## Analisa Produksi Bio-Etanol Dari Kulit Singkong Dengan Proses Thermal
Laode Muhamad Zakirus Sabilah 1) , Lukas Kano Mangalla 2) , Al Ichlas Imran 3)
1 Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Halu oleo
23 Dosen Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Halu Oleo Jl. H.E.A Mokodompit Kampus Baru Tridharma Anduonohu, Kendari 93232 Email Penulis : zakirus05@gmail.com Article Info Abstrak Available online December 30, 2020 Kulit  singkong  merupakan  limbah  dari  singkong  yang  memiliki  karbohidrat  tinggi yang dapat  diolah menjadi  sumber bahan bakar energi alternatif. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui cara menghasilkan bioetanol dari kulit singkong  dan  berapa  kadar  etanol  yang  dihasilkan  pada  proses  destilasi  hasil fermentasi.  Penelitian  Bio-Etanol  Dari  Kulit  Singkong  di  buat  dengan  proses fermentasi  dengan  menggunakan  fariasi  Waktu  9  dan  12  hari  dengan  fariasi penambahan  campuran  (ragi)  20,40  dan  60gram  yang  didestilasi  dengan menggunakan  alat  destilasi  sederhana.  Hasil  penelitian  menunjukan  bahwa semakin  lama  waktu  fermentasi  dari  campuran  kulit  singkong  halus  dengan  ragi yang  digunakan  tidak  mempengaruhi  secara  signifikan  etanol  yang  di  hasilkan, karena jumlah etanol yang di hasilkan dari masing-masing fariasi adalah 10%.
Kata kunci: Kulit singkong halus, fermentasi, bioetanol, energi terbarukan

## Abstract
Cassava skin is a waste of high-carbohydrate cassava that can be treated asa an alternative fuel source. As for the purpose of this study, it is to know how to produce bioethanol  from  cassava  skin  and  how  much  ethanol  is  produced  in  the fermentation  destilation  procwss.  Bioethanol  research  from  the  cassava  skin  is made by means of a fermentation process using a 9 and 12 day fariation with a 20,4 and 60 gram supplement of a mixture (leaven/yeast) of a 20,4 and 60 gram that is cut  off  by  sample  destilting  devices.  Research  shows  that  the  longer  the fermentation from a mixture of refined caskbark and yeasts does not significantly affect the ethanol produced, since ethanol results from each fariation is 10%.
Key words: Cassava suede, fermentation, bioethanol, renewable energy

## 1. Pendahuluan
Energi  adalah  sesuatu  yang  bersifat  abstrak yang  sukar  dibuktikan  tetapi  dapat  dirasakan adanya  dan  mempunyai  kemampuan  untuk melakukan kerja ( energy is the capability for doing work) Sebagai  contoh  bahwa  adanya  kerja  dari energi  adalah  penggunaan  oven,  kompor  listrik, setrika  hingga  microwave,  hal  ini  di  sebabkan adanya  perubahan  energi  dari  energy  listrik menjadi energi panas [1].
Bahan  bakar  minyak  (BBM)  adalah  bahan bakar  yang  berbentuk  cairan  yang  digunakan
sebagai sumber energi untuk kendaraan bermotor. BBM  diperoleh  dari  hasil  penyulingan  minyak bumi.  Minyak  bumi  sendiri  terbentuk  dari pelapukan tumbuhan dan hewan yang telah mati ribuan  hingga  jutaan  tahun  yang  lampau  dan mengendap didalam tanah [2].
Masalah  keterbatasan  bahan  bakar  minyak (BBM)  di  dunia  terjadi  karena  bahan  baku  yang berasal  dari  fosil  sudah  mulai  menipis.  Hal  yang sama  juga  terjadi  di  Indonesia.  Semakin berkurangnya  sumber  bahan  bakar  minyak diIndonesia menyebabkan kebutuhan akan bahan

