Mikroalga menjadi satu-satunya sumber dari biodiesel yang sangat potensial untuk menggantikan bahan bakar fosil, karena mikroalga berbeda dari
tanaman penghasil minyak lainnya yaitu dapat tumbuh dengan cepat dan menjadi dua kali lipat lebih banyak dalam waktu 24 jam Chisti, 2007.
2.3 Pemanfaatan Karbondioksida CO
2
oleh Mikroalga
Karbondioksida merupakan senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen yang terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon, berbentuk gas
pada keadaan suhu dan tekanan standar dan berada di atmosfer bumi, karbondioksida adalah gas yang tidak berwarna dan berbau. Karbondioksida
dihasilkan oleh semua hewan, tumbuh-tumbuhan, fungi dan mikroorganisme pada proses respirasi dan digunakan oleh tumbuhan pada proses fotosintesis. Oleh
karena itu, karbondioksida merupakan komponen penting dalam kultivasi Borowitzka, 1988.
Siklus karbon di bumi adalah atmosfer dan perairan, terutama lautan. Laut mengandung karbon lima puluh kali lebih banyak daripada karbon di atmosfer.
Perpindahan karbon dari atmosfer ke laut terjadi melalui proses difusi. Karbon yang terdapat di atmosfer dan perairan diubah menjadi karbon organik melalui
proses fotosintesis, kemudian masuk kembali ke atmosfer melalui proses respirasi dan dekomposisi yang merupakan proses biologis mahluk hidup Effendi, 2003.
Siklus karbon di bumi ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Siklus Karbon di Bumi Effendi, 2003. Keseimbangan CO
2
di atmosfer yaitu produksi primer kotor dan respirasi oleh biosfer daratan, dan pertukaran fisik antara atmosfer dan laut. Perubahan
yang terus menerus ini kira-kira seimbang setiap tahun, tetapi ketidakseimbangannya dapat mempengaruhi konsentrasi CO
2
di atmosfer secara signifikan dari tahun ke tahun. Panah yang tipis menandakan fluks alami
tambahan yang cukup penting pada skala waktu yang lebih panjang IPCC, 2001. Karbondioksida adalah hasil akhir dari organisme yang mendapatkan
energi dari penguraian gula, lemak dan asam amino dengan oksigen sebagai bagian dari metabolisme dalam proses yang dikenal sebagai respirasi sel. Pada
tumbuh-tumbuhan karbondioksida diserap dari atmosfer pada proses fotosintesis, dalam proses ini tumbuh-tumbuhan dapat mengurangi kadar karbondioksida di
atmosfer dengan melakukan proses fotosintesis yang disebut juga dengan Reservoir CO
2
Atmosfer PerairanLaut
Batu bara, minyak bumi dan Batuan karbonat
Konsumen Produsen
Dekomposer Pengurai
fotosintesis
pembakaran respirasi
kombinasi kimiawi
pembakaran, pelapukan, dan
aktivitas vulkanik
organisme mati dan limbah respirasi
pembakaran fotosintesis
asimilasi karbon dengan menggunakan energi cahaya untuk memproduksi materi organik dengan mengkombinasi karbondioksida dengan air.
Di atmosfer kandungan karbondioksida semakin meningkat, oleh karena itu dibutuhkan solusi agar karbondioksida di atmosfer dapat digunakan kembali
salah satunya untuk proses fotosintesis pada tumbuhan. Fiksasi biologi dari karbondioksida merupakan pilihan yang menarik, karena tumbuhan secara alami
mengambil dan menggunakan karbondioksida sebagai bagian dari proses fotosintesis.
Mikroalga laut merupakan calon yang sangat baik karena kemampuannya untuk berfotosintesis yang cukup tinggi dan mudah dikultur pada air laut dimana
larutan karbondioksidanya cukup tinggi. Fiksasi karbondioksida oleh fotosintesis mikroalga dan konversi biomassa menjadi bahan bakar cair dianggap mudah dan
tepat sebagai sirkulasi karbondioksida di bumi Chiu et al., 2008. Menurut Benemann 1997, penggunaan karbondioksida pada kultivasi
mikroalga memiliki beberapa keuntungan, seperti mikroalga tumbuh di air, lebih mudah diamati pertumbuhannya daripada tumbuhan tingkat tinggi, mikroalga
dapat tumbuh sangat cepat dan mikroalga tidak membutuhkan tempat atau lahan yang sangat luas untuk tumbuh. Untuk organisme seperti mikroalga,
karbondioksida merupakan faktor yang penting yang mempengaruhi pertumbuhan dan metabolism mikroalga Hoshida, et al., 2005.
Penggunaan karbondioksida pada kultivasi mikroalga juga dilakukan oleh Olaizola et al. 2004, dalam jurnalnya dikatakan bahwa mikroalga dapat
menyerap karbondioksida pada kisaran pH dan konsentrasi gas karbondioksida yang berbeda. Efisiensi dari penyerapan karbondioksida oleh mikroalga
tergantung dari pH kultivasi tetapi tidak dipengaruhi oleh perbedaan konsentrasi gas. Bentuk karbondioksida di air bergantung pada pH, suhu dan konsentrasi
nutrien. Pada sistem buffer yang buruk, sama halnya dengan kultivasi mikroalga, pengaruh karbondioksida atau bikarbonat oleh pertumbuhan mikroalga yang
sangat cepat menyebabkan pergeseran kesetimbangan mengakibatkan peningkatan nilai pH oleh mikroalga pada media kultivasi.
Brown dan Zeiler 1993 dalam Chiu et al. 2008 mengatakan gas rumah kaca meningkat secara drastis di atmosfer bumi sebagai akibat dari aktivitas
manusia dan industrialisasi. Peningkatan konsentrasi gas rumah kaca menyebabkan peningkatan suhu di permukaan udara dan permukaan laut.
Karbondioksida CO
2
merupakan gas rumah kaca, banyak percobaan fisika dan kimia untuk melihat kandungan karbon dioksida di atmosfer. Pendekatan biologi
yang dilakukan, mikroalga dapat dengan efisien berfotosintesis daripada tanaman darat dan merupakan kandidat terpenting yang efisien untuk fiksasi karbon
dioksida.
11
3. BAHAN DAN METODE
