Category Archives: Bioethanol

GastrofaC: Minyak Atsiri untuk Penghematan Bensin

image

Hari ini saya kepingin mencoba salah satu inovasi dari Balittro yang menggunakan minyak atsiri sebagai bahan aditif untuk menghemat penggunaan BBM. Karena kendaraan saya minum bensin saya coba yang GastrofaC yang diformulasikan khusus untuk motor bensin/mobil bensin.

Klaim dari inovatornya yang saya peroleh dari website Balittro bahwa produk ini bisa menghemat BBM dari 20-40%. Ini luar biasa lho. Mestinya diapresiasi oleh pemerintahan sekarang meningkatkan harga bensin sebesar Rp. 1.500. Kalau klaim ini terbukti benar, yang minimal saja 20%, bisa mengurangi beban kenaikkan BBM.

Continue reading

Mengapa Bioetanol Tidak Berkembang di Indonesia…???

Di saat harga BBM kembali dinaikkan oleh pemerintah, orang-orang kembali ribut untuk mencari solusi alternatif pengganti BBM. Salah satu biofuel pengganti/subtitusi bensin adalah bioetanol. Gaung bioetanol pernah booming kurang lebih 8-10 tahunan yang lalu. Rasanya hampir semua orang berlomba-lomba membuat bioetanol, terutama dari singkong/pati. Kebun-kebun singkong dibangun di mana-mana. Pelatihan-pelatihan bioetanol berjamur dan selalu penuh pesertanya. Namun, ini yang sungguh membuat saya terheran-heran, realisasi bioetanol sebagai energi di Indonesia ternyata NOL. Saya ulangi lagi NOOOOL…sodara-sodara….. alias NIHIL….alias NGGAAKKK ADA. Data ini saya peroleh dari website/publikasinya Kementrian ESDM dan informasi langsung dari staf ESDM. Sungguh aneh.

Saya sudah membahasnya di artikel lain, mengapa bioetanol masih diperlukan di Indonesia. Bioetanol belum bisa digantikan oleh biogas, biosolar/biodiesel atau listrik. Kenapa….????? Karena semua motor dan sebagian besar kendaraan di Indonesia masih minum bensin/premium. Mesin bensin beda dengan mesin diesel apalagi mesin biogas atau mesin listrik. Karenanya mesin bensin tidak bisa disuruh minum biosolar dan biogas. Perlu modifikasi sana-sini atau tambah ini-itu.

Pemerintah sudah menaikkan harga bensin/premium menjadi Rp. 8.500 pr liter sejak seminggu yang lalu dengan alasan bahwa subsidi BBM sangat membebani anggaran negera. Terlepas dari pro dan kontra terhadap kebijakan pemerintah tersebut, saya hanya berharap agar momentum kenaikan BBM ini bisa menjadi momentum kebangkitan/kesadaran pemerintah dan bangsa ini untuk mengembangkan biofuel, khususnya bioetanol sebagai alternatif penganti/substitusi bensin. Hanya saja, perasaan saya euforia bioetanol dan biofuel tidak seperti 8 tahun yang lalu. Program ini pernah tidak berjalan alias gagal, dan sepertinya orang-orang sudah trauma dengan kegagalan ini.
Continue reading

Ngapain pemerintah menyiapkan lahan biomassa

Kliping Kompas tgl 29 Agustus 2014, hal 14, kol 1-2

Kliping Kompas tgl 29 Agustus 2014, hal 14, kol 1-2

Ngapain pemerintah repot-repot menyiapakan lahan untuk menyediakan biomassa, lha wong biomassa yang tersedia saja belum tergarap.

Hari ini saya baca sebuah berita kecil di Harian Kompas, tgl 29 Agustus 2014, halaman 7, kolom 1-2. Judulnya menarik bagi saya: Energi Terbarukan; Lahan Pengembangan Biomass Disiapkan. Ketika saya membaca berita itu sedikit senang, karena pemerintah punya keinginan untuk mengembangan energi alternatif yang terbarukan. Akan tetapi saya akan mengkritisi kebijakan pemerintah ini.

