Biodiesel: EBT yang Perlu Diakselerasi Pemerintahan Baru

Solusi  untuk memecahkan  permasalahan lingkungan yang kita hadapi saat ini membutuhkan tindakan nyata sejak dini untuk  jangka panjang sehingga pembangunan berkelanjutan menjadi penting. Dalam hal ini, EBT (energi baru dan  terbarukan) menjadi salah satu aksi penting. 

Oleh karena itu melihat  debat cawapres Minggu (21/1/2024),  Gibran menyebut potensi sumber EBT itu diharapkan dapat meningkatkan perekonomian nasional di masa mendatang. Tentu pernyataan ini perlu data dukung, program yang realistis  sejauh mana kesiapan pemerintah mendatang memanfaatkan EBT ini., menjadi sangat penting untuk ditelaah lebih lanjut.  

Untuk itu, berdasarkan data Dewan Energi Nasional (DEN) yang dirilis Kamis (18/1/2024), persentase bauran energi tertinggi tahun 2023 masih didominasi batu bara (40,46%), minyak bumi (30,18%), gas bumi (16,28%), EBT (13,09%).

Adapun, persentase energi baru terbarukan (EBT) meningkat 0,79% sehingga menjadi 13,09% pada tahun 2023. Namun realisasi tersebut masih di bawah target yang ditetapkan sebesar 17,87%. Ketua Dewan Energi Nasional Djoko Siswanto mengatakan pemerintah berusaha meningkatkan bauran energi dari sumber energi yang lebih bersih dan berkelanjutan dengan menurunkan persentase bauran energi batu bara. (https://ekonomi.bisnis.com

Ketergantungan pada bahan bakar fosil untuk memenuhi permintaan energi yang terus meningkat telah merusak lingkungan. Ada kebutuhan mendesak untuk mencari bahan bakar alternatif yang tidak terlalu berdampak terhadap emisi gas rumah kaca.

Biofuel menawarkan beberapa keuntungan dengan dampak yang lebih kecil terhadap lingkungan. Biodiesel disintesis dari limbah organik yang dihasilkan secara luas seperti minyak yang dapat dimakan, tidak dapat dimakan, mikroba, dan limbah minyak. Studi ini meninjau kelayakan bahan baku canggih untuk sintesis biodiesel berkelanjutan seperti ketersediaan, dan kapasitas untuk menutupi sebagian besar bahan bakar fosil. Salah satu yang menarik adalah Biodiesel.

Pada The 3rd Palm Biodiesel Conference yang diadakan Maret 2022, APROBI (Asosiasi Produsen Biodiesel Indonesia) menyampaikan data berkaitan dengan perkembangan jumlah dan kapasitas perusahaan biodiesel di Indonesia. Terdapat sekitar 32 perusahaan biodiesel yang tersebar di Pulau Sumatera, Jawa, Kalimantan, dan Sulawesi. Total kapasitas terpasang dari 32 perusahaan biodiesel tersebut mencapai 17.14 juta kiloliter atau setara dengan nilai investasi sebesar USD 1.78 Miliar. (https://palmoilina.asia/sawit-hub/biodiesel-indonesia/)

Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif yang netral karbon dibandingkan solar berbasis fosil, yang mampu mengurangi emisi gas rumah kaca (GRK). Biodiesel merupakan produk mikroorganisme, tanaman pangan, dan minyak hewani dan memiliki potensi untuk berkembang sebagai sumber energi terbarukan dan berkelanjutan serta mengatasi permasalahan energi yang semakin meningkat.

Biodiesel memiliki komposisi dan sifat pembakaran yang mirip dengan bahan bakar diesel fosil sehingga dapat langsung digunakan pada mesin pembakaran internal sebagai sumber energi pada tingkat komersial. 

Karena biodiesel yang diproduksi dengan menggunakan tanaman yang dapat dimakan/tidak dapat dimakan menimbulkan kekhawatiran mengenai pangan vs. bahan bakar, biaya produksi yang tinggi, krisis tanaman tunggal, dan dampak lingkungan yang tidak diinginkan, seperti pola pemanfaatan lahan, maka penting untuk mengeksplorasi pendekatan, bahan baku, dan teknologi baru untuk memajukan biodiesel. produksi biodiesel dan menjaga kelestariannya.

