Bahan Bakar Alkohol

Salah satu alternatif pengganti bahan bakar minyak adalah bahan bakar alkohol, ketika harga minyak mentah terus naik ($91.70 -22 juli, 2012), harga bahan bakar alkohol menjadi lebih terjangkau dan alkohol merupakan salah satu hidrokarbon jadi hampir semua kendaraan berbahan bakar minyak tidak membutuhkan modifikasi terlalu banyak dalam penerapan alkohol menjadi pengganti minyak.

Sebenarnya konsep bahan bakar alkohol sudah diperkenalkan oleh Henry Ford (penemu mobil Ford) dengan menciptakan mobil yang bisa digunakan untuk dual fuel (bensin – alkohol), namun dengan ditemukannya metode pemurnian minyak yang memungkinkan harga minyak menjadi murah, bahan bakar alkohol tinggal wacana.

Sejak tahun ’80-an ketika harga minyak mentah melambung kembali sampai sekarang, beberapa praktisi otomotif mulai melirik kembali penggunaan bahan bakar alkohol baik untuk digunakan pada sekali individu maupun komersil. Rumus kimia alkohol adalah C_nH_2n+1OH dan yang digunakan untuk bahan bakar adalah jenis ethyl alkohol atau disebut dengan ethanol (C₂H₅OH). Ethanol diperoleh dari fermentasi gula seperti tebu atau tumbuhan yang banyak mengandung karbohidrat atau gula kompleks seperti kelompok tumbuhan gandum (barley, gandum), jagung, kentang, dan lain sebagainya.

Ketika ethanol digunakan sebagai hidrokarbon untuk kendaraan adalah unsur senyawa alkohol yang sudah mengandung oksigen akan menyebabkan campuran menjadi terlalu miskin, maka penyesuaian karburator diperlukan seperti memperbesar diameter main jet, sedangkan pada kendaraan yang menggunakan ECU (engine control unit) harus melakukan remapping supaya ECM (electronic control module) bisa memerintahkan penyesuaian rasio udara dengan bahan bakar, pada metal tertentu alkohol bersifat korosi sedangkan tangki bahan bakar terbuat dari metal yang mungkin bisa korosi, selain itu alkohol memberikan efek pada komponen yang terbuat dari karet sehingga berkurang kelenturannya dan penggunaan material polymer menjadi solusi. Nilai kalori yang terkandung dalam ethanol per liter sekitar 21.1 MJ sedangkan bensin 32.6 MJ/ lt, jadi untuk 1 liter bensin setara dengan 1.6 liter ethanol.

Pada penggunaan ethanol sebagai campuran bensin sampai 10 – 25% (Gasohol) dilaporkan tidak ada masalah apabila tidak memodifikasi bagian-bagian pada kendaraan bermotor,  pada tangki bahan bakar tidak ada efek korosi, bahkan ada indikasi mobil memiliki jarak tempuh lebih hingga 5%. Ini dimungkinkan karena ethanol memiliki nilai oktan yang lebih tinggi dibanding bensin itu sendiri. Pada kendaraan diesel ethanol tidak bisa digunakan langsung sebagai campuran karena hanya memiliki nilai cetane 6 sedangkan diesel membutuhkan bahan bakar yang memiliki nila cetane 30. Jadi cara teraman adalah dengan menggunakan ethanol sebanyak 10% pada mobil atau motor berbahan bakar bensin. Nilai ekonomis ethanol sebagai campuran 10% bisa dirasakan untuk pemakaian dalam jangka waktu lama.

Proses

Proses pembuatan ethanol adalah dengan cara mengektraksi tumbuhan yang mengandung gula simpel (tebu, aren) menambahkan air  kemudian difermentasi dengan melibatkan enzym bisa menambahkan ragi atau membiarkannya selama minimal 12 jam.

