Disampaikan untuk kuliah Bioindustri oleh Nur Hidayat POLIMER DARI BIOMASSA Dr. Jeff Hardy Green Chemistry Education Associate
Isi Kuliah Mengapa? Komposisi Tanaman Ekstraksi Pembuatan kemikalia Transformasi termal Transformasi kemikal Transformasi mikrobial Polimer dari tanaman Pertimbangan lingkungan Kesimpulan
Penyulingan petroleum Bhn bakar Pelarut Plastik Serat Penambangan Petroleum Kemikalia Minyak
Penyulingan Bio Bhn bakar Pelarut Plastik Biji2an Serat Kemikalia Minyak
Komposisi tanaman - Interpretasi Ahli Kimia
minyak Protein Pati Karet alami Selulosa/ Hemiselulosa kapas Metabolit lain Asam Lemak/ trigliserida Lignin
Ekstrak Sederhana pada Bahan Biomassa Ekstraksi Pemurnian Pengepresan minyak sawit Penggunaan
Destilasi Uap Murah Peralatan sederhana Pemisahan sederhana http://www.fatboyfresh.com/essentialoils/extraction.htm
Ekstraksi Solven Kisaran solven Suhu rendah Isolasi penyegar dan minyak sangat volatil Memungkinkan penapihan solven Lebih mahal daripada destilasi uap
Fermentasi Alkohols (ethyl-, butyl, isopropyl-) Polyols (glyceral, ethylene glycol) Ketones (acetone) Acids (acetic, lactic, butyric) Yeast Heksosa Dehidrogenasi Hidrolisis Hidrogenasi Kristalisasi Hydroxymethylfurfural Levulinic acid Polyols Glucose Hidrolisis (kemikal) Pentosa Fermentasi Dehidrasi Hidrogenasi Kristallisasi Yeast Furfural Polyols (Xylitol) Xylose Lignin Hidrogenasi Hidrolisis Oksiidasi Phenol derivatives, hydrocarbons Phenol derivatives, catechols Vanillin
Fermentasi Etanol
Komoditas kemikalia dari ethanol CH 3 CH 2 OH CH 2 =CH 2 CH 3 CHO CH 3 CO 2 H Ethyl benzene Ethyl bromide Ethyl chloride Ethylene chlorohydrin Ethylene diamine Ethylene dibromide Ethylene dichloride Ethylene glycol Ethyleneimine Ethylene oxide Diethyl ketone Diethylene glycol Glycol ethers, esters MEA, DEA, TEA Vinyl acetate Polymers, copolymers Acetic acid Acetic anhydride Aldol products Butyl acetate Butyl alcohol Butyraldehyde Chloral Ethyleneimine Pyridines Acetamide Acetanilide Acetyl chloride Acetic anhydride Dimethyl acetamide Cellulose acetates Esters
Commodity chemicals from ethanol Some organic commodity chemicals from fermentation ethanol in Brazil Product Production capacity (10 9 kg/year) Product Production capacity (10 9 kg/year) Ethylene dichloride 1.011 Acrylonitrile 0.078 LD polyethylene 0.663 Ethyl acetate 0.060 Ethyl benzene 0.497 Ethylene glycol 0.030 Vinyl chloride 0.461 Acetic anhydride 0.026 HD polyethylene 0.397 Monochloroacetic acid 0.024 Acetic acid 0.182 Diethanolamine 0.012 Ethylene oxide 0.163 Triethanolamine 0.012 Diethylene glycol 0.147 Chloromethane 0.007 Monoethylene glycol 0.147 Pentaerithritol 0.007 Triethylene glycol 0.147 Chloral 0.004 Acetaldehyde 0.146 Acetylsalicylic acid 0.003 Polyvinylacetate 0.143 Acetophenone 0.002 Ethylene 0.132 Ethyl ether 0.002 Monoethanolamine 0.122 Ethyl chloride 0.001 Vinyl acetate 0.080
Polimer
Karet Alami Karet alami tersusun atas 1,4-cispolyisoprene, diekstraksi dari tanaman karet (Hevea brasiliensis). Jumlah karet sintesis yg digunakan sekitar 75 % karet digunakan.namun demikian,karet alami lebih elastis. Karet alami lebihmudah dirombah dalam lingkungan, namun demikian vulkanisasi (perlakuan dengan sulfur) menjadikan sulit dibiodegradasi. * * n H 3 C
Polyhydroxyalkanoates (PHA s) Sunlight Crop Sugar solution * C H 3 O H O n O Plastic product PHA Fermentation Biodegradation to CO 2 and H 2 O
Polylactic acid (PLA) for plastics production Corn Starch Unrefined Dextrose Fermentation Lactic Acid Polymer Grades Films Apparel Monomer Production Fiber Film Lactide Thermoforming Bottle Woven Non-woven Polymer Modification PLA Polymer Production Etc.
Pertimbangan Lingkungan?
Bahan Bakar Bio Bahan bakar yang dikaji Biodiesel Bioethanol dari gandum Bioethanol dari gula beet Faktor2 yg dipertimbangkan Pupuk, herbisida, pestisida (N 2 O) Mekanisasi pertanian Pengeringan Fermentasi/transformasi kemikal Distilasi/pemurnian Transportasi Substitusi bhn bkr fosil Hemat energi Produk samping Produk kaya protein (pakan ternak) Produk rendah energi (dibakar sebagai bahan bakar) Concawe Review, 11(1), (2002), 4-7
Kesimpulan Biomassa dapat digunakan sebagai bahan kimia dan sumber energi Teknologi ekstraksi dapat dikembangkan untuk isolasi produk yang diinginkan Transformasi biomassa dapat dilakukan dengan proses termal, kemikal ataupun mikrobial Penggunaan energi terbaharui adalah kunci.?