2017 : Peningkatan produksi triasilgliserol dan profil asam lemak mikroalga teradiasi dalam medium air limbah

Ir. Sri Nurhatika M.P
Dini Ermavitalini S.Si.
Triono Bagus Saputro S.Si, M.Biotech

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Sektor energi adalah salah satu sektor terpenting di Indonesia karena merupakan dasar bagi semua sektor pembangunan lainnya (Depdagri, 2014). Konsumsi masyarakat Indonesia khususnya dan masyarakat dunia umumnya terhadap minyak bumi semakin meningkat setiap tahunnya yaitu sebesar 6 % pertahunnya (Sulistyo, 2010). Berdasarkan data tahun 2001, terdapat kenyataan bahwa minyak merupakan sumber energi primer utama di Indonesia yaitu sebesar 57 % (Depdagri, 2014). Padahal, seperti diketahui, cadangan bahan bakar minyak fosil semakin menipis dan diperkirakan akan habis pada kurang dari 50 tahun ke depan dengan kecepatan konsumsi seperti masa sekarang. Keterbatasan bahan bakar yang berasal dari fosil tersebut akan berpotensi menimbulkan krisis energi dan berdampak pada kenaikan harga sepanjang waktu. Di sisi lain, populasi manusia yang semakin meningkta dengann segala aktivitasnya akan memerlukan sejumlah besar air bersih untuk digunakan dalam memenuhi kebutuhan hidup yang pada akhirnya akan menimbulkan air limbah domestik. Peningkatan jumlah air limbah domestik tersebut akan mengakibatkan pencemaran baik pada air permukaan maupun air tanah (Nayak et al., 2016). Air limbah domestik mengandung sejumlah nutrien meliputi karbon, nitrogen, fosfor dan mineral lain yang jika tidak dilakukan pengolahan akan mengakibatkan eutrofikasi dan masalah lingkungan lain yang kompleks. Sehingga perlu dilakukan usaha pengolahan air limbah domestik. Potensi krisis energi tersebut mendorong banyak pihak untuk mencari alternatif dengan mengembangkan energi hijau yaitu energi yang berasal dari sumber energi yang ramah lingkungan, seperti energi angin, arus laut, bioetanol, biodiesel, biogas, dan briket (Lemhamnas, 2012). Biodiesel merupakan bahan bakar yang diperoleh dari minyak tumbuhan atau lemak hewan melalui proses transesterifikasi triasilgliserol dengan alkohol menjadi metil ester asam lemak (FAME) (Teresa et al., 2009).\nDari sekian banyak potensi alam yang dimiliki oleh Indonesia, mikroalga dapat dikembangkan sebagai salah satu alternatif bahan baku pembuatan biodiesel sebab sebagian besar jenis mikroalga memiliki kandungan lipid yang tinggi dengan laju pertumbuhan yang tinggi. Spesies mikroalga yang potensial menjadi bahan baku biodiesel adalah spesies yang mampu mengakumulasi triasilgliserol yang tinggi dengan kemampuan pertumbuhan yang tinggi pula (Sharma et al., 2012). Selain itu untuk mempersingkat langkah pemrosesan lanjut dalam produksi biodiesel dan memperingan biaya produksi, komposisi asam lemak yang terkandung dalam triasilgliserol sangat penting untuk diperhatikan. Mikroalga memproduksi banyak polyunsaturates fatty acid (PUFA), dimana semakin tinggi kandungan PUFA akan mengurangi kestabilan oksidasi dan nilai cetane biodiesel yang dihasilkan. PUFA memiliki titik cair yang lebih rendah dibandingkan asam lemak monounsaturated atau asam lemak jenuh sehingga biodiesel dari mikroalga akan lebih baik pada cuaca dingin dibandingkan jenis bahan baku alami yang lain. Diketahui kekurangan biodiesel adalah buruknya kinerja pada temperatur yang dingin sehingga biodiesel dari mikroalga mungkin akan dapat mengatasi masalah ini (Prakoso et al, 2012). Dengan demikian diperlukan rekayasa untuk menghasilkan komposisi asam lemak jenuh dan asam lemak monounsaturated pada mikroalga dan meningkatkan jumlah triasilgliserol untuk menghasilkan biodiesel yang unggul dalam pemrosesan dan aplikasinya. \nRekayasa metabolisme yang dapat menginduksi peningkatan triasilgliserol dan perubahan komposisi asam lemak pada mikroalga antara lain cekaman pengurangan nutrien berupa nitrogen dan fosfor, cekaman temperatur, cekaman osmotik, cekaman salinitas dan pH, cekaman logam berat, perubahan intensitas cahaya, perubahan siklus terang/gelap (fotoperiode) dan paparan radiasi sinar UV dan sinar gamma (Sharma et al., 2012). Paparan sinar gamma terhadap mikroalga telah diketahui berdampak terhadap pertumbuhan, morfologi, fisiologi dan stres oksidatif karena terkait dengan kemampuan fotosintesis mikroalga. Radiasi sinar Gamma 60Co memiliki waktu dan intensitas yang terkontrol, serta energi yang lebih besar dari pada radiasi lain seperti Ultraviolet sehingga dapat mempengaruhi atom dan molekul dalam sel untuk menginduksi perubahan materi genetik sel (Kovacs dan Keresztes, 2002; Hwang et al., 2014). Peningkatan total lipid dan perubahan profil komposisi asam lemak dilaporkan terjadi pada mikroalga Botryococcus sp. (Yuliansari dan Ermavitalini, 2016) dan mikroalga Nannochloropsis sp. (Sari dan Ermavitalini, 2016) yang telah diradiasi oleh sinar gamma dosis 10 Gray jika dibandingkan dengan kontrol secara signifikan.\nPenurunan biaya produksi biodiesel juga dapat dilakukan dengan memanfaatkan air limbah sebagai medium pertumbuhan mikroalga. Penggunaan air limbah sebagai medium pertumbuhan mikroalga dalam produksi biodiesel memiliki beberapa keuntungan antara lain menghemat biaya produksi mengingat air limbah masih mengandung sejumlah bahan organik dan anorganik yang dap