BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.2. Saran
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
1. Dosis iradiasi gamma dapat meningkatkan proses biosolubilisasi batubara. Dosis yang terbaik dalam proses solubilisasi batubara jenis subbituminus oleh kapang Penicillium sp. adalah dosis 20 kGy pada hari ke-14 inkubasi.
2. Batubara cair hasil biosolubilisasi kapang Penicillium sp. dari batubara subbituminus Sumatera Selatan dapat digunakan sebagai energi alternatif dari minyak bumi. Hasil produk biosolubilisasi ini dihasilkan dengan baik pada hari ke-7 inkubasi yang setara dengan komponen minyak solar pada dosis 5 kGy, sedangkan yang setara dengan bensin pada dosis 10 kGy.
5.2. Saran
Pengamatan yang dilakukan dalam proses solubilisasi batubara oleh kapang Penicillium sp. dari batubara subbituminus sebaiknya pada kisaran waktu kurang dari 7 hari. Selain itu juga untuk pengukuran sisa subtrat batubara dan biomassa perlu di uji lagi guna untuk melihat keakuratan data, serta perlunya pengujian karakteristik enzim pada setiap perlakuan seperti analisis profil protein kapang untuk melihat enzim apa saja yang berperan dalam proses biosolubilisasi batubara.
60
DAFTAR PUSTAKA
Akhtar, M., R.A. Blanchette and T.K. Kirk. 1997. Fungal delignification and biomechanical pulping of wood. Advances in Biochemical Enginering Biotechnology. 57:138-144.
American Petroleum Institute. 2001. Properties of Fuels. http://www.Afdc.energy.gov.pdf, 5 Mei 2010, pk 13.00 WIB.
BATAN. 1995. Kelompok Iradiasi. http://www.batan.go.id, 5 Maret 2010, pk 16.00WIB.
Beyond Petroleum. 2006. Statistic Data of Energy Source. http://www.bni.co.id,10 Februati 2010, pk. 15.00 WIB.
Breeuwer, P. 1996. Assesment of Viability of Microorganism Employing Fluorescene Techniques. Wageningen.
Calvin, F. 2007. Cadangan Batubara Indonesia Terbukti Mencapai 5,3 Miliar Ton. http://www.antara.co.id,10 Februari 2010, pk. 15.00 WIB.
Catcheside, D.E.A and J.P. Ralph.1994. Decolourisation and Depolymerisation of Solubilised Low Rank Coal by The White-rot Basidiomycete Phanerochaete chrysosporium. Appl Microbial Biotechnol. 42: 536-542.
Cohen, S.M., B.W. Wilson and R.M. Bean. 1990. Enzymatic solubilization of coal. In: Wise, L. D (editor). Bioprocessing and Biotreatment of Coal. Marcel Dekker Inc. New York.
Crawford, D.L., and R.K. Gupta 1990. Characterization of Extracellular Bacterial Enzymes Which Depolymerize & Soluble Lignite Coal polimer. Appl Biochem Biotechnol. 24: 899–911.
Darussalam, M. 1996. Radiasi dan Radioisotop. Penerbit Tarsito. Bandung. Departement of Geosciences. 2009. Sedimentary Rocks and Associated Minerals.
http://www.uwm.edu, 21 Maret 2010, pk.13.00WIB.
Faison, B.D., C.D. Scott and B.H. Davidson. 1989. Biosolubilization of Coal In Aqueous and Non-Aqueous Media. Abstract Paper American Chemical Society
85:196.
61 Farland, R. 2008. Sub-bituminous Coal. http://www.rzfarland.com, 21 Maret 2010,
pk.13.30 WIB.
Firmansyah, F. 2010. Batubara Kecil Itu Emas. TEMPO 10: 1-7.
Gandjar, I., W. Sjamsuridzal dan A. Oetari. 2006. Mikologi. Yayasan Obor Indonesia. Jakarta.
Hall, E.J. 1994. Radiobiology of Radiobiologist. Lipicontt Williams and Walkin. Philadelphia.
