Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Vaksin merupakan salah satu produk bioteknologi yang terbuat dari sel virus. Vaksin diproduksi pada skala besar dengan mengkultur sel virus di dalam reaktor berpengaduk. Namun, sifat sel yang sensitif membuat sel mudah rusak saat terjadi pengadukan sehingga digunakan reaktor airlift yang menggunakan udara sebagai agitator dan aerator. Proses kultur sel virus dalam reaktor airlift ini dilakukan dengan simulasi menggunakan perangkat lunak berbasis komputasi dinamika fluida. Simulasi dilakukan dengan memodelkan neraca momentum, neraca massa dan kinetika reaksi dari kultur sel. Variasi kecepatan gas inlet dilakukan mulai dari 0,015 m/s, 0,03 m/s dan 0,045 m/s. Hasil simulasi menunjukkan bahwa terdapat korelasi antar ketiga model tersebut, yakni kecepatan gas inlet akan mempengaruhi gas hold up di dalam reaktor yang mempengaruhi laju perpindahan massa gas-liquid dan profil konsentrasi sel virus di dalam reaktor. Semakin tinggi kecepatan gas inlet akan menyebabkan semakin besar nilai gas hold up dan semakin cepat penyebaran konsentrasi oksigen, konsentrasi sel dan konsentrasi substrat di dalam reaktor.

---

Vaksin merupakan salah satu produk bioteknologi yang terbuat dari sel virus. Vaksin diproduksi pada skala besar dengan mengkultur sel virus di dalam reaktor berpengaduk. Namun, sifat sel yang sensitif membuat sel mudah rusak saat terjadi pengadukan sehingga digunakan reaktor airlift yang menggunakan udara sebagai agitator dan aerator. Proses kultur sel virus dalam reaktor airlift ini dilakukan dengan simulasi menggunakan perangkat lunak berbasis komputasi dinamika fluida. Simulasi dilakukan dengan memodelkan neraca momentum, neraca massa dan kinetika reaksi dari kultur sel. Variasi kecepatan gas inlet dilakukan mulai dari 0,015 m/s, 0,03 m/s dan 0,045 m/s. Hasil simulasi menunjukkan bahwa terdapat korelasi antar ketiga model tersebut, yakni kecepatan gas inlet akan mempengaruhi gas hold up di dalam reaktor yang mempengaruhi laju perpindahan massa gas-liquid dan profil konsentrasi sel virus di dalam reaktor. Semakin tinggi kecepatan gas inlet akan menyebabkan semakin besar nilai gas hold up dan semakin cepat penyebaran konsentrasi oksigen, konsentrasi sel dan konsentrasi substrat di dalam reaktor."

"ABSTRAKDalam penelitian ini pemodelan dan kontrol akan dilakukan pada bioreaktor untuk meningkatkan laju produksi bioreaktor maksimum. Model laju pertumbuhan menggunakan model Monod dan inhibitor produk-substrat. Sedangkan kontrol bioreaktor menggunakan pengontrol PI (proporsional-integral). Simulink dari Matlab digunakan untuk memodel biorektor sehingga model orde pertama ditambah waktu mati (FOPDT) diperoleh dari pengujian perubahan laju pengenceran (D). Berdasarkan FOPDT yang diperoleh, parameter pengontrol PI ditentukan menggunakan metode Ziegler-Nichols (ZN). Pengukuran kinerja kontrol digunakan integral kesalahan absolut (IAE) dan integral kesalahan kuadrat (ISE). Hasilnya dibandingkan dengan harga parameter kontrol PI dari penelitian sebelumnya. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa nilai D untuk mendapatkan produk maksimum adalah 0,43 jam-1 untuk Monod dan 0,36 jam-1 untuk inhibitor produk-substrat; Nilai parameter kontrol PI optimal adalah Kc = -8.801, Ti = 0,178 untuk Monod dan Kc = -4, Ti = 0,4 untuk inhibitor substrat produk dengan peningkatan rata-rata Waktu Penyelesaian = 154%, Overshoot = 221%, IAE = 503%, ISE = 13119% untuk Monod dan Waktu Penyelesaian = 302%, Overshoot = 2528%, IAE = 673%, ISE = 7558% untuk inhibitor produk-substrat.

