i
PROPOSAL
PROGRAM PENELITIAN LABORATORIUM
DANA ITS TAHUN 2020
Pemanfaatan Limbah Kulit Kakao Dengan Pretreatment NaOH Menjadi
Biohidrogen Sebagai Energi Terbarukan
Tim Peneliti
Ketua : Hikmatun Ni’mah, S.T., M.Sc., Ph.D. (Teknik Kimia/FTIRS/ITS) Anggota 1 : Prof. Dr. Ir. Achmad Roesyadi., DEA (Teknik Kimia/FTIRS/ITS
DIREKTORAT PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA 2020
i
DAFTAR ISI
Hal.
Halaman Sampul i
Daftar Isi Ii
Daftar Tabel iii
Daftar Gambar iv
BAB I Ringkasan 1
BAB II Latar Belakang 2.1. Latar Belakang 2.2. Perumusan Masalah
2.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian 2.4. Relevansi 2 2 4 5 5 BAB 3 Tinjauan Pustaka
3.1. Limbah Kulit Kakao 3.2. Pretreatment NaOH 3.3. Biohidrogen
3.4. Peneliti Terdahulu 3.5. Peta Rencana Penelitian
6 6 7 8 9 10 BAB 4 Metode Penelitian
4.1. Bahan dan Peralatan Penelitian 4.2. Prosedur Penelitian
4.3. Variabel Penelitian 4.4. Luaran yang Dicapai 4.5. Pembagian Tugas 11 11 11 13 14 15 BAB 5 Jadwal 16 BAB 6 BAB 7 Daftar Pustaka Lampiran
Biodata Tim Peneliti
17 19 19
ii
DAFTAR TABEL
Tabel Hal.
3.1 Data Produksi, Luas Area, dan Produktivitas Kakao di Indonesia
6 4.1
5.1
Organisasi Tim Peneliti Jadwal Penelitian
15 28
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Hal.
1
BAB I
RINGKASAN
Menipisnya sumber daya energi dikarenakan meningkatnya penggunaan bahan bakar dari tahun ke tahun, sehingga diperlukan upaya untuk mencari energi alternatif yang ramah lingkungan. Pemanfaatan energi baru terbarukan di Indonesia sekarang ini hanya hadir dalam bentuk substitusi (4%), belum dapat mengganti seutuhnya pemanfaatan energi fosil. Ketergantungan terhadap sumber energi fosil dapat menjadi masalah besar karena ketersediannya terus berkurang dan sifatnya yang tidak dapat diperbaharui. Pengembangan produksi gas hidrogen secara anaerobik dengan bahan baku limbah perkebunan yang potensial di Indonesia dapat menjadi altefnatif solusi. Kulit buah kakao merupakan hasil perkebunan terbesar di Indonesia yang sangat berpotensi besar untuk dikonversi menjadi biohidrogen. Pemanfaatan kulit buah kakao sebagai biohidrogen masih terkendala karena terdapat lignin yang sulit didegradasi oleh mikroorganisme yang bertindak sebagai faktor anti nutrisi dan inhibitor yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri selama proses fermentasi biohidrogen, sehingga kadar senyawa tersebut harus dihilangkan atau dikurangi untuk memperoleh hasil biohidrogen yang lebih optimal.
Pada penelitian ini telah dilakukan pretreatment dengan menggunakan NaOH 2% dan kombinasi NaOH dan dilanjutkan dengan menggunakan H2O2. Hasil
konsentrasi gas hidrogen yang dihasilkan pada kulit kakao dengan pretreatment akan dibandingkan dengan kulit kakao yang tanpa pretreatment. Komponen selulosa, hemiselulosa, dan protein merupakan sumber penghasil biohidrogem. Sedangkan komponen lignin dan pektin dapat mengganggu dalam proses pembentukan biohidrogen. Hasil pretreatment akan dilakukan analisa lignin dengan metode TAPPI, analisa Polisakarida dan Selulosa dengan metode Ioelovich, analisa Index kristalin (crystallinity index (CrI)) dengan metode X-ray diffraction (XRD), dan analisa kandungan pektin dengan metode Vriesmann.
Setelah tahap pretreatment akan dilanjutkan ketahap fermentasi anaerob menggunakan reaktor batch secara anaerobic menggunakan mikroorganisme Enterobacter Aerogenes. Hasil fermentasi akan dianalisa Total Solid (TS) dan Volatile Solid (VS) dengan metode APHA untuk sampel sebelum dan sesudah fermentasi. Analisa konsentrasi gas biohidrogen digunakan Gas Chromatography (GC). Hasil dari fermentasi anaerob ini diperoleh perbandingan pengaruh variabel pretreatment NaOH saja, kombinasi NaOH-H2O2 yang akan menghasilkan perbedaan terhadap hasil volume
gas hydrogen, yield, dan produktivitas (ml gas H2/g VS. hari). Kegiatan penelitian ini
direncanakan akan berjalan selama 1 (satu) tahun, diharapkan dapat diperoleh luaran publikasi di Jurnal IJTECH (terindeks Scopus Q2) dan luaran seminar internasional di Sustainable Technologies for Bioresource Utilization di UGM September 2020, serta penelitian ini diharapkan sebagai dasar untuk menghasilkan proses hilirisasi yang berada pada level TKT 3.
2
BAB II
LATAR BELAKANG
2.1. Latar Belakang
Pemakaian energi dari data Departemen Energi dan Sumberdaya Mineral (ESDM) 2006 saat ini lebih dari 90% menggunakan energi fosil, yaitu minyak bumi 51,66%, gas bumi 28,57%, dan batu bara 15,34% dari total konsumsi energi nasional. Tingginya penggunaan minyak bumi dan gas alam sebagai sumber energi berdampak pada menipisnya cadangan fosil tersebut. Konsumsi energi di Indonesia mengalami peningkatan dari 79 juta Tonnes Oil Equivalent (TOE) menjadi 134 juta TOE pada 2003-2013 atau tumbuh rata-rata sebesar 5,5% per tahun (Outlook Energi Indonesia 2014). Dikarenakan Indonesia mengalami defisit atau ketidakseimbangan antara kebutuhan dan produksi energi, maka diperlukannya penambahan energi.
Salah satu upaya untuk meningkatkan ketahanan energi nasional adalah dengan digunakannya energi alternatif dari sumber daya terbarukan. Salah satu yang berpotensi adalah biohidrogen karena bersih, konsumsi energi minimal, lebih ramah lingkungan, dan tidak memiliki ikatan dengan karbon sehingga tidak akan menghasilkan emisi gas buang yang dapat mencemari lingkungan (M.Y Azwar et al., 2014; Nendyo dan Bambang, 2014). Selain itu, pembakaran hidrogen pada automobile 50% lebih efisien dari bensin dan efisiensi konversi hidrogen saat pembakaran sebesar 55-60% dibandingkan gas metana yang hanya 33% (Reith JH dkk, 2003; Van Groenestijn dkk, 2002).
Proses yang umum digunakan untuk mendapat biohidrogen dari biomassa adalah dengan fermentasi gelap. Proses tersebut memiliki beberapa keunggulan diantaranya adalah biaya operasional yang lebih murah, memiliki fleksibilitas substrat yang tinggi, penggunaan jenis bakteri yang luas, dapat dilakukan di reaktor sederhana serta memiliki laju produksi biohidrogen yang tinggi (Nissilä dkk, 2014). Salah satu bakteri yang dikembangkan untuk produksi biohidrogen adalah E. aerogenes yang dapat memfermentasi laktosa dengan produk akhir berupa asam-asam organik (Yokoi et al., 1997). Jenis sistem fermentasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah sistem diskontinyu (Batch) dimana pemberian medium, nutrisi dan bakteri dilakukan hanya di awal fermentasi (Mohd Zain et al., 2018).
