Tag Archives: Lignoselulosa

Quote

Penelitian dengan Perabot Rumah Tangga

Yang pernah berkunjung ke lab saya pasti tahu kalau peralatan di lab saya sudah layak untuk dimusiumkan. Sebagian besar sudah udzur dan tidak berfungsi lagi. Padahal penelitian tetap harus jalan terus. Penelitian tahun ini besar tanggung jawabnya dan kalau gagal nasip saya bisa sama seperti Pak Dasep. Agar penelitian tetap bisa berjalan saya terpaksa menggunakan perabotan rumah tangga, sebagian pinjam ke perabotan istri di rumah. Mau bagaimana lagi.

image

Peralatan laboratorium umumnya mahal-mahal dan kapasitasnya kecil. Memang sih presisi dan kualitasnya bagus. Anggaran penelitian tidak boleh untuk membeli alat. Teman-teman di lab, khususnya lab saya, jadi frustasi. Mau nimbang saja mesti numpang di lab tetangga. Autoclave rusak, numpang lagi ke lab lain. Sedih.

Continue reading

Advertisements

Selulosa dari Tankos Sawit

selulosa tankos sawit

selulosa tankos sawit

Selulosa adalah tahapan antara untuk produksi berbagai macam turunan tankos. Selulosa ini berhasil diisolasi dari tankos sawit. Selulosa 100% dari tankos sawit. Dari selulosa ini bisa dibuat berbagai macam turunan, misalnya saja kalau mau dihidrolisis untuk menghasilkan gula/glukosa. Dari glukosa bisa dibuat berbagai macam produk lagi; bisa jadi etanol, asam organik dan lainnya. Dari asam organik seperti asam laktat bisa dipolimerisasi menjadi poly lactic acid, salah satu bahan bioplastik. Jalur tahapan yang saya tempuh adalah: tankos –> selulosa –> bioplastik. Semoga lancar dan bisa ekonomis.

tankos sawit cacah

Tankos sawit yang sudah dicacah dan dikeringkan.

down_arrow

pulp tankos sawit

Pulp tankos sawit

down_arrow

selulosa tankos sawit

selulosa tankos sawit

down_arrow

down_arrow

Bioplastik dari tankos sawit

Prottotipe bioplastik dari tankos sawit

Bioplastik, Plastik yang Lebih Ramah Lingkungan

contoh bioplastic bioplastik

Contoh bioplastik yang terbuat dari bahan renewable

Masalah plastik untuk alam dan lingkungan sudah jadi rahasia umum. Sudah diketahui jika plastik sangat-sangat zulit untuk terdegradasi.Konon kabarnya sampai ratusan tahun pun plastik belum terdegradasi. Wujudnya tetap utuh meski terpemdam ratusan tahun. Plastik memang kuat dan tahan lama. Sifat ini banyak memberi manfaat bagi kehidupan manusia. Namun, di sisi lain, sifat ini lah yang mendatangkan banyak masalah bagi manusia sendiri atau juga lingkungan. Kalau dirinci ada masalah-masalah lain yang ditimbulkan karena sulitnya plastik terdegradasi ini.Plastik konvensional juga dibuat dari bahan-bahan minyak fosil. Artinya dibuat dari bahan baku yang non-renewable alias tidak terbarukan.

Minimal, dua hal inilah yang menjadi pendorong pencarian/penelitian bahan plastik yang ‘lebih ramah lingkungan’. Masalah-masalah tersebut bisa dihilangkan, atau paling tidak dikurangi. Maka lahirlah yang dinamakan ‘BIOPLASTIK‘. Dari namanya sendiri bioplastik berasal dari dua suku kata: Bio dan Plastik. Bio artinya hidup. Jadi kurang lebih kalau diartikan secara kata adalah plastik dari bahan biologi. Dalam salah satu artikel di Wikipedia.com, bioplastik diartikan sebagai plastik yang dibuat dari biomassa yang terbarukan (renewable). Memang, dalam prakteknya bioplastik dibuat dari bahan-bahan biomassa, seperti: minyak nabati/hewani, tepung-tepungan, gelatin dan selulosa atau dari diproduksi oleh mikroba.

Bioplastik bukanlan senyawa tunggal. Bioplastik merupakan komposit dari berbagai macam klas bahan yang memiliki fungsinya masing-masing. Menurut lembaga bioplastik Eropa, meterial plastik dimasukkan ke dalam kelompok bioplastik jika memenuhi persyaratan biobased (berbahan baku dari biomassa), biodegradable (bisa dihancurkan melalui proses biologi/alami) atau memiliki kedua sifat tersebut. Definisi ini berimplikasi sangat luas.

Biobased berarti bahwa material yang digunakan untuk membuat plastik tersebut adalah seluruhnya/sebagian berasal dari biomassa, seperti: gula, tepung-tepungan, minyak nabati/hewani dan selulosa. Biomassa tersebut bisa diolah terlebih dahulu agar bisa menjadi bioplastik.

