Dilute Sulfuric Acid Hydrolysis Of Red Macroalga Eucheuma Denticulatum With Microwaveassisted Heating For Biochar And Bioethanol Production - Teh, Yong Yi (2018)
Eucheuma denticulatum ialah sejenis makroalga merah yang berpotensi sebagai stok suapan untuk penghasilan biotenaga kerana makroalga ini mengandungi kandungan karbohidrat yang tinggi, mudah diperolehi serta proses penghasilan hanya menggunakan tanah yang sedikit. Oleh sebab kandungan karbohidrat yang tinggi, makroalga boleh dihidrolisiskan menjadi gula mudah ditapai dan ditukar kepada bioetanol oleh mikroorganisma semulajadi. Walau bagaimanapun, pemanasan haba konvensional yang memindahkan haba dari permukaan ke pusat bahan menjadikan proses pemanasan agak lambat dan tidak cekap. Oleh itu, masa pemanasan yang berpanjangan telah mengurangkan kuantiti gula dan meningkatkan pula penghasilan produk sampingan yang boleh menjejaskan proses penapaian seterusnya. Dalam kajian ini, hidrolisis asid dengan pemanasan gelombang mikro dijalankan dalam ketuhar gelombang mikro pada frekuensi 2.45 GHz dan kuasa 800W. Dengan pemanasan dielektrik gelombang mikro, ia bukan sahaja dapat menangani masalah yang dibangkitkan di atas, malahan ia dapat meningkatkan prestasi proses hidrolisis dan menghasilkan bioarang, gula dan bahan kimia yang bernilai tinggi daripada makroalga. Tujuan utama kajian ini adalah untuk mengkaji sifat-sifat bioarang yang dihasilkan sebagai sumber biotenaga selepas makroalga melalui proses hidrolisis gelombang mikro. Proses hidrolisis dijalankan pada kepekatan asid sulfurik 0.1M dan 0.2M, suhu pemanasan antara 150-170 °C dan masa pemanasan selama 10 minit. Kualiti bioarang yang dihasilkan didapati lebih baik dengan peningkatan kandungan karbon unsur dan kandungan abu dan lembapan yang lebih rendah. Nilai kalori bioarang dapat ditingkatkan sehingga 45%, dan 39% hasil tenaga dapat dipulih kembali. Selain daripada bioarang, kepekatan gula dan produk sampingan juga ditentukan dan seterusnya ditukarkan kepada bioetanol. Hasil gula sebanyak 74.84% (51.47 g/L) dan produk 5-HMF yang berjumlah 0.20 g/L telah dicapai apabila biomassa dihidrolisiskan pada suhu 160 °C dengan kepekatan asid sulfurik 0.1M. Hasil bioetanol yang diperolehi adalah sebanyak 0.33 g/g (64.21%). Sebagai kesimpulan, hidrolisis dengan larutan acid sulfurik dalam sistem pemanasan gelombang mikro berpotensi untuk menghasilkan biotenaga, bioarang yang kaya dengan nutrien sebagai penambahbaik tanah dan bahan kimia yang bernilai tinggi.