## ENTHALPY: Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin
Journal homepage: http://ojs.uho.ac.id/index.php/ENTHALPY
Laode Muhamad Zakirus Sabilah, Lukas Kano Mangalla, Al Ichlas Imran
bakar minyak menjadi tidak seimbang dengan laju penggunaannya.  Akibatnya,  pemerintah  harus memangkas subsidi BBM dan melakukan langkah – langkah  penghematan  energi  dengan  mencari sumber  energi  baru  untuk  menggantikan  minyak bumi [3].
Kulit singkong merupakan salah satu sumber sumber  bioetanol  dari  bahan  berserat.  Kulit singkong bisa berpotensi untuk diproduksi menjadi bioetanol  yang  digunakan  sebagai  pengganti bahan bakar minyak (BBM). Adapun kulit singkong merupakan  limbah  dari  tanaman  singkong  yang memiliki kandungan serat yang dapat  di gunakan sebagai sumber energi [4].
Persentase  kulit  ubi  kayu  yang  dihasilkan berkisar  antara  8-15%  dari  berat  umbi  yang  di kupas, dengan kandungan karbohidrat sekitar 50% dari kandungan karbohidrat bagian umbinya. Kulit singkong  memiliki  rataan  nilai  kadar  air  sebesar 10.06 - 13.14%, rataan nilai daya serat air berkisar 82.49%-169.78%.  Selama  ini  kulit  singkong umumnya digunakan sebagai makanan ternak dan kadang hanya dibuang begitu saja. Kulit singkong mempuyai komposisi yang terdiri dari karbohidrat dan  serat.  Kulit  ubi  kayu  mengandung  ikatan glikosida  sianogenik  yaitu  suatu  ikatan  organik yang dapat menghasilkan racun dalam jumlah 0.1% yang di kenal sebagai racun biru (linamarin). Oleh karena  itu,  pemanfaatan  kulit  ubi  kayu  belum terlalu luas [5].
Bioetanol  merupakan  senyawa  alkohol  yang diperoleh  lewat  proses  fermentasi  biomassa dengan  bantuan  mikroorganisme.  Bahan  baku pembuatan  bioetanol  dapat  berupa  ubi  kayu, jagung,  ubi  jalar,  tebu  dan  lain-lain.  Semuanya merupakan  tanaman  penghasil  karbohidrat  yang sangat mudah ditemukan di Indonesia karena iklim dan  keadaan  tanah  Indonesia  yang  mendukung pertumbuhan tanaman tersebut.
Bioetanol  (C 2 H 5 OH)  merupakan  cairan  dari proses  fermentasi  gula  dari  sumber  karbohidrat menggunakan bantuan mikroorganisme. Bioetanol dapat juga di artikan sebagai bahan kimia yang di produksi  dari  bahan  pangan  yang  mengandung pati, seperti ubi kayu, ubu jalar, jagung dan sagu. Bioetanol  merupakan  bahan  bakar  dari  minyak nabati  yang  memiliki  sifat  menyerupai  minyak premium [6].
Bahan  baku  pembuatan  bioetanol  ini  di  bagi menjadi 3 kelompok yaitu:
1) Bahan Sukrosa
2) Bahan berpati
3) Bahan berselulosa (ligno selulosa)
Bioetanol  yang  digunakan  sebagai  bahan bakar mempunyai
beberapa kelebihan,diantaranya  lebih  ramah  lingkungan, karena bahan bakar tersebut  memiliki nilai oktan 92  lebih  tinggi  dari  premium  nilai  oktan  84,  dan pertamax  nilai  oktan  94.  Hal  ini  menyebabkan bioetanol  dapat  menggantikan  fungsi  zat  aditif yang  sering  di  tambahkan  untuk  memperbesar nilai  oktan.  Zat  aditif  yang  banyak  digunakan seperti metal tersierbutil eter dan Pb, namun zat aditif tersebut sangat tidak ramah lingkungan dan bisa  bersifat  toksik.  Bioetanol  juga  merupakan bahan bakar yang tidak mengakumulasi gas karbon dioksida  (CO 2 )  dan  relative  kompotibel  dengan mesin mobil berbahan bakar bensin. Kelebihan lain dari  bioetanol  ialah  cara  pembuatannya  yang sederhana yaitu fermentasi menggunakan mikroorganisme tertentu.
Bioetanol  memiliki  banyak  manfaat  karena dicampurkan  dengan  bensin  pada  komposisi berapapun  memberikan  dampak  positif  dalam mengurangi  emisi  yang  dihasilkan  oleh  bahan bakar  minyak  (bensin).  Pencampuran  bioetanol absolut  sebanyak  10%  dengan  bensin  90%  sering disebut  juga  gashol  E-10  yang  memiliki  angka oktan  92  di  bandingkan  premium  hanya  87-88. Bioetanol  dikenal  sebagai  octan  enhancer  (aditif) yang paling ramah lingkungan dibandingkan Tetra Ethyl  Lead (TEL)  maupun Methyl  Tertiary  Buthyl Ether (MTBE) [7].
Fermentasi dilakukan dengan menambahkan ragi  untuk  mengkonversi  glukosa  menjadi bioetanol  yang  bersifat  anaerob  yaitu,  tidak memerlukan oksigen (O 2 ). Saccharomyces cerevesiae merupakan  mikroorganisme  yang paling banyak digunakan pada fermentasi alkohol [5].
Tujuan  dari  destilasi  ini  adalah  untuk memurnikan  bentuk  cair  di  titik  didihnya  serta memisahkan  cairan  terhadap  zat  padatnya.  Uap tersebut akan di keluarkan terhadap campurannya sebagaiuap bebas. Adapun konsentran yang jatuh juga  sebagai  destilat  serta  bagian  air  yang  tak menguap merupakan residu. Bila yang di inginkan di  bagian  campuran  yang  tak  teruapkan,  berarti proses  tersebut  disebut  menjadi  pengentalan dengan evaporasi [7].

