PENGARUH PRETREATMENT MAKROALGA ULVA RETICULATA MENGGUNAKAN MICROWAVE IRRADIATION UNTUK PRODUKSI BIOETANOL
Abstract
Produksi bahan bakar fosil setiap tahun hingga saat ini mengalami penurunan yang signifikan. Hal ini seiring dengan peningkatan konsumsi energi secara signifikan sebagai akibat bertambahnya populasi penduduk, pertumbuhan ekonomi, akitivtas industri dan transportasi. Energi alternatif yang dapat digunakan sebagai pengganti bahan bakar fosil adalah pemanfaatan makroalga Ulva reticulata menjadi bioetanol. Kandungan lignoselulosa Ulva reticulata dapat dikonversi menjadi etanol melalui proses pretreatment dan hidrolisis asam encer menggunakan microwave irradiation, yang kemudian dilanjutkan dengan proses fermentasi dan distilasi. Morfologi permukaan sampel makroalga Ulva reticulata dianalisis menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM). Gula pereduksi dianalisis menggunakan metode Dinitrosalisilat (DNS). Kadar etanol dianalisis menggunakan Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (GC-FID). Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses pretreatment dan hidrolisis asam encer menggunakan microwave irradiasi mencapai waktu dan suhu hidrolis yang optimum pada 50 menit dan suhu 1500C, dengan konsentrasi gula pereduksi sebesar 27,97 g/L dan efisisensi hidrolisisnya sebesar 69,93%. Hasil analisis kadar etanol Ulva reticulata menggunakan GC-FID adalah 7,76%. Produksi bioetanol dari makroalga Ulva reticulata diharapkan menjadi sumber baru energi terbarukan yang potensial karena tidak digunakan sebagai bahan pangan. Hasil penelitian ini sebagai sumber informasi baru bagi industri untuk meningkatkan nilai ekonomi dari makroalga Ulva reticulata.
Kata Kunci: bioetanol, fermentasi, microwave irradiasi, pretreatment, ulva reticulata.
ABSTRACT
The production of fossil fuels every year until now has decreased significantly. This is in line with the significant increase in energy consumption as a result of increasing population, economic growth, industrial and transportation activities. Alternative energy that can be used as a substitute for fossil fuels is the use of macroalgae Ulva reticulata into bioethanol. The lignocellulosic content of Ulva reticulata can be converted into ethanol through a pretreatment process and dilute acid hydrolysis using microwave irradiation, which is then followed by a fermentation and distillation process. Surface morphology of Ulva reticulata macroalgae samples were analyzed using Scanning Electron Microscopy (SEM). Reducing sugars were analyzed using the Dinitrosalicylate (DNS) method. Ethanol content was analyzed using Gas Chromatography-Flame Ionization Detector (GC-FID). The results showed that the pretreatment and hydrolysis of dilute acid using microwave irradiation reached the optimum hydraulic time and temperature of 50 minutes and 150, with a reducing sugar concentration of 27.97 g/L and a hydrolysis efficiency of 69.93%. The results of the analysis of the ethanol content of Ulva reticulata fermentation using GC was 7.76%. Bioethanol production from the macroalga Ulva reticulata is expected to be a potential new source of renewable energy because it is not used as food. The results of this study serve as a new source of information for the industry to increase the economic value of the macroalga Ulva reticulata.
Keywords: bioethanol, fermentation, microwave irradiation, pretreatment, ulva reticulata.
Downloads
References
Erna, E., Said, I. and Abram, P. H. 2016. Bioetanol dari Limbah Kulit Singkong (Manihot Esculenta Crantz) Melalui Proses Fermentasi. Jurnal Akademika Kimia, 5(3), pp. 121–126. doi:10.22487/j24775185.2016.v5.i3.8045.
Gouveia, L. and Oliveira, A. C. 2009. Microalgae as a Raw Material for Biofuels Production. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology. 36(2):269–274. doi:10.1007/s10295-008-0495-6.
Herdini, H., Rohpanae, G. and Hadi, V. 2020. Pembuatan Bioetanol Dari Kulit Petai (Parkia Speciosa Hassk) Menggunakan Metode Hidrolisis Asam Dan Fermentasi Saccharomyces cerevisiae. TEKNOSAINS : Jurnal Sains, Teknologi dan Informatika, 7(2): 119–128. doi:10.37373/tekno.v7i2.9.