3
Produksi biohidrogen dapat dilakukan dengan memanfaatkan biomassa yang mengandung selulosa dan hemiselulosa cukup tinggi (Zhang et al., 2017). Biomassa yang berpotensi digunakan adalah ampas tebu, jerami, kulit kakao dan kulit kacang dimana kulit kakao memiliki kandungan selulosa dan hemiselulosa paling tinggi di antara tiga biomassa lainnya (Jahirul et al., 2012). Kulit kakao mengandung selulosa 35,4%, hemiselulosa 37% dan lignin 14,7% (Daud dkk., 2013). Selain itu keberadaan limbah kulit kakao juga sangat melimpah di Indonesia yaitu 492.613 ton pada 2016 (Direktorat Jenderal Perkebunan, 2016; Cruz dkk., 2012). Limbah kulit kakao juga belum dimanfaatkan secara maksimal, hanya digunakan sebagai pakan ternak sedangkan sisanya dibuang karena belum mendapat perhatian khusus dari masyarakat (Sucihati dkk, 2014). Tingginya kandungan lignin pada kulit kakao dapat menghambat proses hidrolisa dan fermentasi, oleh karena itu diperlukan pretreatment untuk mengurangi senyawa lignin agar diperoleh hasil yang optimal.
Pretreatment dapat dilakukan dengan cara fisika, kimia, dan biologi. Pretreatment secara fisika bertujuan mengurangi ukuran partikel bahan baku untuk meningkatkan aksesibilitas enzim ke bahan lignoselulosa, keunggulannya ramah lingkungan dan tidak menghasilkan residu berbahaya (Hidayat, 2013). Secara kimia, dapat digunakan pelarut asam (H2SO4), basa (NaOH), atau peroksida (H2O2) yang mampu mengurangi
kandungan lignin hingga sebesar 75,01% (Novizar dkk, 2016). Namun penggunaan NaOH dapat berpotensi menghambat pembentukan biohidrogen dalam fase metanogenesis, H2SO4 dapat mengurangi produksi gas metana akibat terbentuknya gas
H2S, dan H2O2 dapat menurunkan kandungan hemiselulosa dan selulosa selain lignin
karena bersifat tidak selektif (Yi dkk, 2014). Penggunaan agen biologi dalam pretreatment limbah pertanian dapat mendegradasi lignin sebesar 35,4% dan meningkatkan hasil gas metana sebesar 134% (Ulysse dkk, 2018). Yi dkk (2014) menunjukkan bahwa NaOH merupakan agen pretreatment yang paling ekonomis dan banyak digunakan. Sementara H2O2 merupakan agen pretreatment yang sangat kuat
untuk menghilangkan kandungan lignin.
Dari latar belakang yang telah disebutkan diatas, maka pada penelitian ini akan dilakukan produksi biohidrogen dari kulit kakao menggunakan bakteri E. aerogenes dengan pretreatment kulit kakao menggunakan variasi perbandingan biomassa dengan pelarutnya menggunakan NaOH 1-2% dan pengaruh penambahan H2O2 pada berbagai
4
kondisi yang diharapkan dapat menghasilkan biohidrogen dengan jumlah optimal sebagai sumber energi terbarukan yang ramah lingkungan bagi masyarakat.
2.2. Perumusan Masalah
Dari uraian latar belakang tersebut, dirumuskan masalah sebagai berikut :
1. Bagaimana cara mengoptimalkan limbah kulit kakao menjadi sumber energi biohidrogen dengan fermentasi anaerob menggunakan bakteri Enterobacter aerogenes
2. Bagaimana pengaruh konsentrasi biomassa limbah kulit kakao dalam proses pretreatment pada produksi biohidrogen
3. Bagaimana kondisi pretreatment terbaik menggunakan NaOH dan H2O2 dan
pengaruh pada kadar selulosa, lignin, hemiselulosa setelah pretreatment
4. Bagaimana pengaruh jumlah bakteri Enterobacter aerogenes dalam produksi biohidrogen pada volume dan konsentrasi biohidrogen yang dihasilkan
2.3. Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengoptimalkan pemanfaatan limbah kulit kakao menjadi sumber energi alternatif biohidrogen dengan fermentasi anaerob fakultatif menggunakan bakteri Enterobacter aerogenes
2. Mengentahui pengaruh konsentrasi biomassa limbah kulit kakao pada proses pretreatment
3. Menentukan kondisi terbaik pada pretreatment menggunakan NaOH dan H2O2 dan
mengetahui pengaruhnya terhadap kadar zat selulosa, lignin, hemiselulosa setelah proses pretreatment
4. Mengetahui pengaruh jumlah bakteri Enterobacter aerogenes yang digunakan saat fermentasi dengan batasan indikator pada jumlah volume dan konsentrasi biohidrogen
Manfaat dari penelitian ini yaitu sebagai berikut:
1. Meningkatkan pemanfaatan limbah kulit kakao menjadi sesuatu yang lebih bermanfaat
5
2. Sebagai alternatif sumber energi di kawasan yang belum terjangkau distribusi energi, khususnya daerah perkebunan kakao yang menghasilkan limbah kulit kakao dalam jumlah besar
3. Sebagai penelitian mengenai pemberdayaan sumber energi terbarukan yang ramah lingkungan selain energi fosil yang jumlahnya terbatas.
4. Sebagai tonggak awal dalam mendesain produksi biohidrogen dari limbah kulit kakao dalam skala massal
2.4. Relevansi
Dalam penelitian ini akan dilakukan pengembangan sumber energi biohidrogen dari limbah kulit kakao dengan pretreatment menggunakan NaOH dan H2O2. Selain itu
juga akan dilakukan pengembangan pengaruh jumlah bakteri Enterobacter aerogenes yang digunakan saat fermentasi dengan batasan indikator pada jumlah volume dan konsentrasi biohidrogen.
6
BAB III
TINJAUAN PUSTAKA
3.1. Limbah Kulit KakaoDitjenbun (2014) melaporkan luas penanaman kakao dalam tiga tahun terakhir relatif konstan, produksi buah kakao secara nasional pada tahun 2013 luas lahan kakao tercatat 1.745.789 Ha, dengan produksi biji kakao sebesar 938,8 ribu ton, berdasarkan rasio biji kakao dengan kulit buah kakao maka diketahui potensi bahan kering kulit buah kakao sebesar 872,3 ribu ton/tahun. Area perkebunan kakao di Provinsi Riau adalah seluas 7.566 Ha dengan total produksinya 3.618 ton pada tahun 2015, sehingga menghasilkan limbah kulit buah kakao sebanyak 2.677 ton (Ditjenbun, 2014). Indonesia mempunyai potensi yang sangat besar dalam bidang energi biomassa. Pemanfaatan energi pada biomassa sudah lama dilakukan dan termasuk yang paling tertua yang peranannya sangat besar khususnya di pedesaan. Produksi, luas area dan produktivitas kakao yang berpotensi sebagai sumber biomassa untuk pengembangan energi alternatif biohydrogen (Tabel 2.1)
Tabel 3.1 Data Produksi, Luas Area, dan Produktivitas Kakao di Indonesia.
No Uraian Tahun 2014 2015 2016 2017 I Produksi (Ton) 728.414 593.331 658.399 657.050 II Luas Area (Ha) 1.727.437 1.709.284 1.720.773 1.724.336 III Yield (Kg/Ha) 803 775 798 801
Badan Pusat Statistik, 2017 Dari data di atas dapat disimpulkan bahwa dari tahun ke tahun pemanfaatan lahan kakao masih berfluktuatif yang dapat dilihat dari perbandingan antara produksi kakao dengan luas area yang dibutuhkan. Selain itu dari data tersebut bahwa kakao sangat berpotensi untuk digunakan sebagai bahan baku energi biomassa.
Hasil produksi kakao dalam negeri ini tidak hanya menghasilkan biji kakao sebagai produk, melainkan pada pengolahannya juga akan menghasilkan limbah lain yaitu dari kulit buah kakao. Kulit buah kakao mengandung selulosa (35%), hemiselulosa (11%), lignin (14,6%), pektin (6,1%), serat kasar (22,6%), protein mentah (5,9%), dan abu
7
(9,1%) (Daud dkk., 2013). Kulit buah kakao biasanya dibiarkan membusuk dan terurai menjadi pupuk organik pada perkebunan kakao. Akan tetapi saat menjadi pupuk organic dan tertimbun di tanah akan terjadi bioproses yang menjadikan biohidrogen dan dapat memicu kebakaran. (Mansur dkk, 2014).
