BIOTEKNOLOGI MIKROALGA dan id yang

Translate
African Journal Bioteknologi Vol. 9 (54), hlm 9227-9236, 27 Desember
2010 Tersedia online di http://www.academicjournals.org/AJB ISSN
1684-5315

©

2010

Jurnal

Akademik

Tinjau

Mikroalga untuk biofuel produksi dan
lingkungan
aplikasi:

Ulasan

A

Magdalena Frac1 *, Stefania Jezierska-Tys2 dan Jerzy Tys1 1Jurusan
Tanaman dan Tanah Sistem, Institut Agrophysics, Polandia Academy
of Sciences, ul. Doswiadczalna 4, 20 - 290 Lublin 27, Polandia.
2University Ilmu di Lublin, Departemen Pertanian Mikrobiologi,
Polandia. Diterima 23 Desember 2010

Mikroalga
terbarukan.

Ini

dapat

menyediakan

termasuk

metana

berbagai

diproduksi

jenis

oleh

biofuel

pencernaan

anaerobik biomassa alga, biodiesel berasal dari minyak mikroalga
dan photobiologically diproduksi biohydrogen. Ulasan ini menyajikan
klasifikasi saat biofuel, dengan fokus khusus pada mikroalga dan
penerapan mereka untuk produksi biodiesel. Kertas dianggap isu
yang berkaitan dengan pengolahan dan budidaya mikroalga, karena
tidak hanya mereka yang terlibat dalam biofuel produksi, tetapi juga
sebagai

kemungkinan

pemanfaatannya

dalam

pengendalian

pencemaran lingkungan, terutama dengan kaitannya dengan emisi
gas rumah kaca dan proses pemurnian limbah. Kertas memberikan
juga karakterisasi mikroalga yang digunakan dalam produksi biofuel
dan keuntungan mereka relatif terhadap bahan baku lain yang
digunakan dalam produksi bahan bakar. Kata kunci: Biodiesel, biofuel,
mikroalga,
PENDAHULUAN

photobioreactors,

aplikasi

lingkungan.

Pertumbuhan ekonomi yang cepat yang terjadi pada paruh
kedua

abad

pemanfaatan

ke-20

menyebabkan

bahan

baku

re-orientasi
energi.

dalam

cara

Sebuah

baru

Model perekonomian dunia telah dikembangkan terutama pada dasar
minyak bumi dan gas alam, dengan penurunan pentingnya batubara
keras (Ryan et al, 2006;.. Mata dkk, 2010). Namun, ternyata bahwa
sumber

daya

penggunaannya

mereka

bahan

menyebabkan

baku

menguras

angka

efek

cepat
yang

dan
tidak

menguntungkan, seperti hujan asam atau pemanasan global dengan
perubahan iklim yang dihasilkan (Demirbas, 2007; Somerville, 2007).

Distribusi

non-seragam

sumber

daya

bahan baku energi di dunia telah kontri-buted untuk yang dominan,
posisi bahkan sering diktator tertentu negara istimewa dalam politik
internasional.

Ketergantungan

dari ekonomi dunia pada minyak adalah sedemikian rupa sehingga
spekulasi tentang kelelahan dari bahan baku dapat mengakibatkan
dalam krisis di pasar dunia. Fenomena ini terjadi tiga kali pada tahun
1973,

pada

pergantian

tahun

1980

dan

1981

dan pada tahun 2008, ketika harga minyak melonjak ke tingkat
146,14 dolar per barel (Huang et al., 2010). Terlepas dari ini,
transportasi

dan

produksi

industri

energi

adalah

sumber antropogenik utama emisi gas rumah kaca di Uni Eropa yang
bertanggung jawab untuk lebih dari 20 dan 60%, masing-masing,
emisi

itu

(Mata

et

al., 2010). Perubahan yang sedang berlangsung dan ketidakpastian
ekonomi menyebabkan perlunya mencari sumber energi yang akan
memungkinkan pengurangan konsumsi minyak bumi. Salah satu
sumber tersebut adalah biofuel. Penerapan bahan-bahan tersebut
melibatkan

penggunaan

ekologis

bersih

energi dan kemungkinan produksi bahan bakar di negara yang tidak
memiliki sumber daya energi mereka sendiri, yang akan membuat
mereka

independen

pada

pasokan

minyak bumi. Namun, tantangan yang telah menjadi jelas dalam

produksi biofuel adalah kompetisi antara bahan bakar dan produksi

pangan,

efek

yang

telah terjadi peningkatan harga pangan (Somerville, 2007; Li et al,
2008a,. Kasar dan Schirmer, 2009). Sebuah solusi untuk dilema yang
mungkin

terdapat

mikroalga

untuk

alternatif,

mikroalga

dalam

produksi

fotosintesis,

biofuel.

adalah

Dalam

pabrik

penerapan
aspek

miniatur

mengubah

bahan

yang

di

karbon

bakar
proses

dioksida

dan cahaya menjadi biomassa kaya komponen mineral (Banerjee et
al, 2002;. Lorenz dan Cysewski, 2003; Spolaore et al., 2006). Selain
itu,

mereka

photosynthesizing

mikroorganisme berguna dalam bioremediasi lingkungan tercemar
(Kalin et al, 2005;. Munoz dan Guieysse, 2006) dan memainkan peran
penting sebagai "Pupuk hayati", melalui nitrogen atmosfer mengikat
(Vaishampayan

et

al.,

2001).

Ulasan ini menyajikan klasifikasi saat biofuel, dengan fokus khusus
pada mikroalga dan penerapannya untuk produksi biodiesel. Makalah
ini mempertimbangkan isu-isu terkait dengan pengolahan dan kultur
mikroalga karena tidak hanya mereka yang terlibat dalam produksi
biofuel,

tetapi

juga

sebagai

kemungkinan

pemanfaatannya

di

pengendalian pencemaran lingkungan, terutama dengan kaitannya
dengan emisi gas rumah kaca dan proses limbah pemurnian. Makalah
ini
yang

juga
mikroalga

memberikan

yang

digunakan

dalam

karakterisasi
produksi

biofuel

dan

keuntungan mereka relatif terhadap bahan baku lain yang digunakan
dalam

produksi

bahan

bakar.

Selanjutnya,

makalah

mempersembahkan keadaan saat ini pengetahuan tentang budidaya,
pertumbuhan, panen dan pengolahan tersebut mikroorganisme.

BIOFUEL:

DEFINISI,

KARAKTERISASI

KLASIFIKASI

DAN

Biofuel adalah bahan bakar yang diperoleh dari biomassa
(bahan organik seperti organisme dan mikroorganisme tanaman dan
hewan). Di Eropa, biodiesel diproduksi terutama dari gula bit dan
sereal dan di Amerika Serikat dan Brazil itu dihasilkan dari jagung dan
tebu. Industri, pertanian, kehutanan dan limbah rumah tangga juga
dapat menjadi sumber terbarukan energi yang digunakan dalam
produksi biofuel. Contoh ini mungkin jerami, limbah kayu, limbah
lumpur,

kompos,

sampah atau sisa-sisa makanan. Biomassa tanaman yang biofuel
dihasilkan merupakan penyimpanan energi surya (Somerville, 2007;
Stephanopoulos,

2007;

Babu,

2008;

Hodaifa

et

al.,

2008).

