Bioetanol dari Limbah Sekam Padi sebagai Sumber Energi Terbarukan

Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, dan Material Vol. 9 No. 1 Mei 2025 hal: 009 - 016 Bioetanol dari Limbah Sekam Padi sebagai Sumber Energi Terbarukan Intan Farhani 1 Indah Sawitri2 Pramita Desi Hariningsih3 Ida Farida4 Omay Sumarna5 1,2,3,4,5 Program Studi Kimia, Universitas Pendidikan Indonesia, Jl. Setiabudhi No.229, Bandung Korespodensi penulis: 1 Article Info: Received: December 04, 2024 Accepted: March 05, 2025 Available online: April 12, 2025 DOI: 10.30588/jeemm.v9i1.2052 Abstract: The purpose of this research is to make laboratory-scale bioethanol from agroindustrial waste, namely rice husk through hydrolysis, fermentation, and distillation methods, determine %yield, and characterize bioethanol. The method used was experimental. The results and conclusions obtained are bioethanol that smells like tape, colorless with %yield as much as 3,32%, density of 0.8818 g/mL, viscosity of 0.7408 cP, and blue flame formed during the flame test. Based on the characterization results, the bioethanol obtained has not met the SNI standards, which is suspected because it still contains water content caused by less pure ethanol from the distillation process. Keywords: biofuels, bioethanol, lignocellulosa, rice husk, energy Abstrak: Tujuan penelitian ini adalah membuat bioetanol skala laboratorium dari limbah agroindustri, yaitu sekam padi melalui metode hidrolisis, fermentasi, dan destilasi, menentukan %yield, dan mengkarakterisasi bioetanol. Metode yang digunakan adalah eksperimen dengan melibatkan proses hidrolisis, fermentasi, dan distilasi. Hasil dan kesimpulan yang didapatkan yaitu bioetanol berupa cairan tidak berwarna yang berbau seperti tape dengan %yield sebanyak 3,32%, massa jenis sebesar 0.8818 g/mL, viskositas sebesar 0.7408 cP, dan terbentuk api berwarna biru pada saat uji nyala. Berdasarkan hasil karakterisasi, bioetanol yang didapatkan belum memenuhi standar SNI 7390:2008 yang diduga karena masih mengandung kadar air yang disebabkan oleh kurang murninya etanol hasil proses destilasi. Kata Kunci: bahan bakar nabati, bioetanol, lignoselulosa, sekam padi, energi I. Pendahuluan Bioetanol merupakan bahan bakar nabati organik yang digunakan sebagai alternatif untuk mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil. Proses produksi bioetanol melibatkan berbagai tahapan operasi yang bertujuan menghasilkan etanol berkualitas tinggi dari biomassa lignoselulosa, sebuah sumber daya terbarukan yang dapat mendukung keberlanjutan lingkungan. Biomassa ini biasanya berasal dari limbah pertanian yang memiliki biaya rendah, ketersediaan melimpah, dan terdiri dari komponen utama seperti selulosa, hemiselulosa, serta lignin [1]. Salah satunya adalah bioetanol dari limbah agroindustri, yaitu sekam padi. Sekam padi (RH) menyumbang sekitar 20% dari berat total gabah dan merupakan limbah agroindustri yang murah dan melimpah. Namun, pemanfaatan kembali limbah ini, terutama RH, masih sangat terbatas, sehingga berpotensi menyebabkan polusi yang signifikan. Oleh karena itu, mengolah RH secara efisien menjadi produk bernilai tambah akan memberikan manfaat Jurnal Engine ISSN (online) 2579-7433 9 Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, dan Material Vol. 9 No. 1 Mei 2025 hal: 009 - 016 ekonomi sekaligus mendukung pelestarian lingkungan [2]. Pada penelitian ini sekam padi digunakan sebagai bahan baku pembuatan bioetanol. Bahan bakar nabati menawarkan sejumlah manfaat penting. Pertama, bahan ini mudah diperoleh karena