Biodegradable berarti bahwa materialt plastik tersebut bisa dihancurkan secara kimia oleh mikroba di alam menjadi senyawa-senyawa alamiah seperti: air, karbon dioksida, dan kompos (tanpa penambahan bahan aditif). Proses degradasinya tergantung pada kondisi lingkungan sekitarnya.

Karakteristik biodegradable tidak tergantung pada asal bahan bakunya, tetapi lebih pada struktur kimiawinya. Jadi bisa saja bioplastik yang 100% dibuat dari biomassa bisa non-biodegradable, atau bahkan ada materkal plastik yang 100% dari baha fosil tetapi bisa didegradasi oleh mikroba.

Tipe Bahan Baku Bioplastik

Secara kasar ada tiga tipe bahan untuk membuat bioplastik:

  1. Biobased atau partialybiobased non-biodegradable plastik, misalnya: biobased PP (Polypropylene), PE (Polyethylene), PET (Polyethylene terephthalate).
  2. Bahan plastik yang berasal dari biomassa dan biodegradable, misalnya: PLA (Polylactic acid), PHA (Polyhydroxyalkanoates), PHB (Poly-3-hydroxybutyrate).
  3. Bahan plastik yang berasal dari fossil dan biodegradable, misalnya: PBAT (polybutyrate adipate terephthalate).
bioplastic

Pembagian kelompok bioplastik (European Bioplastic http://www.european-bioplastics.org/)

Beberapa Contoh Material Bioplastik yang Sudah Ada

Biobased, non-biodegradable polyolefines dan PET (“drop-in” solutions)

Material plastik umum seperti: PE, PP dan PVC bisa dibuat dari material biologi, umumnya dari bioetanol. Brazil adalah salah satu negara yang sudah memproduksi Bio-PE dalam jumlah yang sangat besar. Seperti kita tahu, Brazil adalah produsen bioetanol terbesar di dunia. Brazil juga memanfaatkan bioetanolnya sebagai bahan baku bioplastik Bio-PE. Karakteristik Bio-PE identik dengan PE yang dibuat dari bahan baku minyak bumi (fossi). Solusi ini juga dikenal dengan ‘drop-in solution bioplastic‘.

Biobased, non-biodegradable technical/performance polymers
Kelompok material yang terdiri dari senyawa polimer spesifik seperti; biobased polyamida (PA_, polyester (PTT, PBT), poly-urethanes (PUR) dan polyepoxides. Polimer plastik ini dimanfaatkan untuk serat/fiber tekstile (karpet, pebungkus tempat duduk), berbagai macam aplikasi untuk automotif. Bahan-bahan ini memang dibuat kuat dan tidak ‘rapuh’.

Biobased dan Biodegradable
Kelompok ini meliputi campuran dari berbagai macam polymber biologi dengan polimer lain yang bisa terdegradasi. Misalnya saja: pati termodifikasi dengan PLA, PHA dan selulosa termodifikasi. Bahan-bahan ini relatif ‘rapuh’, jadi banyak digunakan untuk material/penggunaan yang masa pakainya singkat. Misalnya saja: plastik kemasan. PLA adalah salah satu bioplastik yang sudah diproduksi dalam skala besar saat ini. PLA juga mulai dikembangkan untuk aplikasi-aplikasi jangka panjang. Beberapa penelitian sudah diarahkan untuk mendaur ulang PLA.

Biodegradabel, plastik berbahan baku dari bahan bakar fosil
Penelitian dan pengembangan dilakukan pada plastik yang terbuat dari bahan baku fossil. Beberapa bahan dibuat dengan memadukan bahan baku fossil dengan biomassa. Beberapa bahan yang dibuat sedemikian rupa, sehingga stuktur kimianya memungkinkan untuk terdegradasi di alam.

bioplastic bioplastik European Bioplastik

bioplastik

Belajar Lagi Tentang Selulosa

Pekerjaanku sekarang dan dalam beberapa tahun ke depan akan lebih fokus pada selulosa dan biomassa lignoselulosa. Banyak hal yang bisa dibuat dari kedua material alam ini. Karena itu, saya mulai belajar lagi khususnya tentang selulosa. Saya coba ingat-ingat lagi dulu ketika kuliah kimia organik dulu. Mulai belajar lagi rantai karbon.

Selulosa adalah salah satu bahan alam yang sangat melimpah di muka bumi ini. Pemanfaatannya sangat beragam dan memiliki struktur yang unik. Monomer selulosa adalah glukosa. Gula C6 yang rasanya manis. Gula yang sama seperti pada gula pasir yang biasa kita gunakan untuk minuman. Gula ini juga ada di buah-buahan yang kita makan. Gula ini juga yang menyusun pati-pati yang ada di beras, tepung, terigu yang kita makan juga.

