Kelebihan karbon dioksida di atmosfer bumi yang dihasilkan dari
pembakaran bahan bakar fosil secara meluas merupakan pendorong utama
terjadinya perubahan iklim global, dan di balik masalah besar ini, para
peneliti di seluruh dunia tengah berupaya mencari cara-cara baru
untuk menjadikannya sebagai sumber tenaga yang berguna.Kini, para Peneliti dari University of Georgia telah berhasil menemukan cara untuk mengubah karbon dioksida yang terperangkap dalam atmosfer menjadi produk industri yang berguna. Temuan mereka segera dapat mengarah pada penciptaan biofuel yang dibuat langsung dari karbon dioksida di udara, yang selama ini bertanggung jawab atas meningkatnya suhu global.
“Pada dasarnya, apa
yang kami lakukan adalah membuat mikroorganisme yang menyerap karbon dioksida
seperti apa yang dilakukan tanaman, sehingga menghasilkan sesuatu yang
berguna,” jelas Michael Adams, anggota Institut Riset Bioenergi, profesor
bioteknologi Georgia Power serta profesor biokimia dan biologi molekuler Distinguished
Research di Franklin College of Arts and Sciences.
Selama proses fotosintesis, tanaman menggunakan sinar matahari untuk mengubah udara dan karbon dioksida menjadi gula. Seperti halnya manusia yang membakar kalori dari makanan, tanaman menggunakan gula ini sebagai sumber energinya
Gula ini dapat
difermentasi menjadi bahan bakar seperti etanol. Namun, sangat sulit untuk
secara efisien mengekstrak gula yang terkurung dalam dinding sel tanaman
yang kompleks.
“Apa yang menjadi inti dari temuan ini adalah,
kita dapat menggantikan tanaman yang selama ini berlaku sebagai perantara,”
ungkap Adams, “Kita bisa mengambil karbon dioksida secara langsung dari
atmosfer dan mengubahnya menjadi produk-produk yang berguna seperti bahan bakar
dan bahan kimia, tanpa harus melalui proses yang tidak efisien, yaitu
pertumbuhan tanaman dan pengekstrakan dari biomassa.”
Proses ini
dimungkinkan oleh mikroorganisme unik yang disebut Pyrococcus furiosus,
yang justru bertumbuh subur dengan mencari makanan dalam karbohidrat di
perairan laut super-panas dekat ventilasi panas bumi. Dengan memanipulasi
materi genetik organisme ini, Adams beserta rekan-rekannya menciptakan
jenis P. furiosus yang mampu mencari makan pada
temperatur yang lebih rendah dalam karbon dioksida.
Tim peneliti kemudian
menggunakan gas hidrogen untuk menciptakan reaksi kimia pada mikroorganisme,
suatu reaksi yang menggabungkan karbon dioksida ke dalam 3-hydroxypropionic
acid, jenis bahan kimia industri yang umumnya digunakan untuk membuat
akrilik dan berbagai produk lainnya.
Dengan berbagai
manipulasi genetik lain dari strain baru P. furiosus, para peneliti
mampu membuat suatu versi yang menghasilkan sejumlah produk industri berguna
lainnya, termasuk bahan bakar, dari karbon dioksida.
Saat dibakar, bahan
bakar yang tercipta melalui proses P. furiosus ini
melepaskan karbon dioksida dalam jumlah yang sama dengan karbon dioksida yang
digunakan untuk menciptakannya, secara efektif menjadikannya karbon netral, dan
menjadi bahan bakar alternatif yang jauh lebih bersih sebagai
pengganti bensin, batubara dan minyak.
“Ini merupakan langkah
penting pertama yang memberi janji besar sebagai metode produksi bahan bakar
yang efisien dan hemat biaya,” kata Adams, “Di masa mendatang kami akan
memperbaiki prosesnya dan mulai menguji pada skala yang lebih besar.”
Jurnal : Matthew W.
Keller, et al. Exploiting
microbial hyperthermophilicity to produce an industrial chemical, using
hydrogen and carbon dioxide. Proceedings of
the National Academy of Sciences, 2013 DOI:10.1073/pnas.1222607110