Mengadopsi metode bioteknologi untuk memproduksi biodiesel dari berbagai sumber seperti tanaman pangan, ragi, alga, dan limbah nabati merupakan salah satu teknologi terkini, yang dapat menjadi alternatif menjanjikan untuk menciptakan biodiesel yang benar-benar berkelanjutan, layak secara teknis, dan hemat biaya. .

Kemajuan dalam rekayasa genetika telah meningkatkan produksi lipid pada tanaman selulosa dan dapat digunakan untuk menghasilkan biodiesel. Intervensi bioteknologi untuk menghasilkan lipid/lemak/minyak (TGA) dan selanjutnya transesterifikasi kimia atau enzimatiknya untuk mempercepat produksi biodiesel memiliki masa depan yang cerah.

Selain itu, valorisasi limbah dan penerapan konsep biorefinery untuk produksi biodiesel akan menjadikannya ramah lingkungan, hemat biaya, positif terhadap energi, berkelanjutan, dan layak untuk komersialisasi. 

Penilaian siklus hidup tidak hanya akan memberikan pemahaman yang lebih baik tentang berbagai pendekatan produksi biodiesel dan valorisasi limbah dalam model biorefinery untuk mengidentifikasi teknik terbaik untuk produksi biodiesel berkelanjutan, namun juga menunjukkan jalan untuk mengambil kebijakan baru untuk penerapannya. dan komersialisasi biodiesel.

MENGAPA BIODIESEL PENTING UNTUK DILAKSANAKAN?

Meningkatnya emisi GRK dan menipisnya sumber energi berbasis fosil memerlukan alternatif energi berkelanjutan yang potensial dan ramah lingkungan untuk mengatasi permasalahan global ini.

Meningkatnya permintaan energi karena pesatnya pertumbuhan penduduk, pembangunan industri dan ekonomi, percepatan urbanisasi, dan kemajuan teknologi memerlukan lebih banyak pemanfaatan energi dari semua sumber yang tersedia.

Konsumsi energi meningkat dari 109.583 terawatt jam pada tahun 2000 menjadi 162.194 terawatt jam pada tahun 2019  dan diperkirakan 50% lebih tinggi dibandingkan konsumsi saat ini pada tahun 2050

Pada saat yang sama, peningkatan emisi CO2 perlu dikendalikan untuk mencegah perubahan iklim. Untuk mencapai emisi CO2 dalam kisaran 'zona aman', yaitu 450 ppm, diperlukan pengurangan emisi sebesar 50--85% pada tahun 2050

Laporan Jaringan Kebijakan Energi Terbarukan (REN) menunjukkan bahwa sekitar 80% energi primer berasal dari sumber daya berbasis fosil, yang merupakan penyebab utama emisi GRK. Dengan demikian, emisi karbon dioksida (CO2) dari aplikasi terkait energi diperkirakan akan terus meningkat secara global.

Alternatif energi berbasis bio menunjukkan potensi dan mendapatkan perhatian global yang signifikan untuk menggantikan bahan bakar fosil dan mengatasi kekhawatiran mengenai perubahan iklim. Biodiesel adalah biofuel yang paling teruji dan menonjol dengan komposisi dan sifat pembakaran yang mirip dengan solar fosil. Dapat diblender atau langsung digunakan tanpa modifikasi mesin.

Berbagai bahan baku generasi pertama, kedua dan ketiga untuk produksi biodiesel telah memberikan hasil yang menjanjikan [8] dan biodiesel yang diproduksi dari berbagai tanaman (energi) yang dapat dimakan dan tidak dapat dimakan telah dikomersialkan.

Secara global, Uni Eropa, Amerika Serikat, Brazil, Argentina, Indonesia dan negara-negara lain masing-masing menyumbang 43%, 15%, 13%, 13%, 6%, dan 10% dari produksi biodiesel

Namun, perdebatan mengenai pangan atau bahan bakar telah menjadi perhatian utama yang harus diatasi dalam pengembangan biodiesel. Lebih jauh lagi, perubahan penggunaan lahan, penanaman tunggal untuk tanaman energi yang berdampak pada kesuburan lahan, konversi padang rumput dan penggundulan hutan sering dikaitkan dengan biodiesel

Permasalahan yang muncul saat ini, adalah masih dibutuhkan technologi yang lebih efisien terhadap produksi biodiesel Indonesia.  Dalam kesempatan ini, nampaknya perlu ditelusuri berbagai technologi moderna terbaru untuk memproduksi biodiesel.

