Para peneliti di Center for Advanced Bioenergy and Bioproducts Innovation (CABBI) menemukan pemulihan sumber daya dari air limbah menjadi energi.
Hal ini dapat secara substansial meningkatkan keberlanjutan ekonomi dan lingkungan dari biorefinery, mendukung transisi ke biofuel berbasis tanaman yang berkelanjutan dan industri bioproduk.
Tim CABBI merancang sebuah proses yang secara bersamaan mengolah air limbah dan memulihkan energi biogas. Energi ini dapat menghasilkan pendapatan untuk biofactory sekaligus mengurangi biaya dan emisi gas rumah kaca daripada sistem pengolahan konvensional.
Air limbah dari biorefinery mengubah tanaman menjadi bahan bakar dengan bahan organik yang awalnya tidak dapat terolah secara efisien. Pengelolaan sistem air limbah yang konvensional mahal dan boros energi.
Namun, bahan organik yang melimpah ini merupakan sumber energi kimia yang belum dimanfaatkan. Sumber ini dapat bermanfaat kembali menjadi produk berharga, termasuk biogas, bahan bakar terbarukan yang pembakarannya bersih.
Melalui model “tanaman sebagai pabriknya”, bertujuan untuk memproduksi biofuel, biokimia, dan molekul dasar langsung di daun dan batang tanaman. Tak hanya itu, dengan mengembangkan alat, ragi, dan metode pemrosesan yang unik untuk mengubahnya menjadi bioproduk bernilai tinggi.
CABBI Terus Bereksperimen
CABBI merancang proses pengolahan air dengan dominasi anaerob tinggi yang sebagian besar menghilangkan aerasi, menghemat listrik, dan menggabungkan teknologi baru. Salah satunya termasuk sirkulasi internal dan bioreaktor membran anaerob, untuk memulihkan energi yang tertanam dalam bahan organik sebagai biogas.
Dalam rancangannya, mereka menggunakan data eksperimen dari air sisa pengolahan tebu dan minyak tebu hasilkan. Eksperimen ini grup Altpeter untuk proyek bahan baku CABBI budidayakan menjadi bahan bakar.
Proses mengekstrak minyak tanaman dan kemudian menghasilkan etanol dari gula tanaman terjadi melalui fermentasi ragi. Kelompok Singh menyediakan kaldu fermentasi bekas, setelah etanol diekstraksi, dan kolaborator dari Pontificia Universidad Católica de Chile.
Dengan menggunakan perangkat lunak open source BioSTEAM, peneliti mensimulasikan integrasi proses pengolahan air limbah baru ke dalam tujuh desain biorefinery.
Proses Pengolahan Air Limbah
Melalui analisis tekno ekonomi dan penilaian siklus hidup (TEA-LCA) yang BioSTEAM aktifkan ditemukan bahwa proses baru ini dapat mengurangi biaya modal. Selain itu, dapat mengurangi penggunaan energi biorefinery, meningkatkan kelayakan finansialnya, dan mengurangi dampak lingkungannya.
Proses ini dapat secara efisien mengubah kontaminan organik dalam air limbah biorefinery menjadi biogas, mencapai pemulihan energi dan pengolahan air limbah secara simultan. Hal ini akan mengurangi konsumsi energi, biaya operasi, dan emisi gas rumah kaca dibandingkan dengan sistem pengolahan konvensional.
“Melalui proses pengelolaan yang tepat, air limbah dapat menjadi sumber pendapatan potensial untuk biorefinery sekaligus meningkatkan kelestarian lingkungan dari biofuel dan bioproduk,” kata peneliti Li.
Proses pengolahan air ini peneliti rancang secara signifikan meningkatkan kelayakan finansial biorefinery generasi kedua sambil mengurangi dampak lingkungannya.
Hal ini dapat berkontribusi saat masyarakat bertransisi ke bioekonomi sirkular. Seiring pula dengan misi CABBI mendukung industri biofuel dan bioproduk domestik, yang layak serta berkelanjutan menggunakan biomassa tanaman.
Penulis : Dini Jembar Wardani
Editor : Ari Rikin
Sumber : Techxplore
21 Apr 2024 
