EKSPORASI POTENSI MIKROALGA LAUT SEBAGAI
Seminar Nasional Teknik Mesin IV
30 Juni 2009, Surabaya, Indonesia
STUDI EKSPORASI POTENSI MIKROALGA LAUT
SEBAGAI SUMBER ENERGI TERBARUKAN
Heru Suryanto*, Sukarni*, Uun Yanuhar**
*Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri Malang
Jl. Surabaya 6 Malang, telp 0341 7633621
**Jurusan MSP Fak. Perikanan dan Ilmu Kelautan Univer sitas Brawijaya
E-mail : [email protected]
ABSTRAK
Indonesia sebagai negara kepulauan memiliki biodiversitas perairan yang melimpah yang potensial
untuk di kembangkan sebagai sumber energi terbarukan dari sumber kelautan. Adanya fenomena
pemanasan global (global warming) dan sumber energi dari minyak dan gas bumi mulai menipis
sehingga Kebijakan Energi Nasional menggali sumber energi alternatif, energi terbarukan termasuk
energi Kelautan yang berbasis mikroalga. Keterbatasan sumberdaya minyak di Indonesia
mengharuskan untuk menggali potensi energi terbarukan. Besarnya potensi perairan di Indonesia
baik tawar apalagi laut dan kondisi iklim tropis dengan cahaya mataharinya sangat sesuai untuk
kehidupan mikroalga. Potensi perairan yang sangat luas di Indonesia sangat mendukung untuk
pengembangan biofuel dari mikroalga.Walaupun sejumlah jenis mikroalga telah dikembangkan untuk
bahan baku kosmetik dan kebutuhan farmasi, namun aplikasinya untuk dikembangka n sebagai biofuel
masih jarang dilakukan seperti mikroalga laut Nanocloropsis oculata yang merupakan mikroalga laut
yang potensinya tersebar luas diseluruh wilayah pesisir dan lautan kepulauan Indonesia. Penelitian
ini bertujuan untuk mengetahui potensi ba han laut yakni mikroalga laut jenis Nanocloropsis oculata
sebagai sumber bahan biodiesel yang belum dikembangkan secara optimal. Penelitian ini dilakukan
dengan metode eksplorasi untuk mengetahui kandungan minyak yang dperoleh dari ekstraksi mikro
alga laut. Mikro alga diperoleh dari kultur mikro alga dengan pemupukan NPK. Lama kultur selama
8 hari. Setelah itu alga dipanen dan dikeringkan untuk selanjutnya dilakukan ekstraksi untuk
mengambil minyak alga. Ekstraksi dilakukan dengan metode Soxhlet dengan pelarut n-hexana. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa melalui teknik kultur terbuka dalam bak kultur dalam 1 ton kultur
dihasilkan 15 liter alga pekat. Dengan melalui penyaringan dan pengeringan dihasilkan alga kering
seberat 125 gr kering alga. Setelah dilakukan proses ekstraksi dengan metode soxhlet, dari alga
kering 125 gr telah berhasil dibuat ekstrak minyak dari mikroalga laut sebanyak 15 ml. Minyak ini
merupakan bahan baku untuk pembuatan biodiesel. Minyak tersebut selanjutnya akan
diesterifikasi/transesterifikasi untuk menghasilkan biodiesel.
Kata-kata kunci: mikroalga laut, energi terbarukan, biodiesel
Pendahuluan
Ditengah multi krisis yang sedang melanda
dunia, salah sektor yang terpenting yakni terjadinya
krisis bahan bakar. Berkurangnya cadangan minyak
yang berpengaruh terhadap naiknya harga, maka
seyogyanya seluruh komponen negeri harus memulai
untuk mencari sumber-sumber alternatif yang potensial
guna mengurangi kebutuhan konsumsi bahan bakar
minyak (BBM) nasional sehingga diharapkan pada
tahun 2010 konsumsi bahan bakar fosil diharapkan
dapat dikurangi hingga mencapai 10% (Hambali dkk,
2007). Potensi Indonesia sebagai salah satu negara
tropis dengan garis pantai terpanjang yaitu 81.000 km,
memungkinkan untuk dikembangkannya industri
pemanfaatan mikroalga yang hingga saat ini masih
sedikit sekali disentuh.
