Sektor transportasi adalah salah satu penyumbang emisi gas rumah kaca terbesar di dunia, dengan mayoritas kendaraan masih bergantung pada bahan bakar fosil. Untuk mencapai tujuan dekarbonisasi global, diperlukan solusi inovatif dan berkelanjutan. Di sinilah alga muncul sebagai sumber energi terbarukan yang sangat menjanjikan.

Pengembangan bahan bakar dari alga untuk transportasi menawarkan potensi untuk menghasilkan biofuel generasi ketiga yang lebih efisien, tidak bersaing dengan lahan pangan, dan memiliki jejak karbon yang lebih rendah dibandingkan biofuel generasi sebelumnya.

Baca Juga : Alga Hijau Sebagai Pengganti Plastik di Masa Depan

Mengapa Alga Menjadi Bahan Baku Ideal untuk Biofuel Transportasi?

Alga, baik mikroalga (bersel tunggal) maupun makroalga (rumput laut), memiliki beberapa karakteristik unik yang menjadikannya bahan baku superior untuk biofuel:

1. Tingkat Pertumbuhan yang Sangat Cepat

Alga dapat tumbuh dan berkembang biak jauh lebih cepat dibandingkan tanaman darat (seperti jagung atau kelapa sawit). Beberapa spesies mikroalga dapat menggandakan biomassa mereka dalam hitungan jam, memungkinkan produksi biofuel yang lebih efisien dan berkelanjutan secara terus-menerus.

2. Kandungan Minyak (Lipid) yang Tinggi

Banyak spesies alga, terutama mikroalga, memiliki kemampuan untuk mengakumulasi lipid (minyak) dalam jumlah besar (hingga 20-50% atau bahkan lebih dari berat keringnya). Minyak inilah yang kemudian diekstraksi dan diubah menjadi biofuel seperti biodiesel atau biojet fuel.

3. Tidak Membutuhkan Lahan Subur dan Air Tawar

Berbeda dengan tanaman biofuel generasi pertama (jagung, tebu, kelapa sawit) yang bersaing dengan produksi pangan untuk lahan subur dan air tawar, alga dapat dibudidayakan di perairan payau, air asin, air limbah, atau lahan non-subur. Ini menghilangkan kekhawatiran tentang "food vs. fuel" dilemma dan deforestasi.

4. Mampu Menyerap Karbon Dioksida (CO2) Efisien

Alga melakukan fotosintesis dengan sangat efisien, menyerap CO2 dari atmosfer atau dari gas buang industri. Ini menjadikan produksi biofuel alga sebagai proses yang berpotensi carbon-neutral atau bahkan carbon-negative jika CO2 yang diserap lebih banyak dari yang dilepaskan.

5. Dapat Dibudidayakan di Berbagai Kondisi

Alga dapat tumbuh di berbagai sistem budidaya, mulai dari kolam terbuka (open pond) hingga bioreaktor tertutup, memungkinkan fleksibilitas dalam lokasi dan skala produksi.

6. Produk Sampingan Bernilai Tinggi

Selain minyak untuk biofuel, biomassa alga yang tersisa setelah ekstraksi minyak masih kaya akan protein, karbohidrat, dan nutrisi lain. Ini dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak, pupuk, atau bahkan suplemen makanan, menciptakan model biorefinery yang lebih ekonomis.

Baca Juga : 7 Jenis Bahan Bakar Kendaraan di Indonesia

Proses Produksi Bahan Bakar dari Alga

Pengembangan bahan bakar dari alga umumnya melibatkan beberapa tahapan utama:

1. Budidaya Alga (Cultivation)

• Kolam Terbuka (Open Pond Systems): Kolam dangkal berbentuk sirkuler atau raceway di mana alga tumbuh di bawah sinar matahari langsung. Metode ini relatif murah tetapi rentan terhadap kontaminasi dan kurang efisien dalam pemanfaatan CO2.

• Bioreaktor Tertutup (Closed Photobioreactors/PBRs): Sistem tabung atau panel transparan yang tertutup. Ini memungkinkan kontrol lingkungan yang lebih baik (suhu, CO2, nutrisi), mencegah kontaminasi, dan memaksimalkan produktivitas. Meskipun lebih mahal, PBRs sangat efisien dalam penggunaan lahan dan CO2.

2. Pemanenan Alga (Harvesting)

Setelah mencapai konsentrasi biomassa yang diinginkan, alga dipanen dari medium air. Metode pemanenan meliputi sentrifugasi, filtrasi, flokulasi (penggumpalan), atau metode listrik. Pemanenan merupakan salah satu tahap yang paling boros energi dalam proses produksi biofuel alga.

3. Pengeringan Alga (Drying)

Biomassa alga yang dipanen mengandung kadar air sangat tinggi. Pengeringan dilakukan untuk mengurangi kadar air, membuatnya siap untuk ekstraksi minyak. Metode yang digunakan bisa pengeringan matahari, spray drying, atau freeze drying.

