Studi Pemanfaatan Limbah Padat Rumput Laut pada Industri Karaginan sebagai Bahan Komposit Hibrida

Wahyu Tri Handoyo

Salah satu bahan alam yang belum tereskplorasi sebagai material komposit serat alam adalah rumput laut, yang menurut beberapa studi memiliki kandungan selulosa tinggi. Jenis rumput laut yang banyak dibudidayakan dan diolah di Indonesia adalah jenis Eucheuma cottonii. Pada pengolahan karaginan melalui proses ekstraksi hanya sekitar 30% menjadi produk dan sisanya menjadi limbah. Menurut beberapa studi, limbah padat (LP) sisa pengolahan rumput laut mengandung selulosa yang tinggi. Oleh karena itu perlu dilakukan studi pemanfaatan LP dari industri karaginan sebagai bahan serat komposit hibrida. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui komposisi kimia dan karakteristik LP dari industri karaginan; membuat komposit hibrida paduan antara Linear Low Density Polyethylene (LLDPE), LP, Maleic Anhydride (MA); dan mengetahui pengaruh perbandingan paduan tersebut terhadap sifat dan karakteristik komposit hibrida yang dihasilkan. Metode penelitian yang dilakukan adalah mengetahui karakteristik dan komposisi LP. Memadukan LP sebagai serat dengan persentase 0%, 10%, 25%, 45% dengan LLDPE sebagai matriks dan MA sebagai compatibilizer. Proses pembuatan komposit hibrida dilakukan melalui proses pencampuran, ekstrusi, pelletizer dan pengepresan. Komposit hibrida yang diperoleh selanjutnya diuji kekuatan tarik, penyerapan air, kadar air, pengembangan tebal, tingkat biodegradasi, sifat termal, ketahanan api dan densitasnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposisi kimia LP dari industri karaginan memiliki kadar selulosa yang tinggi. Namun hasil analisis lebih lanjut menunjukkan adanya tanah diatom yang tidak terlarut dalam analisis selulosa. Penambahan LP memberikan pengaruh signifikan terhadap parameter sifat tarik, modulus elastisitas, daya serap air, kadar air, pengembangan tebal, dan tingkat biodegradasi komposit hibrida. Namun penambahan LP memberikan pengaruh yang tidak signifikan terhadap nilai break strain dan densitas. Hasil uji Thermogravimatry Analysis (TGA) komposit hibrida menunjukkan ketahanan termal yang baik, tetapi hasil uji ketahanan terhadap api menunjukkan hasil kurang baik. Secara umum komposit hibrida paduan LLDPE-LP memiliki sifat dan karakteristik yang baik dan memenuhi standar yang ditentukan.

read more

Analisis Kinerja Fotobioreaktor Algaetree Untuk Pertumbuhan Mikroalga Spirulina sp.

Arief Eko Setiantoro

Mikroalga Spirulina sp. merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang dapat dikembangkan menjadi suatu produk yang bernilai seperti kosmetik, aquaculture feed, biofuel, obat-obatan dan nutrition oil.  Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui laju pertumbuhan mikroalga Spirulina sp. pada fotobioreaktor Algaetree dengan kolam terbuka.

Mikroalga Spirulina sp. dikultivasi dalam Fotobioreaktor Algaetree dan kolam terbuka dengan kapasitas total sebesar 500 L. Fotobioreaktor Algaetree memiliki desain berbentuk lekukan-lekukan pipa transparan yang membentuk suatu struktur tertentu dan memiliki nilai artistik. Pipa transparan dipakai guna memungkinkan mikroalga Spirulina sp. untuk menangkap sinar ultraviolet dari matahari sehingga membantu dalam proses fotosintesis. Kultivasi pada fotobioreaktor Algaetree dan kolam terbuka dilakukan selama 7 hari dengan sistem aerasi 24 jam. Variabel yang diamati pada penelitian ini yaitu kepadatan sel dan kinetika pertumbuhan mikroalga dengan  kondisi medium kultur yang diamati yaitu pH kultur, suhu kultur.

read more

Optimalisasi Ruang Terbuka Hijau (RTH) Denggung dalam Perspektif Zero Waste di Sleman

Dian Ferdiansyah

Salah satu strategi/kebijakan menghadapi permasalahan pengelolaan sampah di kabupaten  Sleman   yaitu   mengoptimalkan  fungsi   Ruang   Rerbuka  Hijau   (RTH). RTH memiliki area cukup luas dan strategis sebagai fasilitas publik, ruang media edukasi sekaligus sebagai ruang pengelolaan setempat bagi sampah yang dihasilkannya. Studi ini bertujuan  mengembangkan  strategi  optimalisasi  fungsi  RTH  dalam  mencapai  nilai Zero Waste Index (ZWI) yang lebih tinggi melalui berbagai kebijakan dan langkah- langkah konkret serta menyusun kuesioner untuk mengetahui respon masyarakat terhadap usulan optimalisasi fungsi RTH.

read more

Pengaruh Dosis Koagulan Poly Alumunium Chloride dan Lama Waktu Pengendapan pada Pemanenan Mikroalga Euglena sp. Dengan Metode Flokulasi-Filtrasi

Edo Firmansyah

Euglena sp. adalah jenis mikroalga yang dapat menghasilkan berbagai biomolekul termasuk protein, vitamin, karbohidrat, dan juga dapat menjadi sumber biomassa terbaik karena mengandung lipid yang sangat berguna untuk mengekstraksi dan mengubahnya menjadi biodiesel. Sayangnya, memanen biomassa Euglena sp. merupakan sebuah tantangan. Sebagian besar biaya produksi terjadi pada proses pemanenan. Perhatian utama berkisar pada tingkat efektivitas dan biaya operasional. Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan menggabungkan metode flokulasi menggunakan Poly Aluminium Chloride (PAC) dengan metode filtrasi dengan menggunakan Plas chamois dan Kain sablon T200 untuk menjawab tantangan yang ada. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memberikan informasi ilmiah terkait metode yang efektif untuk memanen Euglena sp. serta mempelajari pengaruh dosis koagula, lama waktu pengendapan, dan jenis material filtrasi yang digunakan terhadap hasil panen Euglena sp. Parameter yang diukur pada penelitian ini adalah kepadatan sel dan berat kering biomassa. Penelitian ini menyimpulkan bahwa dengan menggunakan metode flokulasi terlebih dahulu sebelum metode filtrasi, melalui perlakuan waktu pengendapan yang optimal, bahkan dengan menggunakan bahan filtrasi yang murah, metode flokulasi-filtrasi yang digunakan mampu memperoleh efektifitas pemanenan Euglena sp. sebesar 93%.

read more

Studi Optimasi dan Kinetika Laju Pertumbuhan Spirulina sp. pada Media Limbah Vinasse

Hanifah Sri Sundari

Spirulina sp.  merupakan salah satu jenis mikroalga yang memiliki potensi tinggi untuk dikembangkan yang memiliki laju pertumbuhan lebih cepat dibandingkan dengan jenis mikroalga lainnya. Namun, produktivitas biomassa yang relatif rendah dan biaya panen yang tinggi masih tetap menjadi tantangan dalam pengembangan produk berbasis mikroalga. Dalam penelitian ini, vinasse digunakan sebagai media hemat biaya untuk mengurangi biaya kultivasi. Vinasse, yang merupakan limbah industri gula, mengandung beberapa nutrisi yang diperlukan untuk pertumbuhan mikroalga. Oleh karena itu, penelitian ini menyelidiki potensi biorefinery mikroalga, yang menggunakan vinasse sebagai media kultur strain Spirulina sp. Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh konsentrasi vinasse dan menemukan konsentrasi optimal yang dapat meningkatkan jumlah kepadatan sel Spirulina sp., serta mempelajari parameter kinetik pertumbuhan Spirulina sp. terhadap produktivitas biomassa Spirulina sp. dengan model Logistic, Gompertz dan Richard. Hasil yang diperoleh dalam penelitian ini mengungkapkan bahwa konsentrasi optimal vinasse pada kultivasi Spirulina sp. adalah 4% v/v vinasse dan produksi biomassa yang dihasilkan adalah 0,49 g / L. Sedangkan jumlah nutrisi yang ideal untuk pertumbuhan Spirulina sp. adalah nutrisi 0,04% dan jumlah biomassa yang dihasilkan adalah 0,37 g/L. Penggunaan vinasse dapat meningkatkan kepadatan sel sekitar 24,66%, biomassa sekitar 81,48% dan tingkat pertumbuhan spesifik sekitar 95,66%.

read more

Karakterisasi Municipal Solid Waste (MSW) dan Analisis Potensi Synthetic Natural Gas (SNG) untuk Proses Gasifikasi

Khusnul Mariatunnikmah

Sampah merupakan salah satu perhatian pemerintah Indonesia karena berhubungan dengan perlindungan masyarakat dan lingkungan hidup dari bahaya dan ancaman yang ditimbulkan dari berbagai kegiatan manusia. Data timbulan sampah tahunan di Indonesia mencapai 29.332.354,04 ton/tahun dengan sampah tidak terkelola sebesar 10.287.169,97 ton/tahun. D.I. Yogyakarta memiliki salah satu Tempat Pembuangan Sampah Terpadu (TPST) yang berada di Piyungan dengan timbunan sampah pada 2021 166% melebihi kapasitas tampung. TPST Piyungan memiliki persentase jenis sampah yang bisa terbakar sebesar 88,2% dan berpotensi untuk digunakan sebagai bahan baku pemulihan energi. Gasifikasi MSW merupakan alternatif pengolahan sampah menjadi energi terpadu dan lebih unggul dibanding pembakaran tradisional. Salah satu produk gasifikasi berupa Synthetic Natural Gas (SNG) yang dapat diaplikasikan sebagai bahan bakar berbagai utilitas. Metode yang digunakan untuk simulasi gasifikasi adalah kesetimbangan stoikiometri dan Quasi-Equilibrium Temperature (QET). Hasil karakterisasi sampah berdasarkan ASTM D5231-92 (2016) menyatakan rata-rata timbulan MSW yang terjadi pada musim kemarau dan penghujan yaitu 759,96 dan 854,84 ton/tahun dengan timbulan sampah perkapita sebesar 0,3 dan 0,35kg/orang hari. Komposisi timbunan MSW didominasi oleh 40,2% sampah plastik dengan total sampah yang bersifat combustible sebesar 23.157.076,7 ton. Heating value pada sampel musim kemarau lebih besar, 20,67 MJ/kg, dibandingkan dengan musim penghujan, 14,99 MJ/kg. Total potensi SNG dari pengolahan MSW di TPST piyungan adalah 34,21 kg dengan timbulan dan timbunan sampah yang terjadi setiap tahun semakin meningkat. Proyeksi timbunan sampah pada 2036 mencapai 31,32ton dan potensi SNG yang dapat dihasilkan mencapai 10,6 ton. Reaksi gasifikasi yang disarankan untuk diterapkan pada pengolahan MSW di TPST Piyungan adalah reaksi methane-steam reforming yang mereaksikan CH₄ dengan H₂O untuk menghasilkan syngas.

read more

Kultivasi Mikroalga Spirulina sp. pada Media Kultur Air Payau Alami

Salasi Wasis Widyanto

Spirulina sp. adalah mikroalga yang berpotensi sebagai agen penetralisasi limbah cair, sumber energi alternatif yang berkelanjutan, dan komponen utama dalam sektor industri. Mikroalga ini umumnya dikultivasi dalam kondisi salinitas tertentu melalui proses penggabungan air tawar dan garam. Penggunaan media air payau alami yang ketersediaannya melimpah di alam merupakan strategi efisien untuk mengurangi konsumsi garam. Nutrisi makro dan mikronya juga lebih komprehensif untuk mendukung pertumbuhan optimal dari Spirulina sp. daripada air payau buatan. Berdasarkan latar belakang tersebut, dirumuskanlah tujuan penelitian ini yaitu mengetahui pengaruh variasi salinitas, konsentrasi nutrisi, dan rasio inokulum terhadap turbiditas, kepadatan sel, dan produk biomassa kering Spirulina sp. yang dikultur pada media air payau alami dari muara pantai Glagah, Yogyakarta, mengetahui salinitas, konsentrasi nutrisi, dan rasio inokulum optimal, dan mengetahui model laju pertumbuhan kinetik yang paling sesuai diantara Logistic, Gompertz, dan Richard. Perlakuan dikelompokkan dalam 5 taraf selain kontrol yaitu 5, 10, 15, 20, 25 ppt untuk salinitas, 0, 0,0005, 0,001, 0,0015, 0,002% untuk konsentrasi nutrisi, dan 1 : 2, 1 : 3, 1 : 4, 1 : 5, 1 : 6 untuk rasio inokulum. Hasil menunjukkan pengaruh yang signifikan dalam semua perlakuan terhadap turbiditas, kepadatan sel, dan produk biomassa kering, kecuali perlakuan nutrisi terhadap produk biomassa kering. Optimalisasi didapatkan pada salinitas 5 ppt, konsentrasi nutrisi 0,001%, dan rasio inokulum 1 : 2. Ketiga model dapat diterapkan, namun Model Richard memiliki kesesuaian tertinggi dibanding model yang lain.

read more

Perencanaan Ketersediaan Energi Listrik dengan Bauran Energi Terbarukan di Kabupaten Pacitan Pada Tahun 2050

