heru susanto_Undip_HIKOM

i

USUL PENELITIAN

HIBAH KOMPETENSI

REKAYASA SIFAT KIMIA DAN STRUKTUR PORI MEMBRAN

ULTRAFILTRASI UNTUK PEMANENAN MIKROALGA DAN

PENYEDIAAN AIR BERSIH SECARA SIMULTAN

Tim Pengusul:

Dr. Heru Susanto, ST, MT (0029057502)

Dr. Hermin P. Kusumaningrum, SSi., MSi. (0008027003)

UNIVERSITAS DIPONEGORO

April, 2013

ii

HIBAH KOMPETENSI

Judul Penelitian : Rekayasa Sifat Kimia dan Struktur Pori Membran Ultrafiltrasi untuk Pemanenan Mikroalga dan Penyediaan Air Bersih Secara Simultan

Kode/Nama Rumpun Ilmu : 433/Teknik Kimia Ketua Peneliti

a. Nama Lengkap : Dr. Heru Susanto, ST, MT

b. NIDN : 0029057502

c. Jabatan Fungsional : Lektor

d. Program Studi : Teknik Kimia

e. Nomor HP : 081326320444

f. Alamat surel (e-mail) : heru.susanto@undip.ac.id Anggota Peneliti

a. Nama Lengkap : Dr. Hermin P. Kusumaningrum, SSi., MSi.

b. NIDN : 0008027003

c. Perguruan Tinggi : Universitas Diponegoro Lama Penelitian Keseluruhan : 3 tahun

Penelitian Tahun ke : 1 (satu)

Biaya Penelitian Keseluruhan : Rp. 446.600.000, 00

Biaya Tahun Berjalan : - diusulkan ke DIKTI Rp. 149.550.000,00 - dana internal PT Rp. 0,00 - dana institusi lain Rp. 0,00

- Inkind Rp. 25.000.000,00

iii DAFTAR ISI

Halaman Judul i

Halaman Pengesahan ii

Daftar Isi iii

Ringkasan iv

BAB 1. PENDAHULUAN 1

1.1. Latar belakang 1

1.2. Peta jalan kegiatan 2

1.3. Tujuan penelitian 3

1.4. Luaran dan Penerapan Hasil Kegiatan 3

BAB 2. URAIAN KEGIATAN 4

2.1. Peta Jalan Penelitian 4

2.2. Uraian Kegiatan yang Telah Dilaksanakan dan yang Akan Dikerjakan 6 2.3. Uraian Tentang Kebaruan dalam Bidang Penelitian 6

BAB 3. METODE PENELITIAN 8

3.1. Tahun pertama: Pengembangan metode inversi fasa dengan polimerisasi redoks

9 3.2.Tahun kedua: Pengembangan metode inversi fasa melalui reaksi

foto-polimerisasi

13 3.3.Tahun ke tiga: uji aplikasi membran dan pembuatan prototipe 14

BAB 4. BIAYA DAN JADWAL PELAKSANAAN 17

4.1. Biaya Penelitian 17

4.2.Jadwal Kegiatan 18

DAFTAR PUSTAKA 19

Lampiran 1 Biodata Peneliti 21

Lampiran 2 Susunan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas 36

Lampiran 3 Justifikasi Anggaran Penelitian 38

iv Ringkasan

Dalam beberapa tahun terakhir ini mikroalga (MA) banyak diaplikasikan di berbagai bidang seperti pembuatan biodiesel, kosmetik, farmasi, bioethanol, makanan supplemen, pupuk organik, akuakultur, dll. Studi terdahulu yang dilaporkan dalam paten dan jurnal menunjukkan bahwa MA merupakan bahan yang mempunyai prospek sangat tinggi dan diprediksi sebagai bahan pilihan utama untuk produksi biofuel terlebih untuk daerah tropis dan kaya laut seperti Indonesia. Namun, pemanenan merupakan bottleneck yang harus dipecahkan untuk merealisasikan potensi MA ke dalam aplikasi industri.

Berbagai teknik pemanenan MA telah diusulkan dan dikembangkan yang meliputi sentrifugasi, flokulasi, dissolved/suspended air floatation dan ultrasound. Secara umum, teknik-teknik ini mempunyai kelemahan efisiensi pengutipan rendah, proses pemanenan yang relatif lama, kompleksitas operasional tinggi dan kebutuhan energi yang besar. Membran polimer (yang dibuat dengan metode inversi fasa) telah diusulkan untuk menggantikan proses-proses konvensional tersebut. Hasil pemanenan MA dengan teknologi membran menunjukkan efisiensi pemanenan yang tinggi dan energi yang lebih rendah dibandingkan proses konvensional. Selain itu, dengan teknologi membran dapat dihasilkan air bersih sebagai produk samping selain MA. Namun, peristiwa fouling penurunan fluks seiring dengan berjalannya waktu filtrasi menurunkan kinerja proses yang pada akhirnya memperpendek umur membran.

Usulan penelitian ini dimaksudkan untuk mengembangkan teknik inversi fasa untuk pembuatan membran dengan fouling rendah dan aplikasinya untuk pemanenan MA dan produksi air bersih. Hal ini akan dicapai dengan mengusahakan terjadinya ikatan kovalen antara polimer membran dan aditif hidrofilik melalui reaksi kimia yang terjadi selama proses inversi fasa. Penelitian direncanakan dalam waktu 3 tahun dengan tahapan penelitian meliputi: (i) pembuatan membran fouling rendah dengan metode inverse fasa disertai reaksi melalui polimerisasi redoks. Pada tahap ini, pengaruh konsentrasi polimer, konsentrasi aditif, konsentrasi inisiator dan waktu koagulasi terhadap kinerja membran akan dipelajari. (ii) Pembuatan membran fouling rendah dengan metode inversi fasa disertai dengan reaksi melalui foto-polimerisasi menggunakan sinar UV. Pada tahap ini, pengaruh konsentrasi polimer, konsentrasi aditif, konsentrasi foto-inisiator dan waktu penyinaran dengan UV terhadap kinerja membran akan dipelajari. (iii) Karakterisasi membran yang meliputi pengukuran permeabilitas air, analisis struktur permukaan dan pori membran, kimia permukaan membran, hidrofilisitas dan muatan permukaan membran. (iv) Uji aplikasi membran ynag dihasilkan untuk pemanenan MA yang meliputi investigasi perilaku dan karakterisasi fouling, studi pencucian membran dan pabrikasi prototipe unit membran UF untuk pemanenan MA.

Pelaksanaan keseluruhan penelitian yang diusulkan akan menghasilkan luaran sebagai berikut: (i) tiga publikasi di jurnal internasional bereputasi tinggi, (ii) paten dan pemprosesannya, (iii) paket teknologi tepat guna pemanenan MA untuk realisasi pemanfaatan MA, (iv) buku ajar dan (v) terbentuknya jejaring antar peneliti.

1 BAB 1. PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Dalam dasawarsa terakhir ini, mikroalga (MA) telah berhasil menjadi salah satu biomassa primadona yang mempunyai banyak fungsi. Kandungan lipid, karbohidrat, protein dan bahan organik yang dimiliki menjadikan MA banyak diaplikasikan di berbagai bidang seperti produksi bahan bakar nabati (BBN), kosmetik, farmasi, makanan supplemen, pupuk organik, akuakultur dll. [1-5]. Belakangan ini, penggunaan MA sebagai bahan baku untuk pembuatan BBN (biofuel) baik untuk bioethanol maupun untuk biodiesel berkembang sangat pesat [1,2,6-11]. Publikasi dan paten tersebut menunjukkan bahwa MA merupakan bahan yang mempunyai prospek sangat tinggi dan diprediksi sebagai bahan pilihan utama untuk produksi biofuel terlebih untuk daerah tropis dan kaya laut seperti Indonesia. Dilaporkan bahwa Indonesia mempunyai potensi produksi MA sebesar 482400 ton/tahun [12]. Namun, pemanenan MA sebagai salah satu tahapan kunci masih menjadi kendala yang harus dipecahkan.

Berbagai teknik pemanenan MA telah diusulkan dan dikembangkan yang meliputi sentrifugasi [13-15], flokulasi [16,17], dissolved/suspended air floatation [18,19] dan ultrasound [20,21]. Secara umum, teknik-teknik tersebut mempunyai kelemahan efisiensi pengutipan rendah, proses pemanenan yang relatif lama, kompleksitas operasional tinggi dan kebutuhan energi yang besar. Teknologi membran yang telah sukses diaplikasikan dalam bidang pengolahan air, pangan, farmasi dan kedokteran telah diusulkan untuk menggantikan proses-proses konvensional tersebut [22-27]. Hasil pemanenan MA dengan teknologi membran menunjukkan efisiensi pengutipan yang tinggi dan energi yang lebih rendah dibandingkan proses konvensional. Selain itu, penggunaan membran juga dapat menghasilkan air bersih bersamaan dengan produk MA. Namun, peristiwa fouling −penurunan fluks seiring dengan berjalannya waktu filtrasi− yang disebabkan oleh deposisi partikel pada permukaan dan pori-pori membran menurunkan kinerja proses yang pada akhirnya memperpendek umur membran.

Upaya-upaya untuk memecahkan permasalahan fouling dilakukan secara terus menerus. Secara umum, hasil-hasil penelitian terdahulu dapat dirangkum sebagai berikut: kondisi proses telah dikembangkan secara intensif [28-30], namun dalam banyak kasus fouling dipengaruhi oleh karakteristik interaksi membran dengan komponen yang akan dipisahkan. Oleh karena itu, ketersediaan membran yang mempunyai interaksi dengan komponen umpan rendah (non-fouling) merupakan kebutuhan yang sangat vital.

2

Polimer membran biasanya dibuat dengan menggunakan metode inversi fasa dimana fasa kontinu larutan polimer (polimer dan pelarut) dikoagulasikan dalam bak non-solvent. Untuk mendapatkan membran dengan fouling rendah, ke dalam larutan polimer sering ditambahkan aditif hidrofilik [30-32]. Metode ini sangat sederhana dan merupakan metode yang paling mudah dilakukan dari sisi aplikasi industri. Namun kelemahan dari metode ini adalah stabilitas modifikasi relatif rendah. Aditif hidrofilik sering terekstrak selama proses filtrasi atau pencucian membran. Usulan penelitian ini dimaksudkan untuk mengembangkan teknik inversi fasa sehingga dapat menghasilkan membran dengan kandungan aditif hidrofilik yang stabil. Hal ini akan dicapai dengan mengusahakan terjadinya ikatan kovalen antara polimer membran dan aditif hidrofilik melalui rekayasa proses pembuatan yang memungkinkan terjadinya reaksi kimia selama proses inverse fasa.

1.2. Peta jalan kegiatan

Topik penelitian yang diusulkan merupakan bidang fokus/keahlian ketua peneliti yang telah dilakukan hampir 15 (lima belas) tahun. Secara umum, penelitian dalam teknologi membran yang dilakukan meliputi: (i) pembuatan membran, (ii) aplikasi membran untuk pengolahan air dan limbah cair dan (iii) studi fouling pada proses-proses membran. Hasil-hasil penelitian yang diperoleh telah dipublikasikan pada jurnal internasional bereputasi dan paten [33-49]. Informasi tentang peta jalan penelitian yang lebih rinci disajikan pada Bab. 2 Uraian Kegiatan.

Penelitian yang diusulkan direncanakan dalam waktu tiga tahun dengan fokus kegiatan sebagai berikiut (Gambar 1.1) : Tahun 1: Pengembangan metode inversi fasa dengan penyertaan reaksi kimia melalui polimerisasi redoks. Tahun 2 : Pengembangan metode inversi fasa dengan penyertaan reaksi kimia melalui foto-polimerisai dengan mengggunakan sinar UV. Tahun 3: Uji aplikasi membran yang dihasilkan untuk pemanenan mikroalga dan produksi air bersih secara simultan serta pembuatan prototipe teknlogi sebagai model pengenalan ke industri. Rincian kegiatan yang lebih detail disajikan pada Bab 3. Metode Penelitian.

3

Gambar 1.1. Peta jalan kegiatan usul penelitian (Peta jalan penelitian disajikan pada Bab 2. Uraian Kegiatan)

1.3. Tujuan penelitian

Secara umum, tujuan penelitian yang diusulkan adalah mengembangkan metode inversi fasa dengan penyertaan reaksi kimia untuk pembuatan membran fouling rendah (non-fouling). Lebih spesifik, usulan penelitian ini bertujuan untuk:

1. mengembangkan membran non-fouling dengan metode inversi fasa disertai reaksi melalui polimerisasi redoks. Pada tahap ini, pengaruh konsentrasi polimer, konsentrasi aditif, konsentrasi inisiator (reduktor dan oksidator) dan waktu koagulasi terhadap kinerja membran akan dipelajari.

2. mengembangkan membran non-fouling dengan metode inversi fasa disertai reaksi melalui foto-polimerisasi menggunakan sinar UV. Pada tahap ini, pengaruh konsentrasi polimer, konsentrasi aditif, konsentrasi foto-inisiator (benzophenon) dan waktu penyinaran dengan UV terhadap kinerja membran akan dipelajari.

3. mengkarakterisasi membran yang meliputi pengukuran permeabilitas air, pengamatan morfologi permukaan dan struktur pori, analisis kimia permukaan membran, pengukuran hidrofilisitas dan muatan permukaan membran

4. mengaplikasikan membran yang dihasilkan dan pembuatan prototipe untuk pemanenan mikroalga dan produksi air bersih secara simultan. Pada tahap ini aktivitas penelitian meliputi: investigasi perilaku dan karakterisasi fouling, studi pencucian membran dan pabrikasi prototipe unit membran UF untuk pemanenan MA.

1.4. Luaran dan Penerapan Hasil Kegiatan

Pelaksanaan keseluruhan penelitian yang diusulkan akan menghasilkan luaran sebagai berikut: (i) tiga publikasi di jurnal internasional bereputasi tinggi, (ii) draf paten dan

Pengembangan metode inversi fasa dengan polimerisasi redoks

Pengembangan metode inversi fasa dengan polimerisasi foton

Uji kinerja untuk pemanenan MA dan produksi air bersih

4

pemprosesannya, (iii) paket teknologi tepat guna untuk produksi air bersih dan pemanenan MA secara simultan dalam bentuk proptotipe teknologi, (iv) buku ajar dan (v) terbentuknya jejaring antar peneliti.

Keberadaan prototipe teknologi UF untuk pemanenan MA dan produksi air bersih akan lebih memudahkan dalam pengenalan dan penerapan ke industri. Penerapan ke industri dapat dilakukan melalui kegiatan kerjasama industri dan pengabdian kepada masyarakat. Pembuatan buku ajar akan mengoptimalkan pemanfaatan hasil penelitian yang diperoleh untuk pengembangan perguruan tinggi sebagai institusi pendidikan.

BAB 2. URAIAN KEGIATAN 2.1. Peta Jalan Penelitian

Bersama-sama dengan tim yang tergabung dalam Membrane Research Center (MeR-C) UNDIP, ketua peneliti (Heru Susanto) konsisten menjalankan penelitian dalam bidang teknologi membran. Beberapa penelitian tentang aplikasi teknologi membran seperti aplikasi membran untuk pengolahan air dan limbah cair industri, aplikasi pada industri makanan dan bioteknologi (seperti untuk pembuatan sari buah dan pemisahan protein) dan untuk pemanenan mikroalga telah dilakukan dan menghasilkan banyak publikasi di jurnal internasional dan paten [33-49]. Kekonsistenannya dalam menjalankan penelitian di bidang teknologi membran tersebut melahirkan keyakinan bahwa kunci sukses aplikasi membran dalam skala industri sangat bergantung pada ketersediaan membran dengan kinerja tinggi (rendah fouling (low fouling) dan fluks tinggi). Oleh karena itu, sejak beberapa tahun yang lalu, peneliti utama telah melakukan penelitian tentang pembuatan dan modifikasi membran untuk menghasilkan membran dengan kinerja tinggi. Hasil penelitian yang diperoleh telah dipublikasikan di banyak jurnal internasional bereputasi tinggi dan jurnal nasional terakreditasi [41-49]. Secara umum hasil yang telah diperoleh menunjukkan bahwa fouling dapat direduksi namun, beberapa kelemahan dari membran yang dihasilkan masih dijumpai.

Usulan penelitian ini dimaksudkan untuk mengembangkan metode pembuatan membran yang telah dilakukan sebelumnya sehingga dapat meningkatkan kinerja membran. Pengembangan dilakukan dengan menggabungkan keungggulan-keunggulan dan meminimasi kelemahan dari metode sebelumnya. Gambar 2.1 menggambarkan peta jalan usulan penelitian dan kaitannya dengan penelitian sebelumnya, luran yang telah diperoleh atau ditargetkan serta strategi penerapan hasil penelitian.

5

Gambar 2.1. Peta jalan penelitian, keterkaitan antara kegiatan yang sudah dilaksanakan dengan yang akan dilakukan, luaran yang ditargetkan dan penerapan hasil penelitian

2006 2008 2009 2010 2011 2012 2014 2015

Tahun: Topik Penelitian untuk mengurangi terjadinya fouling: Luaran / Target luaran: Modifikasi membran komersial dengan teknik kopolimerisasi photo-grafting, ref. [44-49]

2016 Aplikasi membran untuk pemisahan cairan seperti pengolahan air dan limbah cair industri, pangan dan bioteknologi, pemanenan mikroalga dengan membran komersial (ref. [33-49])

Penurunan kinerja membran akibat FOULING

Kunci sukses: Ketersediaan Membran non-fouling

Pembuatan membran dg. pencampuran aditif hidrofilik pada metode inversi fasa, ref [41-43]

Pengembangan metode inversi fasa dengan penyertaan reaksi kimia

Hasil:

-Fouling dapat direduksi dengan signifikan namun perlu tambahan tahapan proses dalam pembuatan membran

-Stabilitas modifikasi sangat tinggi

- Fouling dapat direduksi dengan signifikan tanpa memerlukan tambahan tahapan proses dalam pembuatan membran

- Stabilitas modifikasi rendah

-Fouling dapat direduksi dengan signifikan

-Tidak memerlukan tambahan tahapan proses membrane

-Stabilitas modifikasi tinggi

- 5 publikasi di jurnal internasional bereputasi tinggi

 3 publikasi di jurnal internasional bereputasi tinggi

3 publikasi di jurnal internasional

1 buku ajar

1draf paten

Prototipe unit

Sudah dilakukan Usulan penelitian ini

Desain modul dan Analisis Ekonomi Kerjasama Industri

Penerapan hasil riset

6

2.2. Uraian Kegiatan yang Telah Dilaksanakan dan yang Akan Dikerjakan

Penelitian yang diusulkan ini merupakan lanjutan kegiatan penelitian yang telah dilakukan untuk menyediakan membran dengan fouling rendah. Keterkaitan kegiatan penelitian yang telah dilakukan dan yang akan dikerjakan dapat dilihat pada Gambar 2.1. Untuk mereduksi fouling, kegiatan penelitian yang telah dilakukan adalah memodifikasi membran komersial dengan teknik photo-grafting [43-49]. Dalam penelitian tersebut membran komersial dibuat lebih hidrofilik dengan menempelkan secara kovalen (grafting) monomer fungsional seperti PEG atau PEGMA. Dengan cara ini resistensi membran terhadap fouling dapat ditingkatkan dengan signifikan. Namun demikian cara ini memerlukan tambahan proses setelah pembuatan membran. Penelitian berikutnya dilakukan dengan mencampur agen hidrofilik seperti PEG ke dalam larutan polimer membran selama proses pembuatan membran dengan metode inversi fasa [41-43]. Pada prinsipnya, ketahanan membran terhadap fouling dapat ditingkatkan dan tidak diperlukan tambahan proses. Namun, stabilitas agen hidrofilik dalam matrik membran relatif rendah sebagai akibat tidak terjadinya ikatan kimia antara aditif dan polimer membran. Sebagai konsekuensi, resistensi membran terhadap fouling akan menurun seiring dengan waktu penggunaan. Sementara aplikasi membran di industri kebayakan untuk jangka waktu yang lama.

Penelitian yang diusulkan ini akan menggabungkan keuntungan-keuntungan dari masing-masing metode yang telah dikembangkan yaitu dengan menyertakan terjadinya reaksi kimia dalam proses pembuatan membran dengan metode inversi fasa. Dengan cara ini diharapkan membran yang dihasilkan mempunyai ikatan secara kovalen dengan aditif yang ditambahkan dan dapat dilakukan dalam satu proses pembuatan. Hal ini akan dicapai dengan mengusahakan terjadinya ikatan kovalen antara polimer membran dan aditif hidrofilik melalui rekayasa proses yang memungkinkan terjadinya reaksi kimia selama proses inverse fasa.

2.3. Uraian Tentang Kebaruan dalam Bidang Penelitian

Kebaruan usulan penelitian ini terletak pada pengembangan metode inverse fasa untuk pembuatan membran disertai dengan reaksi kimia. Gambar 2.2 mengilustrasikan kebaruan dari penelitian yang diusulkan.

7

Gambar 2.2. Skematik diagram yang menunjukkan kebaruan dari penelitian yang diusulkan

Polimer PES dan aditif:

Interaksi fisika

Larutan polimer dan aditif Polimer

PES aditif

CASTING Koagulasi dalam air Pelarut:

NMP

o Interaksi kimia (ikatan kovalen) o Perlu tambahan tahapan proses Larutan polimer

dan aditif Polimer

PES

CASTING Koagulasi dalam air Pelarut:

NMP

Modifikasi membran komersial dengan

reaksi kimia membran Metode inversi fasa

“konvensional”

aditif

Metode inversi fasa “konvensional”

+ modifikasi kimia

o _{Polimer PES dan} aditif: Interaksi fisika dan kimia (kovalen)

o _{Satu tahapan}

proses

Larutan polimer dan aditif Polimer

PES

Aditif

CASTING Koagulasi: dalam air + initiator reduction Pelarut:

NMP Initiator:

oxidation

Polimer PES

Mixed polymer solution

Aditif

CASTING Precipitation:

in water Pelarut:

NMP Photo-initiator

UV irradiation

Penelitian yang diusulkan

o _{Polimer PES dan aditif:}

Interaksi fisika dan kimia (kovalen)

o _{Satu tahapan proses}

8

Penambahan aditif hidrofilik untuk membuat membran non-fouling selama proses inverse fasa “konvensional” dapat dilakukan dengan satu tahap proses, namun stabilitas modifikasi masih menjadi kelemahan utama dari metode ini. Di sisi lain, pembuatan membran hidrofilik dengan memodifikasi membran komersial dengan teknik photo-grafting dapat menghasilkan membran fouling rendah dengan stabilitas modifikasi yang tinggi karena terbentuknya ikatan kovalen. Namun demikian cara ini memerlukan tambahan satu langkah proses. Selain itu, struktur membran dapat berubah selama proses modifikasi. Usulan penelitian ini mengembangkan metode inversi fasa dengan menggabungkan keunggulan dua metode yang telah dilakukan sebelumnya: Pengembangan dilakukan dengan merekayasa proses pembuatan agar terjadi reaksi kimia selama proses inversi fasa. Dengan demikian stabilitas modifikasi dapat ditingkatkan dan tidak memerlukan tambahan proses setelah membran dibuat. Gambar 2.2. menunjukkan skematik kebaruan dari usulan penelitian ini dibandingkan dengan metode yang telah dikembangkan sebelumnya.

Aplikasi untuk pemanenan mikroalga akan memberikan satu alternatif proses pemanenan yang menjanjikan dan pada akhirnya akan memecahkan salah satu bottleneck

realisasi pemanfaatan miroalga di berbagai bidang terutama pengembangan biodiesel. Selain itu, produk air bersih yang dihasilkan akan membatu penyelesaian masalah krisis air.