4. Ekstraksi Minyak (Oil Extraction)

Minyak atau lipid diekstrak dari biomassa alga. Metode umum meliputi:

• Pengepresan (Expeller Press): Alga kering dipres secara mekanis untuk mengeluarkan minyak.

• Ekstraksi Pelarut (Solvent Extraction): Menggunakan pelarut kimia (misalnya, heksana) untuk melarutkan minyak dari biomassa. Ini lebih efisien tetapi melibatkan penggunaan bahan kimia.

• Supercritical Fluid Extraction (SFE): Menggunakan CO2 dalam kondisi superkritis sebagai pelarut, sangat efisien dan ramah lingkungan tetapi membutuhkan peralatan bertekanan tinggi.

5. Konversi Minyak Alga menjadi Bahan Bakar (Fuel Conversion)

Minyak alga yang telah diekstraksi kemudian diubah menjadi berbagai jenis biofuel:

• Transesterifikasi (untuk Biodiesel): Reaksi minyak alga dengan alkohol (metanol atau etanol) dan katalis untuk menghasilkan biodiesel dan gliserol sebagai produk sampingan.

• Hidrotreasi (untuk Green Diesel/Biojet Fuel): Minyak alga diolah dengan hidrogen pada suhu dan tekanan tinggi untuk menghasilkan bahan bakar yang secara kimia identik dengan diesel atau avtur konvensional. Ini adalah rute yang menjanjikan untuk bahan bakar penerbangan berkelanjutan (Sustainable Aviation Fuel/SAF).

• Fermentasi (untuk Bioetanol/Biobutanol): Karbohidrat dari alga dapat difermentasi untuk menghasilkan bioetanol atau biobutanol.

Potensi Aplikasi Bahan Bakar Alga untuk Transportasi

Bahan bakar dari alga memiliki potensi besar untuk mendekarbonisasi berbagai moda transportasi:

1. Transportasi Darat (Biodiesel, Biogasoline)

Biodiesel dari alga dapat langsung digunakan atau dicampur dengan diesel konvensional di kendaraan yang ada. Biogasoline (bensin hijau) juga dapat diproduksi dari alga.

2. Penerbangan (Biojet Fuel/SAF)

Ini adalah salah satu aplikasi paling menjanjikan. Biojet fuel dari alga dapat digunakan sebagai campuran dengan avtur konvensional tanpa perlu modifikasi mesin pesawat, mengurangi emisi karbon secara signifikan untuk sektor yang sulit didekarbonisasi. Beberapa penerbangan komersial telah sukses menggunakan biojet fuel dari alga.

3. Perkapalan (Biodiesel)

Biodiesel alga dapat digunakan sebagai bahan bakar kapal laut, membantu mengurangi emisi dari sektor maritim.

Prospek Masa Depan Bahan Bakar Alga

Meskipun tantangan yang ada, masa depan pengembangan bahan bakar dari alga sangat cerah dengan investasi dan inovasi yang berkelanjutan:

• Peningkatan Produktivitas Alga: Riset terus berlanjut pada rekayasa genetika alga untuk meningkatkan laju pertumbuhan dan akumulasi lipid.

• Sistem Budidaya Inovatif: Pengembangan desain bioreaktor yang lebih efisien dan ekonomis, serta sistem budidaya hybrid (kombinasi kolam terbuka dan PBRs).

• Pengurangan Biaya Produksi: Peningkatan efisiensi dalam setiap tahap proses (pemanenan, ekstraksi, konversi) akan menekan biaya.

• Integrasi Biorefinery: Mengembangkan fasilitas yang mengolah alga menjadi berbagai produk (biofuel, pakan, nutrisi, chemical) untuk meningkatkan nilai ekonomi keseluruhan.

• Pemanfaatan Limbah: Lebih banyak fokus pada penggunaan air limbah sebagai media budidaya alga (memanen nutrisi dan membersihkan air), serta gas buang industri sebagai sumber CO2.

• Dukungan Kebijakan: Kebijakan pemerintah yang mendukung, insentif, dan standar untuk biofuel generasi ketiga akan mendorong investasi.

Pengembangan bahan bakar dari alga untuk transportasi adalah terobosan krusial dalam pencarian solusi energi yang bersih dan berkelanjutan. Dengan keunggulan dalam laju pertumbuhan, kandungan minyak yang tinggi, dan tidak bersaing dengan lahan pangan, alga menawarkan potensi besar untuk menghasilkan biofuel generasi berikutnya yang dapat mendekarbonisasi sektor transportasi darat, laut, dan terutama penerbangan.

Meskipun tantangan terkait biaya produksi, skalabilitas, dan efisiensi masih perlu diatasi, inovasi yang tiada henti dan investasi global yang meningkat menunjukkan bahwa bahan bakar dari alga adalah komponen integral dari masa depan energi kita yang lebih hijau dan mandiri.