7 Proses produksi bioetanol selanjutnya adalah destilasi, namun sebelum destilasi perlu
dilakukan pemisahan padatan-cairan, untuk menghindari terjadinya clogging selama proses distilasi Hambali 2007. Destilasi adalah proses pemisahan dua atau lebih cairan dalam larutan
dengan berdasarkan perbedaan titik didihnya. Untuk memurnikan bioetanol menjadi berkadar lebih dari 95 agar dapat dipergunakan sebagai bahan bakar, alkohol hasil fermentasi yang
mempunyai kemurnian sekitar 40 tadi harus melewati proses destilasi untuk memisahkan alkohol dengan air dengan memperhitungkan perbedaan titik didih kedua bahan tersebut yang
kemudian diembunkan kembali. Selanjutnya untuk mendapatkan bioetanol dengan kadar 99 atau Fuel Grade Etanol FGE, dilakukan dehidrasi dengan menggunakan zeolit.
Proses produksi bioetanol dari bahan berlignoselulosa berbeda dari bahan berpati dan bergula, terdapat perbedaan dalam tahapan dalam pembuatannya. Hal ini dikarenakan perlu
adanya perlakuan awal untuk memisahkan komponen lignin dari bahan lignoselulosa supaya didapat selulosa dan hemiselulosa untuk masuk ke tahap berikutnya. Perbedaan yang utama
pembuatan bioetanol berbahan lignoselulosa adalah pada perlakuan awalnya. Terdapat tiga proses perlakuan awal, yaitu yang secara biologi, kimia, dan fisikmekanis. Rancangan proses
produksi bioetanol berbahan lignoselulosa dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Rancangan proses produksi bioetanol dari bahan lignoselulosa Wagiman 2010
C. PERLAKUAN AWAL DAN DELIGNIFIKASI
Pada biomassa lignoselulosa hanya selulosa dan hemiselulosa yang bisa diolah menjadi monosakarida untuk pembuatan etanol. Adanya lignin pada produksi bioetanol dapat
mengganggu proses hidrolisis enzimatis dalam mengubah selulosa menjadi glukosa. Lignin mempersulit kerja enzim dalam mengakses keberadaan selulosa. Lignin harus dipisahkan dari
selulosa dengan pretreatment atau perlakuan awal terhadap bahan baku. Secara umum, terdapat tiga pengelompokan proses perlakuan awal, yaitu perlakuan
awal secara fisik, biologi dan kimia Taherzadeh dan Karimi, 2008; Knauf dan Moniruzzaman 2004, selain itu ada juga jenis perlakuan awal secara fisiko-kimia yang menggabungkan antara
perlakuan fisik dengan kimiawi Taherzadeh dan Karimi, 2008; Mosier et al. 2005. Tujuan dari perlakuan awal adalah untuk membuka struktur lignoselulosa agar selulosa menjadi lebih
mudah diakses oleh enzim yang memecah polimer polisakarida menjadi monomer gula serta harus dapat membebaskan struktur kristal selulosa dengan memperluas daerah amorf serta
membebaskan lignin dari lapisan lignin. Tujuan perlakuan awal secara skematis disajikan pada Gambar 5.
pend mem
meng degra
dapat Ring
Fiedu menu
selulo efekt
lignin Moni
dilak digun
Gambar 5. S Selama beb
dekatan biolog menuhi kebutu
ghasilkan gul adasi atau ke
t menghamba kasan berbag
urek 1996 d umbuhkan org
osa. Dalam p tif. Meskipun
n Taherzade iruzzaman 20
kukan secara nakan.
Skema tujuan p berapa tahun t
gi, fisika, kimi uhan berikut
la pada pros hilangan karb
at proses hid gai teknik pe
disajikan dala ganisme pada
perlakuan awa demikian, se
eh dan Karim 004. Teknik
mekanik atau perlakuan aw
terakhir berba ia. Menurut
ini: 1 men es berikutnya
bohidrat; 3 m drolisis dan fe
erlakuan awa am Tabel 2.
a media ligno al secara biol
cara umum p mi 2008, ser
k perlakuan u fisiko-kimi
al biomassa li agai teknik per
Sun dan Chen ningkatkan pe
a melalui hid menghindari p
ermentasi, 4 al yang dikem
Perlakuan aw selulosa sehin
logis, jamur p erlakuan awa
rta memerluk awal yang
ia. Perlakuan ignoselulosa
rlakuan awal ng 2002 perl
embentukan g drolisis enzim
pembentukan biaya yang
mbangkan m wal secara bi
ngga terjadi p pelapuk putih
al jenis ini han kan waktu y
telah dikemb awal secara
Moiser et al. telah dipelaja
lakuan awal s gula atau ke
matik; 2 me produk samp
dibutuhkan e menurut Szczo
ilogi dilakuka pengurangan l
h yang diangg nya menguran
ang lama K bangkan lebih
a biologi sedi
8 2005
ari melalui eharusnya
emampuan enghindari
ping yang ekonomis.
odrak dan an dengan
lignin dan gap paling
ngi sedikit Knauf dan
h banyak ikit sekali
9 Tabel 2. Perlakuan awal biomassa lignoselulosa untuk produksi bioetanol
Perlakuan Awal Proses
Perubahan pada Biomassa
Perlakuan awal mekanik atau fisik
Milling dan Grinding: • Ball milling
• Two-roll milling • Hammer milling
• Colloid milling • Vibratory ball milling
Irradiation: • Sinar gamma
• Electron beam • Microwave
Lainnya: • Hydrothermal
• Eksplosi uap panas • Pirolisis dan air panas
• Mengurangi ukuran partikel • Meningkatkan luas permukaan
yang kontak dengan enzim • Mengurangi kristalisasi selulosa
Perlakuan awal kimia dan fisik-kimia
Alkali: • Sodium hidroksida
• Ammonia • Ammonium sulfat
• Ammonia Recycle Percolation ARP
• Kapur lime Asam:
• Asam sulfat, asam fosfat, asam hidroklorat, asam
parasetat Gas:
• Clorin dioksida • Nitrogen dioksida
• Sulfur dioksida Agen Oksidasi:
• Hidrogen peroksida • Oksidasi basah, Ozone
Pelarut untuk ekstraksi lignin:
• Ekstrasi ethanol-air • Ekstrasi benzene-air
• Ekstraksi etilen glikol • Ekstraksi butanol-air
• Agen pemekar swelling • Meningkatkan area pemukaan
yang mudah diakses • Delignifikasi sebagian atau
hampir keseluruhan • Menurunkan kristalisasi selulosa
• Menurunkan derajat polimerisasi • Hidrolisis hemiselulosa sebagian
atau keseluruhan
Perlakuan awal biologi
Fungi Pelapuk Putih: Phanerochaete
chrysosporium, Pleurotus ostreatus, Trametes
versicolor, Pycnoporus, Ischnoderma, Phlebia,
Actinomicetes • Delignifikasi
• Penurunan derajat polerisasi selulosa
• Penurunan derajat kristalisasi selulosa
Kombinasi • Alkali pulping dengan
steam explosion • Grinding diikuti dengan
alkaline atau acid treatment
• Mendegradasi hemiselulosa • Delignifikasi
• Meningkatkan area permukaan dan ukuran pori
Sumber: Szczodrak dan Fiedurek 1996
10
D. TEKNO EKONOMI