---

ABSTRACT

In this research modeling and control will be carried out on the bioreactor to increase the maximum bioreactor production rate. The growth rate model uses the Monod model and substrate-product inhibitors. While the bioreactor control uses a PI controller (proportional-integral). Simulink from Matlab is used to model the biorector so that a first-order plus dead time (FOPDT) model is obtained from testing the dilution rate change (D). Based on the FOPDT obtained, the PI controller parameters are determined using the Ziegler-Nichols (ZN) method. Measurement of control performance is used integral of absolute error (IAE) and integral of square error (ISE). The results are compared with the prices of PI control parameters from previous studies. The results of his research show that the D value for obtaining the maximum product is 0.43 h-1 for Monod and 0.36 h-1 for substrate-product inhibitors; Optimal PI control parameter values ​​are Kc = -8,801, Ti = 0.178 for Monod and Kc = -4, Ti = 0.4 for product-substrate inhibitors with an average improvement of Settling Time = 154%, Overshoot = 221%, IAE = 503 %, ISE = 13119% for Monod and Settling Time = 302%, Overshoot = 2528%, IAE = 673%, ISE = 7558% for substrate-product inhibitors."

"ABSTRAKBioreaktor menawarkan sebuah ekosistem biomimetik yang dapat digunakan untuk mengembangbiakkan sel dalam suatulingkunganyang terkendali secara fisis. Umumnya, faktor fisis yang dikendalikan adalah suhu, pH, aliran fluida,aliran nutrisi,dan lain-lain. Dalam studi ini,kami merancang bioreaktor untuk mengembangbiakkan sel punca neurodegeneratif. Bioreaktor ini dapat mengatasi beberapa limitasi dari teknologi kultur yang umum, seperti petri dish, dengan memberikan daerah pengamatan yang spesifik dan perlakuan yang seragam.Lebih lanjut, bioreaktor yang merupakan lingkungan kecil terkontrol, dapat mengamati jumlah sel sesedikit mungkin. Sebuah aliran perfusi dari media cair digunakan untuk meniru lingkungan fisiologis dalam tubuh manusia. Bioreaktor yang dikembangkan juga dilengkapi dengan stimulasi elektrik yang secara spesifik dibutuhkan olehsel punca neurodegeneratif. Pada akhirnya, kami menemukan korelasi antara tegangan geser dengan parameter geometri dari bioreaktor. Sistem ini kemudian akan digunakan untuk mengamati interkasi antara stimulasi dengan pertumbuhan sel.

---

ABSTRACTBioreactor provides a biomimetic ecosystem that is able to culture cells in a physically controlled system. In general, the controlled parameters are temperature, pH, fluid flow, nutrition flow, etc. In this study, we develop a bioreactor that specifically targeted to culture neural stem cells. This bioreactor could overcome some limitations of common culture technology, such as petri dish approach, by providing specific range of observation area and a uniform treatment. Moreover, the bioreactor, which is in a small controlled environment, is able to observe as small number of cells as possible. A perfusion flow is applied to mimic the physiological environment in human body. Additionally, this bioreactor also provides an electrical stimulation which is needed by neural stem cells. In conclusion, we found the correlation between the induced shear stress with geometric parameters. Ultimately, this system shall be used to observe the interaction between stimulation and cell growth."

"Using a combination of simplified fundamental theory and computer simulation, it presents the modeling of dynamic biological engineering processes. The programs are written in the simulation language Berkeley Madonna, which runs on Windows PC and Power-Macintosh computers. It is suitable for teachers, students, biochemists and engineers."