BAB 3. METODE PENELITIAN

Penelitian yang diusulkan dirancang selama tiga tahun. Untuk mencapai tujuan yang telah ditetapkan, penelitian dibagi menjadi tahapan-tahapan sebagai berikut:

1. Pengembangan metode inversi fasa dengan penyertaan reaksi kimia melalui polimerisasi redoks. Pada tahap ini, penelitian difokuskan pada:

- investigasi pengaruh konsentrasi polimer, konsentrasi aditif, konsentrasi inisiator (redoks) dan waktu koagulasi terhadap karakteristik membran.

- karakterisasi membran yang meliputi pengukuran permeabilitas air, struktur permukaan dan pori membran (dengan scanning electon microscope /SEM/), hidrofilisitas permukaan membran (dengan sudut kontak), muatan permukaan membran (dengan zeta potensial).

- Uji stabilitas hidrofilisitas membran

2. Pengembangan metode inversi fasa dengan penyertaan reaksi kimia melalui foto-polimerisai dengan mengggunakan sinar UV. Pada tahap ini, penelitian meliputi:

9

- investigasi pengaruh konsentrasi polimer, konsentrasi aditif, konsentrasi inisiator (photo-initiator) dan waktu penyinaran dengan UV terhadap karakteristik membran. - karakterisasi membran yang meliputi pengukuran permeabilitas air, struktur

permukaan dan pori membran (dengan scanning electon microscope /SEM/), hidrofilisitas permukaan membran (dengan sudut kontak), muatan permukaan membran (dengan zeta potensial).

- Uji stabilitas hidrofilisitas membran

3. Uji aplikasi membran yang dihasilkan untuk pemanenan mikroalga dan produksi air bersih serta pembuatan prototipe sebagai model untuk pengenalan/penerapan ke industri. Kegiatan penelitian pada tahap ini meliputi:

- Pengukuran fluk permeat dan rejeksi mikroalga

- Investigasi perilaku fouling yang meliputi fouling adsorptif, fouling ultrafiltrasi, pengujian aplikasi jangka panjang dan pemodelan matematika dan simulasi.

- Karakterisasi fouling - Studi pencucian membran

- Perancangan dan pabrikasi prototipe unit membran untuk pemanenan mikroalga Gambar 3.1 menunjukkan skematik diagram kegiatan penelitian, hasil yang diharapkan serta luaran yang ditargetkan.

Pada penelitian ini akan digunakan polimer poliethersulfon (PES) sebagai material pembuatan membran. Pemilihan polimer PES didasarkan pada kenyataan bahwa polimer jenis ini merupakan salah satu bahan baku membran komersial yang sangat banyak diaplikasikan di berbagai industri [30,50].

3.1.Tahun pertama: Pengembangan metode inversi fasa dengan polimerisasi redoks 3.1.1. Pembuatan membran

Larutan polimer akan dibuat dengan melarutkan polimer PES dalam pelarut N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). Aditif hidrofilik polyethylene glycol (PEG) atau polyethylene glycol methacrylate (PEGMA) kemudian ditambahkan ke dalam larutan polimer. Selain itu, ke dalam larutan polimer juga ditambhakan oksidator, ammonium peroxydisulfate, sebagai salah satu komponen inisiator. Larutan polimer kemudian dibiarkan tanpa pengadukan sampai tidak ada gelembung yang dapat teramati. Membran akan dibuat dengan menggunakan mesin pencetak (casting machine) yang telah ada di Laboratorium. Larutan polimer akan dicetak dengan ketebalan 200 m di atas gelas kaca menggunakan pisau

10

pencetak (casting knife) menghasilkan proto-membrane. Proto-membrane kemudian dikoagulasikan dengan mencelupkan ke dalam bak koagulasi yang berisi air dan N,N,N,N’ -tetramethylenediamine sebagai komponen lain inisiator (Lihat Gambar 2.2). Membran yang dihasilkan kemudian akan dibilas dan direndam dalam air selama 24 jam sebelum dikeringkan. Untuk menjaga struktur pori, pengeringan akan dilakukan berturut-turut dengan mencelupkan pada air, campuran air/ethanol, ethanol dan hexane.

Pada percobaan ini, pengaruh konsentrasi polimer (12-15%), konsentrasi aditif hidrofilik (0-5%), konsentrasi inisiator (0-1%) dan waktu koagulasi (0-3 jam) terhadap karakteristik membran yang dihasilkan akan diinvestigasi.

3.1.2. Karakterisasi membran a. Permeabilitas air

Pengukuran permeabilitas air, laju volumetrik cairan yang melewati membran (permeat/filtrat) per luas membran per unit tekanan antar membran, akan dilakukan dengan sistem filtrasi dead end berpengaduk menggunakan sel Amicon model 8010. Unit ini dihubungkan dengan tangkai umpan (~1 L) dan ditekan menggunakan gas nitrogen. Sebelum pengukuran, kompaksi membran akan dilakukan dengan melakukan filtrasi air murni pada tekanan 450 kPa selama minimal 0,5 jam. Permeabilitas air akan diukur pada berbagai tekanan operasi (100-400 kPa) dan minimal lima pengukuran dari sampel membran yang berbeda akan dirata-rata.

b. Morfologi permukaan dan struktur pori dengan scanning electron microscope (SEM) Morfologi permukaan, penampang melintang dan struktur pori membran akan diamati dengan menggunakan SEM. Sebelum pengamatan, pelapisan sampel dengan menggunakan emas/palladium (sputtering) harus dilakukan. Untuk analisis penampang melintang, sampel membran akan dipotong dalam nitrogen cair dan dilapisi selama 1,5 menit. Sedangkan untuk pengamatan permukaan, pelapisan akan dilakukan selama 0,5 menit.

11

Gambar 3.1. Skematik diagram kegiatan penelitian, hasil yang diharapkan dan keterkaitan antar tahapan serta luaran yang ditargetkan Pengembangan melalui

reaksi polimerisasi redoks TAHAPA

N

Pengembangan dengan polimerisai foton menggunakan sinar UV

Uji aplikasi untuk pemanenan mikroalga & pembuatan prototipe

- Data-data kondisi pembuatan membran dengan metode inversi fasa reaktif dan korelasinya terhadap karakteristik membran yang dihasilkan

- Data karakteristik membran

- Data stabilitas hidrofilisitas

- Data-data kondisi pembuatan membran dengan metode inversi fasa reaktif menggunakan UV dan korelasinya terhadap karakteristik membran yang dihasilkan

- Data karakteristik membran

- Data stabilitas hidrofilisitas

- Data fluks dan rejeksi - Data perilaku fouling - Pengaruh parameter proses - Metode dan bahan pencucian - Model matematika dan simulasi

- Prototipe proses membrane untuk pemanenan mikroalaga

-Satu makalah dipresentasikan di seminar nasional/internasional

-Satu publikasi di jurnal internasional bereputasi tinggi

Pembuatan:

- Pengaruh konsentrasi polimer

- Pengaruh konsentrasi aditif

- Pengaruh pelarut

Karakterisasi:

- permeabilitas air - ukuran pori

- struktur pori dan morfologi - hidrofilisitas

Pembuatan membran UF dg. me-tode inversi fasa “konvensional“ menggunakan berbagai aditif

Pembuatan:

- pengaruh konsentrasi polimer - pengaruh konsentrasi aditif - pengaruh konsentrasi inisiator - pengaruh waktu koagulasi

Karakterisasi:

- permeabilitas air - ukuran pori (MWCO) - struktur pori (SEM) - kimia permukaan (FTIR) - hidrofilisitas (contact angle) - muatan (zeta potential)

Uji stabilitas hidrofilisitas

Pengukuran fluks & rejeksi Investigasi perilaku fouling: - fouling adsorptif

- fouling ultrafiltrasi

- uji jangka panjang

- Pemodelan dan simulasi

Karakterisasi fouling: - Kimia permukaan

- Porfologi permukaan

- hidrofilisitas

Studi pencucian membran Pabrikasi prototipe KEGIATAN

- PEG merupakan aditif yang paling hidrofilik

- NMP merupakan solven yang terbaik untuk PES

- Stabilitas aditif dalam membran rendah

Tahun 1 Tahun 2 Tahun 3

HASIL

OUTPUT/ LUARAN Telah dilakukan, Susanto dkk (ref. [41-43])

Usulan penelitian yang diajukan

Pembuatan:

- pengaruh konsentrasi polimer - pengaruh konsentrasi aditif - pengaruh konsentrasi inisiator - pengaruh waktu penyinaran

Karakterisasi:

- permeabilitas air - ukuran pori (MWCO) - struktur pori (SEM) - kimia permukaan (FTIR) - hidrofilisitas (contact angle) - muatan (zeta potential)

Uji stabilitas hidrofilisitas

-Satu makalah dipresentasikan di seminar nasional/internasional

-Satu publikasi di jurnal internasional bereputasi tinggi

-Satu publikasi di jurnal internasional bereputasi tinggi

-Paten

-Prototipe unit membran untuk pemanenan miroalga

12

c. Ukuran pori membran dengan molecular weight cut-off (MWCO)

Ukuran pori membran yang dihasilkan dikarakterisasi dengan MWCO. Metode ini merupakan metode yang paling umum digunakan oleh industri pembuat membran ultrafiltrasi. Perlu dicatat bahwa hasil pengukuran akan dipengaruhi oleh senyawa penguji dan kondisi operasi yang digunakan. Senyawa penguji yang digunakan merupakan senyawa yang mempunyai sebaran ukuran partikel (polydispers). Senyawa-senyawa penguji yang sering digunakan untuk pengukuran MWCO adalah dekstran, polietilen glikol dan protein. Karena ketersediaan dalam berbagai ukuran berat molekul dan harga relatif lebih murah, dekstran akan dipilih sebagai larutan penguji pada penelitian ini. Koefisien rejeksi akan dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

100 1

(%) x

Cf Cp

R _

  

 



 (1)

dengan R : koeffisien rejeksi, Cp : konsentrasi permeat dan Cf : konsentrasi umpan.

Konsentrasi dekstran dalam larutan akan diukur dengan mengunakan metode kromatografi permeasi gel.

d. Kimia permukaan dengan FTIR

Karakterisasi ini bertujuan untuk mengetahui gugus fungsional pada permukaan membran. Karakterisasi akan dilakukan menggunakan spektroskopi fourier transform infrared

(FTIR). Pengukuran dilakukan dengan mode reflection. Scanning akan dilakukan dengan jumlah 64 pada resolusi 4 cm-1. Sebuah program akan digunakan untuk mencatat perbedaan spektra sampel membran dan background yang digunakan.

e. Hidrofilisitas permukaan dengan sudut kontak

Sudut kontak merupakan indikator untuk mengetahui tingkat hidrofilisitas suatu material. Semakin kecil sudut kontak suatu material semakin besar sifat hidrofilik yang dimiliki. Pada penelitian ini, sudut kontak akan diukur dengan metode sesile drop menggunakan air sebagai cairan pengukur. Data asudut kontak didapat dengan pengukuran minimal 5 sampel membran dengan pengukuran masing-masing lima kali dan kemudian dirata-rata.

e. Muatan permukaan membran dengan zeta potential

Muatan permukaan membran akan diinvestigasi dengan pengukuran outer surface streaming potential. Eksperimen akan dilakukan dengan menggunakan modul aliran tangensial. Setelah dicuci sampel membran diekuilibrasi dengan direndam menggunakan larutan KCl 0,001 mol/L selama minimal 3 jam. Streaming potential membran diukur menggunakan larutan KCl 0,001 M dalam kisaran pH 3-10. pH diatur dengan melakukan

13

penambahan larutan KOH atau HCl. Zeta potensial dihitung dengan menggunakan persamaan HelmholtzSmoluchowski seperti digambarkan dalam persamaan berikut [51]:

ΔP

ΔE

ε

ε

κ

0



₍₂₎

dengan E adalah streaming potensial, P adalah perbedaan tekanan hidrodinamik,  adalah viskositas larutan, and , 0, and  are berturut-turut adalan konstanta dielectric pelarut, permittivitas vacuum and konduktivitas larutan.

