Pabrik Bioetanol Selulosa

8/11/2019 Pabrik Bioetanol Selulosa

1/11

Pabrik Bioetanol Selulosa

Posted onApril 27, 2008|54 Comments

Ini mimpiku. Di dunia mimpi apa saja boleh saja terjadi, terserah yang mimpi. Kata orang sunda:

Blog Aing, Kumaha Aing. Jangan tanya masalah logika, realita, dan referensi dari mana.

Aku sedang asik-asiknya meneliti tentang bioetanol selulosa

(cellulosic ethaol). Penelitianku memang masih dalam taraf

percobaan di laboratorium dan skalanya kecil. Tapi aku selalu

bermimpi tentang pabrik bioetanol berbahan baku biomassa

lignoselulosa. Aku pernah mendengar ceramah seorang motivator:

Mulailah dari Akhir. Aku coba mempraktekannya. Aku sedang

memikirkan AKHIRitu.

Fermentasi etanol adalah fermentasi yang sudah sangat kuno. Spirtus (metanol+etanol) atau ciu

(etanol) sudah diproduksi dalam skala besar. Artinya teknologi fermentasi dan distilasi dalam skala

pabrik sudah dikuasai. Singkatnya tinggal pakai saja.

Untuk kasus biomassa lignoselulosa agak sedikit lain. Teknologi fermentasinya agak maju beberapa

langkah ke belakang. Masih ada beberapa proses tambahan sebelum masuk ke fermentasi dan

distilasi. Sedangkan untuk pemurniannya menjadi etanol bahan bakar (Fuel Grade Ethanol) juga

sedang gencar dikembangkan. Aku lebih fokus di proses awalnya, yaitu menyiapkan lignoselulosa

agar bisa difermentasi menjadi etanol.

Bahan baku lignoselulosa sangat banyak. Untuk langkah awal ini aku fokus pada TKKS dan jerami.

Berikutnya kalau ada kesempatan adalah limbah kehutanan. Aku pilih bahan baku itu karena

jumlahnya sangat melimpah, murah, dan terkonsentrasi di satu tempat (khususnya TKKS). Jika mau

membuat pabrik bioetanol masalah bahan baku tidak begitu menjadi masalah.

Proses pertama adalah pretreatment bahan baku. Rasanya kalau tidak dipretreatment dulu TKKS

atau biomassa lignoselulosa yang lain sangat sulit untuk dihidrolisis. Lignin sangat kuat melindungi

selulosa. Sulit sekali melakukan hidrolisis selulosa tanpa memecah pelindung lignin ini. Banyak sekalimetode pretreatmen yang sudah dicoba orang, baik dengan cara fisika, kimia, bilogi, atau kombinasi

dari cara itu. Aku menggunakan caraku sendiri, kira-kira seperti gambar di bawah ini proses

pretreatment. Prosesnya tidak sama persis seperti yang digambar. Ada beberapa modifikasi dan

penyempurnaan untuk mendapatkan hasil pretreatment terbaik. Teknik ini sangat murah dan

mudah. Dapat dilakukan untuk skala berapapun. Aku yakin ini akan sangat ekonomis dan efisien.
http://isroi.com/2008/04/27/pabrik-bioetanol-selulosa/http://isroi.com/2008/04/27/pabrik-bioetanol-selulosa/http://isroi.com/2008/04/27/pabrik-bioetanol-selulosa/http://isroi.com/2008/04/27/pabrik-bioetanol-selulosa/#commentshttp://isroi.com/2008/04/27/pabrik-bioetanol-selulosa/#commentshttp://isroi.com/2008/04/27/pabrik-bioetanol-selulosa/#commentshttp://isroi.com/2008/04/27/pabrik-bioetanol-selulosa/#commentshttp://isroi.com/2008/04/27/pabrik-bioetanol-selulosa/


2/11

Proses berikutnya adalah hidrolisis. Hidrolisis secara umum dilakukan dengan dua cara: asam atau

enzim. Banyak varian diantara kedua metode ini. Apapun metodenya bentuk reaktor hidrolisis kira-

kira seperti alat di bawah ini.


3/11

Reaktor hidrolisis ukuran besar. Reaktor ini berputar pada saat bekerja untuk meningkatkan efisiensi

hidrolisis, perhatikan roda pengerakknya.

