(Energi) Olimpiade Hijau

Masih dalam suasana pesta olahraga multi-event Olimpiade dan Paralimpiade Rio 2016, kontingen Amerika Serikat berhasil menjadi juara umum olimpiade dengan meraih 46 emas, 37 perak, dan 38 perunggu, sedangkan kontingen Republik Rakyat Tiongkok merajai perolehan medali paralimpiade dengan 107 emas, 81 perak, dan 51 perunggu. Disamping prestasi yang ditorehkan di ajang olahraga empat tahunan ini, isu penyelenggaraan lain seperti ancaman keamanan, Lochtegate, virus Zika, skandal doping Rusia, perubahan warna kolam loncat indah, hingga pencemaran Teluk Guanabara, salah satu venue pertandingan yang berpotensi memunculkan superbug juga muncul mewarnai pertandingan olimpiade.

Olimpiade Tokyo 2020, Olimpiade Masa Depan

Setelah Olimpiade Rio berakhir, perhatian dunia tertuju pada Tokyo yang empat tahun mendatang akan menggelar olimpiade musim panas untuk kedua kalinya setelah tahun 1964. Persiapan infrastruktur, transportasi, dan teknologi olahraga terbaru dikembangkan untuk menyambut ± 206 kontingen yang akan bertanding. Jepang sebagai negara yang terkenal dengan teknologi tinggi selalu menghadirkan terobosan baru di ajang olimpiade. Sebelumnya pada Olimpiade Tokyo tahun 1964, teknologi penyiaran internasional pertama kali digunakan untuk menyiarkan pertandingan secara tunda, selain itu transportasi supercepat Shinkansen pertama kali beroperasi melayani Tokyo, Nagoya, dan Osaka. Di tahun 2020 mendatang, Jepang diperkirakan akan menghadirkan banyak terobosan teknologi pada ajang olimpiade. Salah satu green technology yang akan hadir pada olimpiade 2020 adalah bahan bakar pesawat berbasis alga.

Semangat utilisasi energi terbarukan di Jepang sedang meningkat menyusul insiden kegagalan reaktor nuklir pembangkit listrik Fukushima tahun 2011 yang lalu. Share penggunaan energi terbarukan pada tahun 2010 yang hanya mencapai 10% akan ditingkatkan menjadi 20% pada tahun 2020. Salah satu riset sumber energi terbarukan yang sedang dikembangkan yaitu riset bahan bakar pesawat terbang berbasis mikroalga. Riset energi ini dilakukan oleh maskapai Jepang All Nippon Airlines bersama Euglena, perusahaan Jepang berbasis produk mikroalga. Riset dengan investasi plant sebesar 3 miliar Yen ini diharapkan akan mulai produksi komersial pada 2018.

Mengenal Mikroalga Penghasil Lipid

mikroalga

Mikroalga

Mikroalga telah dikenal sejak lama memiliki banyak potensi produk hayati yang bernilai tinggi, mulai dari penghasil pigmen, protein, berbagai senyawa antioksidan, hingga bahan bakar nabati. Potensi mikroalga sebagai bahan bakar nabati didukung dengan kandungan lipid dalam mikroalga yang tinggi. Salah satu spesies mikroalga yang berpotensi tinggi menghasilkan lipid untuk biofuel yaitu Botryococcus braunii. B. braunii merupakan spesies mikroalga berkoloni yang dapat memproduksi senyawa hidrokarbon hingga 76% berat keringnya. Konstitusi hidrokarbon tertinggi yang diproduksi oleh B. braunii yaitu C36H62 sebesar 38%, C37H64 sebesar 20%, C34H58 sebesar 11%, botryococcene sebesar 9%, serta isobotryococcene sebesar 4%. Berdasarkan hidrokarbon yang diproduksi, B. braunii terbagi menjadi  3 ras utama, yaitu ‘A’, ‘B’, dan ‘L’. Mikroalga ras ‘A’ dapat memproduksi alkadiena dan alkatriena karbon ganjil yang menyusun 61% berat keringnya. Mikroalga ras ‘B’ dapat memproduksi triterpen yaitu botryococcene dan isobotryococcene hingga 86% berat kering. Sedangkan mikroalga ras ‘L’ dapat memproduksi tetraterpen yang disebut likopadiena sejumlah 8% berat kering.

