Edutafsi.com - Ketersediaan bahan bakar fosil yang terus menipis serta emisi yang dihasilkannya memicu para ilmuwan untuk menghasilkan sumber energi terbaharui dengan memanfaatkan bioteknologi. Selain menghasilkan sumber energi alternatif, teknologi yang diterapkan juga diupayakan agar ramah lingkungan sehingga tidak mencemari lingkungan. Seperti yang diketahui, bahan bakar fosil termasuk salah satu penyumbang zat polutan terbesar di dunia. Hal itu ditunjang dengan semakin meningkatnya jumlah kendaraan yang menggunakan bahan bakar fosil. Berbagai cara telah dilakukan untuk mengatasi pencemaran akibat asap kendaraan mulai dari kendaraan ramah lingkungan hingga bahan bakar yang ramah lingkungan. Salah satu terobosan bioteknologi di bidang energi alternatif adalah diciptakannya biofuel dengan memanfaatkan agen biologi. Pada kesempatan ini , Bahan belajar sekolah akan memaparkan beberapa produk energi alternatif yang dihasilkan melalui bioteknologi.
Biofuel sering juga disebut sebagai bahan bakar hayati karena terbuat dari bahan-bahan organik. Biofuel terus dikembangkan untuk mengatasi masalah lingkungan dan krisis energi. Beberapa produk biofuel yang paling terkenal antaralain bioetanol, biogas, dan biodiesel.
#1 Produksi Bioetanol
Bioetanol adalah salah satu jenis produk biofuel yang diklaim paling baik. Bioetanol merupakan alkohol yang dihasilkan dari jagung, sorgum, kentang, gandum, batang dan daun tebu, bahkan biomassa seperti limbah batang jagung dan limbah sayuran.
Produk bioetanol yang dihasilkan dari fermentasi khamir pada gula dikenal dengan istilah gasohol. Gasohol merupakan energi alternatif yang baik karena dapat diperbaharui dan lebih sedikit menyebabkan pencemaran. Dalam proses pembuatan gasohol, limbah batang tebu atau bagsse dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi pada proses penyulingan.
Secara singkat, proses pembuatan bioetanol menggunakan limbah tebu terdiri dari beberapa tahapan sebagai berikut:
1. Budidaya tanaman tebu
2. Penggilasan tebu untuk mengektraksi gula
3. Pengkristalan sukrosa dan menghasilan sisa berupa molase
4. Fermentasi molase oleh Saccharomyces cerevisiae
5. Penyulingan dan pemurnian alkohol pekat menjadi gasohol
Limbah batang dan daun tebu dapat difermentasi menjadi etanol atau alkohol. Etanol hasil fermentasi limbah batang terbu telah diterapakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor di beberapa negara seperti Amerika Serikat, Brazil, dan Zimbabwe.
#2 Produksi Biogas
Biogas adalah jenis biofuel yang dapat dijadikan sebagai energi alternatif pengganti bahan bakar minyak selain gasohol. Salah satu alasan pembuatan biogas adalah pelestarian lingkungan yaitu untuk mengurangi pencemaran akibat limbah peternakan atau kotoran ternak sekaligus memanfaatkan limbah peternakan sebagai sumber energi.
Biogas sendiri merupakan gas metan yang dihasilkan melalui fase anaerob dalam fermentasi limbah kotoran ternak oleh mikroba tertentu. Pada fase anaerob dihasilkan biogas yang sifatnya mudah terbakar sehingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar.
Di beberapa negara seperti Cina, India, dan Pakistan, biogas dimanfaatkan sebagai bahan bakar untuk keperluan sehari-hari dan terus dikembangkan agar dapat diterapkan pada kendaraan bermotor. Beberapa daerah di negara-negara tersebut memiliki fermentor biogas sendiri untuk menghasilkan gas metana.