3.2. Pretreatment NaOH
Penelitian yang dilakukan Han et al. [6] tentang pretreatment dengan menggunakan NaOH 1% pada batang gandum selama 1,5 jam dengan suhu 121ºC dan tekanan 15 psi memberikan hasil kenaikan kandungan selulosa sebesar 44,52% sementara kandungan hemiselulosa dan lignin berkurang sebesar 44,15% dan 42,52%. Irawan et al. [7], meneliti mengenai batang pisang yang akan dijadikan sebagai bahan baku pembuatan kertas. Dimana pada prosesnya terdapat pretreatment berupa proses soda atau disebut juga proses alkali. Larutan alkali yang digunakan ialah NaOH 18%. Hasil rendemen terbaik didapatkan pada suhu pemasakan 120ºC dengan rasio volume dan massa limbah 5/1 yakni 76,21%.
Lignin berikatan kuat dengan selulosa dan hemiselulosa melalui ikatan hidrogen dan kovalen membentuk lignoselulosa (H. Xu, Li, dan Mu 2016). Proses pretreatment menggunakan NaOH telah menunjukkan dapat menghilangkan komponen lignin (delignifikasi) dan dapat meningkatkan porositas komponen selulosa (Burhani et al. 2017) serta merupakan salah satu metoda yang efektif dan murah (Muryanto, Sudiyani, dan Abimanyu 2016; Sudiyani et al. 2016). Reaksi antara NaOH dengan lignoselulosa menghasilkan reaksi saponifikasi ikatan ester intermolekuler yang menghubungkan hemiselulosa dan lignin secara tautan silang. Reaksi saponifikasi ini menyebabkan putusnya ikatan kompleks antara lignin dan karbohidrat (LCC). Penggunaan NaOH tidak hanya mempengaruhi lignin, tetapi juga hemiselulosa dan selulosa. Degradasi parsial dan hilangnya gugus asetil dan asam uronat pada hemiselulosa menyebabkan turunnya kandungan hemiselulosa. Pada selulosa, terjadinya penggelembungan (swelling) dan berkurangnya kristalinitas menjadi dampak penggunaan NaOH yang mengakibatkan bertambahnya ukuran pori selulosa (Z. Xu dan Huang 2014; Harmsen et al. 2010; Ta, Wu, dan Jahim 2016)
Sumada et al. [3] dengan menggunakan bahan dasar berlignoselulosa ubi kayu, yaitu pada proses delignifikasi dengan menggunakan NaOH, Na2SO3, dan Na2SO4 dengan konsentrasi 5%- 25% diperoleh kualitas α–selulosa pada proses delignifikasi
8
jenis bahan yang terbaik adalah Na2SO3 dengan konsentrasi 20% (pH = 11) diperoleh kandungan α–selulosa 88,90%. Semakin besar kualitas α–selulosa seiring dengan konsentrasi NaOH, Na2SO3, dan Na2SO4 yang semakin besar tetapi pada konsentrasi tertentu besarnya α-selulosa menunjukkan kecenderungan konstan. Hal itu disebabkan, karena semakin besar konsentrasi NaOH, Na2SO3, dan Na2SO4 maka kadar lignin yang terlarut semakin besar.
3.3. Biohidrogen
Energi alternatif yang menjanjikan untuk sekarang yang memiliki efisiensi energi tertinggi adalah gas hidrogen. Gas Hidrogen juga rate konversinya tinggi dan ramah lingkungan. Hidrogen memiliki sifat fisik seperti; titik lebur sebesar -259,14C; titik didih sebesar (-252,87C); tidak berwarna; tidak berbau; densitasnya sebesar 0,08342 kg/m3 pada 21,1 C dan kapasitas panas sebesar 14,304 J/gK (terpconnect.umd.edu ,
2019)
Pada penelitian ini digunakan metode anaerobic dark fermentation. Metode tersebut adalah metode yang paling menguntungkan dalam pembentukan gas hidrogen dari biomassa. Keunggulan menggunakan metode ini adalah prosesnya tidak rumit, energi yang dibutuhkan rendah, dan yield nya tinggi (Gonzales, 2016).
Dark fermentation (DF) mendegradasi substrat organik menggunakan bakteri anaerobik untuk membentuk biohidrogen. Molekul glukosa didegradasi dengan bantuan ion nikotinamida adenin dinukleotida (NAD+) menjadi asam piruvat, H+ dan NADH. Asam piruvat hasil dari reaksi glikolisis kemudian akan membentuk asetil-CoA melalui reaksi oksidasi anaerobik. Berikut reaksi yang terjadi pada dark fermentation :
Reaksi Glikolisis : C6H12O6 + 2NAD+ → 2CH3COCOO- + 4H+ + 2NADH Reaksi Hidrogenase : NADH + H+ → NAD+ + H2
Reaksi Ferredoxin : CH3COCOO- +CoA + 2Fdox → asetil-CoA + 2Fdred + CO2 Reaksi Format-Liase : CH3COCOO- + CoA-H → asetil-CoA + HCOO-
HCOO- + H+ → CO2 + H2
Hidrogen terbentuk dari reaksi hidrogenase baik melalui NADH dan ferredoxin atau ferredoxin saja, dan/atau melalui format-liase (Bundhoo and Mohee, 2016).
9
3.4. Penelitian Terdahulu
1. Phytosynthesized iron oxide nanoparticles and ferrous iron on fermentative hydrogen production using Enterobacter cloacae: Evaluation and comparison of the effects oleh mohanraj dkk 2014 dalam jurnal Hydrogen Energy
Dalam penelitian ini produksi biohidrogen dari glukos dan sukros menggunakan bakteri single culture enterobacter clocoae dengan nutrisi logam FeSO4 dan Fe2O3 nanopartikel. Dari hasil yang telah dicoba didapatkan dimana yield hidrogen mencapai 2,07 mol H2/mol glukosa atau meningkat sekitar 21,8 % dengan menggunakan nutrisi logam FeSO4
2. Enchanced hydrogen and volatile fatty acid production from sweet sorghum stalks by two steps dark fermentation with dilute acid treatment in between (Saiful Islam dkk 2017)
Dalam penelitian ini menjelaskan bahwa perlakuan asam secara langsung berkaitan dengan pelepasan gula dan larut bersama dengan penghambat fermentasi furfural serta HMF, akibatnya adalah menghasilkan hidrogen dan asam lemak volatil
3. Performance of biogas production from coffee pulp waste using semi-continuous anaerobic reactor oleh (Widjaja et al. 2019) dalam IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 673
Dalam penelitian ini, pretreatment NaOH-H2O2 mampu menurunkan kadar
lignin dan inhibitor lain seperti kafein dan tanin. Konsentrasi lignin, kafein dan tanin menurun masing-masing sebesar 75%, 57,76%, dan 0,54%. Hasil biogas terbaik diperoleh di reaktor dengan HRT 35 hari dengan volume 13.031 mL dan konsentrasi CH4 53.313%. Parameter kinetik berhasil diselidiki dalam reaktor semi kontinu. Jenis reaktor ini memiliki keunggulan dalam menghasilkan biogas dibandingkan dengan reaktor batch dan kontinu.
10 3.5. Peta Rencana Penelitian
Topik Penelitian
Road Map Pusat Penelitian Energi Berkelanjutan
2019 Capaian sampai 2020 2021 Bio-based Energy Pengaruh pre-treatment NaOH terhadap produktivitas biohidrogen dari limbah kulit kakao menggunakan reactor Batch Pengaruh pre-treatment NaOH terhadap produktivitas biohidrogen dari limbah kulit kakao menggunakan reactor Semi-Batch Pengaruh pre-treatment NaOH terhadap produktivitas biohydrogen dari limbah kulit kakao menggunakan reactor Batch
11
BAB IV
METODE
Penelitian akan dilangsungkan selama 5 bulan yang dimulai tanggal 1 April 2020 hingga 30 Desember 2020. Tempat pelaksanaan penelitian adalah di Laboratorium Teknik Reaksi Kimia, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Surabaya.
