Category Archives: MyResearch

Bioplastic Production from Oil Palm Empty Fruit Bunch

Advertisements

Alkaline Oxidation of Cellulose from Oil Palm Empty Fruit Bunch Using Hydrogen Peroxide

Belajar Kimia Organik lagi: amylosa dan amylopectin

Belajar tentang glukosa memang sangat menarik. Glukosa ini bisa tersusun dengan beragam cara. Sebelumnya saya sudah sampaikan tentang susunan glukosa dalam selulosa. Susunan glukosa yang lain juga terdapat dalam polimer lain, yaitu pati. Pati ini terdiri dari dua macam komponen, yaitu amylosa dan amylopectin. Seperti ini model struktur kimia pati.

1329761849amylopectin

1329761636amylose

Gambar Model Monomer Glukosa

Mempelajari selulosa harus mempelajari terlebih dahulu monomer gula penyusunnya, yaitu: glukosa. Berikut ini gambar model molekul glukosa. Menarik untuk dipelajari. Monggo.

200px-glucose_fisher_to_haworth

d-glucose-chain-2d-fischer

nomenclatura_3

glucose_haworth

glucose-2d-skeletal

Suprastuktur Selulosa

cellulosa sellulosa kayu serat

Gambar ini yang sering kita pelajari ketika belajar tentang selulosa. Ini adalah model rantai selulosa yang tersusun dari glukosa. Glukosa tersusun bersambung-sambung. Uniknya, selulosa hanya tersusun dari glukosa saja, tidak ada gula jenis lain. Salah satu keunikan lainnya adalah rantai glukosa ini lurus rus tidak bercabang.

cellulose-ibeta-from-xtal-2002-3d-balls

Dulu saya sering membayangkan kalau selulosa ini bentuknya panjang banget, dan memang tersusun seperti itu. Pada kenyataannya di alam raya ini, tidak ada selulosa yang hanya satu rantai saja. Ada yang disebut dengan suprastruktur selulosa. Maksudnya, rantai selulosa tersebut saling bergabung membentuk struktur sekunder yang lebih besar dan lebih rumit.

Kadang-kadang saya mengamati selulosa di bawah mikroskop. Banyak selulosa yang saya amati. Salah satunya seperti gambar di bawah ini. Ini adalah bentuk dari serat/fiber selulosa. Bentuknya panjang-panjang seperti rambut. Permukaannya umumnya terlihat halus di bawah mikroskop.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Namun, jika serabut selulosa tersebut ‘dirusak’, ternyata di muncul sesuatu yang menarik di bawah mikroskop. Seperti yang terlihat di gambar di bawah ini. Serabut selulosa tersebut seperti terkelupas dan muncul serabut-serabut yang lebih kecil. Atau terlihat ada struktur lain di dalam serat selulosa ini.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Foto ini menunjukkan bahwa serabut selulosa tersusun dari serabut-serabut yang lebih kecil lagi. Serabut kecil itu juga tersusun dari beberapa rantai selulosa yang berukuran lebih kecil lagi. Saya coba mencari foto mikroskopik selulosa di internet. Dan ketemu gambar di bawah ini. Meski dari biomassa yang berbeda, gambar ini cukup menunjukkan kalau selulosa memang tersusun dari serabut-serabut selulosa yang kecil-kecil.

silkatp2500x2

Susunan Selulosa dalam Matrik Bioplastik

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 400x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

Selulosa yang diisolasi dari tandan kosong kelapa sawit dan dimodifikasi digunakan sebagai bahan baku bioplastik. Susunan selulosa dalam matrik komposit bioplastik ini memiliki susunan yang khas dan menarik untuk diamati. Foto-foto ini diambil menggunakan mikroskop cahaya biasa dengan pembesaran 40x s/d 400x. Susunannya unik. Selulosa saling bersilangan membentuk jaring-jaring di dalam komposit bioplastik. Susunan ini kemungkinan yang memberi kekuatan pada bioplastik dan sifat plastik dari bioplastik itu sendiri.

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 40x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 100x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 100x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 100x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

selulosa sawit dalam bioplastik

Susunan selulosa tankos sawit di dalam matrik bioplastik. Pembesaran 100x. Foto diambil dengan menggunakan mikroskop cahaya biasa.

Biji Bioplastik Selulosa Sawit

Biji bioplastik selulosa sawit

Biji bioplastik selulosa sawit

Selangkah demi selangkah penelitian bioplastik dari selulosa sawit terus maju. Meski langkah-langkahnya tidak lebar, kemajuan ini menggebirakan bagi kami. Dengan bantuan teman yang baik hati, saya bisa memcoba untuk membuat biji bioplastik. Uji coba ini menggunakan selulosa yang berhasil saya buat sebelumnya. Tentu saja selulosa ini sudah mengalami modifikasi agar kompatible dan bisa memiliki sifat plastis.Saya belum bisa membuat biji bioplastik sendiri karena memang belum memiliki peralatannya. Harga peralatannya cukup mahal, dana penelitian bisa habis kesedot semua. Kecuali ada donatur yang berbaik hati untuk membantu kami memiliki peralatan ini.

Biji bioplastik selulosa sawit ini masih banyak kekurangannya sana-sini. Propertiesnya masih belum seperti yang kami inginkan. Namun demikian, hasil ini membuktikan bahwa langkah kami sudah di jalan yang benar. Segala kekurangan-kekurangan ini bisa diatasi dengan penelitian, pengembangan dan perbaikan lagi.

