Biodiesel Dan Bioethanol
-
Upload
rangga-selalu -
Category
Documents
-
view
155 -
download
1
Transcript of Biodiesel Dan Bioethanol
Alat dan Mesin Pengolahan Biodiesel dan Bioethanol
VIDEO
BIOENERGI
• Bioenergi adalah energi yang diekstrak dari biomasa atau energi yang terkandung dalam biomassa
• Biomassa adalah bahan organik yang terbuat dari tumbuhan atau hewan
• Di seluruh dunia, biomassa merupakan sumber energi terbesar keempat setelah batubara, minyak, dan gas alam - diperkirakan sekitar 14% dari energi primer global (dan jauh lebih tinggi di banyak negara berkembang).
Mengapa menggunakan biomasa sebagai sumber energi?
Minyak merupakan sumber daya yang langkaNegara menjadi lebih dan lebih tergantung
pada impor minyak yaitu minyak dari negara lain semakin meningkat
Efek rumah kaca pengurangan emisi CO2
Biomassa dapat menyediakan sebagian besar pasokan energi
Bioenergi: Manfaat & Tantangan
• Keberlanjutan: sumber energi bersih dan terbarukan• Ketersediaan: pengembangan bioenergi dapat
meningkatkan akses terhadap energi di daerah pedesaan
• Fleksibilitas: bioenergi dapat memberikan daya, panas dan transportasi
• Bioenergi dapat berkontribusi untuk diversifikasi energi bauran, ada berbagai bahan baku untuk bioenergi dan semua negara dapat bergantung pada beberapa sumber dalam negeri
• Mitigasi perubahan iklim - bioenergi dapat secara signifikan mengurangi gas rumah kaca (GRK) dibandingkan dengan bahan bakar fosil
• Diversifikasi mata pencaharian pedesaan - di sektor energi, dan penggunaan jasa energi baru yang tersedia - memfasilitasi pengembangan pedesaan
• Pengurangan degradasi lahan khususnya melalui penanaman bahan baku bioenergi abadi
Bioenergi: Manfaat & Tantangan
Skenario energi bauran
Pemerintah sedang gencar melaksanakan program PLTU 1000 MW dengan bahan bakar batu bara
Sumber: Referensi PLTN DAN ASPEK LINGKUNGAN
Sumber: Referensi PLTN DAN ASPEK LINGKUNGAN
Sumber: Referensi PLTN DAN ASPEK LINGKUNGAN
BIOFUEL
Biodiesel Bioethanol
BioethanolC2H5OH
Apakah bioethanol itu?
• Ethanol yang berasal dari bahan-bahan pertanian
• Berbentuk cair, jernih, bau kuat, larut dalam bensin, nilai oktan tinggi
VIDEO
Skema Produksi Bioethanol
Bioethanol dapat diproduksi dengan 3 cara
Gula
Gula
Pati Selulosa / Hemiseslulosa
Gula
ETHANOLVIDEO
Skema Produksi Bioetanol
Konversi langsung dari Gula
Pada umumnya menggunakan molasses (limbah permurnian gula) produksi ethanol tidak dalam skala besar
Reaksi utama adalah Fermentasi
C6H12O6
Gula (e.g.:-glucose)
yeast2 C2H5OH
ethanol
+ 2 CO2
carbon dioxide
Bahan Baku Kandungan gula dalam bahan Baku
Jumlah Hasil Konversi
Pebandingan bahan baku
dan Bioethanol
Jenis Konsumsi (Kg) (Kg) (liter)
Ubi Kayu 1000 250 – 300 166.6 6.5 : 1
Ubi Jalar 1000 150 – 200 125 8 : 1
Jagung 1000 600 – 700 200 5 : 1
Sagu 1000 120 – 160 90 12 : 1
Tetes 1000 500 250 4 : 1
Sumber: Nurdyastuti I., 2006
Ethanol dari Pati / Karbohidrat
Peralatan pengolahan bioethanol bahan baku ubi kayu
CrusherFungsi: Menghancurkan singkong
HopperSilinder pemarut
OutletDiesel
Unit Hidrolisis
Suhu proses: 95 – 130 oCKelengkapan: pemanas, kontrol suhu otomatis, pengaduk.Dinding dibuat berlapisBahan kimia tambahan:
enzim alfa amilasegluko amilase
Fermentor
Fermentor merupakan wadah dimana proses perubahan gula menjadi alkohol dengan bantuan yeast. Proses fermentasi harus berlangsung dalam kondisi steril dan suhu berkisar 32 oC.
Destilator
• Berfungsi untuk memisahkan ethanol dari air berdasarkan perbedaan titik didih
• Untuk mendapatkan tingkat kemurnian ethanol yang tinggi (untuk memenuhi standar bahan akar) destilasi dilakukan secara bertingkat
Skema Destilator
Keseimbangan Massa Produksi Bioethanol
Biodiesel
Biodiesel merupakan salah satu bahan bakar alternatif untuk mesin diesel.