Saya sudah mendengar desas-desus akan pengembangan energi dari biomassa ini. Kebutuhannya memang sangat besar, khususnya untuk pasar export. Konon kabarnya Korea sudah melarang penggunaan batubara dan mengantinya dengan biomassa. Artinya, kembali ke jaman baheula lagi. Kasarnya begini; energi biomassa = kayu bakar. Karena yang dibakar sama-sama kayu, cuma namanya sekarang sedikit mentereng: energi biomassa.

Korea adalah negeri yang industrinya maju, tentu saja sangat membutuhkan banyak energi untuk menjalankan industrinya itu. Nah, mereka kan tidak punya lahan yang luas. Datanglah mereka ke Indonesia mencari lahan untuk menanam ‘kayu bakar’. Menurut kabar desas-desus lagi yang tidak jelas kebenarannya; investor korea sudah menanam ribuah hektar tanaman ‘kayu bakar’ di Indonesia, di wilayah Indonesia Timur dan Kalimantan.

Saya tidak tahu apakah ini sudah direncanakan matang-matang atau sekedar ikut-ikutan. Menurut berita Kompas di atas pemerintah akan menyiapkan lahan untuk penanaman ‘kayu bakar’. Kata kabar berita itu lagi, konon, Indonesia membutuhkan 2 juta ha lahan untuk menanam ‘kayu bakar’.

Ngapain pemerintah repot-repot menyiapkan lahan untuk ‘kayu bakar’ seluas itu. Lha wong Indonesia punya banyak limbah biomassa yang melimpah ruah dan tidak termanfaatkan. Barangnya tinggal ambil saja, tidak usah menanam, bahkan ‘mungkin’ tidak usah beli. Tinggal ongkos angkut saja. Ini saya tahu sendiri, karena lama saya mengelutinya, yaitu: Limbah biomassa KELAPA SAWIT. (Baca: Potensi Limbah Biomassa Sawit)

Indonesia adalah negera produsen kelapa sawit terbesar di dunia. Produksi minyak sawit menurut data dari BPS tahun 2013 diperkirakan mencapai 26,9 juta ton CPO. Kalau dihitung secara kasar produksi CPO sebanyak itu akan menghasilkan limbah biomassa yang ruuuaaarrr biaya besar zekali; yaitu:

TANKOS: 30.93 juta ton
FIBER dan Cangkan: 25.5 juta ton
Limbah Cair: 94.15 juta ton

Total biomassa (Tankos, fiber, cangkang): 56.43 juta ton.
(Ini hitungan kasar ….lho….)

Neraca Massa Kelapa Sawit

Menurut berita kompas itu lagi 1 ha lahan ‘kayu bakar’ bisa menghasilkan 64 ton ‘kayu bakar’. Ini artinya limbah sawit itu equivalent dengan 882 187 ha lahan ‘kayu bakar’ atau dua kali lipat luas lahan yang akan dibangun di Madura itu.

Konversi energinya juga sangat besar. Dari Tankos, cangkang, dan fiber bisa dihasilkan energi listrik, sedangkan dari limbah cair bisa dihasilkan biogas. Angka perkiraan kasarnya adalah:

Listrik: 16 152 mega watt
Biogas: 2 692 m3.

Ini jumlah anergi yang sangat-sangat besar. Ini belum limbah biomassa yang lain yang dari agroindustri, seperti: bagas tebu, jerami padi, serbuk gergaji, batok kelapa, limbah kotoran ternak, dll. Masih banyak sekali.

Saya tahu, itu hanya itung-itungan di atas kertas. Merealisasikannya tidak mudah. Namun, mbok yao…pemerintah itu juga memikirkan potensi-potensi biomassa yang sudah ada di lapangan. Saya tahu sendiri, limbah biomassa sawit masih ‘terbengkalai’ dan tidak termanfaatkan.

Beberapa kali saya mencoba diskusi dengan pengusaha sawit dan menyampaikan ide ini. Bagi pengusaha sawit, mereka kurang tertari memanfaatkan limbah biomassa sebagai energi. Lha mereka sediri sudah kecukupan energi dari limbah cangkan saja. Bahkan sisa. Apalagi kalau disuruh repot-repot membuat biogas segala. Mereka enggan berinvestasi.

