FERMENTASI GAS SINTETIK OLEH Clostridium ljungdahlii SECARA KONTINU DALAM RE AKTOR TANGKI TERADUK DENGAN MEMBRAN SERAT BERONGGA TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh GUNTUR ADISURYA ISMAIL NIM: 23017051 (Program Studi Magister Teknik Kimia) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Agustus 2019 i ABSTRAK FERMENTASI GAS SINTETIK OLEH Clostridium ljungdahlii SECARA KONTINU DALAM RE AKTOR TANGKI TERADUK DENGAN MEMBRAN SERAT BERONGGA Oleh Guntur Adisurya Ismail NIM: 23017051 (Program Studi Magister Teknik Kimia) Biomassa adalah sumber daya terbarukan yang memiliki potensi sangat besar sebagai sumber energi. Salah satu pemanfaatan biomassa sebagai sumber energi adalah gasifikasi untuk menghasilkan gas sintetik (syngas) yang kemudian dikonversi menjadi etanol. Proses yang sedang berkembang adalah fermentasi gasin yang dilakukan pada temperatur dan tekanan yang rendah. Dari penelitian- penelitian yang pernah dilakukan, ada beberapa faktor yang mempengaruhi hasil fermentasi, salah satunya adalah moda operasi. Laporan ini menyajikan hasil penelitian fermentasi gasin oleh Clostridium ljungdahlii secara kontinu dibandingkan secara batch, ditinjau dari konsentrasi sel, asetat, dan etanol serta persentase pemanfaatan gasin. Proses fermentasi dilakukan dalam dua tahap. Tahap pertama adalah fermentasi batch selama 10-14 hari. Tahap kedua adalah fermentasi secara kontinu. Laju pengenceran sebesar 0,015 jam -1 dan 0,007 jam -1 digunakan untuk melihat pengaruh laju pengenceran terhadap hasil fermentasi. Membran serat berongga mulai digunakan sejak hari kedua untuk resirkulasi media dan meningkatkan transfer massa gas-cair. Analisis yang dilakukan adalah biomassa dengan spektrofotometri, produksi etanol dan asam asetat dengan HPLC dan komposisi gas dengan GC. Fermentasi kontinu dengan laju pengenceran 0,015 jam -1 menghasilkan asetat dengan konsentrasi 2,12 g/L, etanol 0,09 g/L dan sel 0,56 g/L, sedangkan fermentasi dengan laju pengenceran 0,007 jam -1 menghasilkan asetat dengan konsentrasi 1,05 g/L, etanol 0,58 g/L, dan sel 0,37 g/L. Peningkatan laju pengenceran dapat menunjang pertumbuhan sel, namun tidak mendukung produksi etanol yang merupakan non-growth associated product. Peningkatan aktivitas ini diperkuat dengan persentase konsumsi CO yang lebih besar pada laju pengenceran yang lebih besar (36 % pada 0,015 jam -1 dibandingkan dengan 27% pada 0,007 jam -1 ). Kata kunci: Fermentasi kontinu, gasin, Clostridium ljungdahlii, laju pengenceran, membran serat berongga. ii ABSTRACT CONTINUOUS SYNGAS FERMENTATION BY CLOSTRIDIUM LJUNGDAHLII IN A CONTINUOUS STIRRED TANK REACTOR WITH HOLLOW FIBER MEMBRANE by Guntur Adisurya Ismail NIM: 23017051 (Master’s Program in Chemical Engineering) Biomass is a renewable resource with high potential as raw material for energy source. One example of biomass utilization is via gasification to produce synthetic gas (syngas) which can be converted to ethanol. Current emerging process is fermenting the syngas which can be done in modest temperature and pressure. There are many factors that can affect the fermentation, and one of them is the operation mode. This thesis presents the result of continuous syngas fermentation by Clostridium ljungdahlii compared to batch fermentation, based on the concentration of the cell, acetate, and ethanol, as well as the syngas utilization rate.