Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Besarnya penggunaan bahan bakar fosil sebagai sumber energi dan maraknya penebangan hutan menyebabkan peningkatan kadar gas rumah kaca terutama karbon dioksida (CO2) di atmosfir. Kultivasi mikroalga untuk produksi Biofuel dapat menjadi metode biofiksasi CO2. Penelitian mengenai biofiksasi CO2 pada Synechococcus HS-9 dengan variasi kecepatan aerasi telah dilakukan pada Rectangular Airlift Photobioreactor. Penelitian bertujuan untuk mengetahui kecepatan aerasi yang optimal terhadap biofiksasi CO2 pada Synechococcus HS-9 dan mengetahui pengaruh kecepatan aerasi terhadap pertumbuhan Synechococcus HS-9. Kultivasi mikroalga dilakukan dengan konsentrasi aerasi 1,5 % dengan variasi kecepatan aerasi 0,5 LPM, 1 LPM, dan 2 LPM. Hasil penelitian menunjukkan efisiensi reduksi CO2 optimal pada kecepatan aerasi 0,5 LPM. Efisiensi reduksi CO2 rata-rata pada kecepatan aerasi 0,5 LPM, 1 LPM, dan 2 LPM berturut-turut sebesar 80 %, 71 %, dan 32 %. Biofixation rate pada kecepatan aerasi 0,5 LPM, 1 LPM, dan 2 LPM berturut-turut sebesar 0,03 g/L/D, 0,27 g/L/D, dan 0,15 g/L/D. ......The large use of fossil fuels as an energy source and rampant deforestation have led to increased levels of greenhouse gases, especially carbon dioxide (CO2) in the atmosphere. Microalgae cultivation for biofuel production can be a method of CO2 biofixation. Research on biofixation of CO2 in Synechococcus HS-9 with variations in aeration speed has been carried out on the Rectangular Airlift Photobioreactor. The aims of the study were to determine the optimal aeration speed for CO2 biofixation in Synechococcus HS[1]9 and to determine the effect of aeration speed on the growth of Synechococcus HS-9. Microalgae cultivation was carried out with aeration concentration of 1.5 % with variations in aeration speed of 0.5 LPM, 1 LPM, and 2 LPM. The results showed the optimal CO2 reduction efficiency at an aeration speed of 0.5 LPM. The average CO2 reduction efficiency at aeration rates of 0.5 LPM, 1 LPM, and 2 LPM was 80 %, 71 %, and 32 %, respectively. The biofixation rate at aeration rates of 0.5 LPM, 1 LPM, and 2 LPM were 0.03 g/L/D, 0.27 g/L/D, and 0.15 g/L/D, respectively.

Abstrak :
Mikroalga memiliki potensi tinggi untuk digunakan sebagai sumber biodiesel. Selain membutuhkan lahan dan air yang rendah, mikroalga memiliki produktivitas dan persentase lipid yang tinggi jika dibandingkan dengan generasi biodiesel sebelumnya.  Biomassa yang dihasilkan oleh mikroalga juga mempunyai nilai multifungsi menjadi obat, kosmetik, sumber pakan hewan. Synechococcus HS-9 dapat menjadi sumber biomassa yang menjanjikan karena memiliki kadar lipid yang tinggi. Komponen hidrodinamika fotobioreaktor sebagai wadah kultivasi Synechococcus HS-9 akan disimulasikan pada software ANSYS 18.2. Simulasi dilakukan untuk mengetahui aliran udara, air dan pencampuran yang terjadi. Hasil simulasi akan dioptimasi dengan Artificial Neural Network dan Genetic Algorithm agar didapatkan parameter hidrodinamika yang optimum. Melalui optimasi didapatkan nilai target turbulance eddy dissipation 3,198 m2/s3 dan viskositas eddy 0,184 Pa s. Nilai target tersebut akan dicapai pada kecepatan air 0,115 m/s, kecepatan udara 0,149 m/s, massa jenis 576,581 kg/m3, turbulance kinetic energy 0,021 m2/s2. Analisa Life Cycle Assesment yang dilakukan pada proses kultivasi dan panen menunjukan emisi terbesar pada marine aquatic ecotoxicity potential sebesar 4,09x105 kg DCB eq dengan isu penting terdapat pada penggunaan listrik PLN.  ......Microalgae have a high potential to be used as a source of biodiesel. In addition to requiring low land and water, microalgae have a high productivity and lipid percentage compared to the previous generation of biodiesel. Biomass produced by microalgae also has multifunctional value as medicine, cosmetics, and animal feed sources. Synechococcus HS-9 can be a promising source of biomass because it has high lipid content. The hydrodynamic components of the photobioreactor, as a container for the cultivation of Synechococcus HS-9, will be simulated in ANSYS 18.2. Simulations are carried out to determine the flow of air, water, and mixing. The simulation results optimized with Artificial Neural Network and Genetic Algorithm to obtain optimum hydrodynamic parameters. Through optimization, the target value of turbulence eddy dissipation is 3,198 m2/s3, and the eddy viscosity is 0,184 Pa s. The target value will be achieved at water velocity 0,115 m/s, air velocity 0,149 m/s, density 576,581 kg/m3, turbulence kinetic energy 0,021 m2/s2. Life Cycle Assessment analysis on the cultivation and harvesting process shows the largest emission in marine aquatic ecotoxicity potential of 4.09x105 kg DCB eq with a hotspot in the use of PLN electricity.

Abstrak :
Indonesia merupakan sebuah negara yang cukup bergantung dengan BBM (Bahan Bakar Minyak). Dalam jangka panjang, penggunaan energi yang bergantung kepada BBM secara berlebihan dapat menyebabkan terjadinya kelangkaan dimana cadangan minyak bumi akan semakin menurun dan akan berdampak terhadap harga dari BBM tersebut. Indonesia sendiri pada awal tahun 2020 sudah mulai mengimplementasikan BBN (Bahan Bakar Nabati) dalam bentuk B30, yang merupakan pencampuran antara diesel dan BBN (30% BBN, 70% BBM). Mikroalga mempunyai potensi yang sangat besar untuk dimanfaatkan sebagai BBN. Kandungan fatty lipid yang dimiliki oleh mikroalga dapat dimanfaatkan dengan cara melakukan sintesisasi pada fatty lipid tersebut yang nantinya dapat digunakan sebagai BBN. Mikroalga yang digunakan merupakan Synechococcus HS-9 yang diperoleh dari Laboratorium Taksonomi Tumbuhan, Departemen Biologi FMIPA UI, Depok. Synechococcus diperoleh dari sumber air panas Rawa Danau di Banten dengan temperatur habitat aslinya 50°C. Dengan menggunakan baffled airlift photobioreactor sebagai tempat kultivasi, proses perpindahan massa yang terjadi pada saat kultivasi dianalisis untuk melihat bagaimana perpindahan massa CO2 dan O2 yang terjadi apabila menggunakan setup eksperimen tertentu, dengan menggunakan variasi sparger yang memiliki ukuran yang berbeda dan variasi debit udara yang masuk ke dalam fotobioreaktor tersebut. Untuk menunjang proses perhitungan perpindahan massa, dilakukan pengambilan data diameter dan kecepatan dari gelembung, yang di proses menggunakan software ImageJ serta PIVlab. Dari penelitian didapatkan rata-rata koefisien perpindahan massa yang terjadi selama 14 hari eksperimen sebesar 0.0788/s dan rata-rata laju perpindahan massa sebesar 43.27 mg/m2s. Dapat disimpulkan juga bahwa diameter dan kecepatan gelembung, serta persentase oksigen yang larut dan konsentrasi karbon dioksida di dalam fotobioreaktor mempengaruhi proses perpindahan massa pada saat kultivasi mikroalga Synechococcus HS-9. ......Indonesia is a country that is heavily reliant on fossil fuel. In the long term, the over-usage of fossil fuel could lead to the scarcity of the earth’s fossil fuel reserve, which would affect the price of the fossil fuel per barrels. At the beginning of 2020, Indonesia has implemented the usage of biofuel in the form of B30, which is the result of mixing fossil fuel with biofuel (30% biofuel, 70% fossil fuel). Microalgae has a huge potential to be utilized as a main source of