Proposal Riset Sawit (Universitas Lambung Mangkurat) [PDF]

Citation preview

PROPOSAL LOMBA RISET SAWIT JUDUL RISET: PEMBUATAN BIOETANOL DARI LIMBAH SERAT KELAPA SAWIT SERTA PEMANFAATANNYA SEBAGAI BAHAN BAKU HANDSANITIZER ALAMI BIDANG RISET: BIOMATERIAL / OLEOKIMIA



Diusulkan oleh : Rina Hafia (Ketua Kelompok) Annisa Hamdan Ramadhani Regina Fransisca Tiffani



UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 2020



1



PENGESAHAN PROPOSAL LOMBA RISET 1 Judul Riset



: Pembuatan Bioetanol dari Limbah Serat Kelapa Sawit serta Pemanfaatannya sebagai Bahan Baku Handsanitizer Alami



2. Bidang Riset



: Biomaterial / Oleokimia



3. Ketua Pelaksana



:



a. Nama Lengkap



: Rina Hafia



b. NIM



: 1811012320018



c. Jurusan



: Kimia



d. Universitas / Institusi : Universitas Lambung Mangkurat e. Alamat Rumah dan No Tel/HP : Jl. Veteran Gang 4 Mei, Kel. Keraton, Kec. Martapura Kota, Kabupaten Banjar f. Alamat Email 4. Anggota Tim



: [email protected] : 2 orang



5. Estimasi Biaya Penelitian a. BPDPKS



: Rp 2.541.000



b. Sumber lain



:-



6. Jangka Waktu Pelaksanaan : 3 bulan



Banjarbaru, 23 Juni 2020 Menyetujui, Wakil Dekan I FMIPA ULM



Ketua Pelaksana Kegiatan



Dr. Uripto Trisno Santoso, S.Si., M.Si.



Rina Hafia



NIP 197307272000121001



1811012320018



2



LOMBA RISET SAWIT Badan Pengelola Dana Perkebunan Kelapa Sawit JUDUL RISET PEMBUATAN BIOETANOL DARI LIMBAH SERAT KELAPA SAWIT SERTA PEMANFAATANNYA SEBAGAI BAHAN BAKU HANDSANITIZER ALAMI DAFTAR ISI Cover.................................................................................................................................1 Daftar Isi.............................................................................................................................3 Abstrak...............................................................................................................................4 BAB I PENDAHULUAN.....................................................................................................5 BAB II STUDI PUSTAKA...................................................................................................9 BAB III METODE RISET....................................................................................................13 BAB IV LUARAN RISET....................................................................................................18 BAB V JADWAL KEGIATAN.............................................................................................19 BAB V PENDANAAN.........................................................................................................20 Lampiran



3



ABSTRAK Limbah serat kelapa sawit dapat digunakan sebagai bahan baku untuk generasi kedua bioetanol karena mengandung 57,9% selulosa dan 18% lignin, dan hidrolisis mengandung 14,94% hemiselulosa. Penelitian ini menggunakan proses pretreatment, hidrolisis, netralisasi, dan fermentasi dengan tujuan untuk dapatkan bioetanol. Serat kelapa sawit dipotong dengan ukuran 0,5-1 cm. Lalu pretreatment menggunakan pelarut asam dengan memanaskan pada 100 ° C selama 1 jam dengan pengaduk hot plate. Padatan hasil pretreatment dicampur dengan air suling hingga konsentrasi (5% b / v) ini siap untuk hidrolisis. Padatan kemudian dilarutkan dengan larutan H2SO4 (2% v / v) hingga 500 ml dan dihidrolisisis selama 120 menit dengan variasi suhu dari 115 ° C, 120 ° C, 125 ° C tujuan untuk menentukan pengaruh yang optimal suhu dalam proses hidrolisis menggunakan autoklaf. Hidrolisat adalah dinetralkan dengan 1 N NaOH sampai pH 5 dan kadar gula oleh Luff-Schoorl Metode diperoleh kadar gula tertinggi 9,69% v / v. Hydrolyzate yang dimilikinya telah di netralisasi difermentasi dengan ragi dan nutrisi NPK tape dengan kaca botol yang telah disterilkan menggunakan autoclave yang difermentasi selama 3 hari. Kadar etanol yang difermentasi diuji dengan analisis oleh Gas Chromatography (GC) ini dikenal dengan kandungan bioetanol tertinggi 2,858% (v / v). Karakteristik Puncak selulosa serat kelapa sawit sebelum dan sesudah pretreatment dari kue serat selulosa meningkat sebesar 42,30% (selulosa I) menjadi 48,60% (selulosa II) oleh Difraksi X-Ray.



