Bioetanol Berbasis Kulit Ubi Kayu

Kebutuhan energi baik fosil maupun non fosil dari tahun ke tahun semakin meningkat. Peningkatan ini sejalan dengan meningkatnya laju pertumbuhan ekonomi, laju pertumbuhan penduduk, dan pesatnya perkembangan sektor industri. Energi dari bahan tambang seperti minyak bumi dan gas bumi khususnya di Indonesia diperkirakan akan habis dalam waktu yang relatif singkat. Sehingga Indonesia harus segera mencari sumber energi yang dapat diperbaharui (Renewable Energy) untuk memenuhi kebutuhan energi di masa depan.

Bioetanol (C₂H₅OH) merupakan salah satu bahan bakar nabati yang saat ini menjadi primadona untuk menggantikan minyak bumi. Minyak bumi saat ini harganya semakin meningkat, selain kurang ramah lingkungan juga termasuk sumber daya yang tidak dapat diperbaharui. Bioetanol mempunyai kelebihan selain ramah lingkungan, penggunaannya sebagai campuran BBM terbukti dapat mengurangi emisi karbon monoksida dan asap lainnya dari kendaraan. Saat ini bioetanol juga bisa dijadikan pengganti bahan bakar minyak tanah. Selain hemat, pembuatannya dapat dilakukan di rumah dengan mudah, sehingga lebih ekonomis dibandingkan menggunakan minyak tanah.

Ubi kayu merupakan salah satu komoditi pertanian yang tersebar di berbagai wilayah. Indonesia.    Pemanfaatan limbah kulit ubi kayu yang cukup potensial dan dapat memenuhi kebutuhan masyarakat yaitu sebagai bahan baku pembuatan bioetanol. Dalam hal ini yang dimanfaatkan adalah kulit ubi kayu bagian dalam yang berwarna putih. Kulit ubi kayu ini memiliki kandungan karbohidrat yang tinggi. Presentase jumlah limbah kulit bagian luar sebesar 0,5-2% dari berat total ubi kayu segar dan limbah kulit bagian dalam sebesar 8-15%. Kulit ubi kayu bagian dalam mengandung pati yang dapat dihidrolisis menjadi gula dan diproses menjadi bioetanol.

Untuk melakukan hidrolisis gula pada pati kulit ubi kayu, perlu ditambahkan enzim atau dengan bantuan asam. Umumnya rendemen bioetanol yang diperoleh cukup rendah. Hal inilah yang mendorong perlunya peningkatan rendemen bioetanol berbasis kulit ubi kayu melalui penggunaan konsorsium enzim.  

---

Adapun penelitian yang dilakukan membutuhkan metode berikut: 

• Pembuatan Tepung Kulit Ubi kayu

            Terlebih dahulu, kulit ubi kayu dipisahkan dari kulit paling luar. Setelah itu, kulit direndam dalam air selama 30 menit, lalu tiriskan. Kemudian, kulit ubi kayu tersebut digiling dengan menggunakan mesin penggiling hingga menjadi butiran-butiran tepung. Tepung yang dihasilkan kemudian dianalisa untuk mengetahui karakteristik bahan baku yang meliputi analisis kadar air, lemak, protein, pati, abu, selulosa, hemiselulosa dan serat kasar (AOAC 2005).

• Hidrolisis Fermentasi Terpisah

Proses hidrolisis fermentasi terpisah meliputi tahap likuifikasi, sakarifikasi dan fermentasi, dimana setiap tahapan dilakukan secara terpisah pada kondisi dan wadah yang berbeda. Proses likuifikasi dilakukan secara enzimatis dengan α-amilase selama 1 jam pada suhu 90 oC, pH 4,8. Tepung ubi kayu dilarutkan dengan  akuades sampai konsentrasi 30 % (b/v) kemudian dipanaskan sampai suhu 90 oC sehingga terbentuk bubur kental. Untuk mencairkan bubur, ditambahkan enzim α-amilase dengan konsentrasi 1 ml/kg pati. Substrat hasil likuifikasi diatur pH-nya menjadi 5,0 dengan menambahkan HCl 1 N. Setelah likuifikasi, dilakukan proses sakarifikasi secara enzimatis menggunakan AMG, xilanase dan selulase dengan konsentrasi 1,2 ml/kg pati selama 48 jam pada pH 4,8. Hasil proses sakarifikasi selanjutnya dipergunakan sebagai substrat fermentasi. Substrat terlebih dahulu diatur pH-nya menjadi 5,0 menggunakan HCl 1 N dan ditambahkan nutrisi berupa NPK dan NH2(S0)4 masing-masing dengan konsentrasi 0,04 % (b/v) dan 0,15 % (b/v), kemudian kultur S.cerevisiae ditambahkan 10 % (v/v). Setelah itu, diukur kadar ethanolnya dengan menggunakan Gas Chromatography.  Lalu untuk memisahkan ethanol dengan cairan lainnya, dilakukan destilasi sederhana. 

PKM Penelitian

(Nur Astri Mufthia S., Lisa Silvia, Nur Faizah, Mulia Wita, Ahmad Muhaimin)