PKM GT INDUSTRY MICROALGAE VERTICULTURE
USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
JUDUL PROGRAM
INDUSTRY MICROALGAE VERTICULTURE SEBAGAI SOLUSI
PENURUNAN EMISI KARBON DAN KONSEP INDUSTRI MASA DEPAN
DI INDONESIA
BIDANG KEGIATAN:
PKM – GT
Diusulkan oleh :
Irene Dian Kinasih
NIM. 12 250 0020 (Angkatan 2012)
Achmad Zaimul Khaqqi Pamuji
NIM. 13 250 0030 (Angkatan 2013)
Mohammad Shoffi Al-Baihaqi
NIM. 13 250 0013 (Angkatan 2013)
UNIVERSITAS PGRI ADI BUANA
SURABAYA
2014
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur ke hadirat Allah SWT atas segala
rahmat dan hidayah-Nya sehingga karya tulis ini dapat tersusun.
Karya tulis ini disusun dalam rangka mengikuti Program Kreatifitas
Mahasiswa Gagasan Tertulis (PKM-GT). Melalui kesempatan ini kami ucapkan
terima kasih kepada:
1.
Bapak Dr. Ir. Tatang Sopandi, M.P, yang bersedia sebagai dosen pembimbing
utama karya tulis ini,
2. Orang tua dan saudara-saudara kami yang telah merestui dan mendoakan
langkah-langkah kami dalam menyusun karya tulis ini,
3. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa karya tulis ini belum sempurna, meskipun
demikian penulis berharap semoga karya tulis ini dapat bermanfaat dan
memberikan sumbangan yang berarti bagi perkembangan ilmu pengetahuan, Insya
Allah.
Surabaya, 08 Maret 2014
Penulis
iii
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ................................................................................................................
PENGESAHAN ..................................................................................................
KATA PENGANTAR ........................................................................................
DAFTAR ISI.......................................................................................................
DAFTAR TABEL...............................................................................................
RINGKASAN .....................................................................................................
i
ii
iii
iv
v
vi
PENDAHULUAN ..............................................................................................
Latar Belakang .............................................................................................
Tujuan ..........................................................................................................
Manfaat ........................................................................................................
1
1
2
2
GAGASAN .........................................................................................................
Mikroalga Sebagai Penurunan Emisi Karbon ..............................................
Bio-Diesel dan Bio-Ethanol Berbasis Mikroalga ........................................
Mikroalga Sebagai Produk Pangan dan Pakan ............................................
Konsep Dana Modal Penerapan Mikroalga .................................................
Solusi yang Pernah Ditawarkan ...................................................................
Gagasan Baru yang Ditawarkan...................................................................
Pihak yang Dapat Mengimplementasikan Gagasan.....................................
Langkah-Langkah Strategis Implementasi Gagasan....................................
2
2
3
4
6
6
7
8
9
KESIMPULAN ...................................................................................................
Inti Gagasan .................................................................................................
Teknik Implementasi Gagasan.....................................................................
Prediksi Keberhasilan Gagasan....................................................................
10
10
10
11
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 12
DAFTAR RIWAYAT HIDUP............................................................................ 14
iv
DAFTAR TABEL
Tabel
TabeL 1.
Tabel 2.
Tabel 3.
Tabel 4.
Halaman
Komposisi umum sumber makanan manusia dan mikroalga yang
berbeda...........................................................................................
Kandungan minyak dari beberapa spesies mikroalga....................
Identifikasi pelaksana, sumber dana dan program industry
microalgae verticulture..................................................................
Peranan instansi terkait dalam pengembangan industry
microalgae verticulture berkelanjutan...........................................
4
4
8
9
v
RINGKASAN
Pada tahun 2013 diperkirakan jumlah penduduk Indonesia bertambah
menjadi 250 juta jiwa. Hal ini harus diiringi dengan pemenuhan kebutuhan
lapangan kerja. Jumlah industri besar dan sedang di Indonesia pada tahun 2012
sekitar 23.257 unit (BPS, 2012). Sedangkan perkembangan UKM hingga kini
telah mencapai 55,2 juta. (Redaksi Nasional Inilah, 2013). Industri memiliki
kontribusi besar dalam kerusakan lingkungan. Penggunaan bahan bakar fosil yang
terlampau luas menyebabkan perubahan iklim global, pencemaran lingkungan,
dan masalah kesehatan (Chen et al., 2011). Pada tahun 2000 tercatat emisi CO2 di
Indonesia sebesar 1.720 juta ton CO2 ekivalen (Kementrian Perindustrian, 2010).
Selama ini salah satu cara untuk mereduksi CO2 adalah mengurangi emisi karbon
dan membangun RTH (Dahlan, 1992). Namun tuntutan tempat tinggal membuat
peralihan fungsi lahan RTH menjadi kawasan perumahan.
Karya tulis ini bertujuan merumuskan konsep penerapan mikroalga pada
sektor industri di Indonesia berdasarkan kemampuan mikroalga dalam
menurunkan emisi karbon, produk energi alternatif dan terbarukan berbasis
mikroalga berupa biodiesel dan bioethanol, produk pangan dan pakan dari
mikroalga lokal dan penyusunan kebijakan pemerintah yang menunjang
keberlangsungan program. Gagasan ini ditulis dengan dengan analisis dari
beberapa permasalahan yang terjadi pada sektor industri di Indonesia yang
dikombinasi dengan solusi logis berdasarkan tinjauan pustaka yang ada.
Penerapan mikroalga dalam menurunkan emisi karbon dilakukan secara
vertikultur sebagai solusi penyempitan lahan. Emisi karbon dari cerobong asap
akan disalurkan ke kolam mikroalga. Gas CO2 akan larut dalam air dan
dimanfaatkan mikroalga pada proses fotosintesis. Setelah pemanenan, mikroalga
akan dipisahkan antara bersaing dengan pangan dan tidak bersaing dengan
pangan. Instansi dan organisasi yang dapat berperan dalam pelaksanaan dan
pengembangan program ini antara lain pemerintah, industri dan kalangan
akademisi. Sedangkan pendanaan bagi UKM dapat diperoleh dari dana
pemerintah melalui program PNPM Mandiri serta KUR sebagai program
berkelanjutan. Adanya penerapan mikroalga diharapkan dapat menurunkan emisi
karbon pada sektor industri, sumber energi alternatif terbarukan dan bentuk usaha
baru yang potensial berupa produk mikroalga lokal serta menjadikan Indonesia
lebih hijau.
Kata kunci : mikroalga, vertikultur, emisi CO2
vi
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pada tahun 2013 menurut Badan Kependudukan dan Keluarga Berencana
Nasional (BKKBN), diperkirakan jumlah penduduk Indonesia bertambah menjadi
250 juta jiwa dengan pertumbuhan penduduk 1,49 persen per tahun (Redaksi
Republika, 2013). Laju pertumbuhan penduduk yang cepat harus diiringi dengan
pemenuhan kebutuhan lapangan kerja, pangan dan tempat tinggal yang cukup dan
layak. Tuntutan lapangan pekerjaan membuat perkembangan industri di Indonesia
semakin pesat. Jumlah industri besar dan sedang di Indonesia pada tahun 2012
sekitar 23.257 unit (Badan Pusat Statistik, 2012). Sedangkan perkembangan
Usaha Kecil Menengah (UKM) hingga kini telah mencapai 55,2 juta. (Redaksi
Nasional Inilah, 2013).
Industri memiliki kontribusi besar dalam kerusakan lingkungan. Saat ini,
80% kebutuhan energi global dihasilkan dari bahan bakar fosil, namun
penggunaan yang terlampau luas menyebabkan perubahan iklim global,
pencemaran lingkungan dan masalah kesehatan (Chen et al., 2011). Emisi CO2
dari industri bisa mencapai 1,25 metrik ton per kapita (Luken, et al., 2002). Pada
tahun 2000 tercatat emisi CO2 di Indonesia sebesar 1.720 juta ton CO2 ekivalen,
jika tidak ada aksi pengurangan emisi, maka pada tahun 2020 akan menjadi 2.950
juta ton CO2 ekivalen (Kementrian Perindustrian, 2010). Emisi CO2 merupakan
salah satu gas rumah kaca yang dapat menyebabkan global warming. Jika gas
rumah kaca di bumi semakin menebal maka sinar UV yang masuk ke bumi dan
dibiaskan oleh bumi akan dipantulkan kembali oleh lapisan gas rumah kaca.
