Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Potensi energi terbarukan di Indonesia khususnya untuk bahan bakar alternatif semakin menjanjikan. Mikroalga merupakan jenis biomassa yang potensial sebagai bahan baku biofuel. Untuk memperbanyak mikroalga diperlukan proses kultivasi dengan metode tertutup yaitu menggunakan fotobioreaktor sehingga parameter hidrodinamika dan perpindahan massanya dapat terkontrol dengan baik khususnya biofiksasi CO2 dengan gelembung mikro. Parameter hidrodinamika seperti diameter gelembung, kecepatan gelembung, bilangan non dimensional dan terminal velocity sangat berpengaruh terhadap proses kultivasi mikroalga. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik bentuk aliran terosilasi pada Sweeping Jet Fluid Oscillator dengan 6 variasi kecepatan yaitu l-6 lpm serta mengetahui karakteristik gelembung mikro yang dihasilkan 3 metode aliran aerasi berbeda yaitu tanpa fluid oscillator, merged output fluid oscillator dan splited output fluid oscillator. Validasi aliran di dalam fluid oscillator dan fotobioreaktor dilakukan dengan simulasi menggunakan software ANSYS 2022R1. Hasil data berupa video direkam oleh High Speed Camera Phantom VEO 1310S yang nantinya akan diolah dengan menggunakan software image processing PIVlab dan ImageJ. Berdasarkan hasil analisis data, seiring meningkatnya debit aliran pada Sweeping Jet Fluid Oscillator, maka frekuensi osilasi akan semakin tingi dan aliran berubah dari aliran laminar menjadi transisi. Hasil validasi simulasi CFD dengan eksperimen untuk aliran di dalam sweeping jet fluid oscillator menunjukkan bahwa aliran terbukti berosilasi dan memiliki kecepatan aliran yang tidak jauh berbeda dengan error dibawah 6 %. Metode aliran Splitted Ouput Fluid Oscillator merupakan pilihan terbaik untuk menghasilkan diameter gelembung yang kecil (267.370 um), kecepatan gelembung yang kecil (0.050 m/s) dan distribusi gelembung yang lebih seragam. Sehingga metode ini dapat menjadi acuan untuk penelitian selanjutnya khususnya untuk aplikasi kultivasi mikroalga.

---

The potential of renewable energy in Indonesia, especially for alternative fuels, is increasingly promising. Microalgae is a type of biomass that has potential as a biofuel raw material. To cultivate and produce microalgae, a cultivation process with a closed method is needed, namely using a photobioreactor so that the hydrodynamics and mass transfer parameters can be well controlled, especially biofixation of CO2 with microbubbles. Hydrodynamic parameters such as bubble diameter, bubble velocity, non-dimensional number, and terminal velocity are very essential in the microalgae cultivation process. This study aims to determine the characteristics of the oscillating flow shape in the Sweeping Jet Fluid Oscillator with 6 velocity variations (l6 lpm), and to determine the characteristics of microbubbles produced by 3 different aeration flow methods, namely without fluid oscillator, merged output fluid oscillator and splited output fluid oscillator. Validation of the flow inside the fluid oscillator and photobioreactor is done by simulation using ANSYS 2022R1 software. Result data was obtained through video recorded by the High Speed Camera Phantom VEO 1310S which will be processed using image processing software PIVlab and ImageJ. Based on the results of the data analysis, as the flow rate increases in the Sweeping Jet Fluid Oscillator, the oscillation frequency will be higher, and the flow changes from laminar flow to transition flow. The validation results of CFD simulations with experiments for the flow inside the sweeping jet fluid oscillator show that the flow is proven to oscillate and has a flow velocity that is not much different with an error below 6%. The Splitted Output Fluid Oscillator flow method is the best choice to produce a smaller bubble diameter (267.370 um), smaller bubble velocity (0.050 m/s), and more uniform bubble distribution. So this method can be a reference for further research, especially for microalgae cultivation applications."

