Ketahanan energi menjadi salah satu isu nasional di Indonesia, sehingga perlu mendapat perhatian dari semua komponen bangsa. Sebab, krisis di bidang energi ini dapat berdampak pada banyak sektor. Tidak hanya sebatas pada sektor ekonomi, tetapi juga sektor politik, keamanan, kesehatan, lingkungan, dan kemanusiaan.
Universitas Airlangga sebagai bagian dari komponen bangsa memiliki tanggung jawab dalam menjaga ketahanan energi nasional, dengan menjadikan riset penyediaan energi terbarukan dari sumber hayati yang melimpah di Indonesia sebagai salah satu unggulan dalam pengembangan roadmap penelitiannya. Lingkungan perairan Indonesia memiliki keanekaragaman hayati mikroalga yang sangat tinggi, tetapi potensinya belum dimanfaatkan secara maksimal. Di banyak negara, mikroalga telah dimanfaatkan untuk agen produksi biofuel. Sebab, mikroalga mampu menghasilkan asam lemak dan karbohidrat yang tinggi. Melalui proses esterifikasi, asam lemak mikroalga dapat dikonversi menjadi biodiesel.
Mikroalga merupakan mikroorganisme fotosintetik yang memanfaatkan karbondioksida dan sinar matahari untuk membentuk biomassa dan menghasilkan sekitar 50 persen oksigen di atmosfer. Jenis mikroalga ada empat macam, yaitu Bacillariophyceae (diatom), Chlorophyceae (ganggang hijau), Chrysophyceae, (ganggang emas) dan Cyanophyceae (ganggang biru). Meskipun Indonesia memiliki keanekaragaman mikroalga yang tinggi, tetapi potensinya masih belum dimanfaatkan secara maksimal. Di banyak negera, mikroalga telah dimanfaatkan untuk agen produksi biofuel, sebab mikroalga mampu menghasilkan asam lemak dan karbohidrat yang tinggi. Melalui proses esterifikasi, asam lemak mikroalga dapat dikonversi menjadi biodiesel.
Potensi mikroalga sangat menjajikan untuk digunakan sebagai agen dalam produksi biofuel di masa depan, karena memiliki kelebihan dalam pertumbuhannya, yaitu cepat, produktivitasnya tinggi, tidak memerlukan lahan yang luas dalam pembiakannya, dan dapat menggunakan air untuk nutrisi tumbuh. Di samping itu, penggunaan mikroalga sebagi sumber biodiesel juga tidak mangganggu pasokan pangan. Sebab, mikroalga tidak berkompetisi dengan bahan pangan.
Potensi lainnya dari penggunaan mikroalga adalah kemampuannya dalam menggunakan karbondiokasida dan mengubahnya menjadi oksigen. Kemampuan ini dapat menciptakan lingkungan menjadi bersih dari pencemar gas CO2 sehingga dapat menekan efek pemanasan global.
Chlorella vulgaris adalah jenis mikroalga yang banyak ditemukan di perairan Indonesia, namun potensinya dalam memproduksi biodiesel masih belum dikembangkan. Telah dilakukan Pengembangan Chlorella vulgaris strain lokal untuk produksi biodiesel. Mikroalga Chlorella vulgaris ditumbuhkan dalam media DG11 dengan suplai CO2. Optimasi media dan kondisi fermentasi dilakukan, sehingga fermentasinya dapat menghasilkan biomassa dengan kandungan asam lemak yang tinggi. Kadar Biomassa mikroalga yang dihasilkan dalam proses fermentasi ditentukan dengan mengukur optical densitynya,, sedangkan kandungan dan komposisi asam lemak pada biomassa akan ditentukan dengan metode titrasi dan GC-MS.
Mikroalga Chlorella vulgaris dapat ditumbuhkan secara baik pada media BG-11 yang mengandung beberapa campuran mineral. Pertumbuhan mikroalga ini berlangsung lebih optimal ketika digunakan starter sel dengan kadar sebesar 16% (v/v). Biomassa Chlorella vulgaris strain lokal dapat menghasilkan lipid dengan kadar cukup tinggi, yaitu sebesar 31%(v/v), ketika diekstrak dengan pelarut campuran n-heksan-etanol (1:1). Analisis dengan GC-MS dapat diketahui bahwa kandungan lipid pada Chlorella vulgaris tersusun atas asam lemak dominan, yaitu asam pentadekanoat, asam heksadekanoat, asam heptadekanoat, asam stearat dan asam nonadekanoat.
Produksi biodiesel dari mikroalga Chlorella vulgaris telah dilakukan baik secara ex-situ maupun in-situ. Proses in-situ dalam transesterifikasi lipid pada biomassa mikroalga Chlorella vulgaris dapat menghasilkan biodiesel yield yang lebih tinggi dari pada ex-situ. Produksi biodiesel in-situ ini dapat berlangsung optimum ketika dikenai ultrasonikasi pada daya 25kHz/270W, menggunakan co-solvent n-heksana, dan dengan perbandingan berat biomassa dengan metanol sebesar 3:50. perbandingan 3:50 menghasilkan presentase konversi biodiesel dan biodiesel yield yang lebih tinggi adalah 20,31 % b/b dan 3,87 % b/b menggunakan metode sonikasi. Proses insitu ini dapat menghasilkan biodiesel sebesar 20,31 % b/b.
Hasil ini dapat membuktikan bahwa mikroalga yang banyak terdapat di perairan Indonesia dapat dikembangkan untuk sumber produksi biodiesel sehingga dapat membantu pasokan energi alternatif terhadap bahan bakar fosil. Skala produksi biodiesel secara pilot plant dan industri perlu didukung oleh pemerintah baik kebijakan atau penyediaan sarana- prasarana yang memadai, mengingat potensinya yang sangat besar. (*)
Penulis: Purkan
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan berikuthttps://www.degruyter.com/view/j/chem.2019.17.issue-1/chem-2019-0102/chem-2019-0102.xml?format=INT
