Metode Baru Penggunaan Elektrolisis Air Untuk Produksi Biofuel Yang Lebih Efisien

Menurut penelitian yang dilakukan oleh Hao Feng dari Universitas Illionis, menyatakan bahwa penggunaan elektrolisis air ternyata lebih efektif dan ramah linkungan pada langkah awal pembuatan biofuel campuran aseton-butanol-etanol dari limbah industri alcohol dibandingkan dengan penggunaan bahan kimia yang bersifat keras (seperti asam kuat dan basa kuat) yang biasa dilakukan saat ini.

Pada saat etanol diproduksi, dihasilkan DDGS (distiller’s dried grain with solubles bila dibahasa Indonesiakan kira-kira menjadi partikel kering terdistilasi dengan zat terlarut), DDGS ini merupakan limbah industri alcohol dan umumnya dipakai sebagai bahan pakan ternak, para peneliti tertarik untuk meneliti DDGS ini disebabkan DDGS masih mengandung gula yang dapat difermentasi untuk menghasilkan biofuel campuran aseton-butanol-etanol. Banyak usaha yang dicari untuk mendapatkan gula ini dan salah satu hasil penelitian dibawah ini telah memecahkan permasalahan tesebut.

“Untuk meproduksi biofuel maka Anda memerlukan material utama yaitu “gula sederhana” seperti misalnya glukosa”, kata Hao Feng. “Glukosa yang ada di dalam DDGS berikatan satu sama lain membentuk polimer dengan struktur yang sangat kuat. Polimer ini membentuk struktur kristalin dimana memiliki sifat tidak mudah di putus”, kata Feng.

“Untuk mendapatkan glukosanya, maka kita harus enghancurkan strukturnya dan umumnya industri saat ini menggunakan asam kuat seperti asam sulfat atau basa kuat untuk meregangkan ikatan antar glukosa dalam DDGS. Seali strukturnya terpecah maka untuk selanjutkan kita menggunakan enzim untuk memutuskan ikatan glukosa sehingga kita mendapatkan glukosa untuk proses fermentasi”

Pemutusan ikatan glukosa yang ada pada DDGS dengan menggunakan bahan kimia tersebut diatas memiliki efek samping yang tidak diinginkan. “Bila Anda meutuskan ikatan polimer glukosa dengan bahan kimia maka dapat dihasilkan senyawa yang sangat tidak toleran terhadapa mikroorganisme yang dipakai untuk proses fermentasi. Senyawa inilah yang kita sebut sebagai inhibitor-inhibitor ini bisa membunuh mikroorganisme yang digunakan untuk membantu proses fermentasi”, kata Feng.

Feng sebenarnya adalah seorang food scientist di Universitas Illinois. Dia biasanya menggunakan elektrolisis air di laboratoriumnya untuk membunuh bakteri dan mikroorganisme lain seperti E. coli yang terdapat pada buah dan sayuran segar. “Kami emiliki sebuah mesin dengan dua elektroda. Air bersifat netral, akan tetapi kami menggunakan arus listrik untuk memecah molekul air menjadi dua bagian dengan sifat yang berbeda- satu bersifat asam dan yang lain basa”, kata Feng sekali lagi.

Menyadari bahwa proses ini memiliki kemiripan sifat seperti dalam penggunaan asam sulfat dan soda kostik yang dipakai saat langkah awal pengolahan DDGS maka Feng segera melakukan penelitian untuk membandingkan penggunaan elektrolisis air dengan penggunaan bahan kimia diatas pada proses pembuatan biofuel.

“Dengan menggunka metode asam sulfat, aka tidak ada biofuel yang dihasilkan sama sekali,” kata Feng. “Senyawa berbahaya telah membunuh mikroorganisme penghasil biofuel campuran aseton-butanol-etanol. Dengan menngunakan metode NaOH, setelah 60 jam fermentasi, biofuel aseton-butanol-etanol yang dihasilkan relative sangat rendah.”  Feng menjelaskan bahwa hal ini menunjukkan adanya senyawa yang bersifat toksik. “mikroorganisme harus menghabiskan banyak waktu untuk beradaptasi dengan lingkungan yang baru.”

“Akan tetapi dengan penggunaan elektrolisis air kira-kira 20 jam maka proses fermentasi segera berlangsung untuk menghasilkan biofuel campuran aseton-butanol-etanol. Metode inilah yang menjadi contoh bahwa metode elektrolisis air menghasilkan inhibitor yang lebih sedikit dibandingkan dengan metode tradisional.”

Feng menyatakan bahwa teknik baru ini juga menghilangkan satu step produksi biofuel. “Dengan metode asam maka tentunya kita harus melakukan satu step untuk menghilangkan inhibitornya. Dengan metode elektrolisis air maka step ini tidak perlu dilakukan, dengan demikian teknik baru ini menjadi jauh lebih ekonomis. Manfaat lain dari teknik baru ini adalah bahwa metode tradisional menghasilkan limbah padat yang perlu untuk ditangani, dengan teknik baru ini gula yang dihasilkan dapat diaksialkan sehingga hasil biofuel yang dihasilkan juga dapat ditingkatkan.

Saat ini teknik baru ini berhasil dalam skala kecil dilaboratorium. “Langkah selanjutnya adalah melihat kepraktisan nilai ekonomi proses ini,” kata Feng. “Secara teknis hal tersebut mungkin akan tetapi kami nantinya perlu untuk membandingkan dengan metode tradisional dan kami masih mencari sumber dana untuk melakukan percobaan dala skala industri.”

sumber: www.chem-is-try.org

  1. No trackbacks yet.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: