Menangkap dan Menyerap Karbon dengan MIKROALGA
Mitigasi Efek Global Warming
Mengurangi Emisi Gas Rumah Kaca Secara Biologis/Fisik.
Pemanasan global adalah fenomena yang terjadi akibat meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca di atmosfer, khususnya sejak dimulainya revolusi industri. Salah satu gas rumah kaca yang dominan sebagai penyebab pemanasan global adalah karbon dioksida
(CO2). Diketahui bahwa setiap aktivitas pembakaran khususnya dari industri, akan menghasilkan emisi CO2 dalam konsentrasi yang cukup tinggi (10-12%).
Sebagai salah satu upaya untuk mengurangi dampak pemanasan global, khususnya akibat meningkatnya gas CO2, sejak tahun 2008 Pusat Teknologi Lingkungan-BPPT telah memulai mengembangkan Fotobioreaktor (suatu bioreaktor yang menggunakan energi cahaya) yang berisi kultur mikroalga, untuk menangkap dan menyerap CO2. Di negara maju, teknologi ini dikenal sebagai teknologi Carbon Capture and Storage (CCS). Teknologi CCS pada awalnya dikembangkan untuk menangkap dan menyimpan CO2 secara fisik, yaitu melalui penginjeksian gas CO2 ke sumur-sumur geologi. Namun karena dirasakan masih cukup mahal dalam pengoperasiannya maka negara-negara maju, diantaranya Amerika Serikat, Australia, Belanda dan Jerman, mulai mengembangkan teknologi CCS secara biologis dengan memanfaatkan mikroalga.
Mikroalga digunakan untuk menangkap dan menyerap CO2 karena memiliki kemampuannya dalam mengabsorbsi CO2 melalui proses fotosintesisnya. Seperti telah diketahui, setiap peristiwa fotosintesis membutuhkan CO2 dan melepaskan oksigen (O2). Karena kemampuannya dalam memanfaatkan CO2 dalam berfotosintesis itulah maka dilakukan budidaya mikroalga untuk meningkatkan kemampuannya dalam menangkap dan menyerap CO2. Budidaya mikroalga dapat dilakukan di fotobioreaktor maupun pada kolam kultur. Baik fotobioreaktor maupun kolam kultur memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing.
Pada tahun 2008, Pusat Teknologi Lingkungan BPPT mengembangkan fotobioreaktor dalam skala batch. Species mikroalga yang dikultur pada fotobioreaktor tersebut adalah Chaetoceros sp. dan Chlorella sp. Sekitar 85-90% CO2 yang diinjeksikan berhasil diserap oleh fotobioreaktor dengan sistem batch ini.
Untuk meningkatkan kinerja fotobioreaktor maka pada tahun 2009, Pusat Teknologi Lingkungan BPPT melanjutkan pengembangan teknologi CCS secara biologis ini dengan membuat desain baru fotobioreaktor serta menjalankannya ke tahap kontinyu (Gambar 2). Sumber emisi yang diinjeksikan pada tahun 2009 berasal dari genset, yang merupakan bentuk miniatur dari emisi cerobong hasil pembakaran di industri. Species mikroalga yang digunakan pada fotobioreaktor ini adalah Nannochloropsis sp. dan Chlorella sp. Desain fotobioreaktor pada tahun 2009 ini berhasil menyerap CO2 dengan konsentrasi sebesar 4,8-6 % vol. per hari dengan daya serap sebesar 0,8 -1 gr/liter media/hari.
Pada tahun 2010 ini, kegiatan ini akan dilanjutkan dengan uji coba di industri. Uji coba ini diharapkan akan meningkatkan kinerja fotobioreaktor, khususnya sebagai persiapan untuk diaplikasikan di industri-industri yang melepas CO2 sebagai salah satu hasil proses pembakarannya. Dalam hal ini, gas buang yang dihasilkan dari aktivitas industri adalah gas buang dari sumber tidak bergerak (point source), dalam hal ini adalah cerobong-cerobong asap di lokasi industri.
Di sisi lain, teknologi CCS dengan fotobioreaktor mikroalga ini akan menghasilkan biomass mikroalga dalam jumlah yang cukup besar, terutama jika telah dioperasionalkan di lokasi industri. Biomass hasil aktivitas ini dapat dimanfaatkan lebih lanjut untuk berbagai aktivitas, baik sebagai sumber makanan kesehatan (food supplement), sumber bahan baku biofuel maupun pakan hewan budidaya.
Diharapkan, untuk masa mendatang, sistem Teknologi Fotobioreaktor dengan mikroalga tersebut akan menjadi suatu sistem yang terintegrasi, dimana tidak hanya berfungsi sebagai penyerap dan penangkap CO2 namun juga terhubung dengan sistem lain yang dapat langsung memanfaatkan hasil biomassa mikroalganya.
