Bahan bakar etanol

sumber energi

Bahan bakar etanol adalah etanol (etil alkohol) dengan jenis yang sama dengan yang ditemukan pada minuman beralkohol dengan penggunaan sebagai bahan bakar. Etanol seringkali dijadikan bahan tambahan bensin sehingga menjadi biofuel. Produksi etanol dunia untuk bahan bakar transportasi meningkat 3 kali lipat dalam kurun waktu 7 tahun, dari 17 miliar liter pada tahun 2000 menjadi 52 miliar liter pada tahun 2007. Dari tahun 2007 ke 2008, komposisi etanol pada bahan bakar bensin di dunia telah meningkat dari 3.7% menjadi 5.4%. [1] Pada tahun 2010, produksi etanol dunia mencapai angka 22,95 miliar galon AS (86,9 miliar liter), dengan Amerika Serikat sendiri memproduksi 13,2 miliar galon AS, atau 57,5% dari total produksi dunia.[2] Etanol mempunyai nilai "ekuivalensi galon bensin" sebesar 1.500 galon AS.

Saab 9-3 SportCombi BioPower. Model kedua yang berbahan bakar E85 diperkenalkan oleh Saab di pasar Swedia.
Berkas:Marcopolo etanol.jpg
Program percobaan BEST dengan etanol ED95 di São Paulo, Brasil.
Keterangan mengenai etanol pada sebuah pompa bensin di California.

Etanol digunakan secara luas di Brasil dan Amerika Serikat. Kedua negara ini memproduksi 88% dari seluruh jumlah bahan bakar etanol yang diproduksi di dunia.[2] Kebanyakan mobil-mobil yang beredar di Amerika Serikat saat ini dapat menggunakan bahan bakar dengan kandungan etanol sampai 10%,[3] dan penggunaan bensin etanol 10% malah diwajibkan di beberapa kota dan negara bagian AS. Sejak tahun 1976, pemerintah Brasil telah mewajibkan penggunaan bensin yang dicampur dengan etanol, dan sejak tahun 2007, campuran yang legal adalah berkisar 25% etanol dan 75% bensin (E25).[4] Di bulan Desember 2010 Brasil sudah mempunyai 12 juta kendaraan dan truk ringan bahan bakar fleksibel dan lebih dari 500 ribu sepeda motor yang dapat menggunakan bahan bakar etanol murni (E100).[5][6][7][8]

Bioethanol adalah salah satu bentuk energi terbaharui yang dapat diproduksi dari tumbuhan. Etanol dapat dibuat dari tanaman-tanaman yang umum, misalnya tebu, kentang, singkong, dan jagung. Telah muncul perdebatan, apakah bioetanol ini nantinya akan menggantikan bensin yang ada saat ini. Kekhawatiran mengenai produksi dan adanya kemungkinan naiknya harga makanan yang disebabkan karena dibutuhkan lahan yang sangat besar,[9] ditambah lagi energi dan polusi yang dihasilkan dari keseluruhan produksi etanol, terutama tanaman jagung.[10][11] Pengembangan terbaru dengan munculnya komersialisasi dan produksi etanol selulosa mungkin dapat memecahkan sedikit masalah.[12]

Etanol selulosa menawarkan prospek yang menjanjikan karena serat selulosa, komponen utama pada dinding sel di semua tumbuhan, dapat digunakan untuk memproduksi etanol.[13][14] Menurut Badan Energi Internasional etanol selulosa dapat menyumbangkan perannya lebih besar di masa mendatang.[15]

Kimia

 
Struktur dari molekul etanol. Semua ikatannya adalah ikatan tunggal.

Glukosa (gula sederhana) dibuat oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis.

6 CO2 + 6 H2O + light → C6H12O6 + 6 O2

Dalam fermentasi etanol, glukosa akan dipecah menjadi etanol dan karbon dioksida.

C6H12O6 → 2 CH3CH2OH+ 2 CO2 + panas

Ketika etanol dibakar (direaksikan dengan oksigen) maka akan dihasilkan karbon dioksida, air, dan panas:

CH3CH2OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O + panas

Setelah reaksi pembakaran digandakan (karena didapatkan 2 molekul etanol dari tiap molekul glukosa]], dan ditambahkan 3 reaksi bersamaan, maka jumlah atom di sebelah kiri akan sama dengan jumlah atom di sebelah kanan pada persamaan tersebut, maka reaksi bersih dari produksi dan konsumsi etanol hanya berupa:

cahaya → panas

Panas yang dihasilkan dari pembakaran etanol digunakan untuk menggerakkan piston pada mesin. Dapat dikatakan bahwa cahaya matahari digunakan untuk menjalankan mesinnya.

