Sekam padi
Sekam padi. (Photo: Green)

Bhataramedia.com – Produksi biofuel generasi kedua dari jaringan tanaman mati merupakan langkah yang ramah lingkungan. Namun, langkah ini memerlukan biaya yang mahal. Proses produksi ini membutuhkan enzim yang harganya mahal. Pada saat ini, enzim tersebut telah hanya dapat diproduksi oleh perusahaan besar.

Saat ini, para peneliti berusaha untuk memecahkan masalah tersebut. Studi terbaru menjelaskan bahwa telah ditemukan teknik baru untuk menghindari penggunaan enzim yang harganya mahal. Produksi biofuel generasi kedua dapat dilakukan dengan biaya yang lebih murah sehingga mampu menarik minat para produsen. Kompetisi yang dilakukan oleh para produsen diharapkan akan membuat harga biofuel menjadi lebih murah.

Kebutuhan masyarakat terhadap bahan bakar akan selalu ada, meskipun cadangan bahan bakar fosil pada akhirnya akan habis sama sekali. Saat ini, para peneliti telah fokus untuk mengembangkan produksi bioetanol generasi kedua. Bioetanol generasi kedua adalah bioetanol yang terbuat dari sisa-sisa tanaman setelah bagian lainnya telah digunakan sebagai makanan atau produk pertanian. Bioetanol ini dipandang sebagai kandidat kuat untuk mengganti bahan bakar fosil. Negara lain seperti Amerika Serikat dan Brazil telah menunjukkan kemajuan yang luar biasa dalam memproduksi bioetanol dari bagian tanaman seperti jagung atau tebu. Namun, seperti kita ketahui, bulir jagung dan tebu juga dapat digunakan langsung sebagai makanan, sehingga ada resistensi publik yang tinggi untuk menerima produksi bioetanol dengan cara seperti itu. Oleh karena itu, tantangan besar yang harus dihadapi para peneliti adalah mampu menghasilkan bioetanol dari bagian tanaman yang tidak dapat digunakan untuk bahan makanan.

“Langkah yang akan diambil adalah menghasilkan bioetanol dari selulosa. Selulosa sangat sulit untuk dicerna, dan oleh karena itu, polisakarida ini tidak dapat langsung digunakan sebagai sumber makanan. Selulosa dapat ditemukan di alam dalam jumlah yang banyak, misalnya pada batang tanaman jagung. Jika kami dapat memproduksi bioetanol dari batang jagung dan menjaga bulir jagung untuk tetap digunakan sebagai makanan, maka hal ini tentunya merupakan kemajuan yang luar biasa, “kata Per Morgen, profesor di Institut Fisika, Kimia dan Farmasi, University of Southern Denmark, seperti dilansir University of Southern Denmark (24/2/2014).

Selulosa membentuk rantai panjang di dalam dinding sel tanaman sehingga sulit untuk dipecah-pecah. Namun, proses pemecahan selulosa bukanlah hal yang tidak mungkin dapat dilakukan. Di pasaran, berbagai enzim yang telah dipatenkan dapat memecah selulosa menjadi gula, lalu gula ini akan digunakan untuk menghasilkan bioetanol.

“Masalahnya enzim yang dipatenkan tersebut hargnya mahal. Kami telah berusaha untuk mengatasi hal ini dengan cara mengembangkan teknik baru yang sepenuhnya bebas enzim. Teknik ini tidak dipatenkan dan tidak membutuhkan biaya mahal. Selain itu, teknik ini dapat digunakan oleh semua orang,” jelas Per Morgen.

Bersama dengan rekan penelitinya dari University of Baghdad dan Al-Muthanna Universitas di Irak, dia menjelaskan bahwa teknik baru tersebut tidak lagi menggunakan enzim untuk memecah selulosa, tetapi menggantinya dengan asam. Asam ini disebut RHSO3H, dan dibuat dari bahan dasar berupa sekam padi. “Rekan-rekan saya dari Irak telah membuat asam ini dari sekam padi dengan perlakuan tertentu. Seperti kita ketahui bahwa produksi padi menghasilkan sejumlah besar sekam padi dan abu dari pembakaran sekam, sehingga murah dan mudah bagi kita untuk mendapatkan bahan ini,” katanya.

Asam RHSO3H

Abu dari pembakaran sekam padi memiliki kandungan silikat yang tinggi, dan silikat merupakan senyawa penting untuk memproduksi asam baru. Para peneliti menggabungkan partikel silikat dengan asam klorosulfonat dan hal ini mampu membuat molekul asam menempel pada senyawa silikat.

“Hasilnya adalah molekul yang sama sekali baru, yaitu asam RHSO3H. Asam inilah yang dapat menggantikan enzim untuk memecah selulosa menjadi gula,” jelas Per Morgen.

Dia sangat bangga bahwa semua langkah yang terdapat di dalam metode barunya tersebut dapat diakses untuk semua pihak. Asam katalis yang terbuat dari sisa tanaman ini dapat digunakan berkali-kali. Metode pembuatannya tidak dapat dipatenkan sehingga dapat dilakukan produksi bioetanol dari selulosa dengan biaya lebih murah.

“Selulosa adalah material biologis yang paling umum di dunia, sehingga banyak tersedia di alam,” Tambah Per Morgen.

Sejak tahun 2010, negara Denmark telah mewajibkan untuk menambahkan etanol sebanyak lima persen pada bensin yang dijual di negara tersebut. Bahkan, di beberapa negara Amerika Selatan telah dilakukan penambahan hingga 85 persen bioetanol untuk bensin. Lembaga penelitian di Denmark dan DONG Energy memiliki fokus yang besar tentang bagaimana cara untuk menghasilkan bioetanol dari sisa tanaman yang dianggap sudah tidak berguna lagi, seperti jerami.

Penggunaan bioetanol sebagai pengganti bensin dapat mengurangi emisi CO2 dari mobil dan juga konsumsi bahan bakar fosil.

Membuat asam baru, RHSO3H

3 gram abu dari sekam padi yang dibakar dicampur dengan 100 ml soda kaustik (NaOH) pada wadah plastik. Larutan tersebut diaduk selama 30 menit pada suhu kamar sehingga kadar abu silikat dapat dikonversi menjadi natrium silikat. Larutan juga ditambahkan asam nitrat untuk mengendalikan konsentrasinya, lalu ditambahkan lagi asam klorosulfonat. Ketika pH mendekati 10, gel putih mulai terbentuk. Penambahan asam nitrat dilanjutkan sampai pH mencapai 3, dimana setelah gel didiamkan selama 24 jam pada suhu kamar. Selanjutnya, gel disentrifugasi sebanyak enam kali dengan air suling lalu produk yang dihasilkan dimurnikan menggunakan aseton. Produk ini kemudian dikeringkan pada suhu 110 oC selama 24 jam dan akhirnya berkumpul menjadi bubuk halus seberat 6,4 gram. Bubuk ini adalah RHSO3H.

Referensi Jurnal :

K. M. Hello, H.R. Hasan, M.H. Sauodi, P. Morgen. 2014. Cellulose hydrolysis over silica modified with chlorosulphonic acid in one pot synthesis, Applied Catalysis A, General. DOI : 10.1016/j.apcata.2014.01.035.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here