3.1.3. Uji stabilitas hidrofilisitas membran

Stabilitas aditif hidrofilik dalam membran akan diinvestigasi dengan menginkubasi sampel membran dalam air (20 dan 40 oC) dan dalam larutan natrium hipoklorit (konsentrasi klorin aktif 400 mg/L) hingga 30 hari. Air biasanya digunakan untuk mencuci membran sebelum pembersihan kimia akan dilakukan. Larutan hipoklorit telah dikenal sebagai salah satu bahan kimia yang paling populer untuk pencucian ireversibel fouling [52]. Kimia permukaan (FTIR), hidrofilisitas permukaan (sudut kontak) dan pengukuran fluks air akan digunakan untuk menyelidiki perubahan karakteristik membran dan karakteristik filtrasi. Percobaan akan dilakukan dengan menggunakan sampel membran yang berbeda. Dalam studi stabilitas fluks air, fluks air murni pertama-tama diukur (sebelum inkubasi). Sampel membran kemudian direndam dalam air atau larutan hipoklorit di dalam kemasan tertutup untuk beberapa hari. Setelah itu, membran dibilas dan fluks air diukur kembali.

3.2.Tahun kedua: Pengembangan metode inversi fasa melalui reaksi foto-polimerisasi 3.2.1. Pembuatan membran

Larutan polimer akan dibuat dengan melarutkan polimer PES dalam pelarut N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). Aditif hidrofilik polyethylene glycol (PEG) atau polyethylene glycol methacrylate (PEGMA) kemudian ditambahkan ke dalam larutan polimer. Selain itu, untuk ekperimen tertentu ke dalam larutan polimer juga ditambahkan benzophenon sebagai foto-inisiator. Larutan polimer yang terbentuk kemudian dibiarkan tanpa pengadukan sampai tidak ada gelembung yang dapat teramati. Membran akan dibuat dengan menggunakan mesin pencetak (casting maschine) yang telah ada di Laboratorium. Larutan polimer akan dicetak dengan ketebalan 200 m di atas gelas kaca menggunakan pisau pencetak (casting knife) menghasilkan proto-membrane. Proto-membrane kemudian disinari dengan sinar UV dan dikoagulasikan dengan mencelupkan ke dalam bak koagulasi yang berisi air (Lihat Gambar

14

2). Membran yang dihasilkan kemudian akan dibilas dan direndam dalam air selama 24 jam sebelum dikeringkan. Untuk menjaga struktur pori pengeringan akan dilakukan berturut-turut dengan mencelupkan pada air, campuran air/ethanol, ethanol dan hexane.

Pada percobaan ini, pengaruh konsentrasi polimer (12-15%), konsentrasi aditif hidrofilik (0-5%), konsentrasi foto-inisiator (0-0,1%) dan waktu penyinaran dengan UV (0-30 menit) terhadap karakteristik membran yang dihasilkan akan diamati.

3.2.2. Karakterisasi membran

Jenis dan metode karakterisasi yang digunakan pada tahap ini sama dengan jenis dan metode yang digunakan pada tahun pertama (Sub bab 3.1.2)

3.2.3. Uji stabilitas hidrofilisitas membran

Pelaksanaan uji stabilitas hidrofilisitas membran akan sama dengan yang akan dilakukan di tahun pertama (Sub bab 3.1.3).

3.3.Tahun ke tiga: uji aplikasi membran dan pembuatan prototipe

Pada tahun ini, kinerja membran yang dihasilkan dari tahun pertama dan kedua akan diinvestigasi dan dibandingkan. Uji kinerja membran akan dilakukan dengan menggunakan larutan mikroalga.

3.3.1. Studi perilaku fouling

Pada tahap ini dua jenis mikroalga (MA) Chlamydomonas dan Spirulina akan digunakan sebagai model mikroalga. Studi perilaku fouling akan dilakukan dengan pengamatan terhadap interaksi membran  foulant (adsorptif fouling) dan interaksi membran  foulant  foulant (ultrafiltrasi).

a. Adsorptif fouling (membrane-solute interaction)

Eksperimen akan dilakukan dengan menggunakan sistem filtrasi dead-end berpengaduk (sel Amicon model 8010). Untuk menghindari pengaruh kompaksi, setiap membran yang digunakan akan dikompaksi dengan melakukan filtrasi terhadap air murni pada tekanan 450 kPa selama minimal setengah jam. Pertama-tama, permeabilitas air murni pada membran baru akan diukur. Kemuadian larutan MA dengan konsentrasi tertentu dimasukkan ke dalam sel. Permukaan membran kemudian diekspos ke larutan MA selama 3 jam tanpa terjadinya fluks pada kecepatan pengadukan 300 rpm (percobaan awal yang telah dilakukan menunjukkan bahwa waktu 2-3 jam cukup untuk mencapai kondisi kapasitas adsorpsi jenuh). Setelah itu, larutan MA dibuang dan permukaan membran

15

dibilas dua kali dengan menggunakan air 5 mL. Permeabilitas air murni setelah adsorptif fouling kemudian diukur kembali. Evaluasi adsorptif fouling dilakukan dengan membandingkan permeabilitas air sebelum dan setelah adsorptif fouling dan dikuantifikasi dengan menggunakan persamaan berikut:

x100 J

J J (%) PPR

o ads o 

 (3)

dengan, PPR adalah penurunan permeabilitas relatif, Jo dan Jads berturut-turut adalah permebilitas air murni pada membran baru dan pada membran setelah adsorptif fouling. b. Fouling ultrafiltrasi (solute-solute-interactions)

Ultrafiltrasi akan dilakukan dengan menggunakan unit filtrasi aliran silang seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.2.

Pompa

Membrane cell

Retentate

Permeate Flow

ind.

Drainase

Tangki umpan

Pressure ind. P-51

Gambar 3.2. Skematik peralatan filtrasi aliran silang untuk ultrafiltrasi

Pada percobaan ini, larutan umpan dialirkan ke dalam modul membran dengan berbagai variasi tekanan. Fluks permeat akan diukur pada berbagai waktu filtrasi sehingga akan diperoleh profil fluks terhadap waktu ultrafiltrasi. Semua percobaan akan dilakukan pada suhu kamar. Seperti yang dilakukan dalam percobaan adsorptif fouling, membran terlebih dahulu akan dikompaksi dengan menyaring air selama minimal 0,5 jam pada tekanan 450 kPa. Selama percobaan UF, profil fluks sebagai fungsi waktu akan diukur secara gravimetri. Fluks dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:

A Q 

J (4)

16

Selain itu fluks, tingkat rejeksi membran terhadap MA juga akan diamati dan dihitung dengan menggunakan persamaan (1). Pengaruh tekanan operasi dan konsentrasi larutan MA terhadap profil permeat fluks sebagai fungsi waktu dan koefisien rejeksi akan dievaluasi. Untuk mendapatkan informasi tentang perilaku fluks dalam aplikasi praktis, ultrafiltrasi jangka panjang akan dilakukan. Oleh karena itu, ultrafiltrasi aliran silang akan dilakukan selama minimal 48 jam.

3.3.2.Pemodelan dan simulasi

Pengaruh penyertaan reaksi kimia pada proses pembuatan membran dengan metode inversi fasa terhadap perilaku fouling yang dihasilkan akan dipelajari dengan menggunakan model "standar" filtrasi yang diusulkan oleh Hermia [53],

n dV

dt k dV

t d

      

2 2

(5)

dengan t adalah waktu filtrasi, V adalah volume total permeat, k adalah koefisien fouling dan n adalah konstanta filtrasi tak berdimensi yang mencerminkan jenis fouling. Model ini menjelaskan tiga mekanisme fouling yang mungkin terjadi, yaitu pemblokiran pori, penyempitan pori dan pembentukan cake. Nilai n = 0 mengindikasikan terjadinya pembentukan cake, sedangkan pemblokiran pori secara total diindikasikan dengan nilai n = 2. Penyempitan pori (pemblokiran standar) diwakili oleh nilai n = 3 / 2 (Lihat Hermia [53] untuk informasi lebih rinci).

Fluks permeat sebagai fungsi waktu filtrasi akan diplotkan dalam bentuk d2t/dV2 versus dt / dV seperti yang dijelaskan pada persamaan (5). Turunan yang diperoleh dievaluasi dalam bentuk fluks filtrat (persamaan (6) dan (7)) [54],

JA dV

dt ₁

 (6)

dt dJ A J dV

t d

2 3 2

2

1



 (7)

dJ/dt dievaluasi dengan mengatur polinominal yang memberikan kecocokan terbaik dengan data eksperimen.

3.3.3.Karakterisasi fouling

Untuk menginvestigasi keberadaan MA pada permukaan membran, membran yang telah dipakai untuk filtrasi akan dikarakterisasi dengan pengukuran sudut kontak, analisis FTIR dan SEM. Semua prosedur karakterisasi akan sama dengan Sub bab 5.1.2.

17 3.3.4.Studi pencucian membran

Pembuatan membran dengan fouling rendah hanya dapat mengurangi terjadinya fouling. Pada prakteknya pencucian membran bagaimanapun masih diperlukan karena fouling tidak dapat dihindari tetapi hanya dapat diminimasi. Dari percobaan studi perilaku fouling, lokasi fouling pada membran diharapkan dapat teridentifikasi. Teknik pencucian membran kemudian dikembangkan berdasarkan hasil-hasil yang diperoleh pada percobaan tersebut. Pada prinsipnya, teknik pencucian eksternal (permukaan membran) dan internal (pori-pori membran) dengan menggunakan air, natrium oksida dan asam klorida akan dioptimasi sehingga mendapatkan paket teknologi tentang metode dan larutan yang efektif untuk pencucian membran pada aplikasi pemanenan mikroalga.

3.3.5. Perancangan dan pabrikasi protipe unit ultrafiltrasi untuk pemanenan MA Hasil-hasil yang diperoleh dari tahapan sebelumnya akan memberikan pengetahuan untuk perancangan dan pabrikasi prototipe yang tepat unit UF aliran silang untuk pemanenan MA. Namun demikian, secara umum komponen utama unit prototipe akan meliputi tangki umpan, pompa, indikator tekanan dan laju volumetrik, membran modul dan sistem pemipaan. Sistem pemipaan akan dibuat dengan menggunakan material stainless steel.

BAB 4. BIAYA DAN JADWAL PELAKSANAAN 4.1. Biaya Penelitian

Anggaran biaya yang diajukan disajikan pada Tabel 4.1. Rincian anggaran biaya disajikan pada Lampiran 3.

Tabel 4.1. Usulan anggaran biaya tahunan dan keseluruhan selama tiga tahun

Komponen Usulan Biaya

Tahun 1 (Rp) Tahun 2 (Rp) Tahun 3 (Rp)

1. Honor 22.000.000 22.000.000 22.000.000

2. Bahan perangkat / penunjang 109.650.000 111.900.000 105.650.000

3. Perjalanan 5.400.000 7.000.000 7.000.000

4. Lain-lain: Pengolahan data, laporan, komunikasim dokumentasi, dll

12.500.000 9.000.000 12.500.000

Jumlah 149.550.000 149.900.000 147.150.000

18 4.2.Jadwal Kegiatan

Jadwal kegiatan disajikan pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2. Jadwal kegiatan penelitian yang diusulkan selama 3 tahun

No Kegiatan Bulan ke

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TAHUN 1

1. Pembuatan membran dengan metode inversi fasa dan polimerisasi redoks: investigasi pengaruh konsentrasi polimer, konsentrasi aditif, konsentrasi inisiator (redoks) dan waktu koagulasi terhadap karakteristik membran

2. Karakterisasi membrane: pengukuran permeabilitas air, struktur permukaan dan pori membran, hidrofilisitas permukaan membrane, muatan permukaan membran 3. Uji stabilitas hidrofilisitas membran 4. Publikasi jurnal internasionl

TAHUN 2 1. Pembuatan membran dengan metode

inversi fasa dan foto-polimerisasi: investigasi pengaruh konsentrasi polimer, konsentrasi aditif, konsentrasi inisiator (photo-initiator) dan waktu penyinaran dengan UV terhadap karakteristik membran

2. Karakterisasi membrane: pengukuran permeabilitas air, struktur permukaan dan pori membran, hidrofilisitas permukaan membrane, muatan permukaan membran 3. Uji stabilitas hidrofilisitas membran 4. Publikasi jurnal internasionl

TAHUN 3 1. Pengukuran fluk permeat dan rejeksi

mikroalga

2. Investigasi perilaku fouling yang meliputi fouling adsorptif, fouling ultrafiltrasi, pengujian aplikasi jangka panjang dan pemodelan matematika dan simulasi 3. Karakterisasi fouling

4. Studi pencucian membran

5. Perancangan dan pabrikasi prototipe unit membran untuk pemanenan mikroalga 6. Publikasi jurnal internasionl

7. Penyusunan buku ajar

19 DAFTAR PUSTAKA

[1]. Y. Chisti, Biotechnol. Adv. 25 (2007) 294.

