Biobutanol dapat langsung menggantikan bensin tanpa perlu modifikasi mesin.
Sembilan mahasiswa Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung (ITB)—dalam tiga kelompok berbedamembuktikan ada banyak alternatif energi dari bumi Indonesia untuk menggantikan bahan bakar minyak (BBM). Tak semuanya butuh upaya baru.
Tinggal manfaatkan limbah yang selama ini ada, diolah men jadi biofuel yang bahkan tak butuh modifikasi mesin untuk menggunakannya. Salah satunya, biofuel berbahan baku tongkol jagung. Adalah tiga sekawan Eliza Bratadjaja, Michael Enoh Prasetya, dan Richard, mengolah dan merancang pabrik peng olahan tongkol jagung menjadi biobutanol. Karya mereka merupakan salah satu finalis Lomba Rancang Pabrik Tingkat Nasional (LRPTN) XII kategori energi yang berlangsung di kampus ITB.
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Mereka bertiga merancang pabrik bernama PT Tiga Perkasa. Dalam pemikiran mereka, kebutuhan bahan bakar di Indonesia terus meroket, membutuhkan sumber energi terbarukan. Tongkol jagung mereka pilih dengan alasan sederhana. “Murah,” kata Eliza. Juga, tongkol jagung selama ini hanya menjadi limbah tak berguna. Menurut Eliza, harga tongkol jagung yang mereka dapatkan Rp 800 per kilogram.
Pabrik yang mereka rancang akan butuh pasokan bahan baku 1,2 juta ton tongkol jagung per tahun. Menurut mereka, angka ini tak akan jadi masalah karena produksi jagung nasional 12,5 juta ton per tahun. Dalam penelitian mereka, tong kol jagung ternyata memiliki biomassa yang cocok untuk proses gasifikasi. Lagi pula, pemrosesan tongkol jagung juga mendapatkan hasil samping selain biobutanol yang juga bernilai ekonomis. Hasil samping itu adalah metanol dengan kemurnian tinggi dan campuran etanol-propanol.
Namun, tiga sekawan ini sepa kat memproduksi biobutanol untuk menghasilkan bioetanol bukan tanpa alasan. Biobutanol tak bersifat korosif terhadap mesin kendaraan. Kandungan energi biobutanol juga lebih tinggi daripada bioetanol, yaitu 110 kBtu dibandingkan 78 kBtu. “Biobutanol juga dapat langsung menggantikan bensin tanpa perlu modifikasi mesin sama sekali,” papar Eliza.
Teknologi yang dipakai untuk mengolah tongkol jagung menjadi biobutanol, sebut Eliza, adalah thermochemical. Menu rut dia, teknologi yang mereka pakai memang bukan teknik fermentasi seperti jamaknya pembuatan biofuel. Dengan thermochemical, syngas dikonversi menjadi alkohol melalui reaksi FischerTrpsch. “Ini memang terbilang (teknologi) baru,” ujarnya.
Secara sederhana, proses pem buatan biobutanol dari tongkol jagung ini akan dimulai dengan penurunan kadar air menjadi sekitar lima persen. Setelah kering, tongkol jagung dipotong-potong sampai ukuran tertentu menggunakan cone crusher. Potongan tersebut lalu diolah menjadi gas, menggunakan gasifier.
Syngas hasil gasifikasi berupa gas sintesis yang mengandung karbon monoksida dan hidrogen dibersihkan dengan bantuan cyclone, tar reformer, water scrubber, serta MEA absorber. Cyclone berfungsi memisahkan syngas dengan pasir olivine dan char dari gasifier. Tar reformer berupa reaktor berkatalis digunakan untuk mengubah tar menjadi syngas. Water scrubber dan MEA absorber berfungsi menyingkirkan zat-zat yang bersifat asam dan dapat merusak peralatan. Syngas yang telah dibersihkan akan menjadi umpan untuk reaktor sintesis alkohol.
Jenis reaktor yang digunakan adalah fixed bed reactor dengan katalis Cu (tembaga), Mn (mangaan), Ni (nikel), atau ZrO2 (zirkonia). Produk dari reaktor ini akan berupa campuran alkohol, sisa syngas yang tidak bereaksi, dan alkana lain. Alkohol dari tahapan reaktor di atas akan dipisahkan dalam bentuk cair dengan bantuan flash drum.
Proses distalasi di flash drum menggunakan dua kolom yang akan menghasilkan metanol dan biobutanol dengan kemurnian tinggi pada kolom pertama. Kolom kedua distalasi akan menghasilkan campuran etanol, propanol, dan air.
Hasil yang didapat dari proses ini adalah biobutanol sebanyak 99,99 persen-mol (mol adalah satuan standar internasional untuk satuan zat), setara 16,5 ton per jam. Juga didapatkan metanol sebanyak 96,85 persen-mol, setara dengan 32,28 ton per jam. Hasil samping lain adalah etanol (48,66 persenmol), propanol (24,55 persenmol), dan air (20,5 persen-mol, setara 7,55 ton per jam). Tim ini yakin proses yang mereka ajukan punya nilai ekonomi tinggi. Karena hasil samping yang didapat pun punya nilai jual. Metanol, misalnya, akan dihargai Rp 2.000 per kilogram. Sementara biobutanol sebagai hasil utama, akan dihargai Rp 8.800 per kilogram.
Limbah dari produksi biobutanol ini akan berupa limbah pa -dat, cair, dan gas. Limbah padat berupa pasir olivine, partikulat, dan char. Limbah padat tersebut akan dipakai sebagai landfill, sementara abu sisa pembakaran akan dikirim ke PPLI untuk dijadikan batako, sedangkan katalis jenuh akan diregenerasi. Limbah cair berupa senyawa organik dan sulfur akan diolah di WWT, sedangkan limbah gas berupa CO2 (karbon dioksida) dari sistem flare akan dibuang.
Limbah gas berupa NH3 (gas amonia) dan H2S (hidrogen sulfida) diarahkan ke sistem scrubber dan absorber. Meski berbahan baku murah, total investasi yang dibutuhkan untuk biobutanol berbahan tongkol jagung ini ternyata mencapai Rp 800 miliar. Mereka merencanakan mendapat modal dari pinjaman bank dengan bunga 15 persen per tahun. Dengan asumsi hari kerja adalah 300 hari per tahun, usia pabrik mereka bisa mencapai 20 tahun dengan kapasitas produksi 120 ribu ton per tahun.
Dalam rancangan mereka, return on investment akan mencapai 19,2 persen dengan rate of return sebesar 28,23 persen dan payback periode berlangsung selama 3,5 tahun. Break event point (BEP) yang didapat adalah 12 persen. Michael me ngatakan keuntungan masih da pat bertambah dari ‘penjualan’ kredit karbon dari proses produksi. Tiga sekawan ini merancang lokasi yang tepat untuk pab -riknya adalah Bojonegoro, Jawa Timur, dengan pertimbangan ketersediaan bahan baku dan utilitas. mj29 ed: palupi annisa auliani(-)
Sumber: republika, Jumat, 06 Mei 2011 pukul 14:46:00
