Pre-Treatment of Empty Oil Palm Bunches (EOPB) Using Autoclave with Variations in H2SO4 Solvent Concentration to Increase Cellulose Content

Melani Ganing; Annisa Inayah Suleman; Suriati Eka Putri; Sri Diana; Achmad Qodim  Syafaatullah

doi:10.33096/jcpe.v9i2.986

Authors

Melani Ganing Politeknik ATI Makassar
Annisa Inayah Suleman Politeknik ATI Makassar
Suriati Eka Putri Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Makassar.
Sri Diana Politeknik ATI Makassar
Achmad Qodim Syafaatullah Politeknik ATI Makassar

DOI:

https://doi.org/10.33096/jcpe.v9i2.986

Keywords:

Empty Oil Palm Bunches (EOPB), Pretreatment, H2SO4, Cellulose, Bioethanol

Abstract

Empty Oil Palm Bunches (EOPB) are waste products from palm oil mills, the waste is produced in large quantities, but most palm oil mills have not utilized this waste product adequately. There are several contents of EOPB, namely cellulose, hemicellulose and lignin, each of which has economic value so that it can be utilized further. One significant opportunity is that cellulose in EOPB will be converted into glucose or bioethanol. Bioethanol is one of the options in supporting the availability of renewable energy resources. The bioethanol production process consists of initial pretreatment, hydrolysis, fermentation and purification. The delignification process of Empty Oil Palm Bunches (EOPB) using physical and chemical pretreatment can break down lignin and hemicellulose so that cellulose can be converted into glucose in bioethanol production. The pretreatment procedure with H₂SO₄ solvent is used to increase cellulose content. The purpose of this study was to determine how different concentrations of H₂SO₄ affect the amount of cellulose in the EOPB pretreatment process. Additional studies on bioethanol can be done with this cellulose content. There is an experimental component in this study, namely through direct observation and testing of materials containing different concentrations of H₂SO₄, namely 3%, 5%, and 7%, data were collected through laboratory experiments. The cellulose content for 0% H₂SO₄ concentration was 16.15%, 3% H₂SO₄ was 30.00%, 5% H₂SO₄ was 36.35%, and 7% H₂SO₄ was 41.09% indicating that the H₂SO₄ solvent can increase the cellulose content.

References

P. Chairani Ritonga, S. Agustina Eka Putri, E. Setiawan, A. Desta Pramaysella, C. Kalo Bello Puyanggana, and P. Korespondensi, “Efektivitas Ekstraksi Selulosa Tandan Kosong Kelapa Sawit sebagai Absorben Menggunakan Metode Delignifikasi dan Bleaching,” Jurnal Teknologi Pertanian, vol. 24, no. 3, pp. 149–156, 2023.

T. Yuni Hendrawati et al., “Sintesis dan Karakterisasi Nanoselulosa Serbuk dari Tandan Kosong Kelapa Sawit menggunakan Ultrasonifikasi,” JurnalTeknologi, vol. 15, no. 1, pp. 159–166, 2023, doi: 10.24853/jurtek.15.1.159-166.

N. Mawarda Rilek, N. Hidayat, and Y. Sugiarto, “Hidrolisis Lignoselulosa Hasil Pretreatment Pelepah Sawit (Elaeis guineensis Jacq) menggunakan H2SO4 pada Produksi Bioetanol,” Industria: Jurnal Teknologi dan Manajemen Agroindustri, vol. 6, no. 2, pp. 76–82, Jul. 2017, doi: 10.21776/ub.industria.2017.006.02.3.

E. Meijaard et al., “The environmental impacts of palm oil in context,” Dec. 01, 2020, Nature Research. doi: 10.1038/s41477-020-00813-w.

F. Khairunnisa, “Sintesis Dan Karakterisasi Hidrogel Berbasis Lignin Hasil Isolasi Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit (Tkks),” 2022.

Faturochman, G. Supriyanto, and H. Oktavianty, “Karakterisasi Bioetanol dari Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit,” BIOFOODTECH : Journal of Bioenergy and Food Technology, vol. 3, no. 1, pp. 1–8, Jul. 2024, doi: 10.55180/biofoodtech.v3i1.1087.

R. Yuniarti, A. W. Satria, W. Wiandini, N. Zaezarini, F. Achmad, and F. Yusupandi, “Pengaruh Perlakuan Awal terhadap Karakteristik Bioetanol dari Limbah Kulit Singkong Karet (Manihot glaziovii),” Jurnal Teknik Kimia USU, vol. 13, no. 1, pp. 1–8, Mar. 2024, doi: 10.32734/jtk.v13i1.13174.

H. A. Permana, F. Delvitasari, W. R. Hartari, and M. Maryanti, “Pengaruh Konsentrasi NaOH dan Suhu Delignifikasi pada Kandungan Lignoselulosa Tandan Kosong Kelapa Sawit,” Jurnal Agro Industri Perkebunan, vol. 12, no. 1, pp. 51–58, Mar. 2024, doi: 10.25181/jaip.v12i1.2729.

D. M. Ihsan, “Optimasi Delignifikasi Tandan Kosong Kelapa Sawit Menggunakan Batch Lab-Scale Dan Ekstruksi Pada Reaktor Kontinu Untuk Produksi Bioetanol,” Jakarta, 2022.