Akibatnya bumi semakin panas, sehingga mengakibatkan naiknya permukaan laut
karena mencairnya es di kutub utara dan selatan (Triana, 2008). Karena itulah
dibutuhkan solusi teknologi untuk mengurangi tingginya emisi CO2.
Selama ini salah satu cara untuk mereduksi CO2 adalah mengurangi emisi
karbon dan membangun Ruang Terbuka Hijau (RTH) (Dahlan, 1992). RTH juga
dapat dijadikan sarana penelitihan, pendidikan maupun rekreasi. Namun tuntutan
tempat tinggal membuat peralihan fungsi lahan menjadi perumahan sehingga
membuat industri kesulitan dalam menangani gas CO2. Berdasarkan permasalahan
2
diatas solusi yang ditawarkan berupa penerapan mikroalga dengan metode
vertikultur sebagai pereduksi emisi gas CO2. Kelebihan metode ini adalah hemat
tempat, hemat biaya serta dapat diterapkan oleh semua kalangan industri maupun
masyarakat. Mikroalga tersebut selanjutnya akan dimanfaatkan sebagai energi
alternatif dan terbarukan berupa Biodiesel dan Bioethanol. Selain itu juga
dimanfaatkan sebagai produk pangan dan pakan. Indonesia sebagai negara tropis,
memiliki temperatur dan komposisi kadar garam tinggi sehingga sangat sesuai
untuk pertumbuhan mikroalga. Berdasarkan beberapa kelebihan inilah yang
membuat mikroalga layak diaplikasikan sebagai solusi penurunan emisi gas buang
dan konsep industri masa depan di Indonesia.
Tujuan
Karya tulis ini bertujuan merumuskan konsep pengembangan mikroalga
yang implementatif, efektif dan efisien dalam menurunkan emisi gas buang
industri serta mampu menjadi konsep industri mandiri masa depan di Indonesia.
Manfaat
Manfaat karya tulis ini adalah menambah pengetahuan dan menggugah
Pemerintah dan sektor industri untuk menerapkan mikroalga sebagai solusi
penurunan emisi gas buang, penggunaan energi alternatif terbarukan dan bentuk
usaha baru yang potensial berupa produk mikroalga lokal.
GAGASAN
Mikroalga Sebagai Penurunan Emisi Karbon
Kemampuan mikroalga dalam berfotosinteis, seperti tumbuhan darat
lainnya, dapat dimanfaatkan untuk menyerap gas CO2. Dari reaksi proses
fotosintesis dapat diketahui bahwa jumlah gas CO2 yang dipakai fitoplankton
adalah sebanding dengan jumlah materi genetik (CH2O6) yang dihasilkan, sehinga
proses fotosintesis ini menjadi mesin utama dalam penyerapan gas CO2 (Lihua et
al., 2006). Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) pada tahun 2008
3
telah melakukan uji coba kultur fitoplankton air tawar dan air laut dalam sebuah
FBR airlift sistem batch. Pada uji coba tersebut telah dihasilkan penurunan gas
CO2 secara meyakinkan, yakni konsentrasi CO2 sekitas 12% pada awal percobaan
dapat diturunkan menjadi mendekati 0% dalam waktu sekitar 7 hari oleh spesies
Chlorella sp. dan sekitar 13 hari oleh spesies Chaetoceros sp. (Santoso, 2009).
Bio-Diesel dan Bio-Ethanol Berbasis Mikroalga
Biodiesel terbuat dari minyak nabati atau lemak hewani yang mengandung
trigliserida. Trigliserida terdiri dari tiga rantai asam lemak yang digabungkan oleh
molekul gliserol. Proses pembuatan biodiesel atau transesterifikasi merupakan
proses penggantian molekul gliserol dengan methanol yang kemudian membentuk
Fatty Acid Methyl Ester (FAME) yang disebut biodiesel. Proses pembuatan
biodiesel harus memenuhi beberapa parameter seperti kontinuitas bahan baku
harus terjaga, ongkos produksi harus lebih rendah dari produksi minyak bumi,
produk yang dihasilkan harus memenuhi standar bahan bakar (John et al., 2011).
Berdasarkan parameter tersebut, mikroalga merupakan biomassa yang
potensial untuk digunakan sebagai bahan baku produksi biodiesel karena tingkat
pertumbuhannya sangat tinggi serta memiliki fraksi lipid yang dapat digunakan
sebagai bahan baku biodiesel. Banyak teknologi yang diteliti untuk mengekstraksi
minyak (lipid) dari mikroalga, namun hanya beberapa teknologi yang umum
digunakan. Teknologi tersebut antara lain: expeller/ pengepresan minyak,
ekstraksi cair-cair dengan menggunakan solven, Supercritical Fluid Extraction
(SFE) dan teknik ultrasound (John et al., 2011).
Selain dijadikan biodiesel, mikroalga juga dapat dijadikan bioethanol yang
dihasilkan dari biomassa. Biasanya diproduksi secara proses biokimia seperti
fermentasi atau proses termokimia seperti gasifikasi. Biomassa yang digunakan
sebagai bahan baku bioethanol adalah jagung dan tebu dimana bahan baku
tersebut masih memiliki nilai yang tinggi untuk pangan dan dibutuhkan area luas
dalam memproduksinya. Keberadaan mikroalga sangat berpotensi dalam produksi
bioethanol untuk menggantikan bahan baku yang masih bernilai pangan tinggi.
Mikroalga mengandung karbohidrat dan protein yang dapat digunakan sebagai
sumber karbon dalam proses fermentasi pembentukan bioethanol.
4
Kelebihan dari penggunaan mikroalga sebagai bahan baku produksi
bioethanol antara lain: proses fermentasi memerlukan energi yang lebih sedikit
dibandingkan dengan proses produksi biodiesel, selain itu produk samping yang
berupa karbon dioksida dapat digunakan kembali sebagai sumber karbon dalam
proses kultivasi mikroalga (John et al., 2011).
Mikroalga Sebagai Produk Pangan dan Pakan
Mikroalga merupakan sumber biomassa yang mengandung beberapa
komponen penting diantaranya karbohidrat, protein, asam lemak dll. Komposisi
umum sumber makanan dan mikroalga ditunjukkan pada tabel 1.
Tabel 1. Komposisi umum sumber makanan manusia dan mikroalga yang
berbeda
Komoditas
Protein
Karbohidrat
Lemak
Daging
43
1
34
Kedelai
37
30
20
Chlorella vulgaris
51–58
12–17
14–22
Dunaliella salina
57
32
6
Porphyridium cruentum
28–39
40–57
9–14
Scenedesmus obliquus
50–56
10–17
12–14
Spirulina maxima
60–71
13–16
6–7
Synechococcus sp.
63
15
11
(Sumber : Spolaore et al., 2006)
Selain itu, mikroalga juga mempunyai kandungan minyak yang ditunjukan
pada tabel 2.
Tabel 2. Kandungan minyak dari beberapa spesies mikroalga
Mikroalga
Kandungan minyak (% berat kering)
Botryococcus braunii
25–75
Chlorella sp.
28–32
5
Dunaliella primolecta
23
Nannochloropsis sp.
31–68
Neochloris oleoabundans
35–54
Schizochytrium sp.
50–77
(Sumber: John et al., 2011; Mata et al., 2010)
Mikroalga secara alami mengandung asam lemak omega 3 yang dapat
diekstrak dan dipurifikasi untuk dijadikan produk nutrisi yang bermanfaat bagi
manusia. Asam lemak omega-3 (PUFA n-3) merupakan asam lemak tak jenuh
ganda yang terdapat dalam makanan sebagai α -linolenat acid (ALA, C18:3, n-3)
(Chew et al., 2008; Kalogeropoulos et al., 2010). ALA merupakan rantai
terpendek dari n-3 dan banyak terkandung dalam minyak nabati dan kacangkacangan. Eicosapentaenoic acid (EPA, C20:5, n-3) dan docosahexaenoic acid
(DHA, C22:6, n-3) merupakan produk turunan dari n-3 yang banyak terdapat
dalam
ikan
dan
mikroorganisme
lain
seperti
mikroalga
dan
bakteri
(Kalogeropoulos et al., 2010; Medina et al., 1999).