Aku temukan alat ini ketika sedang jalan-jalan di sebuah pabrik. Sambil jalan-jalan aku bertanya

tentang alat ini, untuk apa, dan bagaimana cara kerjanya. Kapasitas alat ini adalah 35 m3, bisa

bekerja dalam suhu tinggi hingga > 200 oC, tekanan 5-6 bar, tahan asam dan tahan basa. Ketika

sedang kerja alat ini berputar-putar sehingga menimbulkan efek pengadukan. Saat mendengar

penjelasannya tiba-tiba cling aureka aku menemukan alat yang aku cari. Rasanya alat ini cocok

sekali dengan kriteria proses yang sedang aku kerjakan. Dengan alat seperti ini proses hidrolisis

dalam skala besar bisa dilakukan. Yang harus aku lakukan adalah menemukan parameter proses

yang paling optimum dan ekonomis untuk hidrolisis TKKS atau biomassa lignoselulosa lain.

Hidrolisat dari reaktor hidrolisis akan ditampung di tangki penampung ini. Sedangkan sisa

lignoselulosa yang tidak terhidrolisis akan ditampung di tempat lain untuk dikeringkan dan dijadikan

bahan bakar boiler.


4/11

Dua tabung besar ini adalah penampung hidrolisat setelah dari reaktor hidrolisis.

Di tanki penampung ini hidrolisat akan didinginkan. Jika proses hidrolisis menggunakan asam, maka

di tangki ini juga dilakukan detoksifikasi dan netralisasi hingga hidrolisat bisa difermentasi. Dari

tangki penampung, hidrolisat akan dialirkan ke tangki fermentasi.


5/11

Fermentor untuk fermentasi etanol. Fermentor ini memiliki pengaduk di bagian bawahnya yang

berputar pelan untuk sirkulasi bahan di dalam fermentor.

Bentuk reaktor fermentasi (fermentor) kira-kira seperti tabung raksasa di gambar ini. Di sini proses

fermentasi dibuat optimum untuk menghasilkan etanol. Lama fermentasi kira-kira 23 hari. Dari

fermentor ini, selanjutnya ke bagian distilasi. Aku belum pernah melihat alat distilasi kapasitas besar,

tetapi aku pernah melihatnya di internet. Nah, untuk purifikasi nunggu hasil dari peneliti-peneliti

lain. Sebenarnya sudah ada dengan menggunakan zeolit sintetis, tapi kalau lihat harganya rasanya

belum ekonomis.

Tiap malam aku mimpi jalan-jalan mengawasi produksi bioetanol di pabrik.

Membayangkan Sebuah Pabrik Bioetanol dari TKKS

Posted onJuly 29, 2010|12 Comments

Setelah saya tulis dua posting sebelumnya (klik di sinidandi sini), aku jadi ingat tulisanku duatiga

tahun yang lalu, tentang pabrik bioetanol selulosa (klik di sini). Tiga tahun yang lalu pengetahuansaya tentang bioetanol masih sedikit sekali, baru belajar tentang bioetanol apalagi bioetanol

selulosa. Sebenarnya waktu itu sedang giat-giatnya belajar tentangbiopulping.Saya coba menulis

ulang tulisan itu, tentunya dengan sedikit perbaikan dan pengalaman baru yang aku dapatkan.

Bahan bakunya dari TKKS atau biomassa lignoselulosa yang berada di sekitar pabrik itu. Teknologinya

menggunakan biochemical platform (lihat di dokumennya DoE).

BAHAN BAKU
http://isroi.com/2010/07/29/membayangkan-sebuah-pabrik-bioetanol-dari-tkks/http://isroi.com/2010/07/29/membayangkan-sebuah-pabrik-bioetanol-dari-tkks/http://isroi.com/2010/07/29/membayangkan-sebuah-pabrik-bioetanol-dari-tkks/http://isroi.com/2010/07/29/membayangkan-sebuah-pabrik-bioetanol-dari-tkks/#commentshttp://isroi.com/2010/07/29/membayangkan-sebuah-pabrik-bioetanol-dari-tkks/#commentshttp://isroi.com/2010/07/29/membayangkan-sebuah-pabrik-bioetanol-dari-tkks/#commentshttp://isroi.wordpress.com/2010/07/27/menghitung-potensi-bioetanol-dari-tkks/http://isroi.wordpress.com/2010/07/27/menghitung-potensi-bioetanol-dari-tkks/http://isroi.wordpress.com/2010/07/27/menghitung-potensi-bioetanol-dari-tkks/http://isroi.wordpress.com/2010/07/27/bioetanol-dari-tkks-selangkah-lebih-maju-lagi/http://isroi.wordpress.com/2010/07/27/bioetanol-dari-tkks-selangkah-lebih-maju-lagi/http://isroi.wordpress.com/2010/07/27/bioetanol-dari-tkks-selangkah-lebih-maju-lagi/http://isroi.wordpress.com/2008/04/27/pabrik-bioetanol-selulosa/http://isroi.wordpress.com/2008/04/27/pabrik-bioetanol-selulosa/http://isroi.wordpress.com/2008/04/27/pabrik-bioetanol-selulosa/http://isroi.wordpress.com/tag/biopulping/http://isroi.wordpress.com/tag/biopulping/http://isroi.wordpress.com/tag/biopulping/http://isroi.wordpress.com/tag/biopulping/http://isroi.wordpress.com/2008/04/27/pabrik-bioetanol-selulosa/http://isroi.wordpress.com/2010/07/27/bioetanol-dari-tkks-selangkah-lebih-maju-lagi/http://isroi.wordpress.com/2010/07/27/menghitung-potensi-bioetanol-dari-tkks/http://isroi.com/2010/07/29/membayangkan-sebuah-pabrik-bioetanol-dari-tkks/#commentshttp://isroi.com/2010/07/29/membayangkan-sebuah-pabrik-bioetanol-dari-tkks/


