Teknologi Bioproses

download Teknologi Bioproses

of 33

Transcript of Teknologi Bioproses

Teknologi bioproses adalah teknologi yang berkaitan dengan segala operasi dan proses yang memanfaatkan mikroorganisme baik dalam fasa hidupnya maupun produk-produk enzimnya. Teknologi bioproses merupakan gabungan antara bioteknologi dan teknik kimia.

Sebagai Bioenergi Pengolahan Limbah Cair dan Padat Bioproses Pencemar Udara

Biaoenergi adalah bahan bakar alternatif terbaru yang prospektif untuk dikembangkan, tidak hanya karena harga minyak bumi dunia melonjak naik seperti sekarang ini,tetapi juga karena terbatasnya produksi minyak bumi indonesia. Ketersediaan energi fosil yang diramalkan tidak akan berlangsung lama lagi memerlukan solusi yang tepat, yakni dengan dicari sumber energi alternatif.

Kelebihan bioenergi, selain bisa diperbarui, adalah bersifat ramah lingkungan, dapat terurai, mampu mengeliminasi rumah kaca, dan kontinuitas bahan bakunya terjamin. Bioenergi dapat diperoleh dengan cara yang cukup sederhana, yaitu dengan budi daya tanaman penghasil biofuel dan memelihara ternak.

Biodiesel Bioetanol Biogas Pure Plant Oil Biobriket Bio-oil

Biodiesel adalah bioenergi atau bahan bakar nabati yang dibuat dari minyak nabati, baik minyak bumi maupun minyak bekas penggorengan dan melalui proses transesterifikasi, esterifikasi, atau enterifikasitransesterifikasi. Biodisel digunakan sebagai bahanbakar alternatif pengganti BBM untuk montor diesel.

Bahan bakar ramah lingkungan karena menghasilkan emisi yang jauh lebih baik (free sulphur, smoke number rendah) sesuai dg isu-isu global, Cetate number lebih tinggi (>57) sehingga efisiensi pembakaran lebih baik dibanginkan dengan minyak kasar, Memiliki sifat pelumasan terhadap piston mesin dan dapat terurai (biodegradable), Merupakan renewable energy karena terbuat dari bahanalam yang dapat diperbarui, dan Menigkatkan independensi suplai bahan bakar karena dapat diproduksi secara lokal.

Biodiesel dihasilkan melalui proses transesterifikasi minyak atau lemak dengan alkohol.Alkohol akan menggaantikan gugus alkohol pada struktur ester minyak dengan di bantu katalis (NaOH dan KOH).Katalis Metil ester/ Etil ester + Glisterin (Biodiesel)

Minyak/Lemak + Metanol/ Etanol

Minyak Kelapa Minyak kelapa sawit Minyak jarak Minyak goreng bekas(jelantah)

Minyak kelapa dihasilkan dari buah kelapa tua, yakni diperoleh dari daging buah kelapa yang dieksrak melalui pembuatan santan dan akhirnya menjadi minyak. Atau, dihasilkan melalui pengeringan buah kelapa menjadi kopra dan selanjutnya diolah untuk mendapatkan minyaknya. Berdasarkan kandungan asam lemak,minyak kelapa digolongkan ke dalam minyak asam laurat karena komposisi asam tersebut plg besar dibandingkan asam lemak lainnya. Sifat fisio-kimia minyak kelapa meliputi kandungan air,asam lemak bebas,warna,bilangan penyabunan, bilangan iod dan bilangan peroksida.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 1. 2.

Asam Lemak Asam kaproat Asam kaprilat Asam kaprat Asam laurat Asam miristat Asam palmitat Asam stearatAsam lemak tdk jenuh Asam oleat Asam linoleat

Jumlah (%) 0,4 - 0,6 6,9 - 9,4 6,2 - 7,8 45,9 - 50,3 16,8 - 19,2 7,7 - 9,7 2,3 - 3,2 5,4 7,4 1,3 2,1

Sifat fisio-kimia minyak kelapaSifat Kandungan air dan kotoron kadar asam lemak bebas warna (lovibond) R/Y max bilangan penyabunan bilangan iod bilangan peroksida melting point (oC) indeks fefraksi (40o C) 2 Crude 1 3 12/75 Cochin 0,1 0,07 1/10 250 264 07-12 0,5 24-26 1,448-1,450 RBD 0,03 0,04 1/10 250-264 7-12 0,5 24-26 1,448-1,450

Minyak jarak memiliki komposisi trigliserida yang mengandung asam lemak oleat dan linoleat. Minyak jarak dihasilkan dengan mengekstrak biji jarak. Cara yang digunakan biasanya dengan pengepresan mekanik. Minyak jarak sangat prospektif untuk dimanfaatkan sebagai bahan baku biodiesel.

Minyak kelapa sawit mengandung sejumlah kecil komponen non-trigliserida. Karotenoid, tokoperol, tokotrienol, sterol, phospatida, dan alkohol alipatik merupakan beberapa komponen non trigliserida yang terkandung dalam minyak sawit dan selanjutnya disebut sebagai komponen minor.

Produk-produk turunan minyak sawit yang dapat digunakan sebagai bahan baku biodiesel di antaranya CPO,CPO LOW GRADE,PFAD, dan RBD OLEIN.

Minyak jelantah adalah miyak sisa dari minyak goreng yang sudah dipakai.

Transesterifikasi Esterifikasi Dengan katalis biologis Tanpa katalis Pencucian biodiesel dengan metode dry washing

Metode ini bisa menghasilkan biodiesel hingga rendemen 95% dari bahan baku minyak tumbuhan.

1. pencampuran katalis dengan alkohol 2. pencampuran alkohol dan katalis dengan minyak. 3. setelah reaksi berhenti, campuran didiamkan hingga ter4jadi pemisahan antara metil ester dan gliserol. Metil ester ang dihasilkan pada tahap ini sering disebut sebagai crude biodiesel 4. metil ester yang dihasilkan pada tahap ketiga dicuci menggunakan air hangat untuk memisahkan zat-zat pengotor dan kemudian drying

Umumnya estererifikasi menggunakan katalis asam. proses esterifikasi dilanjutkan dengan proses esterifikasi alkalin (transesterifikasi) terhadap produk tahap pertama dengan menggunakan katalis alkalin. Pada proses transesterifikasi akan dihasilkan metil ester di bagian atas dan gliserol di bagian bawah. Setelah dipisahkan dari gliserol ,metil ester dimurnikan kemudian dikeringkan.

Katalis biologis merupakan jenis katalis yang sedang dikembangkan sebagai alternatif lain dalam proses produksi biodiesel. Ada beberapa jenis katalis biologis yang dikembangkan oleh peneliti, yaitu candida antarctica B, rhizo mucor miehei, dan pseudomanas cepacia.

Beberapa peneliti telah menggembangkan teknologi pembuatan biodiesel tanpa katalis. Dalam metode ini, proses transestrifikasi minyak dilakukan pasa suhu dan tekanan tinggi, yaitu o sekitar 350 C dan 43 Mpa. Proses ini sering disebut sebagai proses transesterifikasi dengan kondisi superkritik metanol. Peneliti lain telah mengembangkan metode proses tanpa katakis dengan menambahkna co-solvent CO2 yang berfungsi menurunkan tekanan dan temperatur operasi proses transesterifikasi o menjadi sekitar 280 C.

Metode dry washing menggunakan cleanign agent dapat dapat mengabsorbsi bahan-bahan pengotor yang terkandung di dalam crude biodiesel. Keberhasilan teknologi purifikasi biodiesel dengan memanfaatkan cleaning agent memiliki peluang besar untuk dimanfaatkan dalam skala indusri.

Bioetanol adalah etanol yang dibuat sari biomassa yang mengandung komponen pati atau solulossa, separti singkong san tete tebu. Ketika harga BBM merangkak semakin tinggi,bioetanol diharapkan dpat dimanfaatkan sebagai bahan bakar pensubsidi BBM untuk motor bensin.

Bioetanol diperoleh dari hasil fermentasi bahan yang mengandung gula. Tahap inti produksi bioetanol adalah fermentasi gula, baik yang berupa glukosa, sukrosa, maupun fruktosa oleh ragi terutama saccharomyces sp. Atau bakteri zymomonas mobilis. Pada proses ini,gula akan dikonversi menjadi etanol dan gas korbondioksida. C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2Gula Etanol Karbon dioksida (gas)

Ubi kayu(singkong) Tetes tebu Sagu Gliserol

Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktifitas anaerobik atau fermentasi dari bahan bahan organik termasuk diantaranya : kotoran manusia dan hewan, limbah domestik (rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah organik yang biodegradable dalam kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah Metana (50%-75%) dan CO2 (2545%),serta sejumlah kecil H2,N2 dan H2S

Didalm aplikasinya, biologis digunakan sebagai gas alternatif untuk memanaskan dan menghasilkan energi listrik. Setiap 1m3 metana setara dengan 10 kwh. Nilai ini setara dengan 0,6fuel oil. Sebagai pembangkit tenaga listerik, energi yang yang dihasilkan oleh biogas setara dengan 60-100 watt selama 6 jam penerangan.

Dalam pembuatan biogas terdapat dua macam bakteri yang umum digungakan, yakni bakteri pembentuk asam dan bakteri pembentuk gas metana. Bakteri pembentuk asam antara lain pseudomonas,escherichia,lavobacterium dan alcaligenes. Bakteri-bakteri pembentuk gas metana yaitu methanobacterium, methanosacina, dan methanococcus.