Kajian awal pengaruh temperatur, waktu, dan konsentrasi asam terhadap hidrolisis tandan kosong kelapa sawit

Abstract

Didalam industri kelapa sawit, proses produksinya akan menghasilkan limbah padat berupa 4 % wet decanter solid, 6,5 % cangkang, 13 % serabut (fiber), dan 23 % tandan kosong. Limbah-limbah tersebut kebanyakan dijadikan pupuk, makanan ternak, arang, kompos. Sementara itu, jika kita melihat kandungan biomassa lignoselulosa yang terdiri dari 40,14 % selulosa, 30,46 % hemiselulosa, dan 22,28 % lignin. Lignoselulosa yang terdapat dalam tandan kosong kelapa sawit ini berpotensi untuk diolah lebih lanjut untuk menjadi beberapa produk berupa platform chemicals seperti asam levulinat dan juga furfural. Platform chemicals yang bisa dihasilkan ini mempunyai nilai jual dan nilai guna yang tinggi. Pengolahan lignoselulosa ini dapat dilakukan dengan memecah selulosa dan hemi selulosa lewat proses hidrolisis dengan menggunakan asam sulfat dengan konsentrasi tertentu. Tahapan proses dalam hidrolisis tandan kosong kelapa sawit terdiri dari proses pretreatment, hidrolisis tandan kosong kelapa sawit, dan analisa hasil hidrolisis oleh HPLC (High Performance Liquid Chromatography). Proses pretreatment tandan kosong kelapa sawit terdiri dari pencucian, pengeringan, dan pengecilan ukuran. Proses hidrolisis tandan kosong kelapa sawit berlangsung pada reaktor berkapasitas 10 mL yang dipanaskan menggunakan hotplate dan media pemanas silicon oil. Variasi yang dilakukan adalah pada waktu reaksi, konsentrasi asam, dan temperatur reaksi. Waktu reaksi divariasikan sebesar 30, 45, dan 60 menit, temperatur reaksi 120 oC, 150 oC, dan 170 oC, dan konsentrasi asam sulfat yang digunakan 0 M, 0,5 M, dan 1 M. Analisis hasil hidrolisis dilakukan dengan menggunakan HPLC. Hasil dari Analisa produk akhir menunjukkan bahwa perubahan konsentrasi asam dan temperatur sangat berpengaruh terhadap perolehan gula (glukosa dan xilosa) dan asam organik (furfural dan asam levulinat). Waktu reaksi juga memberikan dampak yang serupa, tetapi lebih sensitif kepada produk asam organik. Perolehan gula (glukosa dan xilosa) akan meningkat hingga mencapai titik optimumnya dan mengalami penurunan seiring dengan meningkatnya temperatur, konsentrasi asam, dan juga waktu reaksi. Perolehan furfural juga akan meningkat hingga mencapai titik optimumnya dan mengalami penurunan seiring dengan meningkatnya temperatur, konsentrasi asam, dan juga waktu reaksi. Sedangkan perolehan asam levulinat akan mengalami peningkatan seiring dengan meningkatnya temperatur, konsentrasi asam, dan juga waktu reaksi. Perolehan tertinggi furfural diperoleh pada kondisi temperatur 150 oC, waktu reaksi 30 menit, dan konsentrasi asam 0,5 M. Perolehan tertinggi dari asam levulinat diperoleh pada kondisi temperatur 170 oC, waktu reaksi 60 menit, dan konsentrasi asam 1 M.