4



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sektor pertanian merupakan sektor yang sangat penting peranannya di dalam perekonomian diberbagai negara berkembang termasuk Indonesia. Salah satu sektor pertanian yang memberikan devisa terbesar adalah kelapa sawit. Penyebaran kelapa sawit di Indonesia berada pada pulau Sumatra, Kalimantan, Jawa, Sulawesi, Papua, dan beberapa pulau tertentu di Indonesia. Indonesia sendiri merupakan produsen ekspor minyak kelapa sawit terbesar di dunia karena setiap musim panen menghasilkan 21 juta ton minyak kelapa sawit, yaitu hampir separuh dari produksi minyak kelapa sawit dunia. Prospek pasar bagi olahan kelapa sawit cukup menjanjikan, karena fungsi utamanya sebagai olahan minyak masak, minyak industri dan minyak bakar membuat permintaan dari tahun ke tahun mengalami peningkatan yang cukup besar, tidak hanya di dalam negeri tetapi juga di luar negeri (Purwanto, 2011). Seiring banyaknya permintaan pasar maka Indonesia meningkatkan produksi kelapa sawit setiap tahunnya. Peningkatan ini juga dipengaruhi oleh pertambahan luas lahan kelapa sawit yang dari tahun ke tahun terus mengalami peningkatan (Nasution dkk., 2014). Pada tahun 2010 luas lahan perkebunan kelapa sawit di Indonesia 8.385.394 ha dengan produksi 21.958.120 ton, mengalami peningkatan pada tahun 2014 menjadi 10.754.801 ha dengan produksinya 29.278.189 ton, yang mana luasan tersebut terdiri dari 4.422.365 ha perkebunan rakyat, 5.603.414 ha perkebunan swasta dan 729.022 ha perkebunan milik negara (Dirjenbun, 2015). Peningkatan produksi minyak kelapa sawit akan berdampak pada peningkatan jumlah limbah yang dihasilkan. Limbah pada pabrik kelapa sawit adalah suatu buangan yang dihasilkan dari proses



5



pengolahan kelapa sawit yang berbentuk cair, padat, dan gas yang dapat berpotensi menyebabkan pencemaran lingkungan sekitar. Limbah pabrik kelapa sawit yang mengandung sejumlah padatan tersuspensi, terlarut, dan mengambang merupakan bahan-bahan organik dengan konsentrasi tinggi. limbah kelapa sawit dapat digolongkan menjadi dua jenis, yaitu limbah perkebunan kelapa sawit yaitu sisa tanaman yang tertinggal pada saat pembukaan areal perkebunan, peremajaan, dan panen kelapa sawit. Limbah jenis ini antara lain kayu, pelepah dan gulma. Lalu ada limbah industri kelapa sawit yaitu limbah yang dihasilkan pada proses pengolahan kelapa sawit berupa limbah padat, cair dan gas. Salah satu limbah perkebunan kelapa sawit adalah Tandan kosong kelapa sawit, yang disebutkan bahwa Tandan Kosong ini merupakan limbah padat terbesar yang dihasilkan. Setiap pengolahan 1 ton TBS (Tandan Buah Segar) dihasilkan TKS (Tandan Kosong Kelapa Sawit) sebanyak 22 – 23% TKS atau sebanyak 220 – 230 kg TKS. Jika PKS berkapasitas 100 ton/jam maka dihasilkan sebanyak 22 – 23 ton TKS. Jumlah limbah TKS seluruh Indonesia pada tahun 2004 diperkirakan mencapai 18.2 juta ton.(Aryafatta, 2008). Dengan banyaknya limbah tandan kosong kelapa sawit maka perlu dicari alternatif baru untuk memanfaatkannya. Pemanfaatan tanda kosong kelapa sawit salah satu caranya adalah mengolah tandan kosong sebagai sebagai bahan baku pembuatan bioetanol. Seperti yang diketahui, tandan kosong kelapa sawit merupakan



limbah



berlignoselulosa.



Bahan



berselulosa



apabila



dihidrolisis akan menghasilkan gula dan jika dilanjutkan dengan fermentasi akan menghasilkan bioetanol. Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKS) memiliki potensi yang besar menjadi sumber biomassa selulosa dengan kelimpahan cukup tinggi dan sifatnya terbarukan. Penggunaan limbah ini dapat meningkatkan manfaat atau nilai tambah dari limbah pertanian kelapa sawit karena selama ini pemanfaatan limbah kelapa sawit kurang dimanfaatkan secara optimal (Aryafatta, 2008).



