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.
 |
| Michael Adams adalah anggota Institut Riset Bioenergi University of Georgia, profesor bioteknologi Georgia Power serta profesor biokimia dan biologi molekuler Distinguished Research di Franklin College of Arts and Sciences. (Kredit: University of Georgia) |
“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.”
Kredit: University of Georgia
Jurnal: Matthew
W. Keller, Gerrit J. Schut, Gina L. Lipscomb, Angeli L. Menon, Ifeyinwa J.
Iwuchukwu, Therese T. Leuko, Michael P. Thorgersen, William J. Nixon, Aaron S.
Hawkins, Robert M. Kelly, Michael W. W. Adams. 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