Hammel, KE., K.A.Jensen, M.D.Mozuch, L.L.Landucci, M.Tien, and E.A.Pease. 1993. Ligninolysis by A Purified Lignin Peroxidase. J Biol Chem. 268: 12274-12281.
Haris, A. 2009. Ganesa Batubara. www. http:// Batubara.com, 9 Februari 2010, pk.14.00 WIB.
Hatakka, A. 2001. Biodegradation of lignin. Biopolymers. 1: 129-180.
Hermanto, S. 2008. Mengenal Lebih Jauh Teknik Analisa Kromatografi dan Spektrofotometri. Pusat Laboratorium Terpadu UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Jakarta.
Hidayat, N., M.C. Padaga dan S. Suhartini. 2006. Mikrobiologi Industri. Penerbit Andi. Yogyakarta.
Indahwati, E. 2009. Degradasi Batubara Subbituminus Asal Kalimantan Timur Menggunakan Fungi Aspergillus sp. dan Penicillium sp. Skripsi Sarjana Biologi. UIN Syahid. Jakarta.
Indonesian Coal Mining Association. 1998. Cadangan Batubara. http://www.dtwh2.esdm.go.id, 11 Maret 2010, pk 17.00 WIB.
Kentucky Geological Survey. 2006. How Is Coal Formed?
http://www.uky.edu/KGS/coal/ coalform.htm, 10 Maret 2010, pk. 19.00 WIB. Kuraesin, T., I. Sugoro, M.R.Pikoli, S. Hermanto dan P.Aditiawati. 2009. Isolasi dan
Seleksi Fungi Pelaku Solubilisasi Batubara Subbituminus. Jurnal Biologi Lingkungan3(2): 75-87.
Laborda, F., I.F. Monistrol, N. Luna and M. Fernandez. 1999. Processes of liquefaction or solubilization of Spanish coal by microorganism. Apply Microbiol Biotechnol. 57:49-56.
62 Liu, R.Q., N.L. Johson, G.C.Magruder, M.D.Ackerson, J.L.Vega, E.C.Clausen, and J.L. Gaddy. 1990. Serial Biological Conversion of Coal Into Liquid Fuels. Biotechnol. Bioeng. 40: 1107–1114.
Lynd, L.R., P.J. Weimer., W.H. Van Zyl and I.S. Pretorius. 2002. Microbial cellulose utilization : Fundamentals and Biotechnology. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 66 (3): 506-577.
Mustikasari, N.S. 2009. Pengaruh Jumlah Inokulum Phanerochaete chrysosporium dan Konsentrasi Batubara Pada Pencairan (Solubilisasi Batubara). Skripsi Sarjana Mikrobiologi. ITB. Bandung.
Myles, L. 2008. COAL – The Other Black Gold. http://www.larrymylesreports.com, 21 Maret 2010, pk.13.00 WIB.
Natural Resources Defense Council, Climate Fact. 2007. Why liquid coal is not aviable option to move Amerika beyond oil?. http://www.nrdc.org, 5 Februari 2010, pk. 16.00 WIB.
Pelczar, M.J. dan E.C.S. Chan. 2005. Dasar-dasar Mikrobiologi. UI-Press. Jakarta. Pohan, A. 2009. Kapang Penicillium sp. www. arthur@fk. Unair.ac.id, 10 Januari
2010, pk. 15.00 WIB.
Rahayu,L.F., M. R. Pikoli dan I. Sugoro. 2009. Pengaruh Tapioka Hasil Iradiasi Sinar Gamma Terhadap Pertumbuhan Khamir. Jurnal Radiasi 1:1-7.
Ralph, J.P. 1997. Catabolism of Brown Coal Macromolecules by The White Roi Fungus Phanerochaete chrysosporium and Other White-rot Fungi. Fuel Process Technol.52:79-93.
Scott, C. 1986. Biological Coal Conversion. Biotechnol. Prog. 2:131-139.
Scott, C.D. and S.N. Lewis. 1990. Solubilization of coal by microbial action. In : Wise, L. D (editor). Bioprocessing and Biotreatment of Coal. Marcel Dekker Inc. New York.
