Upload
others
View
10
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
JurnalPEMANFAATAN BIOMASSA
LIGNOSELULOSA AMPAS TEBU UNTUK PRODUKSI BIOETANOL
Teknik Bioenergi
Dosen 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?
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 energibesar. 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 dengankimia
Contoh: Steam explosion, CO2 explosion, dll
4. Pretreatment secara biologi: menggunakan mikroorganisme penghasilenzim
Contoh: Mikroorganisme jamur pelapuk putih (Pleurotusostreatus ), Jamur pelapuk coklat, Jamur pelunak
Dari semua treatment tersebut, saran kami memilihpretreatmen biologi dan microwave.
Pretreatment biologi
Ramah lingkunganPenggunaan energi yang sangat rendahCukup efektif mendegradasi lignin
Organisme ataumikroorganisme
EnzimMendegradasi
lignin
Contoh: Jamur pelapukBakteri , dll
Contoh: Enzim selulaseEnzim peraksidase, dll
untuk mempercepat degradasi lignin dan meningkatkan nilai selulosa dan hemiselulosa. Denganmenurunnya lignin, maka proses pemecahan ampastebu 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 ENZIMATIS
Kelebihan
- 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 mahal
Mikroba- Trichoderma reesei- Trichoderma viride- Aspergilus niger
LARUTAN ASAM
Pencampuran asam
- H2 SO4
- HCl
- HNO3
LARUTAN ASAM
Kelebihan
-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 berupaglukosa, dalam proses sakarifikasi yang dilakukanserentak dengan fermentasi akan menghasilkan guladengan alur hidrolisis yang lebih cepat, enzim yangdipakai lebih sedikit, dan volume raktor yang lebihkecil. Namun suhu fermentasinya tidak seragam, danterdapat kesulitan untuk memisahkan sel khamir darisisa lignin yang dapat menurunkan produksi etanol.
•Pada proses fermentasi satu molekul glukosamenghasilkan dua molekul etanol dan dua karbondioksida. fermentasi ini dipengaruhi oleh jumlah selkhamir, oksigen, pH, dan suhu.
•Pemurninan dengan batu damping dinilai lebihefisien dan ekonomis dibandingkan menggunakanzeolit sintesis. Dari hasil pemurnian didapatkan etanoldengan persenan >95%
•Lignoselulosa yang digunakan adalah dari ampastebu. Dimana, untuk mendapatkan satu liter bioetanoldibutuhkan 5 kilogram ampas tebu. 5 kg ampas tebuharganya Rp 1000. Ini lebih baik daripadamenggunakan teter tebu. Dimana 1 liter bioetanolmembutuhkan 4 tetes tebu. Harga 4 kg teter tebuadalah Rp 4000. Maka bioetanol dari ampas tebumemberikan keuntungan lebih.
•Bioetanol yang dihasilkan dari lignoselulosa padahasil sampingan produk industri pertanian sangatefektif digunakan untuk memenuhi kebutuhan energi dimasyarakat. Namun, dalampengolahannya masihterdapat kendala. Untuk itu, ide-ide untukmeminimalisir dibutuhkan untuk meningkatkan kualitasbioetanol.
Ide Cara Peningkatan Kualitas Hasil
1.PRETREATMENT: - Biologi untuk hasil yang ramahlingkungan- Microwave untuk hasil yang cepat danefisien
2.SAKARIFIKASI:- Proses hidrolisis menggunakanmetode enzimatik
SEKIAN DAN TERIMA KASIH