Biodiesel dari Alga Menggunakan Ultrasonikasi

Minyak alga merupakan bahan baku berkelanjutan yang menarik untuk pembuatan biodiesel. Minyak ini merupakan alternatif bagi bahan baku yang umum digunakan, seperti kedelai, kanola, dan kelapa sawit. Ultrasonikasi meningkatkan ekstraksi minyak dari sel alga dan konversinya menjadi biodiesel.

Dibandingkan dengan tanaman penghasil biji minyak konvensional, alga menghasilkan jauh lebih banyak minyak per acre. Kedelai biasanya menghasilkan kurang dari 50 galon minyak per acre dan rapa menghasilkan kurang dari 130 galon per acre, sedangkan alga dapat menghasilkan hingga 10.000 galon per acre. Diatom dan alga hijau khususnya merupakan sumber yang baik untuk produksi biodiesel.

Seperti tumbuhan lainnya, alga menyimpan energi dalam bentuk lipid. Terdapat berbagai metode untuk mengekstraksi minyak, seperti pengepresan, pencucian dengan pelarut heksana, dan ekstraksi ultrasonik.

Ekstraksi Ultrasonik Minyak Alga

Sonikasi intensif pada cairan menghasilkan gelombang suara yang merambat ke dalam medium cair, sehingga menimbulkan siklus tekanan tinggi dan tekanan rendah secara bergantian. Selama siklus tekanan rendah, gelembung vakum kecil terbentuk dalam cairan akibat intensitas sonikasi yang tinggi. Ketika gelembung mencapai ukuran tertentu, gelembung tersebut runtuh secara dahsyat selama siklus tekanan tinggi. Fenomena ini disebut kavitasi. Selama keruntuhan ke dalam tersebut, tekanan yang sangat tinggi dan semburan cairan berkecepatan tinggi dihasilkan secara lokal. Gaya geser yang dihasilkan memecah struktur sel secara mekanis dan meningkatkan perpindahan bahan. Efek ini mendukung ekstraksi lipid dari alga.

 
Tabel di bawah menunjukkan kebutuhan daya yang umum untuk berbagai laju alir volumetrik. Sistem ultrasonik umumnya diintegrasikan langsung ke dalam jalur aliran. Reaktor ultrasonikasi dapat dengan mudah dipasang pada fasilitas yang sudah ada untuk meningkatkan ekstraksi alga.

Persiapan Ultrasonik untuk Pengepresan Dingin Minyak Alga

Khususnya untuk tujuan pengepresan, diperlukan pengendalian disrupsi sel yang baik untuk menghindari pelepasan tak terkendali seluruh produk intraseluler, termasuk debris sel, atau denaturasi produk. Dengan memecah struktur sel, lebih banyak lipid yang tersimpan di dalam sel dapat dilepaskan melalui penerapan tekanan dari luar.

Ekstraksi Minyak Alga dengan Pelarut Berbantuan Ultrasonik

Siklus tekanan tinggi gelombang ultrasonik mendukung difusi pelarut, seperti heksana, ke dalam struktur sel. Karena ultrasonik memecah dinding sel secara mekanis melalui gaya geser kavitasi, proses ini mempermudah perpindahan lipid dari sel ke dalam pelarut. Setelah minyak larut dalam sikloheksana, ampas/jaringan dipisahkan melalui penyaringan. Larutan didistilasi untuk memisahkan minyak dari heksana. Untuk sonikasi cairan atau pelarut yang mudah terbakar di lingkungan berbahaya, Hielscher menawarkan sistem ultrasonikasi bersertifikasi FM dan ATEX, seperti UIP1000-Exd.
Ultrasonikasi mempermudah pemanenan alga. Baca lebih lanjut tentang pemanenan alga dengan ultrasonik!

Ekstraksi Enzimatik Minyak Alga Berbantuan Ultrasonik

Efek sinergis yang kuat dapat diamati ketika perlakuan enzimatik dikombinasikan dengan sonikasi. Kavitasi membantu enzim menembus jaringan, sehingga menghasilkan ekstraksi yang lebih cepat dan rendemen yang lebih tinggi. Dalam hal ini, air bertindak sebagai pelarut dan enzim menguraikan dinding sel.
Pelajari lebih lanjut tentang ekstraksi minyak alga dengan ultrasonik!
Klik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang ultrasonikasi dalam pembuatan biodiesel!

Pemrosesan Ultrasonik Minyak Alga dari Skala Pilot hingga Produksi

Kami merekomendasikan uji coba skala pilot, misalnya menggunakan sistem 1kW. Uji coba ini akan menunjukkan efek umum dan peningkatan pada aliran proses spesifik Anda. Semua hasil dapat ditingkatkan skalanya secara linear ke aliran proses yang besar. Kami dengan senang hati akan mendiskusikan proses Anda bersama Anda dan merekomendasikan langkah selanjutnya.
Keunggulan besar pencampuran biodiesel dengan ultrasonik adalah efisiensi energi proses ini. Baca lebih lanjut tentang penghematan energi yang dicapai dengan reaktor biodiesel ultrasonik!

Sonikator Ultrasonik Berukuran Menengah dan Berskala Besar untuk Produksi Biodiesel Industri

Hielscher Ultrasonics menyediakan prosesor ultrasonik kelas industri berukuran menengah maupun berskala besar untuk produksi biodiesel yang efisien pada volume berapa pun. Semua sistem dapat digunakan untuk meningkatkan transesterifikasi segala jenis bahan baku, termasuk minyak alga, minyak nabati, lemak hewani, minyak limbah, dan sebagainya.
Karena portofolio Hielscher mencakup sistem ultrasonik untuk kapasitas produksi berapa pun, kami dapat menawarkan solusi ideal bagi produsen kecil maupun perusahaan besar. Konversi biodiesel dengan ultrasonik dapat dioperasikan sebagai proses batch atau proses kontinu langsung dalam jalur aliran. Pemasangan dan pengoperasiannya sederhana, aman, dan secara andal menghasilkan keluaran yang tinggi dengan kualitas biodiesel yang unggul.
Di bawah ini Anda akan menemukan konfigurasi reaktor yang direkomendasikan untuk berbagai laju produksi.