Penggunaan biofuel adalah metode untuk mengurangi impor dan
konsumsi

bahan

bakar

fosil

dan

mengurangi

karbon

emisi dioksida ke atmosfer, bahkan oleh 90%. Ini dimungkinkan
berkat siklus sirkulasi tertutup karbon dioksida yang dipancarkan
selama pembakaran biofuel, tetapi juga diserap oleh tanaman dalam
proses fotosintesis. Biofuels diklasifikasikan sebagai padat, cair dan
gas.

Biofuel

padat

termasuk

bahan

seperti

jerami

(Dalam bentuk bal, pelet atau briket), pohon tertentu spesies, seperti
willow keranjang, Sida hermaphrodita, tapi juga pasir serbuk gergaji
atau jerami (pelet), jerami atau lainnya spesies tanaman. BBN cair
diperoleh

terutama

melalui

fermentasi alkohol karbohidrat menjadi etanol, butil fermentasi
biomassa untuk butil alkohol atau dari sayuran minyak (minyak
lobak) esterifikasi menjadi biodiesel. Seperti gas biofuel (biogas)
terbentuk melalui fermentasi anaerob limbah cair dan padat dari
hewan pertanian produksi, seperti pupuk cair atau pupuk kandang
(FYM).

Mereka

juga

dapat

diproduksi

dalam

proses

gasifikasi

biomassa (gasifikasi kayu), dari mana Gas Generator (disebut gas
distilasi
(Demirbas,

kayu)
2007;

Demibras,

2009).

diperoleh
Biofuels

juga

dapat

diklasifikasikan menjadi 1, 2 dan 3 biofuel generasi. Biofuel generasi

pertama adalah mereka dihasilkan dari bahan organik yang dapat
digunakan untuk produksi makanan atau pakan ternak. Bahwa bahan
organik termasuk terutama pati, gula, lemak hewan dan minyak
nabati.
Sumber bahan-bahan tersebut kentang, sereal gandum, rapeseed,
kedelai, jagung, atau tebu. Generasi Pertama biofuel diproduksi
menggunakan

metode

konvensional

yang tidak memerlukan input energi tinggi, seperti fermentasi atau
esterifikasi. Penggunaan bahan baku seperti tebu, jagung, gandum
atau

gula

bit,

yang

juga

dapat

digunakan untuk memproduksi makanan atau pakan ternak manusia,
menunjukkan bahwa jika terlalu banyak bahan bakar yang dihasilkan
dari
harga

bahan
akan

naik

untukbeberapa

seperti

drastis,

negara

yang

mungkin

(Somerville,

makanan
menjadi

2007;

tantangan

Brennan

dan

Owende,2010).Sebagai bahan baku yang digunakan dalam produksi
generasi pertama biofuel berada dalam persaingan dengan produksi
pangan, ada pencarian yang sedang berlangsung untuk bahan baku
tersebut untuk biofuel yang tidak akan menciptakan konflik seperti
ini. Sebuah solusi yang ideal adalah disediakan oleh produk selulosa,
seperti

kayu,

jerami,

tinggi

rumput

abadi

atau

limbah

dari

pengolahan kayu industri. Bahan bakar yang diproduksi dari bahan
baku seperti itu disebut kedua biofuel generasi. Saat ini, mereka
masih belum sangat populer karena biaya produksi yang tinggi,
tetapi penelitian di bidang ini telah diizinkan tercatat penurunan
biaya yang terlibat. Hal ini diasumsikan bahwa di masa depan, bahan
bakar seperti akan membuat biofuel generasi pertama usang. Kedua
biofuel

generasi

dapat

berkontribusi

terhadap

pengentasan

Masalahnya sebagian untuk memenuhi persyaratan untuk bahan
bakar dalam berkelanjutan, murah dan ramah lingkungan cara.
Keuntungan

dari

biofuel

generasi

kedua

adalah

kemungkinan menggunakan seluruh tanaman (termasuk batang,
daun dan sekam) dan bukan hanya bagian dari itu (biji-bijian) seperti

yang halnya dengan bahan baku untuk biofuel generasi pertama.
Biofuel

generasi

kedua

juga

dapat

diproduksi

dari

tanaman yang tidak ada bagian yang dapat dimakan, seperti Jatropha
curcas, sereal dengan hasil yang sangat rendah gandum, limbah dari
industri pengolahan kayu, kulit buah atau pulp dari buah pengolahan.
Tanaman

tersebut

menggunakan

dapat

air

garam

tumbuh
untuk

di

daerah

pertumbuhan

marjinal
mereka,

dan
yang

merupakan jelas Keuntungan (McKendry, 2002;. Schenk et al, 2008).
Biofuel generasi ketiga terutama sel bahan bakar, menggunakan
hidrogen

sebagai

sumber

utama

energi.

Saat

ini,

ganggang

merupakan bahan baku utama dari mana seperti biofuel dapat
diproduksi pada tingkat efisiensi yang tinggi dan pada investasi yang
rendah. Ganggang adalah bahan yang hemat biaya dan memberikan
hasil yang relatif tinggi biofuel. Mereka Keuntungan diragukan adalah
kenyataan bahwa, mereka bukan beban pada lingkungan dan bahwa
mereka adalah biodegradable. Budaya algae seperti Botryococcus
braunii dan Chlorella vulgaris relatif mudah, tetapi ekstraksi minyak
dari biomassa mereka sudah cukup Masalah utama (Chisti, 2007;
Huang et al, 2010;. Mata et al., 2010).

KARAKTERISASI

DAN

MEREKA

MIKROALGA

SIGNIFIKANSI INDUSTRI

Mikroalga yang prokariotik atau eukariotik photosynthesizing
mikroorganisme yang ditandai dengan cepat pertumbuhan, yang
paling sering hidup dalam lingkungan asam dan memiliki uniseluler
atau

struktur

multiseluler

sederhana.