Kalau pun mereka bisa memproduksi listrik dan dijual ke pe-el-en, itungan-itungan mereka masih nggakk ‘masuk’. Masalahnya, pe-el-en maunya harganya super murah. Bagaimana pengusaha bisa untung klo harganya sama dengan ongkos produksi.

Di sini sebenarnya peran pemerintah. Menjebatani antara pengusaha dan kebutuhan masyarakat. Yang butuh energi itu masyarakat luas. Pengusaha punya ‘limbah biomassa’ yang tidak termanfaatkan dan mereka tidak tertarik untuk memanfaatkannya. Posisis pemerintah adalah ditengah-tengahnya. Jadi ‘jembatan’ itu dengan regulasi maupun kebijakan lainnya.

Contoh sederhana, misalnya; pemerintah memberikan subsidi untuk pengusaha yang bisa menyediakan listrik untuk masyarakat. Maksudnya, memberikan harga yang layak bagi pengusaha. Atau memberikan keringanan pajak, infrastruktur dll, sehingga pengusaha tetap bisa mendapatkan keuntungan dari usaha itu.Masih banyak contoh-contoh bentuk dukungan riil pemerintah untuk pemanfaatkan biomassa dari limbah perkebunan di Indonesia.

Seandainya ide ini berjalan, krisis energi akan bisa diatasi. Indonesia memiliki potensi biomassa yang besar dan lahan yang luas.
Kalau hanya sekedar ‘Kayu bakar’ tinggal ambil saja. Tinggal kemauan (good will) dari pemerintah untuk mendorong pemanfaatan ‘kayu bakar’ ini.

Kita tunggu saja kiprah pemerintahan baru ke depan. Apakah masih pro-rakyat atau justru mau mengail di atas penderitaan rakyat.

walllahu’alam.

Spirulina, alga micro yang bergizi tinggi

Sebenernya saya sudah tahu alga micro ini sudah luama zekali. Cuma selama ini saya memandangnya dengan ‘mata sebelah’ dan sedikit ‘dipicingkan’. Saya juga sering ditawarin produk-produk MLM yang berasal dari Spirulina. Saya tolak semua. Terus terang, sama sekali saya belum pernah mencicipi ‘spirulina’. Teman-teman saya pun banyak yang menceritakan tentang kehebatan spirulina sebagai suplemen makanan. Ada yang bilang kalau setelah makan spirulina, anak kecil yang dulunya sekit-sakitan, sekarang sudah sehat dan tidak pernah lagi ‘absen’ ke rumah sakit. Ada juga cerita kalau spirulina bisa merangsang kehamilan. Bahkan kabarnya untuk ‘kaum Adam’, spirulina bisa meningkatkan ‘kejantanannya’. Cerita ini cuma saya serap sebagai ‘info’ belaka.

Sekarang, tiba-tiba, saya mendapatkan ‘tugas’ untuk membantu teman yang ahli spirulina untuk ‘menernakkan’ spirulina. Mau tidak mau, suka tidak suka, saya mesti belajar tentang si spirulina ini. Subhanallah, baru sedikit yang saya baca, ternyata spirulina ini makhluk ciptaan Allah yang luar biasa bermanfaat untuk manusia. Cerita-cerita yang saya dengar dulu memang benar dan sudah banyak dibuktikan secara ilmiah. Paper-paper ilmiah tentang spirulina sudah banyak sekali. (Silahkan click di sini: Laporan Ilmiah tentang Spirulina).

Continue reading

Undang-undang No. 18 Tahun 2008 tentang PENGELOLAAN SAMPAH

Artikel lain tentang sampah silahkan klik di sini: SAMPAH

Mengapa bioetanol masih diperlukan untuk Indonesia


Bioetanol sebagai bahan bakar nabati (BNN) atau biofuel masih dianak-tirikan di Indonesia. Entah apa sebabnya. Padahal, peranan bioetanol tidak bisa digantikan oleh biofuel yang lain, seperti: biodiesel atau biogas. Bioetanol masih diperlukan untuk Indonesia.

