Optimasi Proses Pretreatment pada Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) dengan Mekanisme Penambahan NaOH dan Suhu Pemanasan terhadap Produksi Bioetanol

Rachmandha, Rossalina Gladisya and Sri Suhartini,, STP, M.Env.Mgt, PhD and Irnia Nurika,, STP, MP, PhD (2022) Optimasi Proses Pretreatment pada Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) dengan Mekanisme Penambahan NaOH dan Suhu Pemanasan terhadap Produksi Bioetanol. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Bioetanol merupakan salah satu alternatif bahan bakar terbarukan dan ramah lingkungan yang terbuat dari bahan pertanian. Pemanfaatan bioetanol sebagai alternatif bahan bakar dapat memberikan keuntungan jika produksinya ditingkatkan. Salah satu bahan pertanian yang dapat digunakan dalam pembuatan bioetanol adalah tandan kosong kelapa sawit (TKKS). TKKS merupakan limbah industri kelapa sawit yang memiliki komponen penyusun terbesar berupa selulosa, hemiselulosa dan lignin. Namun, pembuatan bioetanol dari TKKS dinilai belum maksimal karena kompleksitas dari struktur TKKS yang mengandung lignin. Oleh karena itu, dibutuhkan pretreatment untuk mengurangi kompleksitas struktur dan kandungan lignin pada biomassa agar produksi bioetanol dapat maksimal. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan konsentrasi NaOH dan suhu pemanasan proses pretreatment yang optimal untuk memperoleh kadar dan yield etanol yang optimal pada pembuatan bioetanol. Penelitian ini menggunakan Response Surface Method (RSM) dengan rancangan komposit terpusat (Central Composite Design) menggunakan software Design Expert 13. Tahap optimasi dilakukan dengan menggunakan dua faktor yaitu konsentrasi NaOH (1,76; 3; 6; 9; dan 10,24%) dan suhu pemanasan (60,86; 65; 75; 85; dan 89,14oC). Variabel respon yang ditetapkan adalah kadar bioetanol dan yield bioetanol. Produksi bioetanol dilakukan secara separated hydrolysis and fermentation (SHF) dengan kondisi hidrolisis asam menggunakan 2% H2SO4 dan fermentasi menggunakan ragi kering instan. Hasil penelitian menunjukkan kondisi optimum proses pretreatment TKKS terjadi pada konsentrasi NaOH 3% dengan suhu pemanasan 85oC yang menghasilkan kadar bioetanol sebesar 0,627% dan yield bioetanol sebesar 12,976%. Pada kondisi tersebut, diperoleh kandungan lignin sebesar 13,58% dengan penurunan 35% dan kandungan selulosa sebesar 42,02% dengan peningkatan 32% dari kondisi TKKS yang tidak mengalami pretreatment. Efisiensi fermentasi yang dihasilkan dari kondisi tersebut adalah sebesar 25,443% dengan TGR filtrat pretreatment sebesar 11,304 mg/g dan TGR filtrat fermentasi sebesar 6,472 mg/g.

English Abstract

Bioethanol is an alternative renewable and enviromentally friendly fuel made from agricultural materials. Utilization of bioethanol as an alternative fuel can provide benefits if its production is increased. One of the agricultural materials that can be manufacture of bioethanol is oil palm empty fruit bunch (OPEFB). OPEFB is a palm oil industrial waste which has the largest contituent components in the form of cellulose, hemicellulose and lignin. Howeve, the production of bioethanol from OPEFB is concidered not optimal due to the complexity of the OPEFB structure which contains lignin. Therefore, pretreatment is needed to reduce the complexity of the structure an the lignin content in the biomass so that prodaction of bioethanol can be maximized. The purpose of this study was to obtain the optimal concentration of sodium hidroxyde and heating temperature for the pretreatment process to obain optimal levels and yields of ethanol in the manufacture of bioethanol. This study uses the Response Surface Method (RSM) with a Centrat Composite Design (CCD) using Design Expert 13 software. The optimization stage is carried out using two factors, that is sodium hydroxide concentration (1,76; 3; 6; 9; dan 10,24%) and heating temperatures (60,86; 65; 75; 85; dan 89,14oC). The response variables determined were bioethanol contents and bioethanol yield. Production of bioethanol is carried out by separated hydrolysis and fermentation (SSF) with acid hydrolysis condition using 2% H2SO4 and using instant dry yeast for fermentation. The result showed that the optimum condition of the OPEFB pretreatment process occured in condition of 3% sodium hydroxide with 85oC temperature heating which resulted in 0,627% of bioethanol content and 12,976% of bioethanol yield. Under these conditons, obtained lignin content of 13,58% with a decrease of 35% and cellulose content of 42,02% with an increase of 32% from OPEFB without pretreatment. The fermentation efficiency resulting from these conditions was 25,443% with 11,304 mg/g total glucose of pretreatment filtrat and 6,472 mg/g total glucose of fermented filtrat.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0522100438
Uncontrolled Keywords:	TKKS, pretreatment, NaOH, optimasi, bioetanol,OPEFB, pretreatment, natrium hydroxide, optimization, bioethanol
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 04:03
Last Modified:	13 Feb 2023 04:03
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/197434

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

Actions (login required)

View Item