1. Apakah kelebihan alga (mikroalga&makroalga) sebagai bahan baku pembuatan bahan bakar nabati ?
Answer :
Alga merupakan tumbuhan uniseluler (bersel satu) ataupun multiseluler (bersel banyak) yang memiliki kecepatan tumbuh sangat tinggi yang hidup di perairan laut atau tawar, sehingga digunakan sebagai bahan baku pembuatan bahan bakar nabati, untuk kelebihan mikroalga yaitu Mikroalga dapat dibudidayakan di dalam kolam terbuka atau dengan mesin khusus yang disebut inkubasi bioreaktor, dan Mikrolga memiliki kandungan minyak yang sangat tinggi, yaitu bisa mencapai 40-85%. Dan untuk kelebihan makroalga, menurut life cycle assesment makroalga dapat menghasilkan energi bersih 11000 MJ/t ganggang kering dibandingkan dengan 9500 MJ/t yang relevan dengan gasifikasi mikro-ganggang. Dibandingkan dengan mikroalga, makroalga adalah tanaman multiseluler dan sifatnya mirip tanaman, menjadikan panennya lebih mudah dan terutama terdiri dari karbohidrat yang merupakan kandidat yang baik untuk produksi bahan bakar nabati seperti biogas, bioetanol, dan minyak-bio. Produksi biofuel dari makroalga baik dalam bidang akademis maupun industri sedang dalam masa pertumbuhan untuk solusi teknologi yang efisien secara ekonomi.
2. Apakah perbedaan antara makroalga dan mikroalga ?
Answer :
• Makroalga merupakan alga yang mempunyai bentuk dan ukuran tubuh makroskopik,
• Makroalga adalah organisme multiseluler yang tubuhnya berupa talus yang tidak mempunyai akar, batang, dan daun sejati.
Sedangkan Mikroalga,
• Mikroalga merupakan alga yang mempunyai bentuk dan ukuran tubuh mikroskopik,
• Mikroalga adalah organisme uniseluler,
3. Apa sajakah kelompok mikroalga? Apakah perbedaan dari kelompok-kelompok makroalga tersebut?
Answer :
Salah satu kelompok alga terbesar dengan keanekaragaman jenis yang tinggi. Alga hijau mempunyai kloroplas yang berwarna hijau, mengandung klorofil a dan b serta karotenoid,
2. Alga merah
Alga merah memiliki warna merah sampai ungu. Kromatoforanya berbentuk cakram atau lembaran, mengandung klorofil a dankarotenoid tetapi warna itu tertutup oleh zat warna merah yang mengadakan fluoresensi, yaitu fikoeritrin.
3. Alga coklat
Alga coklat sebagian besar dalam bentuk filamen atau thalloid, umumnya ditemukan dilaut, hanya beberapa jenis ditemukan di air tawar.
Kelompok alga yang paling primitif dan memiliki sifat-sifat bakterial dan alga. Kelompok ini adalah organisme prokariotik tidak memiliki struktur-struktur sel, contohnya nukleus dan chloroplast. Hanya memiliki chlorophila, namun memiliki variasi phycobilin seperti carotenoid. Pigmen-pigmen ini beragam variasi sehingga warnya bisa bermacam-macam.
2. Alga hijau
Alga hijau adalah kelompok alga yang paling maju dan memiliki banyak sifat-sifat tanaman tingkat tinggi, merupakan organisme prokaryotik dan memiliki struktur-struktur sel khusus, memiliki kloroplas, DNA nya berada dalam sebuah nukleus, dan beberapa jenisnya memiliki flagella.
3. Diatom
Kelompok alga yang unik dengan dinding sel yang terbentuk dari silikon dioksida.yang dipenuhi banyak lubang sehingga tampak seperti ayakan (saringan) dan secara komersial dapat digunakan sebagai perlengkapan dalam beberapa peralatan filter.Tidak memiliki flagella kecuali pada beberapa spesies tertentu. hanya memiliki chlorophyl a dan c serta beberapa carotenoid seperti fucoxanthin sehingga berwarna kecoklatan.
