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