"Mikroalga memiliki potensi yang menjanjikan sebagai solusi dalam mengatasi permasalahan emisi CO2 dan pengurangan gas rumah kaca. Selain mampu menghasilkan biomassa yang berguna dalam berbagai bidang aplikasi, mikroalga juga memiliki kemampuan biofiksasi CO2 yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman biasa. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh ukuran dan kecepatan gelembung terhadap perpindahan massa serta kemampuan penangkapan CO­2 oleh mikroalga. Penelitian ini bertujuan untuk mengeksplorasi pengaruh ukuran dan kecepatan gelembung terhadap perpindahan massa dan kemampuan penangkapan CO2 oleh mikroalga, khususnya strain Chlorella vulgaris dalam fotobioreaktor Rectangular Airlift Photobioreactor. Dalam eksperimen ini, digunakan beberapa variasi debit aliran (3, 4, 5, 6, dan 7 LPM) dan penggunaan fluid oscillator diterapkan. Sementara konsentrasi CO2 diatur pada 1% atau 10,000 ppm pada eksperimen kultivasi. Hasil eksperimen menunjukkan adanya pengaruh penggunaan fluid oscillator terhadap ukuran dan kecepatan gelembung yang menyebabkan terjadinya perbedaan nilai koefisien perpindahan massa. Koefisien perpindahan massa paling tinggi yakni pada variasi 4 LPM dengan menggunakan fluid oscillator dan laju perpindahan massa tertinggi yakni pada hari ke-8 dengan nilai 555.13 mg/m2s.

---

Microalgae have promising potential as a solution to address CO2 emissions and greenhouse gas reduction. In addition to producing useful biomass for various applications, microalgae have a higher CO2 biofixation capacity compared to conventional plants. Therefore, this research aims to investigate the influence of bubble size and velocity on mass transfer and CO2 capture capability by microalgae. The study focuses on exploring the effects of bubble size and velocity on mass transfer and CO2 capture by Chlorella vulgaris, a strain of microalgae cultivated in a Rectangular Airlift Photobioreactor. Multiple variations of flow rates (3, 4, 5, 6, and 7 LPM) were implemented, along with the use of a fluid oscillator. The cultivation experiment utilized a CO2 concentration of 1% or 10,000 ppm. The experimental results revealed the impact of the fluid oscillator on bubble size and velocity, leading to variations in the mass transfer coefficient. The highest mass transfer coefficient was observed in the 4 LPM variation with the utilization of a fluid oscillator. Additionally, the highest mass transfer rate occurred on the 8th day, reaching a value of 555.13 mg/m2s."