Sebayang, P., K.A.Z. Thosin, dan A.P. Tetuko. 2008. Pengaruh Aditif Lempung Terhadap Sifat Mekanik dan Nilai Kalor dalam Pembuatan Briket Batubara. www. Lemlit.unila.ac.id, 8 Maret 2010, pk.16.00 WIB.
Selvi, V.A, R. Banerjee, and L.C.Ram. 2006. Optimization process for biodepolimerization of lower rank Indian coals with reference to carbon and nitrogen sources. Biosciences Biotecnology Research Asia3(1a):51-55.
63 Selvi, V.A. and R. Banerjee. 2007. Coal Biotechnlogy : Bio-conversion of Different Rank Indian Coal for The Extraction of Liquid Fuel and Fertilizer 25:1713–
1720.
Silva, M.E., C.J.Vengadajellum, H.A.Janjua, S.T. L. Harrison, S.G.Burton, and D.A.Cowan. 2007. Degradation of low rank coal by Trichoderma atroviride. Jurnal Ind Microbiol Biotechnol . 34:625–631
Speight, J.G. 1994. The Chemistry and Technology of Coal, 2nd edition, Revised and Expanded. Marcel Dekker Inc. New York.
Tekmira. 2005. Teknologi Mineral dan Batubara. www.tekmira.esdm.go.id, 5 Maret 2010, pk.15.00 WIB.
Ward, B. 1985. Isolation and application of coal-solubilizing microorganism. In: Wise, L.D (editor). Bioprocessing and Biotreatment of Coal. Marcel Dekker Inc. New York.
Zabel, R.A. and J.J. Morrell. 1992. Microbiology: Decay and Its Prevention. Academic Press. Inc.
64
LAMPIRAN
Lampiran 1. Komposisi Medium
Medium Potato Dextrose Agar (PDA)
Bahan Jumlah PDA Akuades Agar bakto 2,92 g 75 ml 1% b/v
Medium Minimal Salt (MMS)
Bahan Jumlah MgSO4.7H2O ZnSO4.7H2O K2HPO4 FeSO4 NH4(SO4) Akuades 0,039 g 0,000225 g 0,375 g 0,000375 g 0,075 g 75 ml
Medium Minimal Salt Sucrose (MMSS)
Bahan Jumlah MgSO4.7H2O ZnSO4.7H2O KH2PO4 FeSO4 NH4(SO4) Akuades Sukrosa 0,312 g 0,0018 g 3 g 0,003 g 0,6 g 600 ml 1% b/v
65
Lampiran 2. Skema Penelitian
Batubara Subbituminus Isolat kapang Penicillium sp.
Iradiasi Gamma Peremajaan
0 kGy 5 kGy 10kGy 20 kGy Inokulum Spora
Inkubasi suhu ruang, shacking incubator 120 rpm
0 hari 7 hari 14 hari 21 hari 28 hari
Parameter
pH Solubilisasi Kolonisasi Karakterisasi senyawa Analisis aktivitas hasil biosolubilisasi enzim (FDA) GC-MS 250 nm 450 nm
66
Lampiran 3. Uji Biosolubilisasi Batubara
No Dosis Iradiasi (kGy) Hari ke- pH Nilai Absorbansi Solubilisasi Nilai Absorbansi Aktivitas Enzim 250 nm 450 nm 1 0 0 3,58 0,222 0,032 0,00 7 2,65 1,753 0,044 0,009 14 2,79 1,261 0,097 0,041 21 2,88 1,067 0,053 0,023 28 2,88 1,03 0,045 0,03 2 5 0 3,57 0,224 0 0,00 7 2,65 1,688 0,052 0,009 14 2,82 1,008 0,094 0,021 21 2,91 1,054 0,08 0,045 28 2,92 0,856 0,044 0,029 3 10 0 3,55 0,244 0,007 0,00 7 2,67 1,901 0,064 0,028 14 2,84 1,334 0,082 0,036 21 2,90 1,677 0,081 0,028 28 2,95 1,023 0,085 0,045 4 20 0 3,80 0,21 0,011 0,00 7 2,70 2,225 0,071 0,011 14 2,88 2,744 0,048 0,068 21 3,01 2,042 0,066 0,027 28 2,91 1,097 0,095 0,032
67
Lampiran 4. Uji Statistik Anova
ANOVA
Parameter Sumber Keragaman Jumlah kuadrat Derajat bebas Kuadrat tengah F Signifikansi pH pH 0,032 3 0,011 0,077 0,972 Galat 2,196 16 0,137 jumlah 2,227 19 250 nm Solubilisasi 250 nm 1,239 3 0,413 0,658 0,590 Galat 10,040 16 0,628 jumlah 11,279 19 450 nm Solubilisasi 450 nm 0,000 3 0,000 0,105 0,956 Galat 0,016 16 0,001 jumlah 0,016 19 aktifitas enzim AbsorbansiAktivitas Enzim
0,000 3 0,000 0,432 0,733
Galat 0,004 16 0,000
jumlah 0,004 19 Uji Anova dengan hipotesis :
H0 : Tidak ada perbedaan antara rata-rata nilai parameter yang diuji pada tiap dosis iradiasi.
