Etanol, Lebih dari Sekadar Bahan Bakar, Ini yang Perlu Kamu Tahu
Etanol, mungkin Anda familiar mendengarnya sebagai campuran bahan bakar. Tapi, tahukah Anda kalau peran etanol jauh lebih luas dari itu? Mari kita bedah tuntas, mulai dari definisinya, cara pembuatannya, sampai untung ruginya sebagai campuran bahan bakar.
Apa Sebenarnya Etanol Itu?
Etanol, atau yang juga dikenal dengan nama etil alkohol, adalah senyawa organik dengan rumus kimia C2H5OH. Ia masuk dalam golongan alkohol dan merupakan bahan kimia industri yang sangat berguna. Selain dipakai sebagai pelarut, etanol juga penting dalam pembuatan berbagai bahan kimia organik lainnya. Yang paling sering kita dengar, etanol dipakai sebagai campuran pada bensin, menghasilkan campuran yang disebut gasohol.
Oh iya, perlu diingat, etanol juga adalah komponen yang bikin "on" dalam bir, anggur, dan minuman keras lainnya, lho!
Secara umum, ada dua cara utama untuk membuat etanol. Pertama, ada fermentasi karbohidrat, yaitu proses memanfaatkan ragi untuk mengubah karbohidrat jadi etanol. Cara ini sering dipakai untuk membuat minuman beralkohol. Bahan bakunya bisa dari tanaman gula seperti bit dan tebu, atau biji-bijian seperti jagung.
Cara kedua adalah hidrasi etilena. Caranya, campuran etilena dan uap air berlebih dialirkan pada suhu dan tekanan tinggi dengan bantuan katalis asam.
Etanol hasil dari kedua proses ini biasanya masih berupa larutan encer yang perlu dipekatkan dengan distilasi fraksional. Distilasi langsung menghasilkan campuran azeotrop dengan kadar etanol sekitar 95,6 persen berat. Nah, untuk mendapatkan alkohol anhidrat (absolut), campuran azeotrop ini perlu dihidrasi lebih lanjut.
Penting juga untuk diketahui, etanol yang akan dipakai untuk keperluan industri biasanya "didenaturasi" agar tidak layak diminum. Proses ini umumnya melibatkan penambahan metanol, benzena, atau minyak tanah.
Etanol dan Perannya dalam Bahan Bakar
Penggunaan etanol sebagai campuran bahan bakar, terutama di Amerika Serikat, sering menjadi perdebatan. Ada beberapa keluhan yang sering muncul dari masyarakat.
Etanol dalam Campuran Bahan Bakar
Salah satu hal penting adalah kandungan energi etanol yang lebih rendah dibanding bensin. Etanol punya kandungan energi sekitar 30 persen lebih rendah per satuan volume dibanding bensin. Hasilnya, campuran etanol-bensin 10 persen (E10) hanya menghasilkan energi sekitar 97 persen dibanding bensin murni. Walau begitu, perbedaannya tidak terlalu besar dan mungkin saja tertutupi oleh faktor lain.
Etanol Sebagai Pembawa Kontaminan
Bensin tidak larut dalam air, beda dengan etanol yang larut. Sifat ini memungkinkan etanol menyerap kontaminan yang biasanya tidak bisa dideteksi oleh bensin. Kontaminan ini bisa mengendap di mesin dan menyumbat filter atau injektor. Kalau tidak ditangani, performa mesin bisa turun drastis.
Mesin yang jarang dipakai atau hanya beroperasi musiman, misalnya mesin pemotong rumput atau gergaji mesin, biasanya lebih rentan terhadap masalah ini. Meski penyebab pastinya belum sepenuhnya dipahami, formulasi dan perawatan campuran etanol yang tepat diharapkan bisa mengurangi risiko ini di masa depan.
Pengaruh Etanol pada Segel dan Selang
Di mesin-mesin lama, segel dan selang pada mesin dan sistem bahan bakar seringkali sudah rapuh dan gampang rusak. Nah, etanol dalam bensin bisa mempercepat kerusakan, penyusutan, atau pembengkakan pada komponen-komponen ini, yang berpotensi menyebabkan kebocoran.