6



Bioetanol sendiri merupakan salah satu biofuel yang hadir sebagai bahan bakar alternatif yang lebih ramah lingkungan dan sifatnya yang terbarukan. Bioetanol berasal dari dua kata yaitu “bio” dan “etanol” yang berarti sejenis alkohol yang merupakan bahan kimia yang terbuat dari bahan baku tanaman yang mengandung pati. Bioetanol bersumber dari gula sederhana, pati dan selulosa yang setelah mengalami fermentasi akan menghasilkan etanol. Etanol ini nantinya dapat dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan handsanitizer. Handsanitizer dari bioetanol yang berasal dari selulosa tandan kelapa sawit diketahui layak digunakan karena kandungannya aman dan sesuai dengan kriteria bahan baku pembuatan handsanitizer yang ada. Penelitian mengenai tandan kosong kelapa sawit sebagai bahan baku bioetanol dilakukan dengan proses hidrolisis, fermentasi dan destilasi. Tujuan utama dari penelitian ini adalah memanfaatkan limbah serat kelapa sawit untuk diberdayakan sebagai bioetanol yang nantinya dapat diteruskan sebagai bahan pembuatan handsanitizer. Selain dapat mengurangi limbah kelapa sawit, penelitian ini juga sebagai acuan untuk memberikan pemahaman kepada masyarakat akan manfaat lain dari limbah kelapa sawit tersebut. Produk handsanitizer umumnya dibuat dari etanol melalui proses starch – based dan apabila sumber bahan baku pembuatan etanol lain tidak segera ditemukan, dikhawatirkan akan terjadi kompetisi antara kesediaan bahan pangan, pakan, dan untuk sumber energi sekarang. Maka dari itu lah urgensi penelitian ini selain sebagai pemanfaatan limbah dari hasil perkebunan kelapa sawit, juga sebagai alternatif dalam sumber bahan baku etanol. Penelitian ini juga diharapkan dapat memiliki luaran yaitu keberhasilan dalam produksi bioethanol berbahan dasar limbah serat kelapa sawi, meningkatkan nilai jual limbah serat kelapa sawit, sebagai alternatif pembuatan handsanitizer dengan bahan yang alami, bahan baku yang digunakan ramah lingkungan dan



7



berasal dari alam dan memudahkan masyarakat untuk mendapatkan handsanitizer dengan harga yang terjangkau -



Rumusan masalah 1. Bagaimana cara memperoleh bioethanol dari limbah kelapa sawit? 2. Metode apa saja yang digunakan dalam pembuatan bioethanol dari kelapa sawit ini? 3. Bagaimana cara membuat handsanitizer dari bioethanol yang telah didapatkan?



BAB II STUDI PUSTAKA



8



Perkebunan kelapa sawit Indonesia berkembang di 22 provinsi dari 33 provinsi di Indonesia. Dua pulau utama sentra perkebunan kelapa sawit di Indonesia adalah Sumatra dan Kalimantan. Sekitar 90% perkebunan kelapa sawit di Indonesia berada di kedua pulau sawit tersebut, dan kedua pulau itu menghasilkan 95% produksi minyak sawit mentah (crude palm oil/CPO) Indonesia (Purba, 2017) Kelapa sawit adalah tumbuhan industri/perkebunan yang berguna sebagai penghasil minyak masak, minyak industri, maupun bahan bakar. Pohon Kelapa Sawit terdiri dari dua spesies yaitu elaeis guineensis dan elaeis oleifera yang digunakan untuk pertanian komersil dalam pengeluaran minyak kelapa sawit. Pohon Kelapa Sawit elaeis guineensis, berasal dari Afrika barat diantara Angola dan Gambia, pohon kelapa sawit elaeis oleifera, berasal dari Amerika tengah dan Amerika Selatan. Kelapa sawit menjadi populer setelah revolusi industri pada akhir abad ke-19 yang menyebabkan tingginya permintaan minyak nabati untuk bahan pangan dan industri sabun (Dinas Perkebunan Indonesia, 2007). Pertumbuhan ekonomi yang dihela oleh peningkatan produksi minyak sawit tidak hanya dinikmati oleh mereka yang terlibat dalam perkebunan kelapa sawit, tetapi juga oleh masyarakat yang tidak terlibat secara langsung dalam proses produksi perkebunan kelapa sawit (Amzul, 2011). Peningkatan pendapatan petani sawit ternyata lebih tinggi dibandingkan petani komoditas yang lain (World Growth, 2011). Dalam aspek sosial, pembukaan perkebunan kelapa sawit dapat dinyatakan sebagai sektor pionir yang membuka akses ke daerah pelosok. Di samping itu, perkebunan kelapa sawit meningkatkan ketersediaan infrastruktur pedesaan serta meningkatkan ketersediaan fasilitas pendidikan dan kesehatan (PASPI, 2014). Secara agregat, peningkatan produksi minyak sawit nasional menurunkan kemiskinan pedesaan (Susila, 2004; Joni, 2012) di daerah sentra perkebunan kelapa sawit, seperti Sumatra Utara, Riau, Sumatra Selatan, dan Kalimantan Tengah,



sangat



signifikan



menurunkan



kemiskinan



(PASPI,



2015).