Hermanto, D., Andayani, I. G. A. S., Honiar, R., Shofiyana, L.M., Ismillayli, N. 2020. Penentuan Kandungan Etanol dalam Makanan dan Minuman Fermentasi Tradisional Menggunakan Metode Kromatografi Gas. Chempublish Journal. 5(2): 105–115. Available at: https://online-journal.unja.ac.id/chp/article/view/8979.
Kolo, S. M. D., Pardosi, L. and Baru, A. E. 2022. The Effect of Hydrolysis Time Using Microwave on Bioethanol Production from Sorghum Waste (Sorghum Bicolor L.). Jurnal Sains dan Terapan Kimia. 16(1):28. doi:10.20527/jstk.v16i1.11404.
Kolo, S. M. D., Presson, J. and Amfotis, P. 2021. Produksi Bioetanol sebagai Energi Terbarukan dari Rumput Laut Ulva reticulata Asal Pulau Timor. ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia. 17(2): 159. doi:10.20961/alchemy.17.2.45476.159-167.
Kolo, S. M. D. and Sine, Y. 2019. Produksi Bioetanol dari Ampas Sorgum Lahan Kering dengan Perlakuan Awal Microwave Irradiasi. Jurnal Saintek Lahan Kering. 2(2622): 39–40.
Kolo, S. M. D., Wahyuningrum, D. and Hertadi, R. 2020. The Effects of Microwave-Assisted Pretreatment and Cofermentation on Bioethanol Production from Elephant Grass. International Journal of Microbiology. 2020: 1–11. doi:10.1155/2020/6562730.
Lokollo, F. F. 2019. Komunitas Makro Alga di Perairan Pantai Eri Teluk Ambon. TRITON. 15(1): 40–45. doi:10.30598/tritonvol15issue1page40-45.
Nata, I. F., Prayogo, J. H. and Arianto, T. 2014. Produksi Bioetanol Dari Alkali-Pretreatment Jerami Padi Dengan Proses Simultaneous Sacharification and Fermentation (SSF). Konversi. 3(1): 10–16. doi:10.20527/k.v3i1.132.
Putri, E. S. and Supartono, S. 2015. Pemanfaatan Limbah Tandan Kelapa Untuk Pembuatan Bioetanol Melalui Proses Hidrolisis Dan Fermentasi. Indonesian Journal of Chemical Science. 4(3): 178–183.
Sa’adah, A. F., Fauzi, A. and Juanda, B. 2017. Peramalan Penyediaan dan Konsumsi Bahan Bakar Minyak Indonesia dengan Model Sistem Dinamik. Jurnal Ekonomi dan Pembangunan Indonesia. 17(2): 118–137. doi:10.21002/jepi.v17i2.661.
Setiawati, D. R., Sinaga, A. R. and Dewi, T. K. 2013. Proses Pembuatan Bioetanol dari Kulit Pisang Kepok. Jurnal Teknik Kimia. 19(1): 9–15. Available at: https://scholar.google.co.id/scholar?hl=id&as_sdt=0%2C5&q=PROSES+PEMBUATAN+BIOETANOL++DARI+KULIT+PISANG+KEPOK+++&btnG=, di akses tanggal 21.
Teh, Y. Y., Lee, K. T., Chen, W. H., Shih-Cheng Lin. 2017. Dilute Sulfuric Acid Hydrolysis of Red Macroalgae Eucheuma Denticulatum with Microwave-Assisted Heating for Biochar Production and Sugar Recovery. Bioresource Technology. 246: 20–27.
Wardani, A. K. 2018. Pengaruh Lama Waktu Fermentasi pada Pembuatan Bioetanol dari Sargassum sp Menggunakan Metode Hidrolisis Asam dan Fermentasi Menggunakan Mikroba Asosiasi (Zymomonas mobilis, Saccharomyces cerevisiae dalam Ragi Tape dan Ragi Roti). Skripsi. Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
Yanti, A. 2018. Optimalisasi Metode Penentuan Etanol dan Metanol pada Minuman Keras Oplosan Menggunakan Kromatografi Gas (KG). Skripsi. Program Studi Kimia. Universitas Negeri Semarang.
Yu, K. L., Chen, W. H., Sheen, H. K., Chang, J. C., Lin, C. S., Ong, H. C., Show, P. L., Ling, T. C. 2020. Bioethanol Production From Acid Pretreated Microalgal Hydrolysate Using Microwave-Assisted Heating Wet Torrefaction. Fuel. 279(May): 1–11.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