H1 : Ada perbedaan antara rata-rata nilai pada parameter yang diuji pada tiap dosis iradiasi.
68
Lampiran 5. Hasil Pengamatan Biosolubilisasi Batubara
Gambar 1. Contoh Hasil Solubilisasi Batubara Oleh Kapang Penicillium sp.
Kiri: dosis 0 kGy; Kanan: dosis 20 kGy. Tanda panah kuning menunjukkan hifa kapang menempel dan menutupi seluruh partikel batubara dan terlihat jelas perbedaan warna hasil solubilisasi antar dosis. Pada dosis 20 kGy warna medium menjadi lebih keruh dibandingkan yang tidak diiradiasi (kontrol)
Gambar 2. Solubilisasi Batubara Oleh Kapang Penicillium sp. Kiri: dosis 0 kGy; Kanan: dosis 20 kGy. Tanda panah kuning menunjukkan hifa kapang menempel dan menutupi seluruh partikel batubara, terlihat jelas pada dosis 20 kGy dimana batubara menggumpal karena diselimuti oleh hifa kapang dan terjadinya interaksi antara partikel batubara dan hifa kapang
69 Gambar 3. Hasil Biosolubilisasi Batubara Pada 14 Hari
inkubasi.
Kiri: dosis 0 kGy; Kanan: dosis 20 kGy. Tanda panah menunjukkan batubara yang terlarut dalam medium yang di degradasi oleh kapang Penicillium sp. sehingga warna berubah menjadi lebih keruh dan pada dosis 20 kGy lebih banyak batubara yang terlarut daripada yang tidak diiradiasi (kontrol).
Gambar 4. Hasil Analisis Aktivitas Enzim Dengan Menggunakan FDA (Fluorescen Diacetat) Pada dosis 20 kGy. Kiri: Sebelum bereaksi; Kanan: Terjadi reaksi. Tanda panah menunjukkan reaksi yang terjadi. Pada dosis 20 kGy cepat mengalami reaksi dibandingkan dengan dosis yang lainnya, ditandai dengan berubahnya warna menjadi warna kuning.
70 Gambar 5. Biomassa Hasil Biosolubilisasi Batubara Oleh
Kapang Penicillium sp. Sebelum di Oven A: dosis 5 kGy Hari ke-28;
B: kontrol Hari ke-28; C: dosis 20 kGy Hari ke-28; D: dosis 10 kGy hari ke-28.
Tanda panah menunjukkan hifa yang menggumpal (berinteraksi denga batubara)
A B
71 Dosis
Inkubasi
0 kGy 5 kGy 10 kGy 20 kGy
Hari ke-0
Hari ke-7
Hari ke-14
Hari ke-21
Hari ke-28
Gambar 6. Hasil pengamatan kolonisasi yang menunjukkan adanya interaksi antara batubara dengan kapang Penicillium sp. dalam periode inkubasi dan dosis iradiasi. Keterangan: Tanda panah hijau menunjukkan batubara yang terjebak dan panah kuning menunjukkan bagian jamur yang menyelimuti batubara.
