Rekayasa Bakteri : Mengubah Karbon Dioksida menjadi Bahan Bakar Cair

cyanobacterium

Agricultural Engineering - Perubahan iklim global telah mendorong berbagai upaya untuk secara drastis mengurangi emisi karbon dioksida, gas rumah kaca yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar fosil.
Dengan menggunakan pendekatan baru, para peneliti dari UCLA
Henry Samueli School of Engineering and Applied Science telah merekayasa cyanobacterium untuk dapat mengkonsumsi karbon dioksida dan menghasilkan bahan bakar cair isobutanol, yang berpotensi besar sebagai alternatif bensin. Reaksi ini didukung langsung oleh energi dari sinar matahari, melalui fotosintesis.

Penelitian tersebut telah muncul di edisi cetak jurnal Nature Biotechnology edisi 9 Desember 2009 dan tersedia secara online.


Metode baru ini memiliki dua keuntungan untuk jangka panjang, yaitu upaya global untuk mendapatkan energi ekonomis yang lebih bersih dan ramah lingkungan. Pertama, ia mendaur ulang karbon dioksida, mengurangi emisi gas rumah kaca akibat pembakaran bahan bakar fosil. Kedua, menggunakan energi matahari untuk mengubah karbon dioksida menjadi bahan bakar cair yang dapat digunakan dalam infrastruktur energi yang ada, termasuk di sebagian besar mobil.

Sementara alternatif lain untuk bensin termasuk penciptaan bahan bakar hayati yang berasal dari tanaman atau dari ganggang, kedua proses ini membutuhkan beberapa langkah-langkah perantara sebelum nantinya dimurnikan menjadi bentuk bahan bakar dapat digunakan.

Dengan menggunakan cyanobacterium Synechoccus elongatus, pertama-tama para peneliti secara genetik meningkatkan kuantitas enzim pemfiksasi karbon dioksida, RuBisCO. Selanjutnya mereka mengklon gen dari mikroorganisme lainnya untuk merancang sebuah strain baru yang mampu mengambil karbon dioksida dan cahaya matahari untuk menghasilkan gas isobutyraldehyde. Titik didih yang rendah dan tekanan uap yang tinggi dari gas tersebut memungkinkannya untuk dengan mudah akan dilepas dari sistem.

Bakteri yang telah direkayasa sebenarnya mampu menghasilkan isobutanol secara langsung, namun demikian para peneliti mengatakan saat ini lebih mudah untuk menggunakan proses katalisis kimia yang dirasa lebih murah untuk mengubah gas  isobutyraldehyde ke isobutanol, sebagaimana yang dilakukan pada produk-produk berbasis minyak bumi lainnya.

Selain Liao, tim peneliti termasuk penulis utama Shota Atsumi, mantan sarjana postdoctoral UCLA sekarang di fakultas UC Davis, dan sarjana postdoctoral UCLA Wendy Higashide. Sistem ini nantinya sangat ideal untuk ditempatkan di berbagai pabrik yang mengeluarkan karbon dioksida, dan memungkinkannya untuk menangkap gas rumah kaca dan secara langsung mendaur-ulangnya menjadi bahan bakar cair.

"Kami terus meningkatkan tingkat kecepatan dan hasil produksi," kata Liao. "Hambatan lain yang juga sedang diatasi termasuk efisiensi distribusi cahaya dan pengurangan biaya bioreactor. Kami sedang mengerjakan solusi dari permasalahan tersebut."

Penelitian ini didukung sebagian oleh hibah dari US Department of Energy.

sumber : deptan