Fathul Bari
Biodiesel sebagai sumber energi terbarukan telah mendapatkan perhatian yang signifikan di seluruh dunia, terutama dalam konteks transisi menuju energi yang lebih berkelanjutan. Mikroalga, dengan potensi produksi lipid yang tinggi, muncul sebagai salah satu sumber utama untuk produksi biodiesel. Salah satu metode inovatif yang dapat meningkatkan efisiensi produksi biodiesel dari mikroalga adalah melalui penerapan metode kavitas hidrodinamik.
Kavitas hidrodinamik adalah fenomena fisik yang terjadi ketika suatu fluida mengalami penurunan tekanan, menyebabkan terbentuknya gelembung-gelembung kecil yang kemudian runtuh secara mendadak. Proses ini dapat menghasilkan energi yang sangat tinggi, sehingga dapat meningkatkan ekstraksi lipid dari mikroalga dengan cara yang lebih efektif dibandingkan metode tradisional. Metode ini dapat menjadikan mikroalga yang kaya akan lipid dapat diproses dengan lebih cepat, mengurangi waktu dan biaya produksi.
Salah satu jenis biomassa nonpangan yang dapat diolah menjadi biodiesel adalah mikroalga. Mikroalga merupakan sekelompok spesies yang berada melimpah di perairan Indonesia dan kurang termanfaatkan. Spesies ini dapa tumbuh dengan sangat cepat dan menghasilkan biomassa dengan kandungan lembak dan karbohidrat yang lebih tinggi bilan dibangdingkan dengan pohon dan tanaman darat lainnya (Ananthy dkk 2020). Mikroalga dapat menyerap CO2 dari udara memproduksi lipid. Lipid yang dihasilkan dari proses fotosistensis mikroalga dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan biodiesel melalui proses transesterifikasi (Pratama, 2021).
Reactor HC terdiri dari tangki umpin sebagai tempat mikroalga, pompa untuk mengalirkan mikroalga menuju reactor, pomp atuas, serta tempat unit kavitasi (cavitation chamber) sebagai tempat pembantukan gelembung yang digunakan untuk disrupsi sel. Mekanisme hydrodynamic cavitation (1) pembentukan inti, (2) ekspansi gelembung maksimum (3) pemecahan gelembung dan (4) pelepasan energi (Pratama, 2021).
Salah satu keuntungan utama dari penggunaan metode kavitas hidrodinamik adalah peningkatan efisiensi ekstraksi. Proses ini tidak hanya mempercepat pengolahan biomassa mikroalga tetapi juga meningkatkan jumlah lipid yang dapat diekstraksi. Penelitian menunjukkan bahwa penerapan kavitas hidrodinamik dapat meningkatkan kadar lipid yang diekstraksi hingga 30-50% dibandingkan dengan teknik konvensional, seperti ekstraksi pel solvent. Selain itu, proses ini juga dapat mengurangi kebutuhan penggunaan bahan kimia berbahaya, sehingga lebih ramah lingkungan.
Pada implementasinya, metode kavitas hidrodinamik dapat digunakan dalam berbagai skala, mulai dari laboratorium hingga skala industri. Melalui adanya memodifikasi parameter proses, seperti tekanan, frekuensi, dan durasi, produksi biodiesel dapat dioptimalkan untuk mencapai hasil yang maksimal. Misalnya, penggunaan sistem reaktor yang dirancang khusus untuk menghasilkan kavitas dengan intensitas tinggi dapat meningkatkan efisiensi ekstraksi lipid dari mikroalga.
Tantangan yang dihadapi dalam penerapan metode ini termasuk kebutuhan untuk penelitian lebih lanjut mengenai optimasi kondisi operasional dan pemilihan jenis mikroalga yang paling sesuai. Namun, dengan terus berkembangnya teknologi dan penelitian, potensi metode kavitas hidrodinamik dalam produksi biodiesel berbasis mikroalga sangat menjanjikan.
Secara keseluruhan, inovasi dalam produksi biodiesel melalui metode kavitas hidrodinamik tidak hanya menawarkan solusi untuk meningkatkan efisiensi produksi, tetapi juga berkontribusi pada pengembangan energi terbarukan yang lebih berkelanjutan. Dengan dukungan riset dan pengembangan yang berkelanjutan, metode ini dapat menjadi salah satu pilar dalam memenuhi kebutuhan energi dunia yang terus meningkat.
Referensi
