Pra Desain Pabrik Bioetanol dari Tandan Kosong Kelapa Sawit

Prassetya, Surya Aji and Devianda, Putri Amalia (2019) Pra Desain Pabrik Bioetanol dari Tandan Kosong Kelapa Sawit. Other thesis, Insttut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02211540000047_02211540000096-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Indonesia adalah suatu negara yang kaya akan sumber daya alam dan sumber daya manusia. Berdasarkan data Badan Perencanaan Pembangunan Nasional, jumlah penduduk di Indonesia mengalami peningkatan setiap tahunnya dengan jumlah saat ini mencapai 265 juta jiwa. Pertambahan jumlah populasi penduduk Indonesia setiap tahunnya diikuti dengan semakin meningkatnya permintaan kendaraan bermotor sebagai alat mobilitas dalam mempermudah kegiatan manusia. Hal tersebut berdampak pula pada peningkatan permintaan BBM seperti solar, premium, pertalite, dan pertamax. Mengingat bahwa cadangan minyak bumi di Indonesia mengalami penurunan setiap tahunnya berdasarkan data Badan Pusat Statistik (BPS). Data tersebut cukup mengakhawatirkan jika produksi bahan bakar minyak (BBM) hanya mengandalkan dari minyak bumi yang berasal dari pelapukan sisa-sisa makhluk hidup selama 300-350 juta tahun. Oleh sebab itu, diperlukan bahan bakar alternatif agar dapat memenuhi kebutuhan konsumen. Bahan alternatif untuk transportasi merupakan tolok ukur utama yang dibutuhkan sebagai mobilitas penduduk. Hal tersebut menjadi perhatian banyak negara dalam pembuatan bahan bakar nabati (BBN) berupa biofuel yang salah satunya adalah bioethanol (Etanol merupakan cairan tak berwarna, mudah menguap, dan mempunyai bau yang khas. Berat jenisnya adalah 0,7939 g/mL dan titik didihnya 78,3 0C pada tekanan 766 cmHg. Sifat lainnya adalah larut dalam air dan eter serta mempunyai kalor pembakaran 7093,72 kkal.). Bioetanol dikategorikan menjadi 4 generasi berdasarkan bahan baku yang digunakan. Bahan baku bioetanol generasi pertama (G1) yang umum digunakan adalah gula tebu, gula beet, molase gula tebu dan beet, atau pati dari ubi kayu, jagung, sorghum, gandum, barley, atau umbi-umbian yang lain. Bioetanol yang dikategorikan sebagai generasi kedua (G2) dibuat dari komponen biomassa (berbagai jenis rumput, kayu lunak, dan limbah biomassa berupa limbah pertanian, perkebunan, pengolahan hasil hutan, serta sampah padat kota.) seperti selulosa dan hemiselulosa. Bioetanol yang dikelompokkan sebagai G3 adalah yang terbuat dari alga, baik mikro maupun makro alga. Sedangkan bioethanol G4 atau Etanol Lanjut adalah bioethanol yang dihasilkan melalui biomassa yang mengalami modifikasi genetika (memiliki enzim autohydrolysis). Proses produksi Generasi Kedua (G2) menjadi perhatian besar Lembaga Penelitian dan Pengembangan (Litbang) di berbagai negara karena bahan bakunya tidak berkompetisi dengan bahan baku untuk pangan, terbarukan, memanfaatkan limbah yang belum dimanfaatkan, dan biaya bahan baku diperhitungkan akan lebih murah. Bahan baku G2 yang digunakan adalah tandan kosong kelapa sawit (TKKS) yang merupakan salah satu limbah padat yang dihasilkan dari pabrik CPO dengan presentasi 21-23% dari tandan buah segar (TBS). Dapat dipastikan bahwa semakin meningkatnya TKKS akibat dari semakin luasnya perkebunan kelapa sawit di Indonesia. Upaya pemerintah dalam mendukung kebijakan ekonomi makro, mengurangi impor bahan bakar minyak (BBM), dan menghemat devisa negara, perlu mempercepat peningkatan pemanfaatan Bahan Bakar Nabati (Biofuel) dalam Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Nomor 32 Tahun 2008 tentang Penyediaan, Pemanfaatan, dan Tata Niaga Bahan Bakar Nabati (Biofuel) sebagai bahan bakar lain (alternatif). Dalam peraturan tersebut ditetapkan kewajiban minimal pemanfaatan bahan bakar nabati seperti biodesel, bioetanol, dan minyak nabati murni sebagai campuran bahan bakar minyak (BBM) yang meliputi sektor rumah tangga, transportasi PSO, trasportasi non PSO, industri, dan komersial serta pembangkit listrik sebanyak 20% terhadap kebutuhan total pada tahun 2025. