Teknik BioenergiDosen Pengampu:Dewi Maya Maharani. STP, M.Sc

Jurnal

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 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

LIGNOSELULOSA

SELULOSA

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 energi besar.

Contoh: penggilingan, pencacahan, penepungan,dll

2. Pretreatment secara kimia:

penambahan senyawaq kimia

contoh: ozonolisis, hidrolisis, asam, hidrolisis alkali, delignifikasi oksidatif, dan proses

organosolv, dll

3. Pretreatment secara fisikokimia:

gabungan pretreatment fisika dengan kimia

Contoh: Steam explosion, CO2 explosion, dll

4 . Pretreatment secara biologi:

menggunakan mikroorganisme penghasil enzim

Contoh: Mikroorganisme jamur pelapuk putih (Pleurotus ostreatus ), Jamur pelapuk coklat, Jamur pelunak

Dari semua treatment tersebut, saran kami memilih

pretreatmen biologi dan microwave.

Pretreatment biologi

 Ramah lingkungan

Penggunaan energi yang sangat rendah

Cukup efektif mendegradasi lignin

Organisme atau

mikroorganisme Enzim Mendegradasi

lignin

Contoh:

Jamur pelapuk Bakteri , dll

Contoh:

Enzim selulase

Enzim peraksidase, dll

untuk mempercepat degradasi lignin dan

meningkatkan nilai selulosa dan hemiselulosa. Dengan menurunnya lignin, maka proses pemecahan ampas tebu 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 – 50

^o

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 - H ₂ SO ₄

- HCl

- HNO ₃

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 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 Peningkatan Kualitas Hasil

1.PRETREATMENT:

- Biologi untuk hasil yang ramah lingkungan

- Microwave untuk hasil yang cepat dan efisien

2.SAKARIFIKASI:

- Proses hidrolisis menggunakan

metode enzimatik

SEKIAN DAN TERIMA KASIH