ALA dapat dikonversi menjadi EPA dan DHA dalam tubuh, namun
konversinya sangat terbatas dan tidak efisien, oleh karena itu n-3 harus disediakan
dalam bentuk suplemen makanan. Apabila dibandingkan dengan minyak omega 3
dari ikan, mikroalga memproduksi sendiri minyak omega 3 dalam tubuhnya dan
membuat proses produksinya lebih sederhana dan ekonomis. Mikroalga dapat
dimanfaatkan sebagai bahan baku industri farmasi dan kosmetika. Yuan dan
Walsh (2006) menjelaskan bahwa konsumsi alga laut berkorelasi menurunkan
tingkat penderita kanker payudara di Asia Timur. Talyshinsky et al. (2002)
menjelaskan bahwa dekstran sulfat dan polisakarida yang dihasilkan mikroalga
berpotensi menghambat HIV tipe 1 dan 2 dengan cara menghambat induksi
sitopatogenetik dan ekspresi antigen dari virus HIV.
Komoditas lain yang berbahan baku mikroalga adalah pakan akuakultur
atau ternak. Mikroalga sebagai pakan memiliki sifat rendah kalori, kaya mineral,
vitamin dan protein serta kandungan lemak rendah (Kumar). Misalnya mikroalga
jenis Spirullina sp. yang memiliki kandungan nutrisi tinggi seperti protein (60–70
% berat), vitamin B12 dan provitamin A (bcarotene) serta mineral dan mudah
6
dicerna oleh ternak (Chen et al., 2011; Thajuddin & Subramanian, 2005).
Mikroalga terbukti dapat meningkatkan pertumbuhan berat badan pada ikan, dan
babi, selain itu mikroalga yang dijadikan pakan ayam dapat menurunkan
kandungan kolesterol dalam telur yang dihasilkan serta warna dari telur menjadi
lebih gelap akibat pertambahan kandungan pigmen karoten (Chen et al., 2011).
Konsep Dana Modal Penerapan Mikroalga
Penerapan mikroalga pada sektor industri memerlukan pendanaan yang
didapatkan dari dana industri tersebut dan dana pemerintah yang didapatkan dari
beberapa sumber antara lain :
1. Program
Nasional
menggunakan
Pemberdayaan
konsep
Masyarakat
pemberdayaan
(PNPM
masyarakat
Mandiri)
(community
development) sebagai pendekatan operasionalnya untuk meningkatkan
efektivitas penanggulangan kemiskinan dan penciptaan lapangan kerja
(Program Nasional Pemberdayaan Masyarakat Mandiri, 2014).
2. Kredit Usaha Rakyat (KUR) dengan fasilitas penjaminan kredit dari
Pemerintah melalui PT. Askrindo dan Perum Sarana Pengembangan
Usaha. Program ini merupakan fasilitas pembiayaan yang dapat diakses
oleh UMKM dan Koperasi terutama yang memiliki prospek bisnis yang
baik dan memiliki kemampuan untuk mengembalikan (Deputi Bidang
Pengembangan dan Restrukturisasi Usaha, 2007).
Solusi yang Pernah Ditawarkan
Selama ini dalam menangani masalah emisi gas buang CO2 oleh Industri
dengan membuat Ruang Terbuka Hijau. Menurut Undang-undang No. 26 Tahun
2007 tentang Penataan Ruang, Ruang Terbuka Hijau (RTH) minimal harus
memiliki luasan 30% dari luas total wilayah dengan porsi 20% sebagai RTH
publik. RTH publik seluas minimal 20% dimaksudkan agar proporsi RTH
minimal
dapat
lebih
dijamin
pencapaiannya
sehingga
memungkinkan
pemanfaatannya secara luas oleh masyarakat. RTH dapat dimanfaaatkan sebagai
sarana penelitihan, pendidikan dan rekreasi. Namun tuntutan tempat tinggal
7
membuat peralihan fungsi lahan menjadi perumahan sehingga pembuatan
RTH seringkali terabaikan.
Gagasan Baru yang Ditawarkan
Berdasarkan fakta empiris yang ada dan solusi yang pernah ditawarkan
pada industri serta kondisi saat ini, maka upaya terobosan untuk mengatasi
permasalahan gas buang industri dapat dilakukan melalui penerapan mikroalga.
Penerapan ini dengan metode vertikultur sebagai solusi penyempitan lahan di
Indonesia. Pipa cerobong asap akan disalurkan ke dalam kolam mikroalga
vertikultur. Gas CO2 akan terlarut dalam air dan dimanfaatkan mikroalga pada
proses fotosintesis sekaligus menghambat gas CO2 menuju atmosfer.
Pada selanjutnya mikroalga akan dipanen secara bertahap. Teknik yang
banyak diaplikasikan untuk proses pemanenan mikroalga adalah flokulasi,
sentrifugasi dan filtrasi. Kinerja teknik pemanenan secara kuantitatif dapat
dievaluasi menggunakan beberapa parameter antara lain: laju pemisahan air,
kandungan padatan pada lumpur mikroalga dan yield dari proses. Mikroalga yang
tidak bersaing dengan pangan akan dijadikan sebagai energi alternatif dan
terbarukan berupa biodiesel dan bioethanol pada industri tersebut maupun peluang
ekspor ke luar negeri. Mikroalga yang memiliki kandungan nutrisi tinggi akan
dijadikan produk pangan, pakan serta bidang kesehatan.
Strategi ini merupakan solusi yang mampu menjawab permasalahan pada
sektor industri dan masyarakat di Indonesia diantaranya dalam mereduksi emisi
gas CO2, menjadikan konsep industri yang mandiri dalam membuat energi
alternatif dan terbarukan, bentuk usaha baru yang potensial berupa produk
mikroalga lokal dengan tingkat keberhasilan tinggi serta menjadikan Indonesia
lebih partisipatif dan tanggap dalam mengatasi pemanasan global.
8
Pihak yang Dapat Mengimplementasikan Gagasan
Gagasan ini dapat terwujud melalui partisipasi aktif pihak-pihak sebagai
berikut :
Tabel 3. Identifikasi pelaksana, sumber dana dan program industry microalgae
verticulture
Pelaksana
Sumber dana
Program yang
diterapkan
Pelatihan dan
Dinas Lingkingan
Hidup dan Dinas
Perindustrian
Alokasi dana APBN dan
APBD pemerintah
pelaksanaan pembuatan
microalgae verticulture
pada industri secara
menyeluruh
Pelatihan dan
pelaksanaan pembuatan
Biodiesel dan
Dinas Perikanan dan
Pengajuan usulan sebagai
Bioethanol berbasis
Kelautan dan Dinas
program PNPM Mandiri
mikroalga sebagai
Pariwisata
bagi UKM
energi alternatif industri
tersebut, masyarakat
maupun peluang untuk
ekspor ke luar negeri
Kalangan akademisi
(mahasiswa/Perguruan
Tinggi)
Pengajuan usulan melalui
Pelatihan dan
program KUR sebagai
pelaksanaan pembuatan
modal berkelanjutan bagi
produk pangan dan
UKM
pakan dari mikroalga
Untuk pengembangan penerapan mikroalga berkelanjutan pada sektor
industri sebagai upaya penurunan emisi karbon, sebagai energi alternatif dan
terbarukan, sebagai produk pangan, pakan serta bidang kesehatan masa depan
melalui partisipasi aktif instansi sebagai berikut :
9
Tabel 4. Peranan instansi terkait dalam pengembangan industry microalgae
verticulture berkelanjutan
Instansi
Peranan
Melakukan riset mikroalga yang menghasilkan
Lembaga penelitian
output berkualitas
Melakukan riset metode penerapan mikroalga
pada industri dengan mudah dan ekonomis
Melakukan riset metode pembuatan Biodiesel
Universitas / Institut
dan Bioethanol yang mudah sesuai dengan
perikanan dan kelautan
karakteristik mikroalga, serta riset mengenai
potensi pasar dan rencana bisnis
Kebijakan dan arahan untuk konversi lahan
sempit di industri menjadi microalgae farming
Pemerintah
dengan metode vertikultur
Memberikan
kemudahan
dalam
mengalokasikan dana melalui program PNPM
Mandiri dan KUR bagi UKM
Langkah-Langkah Strategis Implementasi Gagasan
Gagasan penerapan akuaponik ini dapat diimplementasikan dengan baik
apabila didukung oleh hal-hal strategis sebagai berikut :
1. Adanya riset berkelanjutan dalam pengembangan mikroalga sebagai
pereduksi emisi gas buang, energi alternatif, produk pangan dan pakan.