"There are many researches to solve the effects of global warming caused by great amount of CO2 in the air. One of the effective alternatives to reduce this gas in atmosphere is by using micro alga Spirulina platensis due to its ability of CO2 fixation and the very useful biomass that it produced. Spirulina platensis contains high protein and can cure diseases such as cancer and cholesterol reduction. In considering of these benefits, this research focused on increasing the biomass production of Spirulina platensis by alteration of light illumination during microbial growth. The cultivation holds in a series of photo-bioreactors at 29"C and I atm where each of photo-bioreactor has volume of 500 ml., using Conwy medium as nutrition. 3% CO2 is the carbon source for the cultivation with superficial velocity 1.2 m/h. Phillips Halogen lamp 20W/12V/50Hz is the source for illumination. The cultivation using constant intensity of light illumination was also be done as a control. Cultivation of Spirulina platensis with alteration illumination method successfully increased the biomass production 55.1 % higher than constant intensity of light illumination. The energy of producing biomass in alteration of light illumination method lower than continuous intensity illumination which was only 21.6 % than constant intensity of light illumination. Kinetic studies of this microbial growth at alteration of light illumination also concluded that specific growth rate and bicarbonate concentration as essential compound followed Ierusalemsky kinetic model equation."

"Carbon Nanotube (CNT) merupakan material multifungsi yang akan dibutuhkan dalam jumlah besar di masa depan. Terdapat metode yang sangat menjanjikan untuk memproduksi CNT dalam jumlah besar yaitu dengan Chemical Vapor Deposition (CVD) dalam reaktor unggun terfluidisasi. Oleh karena itu, penelitian ini difokuskan untuk dapat menghasilkan model reaktor unggun terfluidsasi sehingga dapat dikembangkan menjadi reaktor skala pabrik yang mampu memproduksi CNT dalam skala besar secara efisien. Persamaan peristiwa perpindahan untuk fenomena fisik yang berlangsung dalam reaktor akan dikombinasikan dengan persamaan kinetika reaksi dengan menggunakan Computational Fluid Dynamics (CFD) dalam COMSOL Multiphysics sehingga dihasilkan sebuah model reaktor. Selanjutnya model akan disimulasikan dengan variasi parameter proses. Hasil simulasi menunjukkan bahwa profil konsentrasi metana dipengaruhi oleh suhu dinding reaktor, rasio umpan, laju alir gas, tekanan umpan, dan ukuran katalis. Konversi metana dan yield karbon meningkat seiring dengan peningkatan suhu dinding reaktor, kandungan hidrogen dalam umpan, dan kecepatan fluida di dalam reaktor. Sedangkan konversi metana menurun seiring meningkatnya tekanan umpan dan ukuran katalis. Konversi metana pada model reaktor unggun terfluidisasi yang disimulasikan adalah sebesar 77% dengan Yield CNT yang dihasilkan sebesar 0.66 gCNT/gCat dalam waktu reaksi selama 5 jam.

---

Carbon Nanotube (CNT) is well known material having an unique properties and will become future materials. Promising way to synthesize a large scale of CNT is through the Chemical Vapor Deposition in fluidized bed reactor. Focus of this research is to get fluidized bed reactor model which representate the condition and performance in the real reactor. Method of this research is develop model of mathematic equation based on mass, momentum, and energy balance. COMSOL Multiphysics is used to develop the model and for running simulation for several process parameter such as temperature, pressure, etc.

The simulation results show that the methane concentration profile is influenced by the temperature of the walls of the reactor, the feed ratio, gas flow rate, feed presure, and radius of catalyst particles. Conversion of methane and carbon yield increases with increasing temperature of the reactor wall, the addition hydrogen in reactant and the velocity of the fluid in the reactor. Conversion of methane decreases with increasing of feed pressure and radius of catalyst particles. In this model, conversion of methane was about 77% and Yield of CNT was about 0.66 gCNT/gCat for 5 hours of reaction."

