Fotobioreaktor Microalga: Mengubah Emisi Karbon Dioksida Menjadi Oksigen Bersih

Fotobioreaktor Mikroalga (https://www.canva.com/design/DAGGlDmU5C8/yoV04U3Gmf83TKA5jZBuQA/edit)

Peningkatan kadar karbon dioksida (CO2) dalam atmosfer telah menjadi salah satu tantangan lingkungan terbesar yang dihadapi saat ini. Penggunaan bahan bakar fosil, deforestasi, dan kegiatan industri lainnya telah menyebabkan peningkatan emisi CO2 yang cukup tinggi. Hal ini berkontribusi pada pemanasan global dan perubahan iklim. Menurut data terbaru dari Mauna Loa Observatory, konsentrasi CO2 dalam atmosfer telah melampaui 400 ppm dan melebihi batas aman. Untuk mengatasi masalah ini, diperlukan teknologi inovatif yang dapat mengubah polusi menjadi sumber daya yang bermanfaat.

Fotobioreaktor Microalga

Fotobioreaktor microalga adalah salah satu solusi untuk mengatasi masalah emisi CO2. Microalga merupakan organisme fotosintetik mikroskopis, mampu menggunakan CO2 dan cahaya matahari untuk melakukan fotosintesis, menghasilkan oksigen sebagai produk sampingan. Dalam sistem ini, microalga ditanam dalam lingkungan yang terkendali dan dioptimalkan untuk pertumbuhan maksimum, memungkinkan mereka menyerap sejumlah besar CO2 dan menghasilkan oksigen secara efisien.

Jenis-jenis microalga yang umum digunakan dalam fotobioreaktor yaitu Chlorella, Spirulina, dan Scenedesmus. Microalga memiliki keunggulan dibandingkan metode penyerapan CO2 lainnya karena pertumbuhannya yang cepat, efisiensi fotosintesis yang tinggi, dan kemampuannya untuk bertahan dalam kondisi lingkungan yang ekstrim. Selain bioremediasi CO2, microalga juga digunakan dalam produksi biofuel, suplemen makanan, dan bahan farmasi.

Proses Konversi CO2 Menjadi Oksigen

Dalam fotobioreaktor microalga, CO2 yang terlarut dalam air digunakan oleh microalga selama proses fotosintesis. Reaksi fotosintesis mengubah CO2 menjadi oksigen (O2) dengan bantuan cahaya matahari. Proses ini melibatkan beberapa tahap utama yaitu penyerapan cahaya oleh pigmen fotosintetik, konversi energi cahaya menjadi energi kimia, dan pemanfaatan energi kimia untuk mengubah CO2 menjadi senyawa organik dan oksigen. Selain oksigen, fotosintesis juga menghasilkan biomassa microalga yang dapat digunakan sebagai sumber energi terbarukan.

Mekanisme pembersihan udara oleh Spirulina microalgae (https://www.canva.com/design/DAGGlDmU5C8/yoV04U3Gmf83TKA5jZBuQA/edit)

Beberapa faktor yang mempengaruhi efisiensi konversi CO2 menjadi oksigen diantanaranya intensitas cahaya, konsentrasi CO2, suhu, dan nutrisi yang tersedia. Penelitian menunjukkan bahwa mikroalga dapat mengurangi konsentrasi CO2 hingga 90% di lingkungan tertutup, meskipun efisiensi total konversi menjadi oksigen bervariasi berdasarkan jenis mikroalga dan kondisi operasional. Selain itu, proses fotosintesis juga menghasilkan produk sampingan seperti lipid dan karbohidrat, yang dapat dimanfaatkan untuk produksi biofuel dan bahan kimia lainnya.

Manfaat Lingkungan

Pemanfaatan fotobioreaktor microalga memiliki manfaat lingkungan yang signifikan. Pertama, teknologi ini mengurangi emisi CO2 yang berkontribusi pada pemanasan global dan perubahan iklim. Kedua, fotobioreaktor meningkatkan kualitas udara dengan meningkatkan konsentrasi oksigen. Ketiga, fotobioreaktor microalga memberikan sumber energi terbarukan melalui oksigen dan biomassa yang dihasilkan, yang dapat digunakan untuk berbagai aplikasi industri dan domestik.

Winda Rastika, mahasiswi UIN Sunan Gunung Djati Bandung.