Ilmuan Temukan Proses Ekologis Baru untuk Hasilkan Biofuel yang Lebih Murah
Trubus | Rabu, 8 April 2020
Profesor Rajeshwar Dayal Tyagi dan Patrick Drogui, peneliti di Institut National de la Recherche Scientifique (INRS), telah mengembangkan pendekatan baru untuk produksi biodiesel yang menggunakan mikroba, lumpur limbah, dan produk sampingan biofuel. Biodiesel memiliki banyak manfaat lingkungan, tetapi penggunaan minyak nabati atau hewani meningkatkan dilema pangan vs bahan bakar, risiko mengalihkan lahan pertanian atau tanaman untuk produksi biofuel sehingga merusak pasokan pangan. Tanaman telah beralih ke biodiesel mikroba, yang dapat dibuat dari glukosa menggunakan mikroorganisme. Tetapi pada $ 6,78 / L, proses produksi konvensional dinilai masih cukup mahal. Profesor Tyagi dan Drogui telah menurunkan biaya produksi menjadi $ 0,72 / L dengan proses baru yang inovatif. Temuan mereka — untuk menilai biaya, energi, dan emisi gas rumah kaca (GHG) — diterbitkan dalam jurnal Bioresource Technology, di bulan Feburary 2020 lalu. Prosesnya menggunakan lumpur limbah dan gliserol, produk sampingan dari biodiesel. Mengolah lumpur mengurangi GRK. “Itu membuat lumpur keluar dari tempat pembuangan sampah, di mana ia melepaskan metana. Ketika digunakan untuk memproduksi biodiesel, sebagian besar karbon diubah menjadi lipid oleh mikroorganisme,” kata Profesor Tyagi. Proses ini juga memungkinkan untuk menggunakan kembali gliserol tanpa harus memurnikannya.
Dari mikroba ke biofuel
Pada tahap pertama fermentasi, mikroorganisme memakan gliserol dan lumpur limbah. Mereka menumpuk minyak dalam tubuh mereka dalam bentuk lipid. Para peneliti INRS menggunakan bioflocculant — polimer organik yang dikeluarkan oleh organisme — untuk memisahkan sel dari campuran dan mengekstraksi lipid. Itu menghilangkan kebutuhan akan sentrifugal atau produk kimia. Untuk memulihkan lipid yang diekstrak dari sel, Profesor Tyagi dan Drogui mengganti produk kimia beracun itu dengan gas. “Saya mengisi mobil saya dan saya bertanya pada diri sendiri mengapa tidak menggunakan gas untuk memisahkan lipid. Kami mencobanya di laboratorium dan itu bekerja dengan sangat baik. Campuran gas dan lipid melayang di atas sisa campuran,” kata Profesor Tyagi. Gas yang ditambahkan untuk pemisahan juga merupakan bagian dari produk akhir. “Biodiesel tidak sepenuhnya terdiri dari minyak. Untuk tipe B10, 10 persen bahan bakar adalah organik dan sisanya adalah gas,” katanya.
Proses menghasilkan biodiesel dan gliserol, yang pada gilirannya dapat digunakan untuk menghasilkan lebih banyak bahan bakar. Tetapi tanaman tidak harus menggunakan proses produksi yang sama, sehingga gliserol, dan efisiensinya, dapat bervariasi. Profesor Tyagi dan Drogui sedang mencari cara untuk menggabungkan produk sampingan yang berbeda ini untuk membuat prosesnya menjadi lebih efektif biaya. Dua rekan pasca doktoral, empat mahasiswa doktoral, dan satu mahasiswa master bekerja di proyek. Ph.D. mahasiswa Lalit R. Kumar melakukan doktor pada proyek tersebut, yang dianugerahi Penghargaan Inovasi Proyek 2018 dalam Terobosan dalam kategori Penelitian dan Pengembangan oleh International Water Association di Tokyo.