Keuntungan:• Dapat diperbaharui, • Tidak beracun dan biodegradable atau
jauh lebih mudah terurai oleh mikroorganisme dibandingkan minyak mineral.
• Dapat digunakan secara langsung untuk mesin diesel tanpa memerlukan modifikasi.
• Memiliki efek pelumas tinggi sehingga mesin awet
PRESS CAKE
BIODIESEL
Oilpressing
CRUDE GLYCEROL
OIL CROPSALGAE
Washing
WASTE OIL
VIRGIN OIL
CRUDE BIODIESEL
WASHWATER
METHANOL + KOH
TRANS-ESTERIFICATIONVIDEO
Reaksi Transesterifikasi
Pre Treatment Bahan baku
• Minyak dengan kandungan FFA tinggi. FFA tinggi memicu pembentukan sabun, sabun menyulitkan proses separasi.
• Keberadaan FFA dg nilai asam < 1.5 dapat diabaikan
• Solusi :– Saponifikasi : RCOOH+KOH→RCOOK+H2O
– Esterifikasi:
• Kadar air minyak harus < 1 %. Keberadaan air akan menimbulkan sabun dan meningkatkan FFA harus dievaporasi dulu
Proses secara konvensional
• 20 % methanol dicampur dengan katalis (KOH 3.5 gr / liter minyak) menghasilkan metoksida (zat berbahaya jangan kena kulit atau terhirup)
• Minyak yang telah di treatment di campur dengan metoksida pada suhu 580C – 65 oC selama 60 menit dalam kondisi kedap udara (sehingga methanol tidak menguap)
• Hasil transesterifikasi diendapkan selama 8jam untuk memisahkan ester dan gliserin
• Reaksi transesterifikasi yang tidak sempurna mengakibatkan masih adanya zat antara yaitu digliserida dan monogliserida (Zat ini menyebabkan kualitas biodiesel rendah dan emulsifikasi selama pencucian)
• Ester yang dihasilkan masih mengandung kontaminan (sisa katalis, sabun, dll) sehingga harus dicuci
PRINSIP DASAR:
Mengkontakkan biodiesel dengan air
sebaik mungkin secara hati-hati
1. Pencucian Gelembung
2. Pencucian Kabut
3. Pencucian Pengaduk
Pencucian yang terlalu bergolak, akan monogliserda dan digliserida membentuk emulsi
• Lama pencucian : 8 jam
• Lama pengendapan 1 jam
• Pengulangan min 3 kali
• Pencucian selesai jika pH air 7
Udara ke atas membawa air mengambil sabun dan kontaminan lain
Ketika gelembung sampai atas pecah air turun dan membawa lebih banyak kontaminan
Kelemahan Pencucian Gelembung
• Untuk wadah yang terlalu kecil pengadukan terlalu kuat emulsifikasi (oleh adanya sabun dan mg & dg akibat reaksi yang tidak sempurna)
Catatan: mg & dg larut dalam biodiesel, tidak ikut tercuci dan dapat mengakibatkan korosi dan penyumbatan injektor
• Oksidasi polimerisasi (Oksidasi memecah ikatan ganda minyak tak jenuh membentuk hydroperoksida polimer)
• Oksidasi hydroperoksida menyerang elasteomers seperti seal karet
Keunggulan pencucian gelembung : murah, bahan mudah di dapat, proses tidak memerlukan perhatian (dapat ditinggal)
• Pengadukan lebih sedikit di banding gelembung emulsifikasi dapat dicegah
• Memerlukan peralatan yang lebih rumit
• Pencucian ini dapat digabung dengan pencucian gelembung pada akhir proses
Prosedur:
• Pengadukan selama 5 menit
• Pengendapan selama 1 jam
• Pemisahan air dari biodiesel
• Pengulangan pencucian
PengeringanTujuan: menurunkan kadar air sampai 0.05 %Metode :
- Pengering biasa- Pengering vakum- Pemanasan pada biodiesel yang dikabutkan
Referensi
• Nurdyastuti I, 2006, Teknologi Proses Produksi Bioethanol, http://www.oocities.com/markal_bppt/publish/biofbbm/biindy.pdf
• Pemasinghe, 2004, Bioethanol production technologies: Where are we? Where should we be?, www.sajeewa.wikispaces.com/file/view/bioethanol.ppt
• Singh P., 2009, Biotechnology for Agro-Industrial Residues Utilisation, www.springerlink.com/index/u622081h1g1t685r.pdf
• Sumaryono W., 2007, Technology Development in Bioethanol Production in Indonesia, www.jst.go.jp/asts/asts_j/files/ppt/20_ppt.pdf
• Dan Anderson, Derek Masterson, Bill McDonald and Larry Sullivan. 2003, Industrial Biodiesel Plant Design and Engineering: Practical Experience. http://www.crowniron.com/userImages/Biodiesel.pdf