4. Alga coklat emas
Alga coklat-emas dikaitkan dengan diatomae, namun mereka memiliki dinding sel silika yang sedikit selama masa hidup mereka. Alga ini memiliki sifat-sifat yang dapat ditemui pada sebagian besar alga. Beberapa anggota kelompok alga ini memiliki flagella dan motil. Semua memiliki kloroplas dan memilki DNA yang terdapat di dalam nukleusnya.Alga ini hanya memiliki chlorophyl a dan c serta beberapa carotenoid seperti fucoxanthin yang memberikan mereka warna kecokelatan.
5. Alga merah
Alga merah merupakan makroalga i. hanya memiliki chlorophyl a di samping memiliki pigmen lainnya seperti phycocyanin (pigmen biru), dan phycoeretrin (pigmen merah), seperti juga halnya berbagai carotenoid.
6. Euglenophyta
Euglenophyta dimasukkan dalam kelompok alga hijau oleh beberapa ahli taksonomi dan dimasukkan ke dalam golongan protozoa oleh sebagian ahli lainnya dikarenakan organisme ini memiliki sifat-sifat tanaman sekaligus hewan. Organisme ini merupakan organisme eukaryotik dengan struktur-struktur tubuh yang dapat dijumpai pada sebagian besar alga, namun mereka juga memiliki kerongkongan sehingga mereka dapat memasukkan partikel ke dalam tubuhnya.
7. Cryptophyta
Cryptophyta adalah kelompok uniseluler yang unik yang tidak memiliki kedekatan dengan kelompok alga lainnya. Kelompok ini merupakan organisme eukaryotik, dan mereka juga memiliki kerongkongan. Semua spesies kelompok ini memiliki flagel, bersifat motil, dan memiliki satu atau dua kloroplast serta memiliki chlorophyl a dan c, phycocyanin dan phycoeretrin serta beberapa carotenoid yang memberikan warna kecokelatan pada tubuh mereka.
8. Phyrrophyta
Dalam kelompok ini terdapat dinoflagellata yang merupakan suatu kelompok organisme uniseluler yang unik yang memiliki dua flagella dan umum dijumpai di air tawar maupun air laut. Kelompok ini merupakan organisme eukaryotik.. Salah satu ciri khas kelompok organisme ini adalah keberadaan dinding sel yang terbuat dari lapisan selulosa.Akan tetapi ada beberapa organisme yang tidak memiliki dinding sel ini. Organisme ini memiliki dua flagella. Banyak organisme dari golongan ini yang memiliki trichocyst, yaitu struktur protein yang dapat dikeluarkan dari permukaan sel untuk melindungi diri dari predator.
4. Apakah penyusun terbesar dalam sel makroalga? Spesies manakah yang cocok untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan bioetanol dan biodiesel ? Apakah faktor yang dijadikan sebagai acuan pemilihan bahan baku tersebut untuk berbagai kebutuhan bahan bakar nabati?
Answer :
Penyusun terbesar dalam sel makroalga yaitu karbohidrat sekitar 60%.
Makroalga memili kandungan karbohidrat yang tinggi dari sedikit lignin dan karenanya cocok untuk digunakan sebagai proses fermentasi sebstratin untuk produksi bioetanol setelah proses hidrolisis. Hasil dari Inn menyimpulkan bahwa E.cattonii dapat menjadi bahan baku potensial untuk produksi bioetanol. Dan kemudian terdapat sebuah penelitian menemukan bahwa enzim Coctail dari jamur laut dapat menurunkan 90% polisakarida L. Digitata sementara Saccharomyces cerevisiae dianggap sebagai organisme yang paling umum untuk produksi bioetanol dari alga, karena kapasitas mereka dalam membawa konsentrasi tinggi etanol, namun penelitian lain menemukan bahwa Pichia angophorae lebih baik daripada S.Cerevisiae untuk produksi etanol dari alga cokelat sebagai S.Cerevisiae.
Untuk produksi biodiesel dari makroalga yaitu (Cladophora fracta) dan mikro-alga (Chlorella protothecoides).