berasal dari biomassa yang melimpah dan tersedia secara luas [3]. Kedua, pembakarannya menghasilkan siklus karbon dioksida (CO2) yang seimbang, sehingga tidak meningkatkan akumulasi CO2 di atmosfer [6]. Ketiga, bahan bakar nabati memiliki potensi besar untuk mendukung aplikasi ramah lingkungan. Keempat, penggunaannya memberikan manfaat yang signifikan dalam aspek lingkungan, ekonomi, dan kesejahteraan konsumen. Terakhir, sifatnya yang dapat terurai secara hayati (biodegradable) mendukung keberlanjutan dengan mengurangi dampak lingkungan, memperbaiki kualitas udara, membantu mitigasi perubahan iklim, dan mendorong ekonomi sirkular [4,5,6,7]. Bioetanol memiliki potensi untuk mengurangi ketergantungan pada impor minyak bumi, meningkatkan neraca pembayaran dan ketahanan energi suatu negara [8]. Produksi bioetanol yang hemat biaya tidak hanya memenuhi permintaan bahan bakar fosil tetapi juga mengurangi kenaikan harga, meningkatkan permintaan bahan baku [9]. Sebuah studi membahas siklus hidup produksi bioetanol dari limbah biomassa seperti tongkol jagung, jerami jagung, dan jerami gandum. Proses melibatkan perlakuan awal, hidrolisis, fermentasi, dan distilasi. Hasilnya menunjukkan bahwa tongkol jagung memiliki manfaat energi bersih tertinggi dan dampak lingkungan terendah dibandingkan bahan baku lainnya. Penelitian ini memberikan dasar teoritis untuk pengolahan hijau bioetanol dan pemanfaatan produk sampingan bernilai tinggi seperti xilosa dan lignin [10]. Dengan demikian, diperlukan studi lanjutan mengenai pembuatan bioetanol dari sumber lain. Tujuan penelitian ini adalah membuat bioetanol skala laboratorium dari limbah agroindustri, yaitu sekam padi melalui metode hidrolisis, fermentasi, dan destilasi, menentukan %yield, dan mengkarakterisasi bioetanol. II. Bahan dan Metode 2.1 Bahan dan Alat Bahan yang digunakan adalah limbah sekam padi yang berasal dari Kabupaten Bandung, NaOH 5%, ragi Saccharomyces cerevisiae. Alat yang digunakan adalah peralatan kaca, grinder, mesh 60, oven, neraca analitik, pH meter, kertas saring, hot plate, set alat destilasi, termometer, magnetic stirrer, krus, piknometer, viskometer. 2.2 Tahapan Riset Gambar 1. Sistematika Kegiatan Jurnal Engine ISSN (online) 2579-7433 10 Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, dan Material Vol. 9 No. 1 Mei 2025 hal: 009 - 016 2.2.1 Pengumpulan limbah Sekam Padi dan perlakuan awal Merujuk pada penelitian Tulashie (2021) dengan beberapa modifikasi, bahan baku dicuci menggunakan air mengalir selanjutnya dikeringkan menggunakan oven selama 2 hari pada suhu 50°C. Sekam padi selanjutnya dihaluskan menggunakan grinder dan diayak menggunakan mesh 60. Limbah serbuk sekam padi yang telah diolah sebelumnya ditimbang sebanyak 100 g dan dimasukkan ke dalam kantong plastik agar aman dari pengaruh kelembaban [11]. 2.2.2 Perlakuan Alkali Awal Tahap pertama pretreatment alkali dari sampel serbuk sekam padi dilakukan dengan menggunakan larutan NaOH 5% (b/b) pada suhu 60°C selama 2 jam dengan rasio padatan dan cairan sebesar 1: 10 b/b. Setelah pretreatment, sampel campuran serbuk sekam padi dibilas hingga mencapai pH netral 7-8 dan kemudian disaring secara vakum dan disimpan pada suhu 4°C untuk digunakan di kemudian hari [12]. 2.2.3 Hidrolisis Basa dan Fermentasi Merujuk pada penelitian Tulashie (2021) dengan beberapa modifikasi, tiga puluh gram (25 g) ragi diinokulasikan ke setiap hidrolisat untuk fermentasi. Sebelum penambahan ragi, hidrolisat dipindahkan ke dalam bejana fermentasi untuk menyediakan area permukaan yang luas (...truncated)