BAHAN BAKU BIODIESEL MELIMPAH DI INDONESIA

Beberapa bahan baku potensial termasuk minyak nabati, lemak hewani, lipid dan asam lemak dari alga, ragi dan mikroba lainnya serta jalurnya telah diidentifikasi untuk memproduksi biodiesel tanpa mempengaruhi sistem pertanian saat ini. 

Namun, potensi produksinya memerlukan membawanya ke tingkat komersial. Tingginya biaya produksi biodiesel merupakan kendala utama untuk menggantikan bahan bakar fosil dengan bahan bakar diesel. 

Sekitar 75--80% dari total biaya produksi biodiesel berasal dari bahan baku minyak nabati, yang menyebabkan biaya produksi biodiesel mencapai hampir dua kali lipat biaya solar komersial. Selanjutnya, bahan baku dengan asam lemak bebas yang lebih tinggi, yang menurunkan kualitas dan hasil, memerlukan pengolahan yang memerlukan biaya tambahan.

 Sebuah studi model ekonomi biodiesel jarak pagar mengidentifikasi bahwa pengeluaran akan selalu lebih besar daripada pendapatan untuk kapasitas produksi tahunan sebesar 10.000 m3 tahun1. 

Analisis oleh Sun dkk.  menemukan biaya produksi biodiesel berbasis mikroalga jauh lebih tinggi. Studi ini juga mengidentifikasi bahwa hasil mikroalga, hari operasional sistem merupakan hambatan utama terhadap produksi biodiesel yang ekonomis dan layak menggunakan mikroalga. Survei literatur menunjukkan perlunya produksi lipid yang tinggi melalui kemajuan teknologi untuk pengurangan biaya dan mempopulerkan biodiesel.

Metode rekayasa genetika untuk memproduksi biodiesel dari berbagai sumber termasuk tanaman, ragi, alga, dan limbah pertanian atau lainnya merupakan salah satu teknologi terkini, yang dapat menjadi alternatif menjanjikan untuk menciptakan biodiesel yang benar-benar berkelanjutan, layak secara teknis, dan hemat biaya.. Produksi lipid mikroba yang lebih tinggi dengan masukan produksi yang lebih rendah dapat mengembangkan sistem produksi biodiesel komersial yang skalabel. Kemajuan signifikan dalam rekayasa seluler dan bioproses telah dicapai dalam beberapa dekade terakhir. 

Pendekatan rekayasa metabolik meliputi peningkatan asimilasi karbon, pembatasan fluks asam lemak, prekursor yang lebih tinggi seperti ketersediaan asetil-KoA, aktivitas enzim sintesis lipid yang lebih tinggi, penambahan ekspresi gen terhadap sintesis lipid, penurunan regulasi katabolisme asam lemak dengan menghambat oksidasi . atau hidrolisis lipase dan rekayasa faktor transkripsi. Penelitian menunjukkan bahwa Yarrowia lipolytica yang direkayasa secara metabolik dapat mengakumulasi 70-90% lipid biomassa dari glukosa saja

Ragi Y. lipolytica juga berhasil direkayasa untuk menggunakan langsung pati  atau menggunakan gula C5 dan C6 yang berasal dari biomassa lignoselulosa  untuk produksi minyak. Demikian pula, ekspresi berlebih gen adalah pendekatan rekayasa hayati lain yang diadopsi untuk meningkatkan akumulasi lipid dalam sel.

 Ekspresi berlebih dari asetil-KoA karboksilase (ACC) dan asil-KoA sintetase (ACS), yang masing-masing bertanggung jawab untuk membentuk malonil-KoA dari Asetil-KoA dan tioesterifikasi asam lemak dengan koenzim A untuk membentuk zat antara teraktivasi, adalah strategi lain untuk meningkatkan sintesis asam lemak . Pendekatan ini berhasil ditunjukkan pada beberapa organisme termasuk tumbuhan, bakteri, dan jamur. Peningkatan sintesis lipid dalam mikroalga dilaporkan oleh Reik et al. melalui ekspresi berlebih dari faktor transkripsi protein zinc-finger.

