18 baku pembuatan bahan bakar nabati bioenergi. Hossain et al. 2008 menyatakan
bahwa ganggang mikro merupakan sumber cadangan biodisel tertinggi. Ganggang mikro menghasilkan minyak 25 kali lebih besar dari kacang kedelai dan 7-31 kali
lebih besar dari minyak kelapa sawit. Produksi minyak dari beberapa jenis ganggang mikro disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Produksi Minyak Beberapa Jenis Ganggang Mikro Jenis Ganggang Mikro
Minyak bobot kering Botryococcus braunii
25-75 Chlorella
sp. 28-32
Crypthecodinium cohnii 20
Cylindrotheca sp.
16-37 Dunaliella primolecta
23 Isochrysis sp.
25-33 Nannochloris
sp. 20-35
Nannochloropsis sp.
31-68 Neochloris oleoabundants
35-54 Nitzschia
sp. 45-47
Phaeodactylum tricornutum 20-30
Schizochytrium sp.
50-77 Tetraselmis sueica
15-23 Sumber: Chisti 2007
2.6. Metode Produksi Biomassa Ganggang Mikro pada Skala Lapang
Produksi biomassa dalam skala lapang memerlukan metode yang tepat agar hasil yang dicapai maksimum. Ada 2 metode yang dikenal dalam produksi
biomassa ganggang mikro dalam skala lapang yaitu: kolam raceways dan fotobioreaktor. Informasi kedua metode ini disarikan dari laporan Chisti 2007.
Sebuah kolam raceway dibuat dari saluran resirkulasi rangkaian tertutup, yang biasanya mempunyai kedalaman 0,3 m. Pencampuran dan sirkulasi
diperoleh dari suatu roda penggerak seperti turbin. Aliran diarahkan di sekitar cekungan, yang ditempatkan di saluran aliran. Sepanjang hari, biakan diberikan
makanan secara kontinu di depan roda penggerak. Biakan dipanen di belakang roda penggerak pada akhir rangkaian sirkulasi. Roda penggerak beroperasi
sepanjang waktu untuk mencegah sedimentasi pengendapan. Desain tampak depan sebuah kolam raceway disajikan pada Gambar 1.
19 Gambar 1. Tampak depan kolam raceway Sumber: Chisti, 2007.
Pada raceway, pendinginan diperoleh melalui penguapan. Suhu berfluktuasi seiring dengan siklus harian dan musiman. Sistem raceway dapat
memanfaatkan karbon dioksida lebih efisien daripada
fotobioreaktor. Produktivitas dipengaruhi oleh kontaminasi ganggang yang tidak diinginkan dan
organisme pemakan ganggang. Konsentrasi biomassa masih rendah karena campuran nutrisi pada sistem raceways sedikit dan tidak dapat bertahan pada zona
optik yang gelap. Metode raceway dianggap lebih ekonomis dibandingkan fotobioreaktor, karena membutuhkan sedikit biaya untuk membangun dan
mengoperasikannya. Metode ini memiliki produktivitas biomassa lebih rendah dibandingkan fotobioreaktor.
Pada dasarnya, kultur ganggang mikro dapat berlangsung pada sistem fotobioreaktor, untuk jangka waktu yang lama. Sebuah fotobioreaktor tubular
terdiri atas sebuah larikan lurus berupa tabung transparan yang terbuat dari plastik atau kaca. Larikan tubular, atau kolektor surya, adalah ruang dimana sinar
matahari ditangkap. Tabung kolektor surya umumnya berdiameter 0,1 m atau kurang. Diameter tabung terbatas karena cahaya tidak bisa menembus terlalu
dalam ke biakan yang padat. Media ganggang mikro dialirkan dari reservoir yaitu
20 kolom degassing ke kolektor surya dan kembali ke reservoir. Sebuah desain
fotobioreaktor disajikan pada Gambar 2.
a
b
Gambar 2. Fotobioreaktor di Pusat Produksi Ganggang Algomed, Klötze, Jerman Sumber: Santosa, 2010, tidak dipublikasikan.
Fotobioreaktor memerlukan pendinginan sepanjang hari. Pengendalian suhu sangat dibutuhkan pada malam hari, sehingga kehilangan biomassa dapat
diperkecil. Tabung luar fotobioreaktor didinginkan dengan menggunakan pengatur suhu. Kumparan pengatur suhu ditempatkan pada kolom degassing.
21 Tabel 4 menunjukkan perbedaan antara metode fotobioreaktor dan
raceway pada produksi biomassa ganggang mikro, pada tingkat produksi 100 ton
biomassa per tahun. Kedua metode tersebut membutuhkan karbon dioksida dalam jumlah yang sama. Kehilangan CO
2
ke atmosfer pada kedua sistem tersebut diabaikan. Fotobireaktor menghasilkan minyak lebih besar per hektar daripada
kolam raceway. Hal ini dikarenakan produktivitas biomasssa volumetrik dari fotobioreaktor 13 kali lipat lebih besar dibandingkan kolam raceway.
Tabel 4. Perbedaan Produksi antara Metode Raceway dan Fototobireaktor
Sumber: Chisti 2007 Keterangan:
a
berdasarkan fasilitas area.
b
berdasarkan area kolam aktual.
c
berdasarkan area proyek tabung fotobioreaktor.
d
berdasarkan 70 dari bobot minyak dalam biomassa.
e
berdasarkan 30 dari bobot minyak dalam biomassa. Variabel
Fotobioreaktor Raceway ponds
Produksi Biomassa tahunan kg 100.000
100.000 Produksi volumetrik kg m
-3
hari 1,535
0,117 Produktivitas areal kg m
-2
hari 0,048
a
0,072
c
0,035
b
Konsentrasi biomassa dalam broth kg m
-3
4,00 0,14
Kebutuhan lahan m
-2
5.681 7.828
Hasil minyak m
3
ha
-1
136,9
d
58,7
e
99,4
d
42,6
e
Konsumsi CO
2
per tahun kg 183,333
183,333 Jumlah unit
6 8
22
III. BAHAN DAN METODE PENELITIAN
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian
