Teknologi Rekayasa Bioproses Energi Terbarukan

Teknologi Rekayasa Bioproses Energi Terbarukan - Pertumbuhan penduduk diharapkan menggunakan energi sesuai dengan sumber daya alam. Tekanan lingkungan membutuhkan kemajuan teknologi yang berkelanjutan untuk memenuhi permintaan energi masa depan tanpa mempengaruhi sumber daya yang tersedia. 

Pembangunan berkelanjutan, seperti sistem energi terbarukan, menyeimbangkan pasokan dan permintaan energi sekaligus meningkatkan ketahanan pangan, ekonomi, energi, dan lingkungan. Pada tahun 2012, 19% dari konsumsi energi final dunia dihasilkan oleh sumber energi terbarukan, di mana 10,2% di antaranya berasal dari berbagai jenis biomassa. 

Biomassa lignoselulosa yang berasal dari kegiatan pertanian, perkotaan dan kehutanan, serta biomaterial organik itu sendiri, adalah sumber daya terbarukan yang dapat digunakan untuk menghasilkan bentuk energi yang andal seperti biofuel. 

Daya tarik penggunaan biomassa lignoselulosa sebagai bahan baku untuk produksi biofuel terletak pada kelimpahannya, biaya yang relatif rendah, produksi lingkungan yang minimal dan potensi distribusi global. Meskipun lignoselulosa mengandung sekitar 40%-50% selulosa, 20%-40% hemiselulosa dan 20%-30% lignin. 

Masalah utamanya adalah keberadaan lignin, yang secara efektif menghancurkan struktur persisten selulosa dan secara efektif mengubahnya menjadi bahan bakar minyak (Chinn dan Mbaneme, 2015). Produksi bahan bakar termasuk glukosa dari tanaman bertepung seperti jagung; Sukrosa berasal dari tebu dan bit gula. 

Minyak sawit dan minyak sayur; biomassa lignoselulosa, termasuk tumbuhan seperti miskantus dan willow, dan biomassa kayu. Penggunaannya tergantung pada ketersediaan, biaya, dan keberlanjutannya. Biomassa lignoselulosa sendiri ada dalam bentuk tanaman bioenergi baru, limbah hutan dan pertanian. Ini memasok sekitar 500 juta ton biomassa kering, sehingga menggantikan sekitar 15% dari transportasi minyak saat ini. 

Selain biomassa, alga juga dapat menangkap CO2 fotosintesis dan menghasilkan lipid yang dapat ditransesterifikasi bila dikombinasikan dengan biodiesel. Alga seperti Arabidopsis dan sedge memiliki keunggulan tidak bersaing dengan tanaman pangan atau bersaing mendapatkan air tawar. 

Namun, budidaya alga skala besar menimbulkan tantangan ekonomi dan bioproses yang signifikan, termasuk pemanenan alga yang hemat biaya dan pemulihan lipid intraseluler. Baru-baru ini, ada juga minat dalam konversi bahan baku gas (misalnya karbon monoksida dan hidrogen) (Blanch, 2012).

Dari berbagai bahan baku yang biasa digunakan untuk perbaikan tanah, penyerapan gas rumah kaca, dan penghilangan polutan dalam air limbah. 

Kemudian periksa produksi biofuel (hidrogen, biogas, etanol, butanol, asam lemak) yang dipromosikan oleh biochar dan biokimia, termasuk pupuk hayati dan hidrokarbon yang diturunkan dari biomassa. Sifat fisik dan kimia biochar dapat mengubah kondisi pemrosesan mikroorganisme, sehingga secara langsung mempengaruhi pertumbuhan dan metabolisme mikroorganisme, sehingga meningkatkan sifat produk.

Teknologi Rekayasa Bioproses Energi Terbarukan

, 2020). Pentingnya keragaman substrat dan fleksibilitas dalam produksi online Perkembangan ekonomi bahan kimia terbarukan dan bioteknologi bahan bakar bergantung pada beberapa parameter dan masalah penting, termasuk biaya dan ketersediaan lingkungan, yang merupakan faktor terpenting. penting yang menentukan kelayakan proses.

 Kemampuan untuk menggunakan substrat yang berbeda dengan komposisi yang berbeda tanpa menghambat katabolit merupakan teknologi industri intensif yang penting untuk pengembangan proses ekonomi. Keuntungan besar dari diversifikasi bahan baku dan produksi bahan baku non-teknologi memungkinkan penggunaan bahan baku yang murah dan melimpah seperti batang jagung, biomassa kayu, jerami dan sampah kota. Oleh karena itu, organisme

Enero Sharing Konvensi Kurikulum Energi Terbarukan 

14.2. Pendahuluan Sejalan dengan pertumbuhan penduduk dan pertumbuhan ekonomi, kebutuhan energi global akan terus meningkat. Menipisnya cadangan minyak dunia menyebabkan kebutuhan akan bahan energi terutama bahan bakar fosil, sehingga bahan bakar fosil ini semakin langka dan harganya meningkat secara signifikan. 

Perkembangan industri bahan bakar fosil telah mempengaruhi lingkungan dan pemanasan global. Oleh karena itu, diperlukan energi alternatif untuk menggantikan bahan bakar fosil, salah satunya bioetanol (Daud, Safii, & Syamsu, 2012). Bioetanol merupakan salah satu

Yang dikenal sebagai bahan bakar alternatif yang ekologis dan terbarukan. Bioetanol (C2H5OH) adalah cairan yang dihasilkan dari fermentasi gula karbohidrat oleh mikroorganisme. Bioetanol juga didefinisikan sebagai bahan kimia yang dibuat dari produk makanan yang mengandung sakarida (Hikmah, Fadhillah dan Putra,

2019). Bahan-bahan tersebut mengandung sakarida (gula dan pati) yang terdapat pada makanan seperti tetes tebu, sari tebu, nira nira, ubi jalar, singkong, jagung dan sari kelapa yang digunakan untuk produksi bioetanol (Hikmah, Fadhillah dan Putra, 2019). Proses produksi bioetanol adalah fermentasi, yaitu produksi energi dalam sel dalam kondisi anaerobik (tanpa oksigen). Alkohol akan terbentuk dari gula dalam proses fermentasi dalam kondisi anaerobik dan gula merupakan komponen utama dari proses fermentasi. 

Beberapa contoh produk fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Saat mikroba memfermentasi etil alkohol dan CO 2 , karbohidrat pertama-tama akan dipecah menjadi gula sederhana, yaitu hidrolisis pati menjadi unit glukosa.

, 2020). Fermentasi adalah proses dimana komponen kimia diproduksi oleh pertumbuhan dan metabolisme mikroba. Fermentasi dapat meningkatkan nilai gizi bahan berkualitas rendah dan berfungsi untuk mengawetkan bahan dan menghilangkan antinutrisi atau racun dalam bahan makanan (Yabu dan Isa, 2019).

Politeknik Kemenperin Luncurkan Program Studi Energi Terbarukan

14.2 Mekanisme Proses Sebelum memasuki mekanisme proses, perlu diketahui terlebih dahulu faktor-faktor yang mempengaruhi proses fermentasi, yaitu sebagai berikut: a. pH (Keasaman) Asam seperti asam tartarat, asam malat atau asam sitrat dapat ditambahkan untuk mendapatkan tingkat pH optimum. Biasanya, pH menurun selama fermentasi. b. Suhu Suhu optimal

Antara 25-30oC dan suhu maksimum antara 35-47oC. c. Jenis Mikroba Dalam memilih mikroba untuk fermentasi, mikroba yang baik adalah mikroba yang dapat tumbuh dengan cepat dan menghasilkan enzim yang dibutuhkan untuk proses fermentasi. d. Oksigen Oksigen diperlukan untuk mikroorganisme aerobik. Dengan demikian, kecukupan oksigen akan mempengaruhi jumlah etanol yang terbentuk. Dan. Nutrisi

NAD+ diregenerasi oleh alkohol (etanol) dehidrogenase, yang membutuhkan seng sebagai kofaktor esensial untuk aktivitasnya. Seperti disebutkan, jika seng terbatas dalam media fermentasi, laju dan tingkat produksi alkohol dapat terganggu karena persyaratan kofaktor penting ini (Walker dan Stewart, 2016).

14.3. Biomassa dan Sumber Daya Biomassa Pertanian Biomassa pertanian adalah kategori biomassa yang relatif luas yang mencakup bagian tanaman pangan (minyak dan karbohidrat sederhana) (seperti jagung, tebu, bit) dan tanaman non-pangan (karbohidrat kompleks) (seperti daun) . . Batang dan tongkol jagung, hiasan taman, sekam padi, jerami, padang rumput dan kotoran hewan (Chandra, Takeuchi & Hasegawa, 2012). Biomassa yang berbeda dapat digunakan untuk produksi

Politeknik Kemenperin Buka Program Studi Energi Terbarukan • Petrominer

. Produksi biomassa global utama adalah sekitar 220 miliar ton kering, setara dengan 4 EJ (exajoule) energi matahari per tahun. Biomassa ini, kebutuhan bioenergi tahunan sebesar 270 EJ (Exajoule) berkelanjutan (Kumari dan Singh, 2018). Biomassa nabati terutama terdiri dari tiga elemen: 42% - 47% karbon (C), 40% - 44% oksigen (O) dan 6% hidrogen (H), semua persentase dalam bahan kering. Gula yang disintesis dalam siklus Calvin merupakan dasar pembentukan komponen organik yang kemudian membentuk jaringan tanaman. Komponen organik ini dapat dibagi menjadi empat kelompok utama: karbohidrat, protein (polipeptida), lipid dan asam nukleat. Pertanian menyediakan biomassa untuk bioenergi dari tiga sumber utama: tanaman energi, produk sampingan pertanian lainnya, dan limbah pertanian yang dapat dialihkan ke produksi.