72 Gambar 7. Hasil GC-MS Kontrol 0 kGy
7. 2,4-Dimetilheptana (C9H20) 6. n-Tetradekana (C14H30)
8. 4-Metiloktana (C9H20) 7. Dodekana,1,1-difloro (C12H24F2) 9. n-dodekana (C12H26) 8. n-Pentadekana (C15H32) 10. 2,4-dimetildekana (C12H26)
11. n-Oktana (C8H18)
Gambar 8. Hasil GC-MS Solubilisasi 0 kGy H-7
1.2,3-Dimetilheksana (C8H18) 11. 1-Tridekana (C13H26) 23. Dokosana (C22H46) 2.2,3,5-Trimetilheksana (C9H20) 12. 1-Tridekanol (C13H28) 24. 2,6,10,14-
3.2,4-Dimetilheptana (C9H20) 13. I-Iodononena (C9H19I) tetrametilheptadekana (C21H32)
4.2,4-Dimetil-1-heptena (C9H18) 14. 4,7 Dimetilundekana (C13H28) 5. 4-Metiloktana (C9H20) 15. 2,8 dimetilundekana (C13H28) 6.2,5,5-Trimetilheptana (C10H22) 17. n-Tetradekana (C14H30) 7.Oktana, 3,3-dimetil (C10H22) 18. n-Pentadekana (C15H32) 8.3,7-dimetildekana (C12H26) 19. n-Heksadekana (C16H34
9.3,7 Dimetilundekana (C13H28) 20. n-Nonadekana (C19H40) 10.4,7 Dimetilundekana (C13H28) 21. Eikosana (C20H42)
73 Gambar 9. Hasil GC-MS Kontrol 5 kGy
1. 2,4-Dimetilheptana (C9H20) 7. 2,3,3-Trimetilpentana (C8H18) 2. 2,4-Dimetil-1-heptena (C9H18) 8. 4,7 Dimetilundekana (C13H28) 3. 4-Metiloktana (C9H20) 9. 6-Etil-2-metiloktana (C11H24) 4. 3,3-Dimetilheksana (C8H18) 10. I-Iododekana (C10H21I) 5. n-Oktana (C8H18) 11. n-Pentadekana (C15H32) 6. 2,3,4-Trimetilheksana (C9H20) 12. n-Nonena (C9H20)
Gambar 10. Hasil-GC-MS Solubilisasi 5 kGy H-7
1. 2,4-Dimetilheptana (C9H20) 6. n-Tetradekana (C14H30) 2. 4-Metiloktana (C9H20) 7. Heksadekana (C16H34) 3. dodekana (C12H26) 8. Nonadekana (C19H40) 4. 3,7 Dimetilundekana (C13H28)
74 Gambar 11. Hasil GC-MS Kontrol 10 kGy
1. 2,4-Dimetilheptana (C9H20) 8. n-Heptana (C7H16) 2. 2,4-Dimetil-1-heptena (C9H18) 9. 4,7 Dimetilundekana (C13H28) 3. 4-Metiloktana (C9H20) 10. I-Iodononena (C9H19I) 4. 3,3-Dimetilheksana (C8H18) 11. Pentadekana (C15H32) 5. n-Oktana (C8H18) 12. 6-Etil-2-metiloktana (C11H24) 6. 2,4,6-Trimetil-1-nonana (C12H24) 13. 3,7-dimetildekana (C12H26) 7. 2,3,4-Trimetilheksana (C9H20) 14. Dokosana (C22H46)
Gambar 12. Hasil GC-MS Solubilisasi 10 kGy H-7
1. 2,4-Dimetilheptana (C9H20) 9. n-Tetradekana (C14H30) 4. n-Oktana (C8H18) 11. n- Heksadekana (C16H34) 5. 2,2,5-Trimetil-3,4-Heksanadiona (C9H20) 12. n-Nonadekana (C19H40) 6. 2,4-dimetildekana (C12H26)
75 Gambar 13. Hasil GC-MS Kontrol 20 kGy
1. n-Oktana (C8H18) 7. 4-Metil-1-undekana (C12H24) 2. 2,4-Dimetil-1-heptena (C9H18) 8. I-Iododekana (C10H21I) 3. n-dodekana (C12H26) 4. Isododekana (C12H26) 5. 2,8 dimetilundekana (C13H28) 6. 3,7-dimetildekana (C12H26)