Dampak Etanol pada Rasio Bahan Bakar-Udara
Molekul etanol mengandung atom oksigen, tidak seperti molekul bensin. Ini membuat campuran etanol cenderung lebih "ramping" dibanding bensin murni, karena ketersediaan oksigen dalam campuran bahan bakar-udara lebih tinggi.
Kalau mesin tidak bisa mengimbanginya dengan mengurangi aliran udara yang masuk, pembakaran di dalam silinder mesin bisa jadi kurang optimal. Kendaraan yang lebih baru umumnya dirancang untuk menangani hal ini secara otomatis, tapi mesin yang lebih tua mungkin butuh penyesuaian manual untuk mencapai campuran udara-bahan bakar yang tepat.
Beberapa pengguna juga melaporkan mesin jadi lebih panas saat menggunakan campuran etanol. Ini cukup unik, mengingat kandungan energi etanol lebih rendah dan suhu nyalanya juga lebih rendah dibanding bensin. Penjelasan yang paling mungkin adalah soal rasio udara/bahan bakar.
Kebanyakan mesin dirancang untuk beroperasi dengan kelebihan bahan bakar relatif terhadap jumlah udara (campuran kaya). Kondisi ini menghasilkan daya keluaran yang lebih tinggi dan suhu mesin yang lebih rendah.
Saat menggunakan campuran etanol, mesin yang lebih baru punya sensor untuk menyesuaikan rasio udara/bahan bakar secara otomatis. Tapi, kendaraan yang lebih tua dan mesin kecil mungkin tidak punya fitur ini, sehingga menghasilkan pembakaran yang lebih ramping yang bisa meningkatkan suhu mesin dan/atau mengurangi tenaga mesin. Solusinya? Penyesuaian sederhana pada sistem bahan bakar untuk "memperkaya" campuran seringkali bisa mengatasi masalah ini.
Sisi Positif Etanol
Di balik potensi kekurangannya, etanol juga menawarkan beberapa keuntungan sebagai campuran bahan bakar.
Oksigenasi yang Lebih Baik
Dulu, sebelum etanol populer, Amerika Serikat menggunakan aditif bahan bakar bernama MTBE untuk mengoksidasi bahan bakar, meningkatkan efisiensi pembakaran, dan mengurangi emisi udara. Sayangnya, MTBE sangat beracun dan bisa mencemari air tanah jika terjadi tumpahan. Etanol, di sisi lain, mampu mengoksidasi bahan bakar dengan lebih aman bagi lingkungan.
Peningkatan Angka Oktan
Etanol punya kemampuan untuk meningkatkan angka oktan bahan bakar, yang membantu mencegah terjadinya ketukan (knocking) atau detonasi prematur pada mesin. Angka oktan etanol murni mencapai 100, jauh lebih tinggi dari bensin tanpa timbal standar (AKI 87) yang beredar di pasaran. Bahkan, saat dicampur dengan bensin, etanol bertindak seolah-olah punya angka oktan 112, menjadikannya penguat oktan yang sangat efektif.
Kinerja oktan tinggi inilah salah satu alasan kenapa ajang balap NASCAR memilih etanol sebagai bahan bakar untuk mesin balap kompresi tinggi mereka. Mesin yang dirancang dan dioptimalkan untuk bahan bakar etanol berpotensi beroperasi pada efisiensi yang lebih tinggi dibanding mesin yang menggunakan bensin.
Harga yang Lebih Bersahabat
Para ekonom mungkin masih terus memperdebatkan hal ini, tapi secara umum bisa dibilang penambahan 10 persen etanol pada bensin meningkatkan jumlah total bahan bakar yang tersedia dan menghilangkan kebutuhan akan oksigenat dan penguat oktan lainnya. Hal ini, pada akhirnya, memberikan tekanan ke bawah pada harga minyak bumi.
Sumber yang Terbarukan
Etanol yang berasal dari jagung atau tanaman lain bisa ditanam dan diproduksi setiap tahun. Sifat terbarukan ini jadi keunggulan penting dibanding bensin yang berasal dari sumber daya alam yang terbatas.
Ke depannya, penelitian dan pengembangan terus dilakukan untuk meningkatkan efisiensi produksi etanol dan mengurangi dampak negatifnya. Penggunaan etanol sebagai bahan bakar alternatif diharapkan bisa berkontribusi pada diversifikasi energi dan pengurangan emisi gas rumah kaca.
