pembuatan bioetanol dari rumput gajah (pennisetum

PEMBUATAN BIOETANOL DARI RUMPUT GAJAH (Pennisetum

purpureum Scumach) DENGAN PROSES HIDROLISA ENZIM DAN FERMENTASI

Oleh :Tita Rizki Kurnia 2309 030 028Anne Rufaidah 2309 030 036Di Bawah Bimbingan :

Ir. Budi Setiawan, MT DIII TEKNIK KIMIA FTI-ITS

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

Bagaimanakah pengaruh pengaruh variasi waktu pre-treatment terhadap gula pereduksi yang dihasilkan?Bagaimanakah pengaruh pengaruh variasi waktu

pre-tretment terhadap kadar etanol yang dihasilkan setelah fermentasi?Bagaimanakah perbandingan produk bioetanol yang

dihasilkan dengan produk bioetanol hasil penelitian terdahuluBagaimanakah perhitungan neraca massa dan

neraca panas dalam percobaan pembuatan bioetanol berbahan baku rumput gajah dengan proses Hidrolisa enzim dan fermentasi?

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

Menentukan waktu pre-tratment optimum untuk mendapatkan produk bioetanol berbahan baku rumput gajahMengetahui konsentrasi gula pereduksi dan kadar

etanol maksimal dari hasil pembuatan bioetanol berbahan baku rumput gajah dengan proses Hidrolisa enzim dan fermentasi.Membandingkan produk bioetanol yang dihasilkan

dengan produk bioetanol hasil penelitian terdahuluMenghitung neraca massa dan neraca panas dalam

percobaan pembuatan bioetanol berbahan baku rumput gajah dengan proses Hidrolisa enzim dan fermentasi

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

• Bahan baku yang digunakan : rumput gajah• Mikroorganisme : Sacharomyces cerevisiae• Enzim : enzim selulase.• Subyek penelitian : perbedaan perlakuan waktu pre-

treatment.• Objek dan parameter penelitian : konsentrasi gula

reduksi pada tiap tahap proses yang berlangsung dan kadar etanol yag dihasilkan

• Meningkatkan nilai ekonomi rumput gajah sehingga dapat membantu mengembangkan sektor pertanian di Indonesia

• Memberikan informasi bahwa bioetanol dapat diproduksi dari rumput gajah melalui proses hidrolisis menggunakan enzim selulase dan fermentasi.

• Memanfaatkan rumput gajah sebagai bahan baku bioetanol di masa yang akan datang.

• Sebagai referensi bagi penelitian selanjutnya

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

• Bioetanol adalah Etanol yang dibuat dari biomassa (tanaman) melalui proses fermentasi

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

BIOETANOL

Bahan berserat

Bahan bergula

Bahan berpati

BAHAN BAKU BIOETANOL

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

KEGUNAAN BIOETANOL

• Bahan baku senyawa lain; bahan pelarut organik; pelarut dalam pembuatan cat; kosmetik

IndustriKimia

• Antiseptik; pelarut atau reagen industri; bahan pembuat obat-obatan

Kedokteran, Farmasi dan

Laboratorium

• Sebagai bahan bakar ramahlingkungan Gasohol (campurangasoline dan ethanol)

Bahan Bakar Alternatif

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

Sifat JumlahMassa molekul relative (g/mol) 46,07Titik beku (oC) -114,1Titik didih normal (oC) 78,32Densitas pada 20oC (g/ml) 0,7893Kelarutan dalam air pada 20oC Sangat larutViskositas pada 20oC (cP) 1,17Kalor spesifik, 20oC (kal/goC) 0,579Kalor pembakaran, 25oC (kal/g) 92,1Kalor penguapan 78,32oC (kal/g) 200,6Mudah terbakar, volatil, berbau tajam

SIFAT ETANOL (C2H5OH)

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

RUMPUT GAJAH

Hemiselulosa

(25-50%)

Selulosa (25-40%)

Lignin (10-30%)

Termasuk ke dalam kelompok tanaman rumput-rumputan dan banyak

dimanfaatkan pada bidang peternakan

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

FERMENTASI

HIDROLISA ENZIM

(C6H10O5)n + nH2O n C6H12O6

Enzimselulase

Merupakan suatu proses kimia yang menggunakan H2O sebagai pemecah suatu persenyawaan termasuk inversi gula, saponifikasi lemak, dan ester, serta pemecah protein dengan bantuan enzim. (helmut uhlig, 1998)

Merupakan suatu proses dimana enzim yang ada di mikroorganisme mengkatalisis suatu reaksi kimia untuk mengubah suatu gula sederhana atau asam amino menjadi senyawa dengan massa molekul yang lebih rendah seperti asam organik dan etanol (Annissa, 2007).

Fermentasi adalah suatu proses dimana enzim yang ada di mikroorganisme mengkatalisis suatu reaksi kimia untuk mengubah suatu gula s

t pre-treatment

60 mnt

90 mnt

120 mnt

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

Variabel Percobaan

Analisa yang dilakukan

Gula Pereduksi

Kadar etanol

AnalisaDensitas

PERSIAPANBAHAN

PRE-TREATMENT

HIDROLISISENZIM

FERMENTASI DISTILASI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

PROSES KESELURUHAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

H2SO42%

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

HCl 1 N

Natrium citrat

0,05M

H2O

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

0,00010,00020,00030,00040,00050,00060,00070,00080,00090,000

100,000

60 90120

30,26331,944 38,333

88,462 95,833 100

3,651 3,9664,259gu

la p

ered

uksi

(g/l

iter)

variabel waktu pretreatment (menit)

pretreatmenthidrolisa enzimfermentasi

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00

70,00

6090

120

2,79147 2,82115 2,86626

40,68634 44,73863

60,07792

% e

tano

l

variabel waktu pretreatment (menit)

fermentasidistilasi

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

Hasil perolehan %etanol dalam percobaan ini adalah 40-60%

Peneliti Metode %kemurnian etanol

Sakius Ruso et al. Sistem Fermentasi Simultan (SSF) 96,24

Lutfi dan Susan Hidrolisa asam sulfat 14,1

Ni Ketut Sari Hidrolisa asam klorida 95

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

Rumput Gajah dapat diolah menjadi bioetanol dengan proses hidrolisa enzim dan fermentasi Penambahan larutan H2SO4 2% cukup efektif mendegradasi

komponen lignoselulosaWaktu pretreatment mempengaruhi konsentrasi gula reduksi

dalam tiap tahapan prosesSemakin lama waktu pretreatment, konsentrasi gula

pereduksi kadar etanol yang dihasilkan semakin besarWaktu pre-treatment paling optimal dalam proses pembuatan

bioetanol dengan proses hidrolisa enzim dan fermentasi adalah variabel ke-3 (120 menit)

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012

Enzim dan yeast harus disimpan dalam kondisi yang sesuai sehingga dapat bekerja optimal karena kerjanya sangat berpengaruh terhadap yield etanol yang dihasilkan.Untuk memperoleh hasil ethanol yang tinggi, perlu

dilakukan pemurnian lebih lanjut.

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA © 2012