Bumi dan manusia telah melewati serangkaian revolusi industri yang mengubah fundamental cara kita menjalani kehidupan, bekerja, dan menggunakan sumber daya alam, terutama dalam konteks produksi energi. Seiring dengan pesatnya kemajuan teknologi, kita telah aktif mengandalkan berbagai sumber daya fosil, seperti minyak bumi, batu bara, dan gas alam, untuk memenuhi kebutuhan energi global.

Namun, seiring dengan berjalannya waktu dan perkembangan hasil penelitian, serta dampak lingkungan yang semakin terasa, kesadaran manusia terhadap konsekuensi besar dari penggunaan bahan bakar fosil mulai meningkat. Di sisi lain, sumber daya fosil semakin menipis, mendorong kita menghadapi masa depan yang dipenuhi dengan ketidakpastian energi.

Tingginya permintaan telah menyebabkan eksploitasi berlebihan terhadap sumber daya alam, merusak ekosistem, dan meningkatkan emisi karbon dioksida. Emisi ini menjadi penyebab utama krisis perubahan iklim yang semakin parah. Oleh karena itu, perubahan paradigma dalam pengelolaan energi menjadi suatu keharusan untuk menjaga keberlanjutan planet ini dan mencegah dampak yang lebih lanjut terhadap lingkungan.

Ketika menghadapi krisis energi, seringkali muncul pertanyaan kritis: “Apakah kita memiliki alternatif yang memadai?”. Jawabannya mungkin terletak pada kehidupan mikroskopis yang sering diabaikan oleh manusia.

Mikroalga, organisme kecil yang hidup di perairan dan memiliki kemampuan luar biasa dalam mengubah cahaya matahari dan karbon dioksida menjadi sumber energi terbarukan yang bernilai. Meskipun mikroalga sebelumnya jarang diperhatikan, mereka memiliki peran penting dalam menjaga keberlanjutan bumi.

Kemampuannya mengubah sinar matahari dan karbon dioksida menjadi biofuel menjadi kunci dalam menggantikan bahan bakar fosil. Dengan potensi ini, mikroalga dapat disebut sebagai “pabrik energi terkecil di dunia”. Beberapa jenis biofuel yang dapat dihasilkan dari mikroalga melibatkan hidrogen, biodiesel (yang diperoleh melalui proses transesterifikasi), bioetanol (yang diperoleh melalui proses fermentasi), dan biogas.

Mikroalga dianggap sebagai prioritas utama sebagai kandidat bahan baku biofuel karena kemampuannya untuk diperbarui dan secara alami memiliki kapasitas untuk mengurangi emisi gas karbon dioksida. Oleh karena itu, penelitian dan pengembangan lebih lanjut terhadap potensi mikroalga sebagai sumber energi terbarukan menjadi suatu langkah yang krusial dalam mencari solusi terhadap krisis energi global dan dampak lingkungan yang semakin memburuk.

Biodiesel dari Mikroalga: Pabrik Minyak yang Tersembunyi

Salah satu jenis biofuel yang dapat dihasilkan oleh mikroalga adalah biodiesel. Melalui sejumlah penelitian, terungkap bahwa mikroalga memiliki kandungan minyak yang sangat tinggi, bahkan mencapai lebih dari 50 persen. Tingginya kandungan minyak pada mikroalga menjadi salah satu faktor utama dalam mendorong pengembangan biodiesel dari mikroalga, yang saat ini menjadi fokus penelitian intensif oleh negara-negara maju.

Biodiesel yang dihasilkan dari mikroalga memiliki ragam jenis, hal ini dipengaruhi oleh variasi kandungan asam lemak pada mikroalga yang bersifat sangat beragam. Proses pembuatan biodiesel dari mikroalga terdiri dari tiga tahapan utama, yaitu pemanenan, ekstraksi, dan konversi. Pemanenan mikroalga dapat dilakukan dengan menggunakan metode filtrasi, sentrifugasi, dan flokulasi. Sementara itu, tahap ekstraksi melibatkan metode pressing, ekstraksi dengan pelarut, supercritical fluid extraction, dan osmotic shock. Penggunaan pelarut, terutama heksana, etanol, atau kombinasi keduanya, menjadi metode ekstraksi yang paling umum dan sederhana.

