Menyongsong Bahan Bakar Singkong [intisari*]

[pelajaran moral ketiga belas: jangan pernah berjanji nraktir kalau uang yang diharapkan belum di tangan]


Ubi kayu tak cuma enak dibikin misro atau comro, tapi juga bisa dipakai sebagai bahan bakar. Namanya gasohol. Bisa dipakai di kendaraan bertenaga bensin tanpa perlu modifikasi mesin. Pembakarannya lebih sempurna. Asapnya pun lebih ramah lingkungan.

====

Tanaman ini dikenal gampang hidup. Tinggal tancap batangnya di tanah basah, ketela pohon (Manihot utilissima atau Manihot esculenta) niscaya tumbuh. Di Lampung, produksi singkong melimpah ruah. Dalam skala industri, lazimnya singkong diolah menjadi tepung tapioka. Tapi di sini, produksi singkong membeludak melebihi permintaan pabrik tapioka.

Pada saat yang sama, harga bahan bakar minyak (BBM) terus melambung. Polusi asap knalpot menjadi masalah di mana-mana. Bahkan secara perlahan tapi pasti, Indonesia yang konon kaya minyak bumi menjadi importir BBM.

Bagi kebanyakan orang, dua hal ini mungkin membuat hidup terasa susah. Tapi bagi para peneliti yang panjang akal, dua fakta ini bisa berjalin menjadi sebuah ide: mengganti bensin dengan singkong.

Ya, bahan bakar singkong! Sekilas terdengar lucu, tapi para peneliti di Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) telah membuktikan bahwa bahan bakar singkong bukan cuma omong kosong. Penjelasannya sederhana tapi lumayan panjang.

Singkong mengandung sekitar 33% pati. Pati sendiri adalah rantai karbohidrat yang kompleks (polisakarida). Polisakarida ini jika dipecah-pecah akan menghasilkan rantai karbohidrat yang lebih sederhana (oligosakarida).

Jika proses pemecahan dilanjutkan, oligosakarida akan terurai menjadi satuan mata rantai karbohidrat yang paling sederhana yaitu glukosa. Glukosa bila difermentasi akan berubah menjadi etanol. Paling akhir, etanol bisa digunakan sebagai substitusi bensin.

Proses yang lumayan ruwet ini tentu saja tidak dikerjakan dengan mantra simsalabim. Singkong harus melewati banyak proses kimia fisika supaya bisa menjadi etanol siap pakai.

Tahap pertama, singkong dikuliti dan digiling menjadi bubur. Bubur ini selanjutnya direbus dengan bantuan enzim alfa-amilase untuk memecah patinya. Proses pemecahan (hidrolisis) pertama ini memerlukan waktu sekitar satu jam.

Setelah terhidrolisis, rantai pati terurai menjadi rantai-rantai oligosakarida. Bubur oligosakarida ini selanjutnya diolah dengan enzim glukoamilase. Tujuannya, memecah rantai oligosakaria menjadi glukosa. Proses hidrolisis kedua ini membutuhkan waktu sekitar tiga jam.

Larutan glukosa kemudian difermentasi dengan bantuan mikroba Saccharomyces cerevisiae (ragi roti). Proses fermentasi makan waktu selama tiga hari. Di akhir proses, glukosa pecah menjadi etanol. (Sehari-hari kita menyebut etanol sebagai “alkohol” meskipun secara kimia, etanol sebetulnya adalah salah satu contoh alkohol.)

Proses fermentasi ini mirip dengan pembuatan tapai. Bedanya, proses fermentasi pada tapai tidak sesempurna pembuatan etanol. Di dalam peuyeum pun terdapat glukosa dan etanol sebagai produk fermentasi. Glukosa menimbulkan rasa manis pada singkong yang semula tak manis. Sedangkan etanol menyebabkan tapai lebih lembek, berair dan terasa sedikit panas.

Pada akhir proses pembuatan etanol dari bubur singkong, kadar etanol masih rendah, sekitar 8 – 10%. Untuk memurnikannya, campuran air-etanol ini harus naik turun menyusuri pipa-pipa destilasi. Proses yang memerlukan waktu satu hari ini menghasilkan etanol teknis dengan kemurnian 96,4%.

