Hidrolisis & Fermentasi

Hidrolisis adalah salah satu tahapan dalam pembuatan bioetanol berbahan baku lignoselulosa. Hidrolisis bertujuan untuk memecah selulosa dan hemiselulosa menjadi monosakarida (glukosa & xylosa) yang selanjutnya akan difermentasi menjadi etanol. Secara umum teknik hidrolisis dibagi menjadi dua, yaitu: hidrolisis berbasis asam dan hidrolisis dengan enzym. Hidrolisis dengan asam sudah berkembang sangat lama. Saya mendapatkan satu paten tentang konversi kayu menjadi etanol berangka tahun 1934. Kapan-kapan akan saya uraikan di tempat lain.

Saya sudah mencoba menghidrolisis TKKS (Tandan Kosong Kelapa Sawit) dengan metode asam encer. Saya lakukan satu tahap, belum dua tahap. Saat pertama kali mencoba hidrolisis kandungan gula (gula pereduksi) yang diperoleh kurang lebih 1%. Saya lakukan evaluasi terhadap hasil ini dan selanjutnya aku perbaiki sedikit metode hidrolisisnya. Percobaan berikutnya aku bisa meningkatkan kandungan gula pereduksinya menjadi 3%. Hasil ini masih jauh lebih rendah daripada hasil teoritisnya. Aku mencoba memperbaiki lagi metode hidrolisisnya.

hidrolisat

Gambar 1. Hasil hidrolisis pertama, kandungan gulanya masih rendah.

hidrolisat

Gambar 2. Hasil kedua lebih baik dari yang pertama.

Percobaan terakhir aku menggunakan reactor hidrolisis khusus. Skalanya kecil untuk keperluan laboratorium, kurang lebih 5 liter. Keistimewaan reactor ini adalah tahan suhu tinggi sampai 200oC, tahan tekanan tinggi, bisa berputar, memiliki sensor suhu, dan timer. Reaktor yang berputar menimbulkan efek pengadukan yang dapat meningkatkan efisiensi hidrolisis.

digester

digester 2

Gambar 3. Reaktor hidrolisis yang bisa berputar

Hasil terakhir aku bisa meningkatkan kandungan gula pereduksi hingga 5% atau 50 g/l. Hasil ini cukup mengembirakan aku, karena setelah aku cek di jurnal-jurnal ilmiah international hasil ini tidak kalah bahkan lebih tinggi. Namun, aku masih belum merasa puas, karena hasilnya belum maksimal. Aku masih terus evaluasi hasil yang aku peroleh ini, sambil mencari cara untuk memaksimalkan hasilnya.

hidrolisat

Gambar 4. Hasil hidrolisis dengan kandungan gula 50 g/l

Namun demikian, aku tetap mencoba untuk memfermentasi hidrolisat yang aku peroleh tersebut. Aku menggunakan peralatan sederhana yang ada di lab. Hasilnya cukup mengejutkan yaitu 5% di dalam hidrolisat. Aku masih harus meyakinkan kembali hasil ini. Aku harus yakin sekali bahwa kosentrasinya memang 5%, benar-benar etanol dan bisa digunakan untuk bahan bakar.

Meskipun masih memerlukan serangkaian penelitian lagi, tetapi hasil ini memberikan secercah harapan bahwa membuat etanol dari TKKS memang memungkinkan. Kalau dihitung dari hasil ini rendemen etanol TKKS kurang lebih 12% saja. Artinya dari 1000 kg TKKS (OD Basis) dapat dihasilkan kurang lebih 120 liter bioetanol (fuel grade). Hasil ini memang masih rendah karena belum maksimal. Targetku aku bisa meningkatkan rendemennya menjadi kurang lebih 30%. Jadi dari 1000 kg TKKS bisa dihasilkan kurang lebih 300 liter bioetanol.

Hitung-hitungan kasar. Andai bioetanol dihargai Rp. 6000/liter dan menggunakan rendemen 12%, maka 1000 kg TKKS dapat menghasilkan bioetanol sebanyak 120 liter atau senilai Rp. 720.000,-. Satu pabrik kelapa sawit kapasitas kecil dapat menghasilkan TKKS sebanyak 100 ton per hari (basah dengan kadar air kira-kira 60%) atau keringnya kurang lebih 60 ton. Jadi potensinya adalah 60 x 120 = 7200 liter. Atau kalau dituangkan nilainya kira-kira Rp. 43.200.000,- . Ternyata banyak juga ya…..

Gambar 6. Bioetanol dari TKKS

Mungkinkan itu…..??????!!!!!