, 2019). Jenis tanaman energi yang ditanam pada lahan yang tersedia sangat menentukan potensi akhir (dalam hal kandungan energi/bahan kering). Tanaman kayu dan rumput diharapkan memainkan peran kunci dalam potensi berkelanjutan bioenergi di masa depan. Tanaman herba memiliki potensi paling besar, disusul tanaman berkayu, karena tanaman ini menghasilkan hasil yang tinggi.

Residu tanaman pertanian, biomassa tanaman selulosa, limbah pengolahan makanan, residu hutan, limbah industri, residu kayu perkotaan, residu kebun. Gula/Tepung Tanaman pertanian (misalnya gandum, beras, jagung, tebu, dll.), sisa pengolahan makanan yang mengandung sisa gula dan pati. Limbah padat Limbah padat rumah tangga, kayu untuk konstruksi dan pembongkaran furnitur, kertas yang tidak didaur ulang dan bahan daur ulang. Bio-oil Tanaman dan pohon yang menghasilkan minyak pertanian dan kehutanan, limbah minyak/lemak/tallow, minyak alga, dll. Limbah lainnya Kotoran hewan, pengolahan limbah, biogas dan gas TPA. (Kumari dan Singh, 2018).

14.3. Komposisi biomassa lignoselulosa Biomassa lignoselulosa terdiri dari tiga jenis utama polimer: selulosa, hemiselulosa dan lignin. Setelah hidrolisis, komponen karbohidrat (selulosa dan hemiselulosa) dapat difermentasi, menjadikan biomassa lignoselulosa sebagai bahan baku yang cocok untuk produksi bioenergi. Secara umum, kandungan selulosa, hemiselulosa dan lignin dari lignoselulosa dilaporkan masing-masing 30-55% berat selulosa, 15-40% berat hemiselulosa dan 10-35% berat lignin. Secara umum, dinding sel biomassa lignoselulosa terdiri dari kristal nanofibril selulosa yang dikelilingi oleh matriks lignin amorf dan hemiselulosa yang saling berikatan silang, memperkuat struktur lignoselulosa (soltan).

Ebook Pertanian Bioindustri

, 2020). Rantai selulosa disatukan oleh ikatan hidrogen dan gaya van der Waals, menghasilkan mikrofibril dengan kekuatan tarik tinggi. Molekul selulosa memiliki orientasi yang berbeda di seluruh struktur, menghasilkan derajat kristalinitas yang berbeda. Oleh karena itu, selulosa terdiri dari dua wilayah: wilayah amorf (kristalinitas rendah) dan wilayah kristalin (kristalinitas tinggi). Tidak seperti selulosa, hemiselulosa adalah polisakarida yang lebih amorf, acak, dan heterogen yang bercabang dari berbagai pentosa (xilosa dan arabinosa), heksosa.

Residu singkong diperlakukan pada 55 ° C selama 12 jam, menghasilkan hasil metana 96% lebih tinggi dibandingkan dengan residu yang tidak diobati. c) Untuk meningkatkan produksi biogas dari biomassa lignoselulosa, enzim dengan aktivitas hidrolitik digunakan sebelum atau selama dekomposisi anaerobik biomassa. Enzim yang paling umum digunakan adalah selulase dan hemiselulase. Sebuah studi menggunakan ekstrak kompos jamur dengan aktivitas lakase dan karboksimetil selulosa untuk pretreatment lumpur pulp dan kertas meningkatkan hasil metana sebesar 34,2% (Zheng

Dapat digunakan untuk mengurangi kristalinitas selulosa. Ukuran material biasanya antara 10 dan 30 mm setelah diproses dan antara 0,2 dan 2 mm setelah dihancurkan. Pirolisis juga digunakan untuk pretreatment bahan lignoselulosa. Selulosa dengan cepat terurai menjadi produk gas dan karbon sisa ketika biomassa diproses pada suhu yang lebih tinggi

Energi tak terbarukan, apa itu energi terbarukan, rekayasa teknologi, energi baru terbarukan, energi terbarukan, sumber energi terbarukan, teknologi bioproses, teknologi bioproses ui, teknologi terbarukan, teknologi energi terbarukan, mata kuliah teknologi bioproses, prospek kerja teknologi bioproses