[2]. P. M. Schenk, S.R. Thomas-Hall, E. Stephens, U.C. Marx, J.H. Mussgnug, C. Posten, O. Kruse, B. Hankamer, Bioenerg. Res. 1 (2008) 20.

[3]. M. Herrero, A. Cifuentes, E. Ibanez, Food Chem. 98 (2006)136.

[4]. R. Harun, M. Singh, G.M. Forde, M.K. Danquah, Bioprocess engineering of microalgae to produce a variety of consumer products, Renew. Sustain. Energy Rev. 14 (2010) 1037..

[5]. D.S. Pasco, N.D.Pugh, M. Elsohly, S. Ross, N.M. Elsohly, US Patent 7205284 (2007). [6]. B. Sialve, N. Bernet, O. Bernard, Biotecnol. Adv. 27 (2009) 409..

[7]. C. Posten, G. Achaub, J. Biotechnol. 142 (2009) 64.

[8]. R. Ueda, S. Hirayama, K. Sugata, H. Nakayama, US Patent No. 5578472 (1996).

[9]. Y. Li, M. Horsman, N. Wu, C.Q. Lan, N. Dubois-Calero, Biotechnol. Progress 24 (2008) 815.

[10]. T.M. Mata, A. Martins, N.S. Caetano, Renew. Sustainable Energy Reviews 14 (2010) 217.

[11]. R.A. Bush, K.M. Hall, US Patent 7507554 B2 (2009).

[12]. R. Dahuri, Arah strategi dan kebijakan sector kelautan dan perikanan guna memulihkan ekonomi dan penguatan basis kemandirian bangsa untuk kesejahteraan rakyat, Departemen Kelautan dan Perikanan, Jakarta, 2001

[13]. R. Henderson, S.A. Parsons, B. Jefferson, Water Res. 42 (2008) 1827.

[14]. R.A. Anderson, Algal culturing technique, Elsevier Academic Press, 1st ed. Amsterdam 2005

[15]. T.S. Sim, A. Goh, E.W. Becker, Biomass 16 (1988) 51.

[16]. E. Poelman, N. De Pau, B. Jeurissen, Resour. Conserv. Recy. 19 (1997) 1-10 [17]. S. Elmaleh, A.D. Grasmick, US Patent No. 4515697 (1985)

[18]. C.W. Shonnard, US Patent No. 6920744 B2, 2005

[19]. P.E. Wiley, K.J. Brenneman, A.E. Jacobson, Water Environ. Res. 81 (2009) 702.

[20]. R. Bosma, W.A. van Spronsen, J. Tramper, R.H. Wijffels, J. App. Phycol 15 (2003) 143.

[21]. Bosma, R. dkk. 2002. Ultrasound. A New Separation Technique to Harvest Mikroalga, dari: ospt.tnw.utwente.nl/pdf/posterbook/posters/WU-Boom-Bosma.pdf

[22]. C. Denis, A. Masse, J. Fleurence, P. Jaouen, Sep. Purif. Technol. 69 (2009) 37.

[23]. B. Pertuseveski, G. Bolier, A.N. van Breemen, G.J. Alaerts, Tangential flow filtration: A method to concentrate freshwater algae, Water Research 29 (1995) 1419.

[24]. N. Rossi, P. Jaouen, P. Legentilhomme, I. Petit, Food Bioproduct. Process. 82(C3) (2004) 244.

[25]. B. Kwon, N. Park, J. Cho, Desalination 179 (2005) 203.

[26]. M.T. Hung, J.C. Liu, Colloids Surf. B: Biointerface 51 (2006) 157. [27]. H. Liang, W. Gong, G. Li, Desalination 221 (2008) 345.

[28]. N. Hilal, O.O. Ogunbiyi, N.J. Miles, R. Nigmatullin, Sep. Sci. Technol. 40 (2005) 1957. [29]. G. Belfort, R.H. Davis, A.L. Zydney, J. Membr. Sci. 96 (1994) 1.

20

[30]. H. Susanto, M. Ulbricht, Polymeric membranes for molecular separations, in E. Drioli, L. Giorno (Eds), Membrane operations. Innovative Separations and Transformations, Wiley – VCH, Weinheim (2009).

[31]. R.M. Boom, H.W. Reinders, H.H.W. Rolevink, Th. van den Boomgaard, C.A.Smolders, Macromolecules 27 (1994) 2041.

[32]. M. Wienk, R.M. Boom, M.A.M. Beerlage, A.M.W. Bulte, C.A. Smolders, J. Membr. Sci. 113 (1996) 361.

[33]. IN. Widiasa, AA. Susanto, H. Susanto, J. Environ. Sci. Engineering 8(5) (2011) 962. [34]. H. Susanto, Chem. Eng Process: Process Intensif. 50 (2011) 139.

[35]. H. Susanto, IN. Widiasa, J. Food Eng. 95 (2009) 423.

[36]. M.A. Zazouli, H. Susanto, S. Nasseri, M. Ulbricht, Water Res. 43 (2009) 3270. [37]. H. Susanto, F. Yu, M. Ulbricht, J. Food Eng. 91 (2009) 333.

[38]. H. Susanto, S. Franzka, M. Ulbricht, J. Membr. Sci. 296 (2007) 147. [39]. IG. Wenten, H. Susanto, IN. Widiasa, ID P 0023138 (2009)

[40]. H. Susanto, M. Ulbricht, J. Membr. Sci. 266 (2005) 132.

[41]. H. Susanto, A. Roihatin, N. Aryanti, D.D. Anggoro, M. Ulbricht, Mater. Sci. and Eng. C 32 (2012) 1759.

[42]. H. Susanto, N. Stahra, M. Ulbricht, J. Membr. Sci. 342 (2009) 153. [43]. H. Susanto, M. Ulbrihct, J. Membr. Sci. 327 (2009) 125.

[44]. H. Susanto, H. Arafat, E.M.L. Jansen, M. Ulbricht, Sep. Purif. Technol. 63 (2008) 558. [45]. H. Susanto, M. Ulbricht, Water Sci. Technol.: Water Supply 8 (1) (2008), 19.

[46]. H. Susanto, M. Ulbricht, Water Res. 42 (2008)2827. [47]. H. Susanto, M. Ulbricht, Langmuir 23 (2007)7818.

[48]. H. Susanto, M. Balakrishnan, M. Ulbricht, J. Membr. Sci. 288 (2007) 157. [49]. H. Susanto, M. Ulbricht, Desalination199 (2006) 384.

[50]. M. Cheryan, Ultrafiltration and microfiltration handbook, Technomic Publishing Company Inc., Pennsylvania, 1998.

[51]. D. Möckel, E. Staude, M. Dal-Chin, K. Darcovich, M. Guiver, J. Membr. Sci. 145 (1998) 211.

[52]. S. Rouaix, C. Causserand, P. Aimar, J. Membr. Sci. 277 (2006) 137. [53]. Hermia, Trans. Inst. Chem. Eng. 60 (1982) 183.

LAMPIRAN 1

21 KETUA PENELITI

I. IDENTITAS DIRI

1.1 Nama Lengkap (dengan gelar) Dr.rer.nat. Heru Susanto, ST, MM, MT (L) 1.2 Jabatan Fungsional Lektor

1.3 NIP/NIK/No. Identitas lainnya 197505291998021001 1.4 Tempat dan Tanggal Lahir Semarang, 29 Mei 1975

1.5 Alamat Rumah Jl. Taman Durian I/2, Banyumanik, Semarang

1.6 Nomor Telepon/Faks -

1.7 Nomor HP 081326320444

1.8 Alamat Kantor Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, Tembalang - Semarang

1.9 Nomor Telepon/Faks 024 7460058/ 024 7480675 1.10 Alamat e-mail susanto.heru@googlemail.com 1.11 Lulusan yang Telah Dihasilkan S1 = 8 orang

S2 = 2 orang S3 = -

1.12 Mata Kuliah yg diampu _{1. Pemisahan dengan Membran} 2. Kimia Bahan

3. Kimia Organik

4. Membran untuk konversi energi 5. Ilmu dan Teknologi Polimer II. RIWAYAT PENDIDIKAN

Strata S1 S2 S3

Nama PT Universitas

Diponegoro

Institut Teknologi Bandung

Universität Duisburg  Essen, Jerman

Bidang Ilmu Teknik Kimia Teknik Kimia Kimia Teknik Tahun Masuk-Lulus 1993-1997 1999-2001 2004-2007 Judul Tugas Akhir Hidrodinamika

reaktor air-lift rektangular

Development of liquid-liquid

membrane contactor

Fouling Study in Ultrafiltration Membrane: Mechanism and Control via Surface Modification Nama Pembimbing/

Promotor

Dr.Ir. Purwanto, DEA

Dr.Ir. IG. Wenten, MSc

Prof. Dr. Mathias Ulbricht

22

III. PENGALAMAN PENELITIAN (sebagai ketua)

No. Tahun Judul Penelitian Pendanaan

Sumber Jumlah (Rp) 1. 2010-2011 Pengembangan teknik immobilisasi

enzyme dengan membran komposit berbasis kitosan dan uji aplikasinya untuk pembuatan biosensor

KNRT (Program insentif)

482.500.000

2. 2010 Highly non fouling ultrafiltration membranes by reactive phase separation

DP2M DIKTI 170.000.000 3. 2010 Pembuatan sari buah rambutan dengan

menggunakan membrane ultrafiltrasi

DEPTAN 75.000.000 4. 2009 Penyediaan air untuk keperluan

misi/ekspedisi kelautan dengan teknologi desalinasi menggunakan membran terintegrasi

DP2M DIKTI (Hibah

Unggulan Strategis Nasional)

470.000.000

5. 2009 Pembuatan membran ultrafiltrasi nonfouling dengan teknik kopolimerisasi grafting untuk aplikasi pemprosesan bahan pangan

DP2M DIKTI (Hibah

Bersaing)

40.000.000

IV. PENGALAMAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT (sebagai ketua)

No. Tahun Judul Pengabdian Kepada Masyarakat Pendanaan

Sumber Jumlah (Rp)

1 2012 PERBAIKAN PROSES PRODUKSI

GARAM UNTUK PENINGKATAN KUANTITAS DAN KUALITAS PRODUK GARAM RAKYAT DI KABUPATEN JEPARA (Upaya Menyokong Program Swasembada Garam Nasional)

LIPI 148.000.000

2 2010 IbM Aplikasi unit pengolahan air dengan teknologi membran di UKM

Elektroplating

DP2M 35.000.000

3 2010 Penyediaan air dengan teknologi desalinasi untuk UKM rumput laut di Kepulaauan Karmunjawa Kab. Jepara

23

V. PENGALAMAN PENULISAN ARTIKEL ILMIAH DALAM JURNAL

No. Tahun Judul Artikel Ilmiah Volume/

Nomor

Nama Jurnal 1. 2013 Immobilization of glucose oxidase on

chitosan-based porous composite membranes and their potential use in biosensors

52, 386-92 Enzyme and Microbial Technology

2. 2013 Preparation and characterization of zeolite membrane for bioethanol purification