5. Apakah tantangan yang harus dihadapi dalam mengolah makroalga menjadi bahan baku untuk pembuatan biogas?
Beberapa tantangan untuk produksi biogas dari makroalga :
• Kandungan nitrogen dalam beberapa alga tinggi, menghasilkan C:N yang tidak tepat untuk pertumbuhan mikroba dan juga kadar ammonia yang tinggi beracun bagi metanogen,
• Pra perawatan fisik atau kimia diperlukan untuk memecah dinding sel dan membuat materi organik dalam sel lebih mudah diakses,
• Logam alkali yang melekat dalam makroalga dapat menghambat proses pencernaan anaerob.
6. Apakah ada perbedaan antara penangan untuk bahan baku makroalga dengan bahan berpati untuk dijadikan sebagai bioetanol? Gambarkan proses diagramnya!
Answer :
Penanganan pada bahan baku makroalga terdapat pre-treatment terlebih dahulu tujuannya untuk mengeluarkan benda asing. Teknik atau asam pra-pengobatan dapat meningkatkan area reaksi dan membuat gula terkunci di polisakarida struktural sehingga lebih mudah diakses oleh enzim hidrolitik, yang menghasilkan percepatan hidrolisis. Pre-treatment asam adalah salah satu metode untuk mencapai hasil gula yang tinggi dari biomassa lignoselulosa.
7. Salah satu cara untuk menghidrolisis kandungan gula didalam makroalga adalah dengan menggunakan asam. Apakah ada kendala yang dihadapi ketika asam digunakan dalam hidrolisis? Jelaskan!
Answer:
Pra-perlakuan teknis atau asam dapat meningkatkan area reaksi dan membuat gula yang terkunci dalam polisakarida struktural lebih mudah diakses oleh enzim hidrolitik [60], yang menghasilkan akselerasi hidrolisis. Pretreatment asam adalah salah satu metode bersama untuk mencapai hasil gula tinggi dari biomassa lignoselulosa. Alga merah, Palmaria palmata, terutama mengandung karagenan, mengeluarkan glukosa, galaktosa dan gula dengan hidrolisis asam dan kemudian difermentasi menjadi etanol.
Meskipun hidrolisis asam biomassa dilaporkan sebagai metode yang paling hemat biaya hingga saat ini, dekomposisi glukosa terjadi selama hidrolisis.Produk sampingan selama hidrolisis asam termasuk 5-hydroxy-methyl-furfural dan asam levulinic, memiliki dampak mendalam pada efisiensi produksi etanol. Dibandingkan dengan hidrolisis asam karbohidrat, enzymehydrolysis juga menghadapi beberapa tantangan seperti kesulitan dalam memulihkan enzim dari produk dan membutuhkan waktu hidrolisis yang lama. Baru-baru ini, sakarifikasi sering ditingkatkan dengan pengenalan dua langkah proses pengobatan biomassa: kombinasi asam dan pre-treatment enzimatik.
8. Tuliskan kelebihan, kekurangan dari penggunaan bahan baku makroalga sebagai penghasil bahan bakar nabati dengan beragam teknik!
Answer :
1. Biokimia
Proses : Anaerobic digestion, Fermentasi
Kelebihan :
• Tidak ada dewatering
• Karbohidrat tinggi
Kekurangan :
• Natrium tinggi dan nitrogen terhambat
• Effisiensi rendah
2. Kimia
Proses : Transesterifikasi
Kelebihan : Tidak ada dewatering
Kekurangan : Yield rendah
3.Termokimia
Proses : Pirolisis, Hydrotermal liquefaction
Kelebihan :
• Tidak ada bahan kimia kaustik yang dibutuhkan
• Laju cepat
• Tidak ada pengeringan
• Lebih efektif
Kekurangan
• Temperatur, tekanan dan konsumsi energi tinggi
• Kental
9. Berdasarkan jurnal, manakah teknologi yang cocok untuk mengkonversi makroalga menjadi bahan bakar nabati?
Answer :
Teknologi yang cocok untuk mengkonversi makroalga menjadi bahan bakar nabati yaitu teknologi bioetanol dan hidrotermal karena lebih kompetitif dan tidak bergantung pada kadar lipid pada makroalga dan konsumsi energi jadi lebih kecil.
Answer :
Alga merupakan tumbuhan uniseluler (bersel satu) ataupun multiseluler (bersel banyak) yang memiliki kecepatan tumbuh sangat tinggi yang hidup di perairan laut atau tawar, sehingga digunakan sebagai bahan baku pembuatan bahan bakar nabati, untuk kelebihan mikroalga yaitu Mikroalga dapat dibudidayakan di dalam kolam terbuka atau dengan mesin khusus yang disebut inkubasi bioreaktor, dan Mikrolga memiliki kandungan minyak yang sangat tinggi, yaitu bisa mencapai 40-85%. Dan untuk kelebihan makroalga, menurut life cycle assesment makroalga dapat menghasilkan energi bersih 11000 MJ/t ganggang kering dibandingkan dengan 9500 MJ/t yang relevan dengan gasifikasi mikro-ganggang. Dibandingkan dengan mikroalga, makroalga adalah tanaman multiseluler dan sifatnya mirip tanaman, menjadikan panennya lebih mudah dan terutama terdiri dari karbohidrat yang merupakan kandidat yang baik untuk produksi bahan bakar nabati seperti biogas, bioetanol, dan minyak-bio. Produksi biofuel dari makroalga baik dalam bidang akademis maupun industri sedang dalam masa pertumbuhan untuk solusi teknologi yang efisien secara ekonomi.
2. Apakah perbedaan antara makroalga dan mikroalga ?
Answer :
• Makroalga merupakan alga yang mempunyai bentuk dan ukuran tubuh makroskopik,
• Makroalga adalah organisme multiseluler yang tubuhnya berupa talus yang tidak mempunyai akar, batang, dan daun sejati.
Sedangkan Mikroalga,
• Mikroalga merupakan alga yang mempunyai bentuk dan ukuran tubuh mikroskopik,
• Mikroalga adalah organisme uniseluler,
3. Apa sajakah kelompok mikroalga? Apakah perbedaan dari kelompok-kelompok makroalga tersebut?
Answer :
- Makroalga dikelompokan menjadi tiga kelompok :
Salah satu kelompok alga terbesar dengan keanekaragaman jenis yang tinggi. Alga hijau mempunyai kloroplas yang berwarna hijau, mengandung klorofil a dan b serta karotenoid,
2. Alga merah
Alga merah memiliki warna merah sampai ungu. Kromatoforanya berbentuk cakram atau lembaran, mengandung klorofil a dankarotenoid tetapi warna itu tertutup oleh zat warna merah yang mengadakan fluoresensi, yaitu fikoeritrin.
3. Alga coklat
Alga coklat sebagian besar dalam bentuk filamen atau thalloid, umumnya ditemukan dilaut, hanya beberapa jenis ditemukan di air tawar.
- Mikroalga dikelompokan menjadi 8 kelompok, yaitu:
Kelompok alga yang paling primitif dan memiliki sifat-sifat bakterial dan alga. Kelompok ini adalah organisme prokariotik tidak memiliki struktur-struktur sel, contohnya nukleus dan chloroplast. Hanya memiliki chlorophila, namun memiliki variasi phycobilin seperti carotenoid. Pigmen-pigmen ini beragam variasi sehingga warnya bisa bermacam-macam.
2. Alga hijau
Alga hijau adalah kelompok alga yang paling maju dan memiliki banyak sifat-sifat tanaman tingkat tinggi, merupakan organisme prokaryotik dan memiliki struktur-struktur sel khusus, memiliki kloroplas, DNA nya berada dalam sebuah nukleus, dan beberapa jenisnya memiliki flagella.
3. Diatom
Kelompok alga yang unik dengan dinding sel yang terbentuk dari silikon dioksida.yang dipenuhi banyak lubang sehingga tampak seperti ayakan (saringan) dan secara komersial dapat digunakan sebagai perlengkapan dalam beberapa peralatan filter.Tidak memiliki flagella kecuali pada beberapa spesies tertentu. hanya memiliki chlorophyl a dan c serta beberapa carotenoid seperti fucoxanthin sehingga berwarna kecoklatan.