biofuel. Fatty lipid content that consists in the microalgae could synthesized and transformed into biofuel. In this research, the microalgae that is used is Synechococcus HS-9, which were obtained from the Plant Taxonomy Laboratory, Department of Biology, Faculty of Science at Universitas Indonesia, Depok, West Java. Synechococcus HS-9 itself were found from a hot spring in a creek located in Banten, which lived in a habitat where the surrounding temperature is 50ºC. Using a baffled airlift photobioreactor as a cultivation setting, the mass transfer process of CO2 and O2 during the cultivation process was analysed to observe the mass transfer process’s behaviour using a certain experiment setup, and by varying the inlet air flow speed to the photobioreactor, ranging from 1 to 5 litres per minute. In order to buttress the calculation process of mass transfer, data of the diameter and the velocity of the bubble was obtained using ImageJ and PIVLab software. Results showed that throughout a 14-day period, the average mass transfer coefficient inside the photobioreactor with the Synechococcus HS-9 culture was 0.0788/s and the average mass transfer velocity was 43.27 mg/m2s. Furthermore, it is concluded that bubble diameter, bubble velocity, dissolved oxygen percentage and carbon dioxide concentration inside the photobioreactor affects the mass transfer process.

Abstrak :
Penelitian mengenai optimasi multiobjektif terhadap pertumbuhan populasi Synechococcus HS-9 telah dilakukan. Pada penelitian digunakan Synechococcus HS-9 yang merupakan koleksi dari Laboratorium Taksonomi Tumbuhan Departemen Biologi FMIPA UI, Depok. Penelitian bertujuan untuk mengetahui hasil simulasi hidrodinamika Synechococcus HS-9 pada program Computational Fluid Dynamics (CFD) dan mengetahui kondisi hidrodinamika yang optimum untuk pertumbuhan Synechococcus HS-9. Penelitian dilakukan dengan mensimulasikan photobioreactor dengan menggunakan program CFD. Penelitian juga melakukan optimasi untuk mengetahui kondisi optimum untuk pertumbuhan Synechococcus HS-9 menggunakan Artificial Neural Network (ANN). Hasil penelitian menunjukkan kondisi optimum untuk pertumbuhan Synechococcus HS-9 dicapai dengan kondisi, yaitu suhu (T) sebesar 30,30C; derajat keasaman (pH) sebesar 9,4; Dissolved oxygen (DO) sebesar 1,4 mg/l, oxidation reduction potential (ORP) sebesar 34,7 mV; intensitas cahaya (I) sebesar 291,2 µmol m-2s-1; turbulance eddy dissipasion (TED) sebesar 0,00135 m2s-2; dan turbulance kinetic energy (TKE) sebesar 0,000238 m2s-2. ......Research on the Multiobjective Optimization of Synechococcus HS-9 Population Growth using Artificial Neural Network has been carried out. Research using Synechococcus HS-9, which is the collection of the Plant Taxonomy Laboratory, FMIPA UI, Depok. This research purposes are to find out the results of the hydrodynamic simulation of Synechococcus HS-9 in the Computational Fluid Dynamics (CFD) and to find out the optimum hydrodynamic conditions for the growth of Synechococcus HS-9. The research was conducted by simulating a photobioreactor using CFD program. The study also carried out optimization to determine the optimum conditions for the growth of Synechococcus HS-9 using Artificial Neural Network (ANN). The results showed that the optimum conditions for the growth of Synechococcus HS-9 were achived with the following conditions, i.e. Temperature (T) of 30.3 0C, acidity (pH) 9.4, dissolved oxygen (DO) 1.4 mg/l, oxidation reduction potential (ORP) sebesar 34.7 mV, intensity (I) 291.2 µmol m-2s-1, turbulance eddy dissipasion (TED) 0.00135 m2s-2 and turbulance kinetic energy (TKE) 0.00023872 m2s-2.