Contoh

mikroorganisme

prokariotik adalah Cyanobacteria (Cyanophyceae) dan mikroalga
eukariotik hijau ganggang (Chlorophyta) dan diatom (Bacillariophyta)
(Li et al, 2008b;. Li dkk, 2008c). Mikroalga terjadi pada semua
ekosistem

di

bumi,

tidak

hanya

air tetapi juga dalam ekosistem tanah dan ditandai dengan sedang

disesuaikan untuk tinggal di spektrum yang sangat luas kondisi
lingkungan. Diperkirakan, ada 50 ribu jenis ganggang di dunia, tetapi
hanya sekitar 30.000 spesies alga telah diidentifikasi dan diperiksa
sejauh ini. Ganggang adalah kelompok thallophytic organisme, paling
sering autotrophic, biasanya tinggal di lingkungan perairan atau di
habitat basah. Tubuh alga adalah homogen atau dibangun dari selkecil bervariasi talus, dengan ukuran dari beberapa mikron hingga
beberapa meter. Talus The mungkin menganggap bentuk mirip
dengan daun atau batang, fungsi yang menyerap makanan dari
lingkungan. Organisme terjadi di perairan tawar dan garam, keren
atau hangat. Mereka tinggal di semua zona geografis, tetapi yang
paling padat penduduknya di belahan bumi utara, di mana jumlah
produksi tahunan mereka untuk sekitar 1,5 juta ton. Ganggang yang
paling

sering

dikumpulkan

berikut:

ganggang

hijau,

dan

mengandung

digunakan
klorofil

termasuk

hijau,

kuning

xanthophyll dan karoten jeruk, rumput laut merah, dengan warna
merah phycoerythrin, biru phycocyanin dan klorofil hijau; Ganggang
coklat, yang pigmen sel-sel yang diisi dengan coklat fucoxanthin, di
samping klorofil dan xanthophylls. Ganggang Mereka menemukan
aplikasi yang paling luas dalam

negara-negara Asia tertentu,

terutama sebagai makanan dan pakan ternak komponen dan sebagai
pupuk.

Dalam

sebagian

besar

dikembangkan

negara,

metode

pemanfaatan alga masih diperlakukan dengan hati-hati. Alga yang
menyediakan banyak bahan kimia yang berharga senyawa telah
menemukan aplikasi dalam kosmetik dan industri farmasi, di mana
mereka digunakan untuk mendapatkan ekstrak dan makanan.
Ekstrak

biasanya

digunakan

dalam krim, tonik dan shampoo, sedangkan makanan menemukan
aplikasi dalam masker kecantikan dan mandi ramping-down. Namun,
mungkin segera ternyata bahwa ruang lingkup sudah terkenal
pemanfaatan

alga

akan

jauh

diperluas

jika

harapan terkait dengan penggunaannya dalam pembangkit listrik dan
(produksi biomassa industri untuk pembangkit listrik dan untuk

produksi biodiesel) menjadi kenyataan (Metting, 1996; Spolaore et
al., 2006). Banyak peneliti telah melaporkan keuntungan mikroalga
dalam

produksi

biodiesel

bila

dibandingkan

dengan

bahan lain yang digunakan untuk tujuan tersebut (Chisti, 2007; Li et
al, 2008a,. Khan et al, 2009;. Huang et al, 2010).. Alga mudah
budaya, ditandai dengan pertumbuhan yang cepat dan mampu
tumbuh

di

perairan

cocok

untuk

konsumsi

manusia.

Mikroalga mengubah energi matahari menjadi kimia energi dalam
proses fotosintesis, meningkatkan mereka massa dalam beberapa
hari. Selain itu, mereka bisa tumbuh dimana saja, asalkan mereka
memiliki

akses

ke

sinar

matahari

dan

sederhana

nutrisi, meskipun laju pertumbuhan mereka tergantung juga pada
ketersediaan penambahan senyawa spesifik tertentu dan aerasi yang
sesuai (Aslan dan Kapdan, 2006; Verma et al., 2010). Berbagai jenis
mikroalga yang dapat beradaptasi dengan tinggal di berbagai kondisi
lingkungan.

Oleh

karena

itu,

adalah

mungkin

untuk menemukan spesies yang paling spesifik ganggang dan
tumbuh
mereka di bawah kondisi lokal, yang tidak mungkin dalam kasus
bahan baku biodiesel lainnya (seperti kedelai, rapeseed atau minyak
biji

sawit).

Mikroalga

juga

ditandai

dengan tingkat yang lebih tinggi dari pertumbuhan dan produktivitas
dibandingkan

dengan

menghasilkan

tanaman

tradisional

dan

memerlukan signifikan daerah tumbuh lebih kecil dari substrat lain
dari biofuel asal pertanian, oleh karena itu, dalam kasus alga tumbuh
untuk energi, kompetisi untuk tanah garapan dengan tanaman
lainnya,
terutama yang tumbuh untuk makanan, adalah sangat terbatas
(Mata

et

al.,

2010).

Mikroalga dapat digunakan untuk produksi berbagai pembawa energi,
termasuk yang berikut: biometana diproduksi melalui pencernaan
anaerobik

biomassa

alga

(Spolaore et al, 2006.), Biodiesel terbuat dari minyak yang diperoleh

dari ganggang (Roessler et al, 1994;. Banerjee et al, 2002.;
Gavrilescu

dan

Chisti,

diproduksi

2005;

Deng

dkk,

photobiologically

2009).;

(Ghirardi

biohydrogen
et

al.,

2000; Melis, 2002; Fedorov et al, 2005;. Kapdan dan Kargi, 2006), dan
bioethanol (Fortman et al, 2008;. Mata et al., 2010). Ide untuk
menggunakan mikroalga sebagai sumber bahan bakar tidak baru
(Chisti, 1980; Nagle dan Lemke, 1990), tapi sekarang, di "dunia"
bahan

bakar

alternatif,

meningkatnya

minat.

biofuel

The

dari

tumbuh

ganggang

ganggang

imbang

untuk

energi

mengurangi ancaman pemanasan global, karena memberi kontribusi
pada pembatasan konsumsi bahan bakar fosil dan menggunakan
sejumlah

besar

CO2

untuk

produksi

(Gavrilescu

dan

Chisti, 2005). Biodiesel diproduksi dari alga tidak mengandung sulfur,
karena yang berperan dalam pengurangan emisi CO, hidrokarbon dan
SOx,

meskipun

dapat meningkatkan tingkat emisi NOx bila dibandingkan dengan
jenis mesin lainnya (Johnson dan Wen, 2010). Penggunaan mikroalga
untuk

produksi

biofuel

juga

dapat

memiliki aspek-aspek lain. Dijelaskan lebih lanjut, adalah daftar
kemungkinan yang bisa dipertimbangkan untuk praktis
Pemanfaatan: penghapusan CO2 yang dihasilkan oleh industri melalui
bio-mengikat oleh mikroalga, yang akan mengurangi emisi gas rumah
kaca oleh pabrik-pabrik dan penggunaan mereka untuk produksi
biodiesel