"Pengembangan dan pemanfaatan bahan bakar cair alternatif seperti biodiesel dari mikroalga menjadi perhatian utama oleh banyak kalangan. Hal tersebut disebabkan oleh peningkatan kebutuhan bahan bakar minyak (BBM) disaat kondisi cadangan dan produksi minyak yang terus menyusut dan pemanfaatan BBM yang berdampak terhadap pemanasan global. Penelitian bertujuan untuk mengetahui produktivitas biomassa Synechococcus HS-9 sebagai kandidat bahan baku yang potensial untuk menghasilkan biodiesel, mengetahui pengaruh hidrodinamik terhadap proses pertumbuhan Synechococcus HS-9 selama proses kultivasi, proses optimasi mulitiobjektif untuk mendapatkan konsentrasi biomassa dan efisiensi energi yang optimal, serta mengetahui potensi dampak lingkungan melalui analisis LCA. Proses kultivasi Synechococcus HS-9 dilakukan menggunakan Rectangular Airlift Photobioreactor Using Baffles (RAPBR- Bs). Data gambar dan video gelembung di dalam RAPBR-Bs diambil dengan menggunakan high speed camera Fastec TS5 untuk keperluan analisis hidrodinamik. Optimasi multiobjektif dilakukan dengan menggunakan Artificial Neural Network (ANN) dan Multi-Objective Genetic Algorithms (MOGA). Analisis LCA menggunakan software LCA GABI versi 10.5.1.124 commercial license dan database Ecoinvent 3.7.1. Berdasarkan analisis data hasil eksperimen diperoleh hasil proses kultivasi Synechococcus HS-9 berupa biomassa kering sebesar 3,226 g dengan produktivitas biomassa 0,0117 mg/l/hari dan laju pertumbuhan sel sebesar 0,012 per hari. Parameter hidrodinamik seperti propertis gelembung, yaitu kecepatan gelembung, diameter gelembung, bilangan non dimensional, superficial gas velocity, bubble rise velocity, dan gas holdup, serta proses perpindahan massa yang terjadi di dalam RAPBR-Bs sangat berpengaruh dan meningkatkan proses pertumbuhan Synechococcus HS-9 selama proses kultivasi. Hasil optimasi menggunakan ANN-GA diperoleh nilai optimum target, yaitu konsentrasi biomaas (C)= 4,61x10-5 mg/ml dan efisiensi energi (ղ) = 0,043 %. Nilai target tersebut paling optimum pada nilai input T = 29,7 0C; I= 254,7 μmol m-2s-1; pH = 8,6; CO2 = 83,4 ppm; ORP =149,1 mV; dan DO =6 mg/l. Analisis LCA yang dilakukan selama proses produksi biomassa Synechococcus HS-9 menunjukkan penggunaan listrik dan kompresor berkontribusi paling tinggi terhadap dampak lingkungan. Proses produksi biomassa kering Synechococcus HS-9 menyebabkan dampak terhadap lingkungan sebesar 8,38x10-9 Pt. Lima kategori dampak yang merasakan secara signifikan, yaitu Marine Aquatic Ecotoxicity Potential, Human Toxicity Potential, Freshwater Aquatic Ecotoxicity Pot, Abiotic Depletion, dan Global Warming Potential (GWP 100 years).

---

The development and utilization of alternative liquid fuels such as biodiesel from microalgae is a major concern for many people. This is due to the increasing demand for fuel oil when the condition of oil reserves and production are shringking and the use of fuel oil has an impact on global warming. The aims of the study were to determine the biomass productivity of Synechococcus HS-9 as a potential raw material candidate to produce biodiesel, the effect of hydrodynamics on the growth process of Synechococcus HS-9 during the cultivation process, the multi-objective optimization process to obtain optimal biomass concentration and energy efficiency, and the LCA analysis. The cultivation of Synechococcus HS-9 was carried out in a Rectangular Airlift Photobioreactor with Baffle (RAPBR-Bs). For hydrodynamic analysis, image and video data of bubbles in the RAPBR-Bs were taken using a Fastec TS5 high speed camera. Artificial Neural Network (ANN) and Multi-Objective Genetic Algorithms (MOGA) were used for multi-objective optimization. LCA analysis was performed with the LCA GABI software version 10.5.1.124 commercial license and the Ecoinvent 3.7.1 database. Based on the analysis of experimental data, Synechococcus HS-9 cultivation process produced 3,226 g of dry biomass with a biomass productivity of 0,0117 mg/L/day and a cell growth rate of 0,012 per day. Hydrodynamic parameters such as bubble properties, such as bubble velocity, bubble diameter, non-dimensional number, superficial gas velocity, bubble rise velocity, and gas holdup, as well as mass transfer processes that occur in RAPBR-Bs, have a large influence on the growth of Synechococcus HS-9 during cultivation. Optimization results using ANN-GA obtained the optimum target value, namely biomass concentration (C) = 4,61x10-5 mg/ml and energy efficiency (ղ) = 0,043 %. The target value is the most optimum at the input value T = 29,7 0C; I= 254,7 μmol m-2s-1; pH = 8,6; CO2 = 83,4 ppm; ORP = 149,1 mV; and DO = 6 mg/l. LCA analysis conducted during the Synechococcus HS-9 biomass production process showed that the use of electricity and compressors contributed the most to the environmental impact. The dry biomass production process of Synechococcus HS-9 causes an environmental impact of 8,38x10-9 Pt. Five categories of impacts that felt significantly, namely Marine Aquatic Ecotoxicity Pot, Human Toxicity Potential, Freshwater Aquatic Ecotoxicity Pot, Abiotic Depletion, and Global Warming Potential (GWP 100 years)."