Ketergantungan masyarakat terhadap BBM
akan semakin tinggi, padahal BBM merupakan sumber
daya yang tak terbarukan. Diperkirakan, dengan
teknologi yang ada sekarang, cadangan minyak dunia
tidak akan bertahan lebih lama dari 50 tahun. Oleh
karena itu maka harus ada upaya-upaya strategis untuk
mengurangi ketergantungan pada minyak bumi. Hal ini
sudah cukup mendesak mengingat cadangan minyak
nasional hanya sampai 18 tahun lagi, sementara
konsumsi dalam negeri terus meningkat. Diprediksikan
pada tahun 2010, jumlah import BBM akan meningkat
menjadi sekitar 60% - 70% dari kebutuhan BBM dalam
negeri, fakta ini akan menjadikan Indonesia menjadi
Pengimpor BBM terbesar di Asia.
Beberapa biomas yang telah dimanfaatkan
sebagai biodiesel beserta potensinya antara lain: kacang
kedelai, rapeseed, mustard, jarak, minyak sawit, dan
mikroalga (Rendy, 2006). Mikroalga adalah organisme
tumbuhan paling primitif berukuran renik yang hidup
dan tumbuh di seluruh wilayah perairan, baik tawar
maupun air laut. Fitoplankton jenis ini merupakan salah
Seminar Nasional Teknik Mesin IV
30 Juni 2009, Surabaya, Indonesia
satu sumber energi yang sangat potensial. Ganggang
renik sebagai wacana energi alternatif yang sangat
potensial
pemanfaatannya,
menjanjikan
untuk
mendukung keterikatan terhadap bahan bakar yang
disisi lain masih tersubsidi oleh negara.
Besarnya potensi perairan di Indonesia baik
tawar apalagi laut dan kondisi iklim tropis dengan
cahaya mataharinya sangat sesuai untuk kehidupan
mikroalga. Walaupun sejumlah jenis mikroalga telah
dikembangkan untuk bahan baku kosmetik dan
kebutuhan farmasi, namun aplikasinya untuk
dikembangkan sebagai biofuel masih jarang dilakukan
seperti mikroalga laut Nannocloropsis oculata yang
merupakan mikroalga laut yang potensinya tersebar
luas diseluruh wilayah pesisir dan lautan kepulauan
Indonesia.
Nannochloropsis Merupakan sel berwarna
kehijauan, tidak motil, dan tidak berflagel. Selnya
berbentuk bola, berukuran kecil dengan diamater 4-6
µm. Organisme ini merupakan divisi yang terpisah dari
Nannochloris karena tidak adanya chlorophyl b.
Merupakan pakan yang populer untuk rotifera, artemia ,
dan pada umumnya merupakan organisme filter feeder
(penyaring).
N. oculata adalah alga bersel satu yang termasuk
ke dalam kelas Eustigmatophyceae, yang biasa dikenal
dengan marine chlorella dan umumnya dibudidayakan
di pembenihan-pembenihan ikan sebagai pakan rotifera.
N. oculata mempunyai peranan penting dalam suatu
kegiatan pembenihan karena kandungan nutrisinya yang
tinggi dan memiliki kemampuan memproduksi bahanbahan yang sangat penting seperti pigmen (zeaxanthin
dan astaxanthin) dan Poly Unsaturated Fatti Acid
(PUFA). Pembenihan membutuhkan N. oculata dengan
kuantitas serta kualitas yang baik, dalam hal ini adalah
kepadatan sel serta kandungan protein yang tinggi.
Nannochloropsis sp. merupakan jenis alga
hijau bersel satu yang dapat dimanfaatkan untuk
mengabsorbsi ion-ion logam. Kemampuan absorbsinya
cukup tinggi karena di dalam alga Nannochloropsis sp
terdapat gugus fungsi amina, amida, dan karboksilat
yang dapat berikatan dengan ion logam (Putra, 2007).
N. oculata selnya berwarna kehijau-hijauan
bila dilihat dengan menggunakan mikroskop perbesaran
400x terlihat sel berbentuk bulat dan kecil.
Klasifikasi dari mikroalga ini adalah:
Kingdom
: Chromista
Phylum
: Ochrophyta
Class
: Eustigmatophyceae
Order
: Eustigmatales
Family
: Monodopsidaceae
Genus
: Nannochloropsis
Species
: Nannochloropsis oculata
N. oculata merupakan spesies yang hidup di
perairan dengan kelimpahan nutrisi tinggi pada daerah
pesisir dan estuari. Beberapa spesies dari
Nannochloropsis dapat diidentifikasikan dan di
sampaikan.
