Alpen Steel | Renewable Energy

~ Teknologi Pembangkit Listrik Dari Mikroba

"Geobacter" Mikroba Penghasil Listrik

Semakin menipisnya cadangan energi yang tak terbaharukan untuk pembangkit
energi listrik, membuat para peneliti bekerja keras menemukan alternatif
pengganti yang dapat memenuhi kebutuhan masyarakat akan energi listrik.
Salah satu yang sedang dicoba oleh tim peneliti dari NASA adalah teknologi
pembangkit listrik dari mikroba.

Walaupun gagasan ini belum sepenuhnya berhasil menggantikan sumber energi
lain yang ada, namun penyempurnaan terhadap hasil penelitian akan terus
dilakukan, sehingga diharapkan akan diperoleh hasil yang optimal.

Pesawat luar angkasa dalam perjalanan ke Planet Mars, diperkirakan memiliki
kru yang terdiri atas enam orang. Keenam astronot ini akan menghasilkan
lebih dari enam ton limbah yang sebagian besar adalah limbah padat yaitu
tinja. Jumlah yang sangat besar tentunya. Lalu, apa yang dapat dilakukan
terhadap limbah ini?

Sekarang, feses astronot dapat dikirim kembali ke Bumi. Tapi, ke depannya
ilmuwan di NASA akan berpikir untuk mendaur ulang, sebab limbah ini adalah
sumber daya yang diperlukan astornot. Salah satunya dapat dijadikan air
minum murni, untuk keperluan mereka di luar angkasa selama melakukan
misinya. Juga dapat dijadikan pupuk. Bahkan, dengan bantuan mikroba
tertentu yang unik dan spesifik, limbah ini dapat juga disulap menjadi listrik.

"Geobacter metallireducens"

Seperti banyak jenis mikroba, bakteri dari keluarga Geobacteraceae ini
dapat memakan dan hidup dengan mengurai material organik. Mikroba geobacter
yang pertama ditemukan di tambang batu bara di Sungai Potomac, Washington
D.C. 1987. Bakteri ini bersifat anaerob, yaitu hidup pada tempat yang tidak
ada oksigen. Mereka juga mempunyai kemampuan untuk berpindah, dengan cara
menggerakkan elektron dalam metal. Kemampuan ini menjadikan bakteri
geobacter, mampu menguraikan limbah sekaligus menghasilkan listrik.

Bakteri ini dikenal sebagai Geobacter metallireducens, adalah mikroba
pertama yang mampu mengoksidasi bahan organik menghasilkan karbon dioksida.
Geobacter metallireducens mendapat tenaganya dengan memanfaatkan oksida
dari besi, dengan cara yang sama seperti manusia menghirup oksigen.

Spesies Geobacter dapat digunakan mengatasi pencemaran lingkungan.
Misalnya, menguraikan tumpahan minyak di perairan menjadi karbon dioksida
yang tak berbahaya. Spesies Geobacter mengubah kondisi lingkungan, dengan
mempercepat laju degradasi kontaminan. Spesies Geobacter juga memiliki
kemampuan menyingkirkan kontaminan logam radioaktif dari perairan.

Genom beberapa Sesies Geobacter sudah diurutkan dan sedang dimasukkan ke
dalam model komputer, yang bisa meramalkan metabolisme Geobacter di bawah
kondisi lingkungan berbeda. Pendekatan biologi sistem ini sangat
mempercepat proses bagaimana Spesies Geobacter berfungsi dan mengoptimasi
proses bioremediasi dan produksi energi listrik.

"Microbial fuel cell"

Menciptakan kondisi alami, memicu peneliti menemukan suatu jenis bahan
bakar baru, yaitu sel bahan bakar mikroba (microbial fuel cell). Jenis
bahan bakar baru ini sekarang sedang dikembangkan tim riset NASA yang
dipimpin Dr. Bruce Rittmann, soarang profesor pada Northwestern University.