In press Bulletin of Chemical Reaction

Engineering and Catalysis

3. _{2012 Effect of membrane hydrophilization on} ultrafiltration performance for biomolecules separation

32,

1759-1766

Materials

Science and Engineering C 4. _{2011 Performance of an ultrafiltration}

membrane pilot system for treatment of waste stabilization lagoon effluent

8 (5), 962-970

Journal of Environmental Science and Engineering 5. _{2011 Toward practical implementation of}

membrane distillation

50, 139-150 Chemical

Engineering and Processing: Process

Intensification 6. _{2010 Effect of hydrophilic and hydrophobic}

organic matter on amoxicillin and cephalexin residuals rejection from water by nanofiltration

7 (1), 15-24 _{Iranian Journal} of

Environmental and Health Science & Engineering, 7. _{2009 Ultrafiltration fouling of amylose}

solution: behavior, characterization and mechanism

95, 423-431 Journal of Food Engineering 8. _{2009 High performance microfiltration}

membranes having high flux and stable hydrophilic property

342, 153-164

Journal of Membrane Science 9. _{2009 Influences of solution chemistry and}

polymeric natural organic matter on the removal of aquatic pharmaceutical residuals by nanofiltratio

43, 3270-3280

Water Research

24

stability of polyethersulfone ultrafiltration membranes prepared by phase separation method using different macromolecular additives

135 Membrane

Science

11. 2009 Photo-irradiation for preparation, modification and stimulation of polymeric membrane

34, 62-98 Progress in Polymer Science 12. 2009 Fouling behavior during ultrafiltration

of aqueous solution of polyphenolic compounds

91, 333-340 Journal of Food Engineering 13. 2008 Ultrafiltration of

polysaccharides-protein mixtures: Elucidation of fouling mechanisms and fouling control by membrane surface modification

63, 558-566 Separation and Purification Technology 14. 2008 Highly fouling resistant ultrafiltration

membrane for water and wastewater treatments

8 (1) 19-24 Water Science and Technology: Water Supply 15. 2008 High-performance thin-layer hydrogel

composite membrane for ultrafiltration of natural organic matter

42, 2827-2835

Water Research

16. 2007 Photo-grafted thin polymer hydrogel layers on PES ultrafiltration membranes: Characterization, stability and influence on separation performance

23, 7818-7830

Langmuir

17. 2007 Dextran fouling of polyethersulfone ultrafiltration membranes–Causes, extent and consequences

296, 147-155

Journal of Membrane Science, 18. 2007 Via surface functionalization by

photograft copolymerization to lowfouling polyethersulfonebased ultrafiltration membranes 288, 157-167 Journal of Membrane Science 19. 2006 Performance of surface modified

polyethersulfone membranes for ultrafiltration of aquatic humic substances

199, 384-386

Desalination

20. 2006 Insights into polysaccharide fouling of ultrafiltration membranes

200, 181-183

25

21. 2005 Influence of ultrafiltration membrane characteristics on adsorptive fouling with dextrans

266, 132-142

Journal of Membrane Science

22. 2010 Ultrafiltration as pretreatment of reverse osmosis: Low fouling ultrafiltration membrane prepared from

polyethersulfone-amphiphilic block copolymer blend

12 (4) Reaktor (terakreditasi)

VI. PENGALAMAN PENULISAN BUKU/BOOK CHAPTER

No. Tahun Judul Buku Jumlah

Halaman

Penerbit

1. _{2011 Teknologi Membran} 130 _UPT

Undip-Press 2. _{2010 Porous flat-sheet, hollow-fiber and}

capsule membranes by phase separation of polymer solutions, in “Membranes for Membrane Reactors”, (Eds.: F.

Gallucci, A. Basile)

19 _Wiley-VCH, Weinheim, 2011, ISBN 978-0-470-74652-3 3. _{2010 Porous flat-sheet, hollow-fiber and}

capsule membranes by phase separation of polymer solutions, in “Membranes for Membrane Reactors”, (Eds.: F.

Gallucci, A. Basile)

18 _Wiley-VCH, Weinheim, 2011, ISBN 978-0-470-74652-3 4. _{2009 Advanced or novel separation}

membranes via photo-nitiated polymerization, in “Basics and applications of photopolymerization reactions” (Eds.: J. P. Fouassier, X.

Allonas).

24 _Research Signpost, 2010, ISBN 978-81-308-0386-9, 2009. 5. _{2009 Polymeric membranes for molecular}

separations, in “Membrane Operations: Innovative separations and transformations”, (Eds: E. Drioli, L.

Giorno)

20 _{Wiley – VCH,} Weinheim, 2009, ISBN 978-3-527-32038-7. VII. PENGALAMAN PEROLEHAN HKI

No. Tahun Judul/Tema HKI Jenis Nomor P/ID

26

VIII. PENGALAMAN MERUMUSKAN KEBIJAKAN PUBLIK/REKAYASA SOSIAL LAINNYA

No. Tahun Judul/Tema/ Jenis Rekayasa Sosial Lainnya yang Telah diterapkan

Tempat Penerapan

Respons Masyarakat

- - - - -

IX. PENGHARGAAN YANG PERNAH DIRAIH

Tahun Bentuk Penghargaan Pemberi

2011 Kreativitas dan Inovasi (Kreenova) Gubernur Jateng

2010 Dosen Berprestasi IV DIKTI

2010 Dosen Berprestasi I UNDIP

2010 102 Inovasi paling prospektif Indonesia KNRT

2009 Marquis Who’s Who United State of America

2009 Insentif penulisan jurnal internasional DP2M DIKTI 2009 Insentif penulisan jurnal internasional UNDIP 2007 Best paper award in 2nd IWA National Young Water

Professionals Conference

IWA Jerman

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Dan apabila dikemudian hari ternyata dijumpai ketidaksesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima resikonya.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan Proposal Penelitian Hibah Kompetensi.

Semarang, 22 April 2013 Yang menyatakan

27 Anggota Peneliti

A. Identitas diri

1 Nama : Dr. HERMIN P. KUSUMANINGRUM, SSi., MSi. 2 Jenis kelamin : Perempuan

3 Jabatan Fungsional : Lektor Kepala 4 NIP : 19702081994032001 5 NIDN : 0008027003

6 Tempat dan Tanggal Lahir : SEMARANG, 08 PEBRUARI 1970

7 E-mail : gandasakti@yahoo.com, herminsakti@gmail.com 8 No Telepon/HP 0248444958/081325874805

9 Alamat Kantor : JL Prof Sudharto SH Tembalang Semarang 50275 10 No Telepon/Fax 02476480923/02476480923

12 Lulusan yang telah dihasilkan : S1 : 30 orang; S2 : - S3 : - 13 Mata kuliah yang diampu : Genetika S1 Biologi

: Rekayasa Genetika S1 Biologidan S2 Biologi : Biologi Molekuler S1 Biologi dan S2 Biologi : Biofisika S1 Biologi

: Biologi Umum II S1 Biologi : Taksonomi Protista S1 Biologi : Evolusi S1 Biologi

: Teknik Analisis Molekuler S2 Biologi : Biosistimatik S2 Biologi

B. Riwayat Pendidikan

S-1 S-2 S-3

Nama Perguruan Tinggi Universitas Diponegoro Semarang Institut Teknologi Bandung

Sekolah Pascasarjana UGM-/SEAMEO SEARCA/DAAD

Bidang

Ilmu Biologi

Biologi Bidang khusus Genetika dan Biologi

Molekul

Bioteknologi bidang khusus Microbial Genetics

Tahun Masuk-Lulus

1988-1993 1997-1999 2003-2008

Judul Skripsi/Th esis/Disert

asi

Fusi Protoplasma antara bakteri Escheria coli dan

Bacillus subtilis

Determinasi spesies

Bacillus sp. BAC4 secara mikrobiologis

dan Molekuler

Karakterisasi Mikroalga Hijau

Dunaliella sp. Dan Isolat Sianobakteria serta Deteksi

Gen DXS Penyandi Enzim Kunci Biosintesis Karotenoid Nama

Pembimbi ng/Promot

or

Dra. Sriani Hendarko, SU

Dr. Endang Kusdiyantini, DEA

Dra. Maelita Moeis, PhD

Dra. Nuryati Juli, MS

Prof. Joedoro Soedarsono, MS, PhD

Prof. Triwibowo Yuwono, PhD

28

Dr. Endang Kusdiyantini, DEA

C. Pengalaman Penelitian dalam 5 tahun terakhir

No

Tahun Judul Penelitian

Dana

Sumber Jml (Juta Rp.)

1 2003-2008

Karakterisasi Mikroalga Hijau

Dunaliella sp. Dan Isolat Sianobakteria serta Deteksi Gen DXS Penyandi Enzim Kunci Biosintesis Karotenoid

SEAMEO SEARCA DAAD

40

2 2009

Deteksi Potensi Blooming Mikroalga dan Pembentukan Sel Heterotrofnya melalui Bioteknologi untuk Produksi Biodiesel (Ketua) Hibah Fundamental (Desentralisasi) No. 124A/H7.2/KP/200 9 tanggal 18 Maret 2009

40

3 2009

Rancang Bangun Sistem

Dielektroforesis untuk Mendeteksi Mikroba Penyebab Penyakit Tropis (Anggota)

Hibah Strategis Nasional

50

4 2009-2010

Pengembangan Produksi Karotenoid dari Alga Dunaliella dan khamir Phaffia rhodozyma melalui Teknik Fusi

Protoplasma untuk Diversifikasi pakan akuakultur (Anggota)

Hibah Bersaing (Desentralisasi)

50

5 2010-2011

Optimasi Rancang Bangun Alat Molekuler Dielektroforesis melalui Aplikasinya pada Isolasi dan Visualisasi DNA (Ketua) Hibah Penelitian Multi Tahun (Desentralisasi) Hibah Fundamental 50

6 2010-2011

Pengembangan Usaha Budidaya untuk Meningkatkan Pendapatan Petani Tambak melalui Diversifikasi Pakan Akuakultur dengan Kandungan Karotenoid Tinggi Hasil Fusi protoplasma Alga Dunaliella dan Khamir Phaffia rhodozyma

(Anggota)

Hibah Bersaing (Desentralisasi)

50

7 2012

Pengembangan Metode Inversi Fasa untuk Pembuatan Membran Berkinerja Tinggi dan Uji Aplikasinya untuk Pemanenan Mikroalga (Anggota)

Hibah Kompetensi

100

8 2012

Pengembangan pertanian organik melalui pemanfaatan pupuk kaya hara dari limbah enceng gondok guna meningkatkan produksi dan kualitas

Hibah Bersaing

29

bawang merah serta perbaikan lingkungan kota Tegal (Anggota)

9 2013

Pelacakan gen Chyb dan kandungan karotenoid pada padi lokal pulau Jawa: upaya koleksi padi tahan kekeringan kaya provitamin A berbasis keragaman genetic (Ketua)

KKP3N

154

10 2013

Aplikasi pakan alami kaya karotenoid dari mikroalga hasil fusi protoplas

Dunaliella dan Chlorella untuk

meningkatkan ketahanan penyakit pada larva udang windu (Penaeus monodon

fab.) (Ketua)

Hibah Bersaing

50

11 2013

Karakteristik Induk Ikan Gabus (Ophiocephalus Sp) Dengan

Menggunakan Mikrosatelite Sebagai Dasar Dalam Upaya Pengembangan Budidaya Spesies Endegeneous (Anggota)

Hibah Fundamental

50

D. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat dalam 5 tahun terakhir

No Tahun Jenis/Nama Kegiatan

Dana

Sumber Jml (Juta Rp.)

