Kuliah 7 Biohidrogen(Pengolahan Biomassa)

8/17/2019 Kuliah 7 Biohidrogen(Pengolahan Biomassa)

1/27

Biohidrogen

Jurusan Teknik Kimia

UNJANI

2014


2/27

Hidrogen

• Sumber energi yang bersih dan efisien

• Memiliki kandungan energi tertinggi (143

Gj/ton) per unit

• Bahan bakar yang tidak terikat secara kimia

dengan karbon


3/27


4/27

Elektrolisa

Hidrogen

Fotoelektrokimia

Steam

Reforming

Fotobiologi


5/27

Elektrolisa


6/27

Steam Reforming


7/27

Biohidrogen

• Tidak menimbulkan efek rumah kaca

• Tidak menimbulkan Penipisan ozon

• Tidak menimbulkan Hujan asam

Pembakaran hidrogen hanya menghasilkan

uap air dan energi panas


8/27

Hidrogen

Dapat diproduksi dari sumber enerGi terbarukan

BIOMASSA

BIOHIDROGEN


9/27

BIO H2

Fotobiologis

Fermentasi


10/27

Fotobiologis


11/27

Fotobiologis

Fotobiologislangsung

FotobiologisTak langsung


12/27

Fotobiologis

• Dilakukan di siang hari

• Menggunakan Mikroba fotosintetik, mikroalga

• Reaksi :2 H2O 2 H2 + O2

C6H12O6 + 12 H2O 12 H2 + 6O2

12 H2O C6H12O6 + 6 O2

Energi Cahaya

Mikroalga

Energi Cahaya

Energi Cahaya

Cyanobakteria


13/27

Fotobiologislangsung

Fotosintesis IMenghasilkan reduktan

Untuk mereduksi H2O

Fotosintesis IIUntuk memecah H2O dan

Menghasilkan H2


14/27

FotobiologisTak Langsung

Fotosintesis IProduksi Biomassa

Konsentrasi Biomassa

Fermentasi AerobikGelap/Terang

Produksi H2


15/27

Fermentasi

• Dapat berlangsung di siang hari maupun di

malam hari

• Melibatkan banyak bakteri

• Proses gelap/terang & anaerob

• Hasil H2 maksimum

• Reaksi :

C6H12O6 + 12 H2O 12 H2 + 6O2Energi Cahaya


16/27

Fermentasi

• Reaksi fermentasi dapat berlangsung pada

kondisi :

– Mesophilic (25 - 40 0C)

– Thermophilic (40 – 65 0C)

– Extreme thermophilic (65 – 80 0C)

– Hyperthermophilic (> 80 0C)


17/27

Jalur Fermentasi Hidrogen


18/27


19/27

Keuntungan Bio H2

• Dapat di produksi pada suhu dan tekanan

ambien

• Biaya produksi dapat lebih rendah di

bandingkan dengan cara fisik dan kimia

• Memanfaatkan limbah dan sampah organik

sebagai substrat fermentasi


20/27

Mikroba Penghasil Bio H2

• Bakteri

– bakteri fotosintetik & Sianobakteria

menguraikan air menjadi hidrogen oksigen dengan

bantuan cahaya matahari, membutuhkan senyawaorganik dan cahaya

– Bakteri anaerob tidak menggunakan air sebagai

senyawa penghasil bio H2 namun menggunakan

senyawa organik

• Mikroalga


21/27

Penggunaan Mikroba

• Mikroba fotositetik :

– Tidak memerlukan

senyawa organik, tetapi

butuh cahaya

– Produksi bio H2cenderung lambat

– Membutuhkan energi

yang besar

– Pemisahan gas H2 dan

oksigen perlu

penanganan khusus

• Mikroba Anaerob

– Reaksi pembentukkan H2cepat

–

Tidak memerlukancahaya matahari

– Namun, menghasilkan

asam-asam organik


22/27

Substrat Untuk Mikroba

Senyawa organik :

asam lemak, gula, tepung, dan selulosa


23/27

Mikroorganisme Penghasil Bio H2

• Dibedakan dalam reaksi enzim

– Bakteri hidrogenase

2 H+ + X2- H2 + X

– Bakteri nitrogenase

2 H+ + 2 e- + 4 ATP H2 + 4 ADP + Pi


24/27

Mikroba Penghasil Bio H2

• Bakteri fotosintetik : Rhodopseudomonas,

Rhodobacter, Anabaena, Chlamydomonas,

Chromatrium, dan Thiocapsa

• Bakteri Non-Fotosintetik : Klebsiella,

Clostridium, Enterobacter, Azotobacter,

Metanobacteria, dan Eschercia coli


25/27

Keuntungan Biohidrogen

• Biaya energi lebih rendah

• Dapat menyokong energi otonom, pertanian,

dam keamanan bahan bakar

• Proteksi ganda dari CO2

• Semua sumber daya energi memiliki akses

bagi seluruh pasar


26/27


27/27

Kelemahan Biohidrogen

• Produksi H2 dapat terhambat oleh amonia

• Enzim hidrogenase yang berperan pada

produksi hidrogen inactive dengan adanya O2

Kuliah 7 Biohidrogen(Pengolahan Biomassa)

Documents