Penurunan Muka Tanah Kota, The Silent Killer
Jan 31, 2013
Potensi Pariwisata di Desa Teluk Rhu, Pulau Rupat Kabupaten Bengkalis, Provinsi Riau
Feb 4, 2013

Pengembangan Bahan Bakar Nabati Biofuel dari Mikroalga sebagai Pengganti Bahan Bakar Minyak di Indonesia

biofuelKonsumsi Bahan Bakar Minyak di Indonesia

Bahan bakar ibarat darah yang mengalirkan oksigen ke dalam tubuh karena tanpanya kehidupan dapat terhenti. Belum lama ini terkuak wacana di publik mengenai gejolak kenaikan harga minyak bumi (BBM) di pasar Internasional. Kondisi ini seakan membuat Indonesia terbangun dari tidur yang panjang karena dimanjakan oleh sumber daya yang melimpah. Hal ini kemudian memunculkan beberapa kebijakan pemerintah yang akhirnya menuai kontroversi di masyarakat. Tidak hanya sekali kebijakan pemerintah yang dibuat untuk menanggulangi krisis BBM di Indonesia. Seringkali kebijakan tersebut dibuat, namun tidak relevan dengan realitas yang ada di masyarakat, karena masyarakat masih memiliki ketergantungan yang tinggi pada BBM.

Salah kebijakan energi nasional ditetapkan Peraturan Presiden Republik Indonesia No. 5 tahun 2006 tentang pengembangan sumber energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar minyak. Meskipun kebijakan tersebut juga menetapkan penggunaan bahan bakar dengan sumber daya alam nabati yang dapat diperbarukan (renewable), namun kenyataannya kebijakan tersebut lebih difokuskan pada penggunaan batu bara dan gas alam.

Seperti yang dilansir oleh Notonegoro (2012), porsi konsumsi BBM dalam 10 tahun terakhir rata-rata masih sebesar 58,61% terhadap total konsumsi energi final nasional. Selain itu, cadangan minyak kita saat ini hanya tersisa 4,3 miliar barel. Artinya, dengan jumlah penduduk yang telah mencapai 237 juta jiwa, cadangan minyak kita hanya sekitar 18 barel per kapita. Dengan demikian dapat diperkirakan bahwa cadangan tersebut akan habis dalam kurun maksimal 12 tahun mendatang. Oleh karena itu implementasi bahan bakar alternatif pengganti BBM merupakan upaya vital yang harus diupayakan agar tidak menjadi nett importer di masa mendatang.

Belajar dari Brazil

Biofuel yang sudah dikembangkan sebagai substitusi BBM saat ini adalah biodiesel dan bioetanol. Biodiesel adalah bahan bakar alternatif pengganti solar, sedangkan bioetanol adalah bahan bakar alternatif pengganti gasoline yang biasa disebut gasohol (campuran antara gasoline dan alkohol). Peranan kedua jenis bahan bakar alternatif ke depan akan sangat penting dalam mengatasi masalah krisis energi di Indonesia.

Biodiesel diproduksi dari bahan yang mengandung ester metil/etil asam-asam lemak. Pembuatan biodiesel yang paling umum adalah dengan proses methanolysis dan ethanolysis lemak atau minyak lemak. Produk biodiesel diantaranya minyak kelapa sawit atau CPO (Crude Palam Oil) , minyak pohon jarak pagar atau CJCO (Crude Jatropha Curcas Oil), minyak nyamplung, kacang, jagung, dan sebagainya (Chumaidi, 2008). Sedangkan bioetanol diproduksi dari tumbuhan penghasil karbohidrat seperti tebu, nira sorgum, nira nipah, singkong, ganyong, ubi jalar, dan tumbuhan lainnya melalui proses fermentasi glukosa dengan bantuan mikroorganisme (Sukur, 2012).

Brazil telah mengembangkan biofuel yang bersumber dari tebu sejak 1925 dengan dukungan penuh dari pemerintah. Dari seluruh produksi tebu, 50 % diantaranya digunakan untuk industri bioetanol, sedangkan sisanya untuk industri gula (ESDM, 2008). Pada 2005, konsumsi biofuel Brazil mencapai 13 miliar liter. Jumlah itu berarti mengurangi 40 % dari total kebutuhan bensin. Adapun produksi etanol tumbuh 8,9 % per tahun. Menurut catatan Uniao de Agroindustria Canavieira de Sao Paulo, agrobisnis tebu juga menyerap satu juta tenaga kerja dengan luas lahan 5,44 juta hektar (2004). Setiap tahun luas lahan tebu tumbuh 6 %, didorong oleh peningkatan permintaan dari industri pengolahan gula dan alkohol (Khudari, 2012).