## 2. Metode Penelitian

## Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu kompor gas, stopwatch, thermocouple, timbangan digital, gelas ukur, dan alcoholmeter.

## Bahan
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini yaitu, kulit signkong dan ragi.
Desain Alat
Gambar 1. Alat destilasi

## Prosedur Pencacahan Kulit Singkong
Adapun proses pencacahan kulit singkong ini adalah  dimulai  dari  Menyiapkan  alat  dan  bahan setelah  siap  dilanjutkan  dengan  membersihkan semua  alat  cacahan.  Memasukan  kulit  singkong yang  telah  dibersihkan  didalah  penggiling  lalu digiling sampai halus.

## Prosedur Pembuatan Bioetanol 1) Proses Fermentasi
Langkah  pertama  yang  dilakukan  adalah dengan menimbang masing-masing kulit singkong halus yang sudah digiling tadi sampai menjadi 1 kg, kemudian  dimasukannya  kedalam  panci  untuk dimasak, setelah dimasak kulit singkong tadi maka langkah selanjutnya adalah dengan memasukannya  kedalam  tempat  untuk  dilakukan proses  fermentasi,  sebelum  dilakukannya  proses fermentasi  maka  didalam  tempat  penyimpanan kulit singkong yang sudah dimasak tadi dimasukan ragi  dan  diaduk  sampai  tercampur,  dan  setelah tercampur dilakukanlah proses fermentasi dengan spesimennya ditutup rapat-rapat dan diberi waktu lama fermentasi selama 9 dan 12 hari.

## Proses Detilasi
Langkah kedua setelah dilakukannya fermentasi adalah mengambil sampel dengan cara memeras hasil fermentasi, kemudian dilakukannya destilasi pada cairan yang telah diperas tadi. Pada proses  destilasi  dilakukan  pengecekan  suhu  pada masing-masing  cairan  dengan  menggunakan  alat thermocouple  yang  dimana  suhunya  dijaga  agar tidak mencapai 100 o C.