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa konsumsi bioetanol akan meningkat pada tahun 2025. Berdasarkan data dari Badan Pusat Statistik, kebtuuhan etanol pada tahun adalah sebesar 87.980.000 L dengan rata-rata kenaikan sebesar 0,142. Dengan menggunakan cara yang sama diperoleh supply sebesar 149.872.000 L. Berdasarkan analisis perhitungan, dapat diambil kesimpulan bahwa untuk memenuhi kebutuhan etanol pada tahun 2021 diperlukan tambahan supply etanol sebesar 63.799.000 L. Diharapkan pabrik bioetanol ini dapat memenuhi kebutuhan etanol Indonesia sebesar 23,51%, sehingga direncanakan pabrik ini beroperasi dengan kapasitas produksi 15.000 KL/tahun dengan asumsi 330 hari produksi. Tahapan-tahapan proses dalam pembuatan bioetanol tersebut dikelompokkan menjadi 4 proses utama berdasarkan fungsinya. Proses pertama pada pembuatan bioetanol adalah PreTreatment yaitu mengubah ukuran TKKS menjadi lebih kecil agar mudah diproses ke tahap selanjutnya. Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) memiliki dimensi panjang 26-62 cm; lebar 20-44 cm; dan tebal 13-33 cm serta beratnya 0,7-10 kg diubah menjadi 0,6-6 mm. Size reduction pertama menggunakan gyratory crusher dan yang kedua menggunakan hammer mill. Proses kedua adalah gasifikasi dengan kondisi operasi 600-1000oC dan 30 bar. Gasifikasi tersebut mengubah biomassa menjadi syngas (gas yang mengandung CO dan H2 dalah jumlah besar, CH4, CO, dan H2O dalam jumlah kecil adalah H2S sebagai pengotor). Di dalam proses gasifikasi dibagi menjadi 3 tahapan reaksi, yaitu pirolisis, pembakaran, dan gasifikasi. Proses ketiga adalah fermentasi dengan kondisi operasi 37oC dan 1,01 bar. Syngas yang merupakan hasil dari proses gasifikasi difermentasi dengan mikroorganisme Clostridium Ijungdahli dengan mediumnya berupa cair ATCC:1754 PETC yang terdiri dari campuran nutrient, yaitu NH4Cl, KCl, MgSO4.7H2O, NaCl, KH2PO4, CaCl2.2H2O, ekstrak ragi, larutan vitamin, dan agen pereduksi. Selain menghasilkan etanol, pada proses fermentasi juga menghasilkan asam asetat. Proses keempat adalah tahap pemurnian dikarenakan etanol yang diproduksi akan digunakan untuk campuran bahan bakar minyak (BBM), maka kemurniannya harus 99,5% volume. Sehingga, memerlukan beberapa tahap untuk memperolehnya. Setelah difermentasi, dipisahkan antara padatan dan larutannya menggunakan rotary vacuum filter. Setelah terpisah, dimurnikan ke dalam distilasi sederhana karena etanol memiliki titik azeotrop ketika larut dengan air dengan kemurnian 92-95%. Untuk mencapai 99,5% volume diperlukan dehidrasi menggunakan adsorbs berupa molecular sieve. Pabrik bioetanol tersebut didirikan di Rokan Hulu, Riau. Yang menjadi pertimbangan penentuannya adalah ketersediaan bahan baku yang amat melimpah di daerah tersebut (luas lahan kelapa sawit terluas di Riau dan terdapat banyak pabrik CPO), ketersediaan air melimpah, sumber energi listrik cukup memadai, jumlah tenaga kerja pada usia kerja memenuhi, dan dilandaskan hukum serta topologi daerah yang memadai jika dibangun pabrik di daerah tersebut. Sumber dana investasi berasal dari modal sendiri sebesar 40% biaya investasi dan pinjaman jangka pendek sebesar 60% biaya investasi dengan bunga sebesar 9,75 % pertahun. Dari analisa perhitungan ekonomi didapat hasil-hasil sebagai berikut. • Investasi : $40.017.510 • Internal Rate of Return : 25,3 % • POT : 5,15 tahun • BEP : 40,2 % Jika dilihat secara keseluruhan, rata-rata %IRR, BEP, dan POT masih menunjukkan bahwa pabrik Bioetanol dari Tandan Kosong Kelapa Sawit ini layak untuk didirikan.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	RSK 662.88 Pra p-1 2019
Subjects:	T Technology > TP Chemical technology > TP339 Ethanol as fuel. Biomass energy.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Putri Amalia Devianda
Date Deposited:	14 Aug 2026 08:33
Last Modified:	14 Aug 2026 08:33
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/64829

Actions (login required)

View Item