dalam produksi etanol. +. Pengembangan bioetanol dari bahan lignoselulosa.
Pembuatan Bioetanol dengan fermentasi menggunakan zymomonas mobilis dan
.
PEMBUATAN BIOETANOL DARI BAGASSE DENGAN PROSES HIDROLISIS ENZYM DAN FERMENTASI MENGGUNAKAN SACHAROMYCES CEREVISIAE DAN ZYMOMONAS MOBILIS
PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
Latar Belakang Pengembangan bioetanol dari bahan lignoselulosa Bagasse yang berlimpah
Potensi Zymomonas M dan Sacharomycess C dalam produksi etanol + Pembuatan Bioetanol dengan fermentasi menggunakan zymomonas mobilis dan sacharomycess C
RUMUSAN MASALAH
• Bagaimana kadar glukosa yang dihasilkan dari proses hidrolisa berbahan baku bagasse dengan penambahan enzim selulase? • Bagaimana kadar bioetanol yang dihasilkan dari proses fermentasi pada masing-masing penambahan bakteri Sacharomyces Cerevisiae dan Zymomonas Mobilis ?
TUJUAN PEMBUATAN
• Mengetahui kadar bioethanol dari bagasse dengan proses hidrolisis enzim dan fermentasi menggunakan bakteri Sacharomyces Cerevisiae dan Zymomonas Mobilis. • Mengetahui proses pembuatan bioethanol dari baggase dengan proses hidrolisis enzim selulase.
MANFAAT PEMBUATAN
• Menaikkan nilai ekonomi bagasse sebagai bahan baku pembuatan bioetanol dengan menggunakan campuran bakteri sacharomycess dan zymomonas skala home industri..
Good for your car
Good for your country
Good for your environment
TINJAUAN PUSTAKA
Bioetanol Bioethanol adalah sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna, dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Energi (M.gozan, M. Samsuri. 2007)
TINJAUAN PUSTAKA
• Bagasse Bagasse adalah ampas tebu yang sudah diekstrak gulanya pada bagian gilingan dan merupakan salah satu limbah padat dari pabrik gula. Komposisi Bagasse Menurut Literatur (Gamez at al., 2006)
Selulosa
Hemiselulosa
Lignin
Ash
41%
26%
22.5 %
10.5%
TINJAUAN PUSTAKA
• Struktur Lignoselulosa
• (adapted from CCRC, 2007) and Panshin et al (1980)
TINJAUAN PUSTAKA
• Pretreatment
• (taherzadeh et al, 2008)
TINJAUAN PUSTAKA
• Macam-Macam Pretreatment
TINJAUAN PUSTAKA
• Hidrolisis Enzim Hidrolisis merupakan suatu proses kimia yang menggunakan air H2O sebagai pemecah suatu persenyawaan termasuk inversi gula, saponifikasi lemak, dan ester, pemecah protein dengan bantuan enzim Enzim (C6H10O5) + H2O C6H12O6 (helmut uhlig, 1998)
TINJAUAN PUSTAKA
• Fermentasi C6H12O6 → 2CO2 + 2C2H5OH + energi (glukosa) (etanol) • Bakteri Zymomonas Mobilis
Bakteri Sacharomycess C
TINJAUAN PUSTAKA
Parameter
Zymomonas Mobilis
Yeast
GLUCOSE
STARCH
GLUKOSE
STRACH
Sugar %
100 %
150 %
100 %
150%
Ethanol Concen (g/l)
41,60
66
35,2
49,7
Final Biomass (g/l)
1,75
1,66
5,0
3,34
Conversion sugar to ethanol (%)
-
88,40
-
88,30
Ethanol Yield (g/g)
0.43
0,48
0,38
0,36
Spec Etanol produk rate (g/g/h)
1,55
5,15
0,52
1,19
Volumetric ethanol prod (g/g/h)
0,87
2,75
0,73
1,38
Spec growt rate (h-1)
0,03
0,079
0,04
0,098
Biomass yield
0,02
0,012
0,05
0,024
Spec Substrat (g/g/h)
3,23
11,88
1,27
3,91
Teoritical yield (%)
81,20
-
68,70
-
METODOLOGI Enzim Selulosa Bhn selulosa : Bagasse
Drying Grinding
Pretreatment H2SO4
bubur
Zymomonas M Proses Fermentasi
Etanol
± 15 %
Etanol Proses Distilasi
Etsnol 83%
Glukosa
Sacharomyces C
Hidrolisis Enzim
METODOLOGI
Metode Analisa • Analisa Kadar Lignin dan Selulosa (Metode Chesson) • Analisa Kadar Gula (Lyne Ennon) • Analisa Kadar Etanol pada 150 C (Metode Picnometer SNI 3565:2009) • Analisa Kadar Air • Diagram alir
METODOLOGI
Variabel Pembuatan • Fermentasi dengan bakteri Sacharomycess Cerevisiae selama 24,48,72, dan 96 jam. • Fermentasi dengan bakteri Zymomonas Mobilis selama 24,48,72, dan 96 jam. • Fermentasi dengan bakteri Zymomonas Mobilis dan Sacharomycess Cerevisiae selama 24,48,72, dan 96 jam.
