Biofuel
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Energi terbarukan |
---|
Biofuel Biomassa Panas bumi Energi air Energi surya Energi pasang surut Energi ombak Energi angin |
Bahan bakar hayati atau biofuel adalah setiap bahan bakar baik padatan, cairan ataupun gas yang dihasilkan dari bahan-bahan organik. Biofuel dapat dihasilkan secara langsung dari tanaman atau secara tidak langsung dari limbah
industri, komersial, domestik atau pertanian. Ada tiga cara untuk
pembuatan biofuel: pembakaran limbah organik kering (seperti buangan
rumah tangga, limbah industri dan pertanian); fermentasi limbah basah (seperti kotoran hewan) tanpa oksigen untuk menghasilkan biogas (mengandung hingga 60 persen metana), atau fermentasi tebu atau jagung untuk menghasilkan alkohol dan ester; dan energi dari hutan (menghasilkan kayu dari tanaman yang cepat tumbuh sebagai bahan bakar).
Proses fermentasi menghasilkan dua tipe biofuel: alkohol dan ester.
Bahan-bahan ini secara teori dapat digunakan untuk menggantikan bahan bakar fosil tetapi karena kadang-kadang diperlukan perubahan besar pada mesin, biofuel biasanya dicampur dengan bahan bakar fosil. Uni Eropa merencanakan 5,75 persen etanol yang dihasilkan dari gandum, bit, kentang
atau jagung ditambahkan pada bahan bakar fosil pada tahun 2010 dan 20
persen pada 2020. Sekitar seperempat bahan bakar transportasi di Brazil tahun 2002 adalah etanol.
Biofuel menawarkan kemungkinan memproduksi energi tanpa meningkatkan
kadar karbon di atmosfer karena berbagai tanaman yang digunakan untuk
memproduksi biofuel mengurangi kadar karbondioksida di atmosfer, tidak
seperti bahan bakar fosil yang mengembalikan karbon yang tersimpan di
bawah permukaan tanah selama jutaan tahun ke udara. Dengan begitu
biofuel lebih bersifat carbon neutral
dan sedikit meningkatkan konsentrasi gas-gas rumah kaca di atmosfer
(meski timbul keraguan apakah keuntungan ini bisa dicapai di dalam
prakteknya). Penggunaan biofuel mengurangi pula ketergantungan pada
minyak bumi serta meningkatkan keamanan energi.[1]
Ada dua strategi umum untuk memproduksi biofuel. Strategi pertama adalah menanam tanaman yang mengandung gula (tebu, bit gula, dan sorgum manis [2]) atau tanaman yang mengandung pati/polisakarida (jagung), lalu menggunakan fermentasi ragi
untuk memproduksi etil alkohol. Strategi kedua adalah menanam berbagai
tanaman yang kadar minyak sayur/nabatinya tinggi seperti kelapa sawit, kedelai, alga, atau jathropa. Saat dipanaskan, maka keviskositasan minyak nabati akan berkurang dan bisa langsung dibakar di dalam mesin diesel, atau minyak nabati bisa diproses secara kimia untuk menghasilkan bahan bakar seperti biodiesel. Kayu dan produk-produk sampingannya bisa dikonversi menjadi biofuel seperti gas kayu, metanol atau bahan bakar etanol.
