Presentasi Karbohidrat - Biologi Molekular 3 - Kelompok 1

7/24/2019 Presentasi Karbohidrat - Biologi Molekular 3 - Kelompok 1

1/36


2/36


3/36

Latar BelakangRumusan

Masalah &Tujuan

Kondisi Terkini

SolusiTerdahulu

Gagasan yangDiajukan

Pihak PihakTerkait

LangkahStrategis

Implementasi

Kesimpulan &Saran

Daftar Pustaka

Outline


4/36

Latar Belakang

Sumber : http://adecosolar.com/?page_id=421Sumber : Statistik Persampahan Indones

Negara Lingkungan Hidup, 20


5/36

Latar Belakang

Bioetanol sebagai sumber energi yang dapat diperbaharui Bioetanol merupakan alkohol hasil fermentasi, sebagian bes

karbohidrat / pati tanaman (jagung, tebu, dll).

Biomassa selulosa yang berasal dari sumber non-pangan (pohon dan kayu) dapat dibuat menjadi bioetanol.

Sumber biomassa selulosa non-pangan dapat diperoleh da

organik yang melimpah di Indonesia.


6/36

Rumusan masalah Bagaimana proses pengolahan sampah organik, khususnya yang be

dasar kayu, hingga menjadi bioetanol?

Bagaimana cara penggunaan bioetanol sebagai bahan bakar untuk

kendaraan?

TUJUANMengetahui metode pengolahan dan penerapan bahan bakar alternbioetanol yang berasal dari sampah organik (berbahan dasar kay

salah satu upaya mengatasi krisis bahan bakar fosil.


7/36

KONDISI KEKINIAN

Belum dikembangkan

di IndonesiaSumber : New Development of Industy in Indonesia, Asian Science

& Technology Seminar, 2007.


8/36

Supply and Demand Bahan Bakar FosSupply Meningkat

(global)

Perkembangan Bioetanol

Permintaan Menurun

(global)

M

Burs

Penurunan Harga Minyak Sebesar 0.8% atau 74 sen Menjadi 97.49$ dimana sebelumnya terjadi peningk

Indonesia masih menjadi negara importir migas karena supply-nya yang tidak mencukupi, target eks

dari 206 sumur) dan target pengeboran sumur pengembangan mencapai 33.4% (434 dari 1300 sumu

Indonesia 826.000 Barrel per hari > produksi nasional.

Salah satu sumber biomasa lignoselulosa non pangan di Indonesia yang tersedia melimpah adalah Ta

Sawit (TKKS) . Luas perkebunan Indonesia sekitar 8,4 juta hektar yang menghasilkan 21,3 juta ton m

potensi TKKS 20 juta ton keadaan basah atau 10 juta ton kering. Dengan kandungan selulosa yang cuku

persen, maka satu ton TKKS berpotensi menghasilkan etanol sebanyak 150 liter dan bila dikalikan 10 jut

sangat besar. Pilot Plant telah diresmikan oleh Menegristek , Gusti Muhammad Hatta di LIPI Serpo


9/36

SOLUSI

TERDAHUL


10/36

Dimethyl Ether (DME)

Definisi

Karakteristik

Sumber Energi Alternatif

Kendala


11/36

Electrical Energy (Mobil List

Definisi

Karakteristik

Prinsip Kerja

Kendala


12/36

Hidrogen Melimpah (75 % dari total massa unsur alam semesta)

Produksi hidrogen dapat dijadikan sebagai bahan bakar, bahan baku industri kimia, dan sumber energi listrik Fuel Cell.

Dapat diperoleh dari proses steam reforming dan elektrolisis.

Keuntungan :

1. Tidak menimbulkan polusi karena hasilnya hanya air dan energi.

2. Sumbernya sangat melimpah.

Kelemahan :

1. Biaya produksi, distribusi, dan konsumsi yang mahal.

2. Resiko ledakan yang rentan dalam penggunaannya.


13/36

Etanol Diproduksi dari minyak bumi dan gas alam.

Digunakan sebagai bahan tambahan pada bensin.

Kelebihan :

1. Memiliki angka oktan yang tinggi.

2. Pembakaran etanol lebih bersih sehingga mengurangi efek rumah kaca.

Kekurangan :

1. Etanol yang diproduksi dari minyak bumi masih mengandung 5% metanol,

menyebabkan kebutaan dan kematian.

2. Campuran etanol dan metanol tidak dapat dipisahkan dengan distilasi bia

membentuk campuran azeotropik.