Nannochloropsis
termasuk
kelas
eustigmatophyceae biasanya digunakan untuk kegiatan
budidaya pada hatchery yang bertujuan sebagai langkah
awal untuk rantai makanan. Alga ini mempunyai
komposisi unik yang berupa asam lemak yang
kemudian dikonsumsi oleh rotifera yang kemudian
rotifera dikonsumsi oleh larva ikan (Sen dkk, 2005).
Aktivitas dan pertumbuhan N. oculata
dipengaruhi oleh berbagai faktor. Hudaidah (2008)
mengatakan bahwa, faktor yang mempengaruhi
keberhasilan budidaya Nannochloropsis sp adalah
ketersediaan nutrien, dan faktor lingkungan seperti suhu
dan cahaya. Faktor yang berpengaruh terhadap
kegagalan budidaya Nannochloropsis sp adalah
kontaminasi oleh protozoa, diatom dan zooplankton.
N. oculata bersifat kosmoplit yang dapat
tumbuh dimana-mana, kecuali pada tempat yang sangat
kritis bagi kehidupan. Alga ini tumbuh pada salinitas 035 ppt. Kisaran suhu 25-30 oC merupakan kisaran suhu
yang optimal untuk pertumbuhan alga ini. Isnansetyo &
Kurniastuty (1995) menjelaskan bahwa pada kisaran suhu
25OC-30OC, alga ini masih dapat tumbuh dengan baik.
Ekawati (2005) menjelaskan bahwa suhu dibawah 16OC
dapat menghambat pertumbuhan, sedangkan suhu 35OC
adalah mematikan untuk beberapa spesies. Untuk
intensitas cahaya maka kisaran normal kehidupan alga
dalam rentang 500-1000 lux (Martusudarmo dan Wilani,
1990 dalam Arum, 2004).
Kisaran pH optimal untuk N. oculata relatif
bervariasi. Jusadi (2003) menjelaskan bahwa fitoplankton
dapat mentolerir pH air 7-9 dan untuk kisaran pH yang
optimum bagi pertumbuhan 8,2-8,7. Sedangkan menurut
(Effendi, 2003) sebagian besar biota akuatik menyukai
nilai pH sekitar 7-8,5. Pada pH
30 Juni 2009, Surabaya, Indonesia
STUDI EKSPORASI POTENSI MIKROALGA LAUT
SEBAGAI SUMBER ENERGI TERBARUKAN
Heru Suryanto*, Sukarni*, Uun Yanuhar**
*Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri Malang
Jl. Surabaya 6 Malang, telp 0341 7633621
**Jurusan MSP Fak. Perikanan dan Ilmu Kelautan Univer sitas Brawijaya
E-mail : [email protected]
ABSTRAK
Indonesia sebagai negara kepulauan memiliki biodiversitas perairan yang melimpah yang potensial
untuk di kembangkan sebagai sumber energi terbarukan dari sumber kelautan. Adanya fenomena
pemanasan global (global warming) dan sumber energi dari minyak dan gas bumi mulai menipis
sehingga Kebijakan Energi Nasional menggali sumber energi alternatif, energi terbarukan termasuk
energi Kelautan yang berbasis mikroalga. Keterbatasan sumberdaya minyak di Indonesia
mengharuskan untuk menggali potensi energi terbarukan. Besarnya potensi perairan di Indonesia
baik tawar apalagi laut dan kondisi iklim tropis dengan cahaya mataharinya sangat sesuai untuk
kehidupan mikroalga. Potensi perairan yang sangat luas di Indonesia sangat mendukung untuk
pengembangan biofuel dari mikroalga.Walaupun sejumlah jenis mikroalga telah dikembangkan untuk
bahan baku kosmetik dan kebutuhan farmasi, namun aplikasinya untuk dikembangka n sebagai biofuel
masih jarang dilakukan seperti mikroalga laut Nanocloropsis oculata yang merupakan mikroalga laut
yang potensinya tersebar luas diseluruh wilayah pesisir dan lautan kepulauan Indonesia. Penelitian
ini bertujuan untuk mengetahui potensi ba han laut yakni mikroalga laut jenis Nanocloropsis oculata
sebagai sumber bahan biodiesel yang belum dikembangkan secara optimal. Penelitian ini dilakukan
dengan metode eksplorasi untuk mengetahui kandungan minyak yang dperoleh dari ekstraksi mikro
alga laut. Mikro alga diperoleh dari kultur mikro alga dengan pemupukan NPK. Lama kultur selama
8 hari. Setelah itu alga dipanen dan dikeringkan untuk selanjutnya dilakukan ekstraksi untuk
mengambil minyak alga. Ekstraksi dilakukan dengan metode Soxhlet dengan pelarut n-hexana. Hasil
penelitian menunjukkan bahwa melalui teknik kultur terbuka dalam bak kultur dalam 1 ton kultur
dihasilkan 15 liter alga pekat. Dengan melalui penyaringan dan pengeringan dihasilkan alga kering
seberat 125 gr kering alga. Setelah dilakukan proses ekstraksi dengan metode soxhlet, dari alga
kering 125 gr telah berhasil dibuat ekstrak minyak dari mikroalga laut sebanyak 15 ml. Minyak ini
merupakan bahan baku untuk pembuatan biodiesel. Minyak tersebut selanjutnya akan
diesterifikasi/transesterifikasi untuk menghasilkan biodiesel.