Ilustrasi gampangnya seperti ini. Sebagian besar konsumsi BBM digunakan di sektor transportasi. Sektor industri dan sektor yang lain konsumsinya lebih kecil. BBM yang banyak dipakai saat ini ada dua: solar (mesin diesel) dan bensin. Berdasarkan data dari kementian ESDM, konsumsi bensin lebih besar daripada konsumsi solar. Jadi ada dua jenis mesin yang banyak dipakai saat ini, yaitu mesin diesel dan mesin bensin. Mesin diesel dipakai untuk kendaraan berat, angkutan umum, dan mobil pribadi. Sedangkan bensin umumnya untuk mobil pribadi dan sepeda motor.

Biofuel alternatif untuk mengantikan solar adalah biosolar atau biodiesel. Biosolar bisa dibuat dari minyak-minyak nabati, semperti minyak sawit (CPO), minyak jlantah, minyak jarak, dan minyak nabati lainnya. Biodiesel dari CPO yang saat ini banyak dipakai di Indonesia.

Nah, untuk bensin biofuel alternatifnya adalah bioetanol. Mesin bensin beda dengan mesin diesel dan tidak bisa memakai bahan bakar solar atau biosolar. Itulah mengapa pengembangan bioetanol masih tetap diperlukan.

Argumen berikutnya adalah populasi kendaraan yang menggunakan bensin sangat besar. Terutama sepeda motor. Menurut artikel di Bisnis Indonesia (tgl 15 desember 2013) populasi kendaraan di Indonesia tidak kurang dari 100 juta unit (hampir setengah penduduk Indonesia). Dari jumlah itu 80 juta unit adalah sepeda motor. Kabar terbaru di koran kompas bahkan sudah mencapai 94 juta unit. Jumlah ini sangat-sangat besar. Konsumsi bensin nasional juga sangat besar mencapai 116.35 MMBSY (…ngaak ngerti artinya apa…).

kendaraan bermotor memenuhi jalan di Indonesia
(foto nyomot dari kompas.com)

Yang lebih mengerikan lagi, populasi motor Indonesia diperkirakan akan meningkat pesat dan exponensial. Lihat gambar di bawah ini yang saya olah dari data BPS. Kalau tidak dikendalikan jumlah sepeda motor akan meledak dalam beberapa tahun lagi. Jalan-jalan akan penuh dengan motor. Artinya, kebutuhan bioetanol untuk mensubstitusi kebutuhan bensin untuk bahan bakar sepeda motor masih sangat diperlukan.

motor di Indonesia

Pertumbuhan motor di Indonesia


Continue reading

Kebutuhan Biofuel Indonesia 2014 Diperkirakan Mencapai 45 juta kiloliter. Gimana memenuhinya….?


Dampak dari diterbitkannya Peraturan Menteri ESDM No. 25 tahun 2013 beberapa waktu yang lalu yang mewajibkan sektor industri, transportasi, dan pembangkit listrik menggunakan 10% biofuel atau bahan bakar nabati (BBN) menyebabkan peningkatan kebutuhan biofuel di tahun 2014. Kementrian ESDM memperkirakan kebutuhan biofuel di tahun 2014 akan mencapai 45 juta kiloliter dengan rincian 20 juta kiloliter untuk transportasi, 17 juta kiloliter untuk industri, dan 8 juta kiloliter untuk pembangkit listrik.

Sayangnya data tersebut tidak dirinci berapa untuk masing-masing biofuel, seperti: biodiesel, bioetanol, dan biogas. Kalau dilihat dari data tahun-tahun sebelumnya, hanya biodiesel yang benar-benar terealisasi digunakan untuk sebagai pencampur solar. Sedangkan bioetanol sama sekali tidak ada penyerapannya di Indonesia. Biogas juga belum digunakan untuk sektor transportasi atau untuk bahan bakar lainnya. Kendaraan yang menggunakan bahan bakar gas masih menggunakan gas alam, bukan bioetanol.
Continue reading

Permen ESDM No. 25 Th. 2013 tentang Bahan Bakar Nabati (BBN) atau biofuel: biodiesel, bioetanol, dan biogas

Permen ESDM 25 2013 Tentang Bahan Bakar Nabati (BBN) atau Biofuel

Alternatif download: Permen ESDM No. 25 Th. 2013

PRETREATMENT BIOMASSA:Kunci Keberhasilan Teknologi Produksi Bioetanol Generasi Kedua