4. Alga coklat emas
Alga coklat-emas dikaitkan dengan diatomae, namun mereka memiliki dinding sel silika yang sedikit selama masa hidup mereka. Alga ini memiliki sifat-sifat yang dapat ditemui pada sebagian besar alga. Beberapa anggota kelompok alga ini memiliki flagella dan motil. Semua memiliki kloroplas dan memilki DNA yang terdapat di dalam nukleusnya.Alga ini hanya memiliki chlorophyl a dan c serta beberapa carotenoid seperti fucoxanthin yang memberikan mereka warna kecokelatan.
5. Alga merah
Alga merah merupakan makroalga i. hanya memiliki chlorophyl a di samping memiliki pigmen lainnya seperti phycocyanin (pigmen biru), dan phycoeretrin (pigmen merah), seperti juga halnya berbagai carotenoid.
6. Euglenophyta
Euglenophyta dimasukkan dalam kelompok alga hijau oleh beberapa ahli taksonomi dan dimasukkan ke dalam golongan protozoa oleh sebagian ahli lainnya dikarenakan organisme ini memiliki sifat-sifat tanaman sekaligus hewan. Organisme ini merupakan organisme eukaryotik dengan struktur-struktur tubuh yang dapat dijumpai pada sebagian besar alga, namun mereka juga memiliki kerongkongan sehingga mereka dapat memasukkan partikel ke dalam tubuhnya.
7. Cryptophyta
Cryptophyta adalah kelompok uniseluler yang unik yang tidak memiliki kedekatan dengan kelompok alga lainnya. Kelompok ini merupakan organisme eukaryotik, dan mereka juga memiliki kerongkongan. Semua spesies kelompok ini memiliki flagel, bersifat motil, dan memiliki satu atau dua kloroplast serta memiliki chlorophyl a dan c, phycocyanin dan phycoeretrin serta beberapa carotenoid yang memberikan warna kecokelatan pada tubuh mereka.
8. Phyrrophyta
Dalam kelompok ini terdapat dinoflagellata yang merupakan suatu kelompok organisme uniseluler yang unik yang memiliki dua flagella dan umum dijumpai di air tawar maupun air laut. Kelompok ini merupakan organisme eukaryotik.. Salah satu ciri khas kelompok organisme ini adalah keberadaan dinding sel yang terbuat dari lapisan selulosa.Akan tetapi ada beberapa organisme yang tidak memiliki dinding sel ini. Organisme ini memiliki dua flagella. Banyak organisme dari golongan ini yang memiliki trichocyst, yaitu struktur protein yang dapat dikeluarkan dari permukaan sel untuk melindungi diri dari predator.
4. Apakah penyusun terbesar dalam sel makroalga? Spesies manakah yang cocok untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan bioetanol dan biodiesel ? Apakah faktor yang dijadikan sebagai acuan pemilihan bahan baku tersebut untuk berbagai kebutuhan bahan bakar nabati?
Answer :
Penyusun terbesar dalam sel makroalga yaitu karbohidrat sekitar 60%.
Makroalga memili kandungan karbohidrat yang tinggi dari sedikit lignin dan karenanya cocok untuk digunakan sebagai proses fermentasi sebstratin untuk produksi bioetanol setelah proses hidrolisis. Hasil dari Inn menyimpulkan bahwa E.cattonii dapat menjadi bahan baku potensial untuk produksi bioetanol. Dan kemudian terdapat sebuah penelitian menemukan bahwa enzim Coctail dari jamur laut dapat menurunkan 90% polisakarida L. Digitata sementara Saccharomyces cerevisiae dianggap sebagai organisme yang paling umum untuk produksi bioetanol dari alga, karena kapasitas mereka dalam membawa konsentrasi tinggi etanol, namun penelitian lain menemukan bahwa Pichia angophorae lebih baik daripada S.Cerevisiae untuk produksi etanol dari alga cokelat sebagai S.Cerevisiae.
Untuk produksi biodiesel dari makroalga yaitu (Cladophora fracta) dan mikro-alga (Chlorella protothecoides).