## Prosedur Pengujian Etanol
Langkah  pertama  pertama  yang  dilakukan adalah  dengan  mengambil  sampel  hasil  destilasi
lalu  di  uji  kadar  etanolnya  dengan  menggunakan alcoholmeter.
3. Hasil dan Pembahasan
Volume  Cairan  Dan  Temperatur  Etanol  Pada Fermentasi 9 Hari
Adapun volume  cairan dan temperatur pada fermentasi  selama  9  hari  dengan  komposisi campuran  1000  gram  kulit  singkong  dengan  20 gram  ragi  dapat  dilihat  pada  gambar  2.  sebagai berikut:
Gambar  2.  Grafik  hubungan  antara  temperatur volume cairan dan waktu destilasi pada komposisi campuran  1000  gram  kulit  singkong  dengan  20 gram ragi
Dari gambar 2, menunjukan bahwa dari waktu pemanasan 5 sampai 75 menit dengan temperatur awal  sebelum  pemanasan  yaitu  30 o C.  5  menit pertama setelah dilakukannya pemanasan temperaturnya  naik  menjadi  48 o C  hingga  pada menit ke 75 temperaturnya naik hingga mencapai 99 o C.  Hal  ini  disebabkan  karena  adanya  proses perpindahan panas pada waktu destilasi sehingga menyebabkan  temperatur  pada  tabung  reaktor meningkat.
Volume  cairan  dan  temperatur  pada fermentasi  selama  9  hari  dengan  komposisi campuran  1000  gram  kulit  singkong  dengan  40 gram ragi dapat dilihat pada gambar 3, berikut ini:
Gambar  3. Grafik  hubungan  antara  temperatur volume cairan dan waktu destilasi pada komposisi campuran  1000  gram  kulit  singkong  dengan  40 gram ragi
0 50 100 150 200 250 0 20 40 60 80 100 120 5 15 25 35 45 55 65 75 V ol um e C ai ran (m L) Tem pe rat ur (° C) Waktu (Menit) 0 50 100 150 200 250 300 0 20 40 60 80 100 120 5 15 25 35 45 55 65 75 V ol um e C ai ran (m L) Tem pe rat ur (° C)
Waktu (Menit)
Laode Muhamad Zakirus Sabilah, Lukas Kano Mangalla, Al Ichlas Imran
Pada  gambar  3,  menunjukan  bahwa  dari waktu  pemanasan  5  sampai  75  menit  dengan temperatur awal sebelum pemanasan yaitu 30 o C. 5 menit pertama setelah dilakukannya pemanasan temperaturnya  naik  menjadi  65 o C  hingga  pada menit  ke  75  temperaturnya  naik  pula  menjadi 99 o C.  Hal  ini  disebabkan  karena  adanya  proses perpindahan panas pada waktu destilasi sehingga menyebabkan  temperatur  pada  tabung  reaktor meningkat.
Volume  cairan  dan  temperatur  pada fermentasi  selama  9  hari  dengan  komposisi campuran  1000  gram  kulit  singkong  dengan  60 gram ragi dapat dilihat pada gambar 4, berikut ini:
Gambar  4.  Grafik  hubungan  antara  temperatur volume cairan dan waktu destilasi pada komposisi campuran  1000  gram  kulit  singkong  dengan  60 gram ragi.
Pada  Gambar  4,  menunjukan  bahwa  dari waktu  pemanasan  5 sampai  75  menit  dengan temperatur  awal  sebelum  pemanasan  yaitu 30 o C.  5 menit  pertama  setelah  dilakukannya pemanasan  temperaturnya  naik  menjadi  68 o C hingga pada menit ke 75 temperaturnya naik pula menjadi  99 o C.  Hal  ini  disebabkan  karena  adanya proses  perpindahan  panas  pada  waktu  destilasi sehingga  menyebabkan  temperatur  pada  tabung reaktor meningkat.