Kata-kata kunci: mikroalga laut, energi terbarukan, biodiesel
Pendahuluan
Ditengah multi krisis yang sedang melanda
dunia, salah sektor yang terpenting yakni terjadinya
krisis bahan bakar. Berkurangnya cadangan minyak
yang berpengaruh terhadap naiknya harga, maka
seyogyanya seluruh komponen negeri harus memulai
untuk mencari sumber-sumber alternatif yang potensial
guna mengurangi kebutuhan konsumsi bahan bakar
minyak (BBM) nasional sehingga diharapkan pada
tahun 2010 konsumsi bahan bakar fosil diharapkan
dapat dikurangi hingga mencapai 10% (Hambali dkk,
2007). Potensi Indonesia sebagai salah satu negara
tropis dengan garis pantai terpanjang yaitu 81.000 km,
memungkinkan untuk dikembangkannya industri
pemanfaatan mikroalga yang hingga saat ini masih
sedikit sekali disentuh.
Ketergantungan masyarakat terhadap BBM
akan semakin tinggi, padahal BBM merupakan sumber
daya yang tak terbarukan. Diperkirakan, dengan
teknologi yang ada sekarang, cadangan minyak dunia
tidak akan bertahan lebih lama dari 50 tahun. Oleh
karena itu maka harus ada upaya-upaya strategis untuk
mengurangi ketergantungan pada minyak bumi. Hal ini
sudah cukup mendesak mengingat cadangan minyak
nasional hanya sampai 18 tahun lagi, sementara
konsumsi dalam negeri terus meningkat. Diprediksikan
pada tahun 2010, jumlah import BBM akan meningkat
menjadi sekitar 60% - 70% dari kebutuhan BBM dalam
negeri, fakta ini akan menjadikan Indonesia menjadi
Pengimpor BBM terbesar di Asia.
Beberapa biomas yang telah dimanfaatkan
sebagai biodiesel beserta potensinya antara lain: kacang
kedelai, rapeseed, mustard, jarak, minyak sawit, dan
mikroalga (Rendy, 2006). Mikroalga adalah organisme
tumbuhan paling primitif berukuran renik yang hidup
dan tumbuh di seluruh wilayah perairan, baik tawar
maupun air laut. Fitoplankton jenis ini merupakan salah
Seminar Nasional Teknik Mesin IV
30 Juni 2009, Surabaya, Indonesia
satu sumber energi yang sangat potensial. Ganggang
renik sebagai wacana energi alternatif yang sangat
potensial
pemanfaatannya,
menjanjikan
untuk
mendukung keterikatan terhadap bahan bakar yang
disisi lain masih tersubsidi oleh negara.
Besarnya potensi perairan di Indonesia baik
tawar apalagi laut dan kondisi iklim tropis dengan
cahaya mataharinya sangat sesuai untuk kehidupan
mikroalga. Walaupun sejumlah jenis mikroalga telah
dikembangkan untuk bahan baku kosmetik dan
kebutuhan farmasi, namun aplikasinya untuk
dikembangkan sebagai biofuel masih jarang dilakukan
seperti mikroalga laut Nannocloropsis oculata yang
merupakan mikroalga laut yang potensinya tersebar
luas diseluruh wilayah pesisir dan lautan kepulauan
Indonesia.