"ABSTRAKMikroalga menghasilkan biomassa yang digunakan sebagai salah satu sumber energi terbarukan. Budidaya mikroalga dilakukan pada suatu wadah tertutup yang disebut sebagai fotobioreaktor. Penggunaan fotobioreaktor berguna untuk mengatur parameter-parameter yang berpengaruh pada pertumbuhan mikroalga dan mengurangi kemungkinan terjadinya kontaminasi. Fotobioreaktor yang optimal dibutuhkan untuk mendapatkan pertumbuhan mikroalga yang baik. Simulasi CFD merupakan cara yang butuh biaya sedikit untuk memprediksi pertumbuhan mikroalga pada macam-macam kondisi lingkungan. Fotobioreaktor berbentuk rectangular airlift dengan mikrolaga Synechococcus sp. HS-9 disimulasikan terhadap penggunaan baffle horizontal dengan berbagai konfigurasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui konfigurasi yang optimal sehingga mixing dan pertumbuhan mikroalga yang baik dapat tercapai. ANSYS Fluent digunakan untuk menyelesaikan CFD. User-defined functions digunakan untuk mengintegrasikan persamaan pertumbuhan kinetic mikroalga ke model tiga dimensi fotobioreaktor. Hasil simulasi pertumbuhan mikroalga diperoleh terhadap posisi dan waktu di dalam fotobioreaktor selama beberapa hari. Sedimentasi dan self-shading dapat menghambat pertumbuhan mikroalga, oleh karena itu dibutuhkan mixing yang baik. Fotobioreaktor denagn horizontal baffle dapat mengkarakterisasi mixing lebih baik dibandingkan dengan fotobioreaktor tanpa baffle.

---

ABSTRACTMicroalgae produce biomass used as one of the renewable energy sources. Microalgae cultivation is done in a closed container called photobioreactor. The utilization of photobioreactor is meant to control some parameters affecting microalgae growth and reduce the possibility of contamination. The optimal photobioreactor is required to obtain the best microalgae growth. CFD simulation is a cost-effective way to predict microalgae growth under various environmental conditions. Rectangular airlift shaped photobioreactor with Synechococcus sp. HS-9 microalgae are simulated for the application of horizontal baffle with a different configuration. This research is proposed to get insights on the optimal configuration so that the mixing and good microalgae growth can be achieved. ANSYS Fluent is used to solve the CFD model. User-defined functions were used to integrate the microalgae kinetic equations into three-dimensional photobioreactor. Microalgae growth simulation results are obtained dependently over space and time within photobioreactor for several days. Biomass sedimentation and self-shading might inhibit microalgae growth, therefore, good mixing is needed. Photobioreactor with horizontal baffle characterize mixing better than photobioreactor without baffle.

"

"Penelitian mengenai analisis biofiksasi CO2 (cyanobacteria) Synechococcus HS-9 dengan variasi konsentrasi CO2 pada rectangular airlift Photobioreactor telah dilakukan. Synechococcus HS-9 merupakan cyanobacteria hasil isolasi dari sumber air panas di wilayah Rawa Danau, Banten yang merupakan koleksi dari Laboratorium Taksonomi Tumbuhan Departemen Biologi FMIPA UI, Depok. Penelitian bertujuan untuk mengetahui pertumbuhan Synechococcus HS-9 setelah diberikan CO2 dengan kosentrasi tertentu serta konsentrasi CO2 optimal untuk pertumbuhan Synechococcus HS-9. Synechococcus HS-9 ditumbuhkan dalam sistem rectangular airlift photobioreactor pada kecepatan aerasi 2 LPM dengan variasi CO2 sebesar 1,5%; 3%; 5%; serta tanpa tambahan CO2. Data yang diamati pada penelitian adalah biofiksasi CO2, pertumbuhan Synechococcus HS-9, serta kondisi lingkungan pertumbuhan Synechococcus HS-9. Hasil pengamatan biofiksasi CO2 menunjukkan nilai ­bio-fixation rate dari Synechococcus HS-9 adalah 4,48 g/L/d dan nilai CO2 removal efficiency sebesar 83,4% pada tambahan CO2 sebesar 5%. Hasil pengamatan pertumbuhan Synechococcus HS-9 menunjukkan variasi tambahan CO2 sebesar 3% menghasilkan pertumbuhan palilng optimal, hal tersebut dilihat dari jumlah produksi biomassa kering yang paling besar, yaitu 3,022 gram. Kondisi lingkungan pertumbuhan Synechococcus HS-9 juga mengalami perubahan, terutama pada nilai pH lingkungan. Penambahan CO2 pada kultivasi Synechococcus HS-9 menyebabkan turunnya nilai pH dibandingkan dengan kultivasi Synechococcus HS-9 yang tidak diberikan tambahan CO2. Hasil penelitian menunjukkan penambahan CO2 mempengaruhi pertumbuhan Synechococcus HS-9. Konsentrasi optimal CO2 untuk pertumbuhan Synechococcus HS-9 adalah 3%, sedangkan untuk biofiksasi CO2 adalah 5%.