9



Perkembangan lebih lanjut menunjukkan bahwa perkebunan kelapa sawit telah menciptakan daerah daerah pertumbuhan ekonomi baru di kawasan pedesaan. Limbah padat dari kegiatan pertanian seperti jerami, serbuk gergaji kayu, tandan kelapa sawit, batang dan bonggol jagung, serta bagas tebu tersusun oleh lignoselulosa. Lignoselulosa memiliki komposisi selulosa sebesar 45% dari berat kering bahan. Sedangkan hemiselulosa menempati 25-30% dan sisanya adalah lignin. Komponen utama yang terdapat dalam tandan kosong kelapa sawit adalah selulosa dan holoselulosa. Kandungan air dalam serat tandan kosong cukup tinggi, lebih daripada 0,96-1,46 asas kering (Daud dan Rosdanelli, 2004) Pembuatan bahan-bahan lignosellulosa hingga menjadi etanol melalui empat proses utama: pretreatment, hidrolisa, fermentasi, dan terakhir adalah pemisahan serta pemurnian produk etanol (Mosier, 2005). Bahan-bahan lignosellulosa umumnya terdiri dari sellulosa, hemisellulosa dan lignin. Sellulosa secara alami diikat oleh hemisellulosa dan dilindungi oleh lignin. Adanya senyawa pengikat lignin inilah yang menyebabkan bahan-bahan lignosellulosa sulit untuk dihidrolisa (Iranmahboob, 2002) Tujuan dari pretreatment adalah untuk membuka struktur lignoselulosa agar selulosa menjadi lebih mudah diakses oleh enzim yang memecah polimer sakarida menjadi monomer gula. Pretreatment menyediakan akses yang lebih mudah untuk enzim sehingga akan mengalami peningkatan hasil glukosa dan xilosa. Tujuan pretreatment secara skematis ditunjukan oleh Gambar 1 (Mosier, 2005). Di dalam metode hidrolisa asam, biomassa lignoselulosa dipaparkan dengan asam pada suhu dan tekanan tertentu selama waktu tertentu, dan menghasilkan monomer gula dari polimer selulosa dan hemiselulosa. Beberapa asam yang umum digunakan untuk hidrolisa asam antara lain adalah asam sulfat (H2SO4), asam perklorat, dan HCl. Asam sulfat merupakan asam yang paling banyak diteliti dan dimanfaatkan untuk



10



hidrolisis asam. Hidrolisa asam dapat dikelompokkan menjadi: hidrolisa asam pekat dan hidrolisis asam encer (Taherzadeh dan Karimi 2007). Keuntungan utama hidrolisa dengan asam encer adalah, tidak diperlukannya recovery asam, dan tidak adanya kehilangan asam dalam proses (Iranmahboob dkk, 2002). Umumnya asam yang digunakan adalah H2SO4 atau HCl (Mussatto dan Roberto, 2004) pada range konsentrasi 2-5% (Iranmahboob, 2002; Sun, 2002), dan suhu reaksi 120-160 oC. Beberapa faktor yang mempengaruhi proses hidrolisa antara lain : a. Kandungan Karbohidrat Bahan Baku Kandungan karbohidrat pada bahan baku sangat berpengaruh terhadap hasil hidrolisis asam. Apabila kandungan karbohidratnya sedikit, maka jumlah gula yang terjadi juga sedikit, dan sebaliknya, apabila kandungan karbohidrat terlalu tinggi mengakibatkan kekentalan campuran akan meningkat, sehingga frekuensi tumbukan antara molekul karbohidrat dan molekul air semakin berkurang, dengan demikian kecepatan reaksi pembentukan glukosa semakin berkurang pula. Bahan yang hendak dihidrolisa diaduk dengan air panas dan jumlah bahan keringnya berkisar antara 18% hingga 22%. b. pH Hidrolisa pH berpengaruh terhadap jumlah produk hidrolisa. pH berkaitan erat dengan konsentrasi asam yang digunakan. Pada umumnya, pH yang terbaik (optimum) adalah 2,3 (Groggins, 1998). c. Waktu Hidrolisis Semakin lama pemanasan, warna akan semakin keruh dan semakin besar konversi yang dihasilkan. Waktu yang diperlukan untuk proses hidrolisa asam sekitar 1 hingga 3 jam. d. Suhu Pengaruh suhu terhadap kecepatan hidrolisa karbohidrat akan mengikuti persamaan Arrhenius yaitu semakin tinggi suhunya akan diperoleh



11



konversi yang cukup berarti, tetapi jika suhu terlalu tinggi konversi yang diperoleh akan menurun. Hal ini disebabkan adanya glukosa yang pecah menjadi arang, yang ditunjukkan dengan semakin tuanya warna hasil. (Osvaldo dkk, 2012). Ragi umunya digunakan dalam industri makanan dan minuman seperti roti, tempe, bir, dll. Menurut Kusnadi, jenis ragi yang paling baik untuk fermentasi adalah ragi tape dibanding biakan murni Sacharomyces cereviseae karena ragi tape selain mengandung jenis khamir juga mengandung jenis kapang mengkonversi gula sederhana menjadi etanol oleh jenis khamir. Mikroorganisme yang terdapat di dalam ragi tape adalah kapang



Amylomyces rouxii, Mucor sp., dan



Rhizopus sp.;



khamir



Saccharomycopsis fibuligera, Saccharomycopsis malanga, Pichia burtonii, Saccharomyces cerevisiae, dan Candida utilis; serta bakteri Pediococcus sp. dan Bacillus sp. (Kusnadi, 2009). Pada umumnya etanol diproduksi dengan cara fermentasi dengan bantuan mikroorganisme oleh karena itu sering disebut sebagai bioetanol. Satu diantara energi alternatif yang relatif murah ditinjau aspek produksinya dan relatif ramah lingkungan adalah pengembangan bioetanol dari limbahlimbah pertanian (biomassa) yang mengandung banyak lignocellulose seperti limbah sabut kelapa. Etanol atau etil alkohol C2H5OH merupakan cairan tak berwarna dengan karakteristik antara lain mudah terbakar, larut dalam air, biodegradable, dan tidak karsinogenik (Kusnadi, 2009).