Untuk menghasilkan gula yang diperlukan dengan cara memeras untuk tebu, menggiling untuk gandum-ganduman sehingga menghasilkan bubuk (starch) tapi tidak sehalus tepung, kemudian tambahkan air dengan perbandingan biasanya 1 bagian sumber ethanol dengan 16 bagian air. Karena harus terjadi proses pemecahan protein (saccharification) campuran tadi ditambahkan ragi (20 gram) dan biarkan beberapa saat sambil diaduk, walaupun proses pemecahan protein gula ini membutuhkan proses anaerob (tanpa udara) namun karena sifat alamiah dari campuran yang menghasilkan karbon dioksida (CO₂) maka tidak diperlukan ruang kedap, karena karbon dioksida akan mengisolasinya dari udara. Proses pembuatan ethanol untuk bahan bakar sama persis dengan pembuatan minuman beralkohol, untuk membedakannya pada proses fermentasi bisa dipercepat dengan menambahkan asam sulfur atau urea pada bahan bakar ethanol.

Internal reflux Still

Proses distilasi ethanol bisa dengan membuat panci bertutup disertai thermometer ditambah selang tembaga, stainless, atau kuningan dibuat flux (ada bagian melingkar) untuk proses kondensasi dan menyalurkan ethanol ke penampungan baru atau menggunakan distill yang digunakan untuk lab kimia. Proses distilisasi untuk skala kecil bisa menggunakan es batu pada bagian pipa flux untuk mengkondensasi uap dengan proses pemasakan, cukup dengan kompor gas biasa. Titik didih alkohol sekitar 77.2 C sedangkan titik didih air adalah 100 C, dari termometer bisa dilihat kestabilan suhu tersebut untuk menghasilkan ethanol yang baik. Setelah semua proses selesai bisa digunakan hydrometer atau alkohol meter untuk mengukur tingkat kemurnian alkohol hasil terbaik adalah jika ethanol yang dihasilkan di atas 96%. Endapan atau ampas dari proses pembuatan ethanol mengandung nilai protein yang tinggi bisa digunakan sebagai pakan hewan ternak.

Untuk penggunaan pribadi anda bisa mencampurkan 10% bagian alkohol ke kendaraan, misal setiap pengisian 10 liter bensin anda menambahkan 1 liter ethanol, dalam jangka waktu panjang anda bisa menghitung penghematan yang anda keluarkan untuk tambahan 1 liter bensin yang disubstitusi dengan ethanol. Amerika dan Brazil merupakan negara paling aktif menggunaan bahan bakar ethanol, di Brazil dikenal bahan bakar E85 yaitu bahan bakar yang mengandung 85% ethanol dan 15% bensin, mobil yang dipasarkan di Amerika sejak tahun 2005 sudah bisa menjalankan bahan bakar E85 tanpa memerlukan modifikasi, hanya cukup remapping ECU saja. Bahkan Brazil adalah negara utama pemasok bahan bakar ethanol dengan menghasilkan 18 milyar liter pertahun

Pro

Di beberapa negara (A.S, Thailand, Brazil, Perancis, Norwegia, dll) dikenakan insentif bagi pengguna E85, dengan pengurangan pajak penghasilan sampai 30% bahkan diberikan subsidi usaha. Secara harga jika bensin non campuran ethanol dijual seharga $3 per gallon maka E85 bisa didapatkan dengan harga $2.16. Didapatkan bahan bakar ethanol menghasilkan emisi gas buang (karbon monoksida) lebih rendah, sehingga lebih ramah lingkungan.

Kontra

Muncul kritikan dari aktifis pangan yang menentang ethanol, karena ditakutkan berkurangnya pasokan makanan pokok karena industri pertanian akan mengarahkan produknya untuk diolah menjadi bahan bakar ethanol, hal ini terjadi di meksiko saat harga jagung melambung dikarenakan petani lebih berminat menjual kepada pengusaha pengolah ethanol, tapi di negara-negara mapan bahkan di Brazil tidak demikian karena diversifikasi pangan dan beragamnya tumbuhan yang bisa dijadikan sumber ethanol.

Secara pribadi dari proses pembuatan ethanol yang melibatkan enzym, penulis bahkan menghasilkan invertase yaitu enzym pemecah gula untuk isian coklat (praline), sehingga isi coklat tersebut bisa tetap dalam keadaan cair meskipun sudah dimasukkan dalam lemari es dan tidak mengkristal seperti gula, selama ini pembuatan praline harus melibatkan alkohol untuk memecah pengkristalan gula, dengan begitu penulis bisa membuat coklat praline non-alkohol.