Pemanfaatan limbah peternakan sebagai sumber energi memberi dampak positif dalam hal energi alternatif dan pelestarian lingkungan sebab biogas dapat mengurangi pencemaran udara yang timbul akibat bau busuk dari kotoran hewan ternak sehingga lingkungan tetap terjaga.
Penguraian senyawa organik berupa kotoran hewan ternak menjadi gas metana melibatkan beberapa kelompok mikroorganisme seperti Methanobacterium, Methanobacillus, Methanococcus, Streptococci, Bacterioides, Kethanobacillus, Desulfovibrio, dan beberapa jenis Enterobacteriaceae.
#3 Produksi Biodiesel
Biodiesel adalah bahan bakar biologis yang memanfaatkan minyak dari beberapa sumber berupa tanaman seperti biji bunga matahari, biji jarak, kelapa sawit, kedelai, dan sebagainya. Biodiesel merupakan salah satu energi alternatif pengganti bahan bakar solar.
Jika dibandingkan dengan solar, biodiesel memiliki keunggulan yaitu lebih ramah lingkungan karena menghasilkan lebih sedikit polusi. Akan tetapi, biodiesel masih cenderung sulit diterapkan karena biaya produksinya lebih mahal sehingga masih perlu untuk dikembangkan.
Bakteri yang digunakan dalam proses bioleaching adalah bakateri keomautotrof seperti Thiobacillus ferooxidans dan Thiobacillus thiooxidans. Bateri jenis ini dapat menggunakan sumber karbon dari bahan organik dan sumber energi dari reaksi kimia.
Secara konvensional, ekstraksi bijih tembaga dalam kegiatan pertambangan memerlukan bantuan zat kimia dan proses tersebut memerlukan biaya yang sangat besar. Dengan bioteknologi, proses ekstraksi bijih tembaga dilakukan dengan memanfaatkan bakteri Thiobacillus ferooxidans.
Dalam proses bioleaching, mikroorganisme yang terlibat digunakan untuk mengubah logam tak larut menjadi logam terlarut sehingga pengambilan logam dari biji mineral berkadar rendah mungkin untuk dilakukan. Tidak hanya pada tembaga, bioleaching juga diterapakan pada penambangan besi, nikel, dan emas.
Energi Alternatif Biofuel
Biofuel adalah energi alternatif yang terbarukan yang dibuat dengan memanfaatkan agen biologi berupa hewan atau tumbuhan. Biofuel merupakan cairan yang berasal dari biomassa, terutama dari bahan nabati. Biofuel diklaim sebagai pengganti sempurna untuk bahan bakar fosil, karena lebih ramah lingkungan daripada bahan bakar fosil.Biofuel sering juga disebut sebagai bahan bakar hayati karena terbuat dari bahan-bahan organik. Biofuel terus dikembangkan untuk mengatasi masalah lingkungan dan krisis energi. Beberapa produk biofuel yang paling terkenal antaralain bioetanol, biogas, dan biodiesel.
#1 Produksi Bioetanol
Bioetanol adalah salah satu jenis produk biofuel yang diklaim paling baik. Bioetanol merupakan alkohol yang dihasilkan dari jagung, sorgum, kentang, gandum, batang dan daun tebu, bahkan biomassa seperti limbah batang jagung dan limbah sayuran.
Produk bioetanol yang dihasilkan dari fermentasi khamir pada gula dikenal dengan istilah gasohol. Gasohol merupakan energi alternatif yang baik karena dapat diperbaharui dan lebih sedikit menyebabkan pencemaran. Dalam proses pembuatan gasohol, limbah batang tebu atau bagsse dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi pada proses penyulingan.
Secara singkat, proses pembuatan bioetanol menggunakan limbah tebu terdiri dari beberapa tahapan sebagai berikut:
1. Budidaya tanaman tebu
2. Penggilasan tebu untuk mengektraksi gula
3. Pengkristalan sukrosa dan menghasilan sisa berupa molase
4. Fermentasi molase oleh Saccharomyces cerevisiae
5. Penyulingan dan pemurnian alkohol pekat menjadi gasohol
Limbah batang dan daun tebu dapat difermentasi menjadi etanol atau alkohol. Etanol hasil fermentasi limbah batang terbu telah diterapakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor di beberapa negara seperti Amerika Serikat, Brazil, dan Zimbabwe.