BAB III METODE PENELITIAN



12



3.1 Tahapan Penelitian Pembuatan bahan-bahan lignosellulosa hingga menjadi etanol melalui empat proses utama: pretreatment, hidrolisa, fermentasi, dan terakhir adalah pemisahan serta pemurnian produk etanol (Mosier dkk, 2005). Serabut kelapa sawit kering yang didapat langsung dari limbah industri pengolahan CPO dikeringkan terlebih dahulu pada suhu 80°C selama 3 jam. selanjutnya didinginkan di desikator. kemudian dipotong dengan ukuran kecil kecil 0,5-1 cm dan dihaluskan lagi menggunakan blender kemudian ditimbang sebanyak 90 gram. Perlakuan awal basa Padatan NaOH ditimbang sebanyak 10 gram dan dilarutkan sampai 500 ml akuades dalam gelas beaker (a) (2% w/v) dan dimasukkan serabut kelapa sawit sebanyak 90 gram kemudian perendaman didiamkan selama 24 jam dan ditutup pada bagian atasnya dengan aluminium foil dan cling wrap. Perlakuan awal untuk asam, larutan H2SO4 95% sebanyak 10,5 ml diambil dan dimasukkan ke gelas beaker (b) lalu akuades ditambahkan kedalamnya sebanyak 489,5 ml (2% v/v) dan dimasukkan potongan-potongan serabut kelapa sawit dimasukkan ke dalam kedua gelas tersebut masing-masing 90 gram dan ditutup pada bagian atasnya dengan aluminium foil dan cling wrap kemudian dilakukan pemanasan yang disertai dengan pengadukan menggunakan Hot plate stirrer dengan suhu operasi 100°C selama 60 menit dan selanjutnya diambil padatannya dengan kertas saring dan ditimbang lagi. Setelah dilakukan perlakuan awal serabut itu disaring, diambil serabutnya dan dimasukkan ke dalam oven selama 4 jam dengan suhu 80°C lalu didinginkan pada suhu kamar beberapa saat. Padatan hasil delignifikasi diambil sebanyak 25 gram dalam 500 ml (5% w/v) dan dimasukkan ke dalam gelas erlenmeyer dan dicampurkan dengan larutan H2SO4 (2% v/v) kemudian dilakukan proses hidrolisis selama 120 menit pada suhu 115°C, 120°C dan 125°C. Produk yang diperoleh kemudian didinginkan sampai suhu kamar. Padatan dan cairan dipisahkan dengan menggunakan kertas saring. Hidrolisat diambil dan dibagi ke dalam 3



13



buah erlenmeyer masing masing di isi dengan hidrolisat sebanyak 100 ml. Kemudian tiap erlenmeyer ditambahkan NaOH 1 N hingga pH hidrolisat mencapai 5. Botol kaca yang akan dijadikan tempat fermentasi di sterilisasi dengan autoclave pada suhu 121°C selama 45 menit. Hasil produk yang telah didinginkan dalam gelas beaker masing masingnya ditutup aluminium foil dan cling wrap, kemudian ragi tapaekering ditambahkan kehidrolisat dimana penambahannya sebanyak 0,23% total gula dan ditambahkan ditambahkan NPK sebagai sebanyak 0,06% total gula. Inkubasi dilakukan di dalam erlenmeyer 250 ml menggunakan Botol kaca dengan shaker kecepatan 128 rpm pada 24 jam pertama. Erlenmeyer ditutup dengan cling warp dan aluminium foil. Dan didiamkan selama 48 jam. Skema pretreatment yang dilakukan terhadap serat kelapa sawit untuk mengkarakterisasi serat kelapa sawit adalah sebagai berikut:



1. Pengaruh Suhu terhadap Kadar Gula dari Hasil Hidrolisis Proses hidrolisis pada penelitian ini menggunakan variasi suhu yaitu : 115°C, 120°C dan 125°C. Tujuan dari variasi suhu ini adalah untuk 14



mengetahui suhu optimal pada hidrolisis. Hidrolisis ini sendiri menggunakan asam H2SO4 dengan konsentrasi 2% (v/v) dengan waktu hidrolisis selama 2 jam. Hasil hidrolisis yang diambil adalah cairan hidrolisat, yang kemudian dianalisa dengan metode luff-schoorl.



