Untuk saat ini, etanol selulosa masih kurang diminati karena keuntungannya yang marginal. Beberapa alasan yang menyebabkannya antara lain:
a. Teknologi praperlakuan yang ada kurang efisien atau terlalu mahal dan banyak kelemahan yang menyertainya.
b. Harga enzim terlalu tinggi. c.
Konversi oleh mikroba masih terbatas. Sebagai contoh, Zymmomonas mobilus
yang lebih toleran dari ragi hanya mampu mentolerir konsentrasi etanol sampai 16 saja.
Teknologi ini diperumit lagi oleh masalah-masalah umum bioreaktor seperti kontaminasi mikroba, tidak stabilnya proses, problematika daur ulang dan washout
mikroba, serta pemrosesan akhir yang sukar. Khusus untuk proses fermentasi lignoselulosa, tingginya kekentalan pada loading padatan tinggi menyebabkan
masalah pengadukan Huang et al. 2011. Walau begitu, teknik-teknik untuk mengatasi masalah – masalah ini telah banyak dikembangkan.
2.5.1. Metode Praperlakuan
Salah satu rintangan utama dalam hidrolisis selulosa adalah karakteristik substrat yang tidak mendukung hidrolisis selulosa. Karakteristik ini kemudian
dimodifikasi agar hidrolisis berlangsung lebih efisien Huang et al. 2011. Sebab itulah, praperlakuan memiliki dampak besar pada seluruh operasi dan biasanya
merupakan bagian paling mahal Joshi et al. 2011. Praperlakuan umumnya berguna
Universitas Sumatera Utara
untuk membuka struktur lignoselulosa agar dapat diakses enzim seperti dalam Gambar 2.3 Huang et al. 2011; Sanderson, 2006 dalam Neves et al. 2007. Beberapa
masalah umum dalam praperlakuan adalah terbentuknya produk penghambat, pembukaan struktur lignin – hemiselulosa – selulosa kurang efektif, terlalu banyak
selulosa terdegradasi, perlunya biaya kapital peralatan atau operasi yang mahal, daur ulang senyawa kimianya mahal, terbentuknya limbah, ataupun kondisi operasi
yang tidak aman Geddes et al. 2011; Huang et al. 2011; Menon dan Rao, 2012; Neves et al. 2007. Sejumlah cara praperlakuan dijabarkan dalam Tabel 2.2.
Praperlakuan yang telah dilakukan biasanya bertujuan untuk meningkatkan akses enzim, menghilangkan lignin, dan mengganggu kristalinitas selulosa. Dalam banyak
studi, meningkatkan akses enzim dianggap lebih penting daripada menghilangkan lignin Zhu, 2011; Huang et al. 2011. Ahn et al. 2012 juga menunjukkan bahwa
praperlakuan yang menghasilkan konten selulosa tinggi lebih penting dibanding dengan yang menghasilkan konten lignin rendah. Selain hal-hal di atas, hal yang
perlu diperhatikan adalah terbentuknya pseudo-lignin dalam metode pretreatment tertentu Hu et al. 2003.
Praperlakuan yang ada dikembangkan untuk mengurangi limbah, kerusakan, inhibitor, gula nonfermentable, meningkatkan hasil gula, dan mengurangi biaya
praperlakuan Kumar et al. 2009; Houghton et al. 2006. Secara garis besar, praperlakuan fisik biasanya memerlukan energi besar, sedangkan praperlakuan
biologis memerlukan waktu lama. Praperlakuan kimiawi menggunakan bahan kimia,
Universitas Sumatera Utara
dan peralatan yang mahal Taherzadeh dan Karimi, 2008. Dalam penelitian ini, beberapa jenis praperlakuan dipilih dan dibandingkan untuk mengetahui metode
yang paling sesuai dengan prioritas kesederhanaan, keamanan, dan ramah lingkungan.
Gambar 2.3. Perubahan Struktur Mikro Akibat Praperlakuan Houghton et al. 2006
2.5.2. Metode Hidrolisis