Seperti yang diidentifikasi sebelumnya , biaya biofuel harus bersaing dengan bahan bakar fosil untuk mencapai keberhasilan maksimal. Biaya produksi sebagian besar berasal dari bahan mentah, oleh karena itu penggunaan bahan baku yang lebih murah, seperti minyak jelantah, gula murah atau gula yang diperoleh dari biomassa lignoselulosa atau lemak hewani, merupakan pilihan yang layak dan dapat mengurangi total biaya bahan kimia curah. 

Berfokus pada bahan baku generasi kedua dan ketiga dengan penerapan pendekatan biorefinery untuk produksi biodiesel dapat menjadi pilihan yang layak secara ekonomi untuk meningkatkan keberlanjutannya. 

Selain itu, penilaian keberlanjutan terhadap penghematan GRK yang efisien dan keseimbangan energi juga diperlukan untuk mengembangkan bahan bakar transportasi yang ramah lingkungan. Artikel ini selanjutnya akan menjadi tinjauan penelitian mutakhir mengenai percepatan produksi biodiesel dengan menggunakan pendekatan bioteknologi dan mengidentifikasi kesenjangan untuk menjadikan biodiesel sebagai alternatif bahan bakar fosil yang berkelanjutan dan hemat biaya melalui model biorefinery yang berkelanjutan.

Oleh karena itu, penting untuk mengeksplorasi pendekatan-pendekatan baru, termasuk bahan baku dan teknologi untuk memajukan produksi biodiesel dan menjaga keberlanjutannya.

BIODIESEL ITU APA?

Biodiesel yang disintesis dari tanaman penghasil minyak, minyak nabati, dan lemak hewani berpotensi menjadi pengganti bahan bakar minyak bumi yang netral karbon dan terbarukan. 

Penelitian ini menyimpulkan bahwa limbah minyak dengan kandungan minyak lebih tinggi termasuk minyak jelantah, limbah minyak sawit, dan minyak alga merupakan bahan baku yang paling disukai. Perbandingan produksi biodiesel dan analisis parametrik dilakukan secara kritis, yang diperlukan untuk menghasilkan bahan baku yang paling tepat untuk sintesis biodiesel. 

Karena perbandingan penting antara bahan baku dengan ekstraksi minyak dan teknologi produksi biodiesel belum pernah dilakukan sebelumnya, hal ini akan membantu mengarahkan peneliti masa depan untuk menggunakan bahan baku yang lebih berkelanjutan untuk sintesis biodiesel. 

Penelitian ini menyimpulkan bahwa penggunaan bahan baku (limbah) generasi ketiga merupakan cara paling tepat untuk produksi biodiesel berkelanjutan. Penggunaan teknologi ekstraksi minyak inovatif tanpa biaya termasuk metode transesterifikasi superkritis dan bantuan gelombang mikro direkomendasikan untuk ekstraksi minyak.

Energi terbarukan adalah sumber energi yang dapat dimanfaatkan secara terus menerus yang tersedia di alam. Berikut pengertian energi terbarukan, contoh, dan manfaatnya. Energi merupakan kebutuhan pokok bagi kehidupan manusia selain sandang, pangan, dan papan. Dengan energi, manusia bisa memasak, berkendara, dan menerangi rumah. Energi juga merupakan ujung tombak berbagai sektor kehidupan manusia seperti untuk pertanian, pendidikan, kesehatan, transportasi, dan ekonomi.

PENDEKATAN BARU UNTUK MEMPERCEPAT PRODUKSI BIODISESL

Tumbuhan, mikroalga, minyak yang berasal dari mikroba, lemak, dan biodiesel berbasis lipid dianggap sebagai bahan baku yang paling menjanjikan dan berkelanjutan untuk bahan bakar fosil. Biodiesel, sebagai alternatif pengganti solar fosil, diproduksi melalui transesterifikasi terutama melalui tiga jalur umum : (i) dengan menggunakan minyak nabati/biji tanaman, (ii) konversi karbohidrat/gula secara mikroba menjadi lipid, dan (iii) penggunaan minyak/lipid mikroalga.