2. Pemerintah mensosialisasikan penerapan mikroalga di setiap industri
secara menyeluruh.
3. Penegasan kembali aturan dalam UU tentang upaya penurunan emisi gas
buang industri.
4. Penerapan mikroalga dijadikan program PNPM Mandiri dan KUR yang
berkelanjutan bagi UKM sebagai upaya penanggulangan kemiskinan dan
penciptaan lapangan pekerjaan.
10
5. Komitmen antara pemerintah, industri dan masyarakat untuk menjadikan
Indonesia lebih hijau dan berpartisipasi dalam mengatasi pemanasan
global.
6. Diperlukan riset untuk memperjelas tujuan, manfaat, biaya dan dampak
dari strategi penerapan mikroalga agar dapat meyakinkan industri dalam
melihat peluang ini.
KESIMPULAN
Inti Gagasan
Gagasan industry microalgae verticulture dan konsep industri masa depan
ini pada dasarnya meliputi membantu upaya pemerintah dalam menurunkan emisi
gas buang dari sektor industri, upaya penggunaan energi alternatif dan terbarukan
berupa biodiesel dan bioethanol berbasis mikroalga dengan konsep green
industry, meningkatkan kesejahteraan melalui produk mikroalga lokal karya anak
bangsa, penyusunan kebijakan pemerintah dalam menunjang keberlangsungan
program, dan analisis potensi dan prospek penjualan mikroalga Indonesia sebagai
peluang ekspor melalui sektor pariwisata.
Teknik Implementasi Gagasan
Langkah-langkah implementasi untuk mewujudkan gagasan akuaponik
berbasis kemandirian ini adalah :
1.
Identifikasi potensi pengembangan mikroalga sesuai dengan kondisi tiap
daerah.
2.
Melakukan pendekatan secara gradual (bertahap) kepada industri, UKM
maupun pemilik modal sebagai awal pelaksanaan kerjasama.
3.
Sosialisasi dan penyuluhan penerapan mikroalga yang akan dilaksanakan
oleh kalangan akademisi melalui program pengabdian masyarakat.
4.
Melakukan pelatihan pembuatan microalgae verticulture sebagai media
pembelajaran dan percontohan di setiap daerah.
11
5.
Penanaman kepercayaan kepada industri, UKM maupun pemilik modal
akan menjadi lebih baik jika dilakukan penerapan mikroalga.
6.
Mobilisasi untuk melaksanakan program yang di sepakati bersama.
7.
Melakukan pengajuan usulan dana melalui program PNPM Mandiri
dengan konsep pemberdayaan masyarakat mandiri dan kredit murah
melalui program KUR sebagai modal berkelanjutan untuk UKM.
8.
Montoring dan pembimbingan penerapan mikroalga pada setiap industri.
9.
Melakukan mekanisme evaluasi secara periodik dan professional.
Prediksi Keberhasilan Gagasan
Gagasan penerapan mikroalga ini dapat dijadikan solusi pereduksi emisi
gas buang dan menjadikan konsep industri masa depan di Indonesia. Jika setiap
industri menerapkan program ini maka membantu dalam mengatasi pemanasan
global. Mikroalga tersebut akan dijadikan energi alternatif dan terbarukan serta
produk dari mikroalga lokal sehingga dapat menekan biaya produksi industri
tersebut. Jika gagasan ini diterapkan secara massive, konsisten dan berkelanjutan
di seluruh industri maka Indonesia lebih partisipatif dan tanggap dalam mengatasi
pemanasan global dan akan menjadi penghasil mikroalga dunia dengan
keberhasilan yang tinggi.
12
DAFTAR PUSTAKA
Badan Pusat Statistik. 2012. Jumlah perusahaan industri besar sedang menurut
subsektor, 2000-2012. dilihat 03 Februari 2014. .
Chen CY, Yeh KL, Aisyah R, Lee DJ, Chang JS. 2011. Cultivation,
photobioreactor design and harvesting of microalgae for biodiesel
production: A critical review. Bioresource Technology. 102: 71–81.
Chew YL, Lim YY, Omar M, Khoo KS. 2008. Antioxidant activity of three edible
seaweeds from two areas in South East Asia. LWT. 41: 1067–1072.
Dahlan EN. 1992. Hutan Kota: untuk pengelolaan dan peningkatan kualitas
lingkungan hidup. Jakarta: Asosiasi Pengusaha Hutan Indonesia.
Deputi Bidang Pengembangan dan Restrukturisasi Usaha. 2007. Kredit Usaha
Rakyat. dilihat 10 Februari 2014. .
John RP, Anisha GS, Nampoothiri KM, Pandey A. 2011. Micro and macroalgal
biomass: A renewable source for bioethanol. Bioresource Technology.
102: 186–193.
Kalogeropoulos N, Chiou A, gavala E, Christea M, Andrilkopoulos NK. 2010.
Nutritional evaluation and bioactive microconstituents (carotenoids,
tocopherols, sterols andsqualene) of raw and roasted chicken fed on
DHA-rich microalgae. Food Research International. 43: 2006–2013.
Kementrian Perindustrian. 2010. Kemenperin luncurkan program pengurangan
emisi
CO2
di
sektor
industri.
dilihat
10
Februari
2014.
.
Lihua C, Lin Z, Huanlin C, Congjie G. 2006. Carbon dioxide removal from air by
microalgae cultured in a membrane-photobioreactors. Separation and
Purification Tecnology Journal. 50(3): 324-329.
Luken R, Alvarez J, Hesp P. 2002. Developing Country’s Industrial Source Book.
Vienna: United Nation Industrial Development Organization.
Mata TM, Martins AA, Caetano NS. 2010. Microalgae for biodiesel production
and other applications: A review. Renewable and Sustainable Energy
Reviews. 14: 217–232.
13
Medina AR, Cerda´n LE, Gime´nez AG, Pa´ez BC, Gonza´lez MJI, Grima EM.
1999. Lipase-catalyzed esterification of glycerol and polyunsaturated
fatty acids from fish and microalgae oils. Journal of Biotechnology. 70:
379–391.
Program Nasional Pemberdayaan Masyarakat Mandiri. 2014. Tentang PNPM.
dilihat 10 Februari 2014. .
Redaksi Nasional Inilah. 2013. Jumlah UKM di indonesia capai 55,2 juta. dilihat
10 Februari 2014. .
Redaksi Republika. 2013. Penduduk indonesia diperkirakan 250 juta jiwa. dilihat
05 Februari 2014. .
Santoso AD. 2009. Technical Report Analisa data dan hasil uji coba kemampuan
serapan CO2 oleh kultur mikroalga pada fotobioreaktor. Pusat Teknologi
Lingkungan. Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi.
Spolaore P, Joannis-Cassan C, Duran E, Isambert A. 2006. Commercial
Applications of Microalgae. Journal of Bioscience and Bioengineering.
101: 87-96.
Talyshinsky M, Souprun Y, Huleihel M. 2002. Anti-viral activity of red
microalgal
polysaccharide
againts
retroviruses.
Cancer
Cell
International. 2(8): 1-7
Thajuddin N, Subramanian G. 2005. Cyanobacterial biodiversity and potential
applications in biotechnology. Current Science. 89: 47–57.
Triana V. 2008. Pemanasan Global. Jurnal Kesehatan Masyarakat. 2(02).
Undang-Undang Republik Indonesia. Undang-Undang Nomor 26 Tahun 2007.
Tentang Penataan Ruang.
Yuan YV, Walsh NA. 2006. Antioxidant and antiproliferative activities of extract
from a variety of edible seaweed. Food an Chemical Toxicology. 44:
1144-1150.
17
Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas
Alokasi
No
Nama / NIM
Program
Waktu
Studi
(jam/
Uraian Tugas
minggu)
Irene Dian K.
1
122500020
Biologi
Ketua kelompok
6 jam per
minggu
Ach. Zaimul
2
Khaqqi P.
