Category Archives: Biofuel

Tulisanku tentang biofuel khususnya bioethanol

Penentuan Kandungan Zat Ekstraktive dalam Biomassa Lignocellulosa

Penentuan kandungan zat ekstraktive dalam biomassa lignocellulosa dilakukan dengan mengacu pada metode NREL (dokumen bisa didownload di link ini: Metode NREL). Penentuan kadar zat ekstraktif ini dilakukan sebelum melakukan analisis kandungan biomassa yang lain, seperti lignin, cellulosa, dan hemisellulosa.
Analisa lignin, cellulosa, dan hemiselulosa menggunakan sampel yang bebas zat ekstraktif. Karena kandungan zat ekstraktif bisa mengacaukan hasil analisis biomassa, terutama kandungan lignin. Sampel yang tidak bebas zat ekstraktif akan terbaca lebih tinggi dari yang seharusnya.
Analisis ini sebenarnya sederhana tetapi cukup makan waktu, sekali analisis 6 s/d 12 jam. Kalau sampelnya banyak pekerjaan yang tidak sederhana.

Biofuel dari Alga

Sumber energi alternatif lain yang cukup menjanjikan adalah biofuel dari alga. Dari alga ini bisa dibuat biodiesel, karena alga bisa menghasilkan minyak; bisa dihasilkan bioethanol, karena alga juga menghasilkan karbohidrat (selulosa dan pati). Alga memanen energi langsung dari cahaya matahari.

Penelitian tentang pemanfaatan alga untuk biofuel cukup ramai juga, lho. Silahkan baca di literatur di bawah ini untuk mengetahui tentang status dan prospek alga untuk biofuel.

Download : Current Status and Potential for Algal Biofuels Production
Download literatur lain klik di sini.

Berikut ini beberapa video dari YouTube.Com yang menampilkan alga untuk biofuel.


Continue reading

Knut Lundquist, salah satu ahli lignin di Chalmers


Saya dan Alm. Prof. Knut Lundquist (Foto by: Erna Astuti)


Artikel saya yang saya tulis dengan Prof. Knut sebelum beliau meninggal:
BIOLOGICAL PRETREATMENT OF LIGNOCELLULOSES WITH WHITE-ROT FUNGI AND ITS APPLICATIONS: A REVIEW


Orangnya sudah sangat sepuh, menurut temanku Linda Helström, umurnya sekitar 78 tahun. Rambutnya sudah putih semua, farfar alias sudah kakek-kakek. Namanya Prof. Knut Lundquist. Pak Knut sudah sebenarnya sudah pensiun, tetapi masih kerja di kantornya di level 4. Meskipun sudah berumur, Pak Knut masih sangat produktif. Beliau adalah salah satu ahli kimia organik, khususnya tentang lignin. Publikasi terbaru beliau diterbitkan di Bioresources tgl. 13 Februari 2011, judulnya: ”DIFFERENT TYPES OF PHENOLIC UNITS IN LIGNINS”.

Saya dikenalkan ke Pak Knut melalui Prof Claes Niklasson, ketika mengkoreksi draft tulisan saya. Katanya, kamu sebaiknya ketemu dengan Knut, salah satu ahli lignin. Saya hubungi Pak Knut via email, hari senin. Beliau langsung meresponnya. Besok paginya, hari selasa, ada orang tua datang ke ruangan saya, ternyata Pak Knut sendiri. Dia cuma ingin melihat saya dan tanya apakah saya bisa bahasa Swedia. Saya jawab: jag talar lite svenska, litle-litle sih I can….

Prof Knut Lundquist salah satu ahli lignin. Publikasinya sangat banyak, bisa di cek di Google Scholar: Knut Lundquist. Beliau pernah menulis dengan beberapa ahli lignin dan jamur pelapuk putih terkemuka. Seperti Brunow (Klik di sini). Brunow adalah salah satu ahli yang membuat model struktur lignin berdasarkan simulasi komputer pada tahun 1978. Luar biasa, ketika aku masih ingusan Beliau sudah membuat model struktur lignin dengan komputer. Pak Knut juga pernah menulis bersama dengan Prof. Kirk (klik di sini): Prof Kirk banyak meneliti tengan jamur pelapuk putih dan enzym ligninolityc.

Saya kirimkan draft paper saya via email. Hari rabu dia sudah datang lagi ke ruangan saya dengan sambil membawa draft saya yang sudah banyak coretannya. Dia bilang, ada beberapa bagian yang salah pemahaman. Kemudian dia memberiku beberapa literatur tentang lignin dan satu buku tentang kimia kayu. Hari kamis dia datang lagi dan menanyakan apakah saya ada waktu untuk diskusi tentan paper saya. Saya jawab: absolut, inga problem..,
Continue reading

Digital Calculator for theoretical ethanol yield

ethanol yield
(source: http://www.nrel.gov/data/pix/Jpegs/17376.jpg)