Daftar isi
Energi Bahan Bio dari Limbah
Penggunaan limbah biomassa untuk memproduksi energi mampu mengurangi
berbagai permasalahan manajemen polusi dan pembuangan, mengurangi
penggunaan bahan bakar fosil, serta mengurangi emisi gas rumah kaca. Uni
Eropa telah mempublikasikan sebuah laporan yang menyoroti potensi
energi bio yang berasal dari limbah untuk memberikan kontribusi bagi
pengurangan pemanasan global. Laporan itu menyimpulkan bahwa pada tahun
2020 nanti 19 juta ton minyak tersedia dari biomassa, 46% dari limbah
bio: limbah padat perkotaan, residu pertanian, limbah peternakan, dan
aliran limbah terbiodegradasi yang lain.[3][4]
Tempat penampungan akhir sampah menghasilkan sejumlah gas karena limbah yang dipendam di dalamnya mengalami pencernaan anaerobik. Secara kolektif gas-gas ini dikenal sebagai landfill gas
(LFG) atau gas tempat pembuangan akhir sampah. Landfill gas bisa
dibakar baik secara langsung untuk menghasilkan panas atau menghasilkan
listrik bagi konsumsi publik. Landfill gas mengandung sekitar 50%
metana, gas yang juga terdapat di dalam gas alam.
Biomassa bisa berasal dari limbah materi tanaman. Gas dari tempat
penampungan kotoran manusia dan hewan yang memasuki atmosfer merupakan
hal yang tidak diinginkan karena metana adalah salah satu gas rumah kaca
yang potensil pemanasan globalnya melebihi karbondioksida.[5][6] Frank Keppler dan Thomas Rockmann menemukan bahwa tanaman hidup juga memproduksi metana CH4.
Bahan bakar berbentuk cair bagi transportasi
Sebagian besar bahan bakar transportasi berbentuk cairan, sebab berbagai kendaraan biasanya membutuhkan kepadatan energi yang tinggi. Kendaraan biasanya membutuhkan kepadatan kekuatan yang tinggi yang bisa disediakan oleh mesin pembakaran dalam. Mesin ini membutuhkan bahan bakar pembakaran yang bersih untuk menjaga kebersihan mesin dan meminimalisir polusi udara. Bahan bakar yang lebih mudah dibakar dengan bersih biasanya berbentuk cairan dan gas.
Dengan begitu cairan (serta gas-gas yang bisa disimpan dalam bentuk
cair) memenuhi persyaratan pembakaran yang portabel dan bersih. Selain
itu cairan dan gas bisa dipompa, yang berarti penanganannya mudah dimekanisasi, dan dengan begitu tidak membutuhkan banyak tenaga.
Biofuel generasi pertama
Biofuel generasi pertama menunjuk kepada biofuel yang terbuat dari gula, starch, minyak sayur, atau lemak hewan menggunakan teknologi konvensional.[7]
Biofuel generasi pertama yang umum didaftar sebagai berikut.
Minyak sayur
Minyak sayur dapat digunakan sebagai makanan atau bahan bakar;
kualitas dari minyak dapat lebih rendah untuk kegunaan bahan bakar.
Minyak sayur dapat digunakan dalam mesin diesel yang tua (yang
dilengkapi dengan sistem injeksi tidak langsung,
tapi hanya dalam iklim yang hangat. Dalam banyak kasus, minyak sayur
dapat digunakan untuk memproduksi biodiesel, yang dapat digunakan
kebanyakan mesin diesel bila dicampur dengan bahan bakar diesel
konvensional. MAN B&W Diesel, Wartsila dan Deutz AG
menawarkan mesin yang dapat digunakan langsung dengan minyak sayur.
Minyak sayur bekas yang diproses menjadi biodiesel mengalami
peningkatan, dan dalam skala kecil, dibersihkan dari air dan partikel
dan digunakan sebagai bahan bakar.
Biodiesel
Biodiesel merupakan biofuel yang paling umum di Eropa. Biodiesel diproduksi dari minyak atau lemak menggunakan transesterifikasi dan merupakan cairan yang komposisinya mirip dengan diesel mineral. Nama kimianya adalah methyl asam lemak (atau ethyl) ester (FAME). Minyak dicampur dengan sodium hidroksida dan methanol (atau ethanol_ dan reaksi kimia menghasilkan biodiesel (FAME) dan glycerol. 1 bagian glycerol dihasilkan untuk setiap 10 bagian biodiesel.