132500030
- Koordinasi kerja
kelompok
- Pengusul ide gagasan
- Editing proposal
6 jam per
Biologi
minggu
- Pengkaji materi dengan
dosen pembimbing
Anggota
Mohammad Shoffi
3
Al-baihaqi
132500013
Anggota
6 jam per
Biologi
minggu
- Dokumentasi kegiatan
- Finishing proposal
JUDUL PROGRAM
INDUSTRY MICROALGAE VERTICULTURE SEBAGAI SOLUSI
PENURUNAN EMISI KARBON DAN KONSEP INDUSTRI MASA DEPAN
DI INDONESIA
BIDANG KEGIATAN:
PKM – GT
Diusulkan oleh :
Irene Dian Kinasih
NIM. 12 250 0020 (Angkatan 2012)
Achmad Zaimul Khaqqi Pamuji
NIM. 13 250 0030 (Angkatan 2013)
Mohammad Shoffi Al-Baihaqi
NIM. 13 250 0013 (Angkatan 2013)
UNIVERSITAS PGRI ADI BUANA
SURABAYA
2014
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur ke hadirat Allah SWT atas segala
rahmat dan hidayah-Nya sehingga karya tulis ini dapat tersusun.
Karya tulis ini disusun dalam rangka mengikuti Program Kreatifitas
Mahasiswa Gagasan Tertulis (PKM-GT). Melalui kesempatan ini kami ucapkan
terima kasih kepada:
1.
Bapak Dr. Ir. Tatang Sopandi, M.P, yang bersedia sebagai dosen pembimbing
utama karya tulis ini,
2. Orang tua dan saudara-saudara kami yang telah merestui dan mendoakan
langkah-langkah kami dalam menyusun karya tulis ini,
3. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa karya tulis ini belum sempurna, meskipun
demikian penulis berharap semoga karya tulis ini dapat bermanfaat dan
memberikan sumbangan yang berarti bagi perkembangan ilmu pengetahuan, Insya
Allah.
Surabaya, 08 Maret 2014
Penulis
iii
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ................................................................................................................
PENGESAHAN ..................................................................................................
KATA PENGANTAR ........................................................................................
DAFTAR ISI.......................................................................................................
DAFTAR TABEL...............................................................................................
RINGKASAN .....................................................................................................
i
ii
iii
iv
v
vi
PENDAHULUAN ..............................................................................................
Latar Belakang .............................................................................................
Tujuan ..........................................................................................................
Manfaat ........................................................................................................
1
1
2
2
GAGASAN .........................................................................................................
Mikroalga Sebagai Penurunan Emisi Karbon ..............................................
Bio-Diesel dan Bio-Ethanol Berbasis Mikroalga ........................................
Mikroalga Sebagai Produk Pangan dan Pakan ............................................
Konsep Dana Modal Penerapan Mikroalga .................................................
Solusi yang Pernah Ditawarkan ...................................................................
Gagasan Baru yang Ditawarkan...................................................................
Pihak yang Dapat Mengimplementasikan Gagasan.....................................
Langkah-Langkah Strategis Implementasi Gagasan....................................
2
2
3
4
6
6
7
8
9
KESIMPULAN ...................................................................................................
Inti Gagasan .................................................................................................
Teknik Implementasi Gagasan.....................................................................
Prediksi Keberhasilan Gagasan....................................................................
10
10
10
11
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 12
DAFTAR RIWAYAT HIDUP............................................................................ 14
iv
DAFTAR TABEL
Tabel
TabeL 1.
Tabel 2.
Tabel 3.
Tabel 4.
Halaman
Komposisi umum sumber makanan manusia dan mikroalga yang
berbeda...........................................................................................
Kandungan minyak dari beberapa spesies mikroalga....................
Identifikasi pelaksana, sumber dana dan program industry
microalgae verticulture..................................................................
Peranan instansi terkait dalam pengembangan industry
microalgae verticulture berkelanjutan...........................................
4
4
8
9
v
RINGKASAN
Pada tahun 2013 diperkirakan jumlah penduduk Indonesia bertambah
menjadi 250 juta jiwa. Hal ini harus diiringi dengan pemenuhan kebutuhan
lapangan kerja. Jumlah industri besar dan sedang di Indonesia pada tahun 2012
sekitar 23.257 unit (BPS, 2012). Sedangkan perkembangan UKM hingga kini
telah mencapai 55,2 juta. (Redaksi Nasional Inilah, 2013). Industri memiliki
kontribusi besar dalam kerusakan lingkungan. Penggunaan bahan bakar fosil yang
terlampau luas menyebabkan perubahan iklim global, pencemaran lingkungan,
dan masalah kesehatan (Chen et al., 2011). Pada tahun 2000 tercatat emisi CO2 di
Indonesia sebesar 1.720 juta ton CO2 ekivalen (Kementrian Perindustrian, 2010).
Selama ini salah satu cara untuk mereduksi CO2 adalah mengurangi emisi karbon
dan membangun RTH (Dahlan, 1992). Namun tuntutan tempat tinggal membuat
peralihan fungsi lahan RTH menjadi kawasan perumahan.
Karya tulis ini bertujuan merumuskan konsep penerapan mikroalga pada
sektor industri di Indonesia berdasarkan kemampuan mikroalga dalam
menurunkan emisi karbon, produk energi alternatif dan terbarukan berbasis
mikroalga berupa biodiesel dan bioethanol, produk pangan dan pakan dari
mikroalga lokal dan penyusunan kebijakan pemerintah yang menunjang
keberlangsungan program. Gagasan ini ditulis dengan dengan analisis dari
beberapa permasalahan yang terjadi pada sektor industri di Indonesia yang
dikombinasi dengan solusi logis berdasarkan tinjauan pustaka yang ada.
Penerapan mikroalga dalam menurunkan emisi karbon dilakukan secara
vertikultur sebagai solusi penyempitan lahan. Emisi karbon dari cerobong asap
akan disalurkan ke kolam mikroalga. Gas CO2 akan larut dalam air dan
dimanfaatkan mikroalga pada proses fotosintesis. Setelah pemanenan, mikroalga
akan dipisahkan antara bersaing dengan pangan dan tidak bersaing dengan
pangan. Instansi dan organisasi yang dapat berperan dalam pelaksanaan dan
pengembangan program ini antara lain pemerintah, industri dan kalangan
akademisi. Sedangkan pendanaan bagi UKM dapat diperoleh dari dana
pemerintah melalui program PNPM Mandiri serta KUR sebagai program
berkelanjutan. Adanya penerapan mikroalga diharapkan dapat menurunkan emisi
karbon pada sektor industri, sumber energi alternatif terbarukan dan bentuk usaha
baru yang potensial berupa produk mikroalga lokal serta menjadikan Indonesia
lebih hijau.
Kata kunci : mikroalga, vertikultur, emisi CO2
vi
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pada tahun 2013 menurut Badan Kependudukan dan Keluarga Berencana
Nasional (BKKBN), diperkirakan jumlah penduduk Indonesia bertambah menjadi
250 juta jiwa dengan pertumbuhan penduduk 1,49 persen per tahun (Redaksi
Republika, 2013). Laju pertumbuhan penduduk yang cepat harus diiringi dengan
pemenuhan kebutuhan lapangan kerja, pangan dan tempat tinggal yang cukup dan
layak. Tuntutan lapangan pekerjaan membuat perkembangan industri di Indonesia
semakin pesat. Jumlah industri besar dan sedang di Indonesia pada tahun 2012
sekitar 23.257 unit (Badan Pusat Statistik, 2012). Sedangkan perkembangan
Usaha Kecil Menengah (UKM) hingga kini telah mencapai 55,2 juta. (Redaksi
Nasional Inilah, 2013).
Industri memiliki kontribusi besar dalam kerusakan lingkungan. Saat ini,
80% kebutuhan energi global dihasilkan dari bahan bakar fosil, namun
penggunaan yang terlampau luas menyebabkan perubahan iklim global,
pencemaran lingkungan dan masalah kesehatan (Chen et al., 2011). Emisi CO2
dari industri bisa mencapai 1,25 metrik ton per kapita (Luken, et al., 2002). Pada
tahun 2000 tercatat emisi CO2 di Indonesia sebesar 1.720 juta ton CO2 ekivalen,
jika tidak ada aksi pengurangan emisi, maka pada tahun 2020 akan menjadi 2.950
juta ton CO2 ekivalen (Kementrian Perindustrian, 2010). Emisi CO2 merupakan
salah satu gas rumah kaca yang dapat menyebabkan global warming. Jika gas
rumah kaca di bumi semakin menebal maka sinar UV yang masuk ke bumi dan
dibiaskan oleh bumi akan dipantulkan kembali oleh lapisan gas rumah kaca.