Semua jenis sel bahan bakar menghasilkan listrik, dengan memproduksi dan
mengendalikan suatu arus elektron. Sel-sel konvensional, termasuk
menggunakan pintalan dan dalam beberapa mobil prototipe, memperoleh
elektron dengan melepaskan atom hidrogen. Dalam melakukan itu, sel-sel
bahan bakar ini harus diberi persediaan hidrogen secara tetap.

Sel bahan bakar mikroba memperoleh elektron dari limbah organik. Bakteri
hidup dengan limbah sebagai bagian dari proses pencernaan mereka.
Geobacter, menurut peneliti NASA ini dapat `dibujuk` untuk menyampaikan
elektron secara langsung kepada elektroda sel bahan bakar ke dalam suatu
sirkuit. Ketika elektron dialirkan sepanjang sirkuit, mereka menghasilkan
listrik. Sel bahan-bakar mikroba ini telah dicoba di Pennsylvania
University, untuk menghasilkan listrik pada saat proses memurnikan limbah
cair domestik.

Guna membuat gagasan ini menjadi bentuk yang praktis, Prof. Rittmann
berpikir harus mempunyai suatu bentuk yang efisien dan sangat ringkas.
Bahan bakar sel tidak bisa dibentuk dengan banyak ruang dengan ukuran yang
luas. Untuk kebutuhan ini, peneliti sedang mempertimbangkan suatu sel bahan
bakar serabut yang dikemas dengan ketat, masing-masing akan merupakan suatu
sel bahan bakar dalam kemasan all in one.

Masing-masing serabut akan terdiri dari tiga lapisan, seperti tiga untai
jerami, satu di dalam serabut lainnya. Masing-masing lapisan terdiri dari
kutub positif (luar), electrolyte-membrane (tengah), dan katoda (dalam).
Saluran dari cairan limbah akan dipompa melewati lapisan luar, di mana
Geobacter dapat mengikat elektron dan memindahkannya ke kutub positif,
yaitu ke dalam sirkuit, dan kemudian diteruskan ke katoda pada lapisan dalam.

Namun, Rittmann dan timnya masih menemukan kendala mekanisme yang tepat
memindahkan elektron ke elektroda oleh mikroba yang masih lambat. Peneliti
masih harus mengetahui bagaimana membuat mekanisme ini lebih cepat dan
menghasilkan tenaga yang lebih kuat. Sampai sejauh ini peneliti memiliki
banyak gagasan, termasuk kemungkinan faktor voltase pada elektroda. Ini
adalah salah satu pertanyaan mereka yang sedang berusaha untuk dijawab.

Model pembangkit listrik mikroba itu dalam uji coba di laboratorium, saat
ini baru mampu mengisi baterai telefon seluler dan kalkulator atau
menyalakan satu lampu LED. Daya listrik yang dibangkitkan memang masih
terlalu kecil, untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga, namun sudah memadai
untuk memenuhi kebutuhan energi listrik yang paling mendasar di zaman
teknologi komunikasi yang semakin maju.

Kita harus memanfaatkan limbah menjadi salah satu produk yang berguna.
Jadi, kenapa tidak membuat proses untuk menghasilkan energi, sebagai
penghasil energi alternatif? Dengan memproduksi listrik, sel bahan bakar
dari miroba akan menjadikan limbah jauh lebih ekonomis. Sel bahan bakar
mikroba akan mengubah bentuk, dari sesuatu yang tidak berguna menjadi
sumber daya listrik yang bermanfaat. Sampah, kenapa tidak? (Kabelan Kunia,
M.Si., PP Bioteknologi ITB)***

  Anda belum mendaftar atau login.
Anda dapat turut serta menuliskan artikel disini, caranya klik disini
Ada pertanyaan? Ingin berdiskusi? silahkan tulis di Alpensteel Forum

Fast Contact

Show Room & Factory:
 
Jalan Laksanama
Nurtanio Nomor 51
Bandung 40183 - Indonesia
 
Phone Line1:
022- 603-8050 (08:00-17:00)
 
Handphone:
0852-111-111-77 
0852-111-111-100
 
 
 
PageRank  Hit Counters
free counters
Alpen Steel Facebook