Category Archives: Biofuel

EVOLUSI TEKNOLOGI PRODUKSI ETHANOL

Ethanol atau bioethanol adalah salah satu biofuel penting saat ini. Ethanol menjadi sumber bahan bakar alternatif penganti bensin. Sebenarnya produksi ethanol sudah sangat lama sekali. Teknologi ini terus berevolusi sejalan dengan perkembangan tuntutan jaman. Kalau bisa diringkas kira-kira evolusinya seperti saya uraikan di bawah ini. Mungkin saja banyak variasi dari teknologi ini, saya hanya menyebutkan bagian utamanya saja.

Ethanol dari Gula-gulaan

Kurang lebih sejak 6000 tahun yang lalu orang Sumeria, orang Babylonia, dan orang Mesir telah memfermentasi gula/nira menjadi minuman keras alias mengandung ethanol. Ethanol digunakan untuk mabok. Cara yang mirip juga digunakan untuk membuat tape. Tahapan utamanya cuma satu, yaitu fermentasi. Minuman hasil fermentasi langsung diminum sampai teler.

Skema tahapan pembuatan bir

Skema tahapan pembuatan bir


Gambar 1. Tahapan fermentasi gula menjadi bir/ethanol
Continue reading

TOPIK PENELITIAN BIOETHANOL, TOPIK PENELITIAN PALING HOT SAAT INI

Topik penelitian tentang bioethanol merupakan salah satu topik paling ‘hot’ saat ini di dunia. Puluhan bahkan mungkin ratusan peneliti di seluruh penjuru dunia berlomba-lomba menemukan teknologi produksi bioethanol dari lignoselulosa. Ketika berkelana di dunia ‘maya’ aku menemukan ratusan jurnal ilmiah, laporan, ulasan di website, dan blog yang mengulas tentang topik bioethanol selulosa. Secara garis besar penelitian bioethanol lignoselulosa dapat dikelompokkan mejadi beberapa seperti saya uraikan di bawah ini.


Catatan: Saya tidak menyebutkan literaturnya secara eksplisit, karena ini bukan tulisan ilmiah. Citasi memang penting, tetapi kurang enak dipandang dan dapat mengaburkan inti tulisan sebenarnya. Yang tertarik untuk mendalami lebih lanjut, silahkan cari sendiri atau tanya ke Om Google, Om Yahoo, atau Om Wikipedia.


1. Pencarian biomassa lignoselulosa yang potensial

Awalnya ethanol dibuat dari gula. Lalu beralih ke pati-patian. Tetapi karena berkompetisi dengan pangan dan pakan, ethanol dari gula dan pati tidak memungkinkan lagi. Mau pilih perut kita atau perutnya mesin? Perut kita tentu lebih utama. Oleh karena itu dicari sumber bahan baku alternatif dan yang paling potensial adalah biomassa lignoselulosa. Lignoselulosa dipilih karena tidak berkompetisi dengan pangan maupun pakan, tersedia melimpah, murah, dan terbarukan.
Continue reading

Paten Kuno Tentang Pembuatan Ethanol dari Biomassa Lignoselulosa

Ketika sedang mencari literature tentang ethanol dari lignoselulosa aku menemukan sebuah dokumen paten yang sangat menarik. Dokumen paten ini adalah dokumen paten tentang pembuatan ethanol dari kayu. Yang lebih menarik lagi adalah angka tahun di dokumen paten tersebut, yaitu 1919 atau tepatnya 2 desember 1919. Sekitar 89 tahun yang lalu. Penemu paten tersebut adalah Haugh K Moore dan judul temuannya adalah PROCESS OF MAKING ATHYL ALCOHOL FROM WOOD.

Continue reading

Menggagas Usaha Bioethanol Skala Kecil (Rumah Tangga)

Bioethanol menjadi salah satu bahan bakar alternatif penganti bensin yang sangat potensial. Teknologi sudah tersedia, bahan tersedia, pasar jelas terbuka. Masalahnya sekarang bagaimana mewujudkan industri ini, khususnya untuk skala kecil. Skala petani dan rumah tangga.

Kesadaran akan habisnya sumber daya minyak dari fosil sebenarnya sudah disadari sejak beberapa dekade yang lalu. Saya masih ingat, ketika sekolah di SMA (sekarang SMU) guru pelajaran fisika menerangkan akan hal ini. Upaya-upaya untuk mencari sumber energi alternatif pun mulai dicanangkan. Kalau saya tidak salah ingat, dulu dijelaskan sumber-sumber energi alternatif antara lain: matahari, angin, dan gelombang laut. Memang waktu itu wacana membuat ethanol/solar dari bahan terbarukan belum gencar seperti sekarang. Namun, sepertinya upaya-upaya itu hanya tertulis di teksbook-teksbook saja. Realitanya saya belum melihatnya secara nyata.