“Awalnya etanol teknis 96,4% inilah yang kami teliti sebagai bahan bakar, tapi ternyata timbul masalah karena kadar airnya masih terlalu tinggi,” kata Bambang Triwiyono, Kepala Bidang Teknologi Diversifikasi Pati, Balai Besar Teknologi Pati (B2TP), BPPT, Lampung.

Agar bisa dipakai sebagai bahan bakar, kadar air harus mendekati 0%. Itu sebabnya, etanol teknis ini masih harus melewati tahap dehidrasi (pembuangan air) lebih lanjut dengan bantuan zeolit. Proses ini menghasilkan etanol fuel grade dengan kemurnian minimal 99,5%.

Tak sampai seminggu, singkong telah disulapmenjadi etanol. Untuk menghasilkan satu liter etanol diperlukan 6,5 – 7 kg singkong. Setelah menjadi etanol, nilai tambah singkong melesat jauh di atas gaplek maupun getuk.

Air musuh utama

Sebagai bahan bakar untuk mesin bertenaga bensin, etanol tidak bisa berdiri sendiri. Ia harus dicampur dengan bensin. Dalam urusan ini, alkohol tergolong cairan yang sangat gampang berbaur. Dengan air oke, dengan bensin pun ayo.

Para peneliti menyebut campuran ini bioetanol. Tapi masyarakat lebih mengenalnya sebagai gasohol (dari kata gasolin dan alkohol). “Kami meneliti pada kadar etanol 3, 10, dan 20%. Hasilnya menunjukkan kadar 10% paling reasonable,” terang Hariyo Puguh W. dari Balai Termodinamika Motor dan Propulsi (BTMP), BPPT, Serpong.

Semakain besar kadar etanol, semakin bagus performa mesin. Masalahnya, etanol bersifat higroskopis, mudah menarik molekul air dari kelembapan udara. Di Indonesia yang udaranya lembap, problem ini bisa menjadi masalah serius. Semakin tinggi kadar etanol, semakin banyak kadar air yang ikut campur. Inilah yang bisa menyebabkan mesin ngadat.

Problem air bukan cuma menyebabkan karat di tangki. Bila masuk ke fuel line, proses pengapian akan terganggu. Kendaraan jadi susah dihidupkan. “Tapi untuk etanol fuel grade dengan kadar 10%, masalah ini tidak ada,” jamin Hariyo.

Dibandingkan Premium, bioetanol-10 (yang mengandung etanol 10%) memiliki beberapa kelebihan. Performa mesin menjadi lebih baik. Tarikannya pun lebih kenceng. Performanya mengalahkan Premium yang punya nilai oktan 88, atau bahkan Pertamax yang nilai oktannya 92.

Kok bisa?

Ya, karena alkohol punya fungsi sebagai peningkat oktan. Selama ini peningkat oktan yang sering dipakai adalah tetraethy lead (TEL). Tapi TEL punya kekurangan karena senyawa ini menjadi sumber pencemaran timbal (Pb) di udara. Etanol tidak demikian karena ia bisa terurai. Dengan alasan ini, etanol punya masa depan cerah menggeser timbal. Cocok untuk program langit biru.

Selain sebagai peningkat oktan, etanol juga berfungsi sebagai pengganti bensin. Meski hanya 10%, namun ini adalah angka yang cukup bermakna untuk mengurangi pemakaian bahan bakar fosil.

Sebagai peningkat oktan, etanol membuat mesin lebih bertenaga dan tahan lama. Sebagai pengganti bensin, etanol mengurangi emisi karbon monoksida (CO) dari knalpot. Asapnya pun lebih bersih daripada asap pembakaran Premium. Penyebabnya tak lain karena etanol (C2H5OH) lebih kaya oksigen daripada rantai hidrokarbon bensin. Tiap satu molekul etanol mengandung satu atom oksigen.

Ini merupakan keunikan etanol dibandingkan bahan bakar fosil. “Biasanya perbaikan emisi disertai dengan penurunan performa mesin. Tapi pada bioetanol, masalah ini tidak terjadi,” kata Bagus Anang Nugroho, kolega Hariyo di BTMP.