Akibatnya bumi semakin panas, sehingga mengakibatkan naiknya permukaan laut
karena mencairnya es di kutub utara dan selatan (Triana, 2008). Karena itulah
dibutuhkan solusi teknologi untuk mengurangi tingginya emisi CO2.
Selama ini salah satu cara untuk mereduksi CO2 adalah mengurangi emisi
karbon dan membangun Ruang Terbuka Hijau (RTH) (Dahlan, 1992). RTH juga
dapat dijadikan sarana penelitihan, pendidikan maupun rekreasi. Namun tuntutan
tempat tinggal membuat peralihan fungsi lahan menjadi perumahan sehingga
membuat industri kesulitan dalam menangani gas CO2. Berdasarkan permasalahan
2
diatas solusi yang ditawarkan berupa penerapan mikroalga dengan metode
vertikultur sebagai pereduksi emisi gas CO2. Kelebihan metode ini adalah hemat
tempat, hemat biaya serta dapat diterapkan oleh semua kalangan industri maupun
masyarakat. Mikroalga tersebut selanjutnya akan dimanfaatkan sebagai energi
alternatif dan terbarukan berupa Biodiesel dan Bioethanol. Selain itu juga
dimanfaatkan sebagai produk pangan dan pakan. Indonesia sebagai negara tropis,
memiliki temperatur dan komposisi kadar garam tinggi sehingga sangat sesuai
untuk pertumbuhan mikroalga. Berdasarkan beberapa kelebihan inilah yang
membuat mikroalga layak diaplikasikan sebagai solusi penurunan emisi gas buang
dan konsep industri masa depan di Indonesia.
Tujuan
Karya tulis ini bertujuan merumuskan konsep pengembangan mikroalga
yang implementatif, efektif dan efisien dalam menurunkan emisi gas buang
industri serta mampu menjadi konsep industri mandiri masa depan di Indonesia.
Manfaat
Manfaat karya tulis ini adalah menambah pengetahuan dan menggugah
Pemerintah dan sektor industri untuk menerapkan mikroalga sebagai solusi
penurunan emisi gas buang, penggunaan energi alternatif terbarukan dan bentuk
usaha baru yang potensial berupa produk mikroalga lokal.
GAGASAN
Mikroalga Sebagai Penurunan Emisi Karbon
Kemampuan mikroalga dalam berfotosinteis, seperti tumbuhan darat
lainnya, dapat dimanfaatkan untuk menyerap gas CO2. Dari reaksi proses
fotosintesis dapat diketahui bahwa jumlah gas CO2 yang dipakai fitoplankton
adalah sebanding dengan jumlah materi genetik (CH2O6) yang dihasilkan, sehinga
proses fotosintesis ini menjadi mesin utama dalam penyerapan gas CO2 (Lihua et
al., 2006). Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) pada tahun 2008
3
telah melakukan uji coba kultur fitoplankton air tawar dan air laut dalam sebuah
FBR airlift sistem batch. Pada uji coba tersebut telah dihasilkan penurunan gas
CO2 secara meyakinkan, yakni konsentrasi CO2 sekitas 12% pada awal percobaan
dapat diturunkan menjadi mendekati 0% dalam waktu sekitar 7 hari oleh spesies
Chlorella sp. dan sekitar 13 hari oleh spesies Chaetoceros sp. (Santoso, 2009).
Bio-Diesel dan Bio-Ethanol Berbasis Mikroalga
Biodiesel terbuat dari minyak nabati atau lemak hewani yang mengandung
trigliserida. Trigliserida terdiri dari tiga rantai asam lemak yang digabungkan oleh
molekul gliserol. Proses pembuatan biodiesel atau transesterifikasi merupakan
proses penggantian molekul gliserol dengan methanol yang kemudian membentuk
Fatty Acid Methyl Ester (FAME) yang disebut biodiesel. Proses pembuatan
biodiesel harus memenuhi beberapa parameter seperti kontinuitas bahan baku
harus terjaga, ongkos produksi harus lebih rendah dari produksi minyak bumi,
produk yang dihasilkan harus memenuhi standar bahan bakar (John et al., 2011).
Berdasarkan parameter tersebut, mikroalga merupakan biomassa yang
potensial untuk digunakan sebagai bahan baku produksi biodiesel karena tingkat
pertumbuhannya sangat tinggi serta memiliki fraksi lipid yang dapat digunakan
sebagai bahan baku biodiesel. Banyak teknologi yang diteliti untuk mengekstraksi
minyak (lipid) dari mikroalga, namun hanya beberapa teknologi yang umum
digunakan. Teknologi tersebut antara lain: expeller/ pengepresan minyak,
ekstraksi cair-cair dengan menggunakan solven, Supercritical Fluid Extraction
(SFE) dan teknik ultrasound (John et al., 2011).
Selain dijadikan biodiesel, mikroalga juga dapat dijadikan bioethanol yang
dihasilkan dari biomassa. Biasanya diproduksi secara proses biokimia seperti
fermentasi atau proses termokimia seperti gasifikasi. Biomassa yang digunakan
sebagai bahan baku bioethanol adalah jagung dan tebu dimana bahan baku
tersebut masih memiliki nilai yang tinggi untuk pangan dan dibutuhkan area luas
dalam memproduksinya. Keberadaan mikroalga sangat berpotensi dalam produksi
bioethanol untuk menggantikan bahan baku yang masih bernilai pangan tinggi.
Mikroalga mengandung karbohidrat dan protein yang dapat digunakan sebagai
sumber karbon dalam proses fermentasi pembentukan bioethanol.
4
Kelebihan dari penggunaan mikroalga sebagai bahan baku produksi
bioethanol antara lain: proses fermentasi memerlukan energi yang lebih sedikit
dibandingkan dengan proses produksi biodiesel, selain itu produk samping yang
berupa karbon dioksida dapat digunakan kembali sebagai sumber karbon dalam
proses kultivasi mikroalga (John et al., 2011).
Mikroalga Sebagai Produk Pangan dan Pakan
Mikroalga merupakan sumber biomassa yang mengandung beberapa
komponen penting diantaranya karbohidrat, protein, asam lemak dll. Komposisi
umum sumber makanan dan mikroalga ditunjukkan pada tabel 1.
Tabel 1. Komposisi umum sumber makanan manusia dan mikroalga yang
berbeda
Komoditas
Protein
Karbohidrat
Lemak
Daging
43
1
34
Kedelai
37
30
20
Chlorella vulgaris
51–58
12–17
14–22
Dunaliella salina
57
32
6
Porphyridium cruentum
28–39
40–57
9–14
Scenedesmus obliquus
50–56
10–17
12–14
Spirulina maxima
60–71
13–16
6–7
Synechococcus sp.
63
15
11
(Sumber : Spolaore et al., 2006)
Selain itu, mikroalga juga mempunyai kandungan minyak yang ditunjukan
pada tabel 2.
Tabel 2. Kandungan minyak dari beberapa spesies mikroalga
Mikroalga
Kandungan minyak (% berat kering)
Botryococcus braunii
25–75
Chlorella sp.
28–32
5
Dunaliella primolecta
23
Nannochloropsis sp.
31–68
Neochloris oleoabundans
35–54
Schizochytrium sp.
50–77
(Sumber: John et al., 2011; Mata et al., 2010)
Mikroalga secara alami mengandung asam lemak omega 3 yang dapat
diekstrak dan dipurifikasi untuk dijadikan produk nutrisi yang bermanfaat bagi
manusia. Asam lemak omega-3 (PUFA n-3) merupakan asam lemak tak jenuh
ganda yang terdapat dalam makanan sebagai α -linolenat acid (ALA, C18:3, n-3)
(Chew et al., 2008; Kalogeropoulos et al., 2010). ALA merupakan rantai
terpendek dari n-3 dan banyak terkandung dalam minyak nabati dan kacangkacangan. Eicosapentaenoic acid (EPA, C20:5, n-3) dan docosahexaenoic acid
(DHA, C22:6, n-3) merupakan produk turunan dari n-3 yang banyak terdapat
dalam
ikan
dan
mikroorganisme
lain
seperti
mikroalga
dan
bakteri
(Kalogeropoulos et al., 2010; Medina et al., 1999).