Volume  Cairan  dan  Temperatur  Etanol  Pada Fermentasi 12 Hari
Volume  cairan  dan  temperatur  pada fermentasi  selama  12  hari  dengan  komposisi campuran  1000  gram  kulit  singkong  dengan  20 gram ragi dapat dilihat pada gambar 5.
Gambar  5.  Grafik  hubungan  antara  temperatur volume cairan dan waktu destilasi pada komposisi campuran  1000  kulit  singkong  dengan  20  gram ragi.
Pada  gambar  5,  menunjukan  bahwa  dari waktu  pemanasan  5  sampai  75  menit  dengan temperatur awal sebelum pemanasan yaitu 30 o C. 5 menit pertama setelah dilakukannya pemanasan temperaturnya  naik  menjadi  53 o C  hingga  pada menit  ke  75  temperaturnya  naik  pula  menjadi 99 o C.  Hal  ini  disebabkan  karena  adanya  proses perpindahan panas pada waktu destilasi sehingga menyebabkan  temperatur  pada  tabung  reaktor meningkat.
Volume  cairan  dan  temperatur  pada fermentasi  selama  12  hari  dengan  komposisi campuran  1000  gram  kulit  singkong  dengan  40 gram ragi dapat dilihat pada gambar 6, berikut ini:
Gambar  6.  Hubungan  antara  temperatur  volume cairan  dan  waktu  destilasi  pada  komposisi campuran  1000  gram  kulit  singkong  dengan  40 gram ragi
Pada  gambar  6,  menunjukan  bahwa  dari waktu  pemanasan  5  sampai  75  menit  dengan temperatur awal sebelum pemanasan yaitu 30 0 C. 5 menit pertama setelah dilakukannya pemanasan temperaturnya  naik  menjadi  57 0 C  hingga  pada menit  ke  75  temperaturnya  naik  pula  menjadi 99 0 C.
Volume  cairan  dan  temperatur  pada fermentasi  selama  12  hari  dengan  komposisi campuran  1000  gram  kulit  singkong  dengan  60 gram ragi dapat dilihat pada gambar 7, berikut ini:
Gambar  7.  Grafik  hubungan  antara  temperatur volume cairan dan waktu destilasi pada komposisi
0 50 100 150 200 250 300 0 20 40 60 80 100 120 5 15 25 35 45 55 65 75 V ol um e C ai ran (m L) Tem per at ur (° C) Waktu (Menit) 0 50 100 150 200 250 0 20 40 60 80 100 120 5 15 25 35 45 55 65 75 V ol um e C ai ran (m L)
Tem per at ur (° C) Waktu (Menit) 0 50 100 150 200 250 300 0 20 40 60 80 100 120 5 15 25 35 45 55 65 75 V ol um e C ai ran (m L) Tem pe rat ur (° C) Waktu (Menit) 0 50 100 150 200 250 300 0 20 40 60 80 100 120 5 15 25 35 45 55 65 75 V ol um e C ai ran (m L)
Tem pe rat ur (° C) Waktu (Menit)
campuran  1000  gram  kulit  singkong  dengan  60 gram ragi
Pada  gambar  7,  menunjukan  bahwa  dari waktu  pemanasan  5  sampai  75  menit  dengan temperatur awal sebelum pemanasan yaitu 30 0 C. 5 menit pertama setelah dilakukannya pemanasan temperaturnya  naik  menjadi  57 0 C  hingga  pada menit  ke  75  temperaturnya  naik  pula  menjadi 99 0 C.  .  Hal  ini  disebabkan  karena  adanya  proses perpindahan panas pada waktu destilasi sehingga menyebabkan  temperatur  pada  tabung  reaktor meningkat.

