400 likes | 1.11k Views
J urnal PEMANFAATAN 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 RAD H ITYA JATMIKO EKO LINDA LUVI AGINTA FRISKA LANNY ARIANI
E N D
JurnalPEMANFAATAN BIOMASSA LIGNOSELULOSA AMPAS TEBU UNTUK PRODUKSI BIOETANOL Teknik Bioenergi Dosen Pengampu: Dewi Maya Maharani. STP, M.Sc FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
AnggotaKelompok 7: • YOSUA • GILANG RADHITYA • JATMIKO EKO • LINDA LUVI • AGINTA FRISKA • LANNY ARIANI • KHANZA JASMINE
kARAKTERISTIK DANPOTENSI BIOMASSALIGNOSELULOSA FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
LatarBelakang BIOETANOL? LIGNOSELULOSA? WHY? TEKNIK BIOPROSES -- FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
SELULOSA TEKNIK BIOPROSES -- FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
Roadmap Sektor Energi Bioetanol (Sumber: Kementerian Negara Riset dan Teknologi, 2006) TEKNIK BIOPROSES -- FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
Pretreatment secarafisika : secaramekanikdanbutuhenergibesar. Contoh: penggilingan, pencacahan, penepungan,dll Pretreatment secarakimia: penambahansenyawaqkimia contoh: ozonolisis, hidrolisis, asam, hidrolisis alkali, delignifikasi oksidatif, dan proses organosolv, dll PerlakuanPendahuluan (Pretreatment)
3. Pretreatment secarafisikokimia: gabungan pretreatment fisikadengankimia Contoh: Steam explosion, CO2 explosion, dll 4. Pretreatment secarabiologi: menggunakanmikroorganismepenghasilenzim Contoh: Mikroorganismejamurpelapukputih (Pleurotusostreatus), Jamurpelapukcoklat, Jamurpelunak Dari semua treatment tersebut, saran kamimemilihpretreatmenbiologidan microwave.
Pretreatment biologi • Ramah lingkungan • Penggunaanenergi yang sangatrendah • Cukupefektifmendegradasi lignin Enzim Organismeataumikroorganisme Mendegradasi lignin Contoh: Jamurpelapuk Bakteri , dll Contoh: Enzimselulase Enzimperaksidase, dll
untuk mempercepat degradasi lignin dan meningkatkan nilai selulosa dan hemiselulosa. Denganmenurunnya lignin, makaprosespemecahanampastebumenjadiglukosamenjadilebihcepat. • 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
Fermentasi Pengertian 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 Reaksi C12H22O11 +H2O + invertase →2 C6H12O6 C6H12O6 + Zymase → 2C2H5OH + 2CO2 Faktor-faktor Jumlah sel khamir, spesies sel khamir, oksigen, derajat keasaman dan suhu Penghambat Etanol dan CO2
Pemurnian Batu Gamping Kimia Pemurnian Etanol Zeolit sintetis Fisika
Pemurnian Etanol dengan Batu Gamping Etanol Batu Gamping serbuk Ditumbuk Etanol Etanol 99% - lebih
Pemurnian Etanol dengan ZeolitSintetis Etanol Etanol 95% - lebih
HasilAkhir • 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 PeningkatanKualitasHasil • PRETREATMENT: • - Biologiuntukhasil yang ramahlingkungan • - Microwave untukhasil yang cepatdanefisien • SAKARIFIKASI: • - Proseshidrolisismenggunakanmetodeenzimatik