"Renewable diesel atau bahan bakar diesel terbarukan adalah bahan bakar diesel alternatif yang dibuat dari hydrotreating minyak nabati dan memiliki struktur kimia yang sangat mirip dengan bahan bakar diesel konvensional, yaitu alkana rantai lurus C15-C18. Penelitian ini difokuskan pada pemodelan trickle-bed reactor skala besar untuk memproduksi renewable diesel melalui reaksi hydrotreating minyak nabati non-pangan dengan katalis NiMoP/Al2O3.Model yang dibuat adalah model trickle-bed reactor 2D axissymmetric berbentuk silinder tegak dengan diameter 1,5 m dan tinggi 6 m dengan mempertimbangkan perpindahan massa, momentum, dan energi di fasa gas, cair, dan padatan katalis. Reaktor yang dimodelkan berisi katalis berbentuk bola dengan diameter 1/8 inch, dengan kondisi operasi: tekanan 500 psig dan suhu umpan 325oC. Triolein dengan konsentrasi sebesar 5% wt di dalam pelarut dodekana diumpankan ke dalam reaktor sebagai fasa cair, dan hidrogen dengan perbandingan 188 mol hidrogen/ mol triolein diumpankan sebagai fasa gas. Kecepatan umpan gas masuk adalah sebesar 0,2 m/s.Hasil simulasi menunjukkan bahwa konversi minyak nabati (triolein) adalah sebesar 10,6%, yield produk sebesar 2,17% wt, dan kemurnian produk sebesar 2,14% wt. Untuk mencapai konversi dan kualitas produk yang lebih tinggi, simulasi lebih lanjut dilakukan dengan memvariasikan kecepatan gas umpan pada kondisi isotermal. Kondisi optimum yang diperoleh untuk reaktor isotermal adalah kecepatan gas umpan sebesar 0,005 m/s dengan konversi 99,1%, yield 81,7%, dan kemurnian produk 56,1% wt.

---

Renewable diesel is an alternative fuel used in diesel engines which is mainly made from vegetable oils and has very similar chemical structure with fossil diesel fuel. Renewable diesel consists mainly of straight-chain alkanes in the range of diesel fuel (C15-C18). This research is focused on modeling a large-scale trickle-bed reactor to produce renewable diesel via non-edible vegetable oil hydrotreating with NiMoP/Al2O3 catalyst.

The two-dimensional axisymmetry of a non-isothermal vertical cylindrical trickle-bed reactor with the diameter of 1.5 m and the height of 6 m was modeled using computational fluid dynamics by considering mass, momentum, and energy transfer in gas, liquid and solid phases. The reactor is packed with spherical catalyst particles of 1/8-inch diameter under the the pressure of 500 psig and the inlet temperature of 325 oC. Triolein of 5% wt in dodecane is fed as liquid phase, and hydrogen of 188 mol hydrogen/triolein is fed as gas phase. The inlet gas velocity is 0.2 m/s.

The simulation results show that the vegetable oil (triolein) conversion is 10.6%, the product yield is 2.17% wt and the product purity is 2.14% wt. To achieve higher conversion and product quality, further simulation is conducted by varying the inlet gas velocity for isothermal condition. The optimum condition is reached at inlet gas velocity of 0.005 m/s, with 99.1% conversion, 81.7% wt yield, and 56.1% wt product purity."

"ABSTRAKPada penelitian ini disimulasikan fermentor bioetanol untuk produksi skala besar.Fermentor yang digunakan adalah tangki berpengaduk. Pengaduk yang digunakanadalah propeler kapal bersudu tiga yang dipasang dari samping bawah tangki.Dalam simulasi ini divariasikan kecepatan rotasi dan geometri propeler yang dapatmempengaruhi yield dan konversi. Simulasi dilakukan berdasarkan konsepdinamika fluida komputasional (CFD) dengan mempertimbangkan neracamomentum aliran turbulen k-ε, neraca massa, dan kinetika reaksi. Hasil darisimulasi model menunjukkan kesesuaian yang baik dengan data produksi di pabrikbioetanol PT. Xyz untuk waktu fermentasi selama 40 jam. Kecepatan alir fluidamempengaruhi laju pertumbuhan yeast, yang pada akhirnya mempengaruhikonversi glukosa dan yield bioetanol. Konversi glukosa tertinggi adalah 51,37%dan yield bioetanol tertinggi adalah 90,28% yang diperoleh pada diameter propeler1000 mm, kecepatan rotasi propeler 500 rpm, jarak antar propeler 90o dan sudutpemasangan shaft terhadap bidang horisontal 0o.

---

ABSTRACTIn this research, the large-scale fermentor for bioethanol production was simulated.Configuration of fermentor is a stirred tank. Configuration of impeller is side-entrythree-bladed marine propeller that mounted on the bottom of the tank. Thissimulation varying rotation speed and geometry of propeller that all of these areknown to affects yield and conversion. The simulation was performed based on theconcept of computational fluid dynamics (CFD) by considering momentumbalances of turbulent flow k-ε, mass balances, and reaction kinetics. The resultsfrom the model?s simulations shows good agreement with the production data in abioethanol plant PT. Xyz for 40 hours fermentation. Fluid velocity affects yeastgrowth rate, which in turn affects glucose conversion and bioethanol yield. Thehighest glucose conversion is 51.37% and the highest yield is 90.28% whichobtained with diameter of propeller 1000 mm, rotation speed 500 rpm, spacingbetween the propellers 90o and mounting angle of shaft against horizontal plane 0o."

