Teknik Bioenergi Dosen 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

TEKNIK BIOPROSES -- FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN Latar Belakang BIOETANOL? LIGNOSELULOSA? WHY? TEKNIK BIOPROSES -- FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

BIOETANOL DARI LIGNOSELULOSA SUMBER ENERGI MELIMPAH DAN NON PANGAN KARAKTERISTIK YANG LEBIH BAIK KEBUTUHAN ENERGI MENINGKAT

TEKNIK BIOPROSES -- FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN SELULOSA TEKNIK BIOPROSES -- FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

LIGNIN HEMISELULOSA LIGNOSELULOSA SELULOSA

TEKNIK BIOPROSES -- FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

TEKNIK BIOPROSES -- FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

TEKNIK BIOPROSES -- FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

TEKNIK BIOPROSES -- FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN Roadmap Sektor Energi Bioetanol (Sumber: Kementerian Negara Riset dan Teknologi, 2006) TEKNIK BIOPROSES -- FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

TEKNOLOGI KONVERSI BIOMASSA LIGNOSELULOSA MENJADI ETANOL

Perlakuan Pendahuluan (Pretreatment)

Perlakuan Pendahuluan (Pretreatment) Pretreatment secara fisika : secara mekanik dan butuh energi besar. Contoh: penggilingan, pencacahan, penepungan,dll 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.

Organisme atau mikroorganisme Pretreatment biologi Ramah lingkungan Penggunaan energi yang sangat rendah Cukup efektif mendegradasi lignin Enzim Organisme atau mikroorganisme Mendegradasi lignin Contoh: Jamur pelapuk Bakteri , dll Contoh: Enzim selulase Enzim peraksidase, dll

Pretreatment gelombang microwave 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.

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 serbuk Ditumbuk Etanol Etanol 99% - lebih

Pemurnian Etanol dengan Zeolit Sintetis Etanol 95% - lebih

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 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 PRETREATMENT: - Biologi untuk hasil yang ramah lingkungan - Microwave untuk hasil yang cepat dan efisien SAKARIFIKASI: - Proses hidrolisis menggunakan metode enzimatik

Sekian dan terima kasih