Minyak nabati, yaitu berbagai minyak biji yang dapat dimakan dan tidak dapat dimakan serta banyak bahan yang mengandung minyak/lipid lainnya, digunakan untuk produksi biodiesel. Kemajuan signifikan telah dicapai sejauh ini dalam produksi biodiesel dari mikroalga. Namun, produksi minyak mikroalga dengan menggunakan teknologi saat ini masih terlalu mahal untuk dikomersialkan karena desain foto-bioreaktor yang efisien, metode pengendalian kontaminasi, dan pemrosesan hilir. 

Budidaya biomassa mikroalga menyumbang 60--65% dari total biaya produksi untuk 20--30% pemulihan biomassa. Tantangan-tantangan ini harus diselesaikan untuk meningkatkan efisiensi dengan menggunakan peralatan modern dan teknik bioteknologi.

Konversi gula/pati/lignoselulosa atau biomassa yang mengandung C lainnya dan bioprosesnya menjadi lipid melalui rekayasa hayati strain mikroba memiliki beberapa keunggulan dibandingkan bahan baku biodiesel konvensional. Lipid/minyak berbasis mikroba juga telah diidentifikasi lebih menguntungkan dalam hal efektivitas biaya, fleksibilitas proses, dan platform bioteknologi industri untuk produksi biodiesel.

BIOMASSA SEBAGAI BAHAN BAKU  

Produksi biodiesel dengan harga yang kompetitif merupakan salah satu faktor kunci dalam bahan bakar transportasi berbasis bio yang pada akhirnya mengembangkan perekonomian netral karbon. Selain itu, produksi biodiesel berkontribusi pada rantai nilai yang efisien sumber daya dalam produksi bahan bakar dan bahan kimia rendah karbon. Meskipun harga minyak yang menurun dan konflik politik menjadi kendala dalam produksi biofuel dalam beberapa tahun terakhir, industri biodiesel tampaknya masih memiliki momentum untuk melanjutkan produksinya.

Meskipun berbagai bahan baku potensial telah dievaluasi, proses produksi biodiesel saat ini tidak layak secara ekonomi dan berkelanjutan dalam skala besar, karena biaya bahan baku yang lebih tinggi, kelebihan ketersediaan bahan baku sepanjang tahun dan diperlukan langkah-langkah pengolahan yang memakan banyak energi/biaya. untuk produksi biodiesel. Hal ini terbukti dari beberapa penelitian bahwa biaya bahan baku menyumbang sekitar 80% dari total pengeluaran produksi biodiesel.

Pemilihan biomassa yang tepat berperan penting dalam produksi biodiesel yang hemat biaya dan netral karbon. Minyak nabati, non-pertanian (lemak hewani), jarak pagar dan bahan baku berbasis biomassa merupakan sumber daya utama produksi biodiesel di dunia. Di antara bahan baku nabati, lobak, kelapa sawit, kedelai, dan bunga matahari umumnya digunakan untuk produksi biodiesel di dunia. Minyak lemak (lemak hewani) dan minyak goreng daur ulang juga dianggap sebagai bahan baku yang cukup besar untuk produksi biodiesel.

PERAN BIOTEKNOLOGI UNTUK MEMPRODUKSI BIODIESEL

Biodiesel mengandung asam lemak metil ester (FAME), dan dianggap sebagai bahan bakar netral karbon karena terbuat dari minyak nabati, sehingga mengurangi emisi karbon dibandingkan dengan bahan bakar fosil konvensional. Gliserol banyak digunakan dalam berbagai bioproses karena ketersediaannya dan juga merupakan produk sampingan dari produksi biodiesel. Khan dkk. mengoptimalkan parameter proses untuk produksi biodiesel dari mikroalga menggunakan metodologi permukaan respons (RSM) dan rekayasa genetika (GA). 

Karbon dioksida diubah menjadi lipid kaya karbon oleh mikroalga dengan adanya sinar matahari dan zat gizi mikro. Mikroalga, bahan baku tidak dapat dimakan yang dapat ditemukan di air tawar, kolam dan habitat laut, memiliki keunggulan untuk produksi biodiesel dibandingkan dengan sumber kandungan lipid tinggi lainnya. Optimalisasi parameter proses merupakan aspek yang sangat penting untuk menghasilkan lipid kaya karbon dalam jumlah besar. RSM dan GA adalah teknik penting untuk mengoptimalkan proses seperti rasio molar, waktu reaksi, tekanan operasi, konsentrasi katalis, konsentrasi karbon dioksida, pH dan suhu.