---

Research on the analysis of biofixation Synechococcus HS-9 with variations in CO2 concentration in a rectangular airlift photobioreactor has been carried out. Synechococcus HS-9 is cyanobacteria isolated from hot springs in the Rawa Danau area, Banten, which is a collection of the Plant Taxonomy Laboratory, Department of Biology, FMIPA UI, Depok. This study aims to determine the growth of Synechococcus HS-9 after being given CO2 with a certain concentration and what is the optimal concentration of CO2 for the growth of Synechococcus HS-9. Synechococcus HS-9 was grown in a rectangular airlift photobioreactor system at aeration speed of 2 LPM with CO2 variations of 1,5%; 3,%; 5%; and without additional CO2. The data observed in this study were the biofixation of CO2, the growth of Synechococcus HS-9, and environmental conditions for the growth of Synechococcus HS-9. The results of CO2 biofixation observations showed that the bio-fixation rate of Synechococcus HS-9 was 4.48 g/L/d and the value of CO2 removal efficiency was 83.4% with the addition of 5% CO2. The results of the observation of the growth of Synechococcus HS-9 showed an additional variation of 3% CO2 resulted in the most optimal growth, this was seen from the largest amount of dry biomass production, which was 3.022 grams. The environmental conditions for the growth of Synechococcus HS-9 also changed, especially in the pH value of the environment. The addition of CO2 to the cultivation of Synechococcus HS-9 caused a decrease in the pH value compared to the cultivation of Synechococcus HS-9 which was not given additional CO2. The results showed that the addition of CO2 affected the growth of Synechococcus HS-9. The optimal CO2 concentration for Synechococcus HS-9 growth was 3%, while for CO2 biofixation was 5%."

"Penelitian mengenai optimasi multiobjektif terhadap pertumbuhan populasi Synechococcus HS-9 telah dilakukan. Pada penelitian digunakan Synechococcus HS-9 yang merupakan koleksi dari Laboratorium Taksonomi Tumbuhan Departemen Biologi FMIPA UI, Depok. Penelitian bertujuan untuk mengetahui hasil simulasi hidrodinamika Synechococcus HS-9 pada program Computational Fluid Dynamics (CFD) dan mengetahui kondisi hidrodinamika yang optimum untuk pertumbuhan Synechococcus HS-9. Penelitian dilakukan dengan mensimulasikan photobioreactor dengan menggunakan program CFD. Penelitian juga melakukan optimasi untuk mengetahui kondisi optimum untuk pertumbuhan Synechococcus HS-9 menggunakan Artificial Neural Network (ANN). Hasil penelitian menunjukkan kondisi optimum untuk pertumbuhan Synechococcus HS-9 dicapai dengan kondisi, yaitu suhu (T) sebesar 30,30C; derajat keasaman (pH) sebesar 9,4; Dissolved oxygen (DO) sebesar 1,4 mg/l, oxidation reduction potential (ORP) sebesar 34,7 mV; intensitas cahaya (I) sebesar 291,2 µmol m-2s-1; turbulance eddy dissipasion (TED) sebesar 0,00135 m2s-2; dan turbulance kinetic energy (TKE) sebesar 0,000238 m2s-2.