(Wang

et

al,

2008.);

pemurnian

limbah

melalui

penghapusan NH4 +, NO3-, PO43-dan pemanfaatan air tercemar
untuk

pertumbuhan

alga

(Wang

et

al,

2008.),

transformasi

biomassremaining alga setelah ekstraksi minyak, menjadi etanol,
metana, hewan pakan ternak, pupuk organik dengan N tinggi: rasio P
atau

sederhana

pembakaran

untuk

co-generasi

energi

(listrik,

panas) (Wang et al, 2008),. kombinasi kemampuan ganggang tumbuh
dalam

kondisi

sulit

dan

keterbatasan

ketersediaan

nutrisi

menunjukkan bahwa mereka dapat tumbuh pada tanah yang tidak
dapat

digunakan

untuk

pertanian,

dengan

air

limbah

digunakan sebagai media untuk pertumbuhan mereka, tanpa perlu
menggunakan perairan bersih (Mata dkk, 2010.), mikroalga juga
dapat digunakan dalam industri lain, termasuk produksi produk kimia
seperti lemak, lemak tak jenuh ganda asam, minyak, pewarna alami,
gula, pigmen, antioksidan, senyawa yang sangat bioaktif dan
senyawa kimia lainnya (Raja et al, 2008;. Mata dkk, 2010.); Dengan
relasi untuk turunannya, dengan aktivitas biologis tinggi dan
spektrum yang luas dari potensi komersial aplikasi tions, mikroalga
dapat merevolusi sejumlah besar bioteknologi, termasuk biofuel,
kosmetik dan industri farmasi, suplemen makanan dan polusi kontrol
(Hu et al, 2008;.. Raja et al, 2008)

METODE MIKROALGA-BUDAYA DAN PRODUKSI
BIOMASSA
Saat ini, mikroalga muncul menjadi substrat yang baik untuk
produksi biodiesel. Mereka dianggap sebagai substrat untuk biofuel
generasi kedua, bersama dengan sumber-sumber lain biomassa,
seperti

bahan

lignin-selulosa,

organik

limbah dan tanaman energi khusus yang ditandai dengan potensi
hasil tinggi dan tidak digunakan sebagai sumber makanan manusia
(Schenk

et

al.,

2008).

Produksi biomassa dari alga lebih rumit dari budidaya tanaman
tersebut.

Pertumbuhan

mereka

membutuhkan

cahaya,

karbon

dioksida, air dan garam mineral. Suhu di mana ganggang tumbuh
harus

berosilasi

dalam

kisaran

20

sampai

30

°

C.

Untuk

meminimalkan biaya biomassa produksi, produksi harus didasarkan
pada mudah tersedia sinar matahari. Substrat untuk kultur alga harus
menyediakan komponen mineral yang dibutuhkan oleh sel-sel alga.
Ini termasuk terutama nitrogen, fosfor, besi dan dalam beberapa
kasus,

silikon.

Persyaratan

nutrisi

minimum

harus

ditentukan

berdasarkan rumus molekul yang cocok yang untuk biomassa
mikroorganisme adalah sebagai berikut: CO0.48H1.83N0.11P0.01.

Rumus ini dikembangkan oleh Grobbelaar (2004). Biogens seperti
fosfor harus dipasok dengan overdosis signifikan. Bentuk Fosfor
kompleks dengan ion besi dan setelah penambahan terhadap
substrat, tidak sepenuhnya tersedia bagi mikroorganisme. Substrat
digunakan dalam kultur alga terlalu mahal, oleh karena itu substrat
paling umum digunakan adalah air laut, kaya senyawa alami fosfor
dan

nitrogen

serta

sebagai mikro lainnya (Molina Grima et al., 1999). Biomassa alga
mengandung rata-rata 50% karbon dalam Surat bahan kering. Karbon
berasal

dari

karbon

dioksida

diperlukan untuk pertumbuhan alga (Sanchez Miron dkk., 2003).
Untuk menghasilkan 100 mg biomassa, alga membutuhkan sekitar
183

mg

produksi

dari

CO2.
ganggang

Keuntungan
adalah

dari

kenyataan

biodiesel

bahwa

mereka

mikroorganisme menyerap dan mengubah karbon dioksida dan zat
lain

yang

dipancarkan

ke

atmosfer.

Selain

dari itu, pertumbuhan alga membutuhkan nitrat dan fosfat, yang
sering memberikan kontribusi terhadap perlindungan lingkungan
terhadap tingkat yang berlebihan mereka. Pengembangan produksi
alga dekat dengan pembangkit listrik batubara yang memancarkan
sejumlah besar CO2 ke atmosfer atau dekat dengan pengolahan
limbah
tanaman dapat membantu dalam memecahkan dua masalah utama
kontemporer atmosfer dunia dan polusi lingkungan tanah (Chisti,
2007). Produksi skala besar dari biomassa alga biasanya dilakukan
dalam budaya terus menerus dan yang membutuhkan penggunaan
pencahayaan buatan. Dalam metode ini, substrat diinokulasi dengan
dosis

konstan

mikroalga

dalam

suspensi

yang

harus terus diaduk untuk mencegah penyelesaian biomassa (Molina
Grima et al., 1999). Metode praktis alga yang tumbuh dalam skala
besar

termasuk

kolam

terbuka

(Molina

Grima,

1999)

dan

photobioreactors (Sanchez Miron dkk., 1999). Ponds untuk ganggang
produksi yang dibangun sebagai resirkulasi loop tertutup membentuk

sebuah kanal dengan kedalaman ca. 0,3 m. Pengadukan dan sirkulasi
disediakan oleh turbin yang memaksa gerak dari suspensi. Turbin
beroperasi

terus

menerus,

mencegah sedimentasi ganggang. Biomassa alga adalah dikeringkan
belakang turbin, pada akhir resirkulasi yang lingkaran. Kolam adalah
garis dengan plastik putih. Kolam tersebut lebih murah untuk
membangun

dan

memelihara

daripada

photobioreactors,

tapi

produksi biomassa dalam kondisi seperti ini terutama lebih rendah
daripada

di

photobioreactors

memungkinkan
jumlah

(Chisti,

2007).

Photobioreactors

produksi

biomassa.

Mereka

dibangun

besar

dari

bahan

tembus

dan

memungkinkan tumbuh persis spesies mikroalga yang diperlukan
(Molina

Grima,

1999;

Pulz,

2001;

Carvalho et al., 2006). Umumnya, seseorang dapat membedakan 3
jenis

photobioreactors:

photobioreactors

kolom

vertikal,

photobioreactors silinder dan datar atau paneltype photobioreactors.
Cahaya adalah parameter mendasar menentukan pertumbuhan
mikroalga.

Mereka

membutuhkan

akses

terkendali

cahaya yang biasanya sinar matahari, tetapi bisa diganti dengan
sumber cahaya buatan. Di dalam photobioreacto, cahaya zona dekat
dengan sumber cahaya dan zona gelap, jauh dari permukaan
diterangi dapat dibedakan. Itu Keberadaan zona gelap karena
penyerapan cahaya oleh mikroorganisme dan mereka otomatis
mengaburkan.

Fenomena

reaktor,

tersebut

menunjukkan

bahwa

lapisan

dalam
berikut

alga terbentuk: lapisan luar lumut, terkena intensitas cahaya yang
berlebihan yang dapat menyebabkan photoinhibition, sebuah Lapisan
tengah, dengan pencahayaan yang sempurna dan lapisan dalam
ganggang, dengan defisit ringan, di mana proses respirasi terjadi
pada

tingkat

tinggi

(Molina

Grima

et

al,

1999;.