PELUANG MASA DEPAN?

Komposisi dan kuantitas bungkil minyak yang diperoleh bervariasi tergantung jenis bahan baku yang digunakan, pertumbuhan tanaman, dan kondisi pemrosesan.  Minyak bisa dimakan atau tidak bisa dimakan.  minyak nabati kaya akan protein yang menambah nilai gizi pada penggunaannya sebagai suplemen pakan ternak.  

Minyak mengandung berbagai nutrisi dan mineral yang menjadikannya sumber pupuk nitrogen yang berharga.  minyak/tepung dapat dimanfaatkan sebagai substrat untuk pertumbuhan mikroorganisme, dan telah banyak digunakan untuk produksi nutrisi penting dan bahan kimia seperti asam amino, enzim, etanol, asam organik, antibiotik, antioksidan, vitamin, dan bio- bahan kimia yang dapat dimanfaatkan dalam berbagai industri makanan dan farmasi,  minyak dan biji minyak juga sedang diselidiki sebagai sumber yang menjanjikan untuk produksi biochar, bio-oil dan syngas yang memiliki banyak kegunaan bermanfaat. Biochar yang dihasilkan dapat digunakan sebagai adsorben untuk menghilangkan pewarna, adsorpsi ion, dan banyak lainnya yang menyoroti pentingnya bahan baku. 

Bio-oil yang diperoleh dapat ditingkatkan menjadi biofuel tingkat lanjut dan merupakan gudang potensial berbagai bahan kimia.  minyak dan biji minyak dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan hidrogen dan biogas dan integrasi yang tepat antara biodiesel dan biji yang tidak dapat dimakan dapat digunakan untuk menghasilkan biogas untuk menghasilkan bioenergi yang merupakan teknik yang ekonomis.

Pengembangan kilang biodiesel terintegrasi dengan valorisasi residu dan produk sampingannya secara bersamaan memberikan peluang untuk menurunkan biaya produksi biodiesel serta eksploitasi limbah biodiesel untuk menghasilkan produk bernilai tambah yang bermanfaat dan meningkatkan nilai ekonomi secara keseluruhan dengan pengurangan emisi. dan mengatasi masalah pembuangan limbah menjadikan biodiesel sebagai sumber energi berkelanjutan.

TANTANGAN PENGEMBANGAN BIODIESEL

Produksi biodiesel membutuhkan minyak, ini terjadi kompetisi antara minyak untuk biodiesel dengan penyediakan pangan masyarakat. Sebab   minyak  kaya akan serat makanan, protein dan senyawa dengan sifat antioksidan, yang dapat digunakan dalam toko roti, produk bayi, dan suplemen.  Selain itu, substrat untuk memproduksi vitamin, asam amino, antibiotik, enzim, perasa, pigmen, surfaktan dan senyawa bioaktif juga dapat diturunkan darinya.

Meskipun produksi bungkil minyak meningkat akibat produksi minyak biji-bijian, penerapannya terbatas, sehingga menghasilkan hasil yang rendah dari sumber daya yang melimpah. Variasi penerapan produk sampingan dimungkinkan dengan prosedur yang sesuai. Pencemaran yang signifikan disebabkan oleh pengelolaan  minyak yang tidak tepat. Ekstraksi, pemanfaatan, dan penggabungan serat makanan dan antioksidan dalam produk makanan memerlukan penyelidikan lebih lanjut.

Karena nilai gizi dan kadar airnya yang tinggi,  minyak rentan terhadap kerusakan. Pengeringan alami tidak efektif karena cuaca dan waktu yang tidak dapat diprediksi sehingga menyebabkan produk membusuk sebelum dikeringkan. 

Oleh karena itu, metode pengeringan yang efektif dalam hal energi, waktu, biaya, dan kualitas produk yang dapat diterima perlu ditangani.  minyak juga mengandung anti nutrisi seperti tanin, asam fitat, antivitamin, saponin dan inhibitor trypsin. Meskipun berbagai teknik telah tersedia untuk menghilangkan anti-nutrisi, metode yang umum dan hemat biaya masih belum dikembangkan.

