PENGARUH HIDROGEN PEROKSIDATERHADAP PRODUKSI HIDROGEN DARI LIMBAH BUAH MELON: Cucumis melo L.) OLEH MIKROBA DIGESTER BIOGAS

AGUNG DIAN KHARISMA, Dr. Ir. Sarto, M.Sc.

2015 | Tesis | S2 Bioteknologi

Gas hidrogen merupakan energi alternatif yang berpotensi menjadi pengganti bahan bakar fosil. Produksi hidrogen secara biologis (biohidrogen) dengan fermentasi gelap dipilih karena potensinya sebagai sumber energi yang bersih, ramah lingkungan dan murah. Hambatan utama produksi hidrogen secara fermentasi pada skala industri adalah efisiensi energi yang rendah, yaitu berkisar antara 0,5 sampai dengan 2,5 mol H2/mol heksosa. Oleh sebab itu perlu dilakukan upaya peningkatan produksi hidrogen dengan menggunakan hidrogen peroksida (H2O2). Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh penambahan H2O2 sebagai agen radikal bebas terhadap produksi hidrogen dan produk fermentasi selain hidrogen oleh kultur mikroba campuran dari digester biogas. Fermentor menggunakan sistem bacth, inkubasi pada suhu 37°C, pH 7, dan 7 hari masa fermentasi. H2O2 ditambahkan pada awal fermentasi dengan konsentrasi 0,1mM, 0,2mM dan 0,4mM. Hasil penelitian menunjukkan penambahan H2O2 dengan konsentrasi 0,1mM, 0,2mM dan 0,4mM dapat meningkatkan produksi hidrogen dari limbah buah melon oleh mikroba dari digester biogas namun tidak berbeda signifikan. Produksi tertinggi pada perlakuan H2O2 0,4mM sebesar 954,57 ml H2/L (yield 189,99 ml.gVS-1) dibanding dengan kontrol (0) sebesar 884,51 ml H2/L (yield 176,02 ml.gVS-1). Asam organik yang dibentuk mengalami perubahan dibanding dengan kontrol dimana konsentrasi asam asetat meningkat pada semua perlakuan H2O2 rata-rata sebesar 9,305 mmol.L-1 (naik 58,7%) penurunan konsentrasi asam isobutirat dengan produksi sebesar 0,21 ± 0,4 mmol.L-1 (turun 13,6%), penurunan konsentrasi asam butirat pada perlakuan 0,1 mM dan 0,4 mM sebesar 1,65 ± 2,5 mmol.L-1(turun 56,8%), sedangkan terbentuknya asam propionat, valerat dan kaproat dapat merugikan proses produksi hidrogen. Kata kunci: Hidrogen, kultur mikroba campuran, tekanan oksidatif, H2O2, limbah buah

Gas hydrogen is alternative energy which potentially to substitute fossil fuels. Biologycal hidrogen production by dark fermentation is choosen because it is potential as a clean energy source, environmental friendly, and cheaper. Generally, the obstacle of hydrogen production by fermentation on an industrial scale is low energy efficiency, ranging from 0.5 to 2.5 mol H2/mol hexose. Therefore, it is necessary to increase hydrogen production by using hydrogen peroxide (H2O2). The purpose of the study is to determine the effect of H2O2 induction as free radicals agent to the hydrogen and organic acids produced in fermentation by mixed culture of biogas digester. Biohydrogen has been produced using bacth system of fermenter, incubation at 37°C, initial pH 7, and 7 days of fermentation. H2O2 induced in the beginning of fermentation with concentration 0,1mM, 0,2mM and 0,4mM. The result of this study is H2O2 inducted with concentration 0,1; 0,2mM and 0,4mM could increase of hydrogen production by mixed culture from digester of biogas but it is unsignificant. The highest hydrogen production was conducted of 954,57 ml.gVS-1 (yield 189,99 ml.gVS-1) in H2O2 0,4mM treatment if compared control (0) of 884,51 ml H2.L-1 (yield 176,02 ml.gVS-1). Organic acid formed to change compared to controls where aceate acid concetration increased on all experiments H2O2 with average concentration 9,305 mmol.L-1 (up to 58,7%), decreasing of isobutyrat was 0,21 ± 0,4 mmol.L-1 (down to 13,6%), decrease of butyrat was 1,65 ± 2,5 mmol.L-1 (down to 56,8%) in H2O2 inducted with 0,1mM and 0,4mM treatment, meanwhile formed of propionic acid, valeric and caproate could give disadvantages for hydrogen production procces. Keyword : Hydrogen, mixed culture microbes, oxidative pressure, H2O2, fruitwastes

Kata Kunci : Hidrogen, kultur mikroba campuran, tekanan oksidatif, H2O2, limbah buah; Hydrogen, mixed culture microbes, oxidative pressure, H2O2, fruitwastes