AGROINDUSTRI BIODISEL DARI ALGAE

Dalam “retret”nya bersama para menteri di Losari, Jawa Tengah, baru-baru ini, Presiden SBY kembali menekankan, pentingnya produksi bahan bakar nabati, termasuk biodisel. Sebab kenaikan harga BBM di tingkat dunia, telah mengakibatkan adanya krisis energi global. Biodisel dan mathanol menjadi alternatif energi dalam jangka waktu dekat ini. Biodisel adalah bahan bakar yang terbuat dari minyak (lemak) nabati maupun hewani. Istilah minyak nabati, digunakan untuk membedakannya dari minyak asiri, lateks, resin, dan methanol, yang kesemuanya merupakan bahan dari tumbuhan. Minyak nabati dan methanol adalah bahan nabati, yang berpotensi untuk menjadi substitusi atau malahan pengganti bahan bakar minyak (BBM).

Sejak kenaikan harga pada akhir tahun 2005, konsumsi BBM konvensional di AS menurun sekitar 30%. Meskipun penurunan tingkat konsumsi BBM di AS, sebenarnya sudah terjadi sejak peristiwa 11 September 2001. Sejak itu volume dan frekuensi penerbangan di AS memang turun drastis. Turunnya konsumsi BBM di AS tahun 2006 ini, di lain pihak telah diikuti oleh kenaikan harga methanol. Sebab komoditas ini mulai diserap untuk bahan bakar alternatif. Salah satu bahan nabati di AS, yang tersedia dalam volume besar dan murah, untuk diolah menjadi methanol adalah jagung. Selama ini jagung adalah bahan pakan ternak utama. Itulah sebabnya beberapa bulan terakhir ini harga jagung di AS dan juga pasar dunia mengalami kenaikan.

Di Indonesia, heboh bahan bakar alternatif ini lebih terindikasi dengan maraknya promosi jarak pagar (Jatropha curcas). Demam bertanam jarak terjadi di mana-mana. Promosi yang dilakukan oleh aparat pemerintah memang sangat gencar. Tujuannya untuk memasarkan benih dan program training. Dibanding biji-bijian lain, jarak memang masih unggul sebagai penghasil minyak nabati bahan biodisel. Tetapi dibanding kelapa pun, jarak kalah. Apalagi dibanding sawit. Jarak punya kelebihan dari kelapa dan sawit, sebab dua produk terakhir ini digunakan untuk bahan pangan. Sementara jarak hanya bisa digunakan untuk bahan bakar. Namun dari segi murahnya biaya produksi, efisiensi lahan maupun tidak adanya persaingan penggunaan, maka algae adalah produk terunggul untuk bahan biodisel.

# # #

Sebagai gambaran, dari tiap hektar lahan per tahun, biji lobak akan menghasilkan biodisel 1.000 liter. Dari biji kubis (mustard) 1.300 liter. Biji jarak 1.500 liter. Kelapa 2.200 liter. Dari sawit (CPO = Crude Palm Oil) 5.800 liter, dan dari algae antara 40.000 sd. 120.000 liter. Selain produktivitasnya paling tinggi, kelebihan algae dibanding dengan produk penghasil biodisel lain adalah, tidak akan bersaing untuk penggunaan sebagai bahan pangan. Selain itu, khusus bagi Indonesia, algae juga punya kelebihan, sebab sebagian besar habitatnya ada di laut. Meskipun ada pula algae dengan habitat air tawar.  Indonesia adalah negara kepulauan yang memiliki potensi laut luarbiasa. Nilai lahan berupa laut, pasti lebih murah dibanding nilai lahan darat. Tetapi apakah yang dimaksud dengan algae?

