Proses Fraksionasi Biomassa dari Tandan Kosong Kelapa Sawit melalui Metode Organosolv Etanol dengan Penambahan Katalis

Harum Azizah Darojati(1*), Ronny Purwadi(2), Carolus Borromeus Rasrendra(3)
(1) Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir (STTN) BATAN
(2) Institut Teknologi Bandung
(3) Institut Teknologi Bandung
(*) Corresponding Author
DOI: http://dx.doi.org/10.25269/jsel.v10i02.303

Abstract

Tandan kosong kelapa sawit (TKKS) merupakan salah satu biomassa lignoselulosa dengan komposisi utama terdiri atas selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Pemisahan komponen lignoselulosa dapat dilakukan dengan fraksionasi melalui metode organosolv. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan kondisi operasi dari proses fraksionasi biomassa lignoselulosa TKKS dengan metode organosolv berkatalis NH4OH. Penelitian dirancang menggunakan Metode Placket-Burman dengan variasi rasio fraksi berat, rasio etanol:air, temperatur, konsentrasi katalis, dan waktu. Hasil penelitian menunjukkan bahwa fraksionasi dapat dilakukan dengan baik pada rasio fraksi berat biomassa 10%, perbandingan etanol:air sebanyak 1:1, temperatur 160°C, dan konsentrasi katalis 5% NH4OH, selama 120 menit. Kondisi tersebut dapat menghasilkan perolehan selulosa 98,07%, perolehan hemiselulosa 98,71% dan penghilangan lignin 60,28%. Penggunaan kembali pelarut dilakukan dengan memisahkan lignin melalui presipitasi H2SO4 1M pada pH 2. Penggunaan pelarut untuk kedua kali dapat menghasilkan perolehan selulosa 98,03%, perolehan hemiselulosa 65,61% dan penghilangan lignin 59,81%. Sementara itu, dari perhitungan neraca massa, dapat dilihat bahwa proses tersebut dapat dilakukan karena kehilangan pelarut dan padatan relatif sedikit. Kehilangan padatan berkisar pada 19,06% dari umpan TKKS, sedangkan pelarut yang dapat diambil adalah sekitar 59,34% dari umpan etanol.

 

 

Keywords

catalyze, fractionation; lignocellulose; OPEFB; organosolv

Full Text:

PDF

References

Akgul, M., and Kirci, H., (2009), ‘An Environmentally Friendly Organosolv (Ethanol-Water) Pulping of Poplar Wood’, Journal Environmental Biology, 30, pp. 735-740.

Chiesa, S., and Gnansounou, E., (2014), ‘Use of empty fruit bunches from the oil palm for bioethanol production: A thorough comparison between dilute acid and dilute alkali pretreatment’, Bioresource Technology, 159, pp. 355–364.

Lopes, A. M. D, Joao, K. G., Morais, A. R., Bogel-Lukasik, E., and Bogel-Lukasik, R., (2013), ‘Ionic Liquids As A Tool for Lignocellulosic Biomass Fractionation’, Sustainable Chemical Processes, pp.14-15.

Garcia, A., Toledano, A., Serrano, L., Egues, I., Gonzalez, M., Marin, F., and Labidi, J., (2009), ‘Characterization of lignins obtained by selective precipitation’. Separation and Purification Technology, 68(2), pp. 193–198.

Harmsen, P. F. H., Huijgen, W. J. J., Lopez, L. M. Bermudez, and Bakker, R. R. C., (2010), ‘Literature Review of Physical and Chemical Pretreatment Processes for Lignocellulosic Biomass’, Energy Research Centre of The Netherlands, pp. 30-32.

Kautto, J., Realff, M. J., and Ragauskas, A. J., (2013), ‘Design and simulation of an organosolv process for bioethanol production’, Biomass Conv. Bioref., pp. 199–212.

Loekito, H., (2002), ‘Teknologi pengelolaan limbah industri kelapa sawit’, Jurnal Teknologi Lingkungan, 3, pp. 242-250.

Mesa, L., Gonzalez, E., Cara, C., Gonzalez, M., Castro, E., and Mussatto, S.I., (2011), ‘The Effect of Organosolv Pretreatment Variables On Enzymatic Hydrolysis of Sugarcane Bagasse’, Chemical Engineering Journal, 168, pp. 1157-1162.

Muurine, E., (2000), ‘Organosolv Pulping: A Review and Distillation Study Related to Peroxyacid Pulping’, disertasi, University of Oulu, Linnanmaa, Finland.

North, Peter H., (2014), ‘Method and System for Fractionation of Lignocellulosic Biomass’, US Patent 8,657,960, pp. 14.

Park, J. K., and Phillips, J. A., (1988), ‘Ammonia Catalyzed Organosolv Delignification of Poplar’, Chemical Engineering Communications, 65, pp.187-205.

Wardani, A. P. K., and Widiawati, D., (2014), ‘Pemanfaatan Tandan Kosong Kelapa Sawit Sebagai Material Tekstil Dengan Pewarna Alam Untuk Produk Kriya’, Jurnal Tingkat Sarjana bidang Senirupa dan Desain, pp. 1–10.

Wildschut, J., Smith, A. T., Reith, J. H., and Huijgen, W.J J., (2013), ‘Ethanol-based organosolv fractionation of wheat straw for the production of lignin and enzymatically digestible cellulose’, Bioresource Technology, 135, pp. 58–66.

Wright R.T., nd Wiyono I.Y., (2014), ‘Indonesia Oilseeds and Product Annual 2014’, USDA Foreign Agricultural Service, 2, pp. 6.

Yoo, C. G., (2012), ‘Pretreatment and fractionation of lignocellulosic biomass for production of biofuel and value-added products’, disertasi, Iowa State University, Iowa.


Article Metrics


Abstract view : 62 times
PDF view : 24 times

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2020 JURNAL SELULOSA
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.