Language
Country/Area
No result found
Mengapa para ilmuwan memilih bakteri anaerobik untuk menghasilkan ketiga pelarut penting ini?
Dengan munculnya energi terbarukan dan teknologi hijau, para ilmuwan semakin tertarik untuk memanfaatkan mikroorganisme guna menghasilkan bahan kimia penting. Di antara mereka, bakteri anaerob telah menunjukkan potensi besar dalam memproduksi pelarut seperti aseton, butanol, dan etanol. Proses ini, yang dikenal sebagai fermentasi ABE (Fermentasi Aseton-Butanol-Etanol), telah menjadikan bakteri anaerob sebagai produsen penting bahan kimia berkelanjutan saat ini.
Proses fermentasi ini pertama kali dikembangkan oleh ahli kimia Chaim Weitzman selama Perang Dunia I, ketika sejumlah besar aseton dibutuhkan untuk memproduksi perlengkapan militer.
Salah satu aspek unik dari proses fermentasi ABE adalah sumber bahan bakunya. Proses ini sering kali memanfaatkan karbohidrat seperti pati dan glukosa, yang dapat berasal dari sisa makanan dan produk sampingan pertanian, sehingga membuat proses produksinya lebih menarik secara lingkungan.
Cara kerja proses
Fermentasi ABE dilakukan oleh bakteri anaerob dari famili Bacillaceae, terutama Clostridium acetobutylicum sebagai strain percobaan yang paling umum digunakan. Proses fermentasi secara garis besar dapat dibagi menjadi dua tahap: fermentasi asam dan fermentasi pelarut. Pada tahap pertama, sel tumbuh dengan cepat dan mengakumulasi zat antara seperti asetat dan butirat. Saat nilai pH menurun, bakteri akan beralih ke tahap produksi pelarut. Produk dari tahap ini meliputi aseton, butanol, dan etanol, dengan rasio 3:6:1.
Banyak teknologi awal yang digunakan, seperti penghilangan gas, filtrasi membran, dan ekstraksi cair-cair, dapat meningkatkan hasil dan kemurnian produk secara signifikan dan merupakan langkah penting untuk lebih mengoptimalkan produksi.
Fermentasi anaerob tidak hanya menghasilkan bahan kimia, tetapi juga membantu mengurangi timbulan limbah, sehingga mendorong pembangunan berkelanjutan.
Tinjauan historis
Sejarah fermentasi ABE dapat ditelusuri kembali ke produksi biologis butanol pertama oleh Louis Pasteur pada tahun 1861. Dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, ditambah dengan kebutuhan perang dunia, teknologi ini digunakan secara luas dan dibentuk menjadi produksi skala besar pada tahun 1910-an. Perlu dicatat bahwa meskipun proses ini digantikan oleh petrokimia setelah perang, fermentasi ABE kembali mendapat perhatian karena permintaan akan energi terbarukan meningkat.
Penelitian terkini dan prospek pasar
Dengan permintaan akan bahan bakar dan bahan kimia yang berkelanjutan, banyak lembaga penelitian dan perusahaan mulai memperhatikan teknologi fermentasi ABE menggunakan bakteri anaerob. Butanol, khususnya, disukai oleh para ilmuwan karena potensinya sebagaibahan bakar terbarukan. Data menunjukkan bahwa biobutanol dapat digunakan lebih efisien dalam mesin bensin dan memiliki potensi transportasi yang baik.
Permintaan pasar untuk butanol meningkat dari hari ke hari, dan biobutanol diharapkan menjadi alternatif biofuel yang penting pada tahun 2025.
Saat ini, dalam konteks pengembangan bioenergi, penerapan bakteri anaerob tidak lagi terbatas pada satu produk saja, tetapi juga merestrukturisasi sistem produksi berbagai bahan kimia dan bahan bakar. Proses fermentasi ABI dapat memberikan kontribusi yang lebih besar dalam kebijakan lingkungan di masa mendatang.
Inovasi dan Tantangan
Meskipun fermentasi ABE menunjukkan banyak potensi, proses produksinya masih menghadapi banyak tantangan. Misalnya, masalah penghambatan produk berarti bahwa ketika konsentrasi produk mencapai tingkat tertentu, hal itu akan memengaruhi aktivitas bakteri anaerob. Oleh karena itu, para ilmuwan akan terus bekerja keras untuk meningkatkan produktivitas, meningkatkan efektivitas biaya, dan mengembangkan mikroorganisme baru.
Para ilmuwan tengah menjajaki cara-cara untuk meningkatkan proses produksi dengan mengoptimalkan desain reaktor, meningkatkan sumber bahan baku, dan meningkatkan teknologi pemulihan produk. Eksperimen menunjukkan bahwa penerapan berbagai teknologi dan sumber daya yang berorientasi pada tanaman untuk meningkatkan efisiensi produksi dan kemurnian produk dapat secara efektif mengatasi tantangan saat ini.
Kesimpulan
Saat ini, kebutuhan mendesak masyarakat akan pembangunan berkelanjutan dan energi bersih mendorong para ilmuwan untuk mengevaluasi kembali dan mengembangkan teknologi yang melekat. Penggunaan bakteri anaerobik untuk fermentasi ABE tidak hanya memenuhi permintaan pasar, tetapi juga bermanfaat bagi lingkungan. Dalam keadaan seperti itu, kita tidak dapat tidak bertanya, berapa banyak bioteknologi lain yang belum ditemukan yang akan dapat mengubah cara hidup dan produksi kita di masa depan?