Molina

Grima et al., 2001). Untuk memastikan kondisi cahaya yang tepat
untuk ganggang, beberapa bioreaktor menggunakan pencahayaan
panel memancarkan cahaya khusus dalam kisaran merah. Lokasi

yang tepat dari sumber cahaya dan termodinamika gas-cair yang
cocok menentukan baik pertumbuhan mikroorganisme dan produksi
biomassa
CH 2 -

OCOR 1

CH 2 - OH

R1 -

CO OCH 3
CH-

OCOR 2

R2 -

+

3 HO CH 3

CH-OH

+

CO OCH 3

CH 2 -

OCOR 3

CH 2 - OH

R3 -

CO OCH 3

Trigliserid-induk minyak metanol-alkohol Gliserol

Metil

ester-

biodisel
Gambar 1. Transesterifikasi minyak menjadi biodiesel. Kelompok R1R3-hidrokarbon.
(Sanchez Miron dkk., 1999). Juga, penting dalam photobioreactors
adalah

tingkat

geometri

aerasi

atau

yang

medium
tepat

sirkulasi.
dari

Menggabungkan
pencahayaan

dengan sirkulasi menengah, sel-sel dapat dibuat untuk mengedarkan
antara zona terang dan gelap pada frekuensi tertentu dan pada
interval waktu yang teratur (Molina Grima et al, 2000.; Molina Grima
et al., 2001). Biomassa sedimentasi di photobioreactors dibatasi oleh
aliran

turbulen

terus

ditegakkan

oleh

mekanik

atau

pompa aerasi. Pompa mekanik dapat menyebabkan kerusakan
terhadap biomassa (Chisti, 1999;. Sanchez Miron et al, 2003), tetapi
mereka mudah untuk menginstal dan ale dioperasikan. Penganginan
pompa kurang populer, karena mereka membutuhkan perawatan
yang tepat, pembersihan secara berkala dan disinfeksi bioreaktor
(Chisti, 1999). Suspensi diaduk melalui meniup udara di di bagian
bawah reaktor memfasilitasi pertukaran gas dan pemerataan suhu
yang

sangat

bergolak

atas

zona (Molina Grima et al, 1999;.. Molina Grima et al, 2000). Oksigen

yang dihasilkan dalam proses fotosintesis. Dalam fotobioreaktor
tubular

khas,

jumlah

maksimum

oksigen yang dilepaskan mungkin sekitar 10 g O2 m3 min-1. Tingkat
berlebihan

oksigen

terlarut

menyebabkan

menghambat

fotosintesis

reaksi

dan

foto-oksidasi,

yang menyebabkan kerusakan pada sel-sel alga (Molina Grima et al.,
2001). Suspensi beredar di fotobioreaktor yang menggunakan CO2,
yang menyebabkan peningkatan pH (Camacho Rubio et al., 1999).
Kadang-kadang perlu untuk menyuntikkan karbon dioksida untuk
mencegah kenaikan berlebihan pH (Molina Grima et al., 1999).
Masalah
disebabkan

lain
oleh

respirasi

adalah

kerugian

organisme selama

malam.

biomassa
Kerugian

tersebut dapat dikurangi melalui terkontrol menurunkan suhu di
fotobioreaktor

yang

(Chisti,

2007).
Pemilihan metode yang sesuai produksi ganggang untuk produksi
biodiesel serta biomassa memerlukan perbandingan dua metode
yang disajikan, yaitu, kolam dan photobioreactors. Perhitungan
menunjukkan itu, kedua metode sebanding dalam hal tingkat
produksi biomassa dan dalam hal konsumsi CO2. Namun, produksi
alga dalam photobioreactors memungkinkan jumlah yang lebih besar
minyak yang akan diperoleh (dengan ca. 1/3) dibandingkan dengan
kultur

ganggang

di

kolam

(Molina

Grima, 1999; Lorenz dan Cysewski, 2003; Spolaore et al., 2006).
Pemisahan biomassa alga dari budaya suspensi dapat dilakukan
melalui filtrasi atau pemusingan (Molina Grima et al., 2003). Studi
terbaru (Beer et al, 2009;. Brennan dan Owende, 2010) memiliki
telah difokuskan pada penerapan rekayasa genetika pada pemuliaan
mikroalga, ditujukan untuk akuisisi organisme ditandai dengan
produktivitas yang tinggi dan tingkat energi, dengan kaitannya
dengan

pemanfaatan

penuh

kemampuan

mereka.

TAHAP

PRODUKSI

BIODIESEL

DAN

TRANSESTERIFIKASI
Proses produksi biodiesel dari mikroalga lanjutkan pada tahap
berikut: produksi biomassa melalui pertumbuhan sel alga, isolasi sel
untuk
media kultur, diikuti oleh ekstraksi lipid. Selanjutnya, biodiesel atau
biofuel lainnya diproduksi sesuai untuk teknologi yang terkait dan
proses

yang

digunakan

untuk

substrat biofuel lainnya (Mata dkk., 2010). Sampai saat ini, produksi
biodiesel didasarkan pada sayuran atau lemak hewan. Produksi
minyak dari ganggang (pada industri scale) adalah hitungan waktu
dekat

(Chisti,

2007).

Biodiesel

adalah bahan bakar terbukti dan teknologi produksi biofuel dan
penggunaan telah dikenal selama lebih dari 50 tahun (Knothe et al.,
1997; Barnwal dan Sharma, 2005; Felizardo et al, 2006.; Meher et al,
2006;. Enweremadu dan Alamu, 2010). Di saat ini, biodiesel terutama
dihasilkan dari kedelai, rapeseed dan minyak biji sawit, (tanaman
yang digunakan untuk makanan) (Felizardo et al., 2006). Proses khas
komersial
produksi hasil biodiesel dalam beberapa tahap. Itu minyak tua yang
digunakan dalam produksi biodiesel terutama terdiri trigliserida
(Gambar 1) di mana 3 molekul asam lemak yang diesterifikasi oleh
molekul gliserol. Dalam biodiesel produksi, trigliserida masuk ke
dalam reaksi dengan metanol yang menghasilkan pembentukan
transesterifikasi, metil ester asam lemak, biodiesel dan gliserol
sebagai produk limbah. Hasil reaksi tahap: pertama trigliserida
diubah menjadi digliserida, kemudian ke monogliserida dan di
samping gliserol. Menurut notasi stechiometric reaksi, menundukkan
1

mol

triasilgliserol

untuk

methanolysis,

akan

mengakibatkan

penggunaan 3 mol metil alkohol dan 3 mol metil ester asam lemak
dan 1 mol gliserol akan diperoleh. Sebagai reaksi methanolysis
adalah

keseimbangan

reaksi, jumlah yang berlebihan salah satu substrat9232 Afr. J.
Biotechnol.

GAMBAR:

Tempat pemilihan
alga
Cahaya

air

CO2

Kultur
alga
memperbanyak
Hasil

Panen
Proses perbanyakan (biomassa)
(dehydration,compaction,filtration,
drying)
Nutrisi

Ekstrak /
pengeluaran
minyak
Produksi
biodisel

Gambar 2. Tahapan produksi biodiesel dari mikroalga.

Nutrisi

harus digunakan (biasanya alkohol) atau reaksi harus dilakukan
secara bertahap, dengan produk limbah (gliserol) dihapus setelah
setiap tahap (Chisti, 2007). Dalam industri proses, 6 mol metanol
yang digunakan per setiap mol trigliserida (Fukuda et al., 2001).
Inilah kelebihan tinggi

metanol menjamin bahwa

reaksi akan

bergeser dalam arah metil ester, menuju biodiesel. Di bawah seperti
kondisi, jumlah metil ester di atas 98% dari berat dasar (Fukuda et al,
2001;.

Bamgboye

dan

Hansen 2008). Transesterifikasi dikatalisis oleh asam, alkali (Fukuda
et al, 2001;. Meher et al, 2006) dan enzim lipolitik. (Sharma et al.,
2001). Katalisis basa transesterifikasi adalah sekitar 4000 kali lebih
cepat

dari

asam-katalis

reaksi. Katalis basa umum digunakan adalah natrium dan hidroksida
kalium pada konsentrasi 1% dengan kaitannya dengan berat minyak.
Tentu

saja,

enzim

lipolitik

juga dapat digunakan untuk tujuan tersebut, tetapi pada saat yang
metode ini tidak digunakan karena biaya yang relatif tinggi katalisis
tersebut (Fukuda et al., 2001). Dalam industri prakteknya, proses
transesterifikasi adalah yang paling sering dilakukan pada suhu 60
hingga 70 ° C di adanya katalis basa. Untuk mencapai tingkat tinggi
konversi ester (triacyloglycerols), tinggi kelebihan metanol diterapkan
bahwa setelah berakhirnya proses transesterifikasi, disuling keluar
dan dikembalikan ke proses. Dalam kondisi seperti reaksi hasil
selama sekitar 90 menit. Suhu yang lebih tinggi juga dapat
diterapkan, pada tekanan yang lebih tinggi, tapi itu adalah proses
yang mahal. Minyak yang digunakan dalam reaksi methanolysis
harus

memenuhi

persyaratan tertentu dan khususnya, harus juga dehidrasi dan tanpa
asam

lemak

mengurangi

bebas

menyebabkan

pembentukan

tingkat

sabun

yang
katalis

dan menyebabkan masalah dengan isolasi gliserin dan ester fraksi.
Karena kelarutan miskin metanol di minyak dan relatif mudah dalam
fase air, penting bahwa sistem reaksi diaduk dengan penuh

semangat,

terutama

dalam

tahap

awal

dari

reaksi

ini,

yang

meningkatkan hubungi antara alkohol dan tiracyloglycerol (Chisti,
2007). Proses masa depan produksi biodiesel dari alga mungkin
didasarkan pada prinsip yang sama. Produksi metil ester atau
biodiesel dari minyak diekstrak dari ganggang adalah disajikan dalam
sebuah studi oleh Belarbi et al. (2000), meskipun dalam kasus,
produk akhir dimaksudkan untuk digunakan dalam industri farmasi.
Proses ini dijelaskan oleh orang-orang penulis juga didahului secara
bertahap, yaitu, transesterifikasi ekstraksi asam lemak dari biomassa
alga, diikuti dengan fraksinasi pada kolom kromatografi (Belarbi et
al., 2000).
Saat ini, banyak penelitian (Lee et al, 2002;. Chiu et al, 2008;. Mata
dkk, 2010;.. Yoo et al, 2010) yang bersangkutan dengan kultur alga
dan dengan individu tahapan pengolahan mereka, serta dengan
tekad

dari

profitabilitas

akhir

dari

proses-proses.

Gambar

2

menyajikan tahap produksi biodiesel dari mikroalga. Dalam pemilihan
situs untuk budidaya alga, yang kriteria berikut harus diikuti,
ketersediaan

air,

salinitas dan kimia sifat air, topografi, geologi dan kepemilikan lahan,
kondisi iklim, yaitu, suhu, isolasi, penguapan dan akses ke sumbersumber nutrisi dan karbon. Mikroalga bisa hidup dalam spektrum
yang luas dari lingkungan kondisi, terutama di bawah defisit hara dan
kondisi yang tidak menguntungkan lainnya, ganggang dapat tumbuh
dengan penggunaan limbah industri. Sebelum memulai budaya
ganggang

untuk

produksi

biodiesel,

kriteria

berikut

harus

diperhitungkan (Mata dkk, 2010.): Pertumbuhan tingkat, diukur
dengan isi total biomassa akumulasi dalam satuan waktu dalam
satuan volume, tingkat lipid, diukur bukan dengan isi total tetapi oleh
isi

dari

asam lemak bebas dan trigliserida, resistensi terhadap perubahan
kondisi lingkungan, terutama di suhu, tingkat nutrisi, cahaya,
kompetisi

dengan

alga

dan

bakteri

lainnya;

ketersediaan nutrisi, terutama karbon dioksida, kemudahan isolasi

dan pengolahan biomassa, dan kemudahan memperoleh senyawa
kimia

lain

yang

diperlukan.

Metode yang tepat pemilihan jenis yang diinginkan alga dan
pengembangan

formula

spesies

isu-isu

adalah

Photobiological
kunci

untuk

optimum

mencapai

untuk
murah

setiap
budaya

ganggang, terlepas dari situasi geografis (Chojnacka dan MarquezRocha, 2004). Alga yang ditandai dengan berbagai jenis metabolisme
Hasil Panen
Jagung
Kacang Kedelai
Kelapa
Minyak
pohon
palem
Minyak mikro alga
70%
Minyak mikro alga
30%

Hasil Minyak (L
−1
ha )
169
443
2679
5938

Luas Tanah yang
dibutuhkan (M ha)
1545
589
95
41

136

2

58

4,5

Tabel 1. Perbandingan beberapa sumber biodiesel (nilai rata-rata).
(Autotrophic, heterotrophice, mixotrophic dan photoheterotrophic)
dan

dapat

memanfaatkan

berbagai

jenis

metabolisme

dalam

menanggapi perubahan dalam lingkungan kondisi. Tercantum lanjut
adalah

beberapa

contoh

dari

pertumbuhan

berbagai mikroalga. Fotoautotropik Mereka menggunakan cahaya
sebagai satu-satunya sumber energi yang berubah menjadi energi
kimia

dalam

ofphotosynthesis

proses.

