Pengaruh Konsentrasi H2SO4 dan Lama Pemanasan pada Pretreatment Tandan Kosong Kelapa Sawit terhadap Produksi Bioetanol

Syafira, Rokhmadiah and Sri Suhartini,, STP, M.Env.Mgt, PhD and Dr. Ir. Nur Hidayat,, MP. (2022) Pengaruh Konsentrasi H2SO4 dan Lama Pemanasan pada Pretreatment Tandan Kosong Kelapa Sawit terhadap Produksi Bioetanol. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

TKKS (tandan kosong kelapa sawit) merupakan salah satu jenis limbah padat yang dihasilkan dari pengolahan kelapa sawit untuk menjadi minyak kelapa. TKKS memiliki kandungan senyawa lignoselulosa yang terdiri dari selulosa 45,95%, lignin 22,84%, dan hemiselulosa 16,49%. Selulosa yang terkandung didalam TKKS dapat digunakan sebagai bahan baku bioetanol. Bioetanolmerupakan bahan bakar nonfosil terbarukan yang digunakan untuk mengurangi penggunaan sumber energi fosil. Untuk membuat bioetanol dari lignoselulosa perlu dilakukan pretreatment yang bertujuan memecah struktur kristal dan menghilangkan lignin. Pretreatment dapat dilakukan dengan cara fisika, biologi, kimia dan fisikokimia. Pretreatment yang diterapkan dengan menambahkan bahan kimia berupa asam sulfat (H2SO4) dan lama waktu pemanasan. Penelitian ini bertujuan untuk meneliti pengaruh konsentrasi asam sulfat dan lama waktu pemanasan pada proses pretreatment TKKS terhadap karakteristik fisik, kimia dan bioetanol yang dihasilkan. Metode penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK). Rancangan ini menggunakan 2 faktor yaitu faktor konsentrasi asam sulfat dengan 3 level (A1:1,5%, A2:2,5%, A3:3,5%) dan faktor lama waktu pemanasan dengan 3 level (B1:15 menit, B2:30 menit, B3:45 menit), sehingga diperoleh 9 kombinasi perlakuan dan masing-masing perlakuan diulang 3 kali. Proses bioetanol dilakukan secara separated hydrolisis and fermentation (SHF) dengan hidrolisis menggunakan asam sulfat (H2SO4) 0,5% dan fermentasi menggunakan yeast Saccharomyces cereviae. Hasil data dianalisis menggunakan ANOVA dan reability test. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pretreatment kimia dengan H2SO4 dan lama waktu pemanasan dapat mempengaruhi karakteristik fisik, kimia, kadar bioetanol dan yield bioetanol. yang dihasilkan. Hasil perlakuan terbaik pada konsentrasi H2SO4 1,5% dan lama waktu pemanasan 15 menit (A1B1) mampu menurunkan kandungan lignin sebesar 40,74%; menaikkan kandungan selulosa sebesar 78,36%; menurunkan kandungan hemiselulosa sebesar 41,81%; serta menaikkan konsentrasi bioetanol dari 0,052% untreated TKKS menjadi 0,485%. Pretreatment dengan konsentrasi H2SO4 1,5% dan lama waktu pemanasan 15 menit (A1B1) menghasilkan yield bioetanol dan efisiensi fermentasi secara berturut-turut sebesar 13,7406% dan 26,9424%. Hasil tersebut menunjukkan bahwa konsentrasi H2SO4 dan lama waktu pemanasan dapat mendegradasi lignoselulosa pada karakteristik TKKS dan meningkatkan produksi bioetanol.

English Abstract

OPEFB (Oil Palm Empty Fruit Bunch) is a type of solid waste produced from refining palm oil to become coconut oil. OPEFB contains lignocellulosic compounds consisting of 45.95% cellulose, 22.84% lignin, and 16.49% hemicellulose. Cellulose contained in OPEFB can be used as raw material for bioethanol. Bioethanol is a renewable non-fossil fuel used to reduce the use of fossil energy sources. To make bioethanol from lignocellulose, it is necessary to do pretreatment which aims to break down the crystal structure and remove lignin. Pretreatment can be done by means of physics, biology, chemistry and physicochemistry. Pretreatment is applied by adding chemicals in the form of sulfuric acid (H2SO4) and long heating time. This study aims to examine the effect of sulfuric acid concentration and heating time on the OPEFB pretreatment process on the physical, chemical, and bioethanol characteristics produced. This research method uses a Randomized Block Design (RBD). This design uses 2 factors, namely the sulfuric acid concentration factor with 3 levels (A1:1,5%, A2:2,5%, A3:3,5%) and the heating time factor with 3 levels (B1:15 minutes, B2:30 minutes, B3:45 minutes), therefore 9 treatment combinations were obtained and each treatment was repeated 3 times. The bioethanol process was carried out by separated hydrolysis and fermentation (SHF) with hydrolysis using 0.5% sulfuric acid (H2SO4) and fermentation using yeast Saccharomyces cereviae. The results of the data were analyzed using ANOVA and reliability tests. The results showed the best treatment is at 1.5% H2SO4 pretreatment and 15 minutes of heating time (A1B1) was able to reduce the lignin content by 40.74%; increase the cellulose content by 78.36%; reduce the hemicellulose content by 41.81%; and increasing the concentration of bioethanol from 0.052% of untreated EFB to 0.485%. Pretreatment with 1.5% H2SO4 concentration and 15 minutes of heating time (A1B1) resulted in bioethanol yield and fermentation efficiency of 13.7406% and 26.9424%, respectively. These results indicate that the concentration of H2SO4 and the length of heating time can degrade lignocellulose on OPEFB characteristics and increase bioethanol production.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0522100437
Uncontrolled Keywords:	Bioetanol, H2SO4, Pretreatment, TKKS,Bioethanol, H2SO4, OPEFB, Pretreatment
Subjects:	300 Social sciences > 338 Production > 338.1 Agriculture > 338.16 Production efficiency
Divisions:	Fakultas Teknologi Pertanian > Teknologi Industri Pertanian
Depositing User:	soegeng sugeng
Date Deposited:	13 Feb 2023 03:15
Last Modified:	13 Feb 2023 03:15
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/197433

Text (DALAM MASA EMBARGO) Rokhmadiah Syafira.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (4MB)

Actions (login required)

View Item