Nilai gizi yang tinggi dan manfaat fungsional dari bungkil minyak disertai dengan alergenisitas akibat protein nabati, yang menjadi penghalang konsumsi manusia. Alergen perlu diidentifikasi sebelum diperkenalkannya sumber protein baru sebagai bahan makanan. Selain itu aspek pencernaan, dosis protein, sifat fisikokimia dan respon imun perlu dikaji secara detail. Tantangan lain dari produk makanan baru ini adalah penerimaannya oleh konsumen. Meskipun nilai gizinya lebih tinggi dan manfaat kesehatan tambahan, tidak semua individu mau mencoba produk baru, yang dikenal sebagai food neophobia.

Produksi biogas dari bungkil minyak merupakan pendekatan lain untuk menghasilkan nilai tambah dari limbah. Beberapa faktor perlu dipertimbangkan untuk menjadikannya berkelanjutan. Undang-undang perlindungan lahan di berbagai negara menghambat pertumbuhan proyek biogas. Hal ini disebabkan meningkatnya kepadatan penduduk di negara-negara tertentu. 

Oleh karena itu, produksi biogas dari bungkil minyak memerlukan kajian mendalam mengenai penerimaan sosial, kebijakan terkait, dan kelayakan tekno-ekonomi. Rantai pasokan termasuk pengumpulan, penyimpanan dan transportasi harus diidentifikasi dengan jelas.

Hidrolisis basa pada bungkil jarak pagar menghasilkan sumber nitrogen untuk pertumbuhan jamur dan produksi lipase. Glukosa dan maltodekstrin sebagai sumber karbon merangsang pembentukan biomassa jamur tetapi menurunkan produksi lipase karena represi katabolit. Pemanfaatan sumber karbon alternatif untuk mengatasi represi katabolit dan maksimalisasi biomassa jamur serta produksi lipase memerlukan penelitian lebih lanjut.  minyak tidak dianggap penting sehubungan dengan jumlah bioenergi dan produk berharga yang dapat dihasilkan. 

Valorisasi  minyak dapat membantu memecahkan masalah lingkungan terkait pembuangan limbah dan mendukung konsep zero-waste. Selain itu, untuk mempopulerkan konsep valorisasi bungkil minyak, berbagai program penyadaran dan pelatihan perlu dilakukan. Para petani dan industri yang berhubungan dengan produksi minyak biji-bijian harus didorong untuk mempelajari lebih lanjut tentang valorisasi limbah dan manfaat yang dihasilkan.

Karena valorisasi bungkil merupakan teknologi yang relatif baru, identifikasi rantai pasokan merupakan tantangan besar. Pengetahuan teknis mengenai pembuatan bungkil minyak yang efisien dan penentuan nilai ekonomisnya masih kurang. Hal ini akan mengurangi peluang investasi oleh berbagai pemangku kepentingan seperti petani, pabrik minyak, pedagang, pembangkit listrik, dan industri makanan. Kebijakan dan insentif yang jelas juga diperlukan untuk pengembangan sektor ini secara optimal. Produk berbasis pertanian difasilitasi oleh perluasan koperasi dari organisasi terkait . Kurangnya subsidi, permasalahan hukum dan kurangnya budaya kerja sama di banyak negara merupakan kelemahan serius pada sektor valorisasi  minyak.

Dalam beberapa dekade terakhir, upaya serius telah dilakukan untuk mengembangkan strategi guna meningkatkan efisiensi sumber daya terbarukan untuk menghasilkan pembawa energi yang berkelanjutan dan ramah lingkungan. Prioritas utama diberikan pada kompatibilitas biofuel dengan mesin pembakaran internal (IC). Di antara beragam sumber energi terbarukan, biodiesel dilaporkan lebih kompatibel dengan mesin IC dan lebih ramah lingkungan.

