Monthly Archives: November 2008

Belajar dari Paten Kuno Tentang Bioethanol dari Kayu

Ini adalah paten terkuno yang aku temukan tentang proses pembuatan bioethanol selulosa. Ditemukan oleh HK Moore dan dipatenkan pada tanggal 2 Desember 1919 dengan nomor 1,323,540. Peten ini sudah berumur 89 tahun. Patennya sudah tidak berlaku dan temuannya sudah menjadi ‘public domain’. Jadi tidak ada salahnya kalau kita belajar dari paten ini.

Seperti yang sudah sering saya tulis di blog ini, kalau bioethanol merupakan salah satu biofuel masa depan. Dapat memproduksi bioethanol dari biomassa lignoselulosa merupakan impian banyak orang. Alangkah indahnya jika produksi ini bisa diproduksi dalam skala kecil/ukm, sehingga negeri ini tidak terlalu tergantung pada bahan bakar impor. Mungkin dengan mempelajari penemuan ini dapat memberi inspirasi untuk membuat teknologi produksi bioethanol yang lebih efisien dan lebih ekonomis. Semoga bermanfaat


Catatan: Di dalam dokumen paten banyak disebutkan istilah teknik yang kurang saya mengerti, dan beberapa istilah lama. Saya hanya menyebutkan tahapan-tahapan pokoknya saja. Moore juga banyak menjelaskan teknis pabrikasi, juga tidak saya sebutkan di sini.


Moore tidak menyebutnya dengan bioethanol tetapi ethyl alcohol from wood. Di sini saya menyebutkan bioethanol, maksudnya sama. Di dalam dokumen paten itu Moore hanya menyebutkan tiga tahapan pokoknya, tetapi di sini saya sebutkan empat tahapan. Tahapan yang saya tambahkan adalah pretreatment yang disebutkan secara implicit dalam dokumen itu. Tahapan itu adalah: pretreatment, hidrolisis, fermentasi, dan distilasi.
Continue reading

Literatur Pilihan untuk Bioethanol Selulosa

Seperti yang sudah saya sampaikan pada posting sebelumnya tentang topik penelitian bioethanol. Di posting ini saya ingin berbagi tentang literatur-literatur yang sebaiknya dibaca jika Anda ingin menekuni tentang bioethanol selulosa ini. Sebagian literature ini gratis, tetapi karena akses internet saya terbatas tidak semua linknya bisa saya berikan. Udah lama sekali dapatnya, lupa dari mana. Semoga bermanfaat.

Breaking the Biological Barrier to Cellulosic Ethanol: A Joint Research Agenda

Buku ini merupakan salah satu hasil workshop biofuel yang dilaksanakan di tahun 2005. Buku ini berisi status teknologi ethanol selulosa saat ini dan tantangan-tantangan ke depan. Dengan membaca buku ini minimal kita bisa tahu kemajuan teknologi bioethanol saat ini. Tentunya dengan melihat di bagian agenda riset (road map) bisa memberi inspirasi penelitian bagi kita.
Continue reading

Karakteristik Lignoselulosa

Lignoselulosa terutama tersusun atas lignin, selulosa, dan hemiselulosa. Kandungannya bervariasi tergantung pada jenis dan umur tanaman.

Lignin

Lignin adalah polimer tri-dimensional phenylphropanoid yang dihubungkan dengan beberapa ikatan berbeda antara karbon-ke-karbon dan beberapa ikatan lain antara unit phenylprophane yang tidak mudah dihirolisis (33). Di alam lignin ditemukan sebagai bagian integral dari dinding sel tanaman, terbenam di dalam polimer matrik dari selulosa dan hemiselulosa. Lignin adalah polimer dari unit phenylpropene: unit guaiacyl (G) dari prekusor trans-coniferyl-alcohol, syringyl (S) unit dari trans-sihapyl-alcohol, dan p-hydroxyphenyl (H) unit dari prekursor trans-p-coumaryl alcohol. Komposisi lignin di alam sangat bervariasi tergantung pada spesies tanaman. Pengelompokan seperti kayu lunak, kayu keras, dan rumput-rumputan, lignin dapat dibagi menjadi dua kelompok utama, yaitu: guaiacyl lignin dan guaiacyl-syringyl lignin (Gibbs, 1958 in (34)). Guaiacyl lignin adalah produk polimerisasi yang didominasi oleh coniferyl alcohol, sedangkan guaiacyl-syringlyl lignin tersusun atas beberapa bagian dari inti aromatic guaiacyl dan syringyl, bersama dengan sejumlah kecil unit p-hydroxyphenyl. Kayu lunak terutama tersusun atas unit guaiacyl, sedangkan kayu keras juga tersusun atas unit syringyl. Kayu lunak ditemukan lebih resisten untuk didelignifikasi dengan ekstraksi basa daripada kayu keras (35). Hal ini menimbulkan dugaan bahwa guaiacyl lignin membatasi pemekaran (swelling) serat dan dengan demikian menghalangi serangan enzim pada syringyl lignin. Struktur yang lebih resisten dari guaiacyl lignin juga telah diobservasi di dalam study degradasi dari lignin sintetis oleh fungi perombak lignin Phanerochaeta chrysosporium (Faix et al., 1985). Continue reading