Bioetanol generasi ke dua berbahan baku biomassa lignoselulosa ‘digadang-gadang’ akan menjadi salah satu energi alternatif di masa depan. Namun, penerapan teknologi ini belum banyak berhasil ditingkat komersial. Salah satu kendala terbesar adalah sulitnya mememecah holoselulosa menjadi monomer gula yang bisa difermentasi menjadi etanol. Pengembangan teknologi pretreatment adalah salah satu solusi untuk memecahkan permasalahan ini. Keberhasilan pretreatment biomassa lignoselulosa akan membuka ‘bottle neck’ teknologi produksi bioetanol generasi kedua.

 

Kendala Hidrolisis Holoselulosa

Biomassa lignoselulosa terdiri dari tiga bagian utama, yaitu: selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Selulosa dan hemiselulosa sering juga disebut dengan holoselulosa. Holoselulosa adalah polimer gula. Bagian lignoselulosa yang bisa difermentasi menjadi bioetanol hanya holoselulosa setelah dihidrolisis menjadi monomer gula penyusunnya. Lignin adalah polimer dari gugus aromatik dan bukan merupakan polimer gula. Lignin dan monomernya tidak bisa difermentasi menjadi bioetanol.

Hidrolisis holoselulosa menjadi gula monomernya adalah langkah awal dalam proses produksi bioetanol. Permasalahanya adalah menghidrolisis holoselulosa di dalam lignoselulosa tidak selalu mudah. Kecernaan (digestibilitas) biomassa lignoselulosa asli adalah sangat rendah. Sebagai contoh, hasil hidrolisis enzymatik tandan kosong kelapa sawit (TKKS) hanya <4% dari kandungan selulosanya (Isroi 2013). Artinya dari satu kg TKKS yang mengandung 39% selulosa hanya diperoleh gula sebanyak 15.6 gr saja. Jika hasil gula ini difermentasi menjadi etanol, maka hanya diperoleh etanol sebanyak 8 gr. Hasil ini sangat-sangat tidak menarik secara ekonomi.

Padahal potensi biomassa lignoselulosa sangatlah besar. Sebagai contoh untuk TKKS; kandungan 39% selulosa dalam TKKS bisa menghasilkan 19.89% bioetanol. Sedangkan kandungan 23% hemiselulosa bisa dihasilkan bioetanol sebesar 18.17%. Jadi jika dijumlahkan akan bisa dihasilkan sebanyak 38.06%. Ini artinya dari setiap 1 kg bisa diperoleh 380,06 g bioetanol. Jumlah ini sangat banyak, apalagi jika dikalikan dengan volume TKKS yang tersedia.

Faktor-faktor yang menghambat hidrolisis biomassa lignoselulosa juga disebut sebagai ‘Biomass Recalcitrance’ (Himmel 2008). Sulitnya holoselulosa dihidrolisis menjadi gula monomernya disebabkan oleh beberapa hal. Pertama adalah komposisi dan struktur lignoselulosa. Selulosa dilindungi oleh hemiselulosa dan lignin (Gambar 1). Jika diibaratkan sebuah kabel, selulosa adalah bagian dari serabut elemen kabel. Serabut elemen ini dilindungi secara kuat oleh selaput pelindung, yaitu hemiselulosa, dan dilindungi lagi oleh lapisan lignin. Hemilselulosa merupakan polimer gula yang relatif lebih mudah dihirolisis daripada selulosa. Sedangkan, lignin adalah senyawa komplek yang sangat sulit untuk dipecah, baik secara kimia, fisika maupun biologi. Lignin tersusun dari unit phenylptopan dan terdiri dari tiga unit yaitu: unit guaiacyl (G), syringyl (S), dan p-hydroxyphenyl-alcohol (P). Semakin banyak kandungan lignin dan hemiselulosa di dalam biomassa akan semakin menyulitkan selulosa untuk dihidrolisis.

 


Gambar 1. Gambar skematik struktur biomassa lignoselulosa (Isroi et al. 2011).