---

Research on the Multiobjective Optimization of Synechococcus HS-9 Population Growth using Artificial Neural Network has been carried out. Research using Synechococcus HS-9, which is the collection of the Plant Taxonomy Laboratory, FMIPA UI, Depok. This research purposes are to find out the results of the hydrodynamic simulation of Synechococcus HS-9 in the Computational Fluid Dynamics (CFD) and to find out the optimum hydrodynamic conditions for the growth of Synechococcus HS-9. The research was conducted by simulating a photobioreactor using CFD program. The study also carried out optimization to determine the optimum conditions for the growth of Synechococcus HS-9 using Artificial Neural Network (ANN). The results showed that the optimum conditions for the growth of Synechococcus HS-9 were achived with the following conditions, i.e. Temperature (T) of 30.3 0C, acidity (pH) 9.4, dissolved oxygen (DO) 1.4 mg/l, oxidation reduction potential (ORP) sebesar 34.7 mV, intensity (I) 291.2 µmol m-2s-1, turbulance eddy dissipasion (TED) 0.00135 m2s-2 and turbulance kinetic energy (TKE) 0.00023872 m2s-2."

"Besarnya penggunaan bahan bakar fosil sebagai sumber energi dan maraknya penebangan hutan menyebabkan peningkatan kadar gas rumah kaca terutama karbon dioksida (CO2) di atmosfir. Kultivasi mikroalga untuk produksi Biofuel dapat menjadi metode biofiksasi CO2. Penelitian mengenai biofiksasi CO2 pada Synechococcus HS-9 dengan variasi kecepatan aerasi telah dilakukan pada Rectangular Airlift Photobioreactor. Penelitian bertujuan untuk mengetahui kecepatan aerasi yang optimal terhadap biofiksasi CO2 pada Synechococcus HS-9 dan mengetahui pengaruh kecepatan aerasi terhadap pertumbuhan Synechococcus HS-9. Kultivasi mikroalga dilakukan dengan konsentrasi aerasi 1,5 % dengan variasi kecepatan aerasi 0,5 LPM, 1 LPM, dan 2 LPM. Hasil penelitian menunjukkan efisiensi reduksi CO2 optimal pada kecepatan aerasi 0,5 LPM. Efisiensi reduksi CO2 rata-rata pada kecepatan aerasi 0,5 LPM, 1 LPM, dan 2 LPM berturut-turut sebesar 80 %, 71 %, dan 32 %. Biofixation rate pada kecepatan aerasi 0,5 LPM, 1 LPM, dan 2 LPM berturut-turut sebesar 0,03 g/L/D, 0,27 g/L/D, dan 0,15 g/L/D.

---

The large use of fossil fuels as an energy source and rampant deforestation have led to increased levels of greenhouse gases, especially carbon dioxide (CO2) in the atmosphere. Microalgae cultivation for biofuel production can be a method of CO2 biofixation. Research on biofixation of CO2 in Synechococcus HS-9 with variations in aeration speed has been carried out on the Rectangular Airlift Photobioreactor. The aims of the study were to determine the optimal aeration speed for CO2 biofixation in Synechococcus HS[1]9 and to determine the effect of aeration speed on the growth of Synechococcus HS-9. Microalgae cultivation was carried out with aeration concentration of 1.5 % with variations in aeration speed of 0.5 LPM, 1 LPM, and 2 LPM. The results showed the optimal CO2 reduction efficiency at an aeration speed of 0.5 LPM. The average CO2 reduction efficiency at aeration rates of 0.5 LPM, 1 LPM, and 2 LPM was 80 %, 71 %, and 32 %, respectively. The biofixation rate at aeration rates of 0.5 LPM, 1 LPM, and 2 LPM were 0.03 g/L/D, 0.27 g/L/D, and 0.15 g/L/D, respectively."