4.1. Bahan dan Peralatan yang Digunakan 1. Limbah Kulit Kakao
2. Potato Dextrose Agar (PDA) 3. Medium Basal 4. NaOH 2% 5. H2O2 6. FeSO4.7H2O 7. Aquades 4.2. Prosedur Penelitian
Proses fermentasi dari limbah kulit kakao di lakukan pada reaktor fermentasi berupa erlenmeyer 250 mL dengan magnetic stirrer didalamnya. Udara pada bagian lapisan atas reaktor dihilangkan dengan menambahkan gas argon dan H2 yang diproduksi
ditampung dan diukur melalui gelas ukur terbalik pada wadah berisi larutan NaOH. Langkah Percobaan
Persiapan Bahan Baku
Sebelum masuk kedalam proses pretreatment, kulit kakao dikeringkan menggunakan cahaya matahari selama 3 hari, kemudia dilakukan proses pengecilan dan penyeragaman ukuran hingga 100 mesh.
Proses Pengembangbiakan Bakteri Enterobacter aerogenes
1. Media Potato Dextrose Agar (PDA) sebanyak 8 mL yang telah ditambahkan 0,35 gr/L FeSO4.7H2O dimasukan kedalam gelas media.
2. Menginokulasi 10 ose bakteri E. aerogenes dan inkubasi selama 14-16 hari dan didapatkan sekitar 10 juta sel/mL bakteri, inkubasi dilakukan pada suhu 30°C. Prosedur Pretreatment Tiap Variabel
12
1. 5 gram kulit kakao (konsentrasi 5% biomass) dimasukkan ke dalam erlenmeyer. Larutan 2% NaOH sebanyak 95 mL ditambahkan dan diaduk hingga homogen, kemudian dipanaskan menggunakan autoclave hingga suhu 121°C selama 30 menit. Percobaaan diulang sesuai variabel konsentrasi biomassa yang telah ditentukan.
2. 9,5 gram kulit kakao (konsentrasi 5% biomass) dimasukkan ke dalam erlenmeyer (konsentrasi 5% biomass). Larutan 2% NaOH sebanyak 180,5 mL dan H2O2 sebanyak 10 mL ditambahkan dan diaduk hingga homogen, kemudian
ditambahkan 6 M NaOH hingga pH nya bernilai 11,5. Larutan kemudian dimasukkan ke dalam inkubator shaker pada suhu 30°C selama 75 menit. Percobaaan diulang sesuai variabel konsentrasi biomassa lainnya.
3. 9,5 gram kulit kakao (konsentrasi 5% biomass) dimasukkan ke dalam erlenmeyer (konsentrasi 5% biomass). Larutan 2% NaOH sebanyak 180,5 mL ditambahkan dan diaduk hingga homogen, kemudian larutan ditambahkan 6 M NaOH dengan jumlah yang sama seperti pada proses NaOH dan H2O2 secara
simultan dan kemudian larutan dalam erlenmeyer dimasukkan ke dalam inkubator shaker pada suhu 30°C selama 37,5 menit. Kemudian larutan ditambahkan H2O2 sebanyak 10 mL ditambahkan ke dalam erlenmeyer dan
diaduk hingga homogen. Larutan kemudian dimasukkan ke dalam inkubator shaker kembali pada suhu 30°C selama 37,5 menit. Percobaaan diulang sesuai variabel konsentrasi biomassa lainnya.
Persiapan Inokulum
Media PDA yang telah tumbuh bakteri diambil sebanyak 8 mL dan dimasukan kedalam erlenmeyer kemudian ditambahkan dengan media basal sebanyak 200 mL. Produksi Biohidrogen
Pada tahap ini, pembuatan biohidrogen digunakan 4 variabel, yaitu untuk biomassa tanpa pretreatment, hasil pretreatment menggunakan NaOH, hasil pretreatment menggunakan NaOH dan H2O2 secara simultan, dan hasil pretreatment menggunakan
NaOH dan H2O2 secara bertahap yang prosesnya menggunakan reaktor berupa
erlenmeyer 250 ml yang berisi media larutan inokulum ditambahkan dengan 12 gram kakao hasil dari masing tiap pretreatment pada tiap erlenmeyernya. Gas yang dihasilkan ditampung menggunakan ditampung menggunakan tadler bag.
13
Gambar 3.2 Alur penelitian
4.3. Variabel Penelitian dan Skema Penelitian
Pengaruh Pre-treatment NaOH Terhadap Produktivitas Biohydrogen dari
Limbah Kulit Kakao Menggunakan Reactor Batch.
Persiapan
Substrat Pretreatment Fermentasi Anaerobik Optimasi
Analisa kadar selulosa, hemiselolusa, dan lignin Analisa kadar selulosa, hemiselolusa, dan lignin Analisa gas H2 yang terbentuk Variabel Penelitian Tanpa pre-treatment
Pre-treatment NaOH Pretreatment NaOH -H2O2 langsung Pre-treatment NaOH -H2O2 urut Konsentrasi biomassa 5%,10% dan 15% Konsentrasi biomassa 5%,10% dan 15%
Hasil terbaik dari pre-treatment NaOH -H2O2
14
Setelah mendapat hasil terbaik dari pre-treatment, maka variable dengan konsentrasi yang sesuai/terbaik di run untuk fermentasi dalam reactor Batch untukmendapatkan biohydrogen
4.4.Luaran yang Dicapai
Luaran yang dicapai dalam penelitian ini:
a. Publikasi 1 (satu) makalah/paper pada jurnal internasional terindeks Scopus berkategori minimal Q2. Pada bulan ke-8 luaran yang dihasilkan diharapkan sampai pada tahap reviewed, sedangkan pada bulan ke-10 diharapkan accepted/published. b. Prosiding dari seminar internasional
Ekstraksikomponenekst raktif
Analisa holoselulosa
Analisa selulosa Analisa lignin
Analisa lignin
Analisa hasil pre-treatment
Analisa lignoselulosa Analisa total solid dan volatile solid
Analisa volatile fatty acid
Run variable biohydrogen
Analisa COD dan BOD Uji aktivitasenzim Analisa kandungan
15 4.5. Pembagian Tugas
Tabel 4.1 Organisasi Tim Peneliti
No Nama/NIDN Instansi
Asal
Bidang ilmu
Alokasi Waktu
(jam/minggu) Uraian Tugas
1 Hikmatun Ni’mah, ST., M.Sc., Ph.D /NIDN. 0010108402 FTIRS-ITS Teknik Kimia 10 - Merencanakan aktifitas penelitian - Mengkoordinasi seluruh aktifitas penelitian dengan semua anggota - Pengolahan data bersama dengan semua anggota 2 Prof. Dr. Ir. Achmad
Roesyadi, DEA NIDN.0028045002 FTIRS-ITS Teknik Kimia 10 - Mengkoordinasikan preparasi katalis - Mengkoordinasikan pelaksanaan proses dehidrasi dengan menggunakan katalis yang telah dikarakterisasi - Mengkoordinasikan pelaksanaan analisa produk Anggaran Biaya
No Jenis Pengeluaran Biaya yang Diusulkan
1 Honorarium untuk pelaksana, petugas laboratorium, pengumpul data, pengolah data, penganalisis data, honor operator, dan honor pembuat sistem, dsb.
Rp. -
2
Pembelian bahan habis pakai untuk ATK, fotocopy, surat menyurat, penyusunan laporan, cetak, penjilidan laporan, publikasi, pulsa, internet, bahan laboratorium, langganan jurnal, dsb.
Rp. 43,830,000,00
3 Perjalanan untuk biaya survei/sampling data, seminar/workshop, biaya akomodasi- konsumsi, perdiem/lumpsum, transport, dsb.
Rp. 4.500.000,00
4
Lain-lain: sewa untuk peralatan/mesin/ruang laboratorium, kendaraan, kebun percobaan, peralatan penunjang
penelitian lainnya, dsb.
