Alat dan Mesin Pengolahan Biodiesel dan Bioethanol

1
Alat dan Mesin Pengolahan Biodiesel dan Bioethanol
2
VIDEO
3
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).

4
Mengapa menggunakan biomasa sebagai sumber energi?

• Minyak merupakan sumber daya yang langka
• Negara 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

5
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

6
Bioenergi Manfaat Tantangan

• 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

7
(No Transcript)
8
Skenario energi bauran
Pemerintah sedang gencar melaksanakan program
PLTU 1000 MW dengan bahan bakar batu bara
9
Sumber Referensi PLTN DAN ASPEK LINGKUNGAN
10
Sumber Referensi PLTN DAN ASPEK LINGKUNGAN
11
Sumber Referensi PLTN DAN ASPEK LINGKUNGAN
12
BIOFUEL
Bioethanol
Biodiesel
13
BioethanolC2H5OH
14
Apakah bioethanol itu?

• Ethanol yang berasal dari bahan-bahan pertanian
• Berbentuk cair, jernih, bau kuat, larut dalam
  bensin, nilai oktan tinggi

VIDEO
15
Skema Produksi Bioethanol
Bioethanol dapat diproduksi dengan 3 cara

Selulosa / Hemiseslulosa
Gula
Pati
Gula
Gula
ETHANOL
VIDEO
16
Skema Produksi Bioetanol
17
Konversi langsung dari Gula
Pada umumnya menggunakan molasses (limbah
permurnian gula) ? produksi ethanol tidak dalam
skala besar Reaksi utama adalah Fermentasi
yeast
C6H12O6 Gula (e.g.-glucose)
2 C2H5OH ethanol

2 CO2 carbon dioxide
18
Ethanol dari Pati / Karbohidrat
Bahan Baku 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
19
Peralatan pengolahan bioethanol bahan baku ubi
kayu
20
Crusher
Fungsi Menghancurkan singkong
Silinder pemarut
Hopper
Outlet
Diesel
21
Unit Hidrolisis

• Suhu proses 95 130 oC
• Kelengkapan pemanas, kontrol suhu otomatis,
  pengaduk.
• Dinding dibuat berlapis
• Bahan kimia tambahan
• enzim alfa amilase
• gluko amilase

22
(No Transcript)
23
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.

24
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

25
Skema Destilator
26
(No Transcript)
27
(No Transcript)
28
Keseimbangan Massa Produksi Bioethanol
29
Biodiesel
30

• 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

31
VIDEO
METHANOL KOH
TRANS-ESTERIFICATION
WASTE OIL
CRUDE BIODIESEL
BIODIESEL
OIL CROPS ALGAE
VIRGIN OIL
Oil pressing
Washing
CRUDE GLYCEROL
PRESS CAKE
WASHWATER
32
Reaksi Transesterifikasi
33
Pre Treatment Bahan baku

• Minyak dengan kandungan FFA tinggi. FFA tinggi ?
  memicu pembentukan sabun, sabun menyulitkan
  proses separasi.
• Keberadaan FFA dg nilai asam lt 1.5 dapat
  diabaikan

34

• Solusi
• Saponifikasi RCOOHKOH?RCOOKH2O
• Esterifikasi
• Kadar air minyak harus lt 1 . Keberadaan air
  akan menimbulkan sabun dan meningkatkan FFA ?
  harus dievaporasi dulu

35
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)

36

• 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

37
Metode Pencucian
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
38
Pencucian gelembung

• 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
39
Keunggulan pencucian gelembung murah, bahan
mudah di dapat, proses tidak memerlukan perhatian
(dapat ditinggal)
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

40
Pencucian Kabut

• Pengadukan lebih sedikit di banding gelembung ?
  emulsifikasi dapat dicegah
• Memerlukan peralatan yang lebih rumit
• Pencucian ini dapat digabung dengan pencucian
  gelembung pada akhir proses

41
Pencucian Pengaduk

• Prosedur
• Pengadukan selama 5 menit
• Pengendapan selama 1 jam
• Pemisahan air dari biodiesel
• Pengulangan pencucian

42
Pengeringan
Tujuan menurunkan kadar air sampai 0.05 Metode
- Pengering biasa - Pengering vakum -
Pemanasan pada biodiesel yang dikabutkan
43
Referensi

• Nurdyastuti I, 2006, Teknologi Proses Produksi
  Bioethanol, http//www.oocities.com/markal_bppt/pu
  blish/biofbbm/biindy.pdf
• Pemasinghe, 2004, Bioethanol production
  technologies Where are we? Where should we be?,
  www.sajeewa.wikispaces.com/file/view/bioethanol.pp
  t
• Singh P., 2009, Biotechnology for Agro-Industrial
  Residues Utilisation, www.springerlink.com/index/u
  622081h1g1t685r.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