Tahap penting produksi lipid dari mikroalga yaitu kultivasi. Kultivasi B. braunii dilakukan secara steril kaya nutrisi untuk mempercepat masa doubling time. Medium kultur yang banyak digunakan dalam kultivasi B. braunii yaitu medium Chu-13. Medium ini berisi makronutrisi dari KNO3 dan KH2PO4 serta mikronutrisi berupa kalsium, magnesium, boron, kobalt, molibdenum, mangan, dan tembaga. Kondisi optimum untuk pertumbuhan B. braunii yaitu kultur pada suhu 23°C, salinitas 0,15 mMol NaCl, pH 7,4-7,6, intensitas cahaya 60 W/m2, serta waktu pencahayaan 12 jam. Kebutuhan karbon dapat dipenuhi melalui aerasi udara-CO2 30%. Rasio antara nitrogen dan fosfor pada medium dapat mempengaruhi pembentukan hidrokarbon. Pada penelitian lain juga telah dipelajari potensi kultivasi B. braunii pada medium yang berasal dari air abu dan air laut.

Teknologi lain untuk kultivasi mikroalga yaitu menggunakan fotobioreaktor. Fotobioreaktor memungkinkan penetrasi cahaya maksimum pada mikroalga sehingga fotosintesis dapat berlangsung optimal. Kultivasi mikroalga dalam fotobioreaktor dapat dilakukan secara kontinyu, dalam sistem yang terbuka maupun tertutup. Penggunaan fotobioreaktor lebih ekonomis dan praktis dibanding dengan jenis bioreaktor lain seperti airlift dan bubble column yang memungkinkan terjadinya loss produktivitas. Untuk teknik kultur yang lebih ekonomis dapat menggunakan teknik raceway pond, kultur dalam kolam terbuka yang memungkinkan penggunaan karbon bebas langsung dalam skala yang besar. Setelah kultivasi, ekstraksi lipid dan hydrocracking dilakukan untuk menghasilkan biofuel.

Perkembangan Biofuel untuk Pesawat Terbang

fly-on-biofuel

Pesawat KLM Boeing 777-200 PH-BQG “we fly on biofuel”

Biofuel untuk pesawat dikembangkan untuk mengurangi emisi karbon pada industri penerbangan yang selama ini dikenal sebagai industri yang boros energi. Pengembangan biofuel untuk pesawat terbang difokuskan pada penggunaan bahan nabati yang tidak berkompetisi dengan kebutuhan pangan, sehingga tidak mengganggu konsumsi pangan. Penggunaan biofuel untuk bahan bakar pesawat terbang pertama kali didemonstrasikan oleh Greenflight International pada pesawat Aero L-29 Delfin yang menggunakan biofuel dari sisa minyak nabati 100%. Selanjutnya, penerbangan demonstrasi dilakukan oleh Virgin Atlantic yang berhasil menerbangkan pesawat Boeing 747-400 dari London ke Amsterdam menggunakan 20% campuran minyak kelapa-avtur pada salah satu mesinnya. Pengujian yang dilakukan oleh Virgin Atlantic merupakan gebrakan terbesar karena pertama kalinya bahan bakar nabati diuji pada pesawat komersial yang banyak digunakan maskapai besar.

Tahun 2011, KLM berhasil menjadi maskapai penerbangan komersial terjadwal pertama yang menggunakan biofuel pada pesawat Boeing 737-800, melayani Amsterdam-Paris dan membawa 171 penumpang, menggunakan campuran avtur dan minyak goreng bekas yang diformulasi oleh SkyNRG. Tahun-tahun berikutnya, KLM berhasil menerbangkan banyak penerbangan terjadwal dengan bahan bakar nabati, termasuk penerbangan mingguan tujuan New York dengan pesawat Boeing 777-200 pada tahun 2012. Biofuel pesawat  berbasis alga pernah diuji terbang oleh Continental Airlines dengan pesawat Boeing 737-800 pada tahun 2009 menggunakan campuran alga dan minyak jatropha. Dua tahun kemudian, Continental Airlines mengoperasikan penerbangan komersial terjadwal pertama di Amerika Serikat, menggunakan biofuel yang berasal dari alga yang diformulasikan oleh Solazyme.

Penggunaan biofuel untuk bahan bakar pesawat merupakan salah satu solusi energi yang memungkinkan untuk mengurangi dampak emisi karbon global sebesar 2% yang disumbang oleh industri penerbangan. Seiring perkembangan waktu, penggunaan pesawat berumur muda dan teknologi material komposit meningkatkan efisiensi penggunaan bahan bakar saat terbang. Banyak riset berkembang untuk menciptakan formulasi biofuel yang lebih reliable. Bukan tidak mungkin seluruh pesawat di masa depan menggunakan biofuel. Olimpiade Tokyo 2020 nanti akan menjadi momen baru utilisasi biofuel untuk pesawat komersial.


Penulis : Oka Pradhita Priyangga/11213038

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *