Perpustakaan Digital ITB

Tandan Kelapa Sawit (TKS) adalah biomassa lignoselulosa yang merupakan limbah hasil pengolahan Tandan Buah Sawit (TBS). TKS mengandung selulosa dan hemiselulosa yang dapat dikonversi menjadi Poli Asam Laktat (PLA), bahan baku plastik biodegradable. TKS memiliki kandungan rata-rata selulosa dan hemiselulosa tertinggi dibandingkan dengan alternatif biomassa lignoselulosa lainnya di Indonesia seperti limbah jagung (corn stover), bagase tebu, dan sekam padi. Proses konversi katalitik TKS menjadi PLA dilakukan dalam empat tahap besar: pretreatment TKS untuk memisahkan lignin dan bahan ekstraktif dari selulosa dan hemiselulosa pada TKS, konversi katalitik TKS menjadi Asam Laktat (LA), pemurnian produk LA, dan polimerisasi LA menjadi PLA. Model konversi katalitik TKS menjadi PLA dibangun menggunakan piranti lunak Aspen Plus V11 berdasarkan data eksperimen peneliti terdahulu, yaitu Jauhari (2017) dan Natanael dan Christopher (2020) dengan pengembangan dari model peneliti terdahulu (Fujiyama, 2020; Zahra dan Pramudya, 2021). Simulasi model pre-treatment TKS menggunakan metode alkaline hydrothermal dengan umpan TKS sebanyak 67,1 gram pada kondisi ruang (30oC, 1 atm) menghasilkan 22,3 gram selulosa dan 12,36 gram hemiselulosa, sesuai dengan hasil eksperimen Jauhari (2017). Simulasi model konversi katalitik TKS menggunakan katalis PbCl2 dengan umpan TKS pre-treated sebanyak 50 gram pada temperatur 30oC dan tekanan 20 bar (19,74 atm) yang direaksikan selama 4 jam menghasilkan LA sebanyak 22,31 gram, sesuai dengan hasil eksperimen Jauhari (2017). Simulasi model pemisahan katalis PbCl2 dengan proses pengendapan menggunakan larutan H2SO4 pada kondisi ruang (30oC dan 1 atm) menghasilkan endapan PbSO4 sebanyak 6,94 gram, sesuai dengan hasil eksperimen Jauhari (2017). Simulasi model esterifikasi menggunakan n-butanol dan hidrolisis pada temperatur 90oC dan tekanan 1 atm mampu menghilangkan pengotor HMF sebanyak 92,3%, dan menghasilkan perolehan kembali LA sebanyak 78,17%, dengan galat yang sangat kecil (0,03%) dibandingkan hasil eksperimen Jauhari (2017). Simulasi model steam distillation menggunakan kolom distilasi vigreux pada tekanan 0,4 bar (0,39 atm), temperatur umpan campuran LA sebesar 85oC dan temperatur steam sebesar 100oC menghasilkan perolehan LA sebesar 2,66 gram, sesuai dengan hasil eksperimen Christopher dan Natanael (2020). Simulasi model polimerisasi polikondensasi langsung LA menjadi PLA pada temperatur 180oC dan tekanan 50 torr (0,07 atm) menghasilkan polimer PLA dengan berat molekul sebesar 75.041 g/mol, dengan galat yang sangat kecil (1,89%) dibandingkan hasil eksperimen Jauhari (2017).