Oleh karena itu, biodiesel mempunyai kemampuan untuk memenuhi kebutuhan energi dan juga membantu dalam transisi menuju penggantian bahan bakar diesel konvensional yang berasal dari fosil. Peningkatan produksi biodiesel global sebesar 19%, dari 34,3 miliar liter pada tahun 2018 menjadi 40,9 miliar liter pada tahun 2019 dilaporkan dalam Renewables 2020---Global Status Report. Namun, produksinya dibatasi oleh bahan baku yang terbatas dan tidak mencukupi, manfaat ekonomi yang rendah, siklus hidup yang panjang, dampak terhadap harga komoditas pangan, pemanfaatan produk sampingan, rasio energi bersih (NER) dan keramahan lingkungan membatasi penerapan dan industrialisasinya.

Besarnya tantangan ini memerlukan beberapa pendekatan dan strategi untuk memanfaatkan lingkungan dan menggunakan teknologi bioteknologi untuk valorisasi limbah yang efisien guna menetapkan dan mencapai tujuan ekonomi sirkular  Hossain  menunjukkan bahwa konflik keamanan pangan vs. bahan bakar mungkin timbul karena pemanfaatan sumber daya lahan subur untuk produksi bahan baku bahan bakar. Karena tanaman biji minyak masih menjadi sumber utama minyak nabati, kapasitas produksi minyak dan lipidnya terbatas serta ketidakpastian dalam menyediakan minyak yang cukup untuk memproduksi biodiesel di negara seperti India dan Tiongkok. 

Pemanfaatan biomassa mikroalga atau lignoselulosa untuk produksi lipid merupakan bahan baku alternatif yang sangat baik. Namun, biaya dan kuantitas produksi lipid merupakan faktor penting di balik penerapannya. Intervensi bioteknologi untuk menghasilkan lipid/lemak/minyak (TGA) dan selanjutnya transesterifikasi kimia atau enzimatiknya untuk mempercepat produksi biodiesel memiliki masa depan yang cerah.

Produksi minyak mikroalga dari teknologi saat ini masih terlalu mahal untuk dikomersialkan karena desain foto-bioreaktor yang efisien, metode pengendalian kontaminasi, dan proses hilir. Keterbatasan dan tantangan teknologi tersebut harus diatasi, sehingga mengarah pada pengembangan strategi genetika dan bioteknologi baru untuk meningkatkan produksi biodiesel. Kemajuan terkini dalam teknologi proses dan intervensi bioteknologi memberikan hasil yang menjanjikan dalam hal potensi produksi dan efektivitas biaya. 

Mikroba, yaitu ragi non-konvensional, alga, dan strain bakteri, memiliki potensi besar untuk menghasilkan minyak/lemak/lipid dalam kondisi fermentasi aerobik dari berbagai substrat yang ekonomis. Rekayasa metabolik strain mikroba untuk mensintesis lipid dan asam lemak yang lebih tinggi dengan memanfaatkan substrat secara efisien memiliki masa depan yang cerah dan potensi yang sangat baik untuk menurunkan biaya operasional, meningkatkan keekonomiannya, dan mempercepat produksi biodiesel.

Biorefinery untuk biodiesel dan produk sampingan berharga lainnya secara fisik melambangkan konsep bioekonomi sirkular. Meskipun biorefinery tidak sekuat kilang hidrokarbon minyak bumi, penerapan model biorefinery yang serupa dengan kilang konvensional serta pemanfaatan produk sampingannya memberikan keberlanjutan ekonomi melalui pendapatan tambahan untuk mengkompensasi biaya produksi dan menjadikannya lebih ramah lingkungan dalam hal emisi. beban ini akan dialokasikan pada biodiesel dan produk sampingannya.

Oleh karena itu, komersialisasi biodiesel akan memerlukan upaya keras dan gabungan dari penelitian dan pengembangan untuk mencapai kapasitas skalabilitas. Konsep biorefinery dalam produksi biodiesel juga akan membantu meningkatkan APM karena sebagian masukan energi juga akan dialokasikan ke produk sampingan. Analisis kelestarian lingkungan yang komprehensif terhadap produksi biodiesel berdasarkan penilaian siklus hidup (LCA) dan berbagai teknik pengambilan keputusan multi-dimensi akan membantu mengembangkan dan memprioritaskan pencapaian tujuan masa depan dan sasaran biorefinery biodiesel berkelanjutan. Moga Bermanfaat *******