Rekayasa Bioproses Produksi Bioetanol dari Biomasa Lignoselulosa Tanaman
Rekayasa Bioproses Produksi Bioetanol dari Biomasa Lignoselulosa Tanaman Jagung Sebagai Energi Terbarukan Bioprocess Engineering of Bioethanol Production from The 1 Lignocellulosic Biomass of Corn Stover for Renewable Energy TIM PENELITI PROF. DR. IR. DJUMALI MANGUNWIJADJA, DEA DR. IR. ANAS MIFTAH FAUZI, M. ENG. DR. IR. SUKARDI, MM WAGIMAN, STP, M. SI. HKP-SPN 09 22 -23 Desember 2009
Latar belakang Luas budidaya jagung Indonesia tahun 2008 = 4. 003. 313 ha (BPS, 2009) 2 Limbah = 58. 15 ton/ha HKP-SPN 09 22 -23 Desember 2009
Tujuan Penelitian 3 Mendapatkan karakteristik lignoselulosa : lignin, selulosa, hemiselulosa, ekstraktif Pengambilan C 5 dan C 6 Sakarifikasi-fermentasi simultan HKP-SPN 09 22 -23 Desember 2009
Kerangka Pikir 4 LIGNOSELULOSA Perlakuan awal Selulosa Hemiselulosa Hidrotermolisis II Hidrotermolisis I Lignin Delignifikasi Sakarifikasi SSCF Glukosa (C 6) Xilosa (C 5) Fermentasi HKP-SPN 09 Lignin BIOETANOL 22 -23 Desember 2009
Proses Delignifikasi Biodelignifikasi : white-rot fungi : Tremetes versicolor, Pleurotus ostreatus, Phanerochaete crysosporium Kemodelignifikasi : Ca(OH)2 Hidrotermolisis : perlakuan menggunakan media air bertekanan sehingga air tetap berbentuk cair pada tekanan tinggi (180 -220 OC, 350 -400 psig ; Mosier et al. 2005) H-I : 120 OC, 2 jam H-II : 180 -200 OC, 20 menit Sakarifikasi Enzimatik : selulase, xilanase, β-glukosidase Fermentasi S. cereviceae + Z. mobilis S. cereviceae + P. stipitis 22 -23 Desember 2009 HKP-SPN 09 5
Hasil Penelitian 6 Batang : 83, 28 % Kadar air Daun : 7, 02 % Bahan ekstraktif : 9, 04 % Tongkol : 4, 49 % Klason lignin : 11, 18 % Kelobot : 4, 72 % Selulosa : 53, 15 % Hemiselulosa : 26, 62 % Alt reprod : 0, 49 % HKP-SPN 09 : 5, 62 % 22 -23 Desember 2009
Biodelignifikasi 7 30 OC, 7 -30 hari Air Nutrien HKP-SPN 09 Jamur pelapuk putih 100 -120 OC, 30 mnt Pemasakan 20 -40 % Sterilisasi 120 OC, 1 jam 22 -23 Desember 2009
Hidrotermolisis 8 I : 120 OC, 2 jam II : 180 -200 OC, 20 menit Hidrolisat Padatan HKP-SPN 09 22 -23 Desember 2009
Hasil Cara Biologis 9 MAG 1000 x T. versicolor MAG 2000 x Dampak penetrasi jamur Biologis-Hidrotermolisis MAG 10000 x HKP-SPN 09 22 -23 Desember 2009
Perubahan komponen lignoselulosa 10 HKP-SPN 09 Selulosa = 53. 15 % Selulosa = 40. 49 % Lignin = 11. 18 % = 7. 77 % P. Ostreatus 22 -23 Desember 2009
Perubahan komponen lignoselulosa 11 Hidrotermolisis II HKP-SPN 09 22 -23 Desember 2009
Komponen Hidrolisat : Pengambilan Xillosa 12 Inkubasi 2 minggu Inkubasi = 1 minggu Inkubasi 1 minggu Gula total = 491 mg/L Xilosa = 328 mg/L Rata-rata xilosa = 76. 51 % Hidrolisat HKP-SPN 09 22 -23 Desember 2009
Kemo-delignifikasi 0, 075 g/g bahan Ca(OH)2 Pencucian 13 Air Pemanasan 75 OC, 3 jam HKP-SPN 09 22 -23 Desember 2009
Hasil Kemodelignifikasi Perlakuan Selulosa Hemiselulosa Lignin Bahan tanpa perlakuan 53. 15 26. 63 11. 18 Ca(OH)2 tanpa pemanasan 53. 07 19. 33 - Ca(OH)2, pemanasan 5 jam 52. 71 27. 73 9. 11 22 -23 Desember 2009 HKP-SPN 09 14
Perubahan Fisik Lignoselulosa Tanpa perlakuan Mag Ca(OH) 2 X 100 Mag X 100 Ca(OH) 2 , Pemanasan 3 jam Mag HKP-SPN 09 Ca(OH) 2 , Pemanasan 5 jam X 100 Mag 15 X 100 22 -23 Desember 2009
Kadar Gula dalam Hidrolisat HKP-SPN 09 16 22 -23 Desember 2009
Simultaneous Saccharification and Co-Fermentation (SSCF) 17 SSCF Bhn Padat S. cereviceae (NH 4)2 SO 4 Mg. SO 47 H 2) Yeast extract Hidrolisat HKP-SPN 09 BIOETANOL 4 ml/L = 3, 06 g/L Nutrien 22 -23 Desember 2009
Kesimpulan Tahun I Perlakuan awal Ca(OH)2 – Hidrotermolisis memberikan dampak lebih baik dibanding White-rot fungus Hidrotermolisis Tremetes versicolor memberikan hasil lebih baik dibanding Pleurotus ostreatus dan Panerochaete crysosporium 18 HKP-SPN 09 22 -23 Desember 2009
HKP-SPN 09 19 22 -23 Desember 2009
- Slides: 19