Tip Mencari Jurnal Ilmiah Internasional Gratis di Internet


Capek rasanya melayani pertanyaan bagaimana mencari artikel jurnal ilmiah gratis di internet dengan format pdf. Dari pada tanya-tanya melulu, sebaiknya baca artikel cara mencari jurnal ilmiah gratis ini saja. Semoga bermanfaat.


bukuInternet memiliki dua sisi, sebut saja sisi baik dan sisi buruk. Salah satu sisi baiknya adalah tersedianya informasi dan ilmu. ‘Dunia Maya’ ibarat lautan ilmu dan informasi. Karena demikian banyaknya, kadang-kadang kita jadi bingung sendiri, bingung mencari, dan bingung memilah-milah. Sebenarnya ada cara yang sederhana dan mudah untuk mendapatkan jurnal ilmiah gratis di internet.


Baca juga:
Manajemen referensi dengan Zotero
Manajemen referensi dengan Jabref
Menyimpan referensi dari Google Scholar


A. Manfaatkan Search Engine: Google

Saya tidak ingin mempromosikan Google, tetapi dari sekian banyak search engine, Google sedikit lebih unggul dibandingkan dengan search engine yang lain. Biasanya ketika pertama mulai melakukan pencarian, kita akan ketikkan www.google.com di address bar browser internet. Trus kita ketikkan beberapa kata kunci. Enter. Google menampilkan sekian banyak daftar link-link yang sesuai dengan kata kunci yang kita ketikkan. Sayangnya sebagian besar link-link itu tidak sesuai dengan kebutuhan kita. Berikut ini ada sedikit trik agar Google menampilkan daftar yang lebih sesuai dengan kebutuhan kita.
Continue reading

Baca Bukuku di Google Books

Tidak disangka empat bukuku masuk di Goole Books
Silahkan dibaca semoga bermanfaat:
buku ms power point Buku ms word Movie dari Foto digital sgspowerpoint

Produksi Bioethanol Berbahan Baku Biomassa Lignoselulosa: Pretreatment


Baca juga: Pendahuluan | Pretreatment | Hidrolisis Asam |Hidrolisis Enzimatis| Fermentasi | Purifikasi | Literatur


Pretreatment biomassa lignoselulosa harus dilakukan untuk mendapatkan hasil yang tinggi di mana penting untuk pengembangan teknologi biokonversi dalam skala komersial (Mosier, et al., 2005). Pretreatmen merupakan tahapan yang banyak memakan biaya dan berpengaruh besar terhadap biaya keseluruhan proses. Sebagai contoh pretreatment yang baik dapat mengurangi jumlah enzim yang digunakan dalam proses hidrolisis (Wyman, Dale, Elander, Holtzapple, Ladisch, & Lee, Coordinated development of leading biomass pretreatment technologies, 2005) (Wyman, Dale, Elander, Holtzapple, Ladisch, & Lee, Comparative sugar recovery data from laboratory scale application of leading pretreatment technologies to corn stover, 2005). Pretreatment dapat meningkatkan hasil gula yang diperoleh. Gula yang diperoleh tanpa pretreatment kurang dari 20%, sedangkan dengan pretreatment dapat meningkat menjadi 90% dari hasil teoritis (Hamelinck, Hooijdonk, & Faaij, 2005). Tujuan dari pretreatment adalah untuk membuka struktur lignoselulosa agar selulosa menjadi lebih mudah diakses oleh enzim yang memecah polymer polisakarida menjadi monomer gula. Tujuan pretreatment secara skematis ditunjukkan pada Gambar 2.

