Perpustakaan Digital ITB

Laju transfer massa gas sintetik merupakan penghambat proses fermentasi anaerob dalam menghasilkan perolehan yang tinggi, sehingga kinerja fermentasi gas sintetik masih rendah. Laju transfer massa yang rendah dipengaruhi oleh dua hal yaitu, 1) koefisien perpindahan massa gas yang rendah; 2) jumlah biomassa dari mikroorganisme dalam kaldu fermentasi yang masih sedikit. Hal ini mengakibatkan konsumsi dan utilisasi substrat gas sintetik masih terbatas. Koefisien perpindahan massa gas dapat ditingkatkan dengan penambahan membran serat berongga. Laporan ini menyajikan hasil simulasi dari pemodelan fermentasi gas sintetik berupa pembuatan model fermentasi gas sintetik dan validasi model dari data eksperimen lab yang telah dilakukan, selain itu dalam laporan ini akan dibahas pengaruh proses repeated batch terhadap produktivitas perolehan etanol proses fermentasi gas sintetik. Pembuatan model simulasi proses fermentasi gas sintetik menggunakan SuperPro berdasarkan data hasil penelitian eksperimen lab yang telah dilakukan sebelumnya. Kondisi operasi proses fermentasi pada pembuatan model mengikuti kondisi operasi riil penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Hasil pemodelan SuperPro menunjukan nilai dan pola yang sama dengan hasil percobaan lab. Produktivitas yang dihasilkan untuk asam setat, etanol, dan biomassa sebesar 0,44 g/L-hari, 0,16 g/L-hari dan 0,11 g/L-hari. Persentase utilitasi dari CO dan CO2 adalah 23% dan 100%. Terdapat kesamaan pola dan kemiripan hasil perolehan antara hasil percobaan lab dan simulasi model, sehingga model ini dianggap dapat mewakili proses fermentasi gas sintetik. Peningkatan konsentrasi biomassa dilakukan dengan metode repeated batch fermentation. Proses repeated batch dilakukan dengan dua cara yaitu dengan pengkayaan biomassa dan secara langsung. Pengkayaan biomassa dilakukan dengan unit mikrofilter, sedangkan metode langsung menggunakan unit splitting pada SuperPro. Satu siklus proses dilakukan tiga kali fermentasi dengan waktu proses 9 hari untuk setiap batch, sehingga total satu siklus adalah 36 hari. Variasi yang dilakukan dalam pemodelan ini adalah nilai pada unit pemisah yaitu mikrofilter dan splitting yang besarannya masing-masing 10%, 25%, 50% dan 75%. Hasil dari simulasi memperlihatkan bahwa nilai terbesar yang diperoleh diantara dua metode adalah menggunakan unit splitting dengan perolehan akhir etanol sebesar 6,1 g/L sedangkan dengan menggunakan unit mikrofilter didapat etanol akhir sebesar 2,8 g/L. didapatkan untuk kedua variasi, semakin tinggi nilai variasi maka akan semakin cepat waktu fermentasi dan perolehan metabolit akan semakin besar.