ALA dapat dikonversi menjadi EPA dan DHA dalam tubuh, namun
konversinya sangat terbatas dan tidak efisien, oleh karena itu n-3 harus disediakan
dalam bentuk suplemen makanan. Apabila dibandingkan dengan minyak omega 3
dari ikan, mikroalga memproduksi sendiri minyak omega 3 dalam tubuhnya dan
membuat proses produksinya lebih sederhana dan ekonomis. Mikroalga dapat
dimanfaatkan sebagai bahan baku industri farmasi dan kosmetika. Yuan dan
Walsh (2006) menjelaskan bahwa konsumsi alga laut berkorelasi menurunkan
tingkat penderita kanker payudara di Asia Timur. Talyshinsky et al. (2002)
menjelaskan bahwa dekstran sulfat dan polisakarida yang dihasilkan mikroalga
berpotensi menghambat HIV tipe 1 dan 2 dengan cara menghambat induksi
sitopatogenetik dan ekspresi antigen dari virus HIV.
Komoditas lain yang berbahan baku mikroalga adalah pakan akuakultur
atau ternak. Mikroalga sebagai pakan memiliki sifat rendah kalori, kaya mineral,
vitamin dan protein serta kandungan lemak rendah (Kumar). Misalnya mikroalga
jenis Spirullina sp. yang memiliki kandungan nutrisi tinggi seperti protein (60–70
% berat), vitamin B12 dan provitamin A (bcarotene) serta mineral dan mudah
6
dicerna oleh ternak (Chen et al., 2011; Thajuddin & Subramanian, 2005).
Mikroalga terbukti dapat meningkatkan pertumbuhan berat badan pada ikan, dan
babi, selain itu mikroalga yang dijadikan pakan ayam dapat menurunkan
kandungan kolesterol dalam telur yang dihasilkan serta warna dari telur menjadi
lebih gelap akibat pertambahan kandungan pigmen karoten (Chen et al., 2011).
Konsep Dana Modal Penerapan Mikroalga
Penerapan mikroalga pada sektor industri memerlukan pendanaan yang
didapatkan dari dana industri tersebut dan dana pemerintah yang didapatkan dari
beberapa sumber antara lain :
1. Program
Nasional
menggunakan
Pemberdayaan
konsep
Masyarakat
pemberdayaan
(PNPM
masyarakat
Mandiri)
(community
development) sebagai pendekatan operasionalnya untuk meningkatkan
efektivitas penanggulangan kemiskinan dan penciptaan lapangan kerja
(Program Nasional Pemberdayaan Masyarakat Mandiri, 2014).
2. Kredit Usaha Rakyat (KUR) dengan fasilitas penjaminan kredit dari
Pemerintah melalui PT. Askrindo dan Perum Sarana Pengembangan
Usaha. Program ini merupakan fasilitas pembiayaan yang dapat diakses
oleh UMKM dan Koperasi terutama yang memiliki prospek bisnis yang
baik dan memiliki kemampuan untuk mengembalikan (Deputi Bidang
Pengembangan dan Restrukturisasi Usaha, 2007).
Solusi yang Pernah Ditawarkan
Selama ini dalam menangani masalah emisi gas buang CO2 oleh Industri
dengan membuat Ruang Terbuka Hijau. Menurut Undang-undang No. 26 Tahun
2007 tentang Penataan Ruang, Ruang Terbuka Hijau (RTH) minimal harus
memiliki luasan 30% dari luas total wilayah dengan porsi 20% sebagai RTH
publik. RTH publik seluas minimal 20% dimaksudkan agar proporsi RTH
minimal
dapat
lebih
dijamin
pencapaiannya
sehingga
memungkinkan
pemanfaatannya secara luas oleh masyarakat. RTH dapat dimanfaaatkan sebagai
sarana penelitihan, pendidikan dan rekreasi. Namun tuntutan tempat tinggal
7
membuat peralihan fungsi lahan menjadi perumahan sehingga pembuatan
RTH seringkali terabaikan.
Gagasan Baru yang Ditawarkan
Berdasarkan fakta empiris yang ada dan solusi yang pernah ditawarkan
pada industri serta kondisi saat ini, maka upaya terobosan untuk mengatasi
permasalahan gas buang industri dapat dilakukan melalui penerapan mikroalga.
Penerapan ini dengan metode vertikultur sebagai solusi penyempitan lahan di
Indonesia. Pipa cerobong asap akan disalurkan ke dalam kolam mikroalga
vertikultur. Gas CO2 akan terlarut dalam air dan dimanfaatkan mikroalga pada
proses fotosintesis sekaligus menghambat gas CO2 menuju atmosfer.
Pada selanjutnya mikroalga akan dipanen secara bertahap. Teknik yang
banyak diaplikasikan untuk proses pemanenan mikroalga adalah flokulasi,
sentrifugasi dan filtrasi. Kinerja teknik pemanenan secara kuantitatif dapat
dievaluasi menggunakan beberapa parameter antara lain: laju pemisahan air,
kandungan padatan pada lumpur mikroalga dan yield dari proses. Mikroalga yang
tidak bersaing dengan pangan akan dijadikan sebagai energi alternatif dan
terbarukan berupa biodiesel dan bioethanol pada industri tersebut maupun peluang
ekspor ke luar negeri. Mikroalga yang memiliki kandungan nutrisi tinggi akan
dijadikan produk pangan, pakan serta bidang kesehatan.
Strategi ini merupakan solusi yang mampu menjawab permasalahan pada
sektor industri dan masyarakat di Indonesia diantaranya dalam mereduksi emisi
gas CO2, menjadikan konsep industri yang mandiri dalam membuat energi
alternatif dan terbarukan, bentuk usaha baru yang potensial berupa produk
mikroalga lokal dengan tingkat keberhasilan tinggi serta menjadikan Indonesia
lebih partisipatif dan tanggap dalam mengatasi pemanasan global.
8
Pihak yang Dapat Mengimplementasikan Gagasan
Gagasan ini dapat terwujud melalui partisipasi aktif pihak-pihak sebagai
berikut :
Tabel 3. Identifikasi pelaksana, sumber dana dan program industry microalgae
verticulture
Pelaksana
Sumber dana
Program yang
diterapkan
Pelatihan dan
Dinas Lingkingan
Hidup dan Dinas
Perindustrian
Alokasi dana APBN dan
APBD pemerintah
pelaksanaan pembuatan
microalgae verticulture
pada industri secara
menyeluruh
Pelatihan dan
pelaksanaan pembuatan
Biodiesel dan
Dinas Perikanan dan
Pengajuan usulan sebagai
Bioethanol berbasis
Kelautan dan Dinas
program PNPM Mandiri
mikroalga sebagai
Pariwisata
bagi UKM
energi alternatif industri
tersebut, masyarakat
maupun peluang untuk
ekspor ke luar negeri
Kalangan akademisi
(mahasiswa/Perguruan
Tinggi)
Pengajuan usulan melalui
Pelatihan dan
program KUR sebagai
pelaksanaan pembuatan
modal berkelanjutan bagi
produk pangan dan
UKM
pakan dari mikroalga
Untuk pengembangan penerapan mikroalga berkelanjutan pada sektor
industri sebagai upaya penurunan emisi karbon, sebagai energi alternatif dan
terbarukan, sebagai produk pangan, pakan serta bidang kesehatan masa depan
melalui partisipasi aktif instansi sebagai berikut :
9
Tabel 4. Peranan instansi terkait dalam pengembangan industry microalgae
verticulture berkelanjutan
Instansi
Peranan
Melakukan riset mikroalga yang menghasilkan
Lembaga penelitian
output berkualitas
Melakukan riset metode penerapan mikroalga
pada industri dengan mudah dan ekonomis
Melakukan riset metode pembuatan Biodiesel
Universitas / Institut
dan Bioethanol yang mudah sesuai dengan
perikanan dan kelautan
karakteristik mikroalga, serta riset mengenai
potensi pasar dan rencana bisnis
Kebijakan dan arahan untuk konversi lahan
sempit di industri menjadi microalgae farming
Pemerintah
dengan metode vertikultur
Memberikan
kemudahan
dalam
mengalokasikan dana melalui program PNPM
Mandiri dan KUR bagi UKM
Langkah-Langkah Strategis Implementasi Gagasan
Gagasan penerapan akuaponik ini dapat diimplementasikan dengan baik
apabila didukung oleh hal-hal strategis sebagai berikut :
1. Adanya riset berkelanjutan dalam pengembangan mikroalga sebagai
pereduksi emisi gas buang, energi alternatif, produk pangan dan pakan.
