Nama : Rinanti Anindya Putri

NIM : 0104511019

MK : Biotek Industri dan Pangan

Bioetanol dari Lignoselulosa

Lignoselulosa digunakan untuk menyebut suatu bahan yang mengandung lignin, selulosa,

dan hemiselulosa. Lignoselulosa adalah penyusun dinding sel tanaman terutama pada bagian

batang tanaman. Limbah lignoselulosa ini dapat digunakan sebagai produksi bioethanol. Limbah

lignoselulosa bisa berupa jerami padi, tongkol jagung, onggok, pangkasan tebu, kulit buah kopi,

sisa gergajian, limbah sampah rumah tangga, limbah sludge pabrik kertas, dan lain-lain. Proses

konversi lignoselulosa menjadi bioethanol terjadi melalui 4 tahapan, yaitu pretreatment

(delignifikasi), hidrolisis, fermentasi, dan pemurnian. Bioethanol dari lignoselulosa ini nantinya

dapat diaplikasikan sebagai BBN (Bahan Bakar Nabati) seperti bensin ataupun pengganti minyak

tanah.

Pretreatment lignoselulosa umumnya dapat dilakukan dengan 3 cara, yaitu kimiawi, fisik,

dan mikrobiologis. pretreatment dapat meningkatkan hasil gula yang diperoleh. Gula yang

diperoleh tanpa pretreatment kurang dari 20% sedangkan dengan pretreatment dapat meningkat

hingga 90%. Pretreatment bertujuan untuk membuka struktur lignoselulosa agar selulosa mudah

di akses oleh enzim yang memecah polimer polisakarida menjadi monomer gula.

Setelah dilakukan pretreatment, kemudian limbah lignoseluloa dihidrolisis selama 30

menit t. Hidrolisis dapat menggunakan asam & basa (secara kimia) atau enzimatik. Hidrolisis

dilakukan untuk memecah polisakarida didalam biomassa lignoselulosa, yaitu selulosa dan

hemiselulosa menjadi monomer gula penyusunnya. Selulosa nantinya akan menghasilkan

glukosa, sedangkan hemiselulosa akan menghasilkan monomer gula pentose dan heksosa.

Hidrolisis dengan menggunakan asam dipaparkan dengan suhu dan tekanan tertentu. Asam yang

dapat digunakan untuk hidrolisis jerami padi, yaitu asam sulfat (H2SO4), asam perklorat, dan

HCl.

Proses fermentasi hidrolisat selulosa dapat menggunakan ragi, yaitu Saccharomyces

cerevisia, Kluyveromyces, dan Candida utilis (Lin & Tanaka 2006). Hidrolisat selulosa

difermentasi selama beberapa waktu, kemudian selanjutnya dilakukan tahap purifikasi atau

pemurnian dengan cara destilasi. Destilasi adalah metode pemisahan berdasarkan perbedaan titik

didih, digunakan untuk memisahkan etanol dari beer (air dan etanol) dari hasil fermentasi. Titik

didih etanol murni adalah 78oc, sedangkan titih didih air adalah 100oc. dengan memanskan

larutan pada suhu 78-90oc akan mengakibatkan sebagian besar etanol menguap dan sisa air yang

masih tersisa dihilangkan dengan cara dehidrasi hingga kandungan etanol 99.5%.

Salah satu limbah lignoselulosa yang dapat digunakan sebagai bahan dasar bioethanol

adalah jerami padi. Pembuatan bioethanol dari bahan dasar jerami padi adalah sebagai berikut:

1. Delignifikasi

Jerami padi diperkecil dengan menggunakan crusher (CR-113) hingga ukuran 0,1

mm. setelah itu dialirkan ke tangki pengaduk. Dalam tangki pengaduk, jerami padi

diberikan asam sulfat yang sudah diencerkan hingga 70% dengan penambahan air dan

direaksikan pada suhu 400c selama 1 jam. Proses ini bertujuan untuk memisahkan

selulosa dengan hemiselulosa dari lignin.

2. Hidrolisis

Campuran dari tangki pengaduk kemudian dialirkan menuju reactor hidrolisa (R-

211). Campuran tersebut direaksikan pada suhu 100oc dengan tekanan 1 atm selama 1

jam. Proses ini dilakukan untuk memecah selulosa menjadi glukosa. Kemudian,

campuran dialirkan menuju cooler (E-212) untuk didinginkan menjadi 30oc. Setelah

suhu tercapai, campuran dialirkan menuju filter press I untuk memisahkan fraksi

padar dan fraksi cair. Larutan gula yang tidak terikat oleh resin kemudian dialirkan

menuju mixer (M-219) untuk dicampurkan dengan urea. Proses ini bertujuan untuk

mereaksikan asam yang tersisa dengan urea, sehingga gula yang dihasilkan terbebas

dari asam. Pada proses ini akan menghasilkan gypsum (CaSO4) sehingga harus di

sentrifugasu untuk memisahkan gypsum dengan cairan.

3. Fermentasi

Campuran yang dihasilkan dari reactor hidrolisat kemudian dialirkan menuju

reactor fermentasi (R-318). Pada reactor fermentasi diberikan mikroba

Saccharomyces cerevisiae yang befungsi sebagai katalis dan membantu proses

fermentasi anaerob pada suhu 27,5oc dengan tekanan 1 atm dalam waktu 36 jam.

Fermentor juga diberikan nutrisi berupa H3PO4 dari tangki penyimpanan (T-315) dan

ragi dari tangki penyimpanan (T-317).

4. Pemurnian (Destilasi)

Hasil dari tangki fermentasi kemudian dialirkan kedalam tagki penyimpanan hasil

fermentasi (T-320) lalu dilewatkan menuju filter press II (FP-322) yang berfungsi

untuk memisahkan fraksi padat dan fraksi cair. Campuran etanol dan air yang telah

terpisah dari gula akan dipompakan menuju membrane ultrafiltrasi (UF-326) untuk

memisahkan gula dengan etanol berdasarkan ukuran partikelnya. Campuran etanol

dan air yang telah terpisah dialirkan menuju menara destilasi (MD-412) untuk

memisahkan etanol dengan air. Etanol dapat dihasilkan hingga 96,5%. Campuran

etanol dengan air selanjutnya dialirkan lagi ke membrane pervaporasi (PV-420) untuk

memurnikan alcohol hingga 99,8% dan kemudian didinginkan dengan cooler (E-422)

hingga suhu 30oc

Daftar Pustaka

Anindyawati T. 2009. Prospek enzim dan limbah lignoselulosa untuk produksi bioethanol. BS.

44)1): 49-56

Jannah AM. 2010. Proses fermentasi hidrolisat jerami padi untuk menghasilkan bioethanol.

Jurnal Teknik Kimia. Vol 17 No 1

Lin, Yan, Tanaka. 2006. Ethanol fermentation from biomass esources: current state and prospect.

Microbial Biotechnol. 69: 627-642