Heterotrofik
Heterotrofik hanya menggunakan senyawa organik sebagai sumber
karbon.
Mixotrophic
Kelompok ini mampu autotrophic atau heterotrofik makan tergantung

pada kondisi lingkungan, intensitas cahaya, keberadaan nutrisi
organik

dan

substrat

untuk

fotosintesis atau kemosintesis.
Photoheterotrophic
Hal ini juga dikenal sebagai photoorganotrophs dengan metabolisme
menggunakan sinar matahari dan senyawa organik sebagai sumber
karbon.

ESTIMASI KEMUNGKINAN PENGGUNAAN BIODIESEL
DARI MIKROALGA

Saat ini di Amerika Serikat, konsumsi tahunan biodiesel adalah
sekitar 530 juta m3. Untuk menggantikan minyak fosil dengan
minyak sayur akan membutuhkan menabur 111 juta hektar dengan
tanaman yang mengandung minyak (Chisti, 2007). Di Polandia,
diperkirakan bahwa pada tahun 2010 konsumsi bahan bakar dapat
bahkan mencapai 20 juta ton, yaitu 30% lebih dari tahun 2004.
Kenaikan yang sangat tinggi konsumsi akan diamati dalam kasus
solar, sebagai mesin diesel standar dalam kendaraan transportasi
berat. Terus menerus meningkatnya permintaan untuk bahan bakar
cair menyebabkan peningkatan permintaan untuk minyak bumi, yang
dapat mengakibatkan terus menerus naik dari harga yang. Masalah
tambahan adalah kenyataan bahwa sebagian besar sumber daya
minyak bumi dunia berada di negara-negara yang sekarang politik
tidak stabil, yang tidak menjamin kelangsungan pasokan. Oleh
karena itu, diperlukan untuk mencari jenis baru bahan bakar dan
bahan bakar alternatif yang karena biaya yang lebih rendah atau
emisi yang lebih rendah dari komponen beracun gas buang akan,
dalam perspektif waktu, menjadi pengganti untuk produk berbasis
minyak bumi. Demikian bahan bakar alternatif termasuk bahan bakar
cair

(biodiesel

(biometana),

dan

bensin

bioethyl)

dan

bahan

bakar

gas

diproduksi

dari biomassa, serta biohydrogen dari biomassa gasifikasi. Biomassa
adalah istilah yang meliputi padat atau cair zat dari tumbuhan atau
hewan yang mengalami biodegradasi. Mereka bisa berasal dari
produk, limbah, seperti serta residu dari produksi pertanian dan
kehutanan dan juga dari industri pengolahan produk tersebut.
Baru-baru ini, banyak bunga telah difokuskan juga pada bioenergi
dari pembakaran atau pengolahan ganggang (Felizardo et al., 2006).
Tabel 1 menyajikan beberapa tanaman tanaman yang digunakan
untuk biodiesel produksi dan lahan yang diperlukan diperlukan untuk
memenuhi

proyeksi

permintaan.

Dalam

Tabel

1,

ganggang

ditampilkan sebagai salah satu sumber biodiesel yang benar-benar
mendiskualifikasi
bahan

bakar

asal

organik.

Berbeda

dengan

tanaman

yang

mengandung minyak, mikroalga tumbuh sangat cepat dan punya
minyak jauh lebih tinggi konten. Biasanya, mikroalga menggandakan
biomassa mereka dalam waktu 24 jam. Waktu yang diperlukan untuk
menggandakan biomassa di budaya eksperimental, dalam kondisi
optimal,

mungkin

bahkan

dikurangi

menjadi

hanya

3,5

jam

sedangkan, kandungan minyak ganggang bahkan dapat melebihi
80%

dari

massa

kering

mereka

(Spolaore

et al., 2006). Untuk alasan ini, budaya alga mungkin terbatas sumber
biomassa

kaya

minyak.

Banyak

spesies

mikroalga

mampu

mengumpulkan jumlah terkenal lipid, yang berkontribusi tinggi hasil
minyak. Isi rata lipid bervariasi dalam kisaran 1 sampai 70%, tetapi di
bawah kondisi stres tertentu beberapa spesies alga dapat mencapai
kadar lemak bahan kering hingga 90% (Dunahay et al, 1996;.
Ratledge

dan

Wynn,

2002; Guschima dan Harwood, 2006; Yoo et al, 2010).. Produktivitas
minyak yang diperoleh dari ganggang tergantung pada tingkat
pertumbuhan mereka dan pada tingkat minyak biomassa konten.
Mikroalga ditandai dengan produktivitas minyak yang tinggi terutama
diinginkan untuk produksi biodiesel. Tabel 2 daftar sejumlah spesies
alga yang memiliki kandungan minyak dalam yang talus di kisaran 20

sampai

60%.

Ganggang

menghasilkan

hidrokarbon

berbagai

macam

dan

lipid,

lainnya

senyawa kompleks dan tidak setiap spesies cocok untuk produksi
biodiesel (Banerjee et al, 2002;. Guschina dan Harwood, 2006).
Berbagai

kondisi

lingkungan,

nutrisi,

kondisi budaya dan fase pertumbuhan dapat mempengaruhi isi dan
komposisi asam lemak dalam alga. Untuk Misalnya, nitrogen defisit
dan

salinitas

stres

menginduksi

akumulasi C18: 1 pada semua spesies alga, dan C20: 5 di B. braunii
(Thomas et al., 1984). Penulis lain
Tabel 2. Kandungan minyak beberapa mikroalga (nilai mean).

Mikroalga

B.braunii
Chlorella sp.
C. cohnii
Cylindrotheca sp.
D. primolecta
Isochrysis sp.
M. salina
Nannochloris sp.
Nannochloropsis sp.
N. oleoabundans
Nitzschia sp.
P.tricornutum
Schizochytrium sp.
T. sueica

Kandungan Minyak (% bahan
kering)
50
30
20
26
22
29
>20
30
50
44
46
25
63
19

(Pratoomyot et al, 2005;. Hu et al, 2008;. Gouveia dan Oliveira, 2009)
juga melaporkan perbedaan dalam asam lemak komposisi dari
berbagai jenis mikroalga. Keuntungannya menggunakan alga untuk
produksi biofuel adalah Fakta bahwa mereka tidak merupakan
kompetisi pada pasar makanan. Juga, dengan hubungan dengan
ganggang, pengenalan modifikasi genetik meningkatkan hasil minyak

menimbulkan kurang kontroversi (Chisti, 2007). Berpotensi, bukan
mikroalga, minyak juga bisa menjadi diproduksi oleh mikroorganisme
heterotrofik tumbuh di sumber alami karbon organik (Ratledge dan
Wynn, 2002). Namun, mereka mikroorganisme kurang efisien bila
dibandingkan dengan photosynthesizing mikroalga.