2. Pemerintah mensosialisasikan penerapan mikroalga di setiap industri
secara menyeluruh.
3. Penegasan kembali aturan dalam UU tentang upaya penurunan emisi gas
buang industri.
4. Penerapan mikroalga dijadikan program PNPM Mandiri dan KUR yang
berkelanjutan bagi UKM sebagai upaya penanggulangan kemiskinan dan
penciptaan lapangan pekerjaan.
10
5. Komitmen antara pemerintah, industri dan masyarakat untuk menjadikan
Indonesia lebih hijau dan berpartisipasi dalam mengatasi pemanasan
global.
6. Diperlukan riset untuk memperjelas tujuan, manfaat, biaya dan dampak
dari strategi penerapan mikroalga agar dapat meyakinkan industri dalam
melihat peluang ini.
KESIMPULAN
Inti Gagasan
Gagasan industry microalgae verticulture dan konsep industri masa depan
ini pada dasarnya meliputi membantu upaya pemerintah dalam menurunkan emisi
gas buang dari sektor industri, upaya penggunaan energi alternatif dan terbarukan
berupa biodiesel dan bioethanol berbasis mikroalga dengan konsep green
industry, meningkatkan kesejahteraan melalui produk mikroalga lokal karya anak
bangsa, penyusunan kebijakan pemerintah dalam menunjang keberlangsungan
program, dan analisis potensi dan prospek penjualan mikroalga Indonesia sebagai
peluang ekspor melalui sektor pariwisata.
Teknik Implementasi Gagasan
Langkah-langkah implementasi untuk mewujudkan gagasan akuaponik
berbasis kemandirian ini adalah :
1.
Identifikasi potensi pengembangan mikroalga sesuai dengan kondisi tiap
daerah.
2.
Melakukan pendekatan secara gradual (bertahap) kepada industri, UKM
maupun pemilik modal sebagai awal pelaksanaan kerjasama.
3.
Sosialisasi dan penyuluhan penerapan mikroalga yang akan dilaksanakan
oleh kalangan akademisi melalui program pengabdian masyarakat.
4.
Melakukan pelatihan pembuatan microalgae verticulture sebagai media
pembelajaran dan percontohan di setiap daerah.
11
5.
Penanaman kepercayaan kepada industri, UKM maupun pemilik modal
akan menjadi lebih baik jika dilakukan penerapan mikroalga.
6.
Mobilisasi untuk melaksanakan program yang di sepakati bersama.
7.
Melakukan pengajuan usulan dana melalui program PNPM Mandiri
dengan konsep pemberdayaan masyarakat mandiri dan kredit murah
melalui program KUR sebagai modal berkelanjutan untuk UKM.
8.
Montoring dan pembimbingan penerapan mikroalga pada setiap industri.
9.
Melakukan mekanisme evaluasi secara periodik dan professional.
Prediksi Keberhasilan Gagasan
Gagasan penerapan mikroalga ini dapat dijadikan solusi pereduksi emisi
gas buang dan menjadikan konsep industri masa depan di Indonesia. Jika setiap
industri menerapkan program ini maka membantu dalam mengatasi pemanasan
global. Mikroalga tersebut akan dijadikan energi alternatif dan terbarukan serta
produk dari mikroalga lokal sehingga dapat menekan biaya produksi industri
tersebut. Jika gagasan ini diterapkan secara massive, konsisten dan berkelanjutan
di seluruh industri maka Indonesia lebih partisipatif dan tanggap dalam mengatasi
pemanasan global dan akan menjadi penghasil mikroalga dunia dengan
keberhasilan yang tinggi.
12
DAFTAR PUSTAKA
Badan Pusat Statistik. 2012. Jumlah perusahaan industri besar sedang menurut
subsektor, 2000-2012. dilihat 03 Februari 2014. .
Chen CY, Yeh KL, Aisyah R, Lee DJ, Chang JS. 2011. Cultivation,
photobioreactor design and harvesting of microalgae for biodiesel
production: A critical review. Bioresource Technology. 102: 71–81.
Chew YL, Lim YY, Omar M, Khoo KS. 2008. Antioxidant activity of three edible
seaweeds from two areas in South East Asia. LWT. 41: 1067–1072.
Dahlan EN. 1992. Hutan Kota: untuk pengelolaan dan peningkatan kualitas
lingkungan hidup. Jakarta: Asosiasi Pengusaha Hutan Indonesia.
Deputi Bidang Pengembangan dan Restrukturisasi Usaha. 2007. Kredit Usaha
Rakyat. dilihat 10 Februari 2014. .
John RP, Anisha GS, Nampoothiri KM, Pandey A. 2011. Micro and macroalgal
biomass: A renewable source for bioethanol. Bioresource Technology.
102: 186–193.
Kalogeropoulos N, Chiou A, gavala E, Christea M, Andrilkopoulos NK. 2010.
Nutritional evaluation and bioactive microconstituents (carotenoids,
tocopherols, sterols andsqualene) of raw and roasted chicken fed on
DHA-rich microalgae. Food Research International. 43: 2006–2013.
Kementrian Perindustrian. 2010. Kemenperin luncurkan program pengurangan
emisi
CO2
di
sektor
industri.
dilihat
10
Februari
2014.
.
Lihua C, Lin Z, Huanlin C, Congjie G. 2006. Carbon dioxide removal from air by
microalgae cultured in a membrane-photobioreactors. Separation and
Purification Tecnology Journal. 50(3): 324-329.
Luken R, Alvarez J, Hesp P. 2002. Developing Country’s Industrial Source Book.
Vienna: United Nation Industrial Development Organization.
Mata TM, Martins AA, Caetano NS. 2010. Microalgae for biodiesel production
and other applications: A review. Renewable and Sustainable Energy
Reviews. 14: 217–232.
13
Medina AR, Cerda´n LE, Gime´nez AG, Pa´ez BC, Gonza´lez MJI, Grima EM.
1999. Lipase-catalyzed esterification of glycerol and polyunsaturated
fatty acids from fish and microalgae oils. Journal of Biotechnology. 70:
379–391.
Program Nasional Pemberdayaan Masyarakat Mandiri. 2014. Tentang PNPM.
dilihat 10 Februari 2014. .
Redaksi Nasional Inilah. 2013. Jumlah UKM di indonesia capai 55,2 juta. dilihat
10 Februari 2014. .
Redaksi Republika. 2013. Penduduk indonesia diperkirakan 250 juta jiwa. dilihat
05 Februari 2014. .
Santoso AD. 2009. Technical Report Analisa data dan hasil uji coba kemampuan
serapan CO2 oleh kultur mikroalga pada fotobioreaktor. Pusat Teknologi
Lingkungan. Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi.
Spolaore P, Joannis-Cassan C, Duran E, Isambert A. 2006. Commercial
Applications of Microalgae. Journal of Bioscience and Bioengineering.
101: 87-96.
Talyshinsky M, Souprun Y, Huleihel M. 2002. Anti-viral activity of red
microalgal
polysaccharide
againts
retroviruses.
Cancer
Cell
International. 2(8): 1-7
Thajuddin N, Subramanian G. 2005. Cyanobacterial biodiversity and potential
applications in biotechnology. Current Science. 89: 47–57.
Triana V. 2008. Pemanasan Global. Jurnal Kesehatan Masyarakat. 2(02).
Undang-Undang Republik Indonesia. Undang-Undang Nomor 26 Tahun 2007.
Tentang Penataan Ruang.
Yuan YV, Walsh NA. 2006. Antioxidant and antiproliferative activities of extract
from a variety of edible seaweed. Food an Chemical Toxicology. 44:
1144-1150.
17
Susunan Organisasi Tim Kegiatan dan Pembagian Tugas
Alokasi
No
Nama / NIM
Program
Waktu
Studi
(jam/
Uraian Tugas
minggu)
Irene Dian K.
1
122500020
Biologi
Ketua kelompok
6 jam per
minggu
Ach. Zaimul
2
Khaqqi P.
132500030
- Koordinasi kerja
kelompok
- Pengusul ide gagasan
- Editing proposal
6 jam per
Biologi
minggu
- Pengkaji materi dengan
dosen pembimbing
Anggota
Mohammad Shoffi
3
Al-baihaqi
132500013
Anggota
6 jam per
Biologi
minggu
- Dokumentasi kegiatan
- Finishing proposal