Kendala berikutnya adalah suprastruktur dari selulosa. Selulosa merupakan polimer glukosa yang tidak bercabang. Banyaknya monomer glukosa yang mementuk rantai selulosa disebut dengan derajat polimerisasi yang berkisar antara beberapa ribu hingga puluhan ribu. Sebagai contoh, polimer selulosa kayu memiliki derajat polimerisasi kurang lebih 1500, sedangkan katun memiliki derajat polimerisasi hingga 15000. Semakin tinggi derajat polimerisasi selulosa akan semakin sulit selulosa tersebut dihirolisis (Alvira et al. 2010).

Beberapa rantai selulosa akan saling berikatan melalui ikatan hidrogen menjadi untaian serabut yang disebut dengan mikrofibril. Beberapa mikrofibril akan bergabung dan saling berikatan menjadi satu membentuk makrofibril. Ikatan antara rantai selulosa membentuk bagian yang disebut dengan area kristalin. Selulosa di area ini sangat kuat ikatannya dan sulit untuk dihidrolisis. Perbandingan antara area kristalin dan area yang amorf disebut derajat kristalisasi selulosa. Semakin tinggi derajat kristalisasi selulosa, semakin sulit selulsosa tersebut dihidrolisis (Al-Zuhair 2008).

Beberapa biomassa lignoselulosa memiliki struktur khusus yang melindungi dari proses degradasi dan dekomposisi. TKKS memiliki struktur yang disebut dengan silica bodies (Law et al. 2007). Silica bodies (tubuh silika) ini berbentuk seperti bola bergerigi yang mengelilingi serabut TKKS (Gambar 2).Tubuh silika ini ibaratnya paku-paku kecil yang menancap kuat di sekeliling permukaan serabut TKKS. Faktor –faktor lain yang menghambat hidrolisis selulosa antara lain adalah luas permukaan, ukuran partikel, volume pori-pori, dan beberapa kelompok asetil yang terikat pada selulosa (Anderson and Akin 2008).

 


Gambar 2. Tubuh silika (silica bodies) yang menyelubungi permukaan serabut TKKS (Isroi 2013).

 

Pretreatment Biomassa Lignoselulosa

Biomassa lignoselulosa memerlukan perlakuan awal (pretreatment) sebelum bisa dihidrolisis menjadi gula dan difermentasi menjadi bioetanol. Pretreatment ini bertujuan untuk memecah pelindung lignin, merubah struktur lignoselulosa, dan membuat selulosa dan/atau hemiselulosa menjadi lebih mudah dihirolisis (Mosier et al. 2005). Perhatikan pada Gambar 3 di bawah ini. Setelah pretreatment struktur lignin dan hemiselulosa akan pecah. Bagian kristalin selulosa akan merenggang dan menjadi berkurang kristalinitasnya.


Gambar 3. Efek pretreatment terhadap stuktur biomassa lignoselulosa (Mosier et al. 2005)

Pretreatment bisa dilakukan dengan metode fisika, kimia, biologi, atau pun kombinasi dari metode-metode itu. Berbagai macam metode dan teknik pretreatment telah dicoba pada biomassa yang berbeda-beda. Hasilnya bervariasi untuk setiap metode maupun jenis biomassa lignoselulosa. Setiap metode pretreatment juga memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Beberapa metode pretreatment yang telah dilaporkan dalam literature diperlihatkan pada Tabel 1.

Tabel 1. Beberapa metode pretreatment biomassa lignoselulosa

Prinsip

Proses/Metode

Perubahan pada biomassa

Referensi

Pretreatment mekanik atau fisik    

Milling:

  • ball milling
  • two-rol milling
  • hammer milling
  • colloid milling
  • vibrotory ball milling

Irradiation:

  • gamma-ray
  • electron beam
  • microwave

Lainnya:

  • hydrothermal
  • uap bertekanan tinggi
  • expansi
  • extrusi
  • pirolisis
  • air panas
  • mengurangi ukuran partikel
  • meningkatkan luas permukaan yang kontak dengan enzim
  • mengurangi kristalisasi selulosa

(Taherzadeh & Karimi, 2008)

(Sun & Cheng, 2002)