Berdasarkan tabel diatas dapat diketahui kadar gula terbesar pada hidrolisis asam yang sebelumnya telah dilakukan pretreatment asam menunjukan kadar gula yang terus meningkat seiring dengan meningkatnya suhu, kadar gula tertinggi terdapat pada temperatur 120°C dengan nilai kadar gula sebesar 7,03%. Hal ini membuktikan bahwa dengan bertambahnya suhu maka kadar gula yang dihasilkan akan bertambah namun terjadi penurunan pada suhu 125°C. Hal ini dikarenakan kadar gula yang dihidrolisis telah mencapai titik optimumnya pada temperatur 120°C dan kadar gula akan cenderung menurun apabila telah mencapai kadar gula optimum yang dihasilkan pada proses hidrolisis asam, dan glukosa akan terdegradasi menjadi senyawa lain yakni furfural dan hidroksimetilfurfural dan bereaksi lebih lanjut membentuk asam formiat. Fermentasi Hasil Hidrolisis Serat Kelapa Sawit Proses fermentasi dilakukan selama tiga hari untuk melihat kadar bioetanol yang dihasilkan. Hidrolisat yang dihasilkan dari proses hidrolisis pada suhu 115°C, 120°C dan 125°C dilakukan netralisasi dilakukan dengan NaOH konsentrasi 1 N. Netralisasi dilakukan bertujuan untuk menyesuaikan Saccharomyces



kondisi



perkembangbiakan



cerevisiae,



dimana



pH



mikroba optimum



yang



berupa



pertumbuhan



Saccharomyces cerevisiae berkisar antara pH 4,5 – 5,5. Kadar gula hidrolisat yang sebelumnya dilakukan pretreatment asam memilki kadar gula sebesar 5,89% (v/v), 7,03% (v/v), dan 6,94 % (v/v), Larutan hidrolisat yang sudah



15



diketahui kadar gulanya difermentasi menggunakan ragi tape, di mana penambahannya sebanyak 0,23% total gula dan ditambahkan NPK sebagai campurannya sebanyak 0,06% total gula. Hasil dari fermentasi selama 3 hari dianalisa dengan metode gas kromatografi, uji ini bertujuan untuk mengetahui kadar bioetanol yang diperoleh dari hasil fermentasi secara akurat. Berikut adalah skema fermentasi yang dilakukan pada penelitian ini dapat dilihat dibawah ini:



3.2 Luaran Penelitian Setelah melakukan tahap akhir proses destilasi, etanol yang didapatkan akan digunakan untuk pembuatan handsanitizer. Dengan menggunakan bahan



16



tambahan seperti gel loe vera, pewangi alami, handsanitizer ini nantinya dapat dihasilkan dari bahan-bahan yang ramah lingkungan. Sehingga, dapat memenuhi kebutuhan handsanitizer yang meningkat dan juga mengurangi limbah hasil perkebunan kelapa sawit. 3.3 Teknik Pengumpulan Data a. Analisis kandungan glukosa Metode Luff-Schoorl (SNI 01-2891-1992) b. SEM (Scanning Electron Microscope), dilakukan untuk mengetahui struktur dan morfologi sampel sebelum dan sesudah treatment. c. XRD (X-Ray Diffraction), dilakukan untuk mengetahui struktur kristal dari sampel sampel sebelum dan sesudah treatment. Crystalinity Index dihitung dengan cara



Keterangan: CrI = Crystallinity Index I002 = Kristal Iam = Amorph d. Analisis kandungan bioetanol, dengan menggunakan Gas Chromathography (GC). 3.4 Penyimpulan Hasil Penelitian Kemungkinan untuk rentang waktu fermentasi sampai 5 hari, semakin sedikit konsentrasi asam yang digunakan, maka kadar bioetanol yang dihasikan semakin tinggi. 2.. Kondisi penelitian terbaik adalah pada saat penambahan konsentrasi asam sebesar 2% dan waktu fermentasi 5 hari, dengan kadar bioetanol yang dihasilkan 9,698 %. BAB IV LUARAN



17



Penelitian Pembuatan Bietanol dari Limbah Serat Kelapa Sawit Sebagai Bahan Baku Pembuatan Handsanitizer diharapkan dapat diperoleh hasil sebgaia berikut : 1. Keberhasilan dalam produksi bioethanol berbahan dasar limbah serat kelapa sawit 2. Meningkatkan nilai jual limbah serat kelapa sawit 3. Sebagai alternative pembuatan handsanitizer dengan bahan yang alami 4. Bahan baku yang digunakan ramah lingkungan dan berasal dari alam 5. Memudahkan masyarakat untuk mendapatkan handsanitizer dengan harga yang terjangkau



BAB V JADWAL KEGIATAN



18



Bulan



NO



JENIS KEGIATAN



1.



Survei ke tempat produksi limbah kelapa sawit



√



2.



Survei Laboratorium Penelitian



√



3. 4. 5.



1



Studi Kelayakan Alat dan Bahan Perlakuan awal terhadap limbah serat (Pemotongan, Pengeringan, penghalusan dan penimbangan) Treatment kelapa sawit setelah perlakuan awal



2



3



4



5



6



√ √ √



6.



Proses Hidrolisis



√



7.



Proses Fermentasi



√



8.



Proses Destilasi



√



9.



Persiapan handsanitizer



10.



Pembuatan Handsanitizer



√



11.



Uji Kelayakan



√



bahan



√



BAB VI PENDANAAN



19



NO



JENIS PENGELUARAN



PRESENTASE PENDANAAN



ESTIMASI BIAYA



1.



Peralatan penunjang



39,9 %



Rp 1.015.000



2.



Bahan habis pakai



34,6 %



Rp 881.000



3.