Rp. 1.670.000,00
16
BAB V
JADWAL
Tabel 5.1 Jadwal Penelitian
No Jenis Kegiatan Bulan ke-
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 Studi pustaka
2 Persiapan peralatan, dan bahan baku
3 Preparasi Bahan Baku, 4 Pretreatment, dan Analisis
Kandungan Substrat
5 Melakukan Trial (Dasar Hipotesa) 6 Analisa kandungan produk
7 Pengambilan Data Pengujian Hasil Penelitian
8 Pembuatan jurnal
17
BAB 6
DAFTAR PUSTAKA
Azwar, M.Y., Hussain, M.A., Abdul-Wahab, A.K., 2014. Development of biohydrogen production by photobiological, fermentation and electrochemical processes: A review. Renew. Sustain. Energy Rev. 31, 158–173. doi:10.1016/j.rser.2013.11.022 Cruz, G., Pirilä, M., Huuhtanen, M., Carrión, L., Alvarenga, E., and Keiski, R.L., 2012. Production of Activated Carbon from Cocoa (Theobroma Cacao) Pod Husk, J. Civ. Env. Eng., 2(2), pp. 1-6.
Daud, Z., Kassim, A.S.M., Aripin, A.M., Awang, H., and Hatta, M.Z.M., 2013. Chemical Composition and Morphological of Cocoa Pod Husks and Cassava Peels for Pulp and Paper Production, Australian J. Basic Appl. Sci., 7(9), pp. 406-411.
Hidayat, M.R., 2013. Teknologi Pretreatment Bahan Lignoselulosa dalam Proses Produksi Bioetanol. Jurnal Biopropal Industri 4. 33-48
Jahirul, M.I. et al. 2012. Biofuels Production through Biomass pyrolysis-A Technological Review. Review Energies 5. 4952-5001
M.Z.b. Mohd Zain et al. 2018. Optimization of fed-batch fermentation processes using the Backtracking Search Algorithm. Expert Systems With Applications 91. 286-297
Nendyo A.W., Dan Bambang E.T. 2014. Pengembangan Energi Alternatif Biohidrogen Berbasis Biomassa Limbah Kakao dan Kopi. Jurnal SIRINOV 2. 113-122
Nissilä, M.E., Lay, C.H., Puhakka, J.A., 2014. Dark fermentative hydrogen production from lignocellulosic hydrolyzates - A review. Biomass and Bioenergy 67, 145– 159. doi:10.1016/j.biombioe.2014.04.035
Novizar, N, Juita, E, Amelia, C, & Fatli, R 2016, Optimization of Pre-treatment Process of Cocoa Pod Husk Using Various Chemical Solvents, Advance Science Engineering Information Technology, 6: 403-409
Reith JH, Wijffels RH, Barten H, editors.2003. Status and perspectives of biological methane and hydrogen production. Dutch Biological Hydrogen Foundation.103– 23
18
Sucihati dkk. 2014. Pengaruh Perlakuan Awal Basa Terhadap Komposisi Lignoselulosa Kulit Kakao (Theobroma cacao L). Jurnal Prosiding Seminar Nasional Pengembangan Teknologi Pertanian Politeknik Negeri Lampung. 603-610 Ulysse Brémonda, Raphaëlle de Buyera, Jean-Philippe Steyerb, Nicolas Bernetb, dan
Hélène Carrereb. 2018. Biological Pretreatments of Biomass for Improving Biogas Production: an Overview from Lab Scale to Full-Scale. Renewable and Sustainable Energy Reviews 90: 583–604
Van Groenestijn JW, Hazewinkel JHO, Nienoord M, Bussmann PJT. 2002. Energy aspect of Biological Hydrogen Production in High Rate Bioreactors Operated in The Thermophilic Temperature Range. International Journal of Hydrogen Energy 27.1141-1147.
Widjaja, T., S. Nurkhamidah, A. Altway, T. Iswanto, B. Gusdyarto, and F. F. Ilham. 2019. “Performance of Biogas Production from Coffee Pulp Waste Using Semi-Continuous Anaerobic Reactor.” in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 673.
Yi Zheng, Jia Zhao, Fuqing Xu, dan Yebo Li. 2014. Pretreatment of Lignocellulosic Biomass for Enhanced Biogas Production. Progress in Energy and Combustion Science 42: 35-53
Yokoi Haruhiko, Tokushige Tadafumi, Hirose Jun, Hayashi Sachio, and Takasaki Yoshiyuki. 1998. H2 Production From Starch by a Mixed Culture of Clostridium
butyricum and Enterobacter Aerogenes. Department of Materials Science, Faculty of Engineering, Miyazaki University, 1-1 Nishi, Gakuen-Kibanadai,Miyazaki 889-21, Japan
19
BAB VII
LAMPIRAN
Biodata Tim Peneliti Ketua Peneliti A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap (dengan gelar) Hikmatun Ni’mah, S.T., M.Sc., Ph.D.
2 Jenis Kelamin P
3 Jabatan Fungsional Lektor
4 NIP/NIK/Identitas lainnya 198410102009122006
5 NIDN 0010108402
6 Tempat dan Tanggal Lahir Surabaya, 10 Oktober 1984
7 E-mail Hikmatun_n@chem-eng.its.ac.id /
hikmatunn@gmail.com
8 Nomor Telepon/HP 085748898860
9 Alamat Kantor Jurusan Teknik Kimia Kampus ITS Sukolilo-Surabaya 60111
10 No Telepon/Faks (031)5946240
11 Lulusan yang telah dihasilkan S1= 6 Orang ; S2 = 1 Orang ; S3 = - Orang 12 Mata kuliah yang diampu Teknologi Polimer
Operasi Teknik Kimia I dan II Pengolahan Limbah Industri Kimia Organik I
Kimia Dasar Program Komputer Pengantar Industri Kimia Matematika Teknik Kimia II Dinamika Proses
Sintesa dan Similasi Proses Aplikasi Teknik Kimia II Pengendalian Proses B. Riwayat Pendidikan S1 S2 S3 Nama Perguruan Tinggi Institut Teknologi Sepuluh Nopember National Cheng-Kung University, Taiwan National Cheng-Kung University, Taiwan Bidang Ilmu Separasi Polimer nanokomposit Polimer Fisik
Tahun Masuk-Lulus 2003-2007 2007-2009 2010-2014 Judul Skripsi/Thesis/ Desertasi Karakteristik Aliran Dalam Reaktor Termodifikasi Synthesis and Characterization of Sulfonated Zirconium-Phosphate/Perfluorosulf onated Composite Membrane for Fuel Cell
Novel Crystalline Morphology and Lamellar Assembly of Biodegradable Polymers Induced by Strongly Interacting
20
Applications Amorphous Polymers or Ionic Liquids Nama Pembimbing/
Promotor
Prof. Dr. Ir. Nonot Soewarno, M. Eng
Prof. Kuo, Ping-Lin Prof. Woo, Ea-Mor
C. Pengalaman Penelitian Dalam 5 Tahun Terakhir
No Tahun Judul Penelitian
Pendanaan
Sumber Dana Jumlah (Juta)
1 2015-2016
Teknik Inklusi Ketoprofen-Cyclodextrin Dengan Bantuan Karbondioksida Superkritis Untuk Meningkatkan Kelarutan Dan Penyerapan Obat Di Dalam Tubuh (Sebagai Anggota) DRPM (Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi) 75 Juta/ Tahun 2 2015
Teknik Produksi Etanol Food Grade untuk Memanfaatkan Batang Sorgum sebagai Upaya
Meningkatkan Perekonomian Pedesaan (Sebagai Anggota) DRPM (Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi) 75 Juta 3 2016
Pemanfaatan Selulosa dari Limbah Jerami Padi sebagai Reinforcement Agent pada Polimer Biodegradable Poly(L-Lactic Acid) (PLLA) (Sebagai Ketua) PNBP-ITS (Penelitian Doktor Baru) 25 Juta 4 2016
Kajian Properti Adsorpsi dan Desorpsi Thermosensitive NIPAM-co-DMAAPS Gel sebagai
