Biofuel
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
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 ke
viskositasan 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.
ENERGY 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 di 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 di
pompa, yang berarti penanganannya mudah dimekanisasi, dan dengan begitu tidak membutuhkan banyak tenaga. [[Berkas: == Contoh.jpg ==]]
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

Artikel utama untuk bagian ini adalah:
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 milyar 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

Artikel utama untuk bagian ini adalah:
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]