5. Apakah tantangan yang harus dihadapi dalam mengolah makroalga menjadi bahan baku untuk pembuatan biogas?
Beberapa tantangan untuk produksi biogas dari makroalga :
• Kandungan nitrogen dalam beberapa alga tinggi, menghasilkan C:N yang tidak tepat untuk pertumbuhan mikroba dan juga kadar ammonia yang tinggi beracun bagi metanogen,
• Pra perawatan fisik atau kimia diperlukan untuk memecah dinding sel dan membuat materi organik dalam sel lebih mudah diakses,
• Logam alkali yang melekat dalam makroalga dapat menghambat proses pencernaan anaerob.
6. Apakah ada perbedaan antara penangan untuk bahan baku makroalga dengan bahan berpati untuk dijadikan sebagai bioetanol? Gambarkan proses diagramnya!
Answer :
Penanganan pada bahan baku makroalga terdapat pre-treatment terlebih dahulu tujuannya untuk mengeluarkan benda asing. Teknik atau asam pra-pengobatan dapat meningkatkan area reaksi dan membuat gula terkunci di polisakarida struktural sehingga lebih mudah diakses oleh enzim hidrolitik, yang menghasilkan percepatan hidrolisis. Pre-treatment asam adalah salah satu metode untuk mencapai hasil gula yang tinggi dari biomassa lignoselulosa.
7. Salah satu cara untuk menghidrolisis kandungan gula didalam makroalga adalah dengan menggunakan asam. Apakah ada kendala yang dihadapi ketika asam digunakan dalam hidrolisis? Jelaskan!
Answer:
Pra-perlakuan teknis atau asam dapat meningkatkan area reaksi dan membuat gula yang terkunci dalam polisakarida struktural lebih mudah diakses oleh enzim hidrolitik [60], yang menghasilkan akselerasi hidrolisis. Pretreatment asam adalah salah satu metode bersama untuk mencapai hasil gula tinggi dari biomassa lignoselulosa. Alga merah, Palmaria palmata, terutama mengandung karagenan, mengeluarkan glukosa, galaktosa dan gula dengan hidrolisis asam dan kemudian difermentasi menjadi etanol.
Meskipun hidrolisis asam biomassa dilaporkan sebagai metode yang paling hemat biaya hingga saat ini, dekomposisi glukosa terjadi selama hidrolisis.Produk sampingan selama hidrolisis asam termasuk 5-hydroxy-methyl-furfural dan asam levulinic, memiliki dampak mendalam pada efisiensi produksi etanol. Dibandingkan dengan hidrolisis asam karbohidrat, enzymehydrolysis juga menghadapi beberapa tantangan seperti kesulitan dalam memulihkan enzim dari produk dan membutuhkan waktu hidrolisis yang lama. Baru-baru ini, sakarifikasi sering ditingkatkan dengan pengenalan dua langkah proses pengobatan biomassa: kombinasi asam dan pre-treatment enzimatik.
8. Tuliskan kelebihan, kekurangan dari penggunaan bahan baku makroalga sebagai penghasil bahan bakar nabati dengan beragam teknik!
Answer :
1. Biokimia
Proses : Anaerobic digestion, Fermentasi
Kelebihan :
• Tidak ada dewatering
• Karbohidrat tinggi
Kekurangan :
• Natrium tinggi dan nitrogen terhambat
• Effisiensi rendah
2. Kimia
Proses : Transesterifikasi
Kelebihan : Tidak ada dewatering
Kekurangan : Yield rendah
3.Termokimia
Proses : Pirolisis, Hydrotermal liquefaction
Kelebihan :
• Tidak ada bahan kimia kaustik yang dibutuhkan
• Laju cepat
• Tidak ada pengeringan
• Lebih efektif
Kekurangan
• Temperatur, tekanan dan konsumsi energi tinggi
• Kental
9. Berdasarkan jurnal, manakah teknologi yang cocok untuk mengkonversi makroalga menjadi bahan bakar nabati?
Answer :
Teknologi yang cocok untuk mengkonversi makroalga menjadi bahan bakar nabati yaitu teknologi bioetanol dan hidrotermal karena lebih kompetitif dan tidak bergantung pada kadar lipid pada makroalga dan konsumsi energi jadi lebih kecil.
Komentar
Posting Komentar