6/11

Bahan baku utamanya adalah TKKS, jadi pabrik bioetanol dibuat di lokasi yang dekat dengan bahan

baku. Bisa juga mencakup kawasan tertentu. Karena harga TKKS cukup murah, rasanya dengan

radius 5001000 km, lokasi pabrik masih cukup layak. Bahan baku juga bisa ditambah dengan

limbah biomassa lignoselulosa lain, misalnya saja jerami atau limbah industri kayu. Volume

limbahnya lumayan besar juga.

Bahan baku ini dipretreatmen lebih dulu. Pretreatment dilakukan di lokasi bahan baku. Pretreatment

membuat TKKS lebih mudah untuk dihidrolisis. Setelah dipretreatment, TKKS dikeringkan dan diolah

lebih lanjut hingga siap masuk ke digester. Proses ini memberikan beberapa keuntungan: 1) TKKS

langsung bisa dipakai ke digester, 2) lebih mudah dihidrolisis, 3) volume lebih kecil, 4) yieldnya tinggi.

TKKS bahan baku, bisa diolah sampai di sini aja, atau diperhalus lagi seperti foto di bawah ini.


7/11

TKKS bahan baku bentuk serbuk

Jadi pabrik sawit bisa mengolah TKKS menjadi produk setengah jadi ini dan menjualnya ke pabrik

bioetanol. Investasi tidak besar tetapi keuntungannya besar, sebesar volume limbah TKKSnya. TKKSdikirim ke pabrik bioetanol.

HIDROLISIS

Di pabrik, TKKS langsung dimasukkan ke tangki digester atau tangki hidrolisis. Bentuknya seperti

gambar di bawah ini. Volumenya bisa disesuaikan, kurang lebih 10000 liter.
http://isroi.files.wordpress.com/2010/07/serbuk.jpghttp://isroi.files.wordpress.com/2010/07/serbuk.jpg


8/11

Tangki hidroliser kapasitas pabrik

Di dalam tangki ini, TKKS akan dihidrolisis menjadi gula. Kurang lebih 40-50% dari massa TKKS akan

diubah menjadi gula. Hasilnya adalah sirup gula TKKS.

Sirup TKKS

Sirup ini ditampung di tanki penampungan. Di sini sirup dinetralisasi dan diberi nutrisi agar bisa

difermentasi.
http://isroi.wordpress.com/2010/07/27/bioetanol-dari-tkks-selangkah-lebih-maju-lagi/http://isroi.wordpress.com/2010/07/27/bioetanol-dari-tkks-selangkah-lebih-maju-lagi/http://isroi.wordpress.com/2010/07/27/bioetanol-dari-tkks-selangkah-lebih-maju-lagi/


9/11

FERMENTASI

Sirup TKKS dialirkan ke fermentor-fermentor ukuran besar, diberi ragi, dan difermentasi. Lama

fermentasi kira-kira 72 jam. Setelah itu cairan fermentasi didistilasi untuk memurnikan bioetanol.

DISTILASI


10/11

Distilator

Cairan fermentasi dimasukkan ke distilator ukuran pabrik untuk mendapatkan bioetanol. Kadar

etanolnya bisa mencapai >90%.

Sampai di sini bioetanol sudah bisa dijual. Banyak industri yang membutuhkan bioetanol ini. Jikaakan digunakan sebagai bahan bakar, bioietanol perlu dimurnikan lagi hingga kadarnya 99%.


11/11

Pabrik Bioetanol Selulosa

Documents

Transcript of Pabrik Bioetanol Selulosa