HASIL PEMBUATAN
• Hasil analisa lignoselulosa pada bahan baku Komposisi Bagasse Hasil Analisa Selulosa
Hemisel ulosa
Lignin
Ash
51%
26.3%
19.2%
4.5%
Komposisi Bagasse Literartur (Gamez et al., 2006) Selulosa Hemisel ulosa 41%
26%
Lignin
Ash
22.5%
10.5%
• Dari analisa lignoselulosa di atas menunjukkan bahwa bagasse cukup berpotensi sebagai bahan baku dalam pembuatan glukosa yang mana mempunyai persentase selulosa sebesar 51%
HASIL PEMBUATAN
• Hasil Analisa lignoselulosa setelah Pretreatment dan Hidrolisa Bagasse
Komposisi Kandungan Bagasse Lignin
Selulosa Hemiselu Ash losa
Xylosa
Glukosa
19.2%
51%
26.3%
4.5%
0%
0%
Pretreatment 19.2%
51%
1.31%
4.5%
23.9%
0%
Hidrolisa
5.63%
1.31%
4.5%
23.9%
45.3%
Bahan Baku
19.2%
• Dari komposisi diatas diperoleh glukosa sebesar 45.3%. Hal ini menunjukkan bahwa bagasse cukup berpotensi dalam pembuatan bioetanol
HASIL PEMBUATAN
• Grafik Kadar glukosa pada proses hidrolisa Kadar Glukosa (g/L) 140 120
Kadar (g/L)
100
y = 2.639x + 3.346 R² = 0.976
80 60
Kadar Glukosa (g/L)
40
Linear (Kadar Glukosa (g/L))
20 0
0
10
20
Waktu30(Jam) 40
50
60
HASIL PEMBUATAN
• Kurva pertumbuhan bakteri Fase Log log
Lag lag Fase
Fase Stationerstasioner
HASIL PEMBUATAN
• Grafik Hubungan Antara Kadar Etanol dengan Lama Fermentasi
HASIL PEMBUATAN
• Hubungan Antara Kadar Alkohol dengan Kadar Glukosa Kadar Etanol Sacharomycess C Kadar Etanol Zymomonas M Kadar Etanol Sac + Zym Kadar Glukosa Sac + Zym
Kadar Glukosa Zymomonas M
Kadar Glukosa Sacharomycess
KESIMPULAN
• Hasil distilasi setelah fermentasi menggunakan Sacharomyces Cerevisiae didapatkan kadar etanol sebesar 73% dengan waktu fermentasi 4 hari Komposisi selulosa yang terkandung sebesar 51% dari berat bagasse. • Hasil distilasi setelah fermentasi menggunakan Zymomonas Mobilis didapatkan kadar etanol sebesar 83% dengan waktu fermentasi 4 hari Komposisi selulosa yang terkandung sebesar 51% dari berat bagasse. • Hasil distilasi setelah fermentasi menggunakan campuran bakteri Sacharomyces Cerevisiae dan Zymomonas Mobilis didapatkan kadar etanol sebesar 89% dengan waktu fermentasi 4 hari, yang mana lebih tinggi dari hasil fermentasi menggunakan Sacharomyces Cerevisiae atau Zymomonas Mobilis.
DOKUMENTASI
SEKIAN • • • • • • • • •
Terima Kasih… Thank You… Dank U… Vielen Dank… Merci… Arigato Gozaimas… Grazie… Gracias… Matur Nuwun …