Sinondang Simon Gultom

Salah satu penyokong pembangunan nasional adalah energi listrik. Kebutuhan energi listrik di tiap daerah berbeda-beda, sesuai dengan ketersediaan energi primer yang ada. Oleh karena itu, perlu dilakukan transisi dari energi primer menjadi EBT supaya tetap ada bahan pendukung energi listrik. Salah satu daerah yang membutuhkan banyak ketersediaan energi adalah Kabupaten Pacitan, namun rasio elektrifikasinya belum mencapai 100%. Kabupaten Pacitan menggantungkan kebutuhan listriknya pada Pusat Listrik Tenaga Uap (PLTU) dan menghadapi tantangan berupa akses yang sulit dilalui serta sumber energi setempat yang kurang memadai. Meskipun demikian, Kabupaten Pacitan memiliki potensi sumber EBT di sektor angin, surya, dan biogas.

read more

Pemodelan Hubungan Air-Energi-Pangan yang Berkelanjutan untuk Mengantisipasi Perubahan Tata Guna Lahan di Kabupaten Magelang

Zulfikar Aji Kusworo

WEF Nexus memiliki konsep hubungan bahwa pemenuhan kebutuhan air, energi, dan pangan saling memengaruhi satu sama lain. Penelitian ini berfokus pada proyeksi kebutuhan energi listrik, kebutuhan air, dan potensi produksi listrik dari pembangkit listrik tenaga mikro hidro. Metode yang digunakan melibatkan simulasi dengan perangkat lunak LEAP dan WEAP untuk mengetahui proyeksi kebutuhan energi listrik dan air selama tahun 2020-2030. Kebutuhan listrik di Kabupaten Magelang diproyeksikan meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk. Pada akhir tahun 2030, proyeksi kebutuhan energi listrik di Kabupaten Magelang adalah 79.626,3 MWh untuk skenario baseline, 90.281,53 MWh untuk skenario business as usual moderat, dan 92.201,78 MWh untuk skenario business as usual optimis, dengan skenario business as usual moderat dan optimis menunjukkan selisih sebesar 13,38% dan 15,79%, jika dibandingkan dengan skenario baseline pada akhir periode proyeksi. Permintaan kebutuhan air pada skenario baseline diproyeksikan mengalami kenaikan sampai dengan tahun 2027, dengan nilai proyeksi kebutuhan air mencapai 355.197.211 m³ dan setelah itu mengalami penurunan sampai akhir tahun 2030, dengan nilai proyeksi sebesar 349.953.115 m³. Proyeksi kebutuhan air pada skenario pembangunan jalan tol Yogyakarta-Bawen mengalami kenaikan sampai dengan tahun 2025 dengan nilai proyeksi sebesar 346.914.128 m³. Hasil proyeksi tahun berikutnya mengalami penurunan secara terus-menerus sehingga pada akhir tahun 2030 nilai proyeksinya adalah 339.542.991 m³. Pada sumber daya air di Kabupaten Magelang, terdapat potensi produksi listrik dari PLTMH yang diusulkan sebesar 590,67 MWh setiap tahunnya.

read more

Perancangan Unit Sistem Monitoring Algae Real Time Berbasis IoT (SMArt – IoT)

Irdavlan Mohamad Yahya

Mikroalga memiliki potensi yang baik karena mampu hidup dalam berbagai kondisi lingkungan, khususnya Spirulina platensis sebagai sumber alternatif dalam sektor pangan, pakan, dan energi, serta berperan dalam mitigasi dampak perubahan iklim. Fokusnya adalah pengembangan Sistem Monitoring Algae real-time berbasis Internet of Things (SMArt-IoT), sebuah perangkat yang dirancang untuk memantau kondisi kultivasi mikroalga selama 7 hari. Unit SMArt-IoT dirancang untuk mengamati beberapa parameter dalam fotobioreaktor, termasuk intensitas cahaya (lux), pH, suhu, salinitas (ppt), dan konsentrasi CO₂ (ppm). Photobioreaktor yang dugunakan berkapasitas 18 liter, penelitian ini menginvestigasi pengaruh variasi konsentrasi CO₂ dan intensitas cahaya. Hasilnya menunjukkan bahwa kondisi optimal untuk konsentrasi CO₂ adalah 6%, dengan intensitas cahaya 2500 lux dan salinitas 15 ppt, menghasilkan biomassa sebanyak 0,0062 gr/L/Hari. Sementara itu, intensitas cahaya terbaik adalah >10000 lux dengan injeksi CO₂ sebanyak 8% dan salinitas 15 ppt, menghasilkan biomassa sebanyak 0,0112 gr/L/Hari.

read more