Adsorben Ion Logam (Sebagai Anggota) PNBP-ITS (Penelitian Doktor Baru) 25 Juta 5 2017 Pengembangan Material
Biokomposit dengan Sifat Unggul Berbasis Poly(L-Lactide) (PLLA) untuk Aplikasi dalam Bidang Biomedik (Sebagai Ketua)
DRPM (Penelitian
Pasca Doktor) 187,5 Juta
6 2018
Pengembangan Material
Biokomposit dengan Sifat Unggul Berbasis Poly(L-Lactide) (PLLA) untuk Aplikasi dalam Bidang Biomedik (Sebagai Ketua)
Penelitian Pasca
Doktor 180 Juta
7 2018
Studi properti adsorpsi cellulose acetate/ poly(l-lactic acid) bead sebagai biodegradable adsorben zat
21 warna (Sebagai Ketua)
D. Pengalaman Pengabdian Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir
No Tahun Judul Penelitian Pendanaan
Sumber Dana Jumlah (Juta)
1 2015
Pelatihan Pengenalan dan Aplikasi Ilmu Teknik Kimia bagi Guru SMA/SMK se Jawa Timur
Teknik Kimia
ITS 16 Juta
2 2015
Sosialisasi dan Pelatihan Pembuatan dan Peningkatan Kualitas Garam Rakyat di Kabupaten Sampang
BOPTN-ITS 16 Juta
3 2015 Pelatihan Pengolahan Limbah
Cair dan B3 Peserta Industri 45 Juta
4 2016
CSR Pertamina TBBM Tuban, Pembuatan pupuk kompos dari limbah pertanian jagung
Pertamina 500 Juta
5 2016
Pengenalan Teknik Kimia dan Aplikasinya di SMA Hangtuah 4 Surabaya
Mandiri 2,5 Juta
6 2016
Pengenalan Teknik Kimia dan Workshop Chem E Car di SMA Hangtuah 2 Sidoarjo
Mandiri 5 Juta
7 2016
Pelatihan Pembuatan Sabun bagi Masyarakat Kelurahan Keputih, Kecamatan Sukolilo, Surabaya
BOPTN-ITS 15 Juta
8 2016
Kajian Pengurangan Emisi Polybrominated Diphenyl
Ethers (PBDE) dan
Unintentional Persistent Organic Pollutants (UPOPs) yang Berasal dari Proses Produksi, Kegiatan Daur Ulang dan Pengelolaan Limbah Plastik di Indonesia
UNDP 495 Juta
9 2016 Pendidikan dan Pelatihan
Korosi dan Proteksi Katodik Peserta Industri 60 Juta
10 2017
Pelatihan Pembuatan Produk Personal Care : Shower Gel dan Sabun Cair bagi Masyarakat Keluarahn Keputih, Kecamatan Sukolilo, Surabaya
22
E. Publikasi Artikel Ilmiah Dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir
No Judul Artikel Ilmiah Nama Jurnal Volume/Nomor/Tahun
1. Effects of Glycine-Based Ionic Liquid on Spherulite Morphology of Poly(l-Lactide)
Macromolecular Chemistry and Physics Impact factor: 2.616 (SCI-2014) 216/1291-1301/2015 2
Composite Banded Core and Non-banded Shell Transition Patterns in
Stereocomplexed Poly(lactide acid) Induced by Strongly Interacting Poly(p-vinyl phenol) RSC Advances Impact factor: 3.84 (SCI-2014) 4/56294-56301/ 2014 3
Coexisting Straight, Radial, and Banded Lamellae on the Six Corners of Hexagon-Shaped Spherulites in Poly(l-Lactide)
Macromolecular Chemistry and Physics Impact factor: 2.616 (SCI-2014) 215/1838-1847/ 2014 4
Anisotropic Nucleation and Janus-Faced Crystals of Poly(L-lactic acid) Interacting with an Amorphous Diluent
Industrial & Engineering Chemistry Research Impact factor: 2.587 (SCI-2014) 53/9772–9780/2014 5
A novel hexagonal crystal with a hexagonal star-shaped central core in poly(L-lactide) (PLLA) induced by an ionic liquid Crystal Engineering Community (CrystEngComm) Impact factor: 4.034 (SCI-2014) 16/4945-4949/2014 6
Dendritic Morphology Composed of Stacked Single Crystals in Poly(ethylene succinate) Melt-Crystallized with
Poly(p-vinyl phenol)
Crystal Growth & Design
Impact factor: 4.891 (SCI-2014)
14/576−584/2014
7
Diversification of spherulite patterns in poly(ethylene succinate) crystallized with strongly interacting poly(4-vinyl phenol)
Journal of Polymer Research Impact factor: 1.92 (SCI-2014) 21/339/2014 8
Configurational Effects on Crystalline Morphology and Amorphous Phase Behavior in Poly(3-hydroxy butyrate) Blends with Tactic Poly(methyl methacrylate) Journal of Applied Polymer Science Impact factor: 1.768 (SCI-2014) 129/3113-3125/2013
23 9 Sulfonated nanoplates in proton
conducting membranes for fuel cells
RSC Advances Impact factor: 3.84 (SCI-2014)
1/968-972/2011 F. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) dalam 5 Tahun Terakhir
No Nama Pertemuan
Ilmiah/Seminar Judul Artikel Ilmiah
Waktu dan Tempat 1 Seminar Nasional Teknik Kimia Kejuangan 2017 (SNTKK 2017)
Sintesa dan Karakterisasi Biokomposit Poly(L-Lactid Acid)/Cellulose Acetate dan Aplikasinya sebagai Adsorben Bead April 13th, 2017, UPN Veteran Yogyakarta, Indonesia. 2 The 3rd International Seminar on Fundamental & Application of Chemical Engineering (ISFAChE 2016)
Effect of Particle Size and Crystallinity of Cellulose Filler on the Properties of Poly(L-Lactic Acid): Mechanical Property and Thermal Stability
November 1-2, 2016, Surabaya, Indonesia 3 Seminar Nasional Teknik Kimia Kejuangan 2017 (SNTKK 2017)
Sintesa dan Karakterisasi Biokomposit Material dari Biodegradable Polimer Poly(L-Lactic Acid) (PLLA) dan selulosa March 17th, 2016, UPN Veteran Yogyakarta, Indonesia 4 2nd International Conference on Chemical and Material Engineering (ICCME 2015)
Technique of Ethanol Food Grade Production with Batch Distillation and Dehydration Using Starch-Based Adsorbent
September 29-30th, 2015, Semarang, Indonesia. 5 Asian Workshop on Polymer Processing 2014 (AWPP 2014)
Mixed Morphology of Double Ring-Banded and Fibrous Patterns in Poly (Butylene Succinate) Blended with Poly(Ethylene Oxide) November 17-20, 2014, Kenting, Taiwan. 6 The 2nd International Seminar on Fundamental & Application of Chemical Engineering Concentric Ring-Banded Spherulites in Poly(L-lactide acid) (PLLA) Thin Films Induced by Ionic Liquid
November 12-13, 2014, Bali, Indonesia. 7 World Polymer Congress (MACRO2014)
Morphology Change in Poly(L-lactide acid) Induced by Interacting with Ionic Liquid
July 6-11, 2014, Chiang Mai, Thailand. 8 Malaysia Polymer International Conference (MPIC 2013)
Dendritic and Single Crystals Morphology in Poly(ethylene succinate) Blended with Poly(p-vinyl phenol) at Specific Composition
September 24-25, 2013, Malaysia.
9 2013 Annual Meeting of the Polymer Society
Morphological Diagram of Multiple Spherulites Types in
January 2013, Chiayi, Taiwan.
24 Poly(ethylene
succinate)/Poly(4-vinyl phenol) Blend Thin Films
10
9th SPSJ International Polymer Conference (IPC2012)
Effects of Chain Configuration on Crystalline Lamellae and Amorphous Phase Behavior in Poly(3-hydroxy butyrate) Blends with Tactic Poly(methyl methacrylate)
December 2012, Kobe, Japan.