Hasil yang aku peroleh masih dalam skala kecil. Masih perlu serangkaian penelitian lagi untuk mewujudkan mimpi ini. Secara teori ini memang sangat memungkinkan. Tetapi mewujudkan teori menjadi kenyataan tidak semudah membalikkan tangan. Perlu waktu, tenaga, pikiran, dan didukung oleh biaya yang cukup untuk itu.

Aku pernah mencoba mengusulkan ke pemerintah lewat salah satu program di Ristek, tetapi proposalku di tolak. Entah proposalku yang jelek dan aku kurang bisa mengungkapkan potensi ini atau faktor lain, aku tidak tahu. Aku masih mencoba membuat proposal lain lagi untuk siapa saja yang berminat membiayai penelitianku ini. Ada yang berminat….????

15 responses to “Hidrolisis & Fermentasi

  1. Dear Mas Roi,

    Selamat pagi,semoga selalu baik ya.

    Apakah bisa diberikan informasi berapa kira kira dana investasi untuk proses etanol
    dari selulosa dengan sistim hidrolisis sederhana. Juga saya baca ada butanol yang bisa langsung dipakai sebagai pengganti bensin 100 persen. Apakah Mas Roi ada informasi tentang butanol itu ? apa bedanya dengan etanol ? Terima kasih dan kami tunggu informasinya.

    Salam sejahtera selalu,

    Doni

  2. Salam kenal.
    Hasil 5 % ethanol cukup menarik sebagai studi awal. Apa Anda punya ide apa yang menghambat proses fermentasi? Berapa konsentrasi gula yang dipakai di proses fermentasi? Komposisi medium sangat menentukan produktivitas. Apa ada bahan lain yang ditambahkan di medium? Berapa yield ethanolnya? Terima kasih.

    Yalun

  3. Oh ya kalau bisa berdiskusi, saya di http://yalun.wordpress.com

  4. Mas, saya mendapat dukungan dari pembimbing akademik untuk meneliti pembuatan bioetanol dari ampas kelapa sawat (tandan kelapa sawit) tolong bantuannya..
    Saya harus bisa pretreatment yakni memecah selulosanya. bagaimana caranya secara detail ya… Tolong untuk keperluan skripsi saya.

  5. Selamat datang di blog saya. Semoga bermanfaat.

    Penjelasan untuk hal tersebut secara detail sudah ada direferensi. Coba lihat di sini sebagai awalnya.

    https://isroi.wordpress.com/2008/03/25/bibliography-lengkap-tentang-cellulosic-ethanol/

    Semoga membantu.

    isroi

  6. salam kenal
    mohon penjelasan mengenai fermentasi asam laktat dan fermentasi alkohol beserta reaksi dan penjelasan tahap reaksinya.

    terima kasih

    ridho

  7. salam kenal juga, untuk fermentasi ethanol kapan-kapan dibahas. Insya allah.

    isroi

  8. Salam mas Isroi

    Saatini saya menempuh S2 di UGM dan mengambil topik penelitian tentang ‘Pembuatan BIOETHANOL dari JERAMI PADI”. Kiranya mas Isori dapat memberikan gambaran teknik pembuatannya ?

    Terimakasih.Salam

  9. aslkm mas isroi…

    salam kenal,
    mas, aq mau numpang nanya ne…
    koq bs y rendemen mas 12%?lumanyan banyak lho…
    kemaren wktu saya riset S1 tdk sebanyak itu.
    Mas hidrolisis asam atau basa?Berapa konsentrasi yg diGunakan…
    Terima kasih ya sebelumnya bt ilmunya..

    wassalam…

  10. tahapan ngerancang alatnya bagaimana pak?

  11. Pak Isroi mau tanya tapi mungkin agak out of topic, kira-kira bapak tahu tidak enzim yang digunakan untuk meng-hidrolisis ikan? Terima kasih sebelumnya 🙂

    • Ikan kan banyak proteinnya, saya rasa untuk menghidrolisis ikan pakai enzyme proteolitik. Mungkin juga bisa dicoba pakai papain, enzyme yang ada di getah pepaya.

  12. mantap pak . saya sedikit2 mulai belajar saya berpendapat mendapatkan biofuel itu sederhana ambil bahan>fermentasi>distilasi. sempat kemaren menghubungi bapak untuk tanya alat destilasinya. ternyata ada faktor lain yang musti diperhatikan yakni kadar airnya … sekarang belajar tentang hidrolisis. semangat belajar biar tua hehe

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s