ANALISIS PARAMETER OPTIMAL DALAM PRODUKSI BIOETANOL JERAMI PADI DENGAN SISTEM BATCH BIOREACTOR

Berikut adalah sedikit tulisan saya sewaktu Mahasiswa dulu dalam aplikasi Bioproses untuk program yang mendukung masa depan Indonesia. Kala itu adalah tugas dan harapan yang ingin didapat dari Mata Kuliah Teknik Pengukuran dan Pengendalian Bioproses.

Suhu penting kaitannya dalam perkembangan dan aktivitas dari mikroba dalam bioreaktor, sehingga perlu kontrol suhu optimal.

Konsentrasi Karbohidrat penting untuk parameter input pada reaksi agar didapat bioetanol  (output) yang optimal. Karbohidrat yang dipakai sebagai substrat didapat dari pemecahan selulosa pada jerami padi, yang selanjutnya akan difermentasi dengan bantuan enzim. Biomassa berselulosa terbentuk dari tiga komponen utama yakni selulosa yang terkandung dalam dinding sel tumbuhan dan mendominasi hingga 50% berat kering tumbuhan. Jerami padi diketahui memiliki kandungan selulosa yang tinggi, mencapai 34.2% berat kering, 24.5% hemiselulosa dan kandungan lignin hingga 23.4%.

Skema Bioproses Produksi Bioetanol di dalam Bioreaktor

Trace Compounds of Biogas from Different Biogas Production Plants

RINGKASAN JURNAL

oleh : S. Rasi, A. Veijanen, J. Rintala
Jurusan Biologi dan Ilmu Lingkungan, Universitas Jyvaskyla, Finlandia

Sampel biogas diambil dari TPA kota dan limbah pabrik pengolahan lumpur mesofilik digester di JyvaSkyla, Finlandia dan dari peternakan pabrik biogas mesofilik di Laukaa, Finlandia. Di TPA dipelajari, gas dikumpulkan dari sistem sumur ekstraksi di area seluas 16 ha. Sistem dibangun pada tahun 2001 dan gas itu menyala sampai Desember 2003, karena ketika sebagian besar gas telah digunakan untuk district heating.

Ilustrasi Pembangkit Biogas

Bioenergi Lokal Indonesia

Kebutuhan akan bahan bakar energi sebagai penggerak kehidupan manusia tidak dapat dihindari. Setiap hari manusia melakukan aktivitas pasti menggunakan energi, baik dari kebutuhan rumah tangga sampai industri pasti melakukan suatu usaha atau kerja. Semua kegiatan ini membutuhkan suatu energi dasar agar pekerjaan terus berlangsung sampai selesai. Kebutuhan energi selama ini yang berasal dari energi fosil sudah dipastikan akan habis dalam beberapa tahun mendatang dan Indonesia saat ini sudah terbilang ketinggalan dalam pengalihan ke energi berbasis energi baru terbarukan.

Sumber energi alternatif khususnya di Indonesia sangat banyak bisa dikonversi menjadi energi, baik energi listrik maupun energi minyak (bioetanol, biodiesel) sampai biogas. Potensi lokal setiap daerah memiliki keunggulan tersendiri, misal energi dari mikrohidro di suatu daerah yang memiliki air bergerak setiap waktu seperti air terjun atau sungai beraliran deras dapat dikonversi menjadi energi listrik, daerah laut yang memanfaatkan ombak lautnya, daerah yang memiliki panas bumi (Geothermal) sebagai pembangkit listrik, dan berbagai sumber dari biomasa baik di laut dan di daratan (termasuk hutan) dapat dikonversi menjadi bahan bakar biofuel (biogas, bioetanol, biodiesel, gas hidrogen gasifikasi). Semua bahan baku ini sudah tersedia di bumi Indonesia sangat banyak dan akan menjadi suatu keunggulan jika hal ini dapat discale-up menjadi skala besar dan diproduksi massal, maka tak heran jika suatu saat Indonesia dapat menjadi Negara lumbung Energi Alternatif terbesar di dunia. Kalau Arab Saudi selama ini menjadi negara terkaya akan minyak (fosil), maka Indonesia sejatinya adalah negara terkaya akan sumber minyak energi alternatif di masa depan.

Berikut adalah abstrak penelitian saya terkait penyediaan sumber Energi Alternatif (bioetanol) dari potensi lokal Pohon Pisang Kepok. Proses Pembuatan Bioetanol khususnya dari Pohon Pisang ini melalui beberapa tahap proses mulai dari Pretreatment, Hidrolisis (Sakarifikasi), Fermentasi dan Pemurnian (Destilasi dan / atau Dehidrasi), namun ada Proses Hidrolisis (Sakarifikasi) dan Fermentasi menjadi satu tahapan yaitu SSF (Solid State Fermentation), SHF (Separated Hydrolysis Fermentation).

Telah dilakukan pretreatment pada pohon (gedebog) pisang kepok terhadap kandungan selulosa menggunakan bantuan gelombang mikro (microwave) dan pelarut NaOH 0,5 M. Selulosa ini sangat penting dalam proses hidrolisis dan fermentasi untuk biokonversi menjadi bioetanol sebagai sumber karbon (gula). Riset ini membahas potensi penggunaan gelombang microwave dalam proses pretreatment batang pisang yang didapat dari desa Sumberjo Jombang. Metode pretreatment menggunakan microwave-NaOH dinilai lebih baik, karena selain interaksi yang terjadi antara gelombang micro dengan bahan pada saat pretreatment akan menghasilkan efek panas (heating), penambahan NaOH juga membantu dalam reaksi pemecahan lignoselulosa bahan. Rancangan percobaan menggunakan Rangkaian Acak Kelompok (RAK) yang tersusun atas 2 faktor yaitu volume pelarut NaOH dan lama waktu pretreatment . Ukuran serbuk batang pisang yang digunakan yaitu 100 mesh bermassa 40 gram dan besar daya microwave yaitu 950 watt. Adapun hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan terbaik didapatkan pada perlakuan 500 mL dan lama waktu 40 menit, yaitu menghasilkan selulosa sebesar 27,265%, hemiselulosa 17,86% dan lignin 3,26%. Uji SEM menunjukkan kenampakkan sel telah rusak setelah dikenai paparan gelombang mikro (microwave). 

Save PDF for this Research (link 1)

Save PDF for this Research (link 2)