(Zhu, et al.,, 2005)

(Thomsen et al., 2008)

(Ahring et al.,, 1996)

(Hendriks & Zeeman, 2009)

(Eggeman & Elander, 2005)

(Ohgren et al.,, 2006)

(Kabel et al.,, 2007)

Pretreatment kimia dan fisiko-kimia

Explosion:

  • eksplosi uap panas
  • ammonia fiber explotion (AFEX)
  • eksplosi CO2
  • eksplosi SO2

Alkali:

  • sodium hidroksida
  • ammonia
  • ammonium sulfat
  • ammonia recycle percolation (ARP)
  • kapur (lime)

Asam:

  • asam sulfat
  • asam fosfat
  • asam hidroklorat
  • asam parasetat

Gas:

  • Clorin dioksida
  • Nitrogen dioksida
  • Sulfur dioksida

Agen Oksidasi:

  • Hidrogen peroksida
  • oksidasi basah
  • Ozone

Pelarut untuk ekstraksi lignin:

  • ekstrasi etanol-air
  • ekstrasi benzene-air
  • ekstraksi etilen glikol
  • ekstraksi butanol-air
  • agen pemekar (swelling)
  • meningkatkan area pemukaan yang mudah diakses
  • delignifikasi sebagian atau hampir keseluruhan
  • menurunkan kristalisasi selulosa
  • menurunkan derajat polimerisasi
  • hidrolisis hemiselulosa sebagian atau keseluruhan

(Sun & Cheng, 2002)

(Taherzadeh & Karimi, 2008)

(Eggeman & Elander, 2005)

(Eklund et al., 1995)

(Negro et al., 2003)

(Bower et al., 2008)

(Cara et al., 2008)

(Kim & Hong, 2001)

(Mosier, et al., 2005)

(Saha & Cotta, 2008)

(Shimizu et al., 1998)

(Sun & Chen, 2008)

(Sun & Chen, 2008b)

(Sun & Cheng, 2005)

(Zhang et al., 2008)

(Kim & Lee, 2002)

(Zhao et al., 2008)

(Lloyd & Wayman, 2005)

(Ahring et al., 1996)

(Silverstein et al., 2007)

Biologi

  • Jamur Pelapuk Putih
  • Aktinomicetes
 

(Taniguchi et al., 2005)

(Shi et al., 2008)

(Keller et al., 2003)

(Kirk & Chang, 1981)

 

 

Target Pretreatment Bioassa Lignoselulosa

Pretreatment merupakan tahapan yang banyak memakan biaya dan berpengaruh besar terhadap biaya keseluruhan proses (Chen and Qiu 2010). Sebagai contoh, pretreatment yang berhasil dapat mengurangi jumlah enzyme yang diperlukan dalam proses hidrolisis. Biomassa lignoselulosa memiliki karaktaristik yang berbeda-beda. Faktor-faktor yang mempengaruhi digestibilitas juga berbeda-beda untuk setiap biomassa lignoselulosa. Tidak ada satu metode pretreatment yang sesuai untuk semua biomassa. Demikian pula metode pretreatment yang berhasil diterapkan untuk satu biomassa belum tentu berhasil diterapkan pada biomassa yang lain. Pencarian metode pretreatment yang tepat dan ekonomis untuk jenis biomassa tertentu sangat diperlukan.

Target pretreatment biomassa lignoselulosa adalah meningkatkan digestibilitas holoselulosa setinggi-tingginya. Patokannya adalah potensi gula masimal yang bisa dihasilkan oleh biomassa lignoselulosa. Sebagai contoh, potensi glukosa yang bisa dihasilkan oleh TKKS adalah sebanyak 39% x 0.51 = 43.29%. Digestibilitas dinyatakan dalam persen (%) dan dihitung dari banyaknya gula yang dihasilkan dibagi dengan gula total dalam biomassa dan dikalikan dengan 100%. Semakin tinggi nilai digestibilitas artinya semakin banyak gula yang bisa dihasilkan. Digestibilitas tidak mungkin bisa mencapai 100%. Menurut saya, pretreatment yang bisa menghasilkan digestibilitas >85% sudah cukup baik.