Nannochloropsis Merupakan sel berwarna
kehijauan, tidak motil, dan tidak berflagel. Selnya
berbentuk bola, berukuran kecil dengan diamater 4-6
µm. Organisme ini merupakan divisi yang terpisah dari
Nannochloris karena tidak adanya chlorophyl b.
Merupakan pakan yang populer untuk rotifera, artemia ,
dan pada umumnya merupakan organisme filter feeder
(penyaring).
N. oculata adalah alga bersel satu yang termasuk
ke dalam kelas Eustigmatophyceae, yang biasa dikenal
dengan marine chlorella dan umumnya dibudidayakan
di pembenihan-pembenihan ikan sebagai pakan rotifera.
N. oculata mempunyai peranan penting dalam suatu
kegiatan pembenihan karena kandungan nutrisinya yang
tinggi dan memiliki kemampuan memproduksi bahanbahan yang sangat penting seperti pigmen (zeaxanthin
dan astaxanthin) dan Poly Unsaturated Fatti Acid
(PUFA). Pembenihan membutuhkan N. oculata dengan
kuantitas serta kualitas yang baik, dalam hal ini adalah
kepadatan sel serta kandungan protein yang tinggi.
Nannochloropsis sp. merupakan jenis alga
hijau bersel satu yang dapat dimanfaatkan untuk
mengabsorbsi ion-ion logam. Kemampuan absorbsinya
cukup tinggi karena di dalam alga Nannochloropsis sp
terdapat gugus fungsi amina, amida, dan karboksilat
yang dapat berikatan dengan ion logam (Putra, 2007).
N. oculata selnya berwarna kehijau-hijauan
bila dilihat dengan menggunakan mikroskop perbesaran
400x terlihat sel berbentuk bulat dan kecil.
Klasifikasi dari mikroalga ini adalah:
Kingdom
: Chromista
Phylum
: Ochrophyta
Class
: Eustigmatophyceae
Order
: Eustigmatales
Family
: Monodopsidaceae
Genus
: Nannochloropsis
Species
: Nannochloropsis oculata
N. oculata merupakan spesies yang hidup di
perairan dengan kelimpahan nutrisi tinggi pada daerah
pesisir dan estuari. Beberapa spesies dari
Nannochloropsis dapat diidentifikasikan dan di
sampaikan.
Nannochloropsis
termasuk
kelas
eustigmatophyceae biasanya digunakan untuk kegiatan
budidaya pada hatchery yang bertujuan sebagai langkah
awal untuk rantai makanan. Alga ini mempunyai
komposisi unik yang berupa asam lemak yang
kemudian dikonsumsi oleh rotifera yang kemudian
rotifera dikonsumsi oleh larva ikan (Sen dkk, 2005).
Aktivitas dan pertumbuhan N. oculata
dipengaruhi oleh berbagai faktor. Hudaidah (2008)
mengatakan bahwa, faktor yang mempengaruhi
keberhasilan budidaya Nannochloropsis sp adalah
ketersediaan nutrien, dan faktor lingkungan seperti suhu
dan cahaya. Faktor yang berpengaruh terhadap
kegagalan budidaya Nannochloropsis sp adalah
kontaminasi oleh protozoa, diatom dan zooplankton.
N. oculata bersifat kosmoplit yang dapat
tumbuh dimana-mana, kecuali pada tempat yang sangat
kritis bagi kehidupan. Alga ini tumbuh pada salinitas 035 ppt. Kisaran suhu 25-30 oC merupakan kisaran suhu
yang optimal untuk pertumbuhan alga ini. Isnansetyo &
Kurniastuty (1995) menjelaskan bahwa pada kisaran suhu
25OC-30OC, alga ini masih dapat tumbuh dengan baik.
Ekawati (2005) menjelaskan bahwa suhu dibawah 16OC
dapat menghambat pertumbuhan, sedangkan suhu 35OC
adalah mematikan untuk beberapa spesies. Untuk
intensitas cahaya maka kisaran normal kehidupan alga
dalam rentang 500-1000 lux (Martusudarmo dan Wilani,
1990 dalam Arum, 2004).
Kisaran pH optimal untuk N. oculata relatif
bervariasi. Jusadi (2003) menjelaskan bahwa fitoplankton
dapat mentolerir pH air 7-9 dan untuk kisaran pH yang
optimum bagi pertumbuhan 8,2-8,7. Sedangkan menurut
(Effendi, 2003) sebagian besar biota akuatik menyukai
nilai pH sekitar 7-8,5. Pada pH