1 2007

Pendampingan Pembelajaran Biologi

berbasis Aktivitas Laboratorium untuk Kelas Akselerasi SMAN 3 Semarang

DIPA UNDIP

5

2 2007

Pendampingan Pembelajaran Biologi

berbasis Aktivitas Laboratorium untuk Kelas Akselerasi SMAN 3 Surakarta

DIPA UNDIP

5

3 2008

Aplikasi Teknologi Isolasi DNA untuk memecahkan berbagai masalah masyarakat terkait bidang Genetik melalui

Pengembangan Pembelajaran Genetika SMA

DIKNAS Teknologi Tepat Guna

6.5

4 2008

Diversifikasi Pengolahan Buah Pisang Segar Menjadi Pisang Sale dan Dodol Pisang Untuk Meningkatkan Umur Simpan, Nilai Jual dan Pemasaran Sebagai Upaya Peningkatan Pendapatan Para Petani Buah Pisang Desa Branjang Ungaran Semarang

Iptek Bagi Masyarakat DIKTI

25

5 2008

Program Pembimbingan Pembelajaran Biologi Berbasis Aktivitas Laboratorium untuk Siswa SMA Semesta Semarang

DIPA UNDIP

5

6 2008

Pembuatan herbarium dan insektarium untuk siswa kelas VII SMP Ar-Ridho Semarang di Laboratorium Ekologi dan Biosistematik

DIPA UNDIP

5

7 2009 Pengayaan Materi Biologi Guna peningkatan

Kompetensi Guru Bidang Studi IPA terpadu DIPA UNDIP

30

Tingkat SMP Kota dan Kabupaten Semarang 8 2010 Program Pendampingan Guru Sekolah Luar

Biasa Se-Jawa Tengah DIPA UNDIP

20

9 2010

Pemanfaatan eceng gondok dan sampah plastik secara terpadu melalui penerapan teknologi material komposit : upaya konservasi lingkungan dan peningkatan pendapatan masyarakat di Semarang

Hibah KKN-ESD

250

10 2011

Pemanfaatan Limbah Kerang Simping, Cangkang Kepiting, Wideng dan Ikan Rucah untuk Pengkaya Pakan Guna Meningkatkan Produksi dan Kualitas telur, Derajat

Kesehatan itik dan Pendapatan Peternak Itik Kota Tegal

Iptek Bagi Masyarakat DIKTI

50

11 2012 Pelatihan SIM-River Dana DIPA UNDIP

20

12 2013 Kiat Pemilihan Produk Hewani Dana DIPA UNDIP

7.5

E. Publikasi Artikel Ilmiah dalam Jurnal dalam 5 tahun terakhir

No Judul Nama Jurnal Vol/No/Th

1

Efek mutagen ultraviolet terhadap pembelahan sel bawang merah (Allium ascolonicum L.) (Penulis Pendamping)

Jurnal Sains dan

Matematika

Vol. 15, No. 3, Juli 2007, hal. 143-147, ISSN:0854-0675.

2

Molecular Determination of A Green Algae Isolate to detecting 1-Deoxy-D-Xylulose-5-phosphate Synthase (DXS) Gene in

Improvement of Carotenoid Production (Penulis Utama)

Ilmu Kelautan

11 ( 2 ) : 79-86, Juni 2008 ISSN : 0853 – 7291. No akreditasi SK Dirjen Dikti tanggal 8 April 1988, No : 111/DIKTI/KEP/1998, dan No. 395/DIKTI /KEP/2000 ,

tanggal 12 Nopember 2002 No : 52/DIKTI/KEP/2002 dan tanggal 17 Nopember 2005 No 55/DIKTI/KEP/2005

3

Microbiological and Ecophysiological Characterisation of Green Algae Dunaliella

sp. for Improvement of Carotenoid Production (Penulis Utama)

Jurnal Natur Indonesia

10 ( 2 ) : 66-69, April 2008 ISSN : 1410 – 9379 Nomor akreditasi N0. 55/DIKTI/Kep./2005

4

Kontribusi Pakan Chlorella sp. dan

Tetraselmis chuii terhadap Densitas Copepoda (Penulis Pendamping)

Ilmu Kelautan

13 ( 1 ) : 43-46, Maret 2008 ISSN : 0853 – 7291. No akreditasi SK Dirjen Dikti tanggal 8 April 1988, No : 111/DIKTI/KEP /1998, No. 395/DIKTI /KEP/2000 , No : No 55/DIKTI/KEP/2005

5

Konsumsi Harian Copepoda terhadap Pakan

Chlorella sp. pada Volume Media Kultivasi yang Berbeda (Penulis Pendamping)

Ilmu Kelautan

13 ( 3 ) : 121-126, September 2008 ISSN : 0853 – 7291. No akreditasi SK Dirjen Dikti 111/DIKTI/KEP /1998, dan tanggal 27 Nopember 2000, No. 395/DIKTI /KEP/2000 ,

31

tanggal 12 Nopember 2002 No : 52/DIKTI/KEP/2002 dan tanggal 17 Nopember 2005 No 55/DIKTI/KEP/2005

6

Produksi Inulinase Fusan 3 Hasil Fusi Protoplas Interspesifik Kluveromyces marxianus dan Torulospora pretoriensis autothonus (Penulis Pendamping)

Majalah ilmiah Jurnal Sains dan

Matematika

, Vol. 16, No. 2, April 2008, hal. 88-95, ISSN:0854-0675.

7

Pertumbuhan Juvenil Ikan Kerapu Macan (Epinephelus fuscoguttatus ) yang

dipelihara dengan Padat Penebaran Berbeda (Penulis Pendamping)

Ilmu Kelautan

13 ( 3 ) : 135-140, September 2008 ISSN : 0853 – 7291. No akreditasi SK Dirjen Dikti tanggal 8 April 1988, No : 111/DIKTI/KEP /1998, dan tanggal 27 Nopember 2000, No. 395/DIKTI /KEP/2000 , tanggal 12 Nopember 2002 No : 52/DIKTI/KEP/2002 dan tanggal 17 Nopember 2005 No 55/DIKTI/KEP/2005

8

Application of Aquaculture Natural Food Produce by Protoplast Fusion process of

Dunaliella salina and Phaffia rhodozyma

Ilmu Kelautan

15(4) : 236 – 242 Juni 2010 ISSN 0853 – 7291.

9

Analisis Kestabilan Model Dinamik Nitrogen dan Hubungannya dengan Pertumbuhan logistik Alga

Jurnal Matematika

Vol 12 No.3. Desember 2009, ISSN : 1440-8518

10

Penentuan Konduktivitas Listrik dan Frekuensi Karakteristik Sel Ragi dengan memanfaatkan Proses Dielektroforesis

Jurnal Biosfer

Vol 27 (1) Januari 2010

F. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) Dalam 5 Tahun Terakhir

No Nama pertemuan Ilmiah/

Seminar Judul Artikel ilmiah

Waktu dan Tempat

1

International Conference : Geomatic, Fisheries and Marine Science for a Better Future and Prosperity : Diponegoro University

Polder Tawang Semarang : Study Case of Biotechnological Application and Waste Water treatment as part of Integrated Coastal Management (Penulis Utama)

2008, Semarang

2

National Indonesia Congress 10th Society for Microbiology and

International Symposia : The Recent Advances of Microbioloy in Health, Bioindustry, Agriculture

Transformation of Autotrophic into Heterotrophic Microalgae by Cell

Biotechnology to Increase Lipid Production for Biodiesel Source from Blooming Microalgae (Penulis Utama)

32

and Environment

3

IndoMS International Conference on Mathematics and Its Application (IICMA)

Mathematical Modelling and Analysis of Ammonia, Nitrite, and Nitrate

Concentration : Case Study in The Polder Tawang Semarang, Indonesia (Penulis pendamping)

2009, Yogyakarta

4

The 1st Asea Uninet’s Proceeding: The

International Conference on Management of

Innovation & Technology, Semarang, Indonesia : Undip Research of Exelence

Pemanfaatan Blooming Mikroalga Polder Tawang untuk Bahan Biodiesel dan Pengembangan Produksinya melalui Bioteknologi.

2010, Semarang

5

National Conference and ISFA (Indonesian

SEARCA Scholar Fellows Association) Congress 2010: Agricultural Education for Better Farming and Better Living, ISBN : 978-979-097-081-6

Cyanobacteria Isolate and Dunaliella sp. : Detectio n of DXS Gene Supporting by Microbiological, Ecophysiological and Molecular Characterization to Improve Carotenoid Production

2010, Semarang

6 Seminar Nasional Kimia

Penentuan Konduktivitas Listrik dan Frekuensi Karakteristik Sel Ragi dengan memanfaatkan Proses Dielektroforesis

2010, Yogyakarta

7

International Seminar on New Paradigm and innovation on Natural Sciences and its

Application (ISNPINSA)

Design of electrophoresis instrument for optimation of DNA visualization under conside with dielectrophoresis phenomenas

2011, Semarang

8

Trens in Nanomaterials from Bio-macromolecules to Inorganics, Cooperation Between FMIPA ITB and Zernike Institutes for Advances Materials-RuG, Gedung Fisika ITB

Design of Electrophoresis Devices for

DNA Visualization with Software Application

2011, Bandung

9

“Training Course on Impact Assessment and Poverty Alleviation: Focus on Technology and Capacity Development”

Utilization of aquaculture waste constitutes of scallop shells, crab shells,

shrimp and fish waste as feed enrichment to increase production and quality of eggs, degrees of health of duck and income of

15-17 May 2012, SEAMEO SEARCA Philipina

33

with topic : How Technology Development and Capacity Building Complement Each Other

duck livestock on Tegal

10

12th Conference of Science Council of Asia (SCA) and international symposium, mobilizing science toward green economy. LIPI. Bogor Indonesia

Polder Tawang Semarang, Study Case of Climate Change Effect : Potency of Blooming Microalgae as a Source of Biodiesel and Waste Water Management

10-12 July 2012 , Bogor

11

Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Saons Terpadu bervisi SETS (Science, Environment, Technology and Society) “Visi SETS dalam meningkatkan Kualitas Manusia Indonesia”

Optimasi visualisasi DNA berdasarkan fenomena dielektroforesis : studi awal perancangan elektroforesis (optimation of DNA visualization under consideration with dielectrophoresis phenomenas : initial study for electrophoresis design)

20 ktober 2012

G. Karya Buku dalam 5 Tahun Terakhir

No Judul Buku Tahun Jml halaman Penerbit

1 Buku Ajar Genetika (Anggota Tim Penulis) 2007 64 Biologi FMIPA 2 Buku Ajar Biologi Molekuler (Anggota Tim

Penulis)

2007 62 Biologi FMIPA

3 Petunjuk Praktikum Biologi Molekuler (Penulis Utama)

2008 65 Biologi FMIPA

4

The Excelence Research Diponegoro University 2010 hal : 91 – 94 . Produksi dan Pengembangan Pakan unggul Kaya Karotenoid Hasil Fusi protoplas

2010 100 UNDIP

5 The Excelence Research Diponegoro University 2010 hal : 91 – 94. Produksi Biodiesel mikroalga

2010 100 UNDIP

H. Pengalaman Perolehan HKI Dalam 5 – 10 Tahun Terakhir : -

No.

Judul/Tema Tahun Jenis NomorP/I D 1 Draft Final Paten Invensi “ Formula Pengkaya

Pakan Itik menggunakan Limbah Kerang

Simping” 2012

Paten Sederhana Dalam proses 2 18SrDNApartialSeqDunaliella on

GenBank/National Center for Biotechnology Information (NCBI), www.ncbi.nlm.nih.gov

2013 Paten Internasional

GenBank accession number KC875350

34

I. Pengalaman Merumuskan Kebijakan Publik/Rekayasa Sosial Lainnya Dalam 5 Tahun Terakhir

No.