Continue reading

Poster IBC

White-rot Fungi Pretreatment Enhanced Dilute-acid Hydrolysis of Oil Palm Empty Fruit Bunches

Isroi, I. Kresnawati, S. Ropikoh, D. Santoso, Siswanto

Indonesian Biotechnology Research Institute for Estate Crops, Jl Taman Kencana 1, Bogor 16151, Indonesia

Poster presented in The 4th Indonesia Biotechnology Conference, IPB International Convention Center, Bogor, 5 – 7th August 2008

Abstract

Oil palm empty fruit bunches (OPEFB) is lignocellulosic waste from palm oil mills. It is a potential source for second generation of bioethanol. As others lignocellulosic biomass, OPEFB has limited its accessibility to be hydrolyzed by acid or enzyme. Pretreatment of the material prior to acid hydrolysis is essential to obtain high overall yields of sugar and ethanol. This study investigated microbial pretreatment of OPEFB by solid state cultivation (SSC) using white-rot fungi. The fungi were cultivated over OPEFB by SSC for 30 days. After pretreatment 0PEFB were than milled to reduce size and remove mycelia. Dilute-acid hydrolysis was performed at 120oC, several different of acid concentrations (0, 1, 2.5, and 5 % H2SO4), substrate concentrations (10%, 20%, and 30%), and durations (15, 30, 45, and 60 min). Acid concentration affected yield of reducing sugars. The highest yield of reducing sugar was 34 g/l, which was obtained from the 2.5% H2SO4 hydrolysis. Increasing substrate concentration (10% to 30%) would increase reducing sugar yields to 25.4, 38.9, and 52. 4 g/l respectively. At the 120oC hydrolysis, the incubation time tested did not effect to the yield of reducing sugar. In addition, a hydrolysis experiment performed in a mini digester at 160oC for 60 min, 0.5% H2SO4 and 25% substrate concentration, the pretreated OPEFB indicated to produce higher yield of reducing sugar (52.8 g/l) compared to untreated control of OPEFB (37.5 g/l).

 
 

Key words: microbial pretreatment, lignocellulosic biomass, reducing sugar.

 

     

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.

Continue reading

PRETREATMENT

Riset yang dilakukan selama 20 tahun terakhir telah berhasil menurunkan biaya pembuatan etanol selulosa dari $4.00/gal menjadi $1.20 – 1.50/gal. Pretreatment menyumbang peranan utama dalam mengurangi biaya produksi dan keseluruhan performa sistem bioproses, serta memainkan peranan penting untuk mendapatkan hasil yang ekonomis (Yang & Wayman, 2007).
Continue reading

Detoksifikasi dan Netralisasi

Salah satu tahapan dalam pemanfaatan biomassa lignoselulosa sebagai bahan baku bioetanol melalui hidrolisis asam encer adalah detoksifikasi dan netralisasi. Tahapan ini diperlukan untuk menghilangkan/mengurangi kandungan senyawa yang berefek negatif bagi yeast atau mikroba penghasil etanol. Selain itu juga untuk meningkatkan nilai pH menjadi pH yang optimum untuk proses fermentasi.

Ada banyak metode untuk detoksifikasi dan netralisasi. Salah satu metode yang sudah cukup lama berkembang adalah dengan menggunakan kapur (Ca(OH)2). Prosedur untuk detoksifikasi dan netralisasi dengan menggunakan Ca(OH)2 adalah sebagai berikut (Millati, et al., 2002):

  1. Ca(OH)2 ditambahkan dalam hidrolisat hingga pH mencapai pH 11.
  2. Kondisi ini dipertahankan selama lebih dari 1 jam
  3. pH diturunkan dengan menambahkan asam hingga pH optimum untuk fermentasi: 5.5.
  4. Hidrolisat disimpan di dalam lemari pendingin (suhu 4oC) sebelum digunakan.

 

 

    

Biofuel

Biofuel adalah bahan bakar terbarukan yang berasal dari mahluk hidup atau bagian mahluk hidup, material biologi (biomassa). Biofuel dapat berbentuk padat (solid), cair (liquid), atau gas dan dapat dimanfaatkan secara langsung sebagai bahan bakar utama untuk pembangkit listrik dan panas, atau sebagai bahan baku untuk menghasilkan bahan bakar atau bahan kimia antara. Biomassa dapat diubah menjadi biofuel melalui proses panas (thermal), kimia, biologi, atau fisika.

Continue reading

Teknologi Selulosic Etanol

Secara umum teknologi selulosik etanol dapat dibagi menjadi dua kelompok utama: biokimia dan termokimia. Ada beberapa variasi teknologi dalam setiap kelompok tersebut. Teknologi biokimia juga dikenal dengan sugar platform, sedangkan teknologi biokimia disebut juga thermochemical platform. Perhatikan gambar di bawah ini:

    

Gambar 1. Teknologi biokimia (platform gula) dan konversi termokimia (platform termokimia) untuk pengolahan biomassa lignoselulosa menjadi biofuel (Sumber: http://www1.eere.energy.gov/biomass/ )

Continue reading