Baca juga: Menghitung potensi bioetanol dari TKKS | Sirup gula dari TKKS


NREL, National Renewable Energy Laboratory dari negeri Paman Sam, menyediakan web calculator untuk menghitung hasil teoritik (theoritical yield) etanol dari biomassa lignosellulosa. Kalau Anda memiliki bahan baku biomassa dan ingin tahu berapa (secara teori) ethanol yang bisa dihasilkan dari biomassa itu, Anda bisa mencoba fasilitas ini. Silahkan kunjungi: http://www1.eere.energy.gov/biomass/ethanol_yield_calculator.html.
Berikut ini contoh perhitungan dari theoritical yield ethanol dari tandan kosong kelapa sawit (TKKS). Datanya saya peroleh dari literaturnya Law et al. (2007). Law et al. (2007) menganalisis TKKS lengkap sekali, termasuk kandungan gula (C5 dan C6)-nya. Kalau data dari Law et al. (2007) ini dimasukkan hasilnya sangat menarik sekali. Ini hasil dari calculatornya NREL:

179,4 gallon/ton bahan baku kering

atau kurang lebih

679 liter/ton bahan baku kering.

Hasil ini lebih tinggi dari semua bahan baku yang dicontohkan oleh NREL di websitenya (ada di bagian bawah calcultor).
Continue reading

Beginilah Cara Kerja Enzyme Sellulase Memecah Selulosa Menjadi Gula

Enzyme sellulase (cellulose) adalah enzyme yang bisa memecah selulosa menjadi glukosa. Setelah dipecah menjadi glukosa bisa difermentasi menjadi etanol atau produk lainnya. Video ini sebenarnya agak membosankan, tetapi pemodelan cara kerja ini sungguh luar biasa, karena saya tahu membuatnya sangat tidak mudah. Mungkin membutuhkan beberapa CPU yang kerja bersama dan waktu yang cukup lama.

Video: Biomass pretreatment by Microwave Steam Explosion

Salah satu metode pretreatment biomassa adalah dengan menggunakan microwave steam explosion. Meskipun metode ini sedikit berbahaya. Perhatikan saja video ini.

Literatur pretreatment biomassa dengan menggunakan microwave.


DOWNLOAD BIOETHANOL

Silahkan didownload resources yang mungkin Anda perlukan juga:

Daftar bahan lain yang bisa didownload: Download Di Sini
Cara mendownload: Klik dua kali pada link yang akan didownload. Kemudian ikuti perintah selanjutnya. Kalau ada iklan yang muncul, klik aja iklannya atau langsung ke SKIP ADD yang ada di pojok kanan atas.

Handbook on Bioethanol: Production and utilization
bioethanol ebook download free gratis percuma

Biofuel for Transportation
bioethanol ebook download free gratis percuma

Panduan Membuat Distilator
bioethanol ebook download free gratis percuma

Video: Steam Explotion Pretreatment for cellulosic ethanol production

Video ini menunjukkan proses pretreatment dengan menggunakan steam explosion pada biomassa lignocellulose sebelum digunakan untuk produksi bioethanol.

Literatur pretreatment dengan menggunakan Steam Explotion.


DOWNLOAD BIOETHANOL

Silahkan didownload resources yang mungkin Anda perlukan juga:

Daftar bahan lain yang bisa didownload: Download Di Sini
Cara mendownload: Klik dua kali pada link yang akan didownload. Kemudian ikuti perintah selanjutnya. Kalau ada iklan yang muncul, klik aja iklannya atau langsung ke SKIP ADD yang ada di pojok kanan atas.

Handbook on Bioethanol: Production and utilization
bioethanol ebook download free gratis percuma

Biofuel for Transportation
bioethanol ebook download free gratis percuma

Panduan Membuat Distilator
bioethanol ebook download free gratis percuma

Handbook on BIOETHANOL: Production and Utilization

handbook bioethanol download freeSalah satu buku yang cukup berguna tentang bioethanol adalah buku yang Handbook on BIOETHANOL: Production and Utilization. Buku memang sudah cukup kuno, tetapi isinya tetap relefan untuk saat ini. Editor buku ini adalah Prof Charles Wyman. Salah satu pentolan NREL untuk bioethanol selulosa. Banyak sekali literatur yang sudah ditulis oleh Prof. Wyman. Beliau juga menjadi editor jurnal Biotechnology for Biofuel.

Silahkan disedot dan dipelajari bukunya ini: Handbook on Bioethanol: Production and utilization.

Download buku dan referensi lain: Klik Di Sini.


DOWNLOAD

Silahkan didownload resources yang mungkin Anda perlukan juga:

Daftar bahan lain yang bisa didownload: Download Di Sini
Cara mendownload: Klik dua kali pada link yang akan didownload. Kemudian ikuti perintah selanjutnya. Kalau ada iklan yang muncul, klik aja iklannya atau langsung ke SKIP ADD yang ada di pojok kanan atas.

ANALISA AKTIVITAS ENZIME LIGNINOLITIK (revised)

Download manual ini dalam format pdf: Metode Analisa Enzyme Ligninolitik
Lihat juga metode dari Sigma Aldrich : Peroxidase Assay

Download buku dan referensi lain: Klik Di Sini.