"Mikroalga sangat potensial untuk dijadikan sebagai bahan baku berbagai produk komersil, namun terkendala dalam efisiensi produksi biomassa. Hal tersebut dapat ditingkatkan dengan mempelajari pencampuran di dalam fotobioreaktor melalui teknologi computational fluid dynamic (CFD). Dalam penelitian ini, fotobioreaktor pencahayaan dalam untuk kultivasi mikroalga dimodelkan secara 3 dimensi yang mencakup neraca momentum, neraca massa fasa cair dan fasa gas. Model divalidasi dengan data penelitian dari jurnal Pegallapati dan Nirmalakhandan (2012) untuk simulasi selama 8 hari dengan pengaturan parameter μmax dan kd. Parameter μmax dan kd yang digunakan dalam model adalah sebesar 1,2 hari-1 dan 0,6 hari-1, dengan persen error hasil simulasi paling rendah 6,30% dan paling tinggi 38,64%. Hasil simulasi menunjukkan bahwa konsentrasi alga terus meningkat hingga 25,9 mol/m3 pada hari kedelapan, tidak berbeda jauh dengan hasil eksperimen sebesar 28,37 mol/m3. Profil konsentrasi alga cenderung untuk menyebar merata, menunjukkan adanya pencampuran di dalam reaktor. Hasil simulasi juga menunjukkan bahwa konsentrasi CO2 terlarut berkisar di angka -1 x 10-4 mol/m3 dan 1 x 10-4 mol/m3 pada 4 hari pertama serta di angka -1 x 10-17 mol/m3 dan 1 x 10-16 mol/m3 di 4 hari selanjutnya, menunjukkan adanya kenaikan kemampuan fiksasi CO2. Persebaran konsentrasi CO2 terlarut cenderung mengikuti perpindahan massa CO2 dari fasa gas ke fasa cair.

---

Microalgae have many potential as raw material for several commercial products, but still lacking in biomass production efficiency. The efficiency can be increased by studying mixing phenomena in photobioreactor using computational fluid dynamics (CFD) technology. In this research, an internally-illuminated bubble column photobioreactor is modeled in 3 dimensions which consist of momentum balance and mass balance in gas and liquid phase. The model is validated using experimental data from Pegallapati and Nirmalakhandan (2012) for eight days of cultivation with an adjustment in μmax and kd value. The model is using μmax value of 1.2 d-1 and kd value of 0.6 day-1 which has an error percentage of 6.30% at the lowest and 38.64% at the highest compared to the experimental data. Simulation shows that algae concentration increases everyday and reaching the value of 25.9 mol/m3 in the eighth day, compared to 28.37 mol/m3 algae in the experiment. The algae concentration has a tendency to spread evenly throughout the reactor, showing that there is mixing in the reactor. Simulation also shows that dissolved CO2 concentration value is ranging from -1 x 10-4 mol/m3 to 1 x 10-4 mol/m3 in the first four days, while its value is ranging from -1 x 10-17 mol/m3 to 1 x 10-16 mol/m3 in the next four days, showing increase in CO2 fixation ability. Dissolved CO2’s concentration spreading tends to follow the spreading of CO2 mass transfer from gas phase to liquid phase.

"

"Sebagai salah satu sumber energi terbarukan generasi ke-tiga, mikroalga dapat menjadi alternatif solusi krisis energi nasional. Dalam skala industri, pembuatan fotobioreaktor kolom gelembung untuk kultivasi mikroalga sangat sulit dan cukup mahal. Oleh karena itu, pada penelitian ini fotobioreaktor akan dimodelkan dan disimulasikan untuk menurunkan risiko kegagalan scale-up. Dalam penelitian ini, fotobioreaktor pencahayaan dalam untuk kultivasi mikroalga Nannochloropsis salina dimodelkan secara 2 dimensi aksisimetri yang mencakup neraca massa fasa cair dan fasa gas, serta pemodelan intensitas cahaya pada fotobioreaktor. Model telah divalidasi dengan data penelitian dari jurnal Pegallapati dan Nirmalakhandan (2012) selama 16 hari. Proses validasi dengan laju alir 800 mL/min dan konsentrasi gas CO2 masuk 0.5%, 1%, dan 2% berturut-turut memberikan persen deviasi rata-rata sebesar 5%, 12%, dan 4%. Hasil simulasi menunjukkan adanya pertumbuhan alga di dalam reaktor yang ditandai dengan kenaikan konsentrasi mikroalga, yakni dari 0.08 g/L pada hari pertama hingga 0.51 g/L pada hari ke 16. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pertumbuhan mikroalga didalam fotobioreaktor dipengaruhi oleh konsentrasi CO2 terlarut, intensitas cahaya, konsentrasi nutrisi, dan suhu. Model yang valid kemudian disimulasikan dengan berbagai parameter, yang mencakup konsentrasi CO2, intensitas cahaya, suhu, tekanan, laju alir gas, konsentrasi nutrisi, perubahan tinggi, diameter, dan lebar sparger udara