Biodiesel dapat digunakan di setiap mesin diesel
kalau dicampur dengan diesel mineral. Di beberapa negara produsen
memberikan garansi untuk penggunaan 100% biodiesel. Kebanyakan produsen
kendaraan membatasi rekomendasi mereka untuk penggunaan biodiesel
sebanyak 15% yang dicampur dengan diesel mineral. Di kebanyakan negara
Eropa, campuran biodiesel 5% banyak digunakan luas dan tersedia di
banyak stasiun bahan bakar.[8][9]
Di AS, lebih dari 80% truk komersial dan bis kota beroperasi
menggunakan diesel. Oleh karena itu penggunaan biodiesel AS bertumbuh
cepat dari sekitar 25 juta galon per tahun pada 2004 menjadi 78 juta
galon pada awal 2005. Pada akhir 2006, produksi biodiesel diperkirakan
meningkat empat kali lipat menjadi 1 miliar galon. [3]
Bioalkohol
Alkohol yang diproduksi secarai biologi, yang umum adalah ethanol, dan yang kurang umum adalah propanol dan butanol, diproduksi dengan aksi mikroorganisme dan enzym melalui fermentasi gula atau starch, atau selulosa. Biobutanol seringkali dianggap sebagai pengganti langsung bensin, karena dapat digunakan langsung dalam mesin bensin.
Butanol terbentuk dari fermentasi ABE
(aseton, butanol, etanol) dan eksperimen modifikasi dari proses
tersebut memperlihatkan potensi yang menghasilkan energi yang tinggi
dengan butanol sebagai produk cair. Butanol dapat menghasilkan energi
yang lebih banyak dan dapat terbakar "langsung" dalam mesin bensin yang
sudah ada (tanpa modifikasi mesin).[10]
Dan lebih tidak menyebabkan korosi dan kurang dapat tercampur dengan
air dibanding ethanol, dan dapat didistribusi melalui infrastruktur yang
telah ada. Dupont dan BP bekerja sama untuk menghasilkan butanol.
Bahan bakar etanol merupakan biofuel paling umum di dunia, terutama bahan bakar etanol di Brasil. Bahan bakar alkohol diproduksi dengan cara fermentasi gula yang dihasilkan dari gandum, jagung, bit gula, tebu, molasses dan gula atau amilum yang dapat dibuat minuman beralkohol (seperti kentang dan sisa buah, dll). Produksi etanol menggunakan digesti enzim untuk menghasilkan gula dari amilum, fermentasi gula, distilasi dan pengeringan. Proses ini membutuhkan banyak energi untuk pemanasan (seringkali menggunakan gas alam).
Produksi etanol selulosa menggunakan tanaman non-pangan atau produk sisa yang tak bisa dikonsumsi, yang tidak mengakibatkan dampak pada siklus makanan.
Memproduksi etanol dari selulosa
merupakan langkah-tambahan yang sulit dan mahal dan masih menunggu
penyelesaian masalah teknis. Ternak yang memakan rumput dan menggunakan
proses digestif yang lamban untuk memecahnya menjadi glukosa (gula). Dalam laboratorium ethanol selulosik,
banyak proses eksperimental sedang dilakukan untuk melakukan hal yang
sama, dan menggunakan cara tersebut untuk membuat bahan bakar ethanol.
Beberapa ilmuwan telah mengemukakan rasa prihatin terhadap percobaan teknik genetika DNA rekombinan yang mencoba untuk mengembangkan enzym
yang dapat memecah kayu lebih cepat dari alam, makhluk mikroskopik
tersebut dapat tidak sengaja terlepas ke alam, tumbuh secara
eksponensial, disebarkan oleh angin, dan pada akhirnya menyebabkan
kerusakan struktur seluruh tanaman, yang dapat mengakhiri produksi oksigen yang dilepaskan oleh proses fotosintesis tumbuhan.
Ethanol dapat digunakan dalam mesin bensin sebagai pengganti bensin;
ethanol dapat dicampur dengan bensin dengan persentase tertentu.