PROFITABILITAS

DARI

PENGGUNAAN

BIODIESEL DARI MIKROALGA
Untuk biodiesel yang dihasilkan dari mikroalga untuk diterima oleh
penduduk, harus memenuhi standar umum. Minyak diperoleh dari
mikroalga kaya lemak tak jenuh ganda asam dengan 4 dan lebih
ikatan ganda, seperti eicosapenztaenoic dan decosapentaenoic asam.
Metil ester asam lemak, serta asam lemak yang terkandung
dalam rantai karbon mereka ikatan tak jenuh menjalani transformasi
seperti hidrolisis, autooxidation atau polimerisasi. Penyimpanan
biofuel,

apakah

berdasarkan

alga

atau

minyak sayur, seperti minyak rapeseed atau kedelai, menimbulkan
kesulitan tertentu seperti, selama penyimpanan diperpanjang, satu
dapat mengamati perkembangan mikroorganisme dan pembentukan
zat lumpur. Hal ini menyebabkan viskositas mereka perubahan dan
mereka

mungkin

garpu

sedimen

dalam

penyimpanan

tank dan tangki bahan bakar kendaraan bermotor. Untuk ini alasan,
penyimpanan jangka panjang biofuel tidak mungkin (Belarbi et al,
2000;.

Chisti,

2007).

Rekayasa genetika dapat diterapkan untuk meningkatkan ekonomi
produksi biodiesel dari mikroalga (Dunahay et al, 1996;.. Roessler et
al,

1994).

Secara

khusus,

rekayasa genetika dapat digunakan untuk mencapai berikut: untuk
meningkatkan
peningkatan

efisiensi

proses

fotosintesis

produksi

untuk

mengizinkan
biomassa;

peningkatan tingkat multiplikasi mikroorganisme; peningkatan kadar
minyak

dalam

biomassa,

suhu

mikroorganisme

ditingkatkan

toleransi

dan

dari

membatasi

tingkat kerugian yang disebabkan oleh suhu turun, pengurangan
photoinhibition

dan

menyebabkan

pengurangan

kerusakan

sensitivitas

sel

fotooksidasi

(Zhang

et

al.,

1996; Chisti, 2007).
APLIKASI LAIN MIKROALGA
Produksi biodiesel dari mikroalga dan lainnya bioproducts bisa lebih
ramah

lingkungan,

costeffective

dan

digabungkan dengan proses tersebut

menguntungkan,

jika

sebagai air limbah dan

perawatan gas buang. Menurut Zeiler et al. (1995) alga hijau
Monoruphidium minutum bisa efisien memanfaatkan gas buang
disimulasikan mengandung tingkat tinggi karbon dioksida, sulfur,
nitrogen oksida sebagai bahan baku untuk menghasilkan biomassa.
Untuk alasan itu, sangat bermanfaat jika mikroalga toleran terhadap
konsentrasi

CO2

yang

tinggi

dalam

rangka

yang akan digunakan untuk fiksasi nya dari gas buang. Budidaya
sistem produksi mikroalga yang melibatkan dan pengolahan air
limbah

dengan

tingkat

tinggi

amino

asam, enzim tampaknya menjanjikan bagi pertumbuhan mikroalga
dikombinasikan

dengan

pembersihan

biologis.

Mikroalga

dapat

menggunakan senyawa organik yang mengandung nitrogen dan
fosfor

dari

air

limbah

pabrik.

Selain

itu,

mikroalga dapat mengurangi dampak limbah buangan dan sumbersumber industri limbah nitrogen seperti yang berasal dari pengolahan
air (Mata dkk., 2010). Spesies yang berbeda dari mikroalga dapat
berisi tingkat tinggi senyawa kimia. Tergantung pada spesies
mikroalga

yang

dapat

diekstrak

dari

pigmen

yang

berbeda:

antioksidan, _-Karoten, trigliserida, asam lemak, vitamin dan bahan
kimia

lainnya.

digunakan

Senyawa

dalam

yang

diekstrak

kosmetik,

dari

makanan

mikroalga
dan

dapat
farmasi

industri (Brennan et al, 2010;.. Mata dkk, 2010).Spesies tertentu
mikroalga yang cocok untuk penyusunan suplemen pakan ternak.
Ganggang seperti Chlorella, Scenedesmus dan Spirulina memiliki
menguntungkan

aspek

termasuk

peningkatan

respon

imun,

meningkatkan kesuburan, kontrol berat badan yang lebih baik dan
kulit sehat (Brennan et al., 2010). Upaya saat ini dan investasi bisnis
mengemudi

perhatian

memproduksi

dan

biodiesel

upaya

alga

pemasaran

dan

sistem

pada

produksi

janji-janji
unggul.

KESIMPULAN
Biodiesel berasal dari mikroalga tampaknya menjadi satu-satunya
sumber terbarukan saat ini yang berpotensi dapat sepenuhnya
pengganti bahan bakar fosil. Ada banyak tantangan dalam produksi
biodiesel. Faktor pembatas untuk pemanfaatan mikroalga sebagai
bahan baku untuk produksi biofuel meliputi panen dan proses minyak
ekstraksi dan pasokan CO2 untuk efisiensi tinggi produksi mikroalga.
Juga, ketersediaan cahaya, nutrisi dan kadar CO2 dan O2 harus
dipantau hati-hati selama kultur alga untuk memastikan optimal
kondisi untuk tingkat tinggi minyak dan biomassa alga. Itu Tantangan
terbesar

adalah

bahwa,

mikroalga

biodiesel

tidak

ekonomi kompetitif dengan bahan bakar fosil pada hari ini harga
energi.
Investasi dalam pengembangan teknologi berbasis pada kultur alga
untuk produksi biofuel diperlukan untuk pengembangan teknologi
yang akan ekonomis. Upaya-upaya tersebut harus didukung finansial
dan didahului oleh rencana politik dan ekonomi dan strategi. Strategi
utama

adalah

untuk

mengidentifikasi

ganggang

spesies

yang

memiliki kandungan minyak yang tinggi yang juga akan tumbuh
cepat untuk menghasilkan biodiesel. Yang kedua adalah untuk
mengembangkan

photobioreactors

yang memungkinkan budaya

skala besar mikroalga.
Penelitian lebih lanjut dalam bidang produksi biodiesel dari mikroalga
harus difokuskan pada pengurangan biaya sistem kecil dan skala

besar.

Selain

itu,

pengurangan biaya melalui pemeliharaan kemurnian air dan nutrisi,
pemanfaatan limbah dan nutrisi yang terkandung di dalamnya dan
pemanfaatan CO2 yang dihasilkan oleh industri, semua terkait
dengan perlindungan alam lingkungan dalam arti luas. Alga juga
dapat dimanfaatkan di cabang lain dari aktivitas manusia seperti
pertanian, ilmu medis dan kimia, kosmetik dan industri farmasi.
Meskipun disebutkan sebelumnya tantangan, mikroalga menjanjikan
bahan baku untuk produksi biodiesel. Penelitian pada mikroalga
produksi biodiesel berbasis harus terus menggunakan dan komersial
skala

mikroalga

untuk

produksi

biodiesel

investasi besar-besaran pada fasilitas produksi.

akan

membutuhkan