Judul/Tema/Jenis Rekayasa Sosial Lainnya yang

Telah Diterapkan Tahun

Tempat Penerapan

Respons Masyaraka

t 1 Narasumber dan Pendamping Olimpiade Teori

dan Riset SMA Bidang Biologi

2008-sekarang

Jurusan Biologi FMIPA UNDIP

Baik

2 Narasumber dan Pendamping Olimpiade SMK Bidang Biologi 2010-sekarang Jurusan Biologi FMIPA UNDIP Baik

3 Narasumber dan Pendamping Sekolah Luar

Biasa Bidang Biologi 2010

Jurusan Biologi FMIPA UNDIP

Baik

4 Narasumber dan Pendamping Olimpiade Mahasiswa Bidang Biologi

2008-sekarang

Jurusan Biologi FMIPA UNDIP

Baik

5 Narasumber dan Pendamping MGMP SMA Bidang Biologi 2008-sekarang Jurusan Biologi FMIPA UNDIP Baik

6 Narasumber dan Pendamping MGMP SMA Bidang Biologi 2008-sekarang Jurusan Biologi FMIPA UNDIP Baik

7 Narasumber dan Pendamping Sekolah CI/BI

Kelas Akselerasi se Jawa Tengah 2007

Jurusan Biologi FMIPA UNDIP

Baik

8 Tim Pembuat Kurikulum Jurusan Biologi Undip 2012 Baik 9

Tim Penjaminan Mutu Jurusan Biologi Undip 2008-2012

Baik

10

Tim Pembuat Soal UM UNDIP 2008-2012

Baik

11 Tim Penerima Mahasiswa Baru Jurusan Biologi Undip

2008-2012

Baik

12 Tim Pembina Program Kreativitas Mahasiswa 2012 Baik 13 Ketua laboratorium Genetika Jurusan Biologi

FMIPA Undip 2007-sekarang Jurusan Biologi FMIPA UNDIP Baik 14

Sekeretaris Jurusan Biologi FMIPA UNDIP

2008-2012 FMIPA UNDIP

Baik

15

Reviewer Majalah Penelitian Bioma UNDIP 2010 Biologi FMIPA UNDIP

Baik

16

Reviewer Dikti

2010-sekarang DP2M Dikti

Baik

17

Reviewer LPPM UNDIP

2010-sekarang UNDIP

Baik

18

Reviewer Akademi Komunitas 2012-sekarang

Ditkenlem Dikti

Baik

19 Reviewer African Journal of Microbiology on

line 2012

Baik

20 Reviewer International Journal of Medicinal Plant Research (IJMPR)

http://www.internationalscholarsjournals.org

2012

35

J. Penghargaan yang Pernah Diraih dalam 10 tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi atau institusi lainnya)

No Jenis Penghargaan Institusi Pemberi

Penghargaan Tahun

1

Juara I

Mahasiswa Berprestasi Tingkat Fakultas MIPA di Lingkungan Universitas Diponegoro

Universitas

Diponegoro 1990

2

Juara Harapan 1

Dosen Berprestasi Tingkat Universitas di Lingkungan Universitas Diponegoro

Universitas

Diponegoro 2008

3

Juara I

Dosen Berprestasi Tingkat Fakultas MIPA di Lingkungan Universitas Diponegoro

Universitas

Diponegoro 2008

4 Satya Lencana Karya Satya 10 tahun

Presiden RI Dr. Susilo Bambang

Yudhoyono

2010

5 Inspiring Women Undip 2011

Kemuslimahan FMIPA Annisa FSMM, Formasi dan Al Bahrain FPIK

Universitas Diponegoro

2011

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidak-sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi.

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan Proposal Pneleitian Hibah Kompetensi 2014.

Semarang, 21 April 2013

Dr. Hermin Pancasakti K., SSi., MSi. NIP. 197002081994032001

LAMPIRAN 2

SUSUNAN ORGANISASI TIM PENELITI DAN

PEMBAGIAN TUGAS

39

31 Aquades 300 L 1000/L 300000

32 Analisa SEM 15 500000 7500000

33 Analisa FTIR 15 400000 6000000

34 Analisa sudut kontak 15 400000 6000000

Jumlah biaya 109650000

C.

Perjalanan

No Tujuan Kuantitas Harga satuan Biaya (Rp)

1 Jakarta/Surabaya 2 1500000 3000000

2 Malang (untuk analisa) 2 1000000 2000000

3 Lokal 8 50000 400000

Jumlah biaya 5400000

D.

Lain-lain: Pelaporan, Publikasi, Seminar, dll.

No Kegiatan Kuantitas Harga satuan Biaya (Rp)

1 Pengolahan data 1 2500000 2500000

2 Seminar Nasional 2 1000000 2000000

3 Publikasi internasional 1 5000000 5000000

4 diskusi rutin (bulanan) 10 200000 2000000

5 Pelaporan 10 100000 1000000

Jumlah biaya 12500000

TOTAL BIAYA KESELURUHAN TAHUN 1 = Rp 149.550.000,00

Tahun 2

A.

Honor

No Pelaksana Kegiatan Jam/mg Honor/ jam Biaya (Rp)

1 Ketua Peneliti 15 22500 10800000

2 Anggota peneliti 10 20000 6400000

3 Reseach asistent 10 10000 3200000

3 Technisian (1 person) 5 10000 1600000

Jumlah biaya 22000000

B.

Bahan, Peralatan Penunjang dan Analisis

No Bahan Kuantitas Harga satuan Biaya (Rp)

1 Lampu UV 2 4500000/buah 9000000

2 Polyethersulfone 500 g 8200000/kg 4100000

3 Selulosa acetat 500 g 4500000/500 g 4500000

4 Polyvinilidine fluoride 100 g 4000000/100 g 4000000

5 Bovine serum albumin 50 g 4900000/ 25 g 9800000

40

7 Natrium dihidrogen fosfat 500 g 1600000/ 500 g 1600000

8 Dinatrium hidrogen fosfat 500 g 1500000/ 500 g 1500000

9 Aceton 2,5 L 2000000/2,5 L 2000000

10 Natrium hiroksida 500 g 850000/500 g 850000

11 Plat stenles steel untuk UV Box 1 4000000/lb 4000000

12 Polyetehylene glycole 400 500 mL 3000000/ 250 mL 6000000

13 Polyetehylene glycole methacrylate 400 250 mL 4400000/250 mL 4400000 14 Polyetehylene glycole methacrylate 300 250 mL 4400000/250 mL 4400000

15 Normal methyl pyrrolidone 5 L 2500000/2,5 L 5000000

16 Benzophenon 10 g 3700000/ 10 g 3700000

17 Polyetehylen glycole 70000 100 g 2000000 /100 g 2000000

18 Polyetehylen glycole 100000 100 g 2000000 /100 g 2000000

19 Polyetehylen glycole 200000 100 g 2000000 /100 g 2200000

20 NaCl 1 kg 1550000/ 1kg 1550000

21 Filter syringe 50 25000/ buah 1250000

22 Hidrogen peroksida 0,5 L 550000/ 500 mL 550000

23 Gas nitrogen 2 set 2250000/ set 4500000

24 Kertas saring 4 pak 400000/pak 1600000

25 Pipet tip 1 pak 950000/pak 950000

26 Aquades 300 L 1000/L 300000

27 KCl 0,5 kg 900000/kg 450000

28 Analisa SEM 25 500000 12500000

29 Analisa FTIR 25 400000 10000000

30 Analisa sudut kontak 20 300000 6000000

Jumlah biaya 111900000

C.

Perjalanan

No Tujuan Kuantitas Harga satuan Biaya (Rp)

1 Jakarta/Surabaya 3 1500000 4500000

2 Bandung (untuk analisa) 2 1000000 2000000

3 Lokal 10 50000 500000

Jumlah biaya 7000000

D.

Lain-lain: Pelaporan, Publikasi, Seminar, dll.

No Kegiatan Volume Harga satuan Biaya (Rp)

1 Pengolahan data 1 2500000 2500000

2 Seminar nasional 2 1000000 2000000

3 Publikasi internasional 1 2000000 2000000

4 Pelaporan 10 100000 1000000

5 Seminar 2 1500000 1500000

Jumlah biaya 9000000

41

Tahun 3

A.

Honor

No Pelaksana Kegiatan Jam/mg Honor/ jam Biaya (Rp)

1 Ketua Peneliti 15 22500 10800000

2 Anggota peneliti 10 20000 6400000

3 Reseach asistent 10 10000 3200000

3 Technisian (1 person) 5 10000 1600000

Jumlah biaya 22000000

B.

Bahan, Peralatan Penunjang dan Analisis

No Bahan Volume Harga satuan Biaya (Rp)

1 Pompa SS 304 1 4900000/buah 4900000

2 Pompa tekanan rendah 2 750000/buah 1500000

3 Surfaktant DDS 10 g 1500000/10g 1500000

4 Katub stainless steel 10 bh 400000 /bh 4000000

5 Pressure gauge 6bh 400000/ bh 2400000

6 Klem 10 100000/bh 1000000

7 NaCl 1 kg 1550000/ 1kg 1550000

8 NaOH 1 kg 850000/ 500 g 1700000

9 HCl 5 L 850000/ 1L 4250000

10 Filter syringe 50 25000/ buah 1250000

11 Hidrogen peroksida 0,5 L 550000/ 500 mL 550000

12 Gas nitrogen dan asesoris 3 tbg 2500000/ tbg 7500000

13 Kertas saring 4 pak 200000/pak 1200000

14 Pipet tip 2 pak 950000/pak 1900000

15 Aquades 500 L 1000/L 500000

16 Asam sitrat 1 kg 2000000/kg 2000000

17 Polyethylene glycol 250 mL 2500000/250 mL 2500000

18 KCl 0,5 kg 900000/kg 450000

19 Modul membran UF 4 inchi 2 4000000/buah 8000000

20 Pemipaan 1 paket 2000000/paket 2000000

21 Cartrige 5 900000/buah 4500000

22 Shock, elbow, kotak elektrik dan asesoris lainnya 1 paket 3500000/paket 3500000

23 Besi hollow 5 750000/buah 3500000

24 Steak las SS 1 pak 1100000/pak 1100000

25 Analisa SEM 8 750000 6000000

26 Analisa FTIR 8 300000 2400000

27 Analisa sudut kontak 8 250000 2000000

28 Biaya Pabrikasi 1 paket 17000000 17000000

29 Pendaftaran paten 1 paket 15000000 15000000

42

C.

Perjalanan

No Tujuan Volume Harga satuan Biaya (Rp)

1 Jakarta/Surabaya 3 1500000 4500000

2 Bandung (untuk analisa) 2 1000000 2000000

3 Lokal 10 50000 500000

Jumlah biaya 7000000

D.

Lain-lain: Pelaporan, Publikasi, Seminar, dll.

No Kegiatan Volume Harga satuan Biaya (Rp)

1 Pengolahan data 1 4000000 4000000

2 Seminar nasional 1 1000000 1000000

3 Publikasi internasional 1 5000000 5000000

4 Pelaporan 10 100000 1000000

5 Seminar 2 1500000 1500000

Jumlah biaya 12500000

LAMPIRAN 4

43

K E M E N T E R I A N P E N D I D I K A N D A N K E B U D A Y A A N

U N I V E R S I T A S D I P O N E G O R O

LEMBAGA PENELITIAN DAN PENGABDIAN KEPADA MASYARAKAT

Jl. Prof. Soedarto, SH. Gedung Widya Puraya Lantai I, Tembalang Semarang 50275

Telp./ Fax. (024) 7460032, 7460039; Email: lppm@undip.ac.id; Website: www.lppm.undip.ac.id

SURAT PERNYATAAN KETUA PENELITI/PELAKSANA

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama

: Heru Susanto

NIDN

: 0029057502

Pangkat / Golongan : Penata/III c

Jabatan Fungsional : Lektor

Dengan ini menyatakan bahwa proposal penelitian saya dengan judul:

“Rekayasa Sifat Kimia dan Struktur Pori Membran Ultrafiltrasi untuk Pemanenan Mikroalga

da

n Penyediaan Air Bersih Secara Simultan”

yang diusulkan dalam skema Penelitian Hibah

Kompetensi untuk tahun anggaran 2014 bersifat original dan belum pernah dibiayai oleh

lembaga / sumber dana lain.

Bilamana di kemudian hari ditemukan ketidaksesuaian dengan pernyataan ini, maka saya

bersedia dituntut dan diproses sesuai dengan ketentuan yang berlaku dan mengembalikan

seluruh biaya penelitian yang sudah diterima ke kas negara.

Demikian pernyataan ini dibuat dengan sesungguhnya dan dengan sebenar-benarnya.