3. Masih berasal dari minyak bumi dan gas alam yang persediaannya sema


14/36

Bioethanol first generati

Definisi

Tahap Pembuatan

Sumber Energi Alternatif

Kendala

BIOETANOL DARI SAMPAH KAY


15/36

GAGASAN

YANG

DIAJUKAN

BIOETANOL DARI SAMPAH KAY

SEBAGAI BAHAN BAKAR MES


16/36

Tahapan pembuatan bioetanol

dari sampah kayu :

Kandungan zat pada kayuKomponen Komposisi

Selulosa 40% -50%

Hemiselulosa 20%-30%

Lignin 25%-30%

Pretreatment Hidrolisis Fermentasi Distilasi


17/36

(Sumber : Bioprocessing of Lignocellulosic Material, Ladish, 2010)

(Sumber : ifp Energy Nouvelles)


18/36

Estimasi perhitungan

(Sumber : http://patentimages.storage.googleapis.com/WO2012143513A2/imgf000046_0001.pn


19/36

1. Pretreatment

Proses yang digunakan untuk mendegradasi struktur lignin dan strukt

dari selulosa

Komponen : basa (NaOH) dan H2O2

Fungsi lain menghilangkan asam asetil uronicdimana dapat menghamba

enzim pada fermentasi.

2 Hidrolisis


20/36

2. Hidrolisis

Pemecahan suatu struktur besar oleh air dengan bantuan enzim atau katalis asam.

Hidrolisis ada 3 macam :

Hidrolisis asam encer (H2SO4)

oTemperatur (200oC) tinggi

oWaktu reaksi cepat

o Konversi gula hanya 50%

oTerjadi degradasi gula (karamel) temperatur tinggi meracuni mikroba f

Hidrolisis asam pekat (H2SO4)

oTemperatur (100oC)

oWaktu reaksi sekitar 2-6 jam

o Konversi gula hingga 90%

o Dibutuhkan proses pencucian pH kembali pada pH sekitar 4-5

Hidrolisis enzimatik => enzim selulase


21/36

Hidrolisis enzimatik enzim selulase

Keuntungan :

Efisiensi reaksi tinggi (enzim bersifat selektif) produk sampingan dapat diminimalkan

Kondisi tekanan dan temperatur tidak tinggi

Tidak perlu peralatan khusus dalam reaksi enzimatik

Tahapan hidrolisis enzimatik dan tahapan fermentasi mungkin dilakukan secara bersamaan. Kekurangan :

Waktu yang dibutuhkan lama (72 jam)

Enzim selulosa merupakan enzim yang memutuskan ikatan glikosidik (1,4) pada selulosa, selode

turunan selulosa lainya. Enzim selulosa terdiri dari :

Endoglucanase= memecah selulosa menjadi rantai yang lebih pendek (oligosakarida)

Exoglucanase = mengubah satuan oligosakarida menjadi molekul-molekul disakarida. 3-glukosidase= memecah satuan disakarida menjadi dua molekul glukosa.

11221225106 )(2 OHnCOnHOHCn selulose

n

61262112212 2 OHnCOnHOHnC

Selubiosa

Selubiosa Glukosa

Selulosa

3 Fermentasi


22/36

3. FermentasiProses perubahan gula menjadi alkohol dan CO2 oleh mikroba

Bahan tambahan :

Zymomonas mobilis dapat mengubah glukosa menjadi etanol dengan kadar etan

dan yield etanol 92%

Proses

Faktor yang berpengaruh

Konsentrasi gula

pH larutan (optimum 4-7. Jika pH < 3 kecepatan fermentasi berkurang)

Nutrisi (menunjang pertumbuhan mikroba) urea ata NPK (nitrogen phosphorus

Suhu (optimum 30C)

Waktu fermentasi

4 Distilasi


23/36

4. Distilasi

Pemisahan yang didasarkan pada perbedaan titik didih.

Suhu yang digunakan untuk etanol (78oC) dan air (100oC) suhu 80oC

Kadar etanol masih berkisar 95 % atau masih mngandung air 5%.

5. Dehidrasi Proses penghilangan air (pada kandungan etanol-air)

Menggunakan kapur, garam anhidrat dan molecular sieve

molecular sieve adalah bahan yang memiliki pori-pori kecil dengan ukuran yang tepat da

digunakan sebagai absorben cairan dan gas . Contoh pada kasus penyerapan air silik


24/36


25/36


26/36

Bioetha

sebagai bbaka

Reaksi pembakaran :

C2H5OH + 3O2 2 CO

Sumber :

