Bioethanol dari Mikroalga Mikroalga: Sumber Pangan & Energi Masa Depan - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR) Buku Mikroalga B5

Chapter VII Mikroalga: Sumber Pangan dan Energi Masa Depan 93 dipisahkan dari campurannya berupa bagian bawah yang mengandung sisa biomassa dan air, bagian atas berupa gliserol dan FAME faty acid methyl ester atau biasa disebut biodiesel, yang bercampur dengan solven. Untuk menghilangkan solven dari biodieselnya, dapat dilakukan dengan cara distilasi.

2. Bioethanol dari Mikroalga

Bioethanol merupakan produk bioenergy yang umum digunakan di masyarakat. Selama ini bioethanol diproduksi dari fermentasi alkohol dengan bahan baku jagung, shorgum, singkong, dan gula tebu. Pati yang terekstrak kemudian dicampung dengan air dan dipanaskan secara bertahap. Pati kemudian dihidrolisis dengan yeast Sacharomyces ceriviseae atau Zymomonas mobilis. S. cerevisiae adalah organisme yang paling umum digunakan sebagai yeast produksi ethanol dari glukosa. Mikroalga juga berpotensi sebagai penghasil bioethanol karena beberapa jenis spesiesnya memiliki kandungan pati. Mikroalga ini dapat diproduksi melalui dua proses, fermentasi gelap maupun menggunakan yeast. Fermentasi gelap dark fermentation dilakukan dengan cara anaerobik di mana mikroalga sendiri yang mengkonsumsi pati yang terkandung dalam medium pertumbuhannya. Sedangkan fermentasi yeast adalah fermentasi yang umum dilakukan di industri besar dan dapat menghasilkan yield yang lebih tinggi. Beberapa mikroalga berpotensi sebagai bahan baku bioethanol. Diperkirakan bahwa mikroalga menghasilkan 46,760-140,290 liter ethanolha. Hasil ini lebih tinggi dibandingkan beberapa sumber tumbuhan lain. Matsumoto et al, 2003 melaporkan bahwa lebih dari 76 jenis mikroalga air laut memiliki kandungan karbohidrat 40-53. Hirano et al. 1997 melaporkan tentang penggunaan mikroalga jenis Chlorella vulgaris dengan kandungan pati sebesar 37 menjadi bioethanol dengan proses fermentasi dan menghasilkan konversi sebesar 65. Ueda et al juga melaporkan bahwa beberapa jenis mikroalga seperti Chlorella sp, Dunailella, Chlamydomonas, Scenefesmus, dan Spirulina memiliki kandungan pati lebih dari 50 dan berpotensi sebagai bahan baku pembuatan bioethanol. Mikroalga untuk Bioenergi Mikroalga: Sumber Pangan dan Energi Masa Depan 94 Tabel. 7.6. Potensi Produksi Bioethanol dari Mikroalga dan Tanaman lain Sumber Potensi Produksi Ethanol Lha Singkong 3310 Shorgum manis 3050-4070 Jagung 3460-4020 Tebu 6,190-75.00 Mikroalga 46,760-140.290 Sumber: Gouveia, 2011 Harun et al 2010a mempelajari mikroalga jenis Chlorocum sp sebagai feedstock pembuatan ethanol. Pada penelitian tersebut dilaporkan bahwa cell disruption mempengaruhi yield. Produktivitas maksimum adalah 38 ww. Harun juga menyatakan bahwa biomas harus diolah menjadi gula sederhana sebelum dilakukan fermentasi. Hasil 7.2grl bioethanol tertinggi didapatkan dengan memfermentasikan 15grl mikroalga pada suhu 140 C menggunakan asam sulfat 1 vv selama 30 menit. Sementara hasil lain diperoleh 52 berat gr ethanolgr mikroalga didapatkan dari 10grl mikroalga dan 3 vv asam sulfat pada suhu 160 C selama 15 menit. Tabel 7.7. Kandungan Karbohidrat beberapa Mikroalga Mikroalga Karbohidrat berat kering Dunaliella salina 32 Tetraselmis maculate 15 Spirogyra sp. 33-64 Chlorella vulgaris 12-17 Scenedesmus obliquus 10-17 Chlamydomonas reinhardtii 17 Anabaena cylindrical 25-30 Sumber: Gouveia, 2011 Faktor yang mempengaruhi produksi bioethanol dari mikroalga adalah temperatur, pre-treatment dengan menggunakan asam, dan volume mikroalga yang direaksikan. Harun dan Danquah 2011 melaporkan bahwa pre treatment biomas menggunakan asam adalah penting sebelum dilakukan fermentasi. Sedangkan He et al, 2010 menyatakan bahwa dengan penambahan zat besi ke dalam medium pertumbuhan mikroalga dapat meningkatkan kandungan karbohidrat. Douskova, et al. 2008 menyatakan bahwa dengan pengurangan Chapter VII Mikroalga: Sumber Pangan dan Energi Masa Depan 95 kandungan phosphor, nitrogen dan sulfur dapat meningkatkan kandungan pati dalam biomas masing masing 83, 50, dan 33. Keunggulan penggunaan mikroalga sebagai bioenergi berbasis bioethanol di banding berbasis lipid adalah mikroalga tidak perlu dilakukan pengeringan sehingga tidak membutuhkan banyak biaya dan lebih mudah dilakukan karena fermentasi bioethanol di lakukan dalam medium yang membutuhkan air. Selain itu untuk scale up nya, mikroalga bioethanol lebih mudah dilakukan karena dewasa ini sudah banyak perusahaan penghasil bioethanol.

3. Biogas dari Mikroalga