Keberhasilan Brasil ini setidaknya disebabkan oleh empat hal yaitu kelembagaan, optimalisasi pasar domestik, dukungan finansial, serta dukungan lembaga riset. Dalam kelembagaan, perumusan kebijakan umum industri berbasis tebu berada di bawah wewenang Badan Pengembangan Gula dan Alkohol yang bertugas memformulasi kebijakan sektor gula dan alkohol untuk menciptakan produk yang berkualitas dan kompetitif. Optimalisasi pasar domestik dilakukan dengan kebijakan menetapkan range kadar alkohol yang dicampur dalam bensin yang dijual. Dukungan finansial dilakukan dengan memberikan kredit berbunga rendah kepada pengusaha dan petani yang mengembangkan energi terbarukan. Adapun dalam riset, The Brazilian Agriculture Research Corporation dituntut untuk melakukan berbagai penelitian dan pengembangan bidang bioteknologi dengan orientasi pada terciptanya proses produksi agrobisnis yang modern, efisien, dan kompetitif (Khudari, 2012). Konsistensi dan sinergitas pemerintah-swasta dalam mengembangkan biofuel ini pada gilirannya telah mengantarkan Brazil sebagai negara super power dunia di bidang pertanian dan energi terbarukan.

Bahan Bakar Nabati Biofuel dari Mikroalga

Tim Nasional Bahan Bakar Nabati telah mencanangkan lahan 6,50 juta ha untuk pengembangan empat komoditas utama penghasil BBN, yaitu kelapa sawit, jarak pagar, tebu, dan ubi kayu. Dari luasan tersebut, 1,50 juta ha diperuntukkan bagi pengembangan jarak pagar. Namun luas lahan yang sesuai secara biofisik hanya 76,40 juta ha. Selain itu, sebagian besar lahan tersebut telah dimanfaatkan untuk penggunaan lain, baik di sektor pertanian maupun nonpertanian (Mulyani dan Las, 2008). Permasalahan yang terjadi adalah persaingan dalam penggunaan lahan dan produk yang selanjutnya berdampak pada ketersediaan pangan nasional. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa BBN berbahan dasar komoditas pertanian dinilai tidak cukup efektif dan efisien.

Mikroalga mengandung protein, lemak, dan karbohidrat, yang semuanya dapat dimanfaatkan. Lemak dapat diolah menjadi biodiesel melalui proses ekstraksi, sedangkan karbohidrat dapat  diolah menjadi bioetanol dengan proses fermentasi. Mikroalga sangat potensial untuk dikembangkan sebagai bahan baku biofuel jika dibandingkan dengan tanaman pangan karena mempunyai beberapa keuntungan antara lain pertumbuhan yang cepat, produktivitas tinggi, memungkinkan penggunaan air tawar dan air laut, dan biaya produksi yang tidak terlalu tinggi. Mikroalga juga memiliki struktur sel yang sederhana, kemampuan fotosintesis yang tinggi, siklus hidup yang pendek, dapat mensintesis lemak, dapat bertahan pada kondisi lingkungan yang ekstrim serta tidak membutuhnya nutrisi yang banyak (Amini dan Susilowati, 2010).

Tantangan yang dihadapi adalah bagaimana cara mengembangkan mikroalga agar dapat  memenuhi konsumsi energi dunia menggunakan kolam-kolam maupun bioreaktor tertutup. Belajar dari Brazil, pengembangan biofuel ini membutuhkan dukungan yang mumpuni baik dari kelembagaan, optimalisasi pasar domestik, dukungan finansial, serta dukungan lembaga riset. Diperlukan tekad yang kuat dan kerja keras antara pemerintah, peneliti dan seluruh elemen masyarakat untuk mewujudkan proyek yang sangat besar ini. Mungkin memang akan membutuhkan waktu yang cukup panjang namun apabila didukung dengan konsistensi dan sinergitas yang baik maka tidak mustahil bahwa Indonesia akan menjadi raja biofuel mikroalga dunia.

Oleh:  Nur Fitriana Ariyanti, Mahasiswa Fakultas Biologi, Universitas Gadjah Mada

Sumber

Amini, S., dan R. Susilowati. 2010. Produksi biodiesel dari mikroalga Botryococcus braunii. Squalen. 5 (1).

Chumaidi, A. 2008. Proses biodiesel dari minyak jarak pagar (Jatropha curcas oil) dalam reactor semi batch berpengaduk. Jurnal Teknologi Separasi. 1 (2).

ESDM. 2008. Perkembangan Biofuel di Beberapa Negara. http://www.esdm.go.id/berita/323-energi-baru-dan-terbarukan/3055-perkembangan-biofuel-di-beberapa-negara.html. Diakses 25 Januari 2012.

Khudori. 2012. Belajar Pengembangan Biofuel dari Brasil. http://www.unisosdem.org/article_detail.php?aid=5665&coid=1&caid=58&gid=2. Diakses 25 Januari 2012.

Sukur E. 2012. Potensi Bioetanol di Indonesia. http://berandamiti.wordpress.com/2012/12/28/potensi-bioetanol-di-indonesia/. Diakses 25 Januari 2012.