Perjalanan



14,16 %



Rp 360.000



4.



Lain-lain



11,21 %



Rp 285.000



DAFTAR PUSTAKA



20



Amzul, R. 2011. The role palm oil industry in Indonesia economy and its export competitiveness (Disertasi Ph.D.). University of Tokyo, Jepang. Aryafatta.



2008. Mengolah Limbah Sawit Menjadi Bioetanol. http://www.aryafatta.com/2008/06/01/mengolah-limbah-sawit-jadi bioetanol/.



Daud, W. R. W. & Rosdanelli. 2004. Through drying of oil palm empty fruit bunches (EFB) fiber using superheated steam. Silva, M.A., Rocha, S.C.S.,Mujumdar A.M., eds, 2027-2034. Departemen Pertanian, Direktorat Jenderal Perkebunan. 2007. Statistik perkebunan Indonesia 2006-2008: Kelapa Sawit (Oil Palm). Jakarta: Sekretariat Direktorat Jenderal Perkebunan Departemen Pertanian, Direktorat Jenderal Perkebunan. 2007. Statistik perkebunan Indonesia 2006-2008: Kelapa Sawit (Oil Palm). Jakarta: Sekretariat Direktorat Jenderal Perkebunan Dirjenbun. 2015. Statistik Perkebunan Indonesia 2014-2016. Direktorat Jendral Perkebunan. Jakarta. Groggins, P. H. 1998. Unit Process in Organic Syntetic. 6 ed. Tokyo: Mc Graw Hill,Ltd. Iranmahboob, J., Nadim, F. & Monemi, S. 2002. Optimizing acid-hydrylisis: a critical step for production of etanol from mixed wood chips. Biomass and Bioenergy,



401-404



Joni, R. 2012. Dampak pengembangan biodiesel dari kelapa sawit terhadap kemiskinan, pengangguran, dan pertumbuhan ekonomi Indonesia (Disertasi). Bogor : Institut Pertanian. Kusnadi, Syulasmi, A. 2009. Pemanfaatan Sampah Organik Sebagai Bahan Baku Produksi Bioetanol Sebagai Energi Alternatif. Bandung : Patent application. Mosier, N., Wyman, C., Dale, B., Elander, R., M., Holtzapple, Y. L. & Ladish, M., 2005. Features of promisisng technologies for pre treatment of lignosellulosic biomass, bioresour. Technology, 673-686. Nasution, S.H., C. Hanum, and J. Ginting. 2014. Pertumbuhan Bibit Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) Pada Berbagai Perbandingan Media 21



Tanam Solid Decanter dan Tandan Kosong Kelapa Sawit Pada Sistem Single Stage. Onlien Agroteknologi. 2(2337) : 691-701. Palm Oil Agribusiness Strategic Policy Institute (PASPI). 2014. Industri minyak sawit indonesia berkelanjutan: Peranan industri minyak kelapa sawit dalam pertumbuhan ekonomi, pembangunan pedesaan, pengurangan kemiskinan, dan pelestarian lingkungan. Bogor : PASPI. _____. 2015. Multifungsi perkebunan kelapa sawit dan isu sustainability, 1(1), 1–10. Bogor : PASPI. Purba, J. H. V., & T. Sipayung. 2017. Perkebunan Kelapa Sawit Indonesia dalam Perspektif Pembangunan Berkelanjutan. Masyarakat Indonesia. 43(1) : 81 – 94. Purwanto. 2011. Evaluasi Hasil Belajar. Pustaka Pelajar. Yogyakarta. Osvaldo. S., S, P. P., Faizal, M. 2012. Pengaruh Konsentrasi Asam dan Waktu pada Proses Hidrolisis dan Fermentasi pembuatan Bioetanol dari Alang-alang. Teknik Kimia. 18, 56-57. Sun, Y., Cheng, J. 2002. Hydrolysis of lignincellulosic material for ethanol production: A review. Bioresource Technology. Susila, W. R. 2004. Contribution of palm oil industry to economic growth and poverty alleviation in Indonesia. Jurnal Litbang Pertanian. 23(3) : 107 114. Taherzadeh, M. J., Karimi, K. 2007. Process for ethanol from lignocellulosic materials 1: Acid-based hydrolysis processes. BioResources 2, 472-499. World Growth. 2011. The Economic Benefit of Palm Oil to Indonesia. Arlington: World Growth.



LAMPIRAN 1



22



BIODATA KETUA PERISET A. Identitas Diri 1. Nama Lengkap 2. Jenis Kelamin 3. Program Studi 4. NIM 5. Tempat Tanggal Lahir 6. E-mail 7. Nomor Telepon



: Rina Hafia : Perempuan : S1 Kimia : 1811012320018 : Martapura, 22 Maret 2000 : [email protected] : 0895339846303



B. Riwayat Pendidikan



Nama Institusi



SD MI Nur Rahman



SMP SMP Negeri 1 Martapura



Jurusan Tahun Masuk-Lulus



2006-2012



2012-2015



SMA SMA Negeri 1 Martapura IPA 2015-2018



C. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) No



Nama Pemerintah Ilmiah/Seminar



Judul Artikel Ilmiah



Waktu dan Tempat



D. Penghargaan dalam 5 Tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi, atau institusi lainnya) No 1. 2.



Jenis Penghargaan



2.