Baca metode penelitian dari jurnal kadang-kadang bisa membuat pening kepala. Apalagi ketika baru pertama mau mulai dan tidak punya dasar-dasarnya. Bisa tidak mudheng sama sekali. Sama seperti saya waktu pertama kali mau analisa enzyme, mesti buka-buka texbook dan catatan lama, plus tanya sana-sini. Setelah itu baru sedikit ngeh. Saya bagikan prosedur ini untuk temen-temen yang mungkin membutuhkannya. Metodenya tidak mesti persis sama seperti yang saya uraikan di sini, yang penting tahu apa yang dilakukan dan bisa menghitungnya. Semoga bermanfaat.


Catatan:

Beberapa hal yang perlu diperhatikan pengukuran aktivitas enzyme.
1. Ekstraksi enzyme dan analisa mesti dilakukan pada hari yang sama. Aktivitas enzyme bisa cepat berubah jika disimpan. Jika Anda akan mengukur aktivitas enzyme ligninolitik, mesti segera dilakukan setelah ekstraksi enzyme. Penyimpanan dalam lemari pendingin atau dibekukan akan menghasilkan aktivitas enzyme yang berbeda.

2. Resep di bawah ini bisa saja dimodifikasi dengan mengatur komposisinya agar absorbansinya di antara 0 dan 1. Jika absorbansinya lebih dari 1, encerkan larutan enzymenya.

3. Waktu jeda analisa juga bisa disesuaikan dengan kebutuhan. Waktu bisa dikurangi atau ditambah hingga data absorbansinya cukup terbaca antara 0 dan 1.

A. Ekstrasi Enzyme

Ekstraksi Enzym dengan metode sentrifugasi (Gassara, Brar et al. 2010):
1. Satu gram sample dicampur dengan buffer phosphate 50mM pH 6,5 dengan perbandingan 10/1 (v/w).
2. Kemudian dishaker pada kecepatan 150 rpm selama 1 jam.
3. Setelah itu sampel disentrifugasi pada kecepatan 7000xg selama 20 menit.
4. Supernatan cair dipisahkan dan digunakan untuk analisa aktivitas enzyme.

Metode ini bisa dimodifikasi, langkah ke-2 diganti dengan digerus pada kondisi dingin. Pengerusan dilakukan dengan mortar dan letakan es disekitar mortar tersebut.Hasil gerusan kemudian disaring dan filtratnya disentrifugasi seperti cara di atas.

B. Pengukuran Aktivitas Enzyme

B.1. Laccase (Lac)

Pada cuvet masukkan:
– 0,5 buffer asetat pH5 0,5 M
– 0,1 ml ABTS 1 mM
– 0,4 ml filtrate enzim
Volume total 1 ml. Tabung/cuvet dikocok perlahan agar semua bahan tercampur.
Reaksi aktvitas enzyme dilakukan pada suhu 20±1 oC.
Absorbansi diukur pada waktu 0 dan beberapa menit (5 atau 10 menit, atau lebih lama lagi) pada panjang gelombang  420 nm.

Rumus perhitungan:

Aktivitas enzyme (U/ml) = (∆OD420 x Vtot (ml) x 10^9)/(εmax x d x Vol enzyme (ml) x t)

ε maks = absorpsivitas molar ABTS (36000 M-1 cm-1)
Continue reading

LIGNIN 2: Lignin dan Evolusi Tanaman

Ini pakai teorinya mBah Darwin, teori evolusi – teori yang seringkali zulit dibuktikan.

Konon ceritanya tanaman muncul dari perairan. Nenek moyang tanaman hidupnya di air. Lalu pelan-pelan pindah ke daratan yang kering. Tanaman diperkitakan muncul 15.341.184.000.000.000 detik yang lalu (maksude  460juta tahun yang lalu), ketika dunia ini masih banyak dipenuhi dengan air.

Proses adaptasi tanaman ini terkait erat dengan keberadaan lignin di dalam dinding sel tanaman. Lignin telah membantu tanaman sukses berkompetisi mendapatkan sinar sang mentari. Lignin membuat batang tanaman lebih keras dan dapat tegak berdiri. Lignin juga membantu tanaman mengatasi kondisi yang sangat kering dibandingkan dengan kondisi di perairan.

Tanaman tingkat rendah dari kelompok alga dan lumut-lumutan ternyata juga memiliki kandungan lignin di dalam dinding selnya. Tetapi komposisi, jumlah, posisi, dan mungkin juga strukturnya berbeda. Kandungan dan kompleksitas lignin meningkat pada tanaman tingkat tinggi. Yang menarik adalah komponen penyusun ligninnya (monolignol) sama. Ilustrasi menarik disampaikan oleh Sarkar P et al. J. Exp. Bot. 2009;60:3615-3635

evolusi lignin
Gambar yang menunjukkan perubahan dinding sel seiring dengan evolusi tanaman. [Sarkar P et al. J. Exp. Bot. 2009;60:3615-3635]
Continue reading