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c8/Common_ethanol_fuel

_mixtures.gif


27/36

KEPUTUSAN DIREKTUR JENDERAL MINYAK DAN GAS BUMI NOMOR: 23204 K/10/DJ

Bioethanol masih belum d

sebagai pengganti bahan

Mesin kendaraan m

mengalami korosi biletanol

Masih dikembangka

kendaraan untuk eta

bakar murni

Banyaknya kontrov

bahan pangan akan mpangan

Belum dikembangka

dari sampah kayu se

Sumber : Keputusan Direktur Jenderal Minyak dan Gas Bumi

No: 23204.K/10/DJM.S/2008. Direktorat Jenderal Minyak dan Gas Bumi, 2008


28/36

Sumber : Pemakaian Gasohol pada Bahan Bakar pada Kendaraan

Bermotor, Devanta Bayu Prasetyo dan Fajar Patriayudha, 2009

Sumber : New Development of Industy in Indo

Technology Seminar, 2007

GASOHOL


29/36

GASOHOL Anhydrous Ethanol

Oxygenate

E3

Menggantikan timb

butil eter

Extender

E3-15

Menggantikan BBM

dimodifikasi

Flexi-fuel

E0-85

Menggantikan BBM

yang khusus (SAA

Hydrous Ethanol

E100

Untuk mesin modifikasi

diaplikasikan di Brazil


30/36

Meningkatk


31/36

g

(meningkat

25%x

Bila diban

dengan ni

harganya le

Harga PERTHarga cam

25%x8500

Pembakara

Namun eta

campuran

panas, dan

Etanol sakarburator

Korosif, m

kotoran

Menghasilka

volum yan

bensinSumber : Pemanfaatan Bio-ethanol sebagai Bahan Bakar Kendaraan Berbahan Bakar

Premium, La Ode M. Abdul Wahid, 2007

Pihak-pihak terkait


32/36

Pihak pihak terkait

Argoindustri Perkebunan

Perhutanan

1. Industri produksi (sumber bahan baku bioetanol)

2. Industri pendukung (otomotif)

3. Industri konsumen (yang menggunakan bioetanolsebagai bahan bakar)

4. Masyarakat (sasaran pengguna utama)

5. Pemerintah ( membantu sosialisasi dan mendanai)

Langkah strategis Implementasi


33/36

Langkah strategis Implementasi

Bekerja sama dengan tokoh masyarakat untuk mengadakanseminar tentang manfaat dan kemudahan bioetanol sebagai baha

bakar secara langsung terhadap masyarakat.

Melakukan publikasi dengan cara memasang iklan di media massbaik cetak maupun elektronik.

Melakukan kerjasama pada industri produsen, pendukung dankonsumen.

Meminta bantuan ke pemerintah dalam pendanaan dan publikas

KESIMPULAN SARAN


34/36

KESIMPULAN

Sampah kayu dapat dikembangkan

menjadi bioetanol melalui beberapa

tahapan, antara lain :pre-treatment,hidrolisis, fermentasi, distilasi, dan

dehidrasi

Bioetanol dari sampah kayu dapat

digunakan sebagai bahan bakar mesindalam bentuk campuran dengan

bahan bakar fosil (gasohol)

SARAN

Untuk merancang pabrik et

berbahan dasar sampah ka

dibutuhkan pengetahuan dadata yang lebih spesifik.

Diperlukan kerja sama deng

terkait seperti industri oto

pemerintah, dan lain lain.

Pelaksanaan langkah strate

DAFTAR PUSTAKA


35/36

DAFTAR PUSTAKAAnonim. [online]. Tersedia pada : http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/29011/5/Chap

(diakses Selasa, 6 Mei 2014).

Supriyanto,Tri dan Wahyudi. Proses Produksi Etanol oleh Saccharomyces cerevisiae dengan OpKontinyu pada Kondisi Vakum. [online]. Tersedia pada : http://eprints.undip.ac.id/13471/1/ArtIlmiah.pdf. (diakses Selasa, 6 Mei 2014).

Lide, D. R., ed. (2000). CRC Handbook of Chemistry and Physics 81st edition. CRC press

Windholz, Martha (1976). The Merck index: an encyclopedia of chemicals and drugs(9th ed.). U.S.A: Merck

Anonim. Ethanol (compound summary). [online]. Tersedia pada : http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary.cgi?cid=702#itabs-3d . (diakses Selasa, 6 Mei 2014).
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/29011/5/Chapter%20I.pdfhttp://eprints.undip.ac.id/13471/1/Artikel_Ilmiah.pdfhttp://eprints.undip.ac.id/13471/1/Artikel_Ilmiah.pdfhttp://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=702http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=702http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=702http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=702http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=702http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=702http://eprints.undip.ac.id/13471/1/Artikel_Ilmiah.pdfhttp://eprints.undip.ac.id/13471/1/Artikel_Ilmiah.pdfhttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/29011/5/Chapter%20I.pdf


36/36

TERIMA KAS

Presentasi Karbohidrat - Biologi Molekular 3 - Kelompok 1

Documents

Transcript of Presentasi Karbohidrat - Biologi Molekular 3 - Kelompok 1