Arutmin Got Talent Bidang Sosial Budaya Juara 3 Madihin



3.



Juara 3 Paduan Suara



Institusi Pemberi Penghargaan



Tahun



PT. Arutmin



2020



Science Goes to Opera Science Goes to Opera



2018 2019



23



Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hokum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan dana lomba riset sawit tingkat mahasiswa dengan judul penelitian Pembuatan Bioetanol dari Limbah Serat Kelapa Sawit Serta Pemanfaatannya Sebagai Bahan Baku Handsanitizer Alami Banjarbaru, 23 Juni 2020 Pengusul



Rina Hafia



24



LAMPIRAN 2 BIODATA ANGGOTA A. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.



Identitas Diri Nama Lengkap Jenis Kelamin Program Studi NIM Tempat Tanggal Lahir E-mail Nomor Telepon



: Annisa Hamdan Ramadhani : Perempuan : S1 Kimia : 1811012320017 : Jayapura, 02 Desember 2000 : [email protected] : 083159286557



B. Riwayat Pendidikan



Nama Institusi Jurusan Tahun Masuk-Lulus



SD SDN 001 Bontang Utara



SMP SMP Negeri 1 Banjarbaru



2006-2012



2012-2015



SMA SMA Negeri 1 Banjarbaru IPA 2015-2018



C. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) No



Nama Pemerintah Ilmiah/Seminar



Judul Artikel Ilmiah



Waktu dan Tempat



D. Penghargaan dalam 5 Tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi, atau institusi lainnya) No



Jenis Penghargaan



1.



Juara 2 Menyanyi Lagu Daerah Tingkat Provinsi



2.



Juara 1 Lomba Remaja Sehat Peduli Sesama Tingkat Kota



Institusi Pemberi Penghargaan Provinsi Kalimantan Selatan PMI Kota Banjarbaru



Tahun 2015



2015



25



3.



4. 5. 6. 7. 8.



Banjarbaru Juara 1 Lomba Siap Siaga Bencana Tingkat Kota Banjarbaru Juara 1 Paduan Suara Badan Narkotika Nasional Finalis Gita Bahana Nusantara Juara 2 Paduan Suara Peksi MIPA Juara 3 Paduan Suara Peksi MIPA Top 25 Arutmint Got Talent



PMI Kota Banjarbaru



2016



BNN



2016



Pemerintah Kota Banjarbru Science Goes to Opera Science Goes to Opera PT. Arutmint



2017 2018 2019 2020



Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hokum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan dana lomba riset sawit tingkat mahasiswa dengan judul penelitian Pembuatan Bioetanol dari Limbah Serat Kelapa Sawit Serta Pemanfaatannya Sebagai Bahan Baku Handsanitizer Alami Banjarbaru, 23 Juni 2020 Pengusul



Annisa Hamdan Ramadhani



26



A. Identitas Diri 1. Nama Lengkap 2. Jenis Kelamin 3. Program Studi 4. NIM 5. Tempat Tanggal Lahir 6. E-mail 7. Nomor Telepon



: Regina Fransisca Tiffani : Perempuan : S1 Kimia : 1811012220029 : Banjar, 02 Juni 1999 : [email protected] : 081256808849



2. Riwayat Pendidikan



Nama Institusi Jurusan Tahun Masuk-Lulus



SD SMP SDN Guntung SMP Negeri 1 Payung 3Banjarbaru Banjarbaru 2006-2012



SMA SMA Negeri Banua Kalsel IPA 2015-2018



2012-2015



3. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) No



Nama Pemerintah Ilmiah/Seminar



Judul Artikel Ilmiah



Waktu dan Tempat



4. Penghargaan dalam 5 Tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi, atau institusi lainnya) No



Jenis Penghargaan



1.



Peserta Lomba Kreatif Mading PMR Tingkat Kabupaten Banjar Wakil II Galuh Kota Banjarbaru



2.



3.



Wakil IV Galuh Kalimantan Selatan



Institusi Pemberi Penghargaan PMI Kabupaten Banjar Dinas Pemuda Olahraga Kebudayaan dan Pariwisata Dinas Kebudayaan dan Pendidikan



Tahun 2016



2019



2019



27



Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hokum. Apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan dana lomba riset sawit tingkat mahasiswa dengan judul penelitian Pembuatan Bioetanol dari Limbah Serat Kelapa Sawit Serta Pemanfaatannya Sebagai Bahan Baku Handsanitizer Alami



Banjarbaru, 23 Juni 2020 Pengusul



Regina Fransisca Tiffani



28



LAMPIRAN 3 Struktur dan Rincian Kebutuhan Pendanaan Riset 1. Peralatan Penunjang



2. Bahan Habis Pakai



29



3. Perjalanan



4. Lain-lain



30



LAMPIRAN 4 Surat Pernyataan Ketua Peneliti/ Pelaksana



31



32