Selulosa murni dari tandan kosong kelapa sawit

Selulosa murni dari tandan kosong kelapa sawit

Biji bioplastik ini juga dicoba untuk dibuat kantong. Alhamdulillah juga bisa dibuat kantong meski dibuat agak tebal. Alhamdulillah.

Biji bioplastik selulosa sawit

biji bioplastik sawit

Selulosa dari Sawit (tankos)

selulosa tandan kosong kelapa sawit

Selulosa dari tandan kosong kelapa sawit

Ini adalah selulosa yang dimurnikan dari tankos sawit (tandan kosong kelapa sawit). Selulosa adalah salah satu komponen utama penyusun lignoselulosa. Kandungannya bisa mencapai sepertiga dari total biomassa lignoselulosa. Tankos sawit juga sangat tinggi kandungan selulosanya. Angka kasar saja, andaikan ada 21 juta ton tankos di Indonesia, potensi selulosanya sangat besar sekali. Tulisan ini update dari tulisan sebelumnya tentang selulosa (https://isroi.com/2015/08/27/selulosa-dari-tandan-kosong-kelapa-sawit/).

Isolasi selulosa dari tankos gampang-gampang susah. Gampang banget juga tidak, susah banget juga tidak. Kalau beruntung kita bisa dapat rendemen yang cukup tinggi ketika mengisolasi dan menurnikan selulosa. Tankos dengan kadungan selulosa tinggi (>35%), rendemennya bisa di atas 25%. Banyak sekali.

Selulosa ini bisa dimanfaatkan untuk berbagai macam bahan baku. Misalnya saja dihidrolisis untuk menghasilkan glukosa. Kalau sudah dapat glukosanya bisa diolah menjadi berbagai macam produk. Tantangannya, menghidrolisis selulosa juga gampang-gampang susah.

Selulosa juga bisa dijadikan menjadi nano selulosa. Yang suka main-main dengan nano, pasti akan tertarik dengan nano selulosa. Ada banyak pemanfaatan nano selulosa.

Selulosa juga bisa dimanfaatkan sebagai bahan baku bioplastik. Secara alami, selulosa tidak bersifat plastis, jadi perlu banyak modifikasi untuk membuat agar selulosa bisa jadi bioplastik.

Prototipe Bioplastik dari Tandan Kosong Kelapa Sawit

This slideshow requires JavaScript.


Sebelumnya saya mohon maaf kepada semua pengunjung blog ini. Dua bulan terakhir saya jarang login ke isroi.com, jarang update posting dan jarang menjawab komentar. Padahal sebelumnya hampir setiap hari saya membuat posting baru. Mohon maaf karena saya sedang konsentrasi dengan pekerjaan di laboratorium. Hampir setiap hari saya di laboratorium untuk mengerjakan penelitian saya. Jarang on-line dan jarang kerja di komputer. Mohon maaf.


Alhamdulillah, akhirnya kami bisa mendapatkan prototipe bioplastik dari tandan kosong kelapa sawit. Prototipe ini masih banyak sekali kekurangannya dan masih banyak perlu improvement sana-sini. Namun, prototipe ini semakin medekatkan kami tujuan kami untuk membuat bioplastik dari tandan kosong kelapa sawit.

Ada banyak kemajuan yang kami dapatkan selama 6 bulan terkahir. Pertama, sheet bioplastik yang kami hasilkan sudah lebih bagus, lebih halus dan bisa sangat tipis sekali. Kedua, bioplastiknya sudah bisa dibuat contoh kemasan produk. Bioplastiknya sudah bisa di-sealer. Bahan-bahan yang kami gunakan adalah bahan alami, jadi bioplastik ini tidak beracun dan tidak mengandung bahan beracun. Mestinya bisa digunakan untuk kemasan produk pangan atau pakan (food contact). Ketiga, prototipe bioplastik ini juga lebih tahan terhadap air dan tahan minyak daripada prototipe sebelumnya.

Alhamdulillah. Semoga prototipe ini bisa lebih baik lagi.

Memperkirakan Jumlah Limbah Pabrik Kelapa Sawit

Mencari data statistik resmi jumlah limbah pabrik kelapa sawit di Indonesia tidak akan ketemu. Data resmi yang ada biasanya adalah jumlah produksi CPO, luas panen dan luas perkebunan sawit. Data limbah sawit diperkirakan dari data-data statistik tersebut. Jadi data-data limbah pabrik kelapa sawit adalah data perkiraan yang dihitung berdasarkan neraca massa pabrik kelapa sawit (PKS). Neraca massa ini bisa diambil dari buku atau literatur ilmiah. Mungkin saja data-data ini tidak sama antar literatur. Beberapa literatur yang sering saya pakai untuk memperkirakan jumlah limbah PKS adalah Lacrosse (2004) atau Hayashi (2007). Dari data statistik perkebunan kelapa sawit yang sudah saya posting sebelumnya bisa dihitung jumlah limbah PKS. Limbah ata produk samping yang dihasilkan dari pengolahan TBS (Tandan Buah Segar) sawit di PKS antara lain adalah: TKKS (tandan kosong kelapa sawit), serat/fiber, cangkan/kernel, limbah cair/POME.

neraca pabrik kelapa sawit

Neraca massa pengolahan TBS menjadi CPO di pabrik kelapa sawit (Lacrosse, 2004).

neraca pabrik kelapa sawit

Neraca pengolahan TBS menjadi CPO di pabrik kelapa sawit (Hayashi, 2007)