Mulyani, A., dan I. Las. 2008. Potensi sumber daya lahan dan optimalisasi pengembangan komoditas penghasil bioenergi di Indonesia. Jurnal Litbang Pertanian. 27 (1).

Notonegoro, K. 2012. Urgensi Pengembangan Bahan Bakar Nabati (BBN). http://www.reforminer.com/media-coverage/tahun-2012/1203-urgensi-pengembangan-bahan-bakar-nabati-bbn. Diakses 25 Januari 2012.

Sumber Gambar:

http://biofuels.asu.edu/biomaterials.shtml

Beranda Inovasi
Beranda Inovasi
BERANDA INOVASI adalah portal online yang menyajikan informasi di bidang teknologi inovasi, artikel ilmiah populer, dan isu-isu seputar pangan, energi, serta lingkungan.

3 Comments

  1. Tulisan yang menarik, namun ada banyak kelemahan dari mikroalga yang tidak disebutkan di sini. Bidang penelitian S2 dan S3 saya di Jepang sangat berkaitan dengan mikroalga, khususnya aplikasi mikroalga. Dan saya merasa mungkin perlu juga dibeberkan beberapa kelamahan tersebut sebagai bahan pembelajaran dan kajian lebih lanjut.

    Penelitian tentang potensi mikroalga untuk biofuel bisa ditelusuri hingga tahun 1980an bahkan mungkin lebih lama lagi dan terus dikembangkan hingga saat ini. Pada pertemuan Algal Biomass, Bioproduct, dan Biofuel 2012 di San Diego atau di Kobe, Jepang tahun 2012 silam, ilmuwan2 terkemuka dunia yang sudah meneliti potensi mikroalga selama 20-30 tahunan masih mengatakan bahwa mikroalga saat ini masih belum feasible untuk digunakan sebagai sumber energi.

    Mengapa?

    1. Mikroalga yang potensial memproduksi “minyak” (intracelullar lipid) dalam jumlah banyak seperti Botryococcus braunii nyatanya tidak tumbuh secepat yang diprediksikan. Dalam kultur laboratorium yang saya jalankan, dibutuhkan kira-kira 2-3 bulan untuk menumbuhkan mikroalga jenis ini dalam konsentrasi tinggi untuk mencapai ukuran 100-200 ml. Ini belum termasuk “biaya” untuk media tumbuhnya yg harus khusus, aerasi, pencahayaan, dan kontrol suhu. Ini belum jika nantinya harus melalui proses ekstraksi kimia yang biayanya gak sedikit. Ada mikroalga yang tumbuh cepat, tapi ternyata gak potensial.

    2. Terkadang untuk mem-boost produksi “minyak” dari suatu spesies mikroalga dibutuhkan kondisi kultur yang sangat ketat kontrolnya. Misal dengan stressing suhu atau nutrition depletion. Maintenance ini gak mudah dan gak murah. Apalagi jika untuk skala besar.

    3. Untuk dapat memproduksi biofuel… dibutuhkan kemurnian kultur mikroalga. Ini sangat bisa dicapai dalam kultur tertutup (lab) yang terkontrol. Namun untuk kultur skala besar apalagi sistem terbuka… kontaminasi sangat sulit dihindarkan. Ini yang menjadi kendala dalam produksi mikroalga skala industri.

    4. Kemampuan fotosintesis mikroalga itu sangat bergantung dari efektifitas penetrasi cahaya matahari ke dalam kolom air (misal kolam kultur). Efektifitas cahaya matahari yang bisa digunakan oleh mikroalga untuk produksi biomass nantinya sudah bukan 100% tapi hanya sekitar 9% (data mengenai ini bisa dibaca di jurnal penelitian dr Prof. Mario Tredici atau Prof. Rene Wijjfels, dua ilmuwan yang sangat terkenal dalam bidang microalgal biofuel). Maka desain kolamnya gak bisa dalam2, tapi harus lebar dan dangkal (luas lahan jadi besar), dan kolom air harus bergerak untuk menghindari sedimentasi alga (butuh biaya pengaduk atau aerasi).

    Dan masih ada banyak hambatan/tantangan yang perlu dihadapi untuk realisasi ide ini. Bukannya tidak mungkin suatu saat akan benar-benar tercapai. Masalah yang dihadapi saat ini untuk produksi skala besar dan komersial… biaya yang dikeluarkan untuk produksi masih jauh lebih besar dari hasil dan profit yang didapatkan.

    Ketika tahun 2007 silam saya menulis karya tulis ilmiah dalam rangka seleksi mahasiswa berprestasi (mawapres) nasional, saya termasuk yang “kagum” atas ide microalgal biofuel ini. Namun setelah benar-benar masuk ke dalamnya, ternyata ada banyak hal membuatnya tidak realistis… mungkin untuk jangka waktu yang masih lama.

    Wallahualam.

    Danang Ambar Prabowo

    Ph.D Candidate
    Labotarory of Algae, Graduate School of Enginnering and Science, University of the Ryukyus, Okinawa – Japan.

Leave a Reply