Tahap terakhir dalam produksi biodiesel dari mikroalga adalah mengkonversi ekstrak yang diperoleh melalui suatu proses kimia yang dikenal sebagai transesterifikasi. Reaksi transesterifikasi menghasilkan dua produk utama, yakni alkil ester (biodiesel) dan gliserin (gliserol) sebagai produk sampingan. Dengan demikian, proses ini memberikan kontribusi penting dalam pengembangan sumber energi terbarukan dan diversifikasi energi yang ramah lingkungan.

Bioetanol dari Mikroalga: Pabrik Karbohidrat yang Efisien

Selain biodiesel, mikroalga juga memiliki potensi untuk menghasilkan biofuel lain yang sangat menarik, yaitu bioetanol. Bioetanol diperoleh dari kandungan karbohidrat pada mikroalga, yang jumlahnya hampir sebanding dengan kandungan lemaknya. Oleh karena itu, potensi mikroalga sebagai sumber bahan baku bioetanol setara dengan potensi mikroalga sebagai bahan baku biodiesel.

Menurut Miguel G. Guerrero, seorang ahli biokimia dari Universitas Sevilla Spanyol, produktivitas bioetanol dari mikroalga mencapai 20.000 liter per hektar. Angka ini mencengangkan karena delapan kali lipat lebih tinggi dibandingkan dengan produktivitas jagung dan tiga kali lipat lebih tinggi dibandingkan dengan produktivitas tebu untuk menghasilkan bioetanol pada luasan yang sama. Berbeda dengan biodiesel yang dihasilkan melalui reaksi kimia transesterifikasi, bioetanol diproduksi melalui tahapan hidrolisis dan proses biokimia yang disebut fermentasi.

Proses hidrolisis untuk menghasilkan gula sederhana dapat dilakukan dengan berbagai metode, seperti metode fisik, kimiawi, biologi, dan enzimatis. Sementara itu, proses fermentasi melibatkan penggunaan mikroorganisme yang memiliki kemampuan untuk mengubah gula sederhana menjadi bioetanol. Dengan potensi produksi yang luar biasa tinggi dan proses produksi yang relatif beragam, mikroalga menjadi solusi yang menarik dalam upaya mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan mengatasi isu-isu terkait perubahan iklim.

Mikroalga: Solusi Ganda Menuju Masa Depan Hijau

Mikroalga menawarkan solusi ganda dalam upaya melawan perubahan iklim dan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil. Organisme mikroskopis ini tidak hanya menghasilkan biodiesel sebagai alternatif ramah lingkungan untuk menggantikan bahan bakar diesel yang merusak lingkungan, tetapi juga memproduksi bioetanol untuk mengurangi ketergantungan pada bahan bakar bensin berbasis minyak fosil.

Potensi ini menjadikan mikroalga sebagai pemain utama dalam membentuk masa depan energi yang bersih dan berkelanjutan. Dengan kemampuan uniknya untuk mengubah karbon menjadi bahan bakar, mikroalga menjadi sekutu yang akan membimbing kita menuju perjalanan hijau dalam mencapai masa depan energi yang lebih baik.

Sumber:

• Hanif M. 2015. Perancangan proses konversi mikroalga menjadi biofuel sebagai inovasi teknologi ramah lingkungan. Jurnal Teknologi Lingkungan BPPT. 16(1): 1-8. doi : 10.29122/jtl.v16i1.1605.

Tim Penulis: Adilla Chairunisa ; Dira Amanda ; Elda Nurwidayanti ; Fahruddin Hisanurrijal ; Jihan Azmi Miftah ; Mir’atul Hikmah Salsa Saloma Putri | Editor: Nurma Wibi Earthany