Proses pengolahan dengan air panas

Proses pengolahan dengan air panas adalah alternatif dari proses peledakan steam (17). Proses ini juga disebut sebagai aqueous fractionation, aquasolv, atau hydrothermolysis (15).

Cara kerjanya adalah biomassa direndam dan dicampurkan ke dalam air panas yang mengalir (untuk proses yang kontinu) selama beberapa waktu tertentu (15). Ada tiga tipe konfigurasi reactor untuk ini seperti yang ditunjukkan di Gambar 11.

11

Gambar 11. Konfigurasi reactor untuk proses pengolahan dengan air panas (13)

Temperature operasinya berkisar antara 180 – 230oC; dengan optimum pada 180-190oC untuk bongkol jagung (16). Tekanan sekitar 9 – 27 barg, waktu tinggal selama beberapa menit sampai beberapa jam, dan konsentrasi biomassa kurang dari 20wt% (13; 16; 17).

Pengaruhnya ke biomassa adalah melarutkan hampir semua hemicellulose, khususnya untuk jerami. Asam yang dihasilkan dari proses hidrolisis ini juga bertindak sebagai auto katalis yang dapat mendegradasi gula menjadi furfural (13; 15; 17). Akan tetapi, konsentrasi furfural yang dihasilkan lebih kecil daripada konsentrasi furfural hasil peledakan steam karena laju alir air yang besar (15).

Selain dari asam yang dihasilkan, air itu sendiri memiliki pH hampir 5 pada temperatur 200oC. KOH telah digunakan untuk mengontrol pH pada proses ini (13).

Sekitar 4-22% dari cellulose, 35-60% dari lignin, dan semua hemicelluloses terlarut di air panas ini. Jika suasana asam yang terjadi dibiarkan, maka sekitar 90% dari hemicelluloses akan menjadi gula monomer (13; 14).

Di laporan lain disebutkan bahwa hampir semua hemicelluloses (khususnya dari jerami) dapat dilarutkan pada konsentrasi biomassa yang rendah (1wt%). Sekitar 5-20% dari cellulose dan 30-60% dari lignin juga terlarutkan (15; 17).

Softwoods lebih sulit untuk diolah karena alasan yang belum bisa dimengerti (13). Hardwood dan limbah pertanian lebih cocok untuk proses ini.

Proses ini masih berada di tahap pengembangan, kebanyakan berskala lab (16; 17). Pabrik Aventine Renewable Energy di Pekin, IL, menggunakan proses air panas ini untuk pilot plant mereka yang berskala 12 – 36 t/d (21; 22). Perusahaan ini mengumumkan kebangkrutannya pada tahun 2009 dan sekarang merupakan bagian dari Pacific Ethanol(23).

Keuntungan dari proses ini adalah kesederhanaannya dan ramah lingkungan. Proses ini memproduksi furfural dalam jumlah yang lebih kecil dibandingkan dengan peledakan steam (15). Proses ini meminimalkan keperluan unit pencucian atau penetralan, karena hanya menggunakan pelarut yang murah (yakni air) (16).

Kekurangan dari proses ini adalah air dalam jumlah besar yang mesti dipisahkan di unit2 hilirnya (16).

Leave a Comment