Ibaratnya batu bata, glukosa itu adalah batu batanya. Batu bata ini lalu disusun-susun menjadi senyawa atau material lain, seperti gula pasir, pati, beras, tepung dan lain-lain. Nah, ternyata urutan penyusunan dan bentuk susunannya inilah yang membedakan karakteristik masing-masing bahan itu. Di sinilah menariknya glukosa dan selulosa.

Saya ingin kembali belajar lagi tentang selulosa. Mulai dari awal lagi.

Selulosa Murni dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)

Selulosa murni dari TKKS

Selulosa murni dari TKKS

Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) adalah potensi biomasa lignoselulosa yang sangat melimpah dari limbah pabrik kelapa sawit (PKS). Volumenya sangat-sangat besar dan belum termanfaatkan. Biomassa lignoselulsoa ini merupakan potensi yang luar biasa. TKKS tidak hanya berpotensi untuk dijadikan kompos atau pupuk organiks saja. Ada banyak yang bisa dihasilkan dari TKKS ini.

tkks tankos sawit

Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) yang masih utuh.

Tiga komponen utama TKKS adalah selulosa, hemiselulosa dan lignin. Setiap komponen punya potensinya sendiri-sendiri. Misalnya saja selulosa. Selulosa adalah polimer dari glukosa. Rantainya lurus. Selulosa dan glukosa adalah bahan yang bisa dijadikan bahan baku untuk berbagai macam produk. Yang paling umum pemanfaatan dari selulosa adalah pulp atau bubur kertas. Pulp masih mengandung sedikit lignin dan sedikit hemiselulosa. Pulp bisa dimurnikan lebih lanjut menjadi selulosa murni.

biopulp tkks

Biopulp TKKS

Selulosa murni masih berukuran mikron. Ukuran selulosa masih bisa diperkecil lagi menjadi berukuran nano yang dikenal dengan sebutan Nano Kristal selulosa (NCC, Nano Crystalline Cellulose) dan Serat Nano Selulosa (NFC, Nano Fiber Cellulose). Nano selulosa banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, antara lain untuk bahan baku bioplastik atau untuk filler produk-produk tertentu.

image

Selulosa dari Tkks

Selulosa bisa dipecah-pecah lagi menjadi glukosa penyusunnya. Sebagaimana halnya gula yang lain, glukosa dari selulosa juga berasa manis dan semut juga menyukainya. Kalau sudah jadi gula banyak yang bisa dibuat, antara lain: ethanol, asam sitrat, asam laktat, atau asam-asam organik lainnya. Etanol bisa jadi bahan bakar atau pelarut. Asam laktat juga bisa jadi bahan baku bioplastik.

tankos sawit tkks

Semut sedang mengerumini sirup glukosa yang dibuat dari TKKS.

Mengisolasi dan memurnikan selulosa dari TKKS adalah langkah awal yang baik untuk memanfaatkan TKKS menjadi produk-produk baru yang memiliki manfaat dan memiliki nilai ekonomi.

Analisa Kandungan Lignosellulosa dengan Metode Chesson – updated

Analisis Kandungan Lignoselulosa Dengan Metode Chesson

Alternatif link: Analisis Kandungan Lignin dengan Metode Chesson-Datta

Pretreatment Biomassa Lignoselulosa.pdf

Pretreatment Biomassa Lignoselulosa.pdf: http://scribd.com/doc/142221592

Metode analisis lengkap kandungan biomassa lignoselulosa dengan metode Chesson-Datta

Uji Digestibility Biomassa Lignoselulosa untuk Produksi Bioethanol

Uji digestibility biomassa lignoselulosa adalah uji untuk mengetahui kemudahan biomassa lignoselulosa dihydrolisis dengan enzyme. Uji ini berdasarkan pada protokol standard NREL (National Renewable Energy Laboratory). Protokol lengkapnya bisa dibaca di referensinya langsung di link ini (Klik di sini). Saya akan menjelaskan berdasarkan pengalaman melaksanakan uji digestibiliti.

Substrat atau Bahan Lignoselulosa

  1. Substrat atau bahan yang digunakan adalah biomassa lignoselulosa. Bisa bahan apa saja, misalnya: kayu, jerami, tongkol jagung, serbuk kayu, atau limbah lignoselulosa lainnya. Bahan mestinya sudah dihaluskan. Kalau akan dikeringkan, sebaiknya menggunakan vacuum drier (Baca penjelasannya di protokol NREL). Bahan yang berbentuk bubur bisa saja digunakan.
  2. Bahan ini mesti diukur total solidnya terlebih dahulu atau bersamaan pada saat pengambilan sampel untuk uji digestibiliti.
  3. Bahan ini juga sudah dikarakterisasi dan sudah diketahui berapa kandungan selulosa, hemiselulosa, dan ligninnya.

Continue reading

Iseng membuat etanol dari kertas