Perpustakaan Digital ITB

Pirolisis cepat pada biomasa merupakan teknologi yang sangat menjanjikan untuk menghasilkan sumber bahan bakar terbarukan dan penyediaan bahan kimia. Levoglucosan, salah satu produk utama dari dekomposisi selulosa, merupakan suatu senyawa yang dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan bioetanol, lipid, dan polimer. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, produksi levoglucosan dapat ditingkatkan melalui penggunaan asam dalam proses pencucian biomassa. Kekurangan dari metoda ini adalah tingginya biaya yang diperlukan untuk pembelian asam. Dalam penelitian ini, asam yang digunakan dalam proses pencucian diproduksi dari proses pirolisis dan dikonsentrasikan pada kondensor kedua menggunakan metoda kondensasi terfraksi. Kayu pinus dicuci dengan menggunakan asam pada suhu 90oC selama 2 jam kemudian dipirolisis dalam reaktor fludized bed. Neraca massa yang diperoleh untuk semua percoban yaitu 94- 109%. Mimic larutan asam yang diperoleh dari kondensor kedua efektif digunakan dalam proses pencucian biomassa sehingga produksi levoglucosan meningkat dari 5,5 % berat menjadi 22,6% berat. Sistem kondensasi terfraksi juga dapat meningkatkan konsentrasi levoglucosan di dalam fraksi minyak yaitu sebesar 47,8 % berat. Produksi fraksi organik meningkat sedangkan fraksi air yang dihasilkan menurun. Selain itu, produksi asam asetat yang merupakan komponen utama dalam proses pencucian sedikit menurun. Pirolisis dengan metoda step wise digunakan untuk lebih meningkatkan konsentrasi levoglucosan di dalam fraksi minyak. Kayu pinus dipirolisis pada suhu 290oC untuk tahap pertama dan 530oC untuk tahap kedua. Pencucian biomassa dilakukan sebelum tahap pertama sehingga menghasilkan kayu terkonversi. Dengan metoda ini konsentrasi levoglucosan di dalam fraksi kondensor kedua mencapai 50,9 % berat, meskipun produksinya (akumulasi tahap 1+2) berkurang menjadi 20,6 % berat (pencucian kayu pinus) dan 12 % berat (pencucian kayu terkonversi). iii Berdasarkan literatur, peningkatan produksi levoglucosan disebabkan oleh berkurangnya konsentrasi ion logam pada biomassa dan perubahan struktur kayu akibat proses hidrolisis selama pencucian. Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai efek dari pencucian biomassa selama pirolisis berlangsung, dilakukan percobaan dengan menambahkan pyrolytic lignin yang diperoleh dengan metoda cold water precipitation ke dalam biomassa yang telah dicuci. Dengan adanya penambahan ini, produksi levoglucosan menurun secara signifikan seiring dengan bertambahnya konsentrasi pyrolytic lignin yang terdapat di dalam biomassa. Hal ini disebabkan adanya sifat antioksidan yang terdapat dalam struktur lignin. Selain itu, efek dari pengurangan ion logam selama proses pencucian, dapat dipelajari dengan menambahkan kembali ion logam tersebut ke dalam biomassa yang telah dicuci. Berdasarkan hasil pengukuran GPC, distribusi massa molekul minyak yang diperoleh identik dengan distribusi massa molekul minyak pada kayu yang belum dicuci. Hal ini menunjukan bahwa efek dari pencucian biomassa terhadap peningkatan produksi levoglucosan adalah berkurangnya ion logam yang terdapat dalam biomasa tanpa adanya perubahan konsentrasi lignin.