## Diagram Hasil Uji Kadar Etanol
Gambar  8.  Nilai  kadar  etanol  untuk  lama  waktu fermentasi  9  dan  12  hari  pada  bioetanol  kulit singkong
Pada  gambar  8,  menunjukan  bahwa  bahwa hasil  uji  kadar  etanol  yang  di  dapatkan  dari  lama waktu  fermentasi  9  dan  12  hari  dengan  bantuan katalis  (ragi)  masing-masing  20,  40  dan  60  gram adalah 10%. Hal ini disebabkan karena temperatur pada saat destilasi relatif tinggi yaitu mecapai 99 0 C .

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  analisa,  maka  dapat disimpulkan bahwa:
1) Volume  cairan  yang  dihasilkan  pada  saat destilasi dengan komposisi ragi yang berfariasi untuk  setiap  50  menitnya  dan  lama  waktu fermentasi  9  dan  12  hari.  Untuk  waktu  50 menit  dengan  lama  waktu  fermentasi  9  hari dan jumlah ragi 20,40, dan 60 gram dihasilkan volume  cairan  sebesar  120,  140  dan  170  mL. Sedangkan  untuk  lama  waktu  fermentasi  12 hari  dengan  jumlah  ragi  20  40  dan  60  gram dihasilkan  volume  cairan  sebesar  165,  180 dan195.
2) Perbandingan jumlah ragi yang di berikan pada proses fermentasi tidak mempengaruhi jumlah etanol yang di hasilkan, untuk 20, 40, dan 60 gram  ragi  dihasilkan  masing-masing  10% jumlah  etanol.  Sedangkan  untuk  perlakuan lama  waktu  yang  diberikan  pada  saat fermentasi tidak mempengaruhi jumlah etanol
yang dihasilkan, untuk fermentasi 9 dan 12 hari dihasilkan masing-masing 10% kadar etanol.
3) Berdasarkan  pengujian  laboratorium  kadar etanol  yang  dihasilkan  dari  komposisi campuran  yang  difermentasi  antara  kulit singkong dan ragi adalah masing-masing 10%.

## Daftar Pustaka
[1] Astu Pudjanasra and Djati Nursuhud, Mesin KonversiI Energi . Yogyakarta: ANDI, 2013.
[2] Windasari.  (2014,  Dec.)  blogspot.com. [Online]. http://windasariwinda11.blogspot.com
[3] Dyah Ikhsanti. (2016, Desember) aturduit.com. [Online].
https://www.aturduit.com/articles/harga- bbm-terkini/
[4] I Wayan Armata and A A.M.Dewi Anggraeni, "Rekayasa  Bioproses  Produksi  Bioetanol Dari Ubi Kayu Dengan Teknik Ko-Kultur Ragi Tape  Dan  Savcharomyces  Cerevisiae," Agrointek , pp. 21-22, 2013.
[5] Rainday Affairs. (2013, April) blogspot.com. [Online].
http://indraachmadi.blogspot.com
[6] Lily  Arlianti,  "Bioetanol  Sebagai  Sumber Green  Energi  Alternatif  Yang  Potensial  Di Indonesia," Jurnal  Keilmuan  dan  Aplikasi Teknik , pp. 16-18, 2018. [7] RuangGuru. (2018, oktober) Ruangguru.Co.Id. [Online]. https://www.ruangguru.co.id
[8] Kusmiyati  and  Lukhi  Mulia  Shitophyta, "Produksi  Bioetanol  Dari  Bahan  Baku Singkong,Jagung  Dan  Iles-Iles  :  Pengaruh Suhu Fermentasi Dan Berat Yeast Saccharomyces  Cerevisiae," Reaktor ,  pp.
97-98, 2014. 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 1000 ; 20 1000 ; 40 1000 ; 60 K ad ar E tan ol ( % ) Komposisi Campuran Etanol (Gram) Lama Fermentasi 9 Hari Lama Fermentasi 12 Hari