Kebanyakan mesin bensin dapat beroperasi menggunakan campuran ethanol
sampai 15% dengan bensin. Bensin dengan ethanol memiliki angka oktan yang lebih tinggi, yang berarti mesin dapat terbakar lebih panas dan lebih efisien.
Bahan bakar etanol memiliki BTU
yang lebih rendah, yang berarti memerlukan lebih banyak bahan bakar
untuk melakukan perjalan dengan jarak yang sama. Dalam mesin
kompresi-tinggi, dibutuhkan bahan bakar dengan sedikit ethanol dan
pembakaran lambat untuk mencegah pra-ignisi yang merusak (knocking).
Ethanol sangat korosif terhadap sistem pembakaran, selang dan gasket karet, aluminium, dan ruang pembakaran.
Oleh karena itu penggunaan bahan bakar yang mengandung alkohol ilegal
bila digunakan pesawat. Untuk campuran ethanol konsentrasi tinggi atau
100%, mesin perlu dimodifikasi.
Ethanol yang meyebabkan korosif tidak dapat disalurkan melalui pipa
bensin, oleh karena itu diperlukan truk tangki stainless-steel yang
lebih mahal, meningkatkan konsumsi biaya dan energi yang dibutuhkan
untuk mengantar ethanol ke konsumen.
Banyak produsen kendaraan sekarang ini memproduksi kendaraan bahan bakar fleksibel, yang dapat beroperasi dengan kombinasi bioethanol dan bensin, sampai dengan 100% bioethanol.
Alkohol dapat bercampur dengan bensin dan air, jadi bahan bakar etanol
dapat tercampur setelah proses pembersihan dengan menyerap kelembaban
dari atmosfer. Air dalam bahan bakar ethanol dapat mengurangi efisiensi,
menyebabkan mesin susah dihidupkan, menyebabkan gangguan operasi, dan
mengoksidasi aluminum (karat pada karburator dan komponen dari besi).
]</ref>-->
BioGas
Biogas diproduksi dengna proses digesti anaerobik dari bahan organik oleh anaerobe. Biogas dapat diproduksi melalui bahan sisa yang dapat terurai atau menggunakan tanaman energi yang dimasukan ke dalam pencerna anaerobik untuk menambah gas yang dihasilkan. Hasil sampingan, digestate, dapat digunakan sebagai bahan bakar bio atau pupuk.
Biogas mengandung methane dan dapat diperoleh dari digester anaerobik industri dan sistem pengelolaan biologi mekanik. Gas sampah adalah sejenis biogas yang tidak bersih yang diproduksi dalam tumpukan sampah melalui digesti anaerobik yang terjadi secara alami. Bila gas ini lepas ke atmosfer, gas ini merupakan gas rumah kaca.
Oils and gases can be produced from various biological wastes:
- Thermal depolymerization of waste can extract methane and other oils similar to petroleum.
- GreenFuel Technologies Corporation developed a patented bioreactor system that uses nontoxic photosynthetic algae to take in smokestacks flue gases and produce biofuels such as biodiesel, biogas and a dry fuel comparable to coal.[11]
Biofuel padat
Contohnya termasuk kayu, arang, dan manur kering.
Syngas
Syngas dihasilkan oleh kombinasi proses pyrolysis, kombusi, dan gasifikasi. Bahan bakar bio dikonversi menjadi karbon monoksida
dan energi melalui pyrolysis. Masukan oksigen terbatas diberikan untuk
mendukung kombusi. Gasifikasi mengubah materi organik menjadi hidrogen
dan karbon monoksida.
Campuran gas yang dihasilkan, syngas, adalah bahan bakar.