Bukan hanya glukosa saja yang dapat difermentasi. Gula lainnya seperti fruktosa juga dapat digunakan untuk fermentasi. 3 macam gula lainnya juga dapat difermentasi dengan memecahnya melalui hidrolisis menjadi molekul-molekul glukosa atau fruktosa. Amilum dan selulosa adalah molekul yang terdiri dari ikatan-ikatan glukosa. Sukrosa (atau gula tebu) merupakan molekul glukosa yang berikatan dengan molekul fruktosa. Energi untuk membuat fruktosa berasal dari metabolisme glukosa yang diperoleh dari fotosintesis (yang membutuhkan sinar matahari). Maka dari itu, sinar matahari jga menyediakan energi yang dihasilkan oleh fermentasi dari molekul-molekul ini.

Etanol juga dapat diproduksi dari etena (ethilena). Dengan penambahan air ke dalam etena maka akan mengubah etena menjadi etanol:

C2H4 + H2O → CH3CH2OH

Ketika etanol dibakar di atmosfer (bukan di oksigen murni), maka akan ada reaksi kimia yang lain yang menghasilkan 4 komponen kimia lainnya, termasuk dengan gas nitrogen (N2). Gas nitrogen dapat menimbulkan munculnya nitrogen oksida, salah satu polutan utama di udara.[butuh rujukan]

Referensi

  1. ^ "Towards Sustainable Production and Use of Resources: Assessing Biofuels" (PDF). United Nations Environment Programme. 16 October 2009. Diakses tanggal 24 October 2009. 
  2. ^ a b F.O. Lichts. "Industry Statistics: 2010 World Fuel Ethanol Production". Renewable Fuels Association. Diakses tanggal 30 April 2011. 
  3. ^ Worldwatch Institute and Center for American Progress (2006). American energy: The renewable path to energy security
  4. ^ "Portaria Nº 143, de 27 de Junho de 2007" (dalam bahasa Portuguese). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Diakses tanggal 5 October 2008. 
  5. ^ "Produção de Automóveis por Tipo e Combustível - 2010(Tabela 10)" (PDF) (dalam bahasa Portuguese). ANFAVEA - Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores (Brasil). January 2011. Diakses tanggal 5 February 2011.  Production up to December 2010
  6. ^ "Anúario da Industria Automobilistica Brasileira 2010: Tabelas 2.1-2.2-2.3 Produção por combustível - 1957/2009" (dalam bahasa Portuguese). ANFAVEA - Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automotores (Brasil). Diakses tanggal 5 February 2011. 
  7. ^ "Produção Motocicletas 2010" (PDF) (dalam bahasa Portuguese). ABRACICLO. Diakses tanggal 15 February 2011. 
  8. ^ Abraciclo (27 January 2010). "Motos flex foram as mais vendidas em 2009 na categoria 150cc" (dalam bahasa Portuguese). UNICA. Diakses tanggal 10 February 2010. 
  9. ^ "Deforestation diesel – the madness of biofuel" (PDF). Diakses tanggal 27 August 2011. 
  10. ^ Youngquist, W. Geodestinies, National Book company, Portland, OR, 499p.
  11. ^ "The dirty truth about biofuels". Oilcrash.com. 14 March 2005. Diakses tanggal 27 August 2011. 
  12. ^ Kinver, Mark (18 September 2006). "Biofuels look to the next generation". BBC News. Diakses tanggal 27 August 2011. 
  13. ^ O. R. Inderwildi, D. A. King (2009). "Quo Vadis Biofuels". Energy & Environmental Science. 2 (4): 343. doi:10.1039/b822951c. 
  14. ^ Biotechnology Industry Organization (2007). Industrial Biotechnology Is Revolutionizing the Production of Ethanol Transportation Fuel pp. 3-4.
  15. ^ International Energy Agency (2006). World Energy Outlook 2006 p. 8.

Lihat pula

Pranala luar