Kalau kita melihat air tambak, empang, danau atau rawa berwarna hijau, cokelat atau kemerah-merahan, itu semua disebabkan oleh algae. Orang awam menyebut algae dengan lumut. “Lumut” yang berwarna hijau dan sering mengotori kolam renang atau akuarium, sebenarnya adalah algae. Masyarakat memang sering salah kaprah menyebut algae sebagai lumut. Kesalahan ini disebabkan oleh adanya simbiosa mutualisme antara kapang dengan algae, yang hasilnya disebut sebagai lumut kerak. Lumut kerak dibedakan dengan lumut daun yang tampak seperti tumbuhan kecil-kecil menempal di batu, tembok atau batang pohon. Yang membedakan algae dengan lumut adalah, algae selalu hidup dalam air, sementara lumut hidup di darat. Kecuali algae yang bersimbiosis dengan kapang dan kemudian disebut sebagai “lumut kerak”.

Algae adalah tumbuhan sederhana bersel satu atau bersel banyak, berklorofil dan membentuk koloni. Algae yang bersel banyak akan membentuk pita, benang atau bentuk-bentuk lain yang sepintas tampak seperti tumbuhan tingkat tinggi. Bedanya, algae tidak berakar, berbatang dan berdaun. Meskipun banyak hidup di laut, algae bukan rumput laut. Algae bersel satu yang hidup di laut, sebagian besar merupakan fitoplankton. Yakni plankton tumbuhan, yang beda dengan zooplankton, plankton hewan bersel tunggal atau banyak. Selama ini, para petani ikan di kolam atau tambak, banyak memanfaatkan algae untuk budidaya ikan, bandeng, dan udang. Sebab algae bisa langsung dikonsumsi oleh udang atau ikan. Tetapi bisa pula ia dimakan oleh zooplankton, dan zooplankton inilah yang kemudian menjadi pakan ikan.

Produktifitas algae dalam menghasilkan biodisel bisa sampai 19 kali lipat sawit, karena beberapa faktor. Pertama algae sangat efektif dalam mengubah nutrisi dan karbon dioksida (CO2) dari air, dengan bantuan sinar matahari hingga menjadi energi. Sebab proses penyerapan nutrisi, CO2 dan sinar matahari pada algae, berlangsung sangat sederhada dan cepat. Beda dengan proses serupa pada tanaman tingkat tinggi, yang penuh dengan birokrasi dan perjalanan panjang. Nutrisi, air, CO2 dan sinar matahari itu langsung mengitari sel algae. Proses naiknya nutrisi dan air dari akar sawit sampai ke klorofil, akan memakan waktu jauh lebih lama. Terlebih pada tanaman sawit yang berumur lebih dari 15 tahun dan tingginya sudah lebih dari 10 meter.

# # #

Algae bisa dibudidayakan di danau, kolam, kanal atau perairan laut yang dikelilingi karang (atol). Budidaya algae bisa dengan cara terbuka dan ekstensif, bisa pula dengan cara tertutup. Masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan. Budidaya secara terbuka dalam skala sangat luas, dengan hanya mengandalkan nutrisi dari alam dan sinar matahari, biayanya akan sangat murah. Kelemahannya, kontrol nutrisi, CO2 dan sinar matahari, termasuk suhu air, sulit dilakukan. Semuanya akan sangat tergantung kepada alam. Hingga panen algae tidak bisa diharapkan kontinu sepanjang tahun. Bisa suatu ketika panen akan melimpah, pada musim lainnya panen akan menyusut atau nol sama sekali.

Yang dimaksud dengan budidaya sistem tertutup pun ada dua macam. Pertama, hanya dengan menaungi kolam, kanal atau bak dengan plastik (greenhouse), dan mengatur suplai nutrisi. Sistem ini sulit untuk dikembangkan secara massal. Sementara efektivitasnya juga kurang optimal. Cara tertutup yang lebih efisien justru dengan sistem photobioreaktor. Sistem ini sebenarnya merupakan pengembangan dari tangki bioreaktor biasa, yang diberi tambahan sumber sinar buatan. Sistem ini 100% tertutup, hingga produksi algae bisa dioptimalkan. Sebab suplai nutrisi, CO2, air, sinar dan pengaturan suhu bisa dilakukan secara optimal. Cara ini memungkinkan panen algae sepanjang tahun dalam volume yang bisa diperhitungkan dengan cermat. Konsekuensinya, biaya produksi menjadi lebih tinggi dibanding produksi algae di alam terbuka.