G. Karya Buku dalam 5 Tahun Terakhir : belum ada H. Perolehan HKI dalam 5-10 Tahun Terakhir : belum ada
I. Pengalaman Merumuskan Kebijakan Publik/Rekayasa Sosial Lainnya dalam 5 Tahun Terakhir : belum ada
J. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi, atau institusi) : belum ada
25 Anggota Peneliti 1
A. Identitas Diri
1 Nama Lengkap Prof. Dr. Ir. Achmad Roesyadi, DEA
2 Jenis Kelamin L
3 Jabatan Fungsional Guru Besar
4 NIP 19500428 197903 1 002
5 NIDN 0028045002
6 Tempat dan Tanggal lahir Sampang, 28 April 1950
7 Email aroesyadi@yahoo.com
8 Nomor Telepon/HP 0811371567
9 Alamat Kantor Jurusan Teknik Kimia-FTI Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 10 Nomor Telepon/Faks 031-5946240
11 Lulusan yang telah dihasilkan S1 > 100 orang S2 = 15 orang S3 = 8 orang 12 Mata Kuliah yang Diampu Teknik Reaksi Kimia I dan II
Operasi Teknik Kimia Katalis
Metode Analisis dan Instrumentasi (Kapita Selekta) B. Riwayat Pendidikan
S1 S2 S3
Nama Perguruan Tinggi Institut Teknologi Sepuluh November Surabaya UTC-Compeigne- France Universite Technologie de Compiegne (UTC) Perancis
Bidang Ilmu Teknik Kimia Proses Kimia Proses Kimia Tahun Masuk - Lulus 1974-1978 1982-1984 1984-1987 Judul
Skripsi/Thesis/Disertasi
Heat Exchanger Hydrogenation Glucose
Reaktor Triphase Hydrolyses Nama
Pembimbing/Promotor
Prof. Tontowi Prof. Zoulalian Prof. Zoulalian C. Pengalaman Penelitian dalam 5 Tahun Terakhir
(Bukan Skripsi, Tesis maupun Disertasi) No Tahun Judul Penelitian
Pendanaan Sumber* Jumlah (Juta Rp) 1 2017 -2019
Pembuatan dietil etir sebagai pengganti bahan bakar bensin
Hibah Penelitian Terapan Unggulan Perguruan Tinggi 280
2 2016 Pengembangan Produksi Biofuel dari Minyak Nyamplung dan CPO dengan Katalis Ni/Zn-HZSM-5 Double Promotor
Hibah penelitian Pendukung Unggulan ITS
26 3 2014 -
2015
Rekayasa Katalis Ni-Zn/HZSM-5 Double Promotor untuk Memproduksi Biofuel dari Minyak Bintaro
Hibah penelitian Pendukung Unggulan ITS
143
4 2013 Pembuatan Biofuel Cair Dari Minyak Sawit Dengan Katalis Komposit Berbasis Alumina Stranas (Strategis Nasional)Tahun Pertama, DIKTI 90
5 2012 Peningkatan Aktivitas Katalis Heterogen Berpenyangga Alumina Untuk Produksi Biodiesel Pada Reaktor Fixed Bed Kontinyu
Laboratorium ITS, Dana Lokal ITS
32,5
6 2012 Pembuatan Biofuel Cair Dari Minyak Sawit Dengan Katalis Komposit Berbasis Alumina Stranas (Strategis Nasional) Tahun Kedua, DIKTI 90
7 2011 Kinetika Reaksi Transesterifikasi Minyak dengan Katalis Padat dan Promotor. (ketua peneliti)
Penelitian Produktif, Dana Hibah PUM Jurusan –ITS
23,3
8 2011 Produksi biofuel dari minyak sawit dengan proses hidrocraking dan katalis Ni-Mo
Hibah Guru Besar, Dana Lokal ITS
46
9 2010 Studi Pembuatan Metil Ester dari Minyak Kelapa sawit dengan Katalis Padat CaO/γ-Al2O3. (ketua peneliti)
Dana Lokal – ITS
40
10 2010 Pengaruh waktu dealuminasi dan jenis sumber zeolit alam terhadap kinerja H- Zeolit untuk proses dehidrasi etanol
Dana Lokal – ITS
40
*Tuliskan sumber pendanaan baik dari skema penelitian DIKTI maupun dari sumber lainnya
D. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir No Tahun Judul Pengabdian Kepada Masyarakat
Pendanaan Sumber* Jumlah
(Juta Rp) 1 2010 Peningkatan Kualitas Garam Dana Lokal 40 2 2012 Pemberdayaan Kabupaten Sampang
Sebagai Sentra Penghasil Garam Kualitas Industri
Dana Lokal 15
3 Pemberdayaan kabupaten sampang sebagai sentra penghasil garam kualitas industri (anggota penelitian dan
pengabdian masyarakat)
- -
4 Team survey dan Penyuluhan Industri Kerajinan Batik Sendang Lamongan Jawa Timur
27 5 Team studi dampak pembangunan
PLTN-Desalinasi di Madura
- -
6 Team penanggulangan limbah padat PT Badak Bontang
- -
7 Team konsultan pendirian PT Gondorukem PT Perhutani
- -
8 Team konsultan pendirian pabrik garam rakyat PT Garam
- -
9 1996- 2000
Ketua Himpunan Polymer Cabang Jawa Timur
- -
10 2005- sekarang
Sekretaris Jendral Dewan Pembangunan Madura
- -
11 2007- 2012
Anggota dewan Komisaris PT Garam - -
9 2008- sekarang
Sekretaris Jenderal Forum Intelektual Indonesia
- -
*Tuliskan sumber pendanaan baik dari skema penelitian DIKTI maupun dari sumber lainnya
E. Publikasi Artikel Ilmiah Dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir
No Judul Artikel Ilmiah Nama Jurnal Volume/Nomor/
Tahun 1 Zn-Mo/HZSM-5 Catalyst for Gasoil Range
Hydrocarbon
Production by Catalytic Hydrocracking of Ceiba pentandra Oil
Bulletin of Chemical Reaction Engineering
& Catalysis,
13 (1): 136-143/2017 2 Hydrocracking of Cerbera manghas Oil
with Co-Ni/HZSM-5 as Double Promoted Catalyst. Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis, 12 (2): 167-184/2017 3 Hydrotalcite Catalyst for Hydrocracking
Calophyllum inophyllum Oil to Biofuel : A Comparative Study with and without Nickel Impregnation
Bulletin of Chemical Reaction Engineering
& Catalysis,
2017 4 Production of Biofuel by Hydrocracking of
Cerbera Manghas Oil Using Co-Ni/HZSM-5 Catalyst : Effect of Reaction Temperature
Journal of Pure and Applied Chemistry
Research
5 (3) : 189-195/2017 5 Green gasoil production by Hydrocracking
of Callophylum Inophyllum Lin oil over Ni/Hydrotalcite derived mixed oxides
Makara Journal of Science, University of
Indonesia 6 Preparation of hierarchical mesoporous
Co-Ni/HZSM-5 catalyst and its application in hydrocracking of Sunan candlenut oil (Reutealis trisperma (Blanco) Airy Shaw).
