Dari Limbah Sayuran di Pasar Menjadi Bahan Bakar Terbarukan

Membuat bahan bakar dari bahan baku di sekitar kita adalah impian semua penggiat energi terbarukan. Kesadaran terhadap pentingnya penelitian dan pengembangan energi dan bahan bakar alternatif pengganti minyak bumi telah mengundang berbondong-bondong peneliti untuk memusatkan penelitian pada proses sintesis bahan bakar dari sumber-sumber yang murah, mudah diperoleh, dan terbarukan yaitu biomass.

Disamping puluhan tawaran sintesis bahan bakar alternatif yang bersumber dari biomass seperti ethanol dari aneka tumbuhan penghasil karbohidrat, hingga biodiesel dari aneka minyak nabati, hingga sekarang belum ada satu metode memuaskan untuk mengubah langsung padatan selulose (polimer nabati yang luar biasa melimpah ketersediaannya) menjadi senyawa bahan bakar.

Kini tampaknya impian itu mulai menjadi kenyataan setelah penelitian yang dirintis semenjak awal 90-an menunjukkan hasil menjanjikan dengan berhasilnya tim peneliti dari teknik kimia Universitas Massachusetts, Amerika Serikat mengembangkan proses penguraian (cracking) selulose menjadi senyawa-senyawa sederhana yang bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar. Rahasianya adalah proses pirolisis cepat dan pemilihan katalis yang tepat yaitu jenis zeolit ZSM5. Dalam penelitian ini, selulose diurai pada suhu kisaran 400-600 ºC yang diaduk bersama dengan serbuk zeolit dalam waktu kurang dari lima menit kemudian didinginkan dengan cepat. Senyawa yang diperoleh pada pirolisis cepat adalah “bio-oil” yang mengandung tak kurang dari 300 senyawa turunan hidrokarbon, beserta gas, uap air, dan endapan karbon. Zeolit ZSM5 tenyata memiliki keunggulan dibanding jenis zeolit lain karena memiliki ukuran pori yang secara selektif memfasilitasi reaksi lanjutan untuk mengubah bio-oil tadi menjadi senyawa bahan bakar. Walapun produk yang dihasilkan masih berupa campuran yang didominasi oleh senyawa hidrokarbon dengan kalor pembakaran rendah, peningkatan mutu bisa dilakukan misalnya dengan penambahan atom hidrogen melalui tahap hidrogenasi. Pirolisis sendiri bukanlah sesuatu metode yang baru, proses ini merupakan pemanasan dalam suatu bejana tertutup pada suhu sangat tinggi tanpa melibatkan oksigen sehingga material mengalami penguraian menjadi senyawa-senyawa yang lebih sederhana.

Keunggulan dari hasil penelitian tersebut adalah prosesnya yang sederhana dan cepat. Bayangkan, kita ambil potongan-potongan kayu, rumput kering, daun-daun rontok, kertas koran dan aneka limbah nabati dari pasar tradisional, kemudian kita hancurkan dan masukkan dalam reaktor kemudian dipanaskan bersama dengan katalis lalu menghasilkan cairan bahan bakar. Pemecahan molekul selulose untuk menghasilkan senyawa bahan bakar yang sebelumnya melibatkan rangkaian proses tidak ekonomis, termasuk diantaranya hidrolisa selulose maupun fermentasi kini bisa dipersingkat menjadi relatif hanya tiga tahap penting saja yaitu pirolisis, fraksionasi, dan modifikasi senyawa antara. Tantangan bagi Indonesia yang memiliki kandungan zeolit alam dan biomass tak terhingga banyaknya.

Literatur terkait bisa diperoleh via surel: jelliarko[at]yahoo.com