J urnal PEMANFAATAN BIOMASSA LIGNOSELULOSA AMPAS TEBU UNTUK PRODUKSI BIOETANOL
description
Transcript of J urnal PEMANFAATAN BIOMASSA LIGNOSELULOSA AMPAS TEBU UNTUK PRODUKSI BIOETANOL
JurnalPEMANFAATAN BIOMASSA LIGNOSELULOSA AMPAS TEBU UNTUK PRODUKSI
BIOETANOL
Teknik BioenergiDosen Pengampu:
Dewi Maya Maharani. STP, M.Sc FAKULTAS TEKNOLOGI
PERTANIAN
Anggota Kelompok 7:
• YOSUA • GILANG RADHITYA• JATMIKO EKO • LINDA LUVI• AGINTA FRISKA • LANNY ARIANI• KHANZA JASMINE
KARAKTERISTIK DAN POTENSI BIOMASSA LIGNOSELULOSA
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
WHY?
BIOETANOL?
LIGNOSELULOSA?
Latar Belakang
BIOETANOL DARI LIGNOSELULOSA
SUMBER ENERGI
MELIMPAH DAN NON PANGAN
KARAKTERISTIK YANG LEBIH
BAIK
KEBUTUHAN ENERGI
MENINGKAT
SELULOSA
LIGNIN
HEMISELULOSA
LIGNOSELULOSASELULOSA
Roadmap Sektor Energi Bioetanol (Sumber: Kementerian Negara Riset dan Teknologi, 2006)
TEKNOLOGI KONVERSI BIOMASSA LIGNOSELULOSA MENJADI ETANOL
Perlakuan Pendahuluan (Pretreatment)
Perlakuan Pendahuluan (Pretreatment)
1. Pretreatment secara fisika : secara mekanik dan butuh energi besar. Contoh: penggilingan, pencacahan, penepungan,dll
2. Pretreatment secara kimia: penambahan senyawaq kimiacontoh: ozonolisis, hidrolisis, asam, hidrolisis alkali, delignifikasi oksidatif, dan proses organosolv, dll
3. Pretreatment secara fisikokimia: gabungan pretreatment fisika dengan kimia
Contoh: Steam explosion, CO2 explosion, dll
4. Pretreatment secara biologi: menggunakan mikroorganisme penghasil enzim
Contoh: Mikroorganisme jamur pelapuk putih (Pleurotus ostreatus ), Jamur pelapuk coklat, Jamur pelunak
Dari semua treatment tersebut, saran kami memilih pretreatmen biologi dan microwave.
Pretreatment biologi Ramah lingkungan Penggunaan energi yang sangat rendahCukup efektif mendegradasi lignin
Organisme atau mikroorganisme
Enzim Mendegradasi
lignin
Contoh: Jamur pelapuk Bakteri , dll
Contoh: Enzim selulaseEnzim peraksidase, dll
untuk mempercepat degradasi lignin dan meningkatkan nilai selulosa dan hemiselulosa. Dengan menurunnya lignin, maka proses pemecahan ampas tebu menjadi glukosa menjadi lebih cepat.
Hal ini didukung oleh penelitian Dehani (2013) yang menyatakan bahwa iradiasi gelombang mikro dapat meningkatkan kandungan selulosa dan hemiselulosa serta menurunkan kandungan lignin pada proses pembuatan etanol dari jerami padi.
Pretreatment gelombang microwave
SAKARIFIKASI ENZIMATIS-Enzim endoglukonase
-Memecah secara acak ujung rantai selulosa membentuk ujung rantai bebas
-Enzim eksoglukanase-Pendegradasi lebih lanjut dengan memindahkan selobiosa dari ujung rantai bebas
-Enzim β-glukosidase-Menghidrolisis selobiosa menjadi glukosa
SAKARIFIKASI ENZIMATISKelebihan- Tidak menimbulkan korosi-Berlangsung pada kondisi ringan
-PH 4.80-Suhu 45 – 50o C
- Tidak ada hasil samping- Hasil rendemen glukosa lebih mendekati 100%Kekurangan- Waktu lama- Biaya cukup mahalMikroba - Trichoderma reesei - Trichoderma viride - Aspergilus niger
LARUTAN ASAM
Pencampuran asam - H2 SO4
- HCl - HNO3
LARUTAN ASAMKelebihan-Waktu proses cepat- Biaya Murah
Kekurangan-Memiliki hasil samping- Pemotongan rantai tidak teratur- Memicu degradasi glukosa
Etanol dan CO2
Jumlah sel khamir, spesies sel khamir, oksigen, derajat keasaman dan suhu
Fermentasi etanol, juga disebut sebagai fermentasi alkohol, adalah proses biologi dimana gula seperti glukosa, fruktosa, dan sukrosa diubah menjadi energi seluler dan juga menghasilkan etanol dan karbon dioksida sebagai produk sampingan
Pengertian
C12H22O11 +H2O + invertase →2 C6H12O6
C6H12O6 + Zymase → 2C2H5OH + 2CO2
Reaksi
Faktor-faktor
Penghambat
Fermentasi
Kimia
Fisika
Pemurnian Etanol
Batu Gamping
Zeolit sintetis
Pemurnian
Batu Gamping Ditumbuk serbuk Etanol
Etanol
Etanol 99% - lebih
Pemurnian Etanol dengan Batu Gamping
Etanol
Etanol 95% - lebih
Pemurnian Etanol dengan Zeolit Sintetis
POTENSI PENGEMBANGAN
Hasil Akhir•Sakarifikasi menghasilkan hasil akhir berupa glukosa, dalam proses sakarifikasi yang dilakukan serentak dengan fermentasi akan menghasilkan gula dengan alur hidrolisis yang lebih cepat, enzim yang dipakai lebih sedikit, dan volume raktor yang lebih kecil. Namun suhu fermentasinya tidak seragam, dan terdapat kesulitan untuk memisahkan sel khamir dari sisa lignin yang dapat menurunkan produksi etanol.
•Pada proses fermentasi satu molekul glukosa menghasilkan dua molekul etanol dan dua karbon dioksida. fermentasi ini dipengaruhi oleh jumlah sel khamir, oksigen, pH, dan suhu.
•Pemurninan dengan batu damping dinilai lebih efisien dan ekonomis dibandingkan menggunakan zeolit sintesis. Dari hasil pemurnian didapatkan etanol dengan persenan >95%
•Lignoselulosa yang digunakan adalah dari ampas tebu. Dimana, untuk mendapatkan satu liter bioetanol dibutuhkan 5 kilogram ampas tebu. 5 kg ampas tebu harganya Rp 1000. Ini lebih baik daripada menggunakan teter tebu. Dimana 1 liter bioetanol membutuhkan 4 tetes tebu. Harga 4 kg teter tebu adalah Rp 4000. Maka bioetanol dari ampas tebu memberikan keuntungan lebih.
•Bioetanol yang dihasilkan dari lignoselulosa pada hasil sampingan produk industri pertanian sangat efektif digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi di masyarakat. Namun, dalampengolahannya masih terdapat kendala. Untuk itu, ide-ide untuk meminimalisir dibutuhkan untuk meningkatkan kualitas bioetanol.
Ide Cara Peningkatan Kualitas Hasil
1.PRETREATMENT: - Biologi untuk hasil yang ramah lingkungan- Microwave untuk hasil yang cepat dan efisien
2.SAKARIFIKASI:- Proses hidrolisis menggunakan metode enzimatik
SEKIAN DAN TERIMA KASIH