(Reviewed in Journal of Engineering Science and Technology (JESTEC), Taylor’s University, Malaysia) First round in REVIEW/2017 7 Hydrocracking of non-edible vegetable oil
with Co-Ni/HZSM-5 catalyst to gasoil containing aromatics
Bulletin of Chemical Reaction Engineering
& Catalysis,
2017 8 Co-Ni/HZSM-5 Catalyst for Hydrocracking
of Sunan Candlenut Oil (Reutealis trisperma (Blanco) Airy Shaw) for Production of Biofuel
Journal of Pure and Applied Chemistry
Research
6 (2): 84 – 92/2017 9 Synthesis and Characterization of
Ni/Hydrotalcite dan Aplikasinya pada hidrocracking minyak nyamplung
Journal of Pure and Applied Chemistry
Research
2016 10 Production of Biofuel by Hydrocracking of
Cerbera Manghas Oil Using CoNi/HZSM-5 Catalyst : Effect of Reaction Temperature
Journal of Pure and Applied Chemistry
Research
2016 11 Hydrocracking of Calophyllum Bulletin of Chemical 10 (1)/ 61-
inophyllum Oil with Non-Sulfide CoMo Reaction 69/2015
Catalysts Engineering &
28 12 Hydrocracking of Nyamplung Oil
(Calophyllum inophyllum Oil) Using CoMo/γ-Al2O3 and CoMo/SiO2 Catalysts
Modern Applied Science Vol. 9, No. 7/2015; ISSN 1913-1844 E-ISSN 1913- 1852 13 Biodiesel Production Using Double-
Promoted Catalyst Cao/KI/ γ -Al2O3 in Batch Reactor With Refluxed Methanol
Energy Systems and Management-
Springer Proceedings in Energy
159-169/2015
14 Degradation of chitosan by sonication in very-low-concentration acetic acid Polymer Degradation and Stability, Elsevier 110/ 2014; 344- 352
15 HZSM-5 Catalyst for Cracking Palm Oil to Biodiesel: A Comparative Study With And Without Pt and Pd Impregnation
Scientific Study & Research Chemistry & Chemical Engineering, Biotechnology, Food Industry 15 /(1)/2014 pp. 081-090
16 Effects Of Ultrasound On The
Morphology, Particle Size, Crystallinity, And Crystallite Size Of Cellulose
Scientific Study & Research; Chemistry & Chemical Engineering Biotechnology, Food Industry 14 (4)/299- 23/2014, ISSN: 1582-540X
17 Non Catalytic Transesterification of Vegetables Oil to Biodiesel in Sub-and Supercritical Methanol: A Kinetic’s Study Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis 7 (3)/ 2013; 215- 223 18 A Comparative Study of HZSM-5 Catalyst by nor and without impregnation for Cracking Palm Oil to Gasoline
Bulletin of Chemical Reaction Engineering & Catalysis 7/(3)/2013, 185- 190
19 Palm oil transesterification in sub-and
supercritical methanol with
heterogeneous base catalyst
Chemical Engineering and Processing: Process Intensification In Press, Corrected Proof, Available online 20 July 2013. 72/2013; 63-67
F. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) dalam 5 Tahun Terakhir No Nama Pertemuan
Ilmiah/Seminar
29 1 Seminar Nasional Rekayasa
Kimia dan Proses, Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang
Optimasi Katalis Promotor Ganda Berbasis γ -Al2O3 Pada Transesterifikasi Minyak Sawit
2013; ISSN : 1411 - 4216
2 International Conference on Chemical and Material Engineering 2012, Department of Chemical Engineering Diponegoro University
The Catalyst Selectivity to Cracking Product of Palm Oil
September 12 – 13, 2012, Semarang Indonesia 3 19th Regional Symposium of
Chemical Engineering (RSCE 2012)
Transesterification of Palm Oil in refluxed methanol with heterogeneous Base Catalyst
7 – 8 November 2012, Denpasar – Bali
4 Asia Pacific Chemical, Biological & Enviromental Engineering Society
Development of
Heterogeneous Alumina Supported Base Catalyst for Biodiesel Production
11 – 12 Desember 2012, Thailand
5 Seminar Nasional Teknik Kimia
Soebardjo Brotohardjono Ix
Kinetika Reaksi
Transesterifikasi Minyak Sawit Dengan Katalis Single
Promotor
21 Juni 2012, Garden Palace Hotel – Surabaya 6 Seminar Nasional Rekayasa
Kimia Dan Proses
Sintesis Metil Ester dari Minyak Sawit dengan Katalis Heterogen Berpenyangga γ- Alumina
26 Juli 2011, Undip – Semarang 7 ISFACHE Transesterification of Palm Oil
to Methyl Ester using γ- Alumina Supported Base Catalyst
23 – 24 Juli 2011, Denpasar – Bali
G. Karya Buku dalam 10 Tahun Terakhir
No Judul Buku Tahun Jumlah
Halaman
Penerbit 1 Operasi Teknik Kimia (OTK), ISBN
978-602-7796-19-5
2012 235 PT. Revka Petra Media, Surabaya 2 Pembuatan Biofuel dari Minyak
Nabati, ISBN 978-602-417-026-4
2016 323 PT. Revka Petra Media, Surabaya H. Perolehan HKI dalam 10 Tahun Terakhir
No Judul/Tema HKI Tahun Jenis Nomor
P/ID 1 Metode Pembuatan Katalis Zeolit
Sintesis ZS2661 dan Penggunaannya untuk Cracking Minyak Nabati
2011 Paten Biasa
P.002011008 82
30 Justifikasi Rencana Anggaran Biaya
Honor Honor/jam Waktu
(jam)/minggu Minggu
Honor per tahun (Rp)
Ketua Pelaksana 10 jam 10 Rp -
Anggota Pelaksana 10 jam 10 Rp -
Pengumpul data 10 jam 10 Rp -
Sub Total 1 (Rp) Rp -
Pembelian Bahan Habis
Material Justifikasi Pemakaian Kualitas Harga Satuan (Rp) Hasil Peralatan
Penunjang (Rp) Tahun I
FeSO4.7H2O Nutrisi Bakteri 5 kg 100.000 Rp500.000
Aquadest Pengenceran Larutan 400 liter 2.000 Rp800.000
Limbah kulit kakao Bahan Baku 100 kilogram 5.000 Rp500.000
Agar Pembiakan Bakteri 400 gram 290.000 Rp290.000
NaOH (p.a) Pretreatment 1 kilogram 560.000 Rp560.000
kertas pH Mengukur pH 5 pak 120.000 Rp600.000
kertas saring whattman Menyaring Sampel 1 pack 500.000 Rp500.000
Nutrient Borth (NB) Pembuatan larutan reagen 500 gram 3.000 Rp1.500.000
Analisa Lignoselulosa Analisa kandungan lignin 16 sampel 800.000 Rp12.800.000
31 volatile solid
Analisa volatile fatty acid
Analisa sampel 16 sampel
250.000 Rp4.000.000
Analisa kandungan gas dengan GC
Analisa sampel 20 sampel
250.000 Rp5.000.000
DNS Pembuatan larutan reagen 100 gram 25.000 Rp2.500.000
Enterobacter Aerogenesis
Bakteri proses 4 pak
500.000 Rp2.000.000
Uji COD Untuk analisa limbah cair 8 sampel Rp50.000 Rp400.000
Uji aktivitas enzim Untuk analisa kandungan oksigen dalam air
20 sampel
Rp250.000 Rp5.000.000
Kertas A4 80 gr Pencetakan Laporan 2 rim Rp50.000 Rp100.000
Tinta (Black/Color) Pencetakan Laporan 1 pasang Rp200.000 Rp200.000
Fotocopy Pencetakan Laporan 2 paket Rp150.000 Rp300.000
Jurnal internasional Publikasi 1 paket Rp5.000.000 Rp5.000.000
Sub Total 2 (Rp.) Rp43.830.000
Perjalanan
Material Justifikasi Pemakaian Kualitas
Harga Satuan (Rp) Hasil Peralatan Penunjang (Rp) Tahun I Perjalanan pencarian bahan baku
Untuk mencari bahan baku 3 paket
32 Perjalanan Pengiriman
Sampel
Untuk melakukan beberapa jenis analisa pada produk kertas dan pulp
4 Paket Rp50.000 Rp200.000 Perjalanan dan akomodasi mengikuti seminar internasional (Tiket Pesawat, Penginapan, Transportasi selama seminar) Seminar 2 orang Rp2.000.000 Rp4.000.000 Sub Total 3 (Rp.) Rp4.500.000 Sewa
Material Justifikasi Pemakaian Kualitas
Harga Satuan (Rp)
Hasil Peralatan Penunjang (Rp) Tahun I
Glassware Beaker Glass, Erlenmeyer, cawan petri, dll
1 paket
Rp670.000 Rp670.000
Pemeliharaan Alat Pemeliharaan peralatan reaktor 1 paket Rp1.000.000 Rp1.000.000 Sub Total 4 (Rp.) Rp1.670.000 TOTAL Rp50.000.000