Biofuel generasi kedua
Para pendukung biofuel mengklaim telah memiliki solusi yang lebih
baik untuk meningkatkan dukungan politik serta industri untuk, dan
percepatan, implementasi biofuel generasi kedua dari sejumlah tanaman
yang tidak digunakan untuk konsumsi manusia dan hewan, di antaranya cellulosic biofuel.[12]
Proses produksi biofuel generasi kedua bisa menggunakan berbagai
tanaman yang tidak digunakan untuk konsumsi manusia dan hewan yang
diantaranya adalah limbah biomassa, batang/tangkai gandum, jagung, kayu,
dan berbagai tanaman biomassa atau energi yang spesial (contohnya Miscanthus). Biofuel generasi kedua (2G) menggunakan teknologi biomassa ke cairan, diantaranya cellulosic biofuel dari tanaman yang tidak digunakan untuk konsumsi manusia dan hewan.[13]
Sebagian besar biofuel generasi kedua sedang dikembangkan seperti biohidrogen, biometanol, DMF, Bio-DME, Fischer-Tropsch diesel, biohydrogen diesel, alkohol campuran dan diesel kayu. Produksi cellulosic ethanol
mempergunakan berbagai tanaman yang tidak digunakan untuk konsumsi
manusia dan hewan atau produk buangan yang tidak bisa dimakan.
Memproduksi etanol dari selulosa merupakan sebuah permasalahan teknis
yang sulit untuk dipecahkan. Berbagai hewan ternak pemamah biak (seperti
sapi) memakan rumput lalu menggunakan proses pencernaan yang berkaitan
dengan enzim yang lamban untuk menguraikannya menjadi glukosa (gula). Di
dalam labolatorium cellulosic ethanol, berbagai proses eksperimen
sedang dikembangkan untuk melakukan hal yang sama, lalu gula yang
dihasilkan bisa difermentasi untuk menjadi bahan bakar etanol. Para
ilmuwan juga sedang bereksperimen dengan sejumlah organisme hasil rekayasa genetik penyatuan kembali DNA yang mampu meningkatkan potensi biofuel seperti pemanfaatan tepung Rumput Gajah (Panicum virgatum).[14]
Jerami tanaman minyak biji Rapa sebagai salah satu sumber energi
alternatif penting dimasa depan. Jerami minyak biji Rapa kebanyakan
tidak lagi digunakan petani, hanya sebagai kompos dan tempat tidur hewan
ternak. Tetapi dengan memanfaatkan jerami minyak biji Rapa akan
menghasilkan energi alternatif Biofuel terbarukan. Ilmuwan dari
Institute of Food Research mencari cara, bagaimana mengubah jerami
dari minyak biji Rapa menjadi energi alternatif biofuel. Penemuan awal
menunjukkan bagaimana proses pembuatan biofuel bisa diproduksi lebih
efisien, serta bagaimana meningkatkan produksi jerami minyak biji Rapa
dapat ditingkatkan. Jerami dari tanaman seperti gandum, barley, dan
minyak biji Rapa dipandang sebagai sumber potensial energi
biomassa untuk meningkatkan produksi biofuel generasi kedua. Setidaknya
produksi di Inggris mencapai sekitar 12 juta ton jerami minyak biji
Rapa. Dalam kenyataannya, minyak biji Rapa banyak digunakan untuk tempat
tidur hewan ternak dan kompos dan pembangkit energi. Jerami berisi
campuran gula yang dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif
biofuel, dimana dalam penggunaannya tidak bersaing dengan produksi
pangan melainkan merupakan solusi berkelanjutan dalam hal pemanfaatan
limbah. Gula yang ada pada jerami tidak dapat diakses oleh enzim yang
membebaskannya agar dapat dikonversi menjadi energi alternatif biofuel,
sehingga perawatan sebelum pengelolaan jerami akan sangat diperlukan.
Referensi
- “SmartWay Grow & Go”.
- ICRISAT: Sweet sorghum balances food and fuel needs.
- European Environment Agency (2006) How much bioenergy can Europe produce without harming the environment? EEA Report no. 7.