Kelebihan lainnya, bioetanol merupakan sumber energi yang terbarukan. Berbeda dengan minyak bumi yang suatu saat bisa habis, etanol tak akan pernah habis walaupun terus “ditambang”. Apalagi di Indonesia yang, kata Koes Plus, tongkat kayu dan batu jadi tanaman.

Bahan bakar masa depan

Pemakaian bioetanol sebagai bahan bakar sebetulnya bukan teknologi baru di dunia. Tahun 1920-an industri mobil Ford sudah mendesain mobil yang berbahan bakar etanol atau campuran etanol-bensin.

Tahun 1975, Brasil mulai memopulerkan penggunaan etanol sebagai bahan bakar dalam program nasional Proalkohol. Tujuannya untuk mengurangi ketergantungan impor BBM. Negara ini adalah pemakai gasohol terbesar di dunia. Tiga tahun berikutnya, Amerika Serikat melakukan hal yang sama. Tujuannya pun sama, meminimalkan polusi udara serta mengurangi ketergantungan terhadap pemakaian bahan bakar fosil.

Sumber etanol di tiap negara berbeda-beda, tergantung sumber daya alam yang tersedia. Di Brasil dan jiran kita Thailand, etanol dibuat dari molase (tetes tebu). Di AS, etanol dibuat dari jagung. Di Eropa, etanol dibuat dari gandum atau bit.

Di Indonesia, selama ini etanol untuk keperluan industri dibuat dari molase. Namun khusus untuk program bioetanol ini, BPPT memilih singkong dengan berbagai alasan. Salah satunya adalah pemberdayaan masyarakat.

Penelitian bioetanol sejatinya sudah dimulai sejak tahun 1984. Hanya saja, saat itu bioetanol kurang dilirik karena harganya masih kalah murah oleh BBM yang disubsidi. Namun seiring dengan dikuranginya subsisi, sangat mungkin harga etanol kelak lebih murah daripada Premium.

Saat ini produksi etanol fuel grade untuk gasohol dipusatkan di Desa Negara Bumi Ilir, Anak Tuha, Lampung Tengah. Jika nanti pemakaian gasohol telah menjadi program nasional, “Ada ribuan tenaga kerja yang akan diserap di sini,” ujar M. Arif Yudiarto, Kepala Bidang Etanol dan Derivatif B2TP-BPPT Lampung.

Jika dihitung berdasarkan kandungan kalorinya, pabrik ini nanti sanggup menghasilkan etanol yang setara dengan 42.000 liter bensin per hari. Cukup bermakna untuk mengurangi kerja kilang minyak. Kelak, bilamana telah menjadi BBM
resmi, SPBU sekaligus berfungsi sebagai stasiun pengisi bahan bakar ubi kayu.

Meski di Indonesia masih dalam tahap penelitian, gasohol sudah diujicobakan di banyak kendaraan berbahan bakar bensin. Mobil bisa, motor pun monggo, tanpa perlu modifikasi mesin. Cuma, menurut Anang, pembakarannya pada motor dua tak, kurang begitu bagus karena kalah oleh olinya.

Selain motor dua tak, bioetanol juga tidak cocok dipakai oleh mesin bertenaga solar. Karena sistem pembakarannya berbeda, mesin diesel harus dimodifikasi jika menggunakan bioetanol.

Di lingkungan BPPT, gasohol sudah dipakai di mobil-mobil dinas yang berbahan bakar bensin. “Motor saya juga pakai,” kata Anang. Jika mau, Anda pun bisa mencobanya. Untuk mendapatkan etanol dengan kemurnian di atas 99,5%, Anda bisa membeli di distributor-distributor bahan kimia. Bedanya, di sini tak ada istilah “fuel grade”. Yang ada, etanol absolut atau anhydrous. Cara pakainya tinggal masukkan etanol absolut ini ke dalam tangki mobil atau motor. Cukup dituang saja, etanol akan bercampur dengan sendirinya.

Perbandingan bensin-etanol 9:1. Volumenya tak perlu harus eksak betul. Jumlahnya bisa dikira-kira, tapi lebih baik jika etanolnya diukur memakai alat ukur. Selebihnya, Anda boleh membuktikan bahwa kehebatan gasohol bukan cuma isapan jempol.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s