Panen algae bisa dilakukan dengan berbagai cara. Mulai dari penyaringan mikro, sentrifugal (pemutaran), dan flokulasi (flocculation). Flokulasi adalah pemisahan algae dari air dengan bantuan zat kimia. Zat kimia yang biasa digunakan dalam flokulasi, antara lain alum, klorida ferric dan chitosan. Chitosan adalah zat yang diambil dari khitin kulit dan kepala udang. Khitosan biasa digunakan untuk menjernihkan air. Terutama dalam industri minuman ringan maupun minuman beralkohol. Meskipun cara panen dengan flokulasi sangat efektif, namun aplikasinya untuk produksi algae secara masal, akan menjadi sangat mahal. Hingga cara panen yang tepat untuk industri massal, adalah dengan penyaringan mikro atau sentrifugal.

Kelebihan algae dibanding dengan bahan nabati lain adalah, pengambilan minyaknya tanpa perlu penggilingan. Minyak algae (algal oil), bisa langsung diekstrak dengan bantuan zat pelarut. Benzene, ether dan hexane bisa digunakan untuk mengekstrak minyak algae. Namun bahan ini cukup berbahaya karena berpotensi untuk menimbulkan ledakan. Selain dengan cara pelarutan, ekstraksi minyak algae juga bisa dilakukan dengan bantuan enzime dan pengempaan (pemerasan). Dalam industri minyak algae, sering digunakan gabungan proses pengempaan dan pemberian bahan kimia. Cara lain adalah dengan ekstraksi CO2, ekstraksi ultrasonik dan osmotic shock.

# # #

Minyak algae inilah yang selanjutnya akan diproses menjadi biodisel. Proses pembuatan minyak nabati menjadi biodisel, sebenarnya sangat sederhana. Proses ini bahkan bisa dilakukan oleh industri rumah tangga. Yang menjadi masalah sekarang ini adalah ketersediaan minyak nabati dalam volume cukup secara kontinu. Bahkan proses pemanenan dan pembuatan minyak algae pun, sebenarnya juga cukup sederhana. Yang selama ini menjadi kendala agroindustri biodisel dengan bahan baku algae, adalah belum diketemukannya strain yang pertumbuhannya cepat dan kandungan minyaknya tinggi. Strain algae bersel ganda, umumnya lamban tumbuh dan kadar minyaknya juga rendah.

Hingga penelitian lebih lanjut, selalu ditujukan untuk algae bersel satu (microalgae, phytoplankton, microphytes, planktonic algae atau cyanobacteria). Jenis algae ini pertumbuhannya sangat cepat dan kandungan minyaknya juga tinggi. Budidaya microalgae dalam skala massal (ekstensif) di perairan laut, akan menjadi alternatif paling murah untuk memproduksi biodisel. Budidaya microalgae secara massal, sudah dilakukan antara lain di danau Texcoco di bagian tengah Meksiko. Jenis algae yang dibudidayakan adalah Spirulina (Arthospira platensis), dan jenis algae hijau/biru (cyanobacteria). Namun budidaya algae di Meksiko ini, bukan ditujukan untuk memproduksi biodisel, melainkan untuk bahan pangan.

Algae memang tidak hanya berpotensi menghasilkan biodisel. Komoditas ini juga bisa menjadi bahan pangan, pakan ternak, biomassa yang langsung bisa dibakar, untuk bahan industri farmasi, plastik, methanol, untuk mengatasi pencemaran lingkungan dan lain-lain. Sebagai negara tropis dengan belasan ribu pulau, laut yang dangkal dan jernih, Indonesia berpeluang untuk mengembangkan agroindustri algae. komoditas ini jelas paling efisien sebagai penghasil biodisel. Bahkan dibanding dengan sawit sekali pun, algae lebih mampu menghasilkan biodisel lebih cepat dan lebih murah. Kendala-kendala yang masih ada, pasti akan bisa teratasi selama proses ujicoba. (R) # # #

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s