Proses peledakan serat dengan ammonia atau ammonia fiber explosion (AFEX)

Proses AFEX ini mirip dengan proses peledakan steam di mana biomassa dikontakkan dengan ammonia cair (anhidrat ataupun konsentrat tinggi, > 70wt%) pada tekanan dan temperature yang tinggi. Kemudian, tekanannya diturunkan dengan sangat cepat, menguapkan ammonia, yang kemudian diambil kembali (15). Peralatan lab AFEX ditunjukkan pada Gambar 12.

12

Gambar 12. Skema diagram lab AFEX (24)

Temperature operasi berada pada rentang 60 – 200oC, tekanan > 30 barg, waktu tinggal 5 – 30 min, dan konsentrasi ammonia sebesar 1 – 2 massa NH3/massa biomassa (14; 15; 16; 17).

Proses AFEX ini merusak struktur lignin dan ikatannya dengan karbohidrat, dan juga merusak struktur kristal cellulose. Akibatnya, luas permukaan dan tingkat kebasahan biomassa untuk proses berikutnya akan meningkat (13; 15; 16; 17).

Proses pengolahan ini tidak melarutkan apapun. Hampir semua bagian biomassa tetap berwujud padatan. Akibatnya, konsentrasi cellulose, hemicellulose, dan lignin tetap sama setelah proses ini (14; 16; 17).

Dampak lainnya adalah proses ini menurunkan produksi furfural dan HMF dibandingkan proses lainnya (17).

Tanaman dan limbah pertanian sangat cocok untuk proses AFEX. Akan tetapi, metode ini tidak bekerja terlalu baik untuk hardwoods dan tidak ampuh pada softwoods (13; 16).

Proses AFEX ini juga pada dasarnya tidak efektif untuk biomassa yang mengandung lignin berkonsentrasi tinggi (18-30%) (14; 16).

Proses AFEX ini masih dalam tahap pengembangan setelah selama 20 tahun di Michigan State University (17). Tidak ditemukan laporan mengenai proses ini dengan skala yang lebih besar dari skala lab (16).

Keuntungan proses AFEX adalah tidak terganggunnya komposisi padatan biomassa, sehingga dapat menghasilkan yield gula yang tertinggi dibandingkan proses lain (15; 17). Hal ini tentunya sangat menarik untuk proses fermentasi bioethanol.

Proses AFEX kebanyakan bekerja pada temperature yang tidak terlalu tinggi (<100oC) serta pH <12 (16).

Kekurangan proses ini adalah biaya ammonia dan terutama ongkos pengambilan kembali ammonia yang relatif mahal (13). Ammonia ini harus diambil kembali untuk menghasilkan proses yang ekonomis (15; 17). Proses AFEX juga dapat menyebabkan permasalahan lingkungan (16).

Leave a Comment