#2 Produksi Biogas
Biogas adalah jenis biofuel yang dapat dijadikan sebagai energi alternatif pengganti bahan bakar minyak selain gasohol. Salah satu alasan pembuatan biogas adalah pelestarian lingkungan yaitu untuk mengurangi pencemaran akibat limbah peternakan atau kotoran ternak sekaligus memanfaatkan limbah peternakan sebagai sumber energi.
Biogas sendiri merupakan gas metan yang dihasilkan melalui fase anaerob dalam fermentasi limbah kotoran ternak oleh mikroba tertentu. Pada fase anaerob dihasilkan biogas yang sifatnya mudah terbakar sehingga dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar.
Di beberapa negara seperti Cina, India, dan Pakistan, biogas dimanfaatkan sebagai bahan bakar untuk keperluan sehari-hari dan terus dikembangkan agar dapat diterapkan pada kendaraan bermotor. Beberapa daerah di negara-negara tersebut memiliki fermentor biogas sendiri untuk menghasilkan gas metana.
Pemanfaatan limbah peternakan sebagai sumber energi memberi dampak positif dalam hal energi alternatif dan pelestarian lingkungan sebab biogas dapat mengurangi pencemaran udara yang timbul akibat bau busuk dari kotoran hewan ternak sehingga lingkungan tetap terjaga.
Penguraian senyawa organik berupa kotoran hewan ternak menjadi gas metana melibatkan beberapa kelompok mikroorganisme seperti Methanobacterium, Methanobacillus, Methanococcus, Streptococci, Bacterioides, Kethanobacillus, Desulfovibrio, dan beberapa jenis Enterobacteriaceae.
#3 Produksi Biodiesel
Biodiesel adalah bahan bakar biologis yang memanfaatkan minyak dari beberapa sumber berupa tanaman seperti biji bunga matahari, biji jarak, kelapa sawit, kedelai, dan sebagainya. Biodiesel merupakan salah satu energi alternatif pengganti bahan bakar solar.
Jika dibandingkan dengan solar, biodiesel memiliki keunggulan yaitu lebih ramah lingkungan karena menghasilkan lebih sedikit polusi. Akan tetapi, biodiesel masih cenderung sulit diterapkan karena biaya produksinya lebih mahal sehingga masih perlu untuk dikembangkan.
Bioteknologi di Bidang Pertambangan
Selain dimanfaatkan untuk menghasilkan energi alternatif pengganti bahan bakar fosil, bioteknologi juga dimanfaatkan dalam pertambangan. Penggunaan mikroorganisme dalam proses penambangan secara biologis disebut bioleaching.Bakteri yang digunakan dalam proses bioleaching adalah bakateri keomautotrof seperti Thiobacillus ferooxidans dan Thiobacillus thiooxidans. Bateri jenis ini dapat menggunakan sumber karbon dari bahan organik dan sumber energi dari reaksi kimia.
Secara konvensional, ekstraksi bijih tembaga dalam kegiatan pertambangan memerlukan bantuan zat kimia dan proses tersebut memerlukan biaya yang sangat besar. Dengan bioteknologi, proses ekstraksi bijih tembaga dilakukan dengan memanfaatkan bakteri Thiobacillus ferooxidans.
Dalam proses bioleaching, mikroorganisme yang terlibat digunakan untuk mengubah logam tak larut menjadi logam terlarut sehingga pengambilan logam dari biji mineral berkadar rendah mungkin untuk dilakukan. Tidak hanya pada tembaga, bioleaching juga diterapakan pada penambangan besi, nikel, dan emas.
Edutafsi.com adalah blog tentang bahan belajar. Gunakan menu atau penelusuran untuk menemukan bahan belajar yang ingin dipelajari.