Faktor lain yang perlu dipertimbangkan untuk mendapatkan metode pretreatment adalah faktor ekonomis dari teknologi tersebut. Biaya yang dibutuhkan untuk melakukan pretreatment + kebutuhan biaya hingga dihasilkan produk harus lebih rendah daripada nilai jual produk tersebut. Nilai jual ini bisa sangat relatif, tergantung pada kondisi perekonomian pada saat itu. Teknologi yang pada saat ini belum ekonomis, kemungkinan akan menjadi ekonomis pada masa-masa yang akan datang.

Teknologi pretreatment yang dikembangkan juga harus relatif mudah dan bisa dilakukan dalam skala yang besar. Banyak metode pretreatment yang telah dilaporkan di jurnal-jurnal ilmiah. Sebagian besar, metode tersebut baru dilaksanakan pada skala laboratorium. Peningkatan skala pretreatment ke skala yang lebih besar membutuhkan penelitian yang lebih cermat dan belum tentu akan sama hasilnya dengan skala kecil. Problem-problem yang belum muncul pada skala laboratorium akan muncul pada saat scaling-up. Kemudahan sebuah metode pretreatment dilakukan dalam skala yang besar merupakan salah satu target dari pengembangan metode pretreatment biomassa lignoselulosa.

Salah satu alasan pemanfaatan biomassa lignoselulosa adalah biomassa lignoselulosa dianggap lebih ramah lingkungan dan re-newable. Metode pretreatment yang dikembangkan sebaiknya juga ramah lingkungan dan tidak menghasilkan limbah yang berbahaya bagi lingkungan.

 

Penutup

Indonesia memiliki potensi biomassa lignoselulosa yang sangat besar. Apabila potensi besar ini bisa diwujudkan menjadi produk bioetanol akan mencukupi sebagian kebutuhan energi bangsa Indonesia. Salah satu kunci untuk mewujudkannya adalah pengembangan teknologi pretreatment yang sesuai dengan jenis biomassa lignoselulosa di Indonesia. Jika pengembangan ini berhasil, bukan tidak mungkin bangsa Indonesia akan mandiri dan berdaulat di bidang energy, karena tidak tergantung pada sumber energy dari bahan bakar minyak (BBM).

 

Daftar Pustaka

Al-Zuhair S. 2008. The effect of crystallinity of cellulose on the rate of reducing sugars production by heterogeneous enzymatic hydrolysis. Bioresource Technology 99: 4078-4085.

Alvira P, Tomás-Pejó E, Ballesteros M, Negro MJ. 2010. Pretreatment technologies for an efficient bioethanol production process based on enzymatic hydrolysis: A review. Bioresour Technol 101: 4851-4861.

Anderson WF, Akin DE. 2008. Structural and chemical properties of grass lignocelluloses related to conversion for biofuels. J Ind Microbiol Biotechnol 35: 355–366.

Chen H, Qiu W. 2010. Key technologies for bioethanol production from lignocellulose. Biotechnology Advances 28: 556-562.

Himmel ME. 2008. Biomass Recalcitrance: Deconstructing the Plant Cell Wall for Bioenergy. Edition 1.: Wiley, John & Sons, Incorporated.

Isroi. 2013. Peningkatan Digestibilitas dan Perubahan Struktur Tandan Kosong Kelapa Sawit oleh Pleurotus floridanus dengan Penambahan Mn dan Cu. Dissertation. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Isroi, Millati R, Syamsiah S, Niklasson C, Cahyanto MN, Lundquist K, Taherzadeh MJ. 2011. Biological pretreatment of lignocelluloses with white-rot fungi and its applications: A review. BioResources 6: 5224-5259.

Law KN, Daud WRW, Ghazali A. 2007. Morphological and chemical nature of fiber strands of oil palm empty-fruit-bunch (OPEFB). BioResources 2: 351-362.

Mosier N, Wyman C, Dale B, Elander R, Lee YY, Holtzapple M, Ladisch M. 2005. Features of promising technologies for pretreatment of lignocellulosic biomass. Bioresour Technol 96: 673-686.

 

 

Pretreatment dengan Phanerochaete chrysosporium dalam Hidrolisis Asam Encer Sludge Kertas