"Penelitian mengenai produksi biomassa dan lipid Stanieria HS-48 pada medium NPK dengan penambahan variasi konsentrasi ekstrak tauge dalam sistem fotobioreaktor pengangkut udara (APBR) telah dilakukan. Ekstrak tauge merupakan salah satu bahan alami yang dapat ditambahkan dalam medium NPK untuk menumbuhkan mikroalga, salah satunya Stanieria. Stanieria HS-48 adalah salah satu strain yang diisolasi dari sumber air panas Ciater di Jawa Barat. Stanieria HS-48 ditumbuhkan dalam medium Bold Basal’s Medium (BBM) sebagai kontrol dan medium NPK dengan penambahan variasi konsentrasi 1%, 2%, dan 3% ekstrak tauge sebagai perlakuan. Penelitian bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian medium BBM dan medium NPK 350 ppm dengan penambahan variasi konsentrasi 1%, 2%, dan 3% ekstrak tauge terhadap pertumbuhan biomassa Stanieria HS-48. Selain itu, penelitian bertujuan untuk mengetahui perbedaan total lipid dari biomassa Stanieria HS-48 pada medium BBM dan medium NPK 350 ppm dengan penambahan variasi konsentrasi 1%, 2%, dan 3% ekstrak tauge. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tidak ada pengaruh yang signifikan mengenai pengaruh penambahan variasi konsentrasi 1%, 2%, dan 3% ekstrak tauge dalam medium NPK terhadap pertumbuhan biomassa Stanieria HS-48. Hal tersebut dapat ditinjau dari pola penaikan dan penurunan rerata kerapatan sel dan laju pertumbuhan (r) pada fase log yang menunjukkan hasil yang relatif sama, yaitu kisaran ±0,5. Sementara itu, hasil kadar total lipid menunjukkan terdapat perbedaan kandungan total lipid biomassa Stanieria HS-48 dalam medium BBM dan medium NPK dengan penambahan variasi konsentrasi 1%, 2%, dan 3% ekstrak tauge. Kadar lipid tertinggi terdapat pada Stanieria HS-48 dalam medium NPK 350 ppm dengan penambahan 3% ekstrak tauge, yaitu sejumlah 69,6%.

---

The study about biomass and lipid production of Stanieria HS-48 on NPK medium with the addition of variations the concentration of bean sprout extract in an airlift photobioreactor (APBR) has been done. Bean sprout extract is a natural substance that can be added to the NPK medium for microalgae growth which is Stanieria. Stanieria with strain code HS-48 was isolated from Ciater hot springs in West Java. Stanieria HS-48 was grown on Bold Basal’s Medium (BBM) as control and NPK medium with the addition of variations the concentration of bean sprout extract 1%, 2%, and 3% as a treatment media. The aim of this study to determine the effect of the BBM and the addition of variations in the concentration of bean sprout extract 1%, 2%, and 3% on NPK 350 ppm medium in biomass production of Stanieria HS-48. Other than that, this study aimed to determine differences of total lipid from Stanieria HS-48 biomass on BBM and NPK medium with addition of variations the concentration of bean sprout extract 1%, 2%, and 3%. The results showed that there was no significant effect on the addition of variations in the concentration of bean sprout extract 1%, 2%, and 3% on NPK medium to the growth of Stanieria HS-48 biomass.  This phenomenon can be seen from the pattern of increased and decreased the average cell density and growth rate in the log phase which shown relatively similar with range ±0.5. Nevertheless, the results of total lipid from Stanieria HS-48 on NPK medium with addition of variations the concentration of bean sprout extract 1%, 2%, and 3% has a significant effect. The highest total lipid was produced in Stanieria HS-48 on NPK medium with an addition of 3% bean sprout extract with a percentage of 69.6%."