Pra Desain Pabrik Bioethanol dari Pod/Kulit Kakao

Salsabila, Farah and Rahadisty, Fairuza Fasya (2022) Pra Desain Pabrik Bioethanol dari Pod/Kulit Kakao. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02211840000083_02211840000101 -Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (4MB)

Abstract

Etanol digunakan di berbagai macam industri sesuai dengan kadar alkoholnya. Pada tahun 2020, munculnya wabah COVID-19 menyebabkan kebutuhan antiseptik meningkat. Permintaan antiseptik yang melonjak diikuti oleh meningkatnya pasar etanol sebagai bahan baku produk sanitasi. Permintaan etanol di pasaran saat ini diperkirakan mengalami kenaikan hingga 20% dibandingkan periode biasa. Bioetanol merupakan etanol yang dibuat dari biomassa yang mengandung komponen gula, pati, atau selulosa. Salah satu sumber yang dapat digunakan untuk membuat bioetanol adalah biomassa dari limbah pod/kulit kakao. Limbah kulit kakao dari proses produksi kakao yaitu sebesar 75%. Kulit kakao memiliki kandungan selulosa sebesar 35% dan hemiselulosa sebesar 16% yang dapat diolah menjadi bioetanol. Etanol atau etil alkohol merupakan senyawa organik berumus molekul CH₃CH₂OH dan mempunyai gugus hidroksil sehingga dapat dioksidasi atau mengalami esterifikasi. Dasar pemikiran tersebut menjadi alasan pemilihan judul “Pra Desain Pabrik Bioetanol dari Pod/Kulit Kakao”. Pabrik ini direncanakan akan didirikan di Kabupaten Kolaka Utara, Sulawesi Tenggara, dengan estimasi mulai produksi pada tahun 2024. Penentuan lokasi pabrik utamanya berdasarkan pada ketersediaan bahan baku, sumber air, dan listrik. Pabrik bioetanol ini berkapasitas bahan baku 10.344,08 kg/jam pod/kulit kakao dan beroperasi selama 24 jam per hari dengan hari kerja 330 hari per tahun untuk menghasilkan 15.000 ton etanol tiap tahunnya. Terdapat 4 tahapan utama dalam proses pembuatan bioetanol dari pod/kulit kakao ini, yaitu tahap pre-treatment, hidrolisis, fermentasi, dan distilasi. Produksi dimulai dengan pemotongan pod/kulit kakao menggunakan chipper, lalu dilakukan delignifikasi di dalam digester pada suhu 200°C. Kemudian dilakukan hidrolisis enzim menggunakan enzim selulase selama 24 jam. Setelah itu, hasil hidrolisis dipisahkan menggunakan centrifuge I. Filtrat centrifuge yang berupa glukosa dialirkan menuju tangki starter untuk pengulturan menggunakan _Saccharomyces cerevisiae_ dalam kondisi anaerob selama 24 jam, kemudian dilakukan fermentasi pada fermentor selama 36 jam secara batch. Beer yang dihasilkan dari fermentasi disaring dan dimurnikan dengan distilasi I hingga 77%, dan distilasi II hingga 95%. Karyawan yang dipekerjakan dibagi menjadi 4 area proses dan dalam satu hari terdapat 3 shift. Total karyawan yang dipekerjakan adalah sebanyak 110 orang, termasuk dewan komisaris dan direktur. Pembiayaan pabrik bioetanol berasal dari 40% dana pribadi dan 60% pinjaman dari Bank BNI. Dengan rincian analisis ekonomi sebagai berikut: nilai Net Present Value (NPV) sebesar +Rp158.430.462.950; Internal Rate of Return (IRR) sebesar 31,50%; Weighted Average Cost of Capital (WACC) sebesar 11,04%; bunga bank sebesar 8%; Pay Out Time (POT) selama 3,3 tahun; dan Break Even Point (BEP) sebesar 34,35%. Serta, dilihat dari sensitivitas terhadap Internal Rate of Return (IRR), harga jual produk berpengaruh besar terhadap nilai IRR.
===============================================================================================================================
Ethanol is used in various industries according to its alcohol content. In 2020, the emergence of the COVID-19 outbreak increased the need for antiseptics. The soaring demand for antiseptics was followed by an increasing market for ethanol as a raw material for sanitizing products. The current demand for ethanol in the market is estimated to have increased by up to 20% compared to the usual period. Bioethanol is ethanol made from biomass containing sugar, starch, or cellulose components. One of the sources that can be used to produce bioethanol is biomass from cocoa pod/shell waste. Cocoa shell waste from the cocoa production process accounts for 75%. Cocoa husks contain 35% cellulose and 16% hemicellulose, which can be processed into bioethanol. Ethanol or ethyl alcohol is an organic compound with the molecular formula CH₃CH₂OH and contains a hydroxyl group, allowing it to undergo oxidation or esterification. This rationale is the basis for choosing the title “Pre-Design of a Bioethanol Plant from Cocoa Pods/Shells”. This plant is planned to be established in North Kolaka Regency, Southeast Sulawesi, with an estimated start of production in 2024. The selection of the plant location is primarily based on the availability of raw materials, water sources, and electricity. This bioethanol plant has a raw material capacity of 10,344.08 kg/hour of cocoa pods/husks and operates 24 hours per day for 330 working days per year to produce 15,000 tons of ethanol annually. There are four main stages in the production of bioethanol from cocoa pods/shells, namely pre-treatment, hydrolysis, fermentation, and distillation. Production begins with cutting the cocoa pods/shells using a chipper, followed by delignification in a digester at a temperature of 200°C. Enzymatic hydrolysis is then carried out using cellulase enzymes for 24 hours. After that, the hydrolysis products are separated using Centrifuge I. The centrifuge filtrate, which contains glucose, is transferred to a starter tank for culturing _Saccharomyces cerevisiae_ under anaerobic conditions for 24 hours, followed by fermentation in a fermenter for 36 hours in batch mode. The beer produced from fermentation is filtered and purified by Distillation I to 77% and Distillation II to 95%. The employees are divided into four process areas, with three shifts per day. The total number of employees is 110, including the board of commissioners and directors. The financing for the bioethanol plant consists of 40% personal funds and 60% loans from BNI Bank. The economic analysis is as follows: Net Present Value (NPV) of +Rp158,430,462,950; Internal Rate of Return (IRR) of 31.50%; Weighted Average Cost of Capital (WACC) of 11.04%; bank interest rate of 8%; Pay Out Time (POT) of 3.3 years; and Break Even Point (BEP) of 34.35%. Based on the sensitivity analysis of the Internal Rate of Return (IRR), the selling price of the product has a significant effect on the IRR value.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	662.88 Sal p-1
Uncontrolled Keywords:	Bioetanol, Distilasi, Etanol, Kulit Kakao, Limbah. , Bioethanol, Cocoa Pod, Distillation, Ethanol, Waste.
Subjects:	T Technology > TP Chemical technology > TP359 Biogas
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	magang .
Date Deposited:	02 Oct 2026 03:41
Last Modified:	02 Oct 2026 03:41
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/145178

Actions (login required)

View Item