PENINGKATAN KAPASITAS PRODUKSI GAS HIDROGEN (H2) DENGAN SUBSTRAT LIMBAH BIODIESEL OLEH MUTAN GANDA Enterobacter aerogenes AD-H43 DI BATCH STIRRED TANK REACTOR (BSTR)

Iwan Hidayat, Mahyudin A.R., Srikandi Srikandi

Abstract


Enhancement of Hydrogen Gas Production Capacity (H2) With Substrate of Biodiesel Waste By Double Multiles Enterobacter aerogenes Ad-H43 In Batch Stirred Tank Reactor (Bstr)

Hydrogen is the simplest element consisting of only one proton and one electron. Almost all components inside the cell contain hydrogen atoms. Hydrogen gas (H2) consists of two binding hydrogen atoms. H2 can be producted by chemical / physics method and biological method. The production of H2 by chemical / physics method is done thermochemically and electrolyzed water, while biologically done by microorganisms through direct and indirect biofotolysis as well as light and dark fermentation. The results showed that H2 production using a double Enterobacter aerogenes AD-H43 mutant on the BSTR fermentor scale occurred an increase in H2 capacity followed by decreased production of lactic acid due to mutation with Ethyl Methane Sulfonate (EMS). On the glycerol substrate E. aerogenes AD-H43 produces H2 of 3.14 mol / mol glycerol while E. aerogenes AY-2 produces only H2 of 2.65 mol / mol glycerol, or an increase of 18% compared to E. aerogenes AY-2 whereas for production lactic acid decreased 33% while in biodiesel waste E. aerogenes AD-H43 yield H2 0.98 mol / mol glycerol and E. aerogenes AY-2 only 0.85 mol / mol glycerol or about 15% increase and in purified biodiesel waste resulting in a higher yield of H2 from biodiesel waste of 0.89 mol / mol glycerol at E. aerogenes AY-2 and 0.98 mol / mol glycerol in E. aerogenes AD-H43.

Keywords: Hydrogen, Enterobacter aerogenes, BSTR fermentor

ABSTRAK

Hidrogen adalah unsur paling sederhana yang hanya terdiri dari satu proton dan satu elektron.  Hampir semua komponen di dalam sel mengandung atom hidrogen.  Gas hidrogen (H2) terdiri atas dua atom hidrogen yang berikatan.  Pembuatan H2 dapat dilakukan dengan metode kimia/fisika dan metode biologis.  Produksi H2 dengan metode kimia/fisika dilakukan secara termokimia dan elektrolisis air, sedangkan secara biologis dilakukan oleh mikroorganisme melalui biofotolisis langsung dan tidak langsung serta fermentasi terang dan gelap. Hasil penelitian menunjukkan bahwa produksi H2 menggunakan mutan ganda Enterobacter aerogenes AD-H43 pada skala fermentor BSTR terjadi peningkatan kapasitas H2 dengan diikuti penurunan produksi asam laktat akibat mutasi dengan Ethyl Methane Sulfonate (EMS). Pada substrat gliserol E. aerogenes AD-H43 memproduksi H2 sebesar 3.14 mol/mol gliserol sedangkan E. aerogenes AY-2 hanya  memproduksi H2 sebesar 2.65 mol/mol gliserol,atau mengalami kenaikan sebesar 18 % dibandingkan E. aerogenes AY-2 sedangkan untuk produksi asam laktatnya terjadi penurunan 33% sedangkan pada limbah biodiesel E. aerogenes AD- H43 menghasilkan  yield H2 0.98 mol/mol gliserol dan E. aerogenes AY-2 hanya 0.85 mol/mol gliserol atau terjadi kenaikan sekitar 15 % dan pada limbah biodiesel yang di purifikasi menghasilkan yield H2 yang lebih tinggi dari limbah biodiesel yaitu 0.89 mol/mol gliserol pada E. aerogenes AY-2 dan 0.98 mol/mol gliserol  pada E. aerogenes AD-H43. 

Kata Kunci: Hidrogen, Enterobacter aerogenes, fermentor BSTR

Full Text:

PDF

References


Fairbank, D.J & W.R Andersen. 1999. Genetic; the continuity of life. Wadsworth Publishing Company, London.

Harley, J. P. 2005. Laboratory exercise in microbiology. 6th ed. McGraw Hill Companies, Inc. , New York.

Judoamidjojo, M., A.A. Darwis & E.G. Sa,id. 1990. Teknologi fermentasi. Rajawali Pers, Jakarta.

Meuth, M & J.E. Arrand. 1982. Alteration of gene structure in Ethyl Methane Sulfonate- induced mutants of mammalian cells. Mol. Cell. Biol. 2: 1459-1462

Mishina, Y., E.M. Duguid & Chuan He. 2006. Direct reversal of alkylation damage. Januari: 18 hlm. http://he-group.uchicago.edu/chem%20Review.pdf, 25 juli 2006

McKanne, I. & J. Kandel. 1996. Microbiology: Essentials & application. 2nd ed. McGraw Hill Companies, Inc. , New York.

Miller, T.L. & M.J. Wolin. 1974. A serum bottle modification of the hungate technique for cultivating obligate anaerobes. Applied Microbiology 27(5): 985-987.

Nakashimada, Y., M.A. Rachman, T. Kakizono & N. Nishio. 2002. Hydrogen production of Enterobacter aerogenesaltered by extracellular and intracellular redox state. Int. J. Energy. 27 : 1399- 1405.

Ngan, M. A., S. Tanisho, M. Marimoto & S. Yoshino. 2004. Development of conversion technology of biomass into bioenergy. Maret 2004. ttp://www.nedo.go.jp/english/archives/170117/pdf/H-02Y_E.pdf. 20 Mei 2005.

Ngundiwaluyo, S. dan Amos . 1996. Hidrogen sebagai alternative energi. Majalah BPPT.65 (5): 134-138.

Nishio, N. & Y. Nakashimada. 2004. High rate production of hydrogen/methane from various substrat and waste. Advanced Biochemical Engineering Biotecnology. 90: 63--87.

Rachman, M.A. 2001. Hubungan antara pH kultur dan aktivitas hidrogenase pada produksi H2 mutan Enterobacter aerogenes. Jurnal Hayati 8(1): 15-17.

Rachman M.A., Y. Furutani, Y Nakashimada, T. Kakizono, and N. Nishio. 1997. Enhanced hydrogen production in altered mixed acid fermentation of glucose by Enterobacter aerogenes. J. of Ferm. And Bioeng. 83: 358-363.

Said, A., 2007. Perlakuan Ethyl Methane Sulfonate(EMS) pada Enterobacter aerogenes untuk Peningkatan Produksi Gas Hidrogen (H2).Skripsi. Departemen Biologi FMIPA UI, Depok.

Sang-Eun Oh, S. Van Ginkel &B.E. Logan. 2003. Relativeness of pH control and heat treatment for enhancing biohydrogen gas production . Enviromental Science & Tecnology

Singleton, P. & D. Sainsbury .1981. Introduction to bacteria. John Wiley & sons, Chichester.

Sardjoko. 1991. Bioteknologi: latar belakang dan beberapa penerapannya. PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Twyman, R.M. 1998. Advanced molecular biology: A concise reference. Bioscientific Publisher, New York.




DOI: https://doi.org/10.31938/jsn.v6i1.252

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2019 Jurnal Sains Natural

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

 

Lisensi Creative Commons
Ciptaan disebarluaskan di bawah Lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa 4.0 Internasional.