Gambar 14. Hasil GC-MS Solubilisasi 20 kGy H-14
1. 2,4-Dimetilheptana (C9H20) 7. 2,8 dimetilundekana (C13H28) 2. 2,4-Dimetil-1-heptena (C9H18) 8. n-Tetradekana (C14H30) 3. 4-Metiloktana (C9H20) 9. n-Heksadekana (C16H34) 4. n-Nonena (C9H20) 10. n-Nonadekana (C19H40) 5. 2,4-dimetildekana (C12H26) 11. n-Dokosana (C22H46) 6. 4,7 Dimetilundekana (C13H28)
76 Senyawa Hasil Biosolubilisasi Batubara Oleh Kapang Penicillium sp. Yang
Setara Dengan Komponen Minyak Solar
No Nama Senyawa % area/ 5 µl Perlakuan (Solubilisasi) 0 kGy H-7 5 kGy H-7 10 kGy H-7 20 kGy H-14 1 I-Iododekana (C10H21) 2 2,5,5-Trimetilheptana (C10H22) 1,08 3 Oktana, 3,3-dimetil (C10H22) 1,25 4 6-Etil-2-metiloktana (C11H24) 5 Dodekana,1,1-difloro (C12H24) 6 n-dodekana (C12H26) 30,82 7 Isododekana (C12H26) 8 2,4,6-Trimetil-1-nonana(C12H24) 9 4-Metil-1-undekana (C12H24) 10 2,4-dimetildekana (C12H26) 10,64 6,13 11 3,7-dimetildekana (C12H26) 1,22 12 1-Tridekana (C13H26) 1,67 13 2,8 dimetilundekana (C13H28) 3,34 2,75 14 3,7 dimetilundekana (C13H28) 23,18 6,71 15 4,7 dimetilundekana (C13H28) 9,39 10,53 9,65 Total % area 41,77 48,05 10,64 18,52
Gambar 15. Hasil GC-MS Solar
1. N-Dekana (C10H22) 2. Trans-Decahidronapthalen 3. Undekana (C11H24) 4. N-Dodekana (C12H26) 5. Trigekana (C13H28)
77 Senyawa Hasil Biosolubilisasi Batubara Oleh Kapang Penicillium sp. Yang Setara
Dengan Komponen Bensin
No Nama Senyawa % area/ 5µl Perlakuan (Solubilisasi) 0 kGy H-7 5 kGy H-7 10 kGy H-7 20 kGy H-14 1 n-Heptana (C7H16) 2 n-Oktana (C8H18) 35,47 3 2,3-Dimetilheksana (C8H18) 1,23 4 2,3,3-Trimetilpentana (C8H18) 5 3,3-Dimetilheksana (C8H18) 6 2,4-Dimetil-1-heptena (C9H18) 5,29 4,08 7 I-Iodononena (C9H19) 1,22 8 2,3,4-Trimetilheksana (C9H20) 9 2,3,5-Trimetilheksana (C9H20) 1,69 10 2,2,5-Trimetil-3,4-Heksanadiona (C9H20) 7,38 11 2,4-Dimetilheptana (C9H20) 18,10 22,79 19,75 19,90 12 4-Metiloktana (C9H20) 4,73 4,41 3,88 13 n-Nonena (C9H20) 27,26 14 I-Iododekana (C10H21) 15 2,5,5-Trimetilheptana (C10H22) 1,08 16 Oktana, 3,3-dimetil (C10H22) 1,25 17 6-Etil-2-metiloktana (C11H24) 18 Dodekana,1,1-difloro (C12H24) 19 n-dodekana (C12H26) 30,82 20 Isododekana (C12H26) 21 2,4,6-Trimetil-1-nonana (C12H24) 22 4-Metil-1-undekana (C12H24) 23 2,4-dimetildekana (C12H26) 10,64 6,13 24 3,7-dimetildekana (C12H26) 1,22 Total % area 36,36 58,02 73,24 61,24