- Marshall, A. T. (2007) Bioenergy from Waste: A Growing Source of Power, Waste Management World Magazine, April, hal. 34-37.
- IPCC Third Assessment Report, diakses 31 Agustus 2007.
- Non-CO2 Gases Economic Analysis and Inventory: Global Warming Potentials and Atmospheric Lifetimes, U.S. Environmental Protection Agency, diakses 31 Agustus 2007.
- Frank Keppler, John T. G. Hamilton, Marc Bra, and Thomas Röckmann (2006). "Methane emissions from terrestrial plants under aerobic conditions". Nature 439: 187–191.
- [4].
- Chris Somerville. ""Development of Cellulosic Biofuels"" (PDF). U.S. Dept. of Agriculture. Diambil pada 2008-01-15.
- Sumber Energi Alternatif Biofuel Dari Jerami Minyak Biji Rapa, iSains, 26 May 2014
Rujukan
- ^ "SmartWay Grow & Go".
- ^ ICRISAT: Sweet sorghum balances food and fuel needs
- ^ European Environment Agency (2006) How much bioenergy can Europe produce without harming the environment? EEA Report no. 7
- ^ Marshall, A. T. (2007) Bioenergy from Waste: A Growing Source of Power, Waste Management World Magazine, April, p34-37
- ^ IPCC Third Assessment Report, accessed August 31, 2007.
- ^ Non-CO2 Gases Economic Analysis and Inventory: Global Warming Potentials and Atmospheric Lifetimes, U.S. Environmental Protection Agency, accessed August 31, 2007
- ^ UN biofuels report
- ^ http://www.biodiesel.de/
- ^ Welcome to Biodiesel Filling Stations
- ^ ButylFuel,LLC Main Page
- ^ greenfuelonline.com
- ^ [1]
- ^ [2]
- ^ (Indonesia) Jurnal KeSimpulan.com - Transfer Gen Mutan Jagung ke Rumput Gajah Untuk Biofuel
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
ORANMG PINTAR UNTUK TAMBAH PENGETAHUAN PASTI BACA BLOG 'ROTE PINTAR'. TERNYATA 15 NEGARA ASING JUGA SENANG MEMBACA BLOG 'ROTE PINTAR' TERIMA KASIG KEPADA SEMUA PEMBACA BLOG 'ROTE PINTAR' DIMANA SAJA, KAPAN SAJA DAN OLEG SIAPA SAJA. NAMUN SAYA MOHON MAAF KARENA DALAM BEBERAPA HALAMAN DARI TIAP JUDUL TERDAPAT SAMBUNGAN KATA YANG KURANG SEMPURNA PADA SISI PALING KANAN DARI SETIAP HALAM TIDAK BERSAMBUNG BAIK SUKU KATANYA, OLEH KARENA ADA TERDAPAT EROR DI KOMPUTER SAAT MEMASUKKAN DATANYA KE BLOG SEHINGGA SEDIKIT TERGANGGU, DAN SAYA SENDIRI BELUM BISA MENGATASI EROR TERSEBUT, SEHINGGA PARA PEMBACA HARAP MAKLUM, NAMUN DIHARAPKAN BISA DAPAT MEMAHAMI PENGERTIANNYA SECARA UTUH. SEKALI LAGI MOHON MAAF DAN TERIMA KASIH BUAT SEMUA PEMBACA BLOG ROTE PINTAR, KIRANYA DATA-DATA BARU TERUS MENAMBAH ISI BLOG ROTE PINTAR SELANJUTNYA. DARI SAYA : Drs.Simon Arnold Julian Jacob-- Alamat : Jln.Jambon I/414J- Rt.10 - Rw.03 - KRICAK - JATIMULYO - JOGJAKARTA--INDONESIA-- HP.082135680644 - Email : saj_jacob1940@yahoo.co.id.com BLOG ROTE PINTAR : sajjacob.blogspot.com TERIMA KASIH BUAT SEMUA.