Pra Desain Pabrik Fraksinasi Lignoselulosa dari Sabut Kelapa dengan Metode Pretreatment Steam Explosion

Maharani, Diva Lathifa and Ewoxo, Yawo Serge Marcel (2022) Pra Desain Pabrik Fraksinasi Lignoselulosa dari Sabut Kelapa dengan Metode Pretreatment Steam Explosion. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02211840000139_02211840000147-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (2MB)

Abstract

Biomassa lignoselulosa merupakan bahan baku yang sangat menjanjikan untuk menghasilkan bahan bakar terbarukan. Biomassa ini merupakan substrat yang potensial untuk produksi bioetanol dan produk biokimia lainnya, dengan ketersediaan serta kelimpahan bahan yang dapat diperbarui dan tidak bersaing dengan bahan pangan maupun pakan ternak. Lignoselulosa sebagian besar mengandung campuran polimer karbohidrat, seperti selulosa dan hemiselulosa, serta lignin. Menurut Technavio.com, ukuran pasar biofuel berbasis bahan baku lignoselulosa berpotensi tumbuh sebesar USD 7,83 miliar selama periode 2020–2024, dan momentum pertumbuhan pasar akan meningkat selama periode perkiraan.
Berdasarkan data supply and demand selulosa, Indonesia masih banyak mengimpor selulosa dari negara lain untuk memenuhi kebutuhan industri dalam negeri. Sementara itu, selulosa, hemiselulosa, dan lignin dapat diproduksi dari sabut kelapa. Potensi produksi kelapa Indonesia mencapai 15 miliar butir kelapa per tahun sehingga Indonesia mampu menghasilkan sabut kelapa sekitar 1,875 juta ton per tahun. Ketersediaan sabut kelapa yang cukup melimpah tersebut saat ini belum dimanfaatkan secara maksimal. Dengan adanya permintaan pasar yang cukup tinggi, baik dari luar negeri maupun dalam negeri, Indonesia perlu membangun industri pengolahan biomassa dari sabut kelapa.
Oleh karena itu, pabrik fraksinasi lignoselulosa dari sabut kelapa ini didirikan dengan tujuan untuk membantu mengatasi permasalahan tersebut. Pabrik ini akan dioperasikan secara batch dengan 3 kali running selama 24 jam dalam 330 hari per tahun dan memiliki kapasitas produksi sebesar 699,4511 ton/tahun. Dari kapasitas tersebut, dibutuhkan bahan baku sabut kelapa sebesar 1.650 ton/tahun, larutan NaOH sebanyak 315.150 ton/tahun, larutan H₂SO₄ sebanyak 539.550 ton/tahun, daya sebesar 228.349 HP, dan panas sebesar 12.593.653,234 kJ. Pabrik ini akan didirikan di Jalan Raya Lingkar Timur Buduran, Sidoarjo, dengan luas tanah dan bangunan sebesar 14.000 m².
Pendirian pabrik ini direncanakan dimulai pada tahun 2022 dan dapat selesai pada tahun 2024. Proses fraksinasi lignoselulosa terdiri dari tiga proses, yaitu proses pretreatment dengan metode steam explosion, proses delignifikasi, dan proses presipitasi. Dari hasil perhitungan analisis ekonomi, diperoleh laju pengembalian modal (IRR) pabrik sebesar 26,66% dengan tingkat suku bunga bank sebesar 9,25% per tahun. Sementara itu, waktu pengembalian modal (POT) adalah 3 tahun 8 bulan dan titik impas (BEP) sebesar 23%. Untuk mendirikan pabrik fraksinasi lignoselulosa dari sabut kelapa, dibutuhkan biaya produksi total per tahun sebesar Rp57.384.855.297 dengan total biaya investasi (TCI) sebesar Rp149.388.548.876. Berdasarkan aspek analisis ekonomi dan teknis, pabrik fraksinasi lignoselulosa dari sabut kelapa dengan metode steam explosion ini layak didirikan.
================================================================================================================================
Lignocellulosic biomass is a very promising raw material for producing renewable fuels. This biomass is a substantial substrate for the production of bioethanol and other biochemical products, with renewable and abundant resources that do not compete with food or animal feed. Lignocellulose mostly consists of a mixture of carbohydrate polymers, such as cellulose and hemicellulose, as well as lignin. According to Technavio.com, the market size of biofuels based on lignocellulosic raw materials has the potential to grow by USD 7.83 billion during 2020–2024, and the market growth momentum is expected to increase during the forecast period.
Based on cellulose supply and demand data, Indonesia still imports a significant amount of cellulose from other countries to meet domestic industrial needs. Meanwhile, cellulose, hemicellulose, and lignin can be produced from coconut husk. Indonesia's coconut production potential reaches 15 billion coconuts per year, enabling the country to produce approximately 1.875 million tons of coconut husk annually. The abundant availability of coconut husk is currently not being utilized to its full potential. With high market demand both domestically and internationally, Indonesia needs to develop a biomass processing industry utilizing coconut husk.
Therefore, this lignocellulose fractionation plant from coconut husk is established to address this issue. The plant will be operated in batches with three runs per day, operating 24 hours per day and 330 days per year, with a production capacity of 699.4511 tons/year. Based on this capacity, the plant requires 1,650 tons/year of coconut husk as raw material, 315,150 tons/year of NaOH solution, and 539,550 tons/year of H₂SO₄ solution. The plant requires 228,349 HP of power and 12,593,653,234 kJ of heat. The plant will be established on Jalan Raya Lingkar Timur, Buduran, Sidoarjo, with a total land and building area of 14,000 m².
The establishment of this plant is planned to begin in 2022 and be completed in 2024\. The lignocellulose fractionation process consists of three main processes, namely the pretreatment process using the steam explosion method, the delignification process, and the precipitation process. From the economic analysis, the Internal Rate of Return (IRR) of the plant is 26.66%, with a bank interest rate of 9.25% per year. Meanwhile, the Pay Out Time (POT) is 3 years and 8 months, and the Break Even Point (BEP) is 23%. The establishment of the lignocellulose fractionation plant from coconut husk requires a total annual production cost of Rp57,384,855,297 and a Total Capital Investment (TCI) of Rp149,388,548,876. Based on the economic and technical analyses, the lignocellulose fractionation plant from coconut husk using the steam explosion method is feasible to establish.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	662.88 Mah f-1
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD320 Cellulose. Hydrolysis T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD195.B56 Biomass energy
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	magang .
Date Deposited:	02 Oct 2026 08:06
Last Modified:	02 Oct 2026 08:06
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/145210

Actions (login required)

View Item