan berbahaya.
3.      Penggunaan bioetanol ini juga lebih irit dibandingkan dengan bensin biasa.


BAB V
PENUTUP
5.1 Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa dari hari ke-1 sampai hari ke-4 kadar etanol semakin besar sedangkan pada hari ke-5 kita lihat kadar etanolnya turun. Maka kita mengambil kesimpulan bahwa waktu optimum fermentasi gula dalam nira siwalan menjadi etanol adalah pada hari ke-4 (4 X 24 jam).

5.2 Saran
Hasil dari penelitian ini tidak ada salahnya dicoba oleh masyarkat dan  pemerintah juga bisa mengembangkan energi bioetanol ini guna mengurangi kelangkaan BBM.


Leave a Reply

Subscribe to Posts | Subscribe to Comments

CHITIKA

- Copyright © 2013 Think a Something?!? - Shiroi - Powered by Blogger - Designed by Johanes Djogan -