Pretreatment lignoselulosa

Pretreatment lignoselulosa


Gambar 2. Gambar skema tujuan pretreatment biomassa lignoselulosa (Mosier, et al., 2005).
Continue reading

Referensi


Baca juga: Pendahuluan | Pretreatment | Hidrolisis Asam |Hidrolisis Enzimatis| Fermentasi | Purifikasi | Literatur


1. Review: Trends in biotechnological production of fuel ethanol from different feedstocks. Sanchez, O.J. and Cardona, C.A. 2007, Bioresource Technology, p. .doi: 10.1016/jbiortech.2007.11.013 Article in Press.
2. Global potential bioethanol production from wasted crops and crop residues. Kim, S. and Dale, B.E. 2004, Biomass and Bioenergy, Vol. 26, pp. 361-375.
3. Optimization studies on acid hydrolysis of oil palm empty fruit bunch fiber for production of xylose. Rahman, S.H.A., et al. 2007, Bioresource Technology, Vol. 98, pp. 554-559.
4. Pemanfaatan Tandan Kosong Kelapa Sawit sebagah Sumber Bahan Kimia. Nuryanto, Eko. 2000, Warta PPKS 8(3), p. 137.
Continue reading

Produksi Bioethanol Berbahan Baku Biomassa Lignoselulosa : Hidrolisis Asam


Baca juga: Pendahuluan | Pretreatment | Hidrolisis Asam |Hidrolisis Enzimatis| Fermentasi | Purifikasi | Literatur


Hidrolisis meliputi proses pemecahan polisakarida di dalam biomassa lignoselulosa, yaitu: selulosa dan hemiselulosa menjadi monomer gula penyusunnya. Hidrolisis sempurna selulosa menghasilkan glukosa, sedangkan hemiselulosa menghasilkan beberapa monomer gula pentose (C5) dan heksosa (C6). Hidrolisis dapat dilakukan secara kimia (asam) atau enzimatik.

Hidrolisis Asam

Di dalam metode hidrolisis asam, biomassa lignoselulosa dipaparkan dengan asam pada suhu dan tekanan tertentu selama waktu tertentu, dan menghasilkan monomer gula dari polimer selulosa dan hemiselulosa. Beberapa asam yang umum digunakan untuk hidrolisis asam antara lain adalah asam sulfat (H2SO4), asam perklorat, dan HCl. Asam sulfat merupakan asam yang paling banyak diteliti dan dimanfaatkan untuk hidrolisis asam. Hidrolisis asam dapat dikelompokkan menjadi: hidrolisis asam pekat dan hidrolisis asam encer (Taherzadeh & Karimi, 2007).
Continue reading

Produksi Bioethanol Berbahan Baku Biomassa Lignoselulosa : Fermentasi


Baca juga: Pendahuluan | Pretreatment | Hidrolisis Asam |Hidrolisis Enzimatis| Fermentasi | Purifikasi | Literatur


Beberapa spesies mikroba dari kelompok yeast/khamir, bakteri dan fungi dapat memfermentasi karbohidrat menjadi ethanol dalam kondisi bebas oksigen (Lynd, 1996). Mikroba melakukan fermentasi tersebut untuk mendapatkan energi dan untuk tumbuh. Berdasarkan reaksi kimia fermentasi, hasil maksimum teoritis dari setiap kg gula adalah 0.51 kg ethanol dan 0.49 kg CO2:

3C5H10O5 –> 5C2H5OH + 5CO2 (1)
C6H12O6 –> 2C2H5OH + 2CO2 (2)
Continue reading

Produksi Bioethanol Berbahan Baku Biomassa Lignoselulosa


Baca juga: Pendahuluan | Pretreatment | Hidrolisis Asam |Hidrolisis Enzimatis| Fermentasi | Purifikasi | Literatur


Penelitian produksi ethanol berbahan baku biomassa lignoselulosa, lebih dikenal dengan sebutan Bioethanol atau ethanol generasi ke dua, sangat intensif dilakukan dalam dua dekade terakhir (Yang & Wayman, 2007) (Hamelinck, Hooijdonk, & Faaij, 2005) (Sanchez & Cardona, 2007). Produksi ethanol dari lignoselulosa sudah dimulai sejak lama, (Moore, 1919) telah mematenkan teknologi untuk memproduksi ethyl alcohol (ethanol) dari kayu.

Produksi ethanol dari biomassa lignoselulosa dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok besar, yaitu: platform biokimia (biochemical platform) atau gula (sugar platform) dan platform thermokimia (thermochemical platform) (United State Departemen of Energy, 2008). Platform biokimia meliputi proses hidrolisis selulosa dan hemiselulosa menjadi monomer gula penyususnnya, fermentasi gula menjadi ethanol, destilasi dan dehidrasi untuk menghasilkan ethanol fuel grade. Platform thermokimia secara umum meliputi dua tahapan utama, yaitu: gasifikasi dan dilanjutkan dengan konversi gas yang dihasilkan menjadi ethanol.
Continue reading