C. Sindhuwati et al., “Review: Potensi Tandan Kosong Kelapa Sawit sebagai Bahan Baku Pembuatan Bioetanol dengan Metode Fed Batch pada Proses Hidrolisis,” Jurnal Teknik Kimia dan Lingkungan, vol. 5, no. 2, pp. 128–144, Oct. 2021, doi: 10.33795/jtkl.v5i2.224.

Sirajuddin and A. C, “Bidang: Teknik Kimia dan Analisis Kimia Mineral Topik: Rekayasa dan Perancangan Proses Teknik Kimia. Pengaruh Waktu Aktivasi Kimia terhadap Karakteristik Karbon Aktif dari Tandan Kosong Kelapa Sawit (Elaeis Guineensis),” in Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri X, 2023, pp. 195–198.

L. H. Suryaningrum and R. Samsudin, “Potensi Enzim Selulase dalam Mendegradasi Material Lignoselulosa sebagai Bahan Pakan Ikan,” in Prosiding Seminar Nasional Hasil Riset Pengolahan Produk dan Bioteknologi Kelautan dan Perikanan, Oct. 2019, pp. 71–75. doi: 10.31227/osf.io/xc9zr.

B. Y. E. Saputra, M. F. Fahmi, and T. Widjaja, “Fraksinasi Lignoselulosa dari TKKS dengan Metode Steam Explosion Pretreatment Disertai Penambahan Asam Formiat,” Jurnal Teknik ITS, vol. 11, no. 2, pp. F67–F72, 2022.

H. A. Darojati, “Prospek Pengembangan Teknologi Radiasi Sebagai Perlakuan Pendahuluan Biomassa Lignoselulosa,” JurnalForumNuklir(JFN), vol. 11, no. 2, pp. 72–80, 2017.

A. Pramana, M. N. Cahyanto, H. Adhianata, and Y. Zalfiatri, “Karakteristik Fisik Lignin pada Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit PT. Tunggal Perkasa Plantataions Provinsi Riau Menggunakan Metode Organosolv,” Jurnal Pengendalian Pencemaran Lingkungan (JPPL), vol. 2, no. 1, pp. 43–49, Apr. 2020, doi: 10.35970/jppl.v2i1.153.

M. Octaviana, “Optimasi Preparasi Mikrokristalin Selulosa dari Sekam Padi menggunakan H2O2 dan NaOCl untuk Sintesis CMC (Carboxymethyl Cellulose),” Semarang, 2017.

K. MTAP, E. Mardawati, and T. Setiadi, “Production of Xylitol from Oil Palm Empty Friuts Bunch: A Case Study on Bioefinery Concept,” Mod Appl Sci, vol. 9, no. 7, pp. 206–213, Jul. 2015, doi: 10.5539/mas.v9n7p206.

A. L. S. Simanjuntak, I. U. P. Rangkuti, and M. H. Ginting, “Potensi Limbah Padat Kelapa Sawit: Pelepah Kelapa Sawit dan Tandan Kosong Kelapa Sawit sebagai Bahan Baku Bioetanol,” Jurnal Teknik Pengolahan Hasil Perkebunan Kelapa Sawit dan Karet, vol. 3, no. 2, pp. 2656–4831, 2021.

W. R. Hartari, F. Delvitasari, M. Maryanti, B. Undadraja, F. Hasbullah, and G. A. Deksono, “Pengujian Lignoselulosa Tandan Kosong Kelapa Sawit dengan Waktu Delignifikasi H2SO4 Menggunakan Uap Bertekanan,” Jurnal Agro Industri Perkebunan, vol. 11, no. 3, pp. 151–158, Nov. 2023, doi: 10.25181/jaip.v11i3.3007.

P. R. Sari, “Optimasi Proses Delignifikasi Tanda Kosong Kelapa Sawit menggunakan Ozon pada Produksi Bioetanol,” 2019.

A. M. Jannah and T. Aziz, “Pemanfaatan Sabut Kelapa menjadi Bioetanol dengan Proses Delignifikasi Acid-Pretreatment,” Jurnal Teknik Kimia, vol. 23, no. 4, pp. 245–251, 2017.

G. A. Pasaribu, “Proses Delignifikasi Serbuk Pelepah Kelapa Sawit (Elaeis Guineensis) menggunakan NaOH dengan Berbagai Konsentrasi,” Medan, 2018.

H. Khairiah and M. Ridwan, “Pengembangan Proses Pembuatan Bioetanol Generasi Ii dari Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit,” Jurnal Pangan dan Agroindustri, vol. 9, no. 4, pp. 233–240, 2021.

F. Junianti, “Produksi Bioetanol Dari Ampas Kelapa Melalui Pretreatment Autoclave,” in e-Prosiding Seminar Nasional Teknologi Industri VIII, 2021, pp. 415–419.

M. A. Pradana, H. Ardhyananta, and M. Farid, “Pemisahan Selulosa dari Lignin Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit dengan Proses Alkalisasi untuk Penguat Bahan Komposit Penyerap Suara,” Jurnal Teknik ITS, vol. 6(2), no. 2, pp. F413–F416, 2017.