---

As one source of third generation renewable energy, microalgae can be an alternative solution to the national energy crisis. In the industry, the manufacturing of a bubble column photobioreactor for cultivation is very difficult and quite expensive. Therefore, in this study photobioreactor will be modeled to reduce the risk of failure to scale-up. An internal illuminated photobioreactor is modeled in two dimensiona asymmetry which also includes mass balance in both liquid phase and gas phase, as well as the light intensity model inside the photobioreactor. The model has been validated with research data from Pegallapati and Nirmalakhandan (2012) for 16 days of cultivation. The validation with 800 mL/min gas flow rate and the ratio of incoming CO2 gas 0.5%, 1% and 2% respectively have a percent of average deviation of 5%, 12%, and 4%. The simulation results showed the growth of algae in the reactor is marked by microalgae concentration, which is 0.08 g/L on the first day and become 0.51 g / L on the day 16. The distribution of dissolved CO2 rise rapidly during the first day until the concentration reached 0.775 mol / m3 and tended to decrease up to day 10 and returned an increase of up to 16 days. The microalgae growth is affected by the concentration of dissolved CO2, light intensity, the concentration of nutrients, and temperature. Then the valid model is simulated with some variety of parameters, which include CO2 concentration, light intensity, temperature, gas pressure, gas flow rate, nutrients concentration, the change in height, diameter, and the width of the air sparger"

"Biodiesel merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang berpotensi untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil. Biodiesel dibuat dengan minyak kelapa sawit dengan menggunakan reaktor berpengaduk dan katalis basa melalui reaksi transesterifikasi. Reaksi transesterifikasi memiliki hambatan perpindahan massa akibat perbedaan viskositas antara alkohol dan minyak kelapa sawit di awal reaksi, sehingga membutuhkan waktu reaksi yang lebih lama. Reaktor jet column digunakan untuk mengatasi permasalahan perpindahan massa dengan memanfaatkan pencampuran antara fluida turbulen dan non-turbulen yang menghasilkan fenomena entrainment. Reaksi menggunakan nozzle rectangular dan sirkular. Yield biodiesel dengan menggunakan circular nozzle adalah 94.91 dan 92.00 untuk rectangular nozzle. Waktu mulainya asimptotik yield untuk reaksi transesterifikasi dengan reaktor jet column adalah 60 menit. Rasio mol yang lebih dari 6:1 tidak menunjukkan hasil yang signifikan dalam peningkatan yield.

---

Biodiesel is a potential renewable energy resource which can be used to reduce dependencies on fossil fuel. Biodiesel produced by transesterification reaction in a stirred tank with base catalyst. Transesterification has an issue on mass transfer resistance due to significant viscosity difference, which resulted longer reaction time. Jet

Column reactor used to reduce mass transfer resistance by utilizing turbulent mixing of turbulent and non turbulent fluid which resulted entrainment, a small scale mixing phenomena. Transesterification reaction used rectangular and circular nozzle. Circular nozzle yields 94.91 of biodiesel while rectangular nozzle yields 92.00 of biodiesel. Asymptotic reaction time for transesterification in a jet column reactor is 60 minutes. While molar ratios more than 6 1 aren rsquo t resulting significant effect on biodiesel yield."