Apakah rekayasa genetik efisien memproduksi bio-energy?
Shota Atsumi dan James C Liao (2008) memberikan opini terhadap salah satu kajian seputar produksi bioenergi menggunakan mikroba. Escherichia coli (EC) merupakan salah satu bakteri yang telah dipetakan DNAnya secara lengkap, juga menjadi bakteri basis produksi biomassa, enzyme, dan berbagai senyawa lainnya dengan sistem penyisipan DNA/plasmid (rekayasa genetika).
Di dunia rekayasa genetika, EC ini berpotensi untuk dipaksa memproduksi berbagai komponen bioenergi, seperti n-butanol, n-propanol, ethanol, isopropanol (semua merupakan gugus alkohol) hingga alkyl-ester (fatty acid methyl ester, FAME; fatty accid ethyl ester, FAEE) yang umum ditemukan dalam biodisel. Menurut kedua penulis, dengan diketahuinya jalur-jalur produksi senyawa-senyawa tersebut, dimungkinkan diciptakannya proses sisip DNA yang memacu pertumbuhan suatu senyawa tertentu, katakanlah dari golongan alkohol.
Berbicara tentang alkohol, etanol, ada satu jenis kamir yang spesifik digunakan di dunia industri untuk memproduksi etil-alkohol, yaitu Saccharomyces cerevisiae (SC). Sebagaimana EC, SC juga telah dipetakan DNAnya secara menyeluruh, sehingga proses penyisipan DNA/plasmid untuk meningkatkan kecepatan produksi alkohol dapat semakin radikal.
Apa problemnya?
1. Berapa tingkat efisiensinya.
Dalam permasalahan ini, tentunya harus dihitung kesetimbangan massa substrat dan massa otuputnya. Selain itu, dihitung pula berapa energi yang diperlukan selama proses itu terjadi. Apabila ternyata energi inputnya cenderung lebih besar dibandingkan energi terkandung dalam bioenergy yang dihasilkan, tentunya proses ini belum bisa dianggap efisien.
2. Berapa tingkat energi terkandung dalam bioenergi yang diproduksi.
Ini penting, karena berkenaan dengan efisiensi mesin dibandingkan menggunakan sumber energi lainnya.
3. Komposisi dan konsistensi kimia pada produk akhir.
Komposisi kimia menentukan salah satunya tingkat energi. Lainnya, aspek ini juga menentukan berat jenis, solvabilitas, heat-stability, hingga efisiensi pembakaran di mesin-mesin.
4. Heat stability.
Coba masukkan biodiesel (100%) ke dalam kulkas. Apakah membeku pada suhu 5-8 C, bagaimana pada suhu di bawah nol? Tentunya kita tidak ingin terjadi mesin-mesin tidak bisa dijalankan pada kondisi suhu ekstrim.
5. karakteristik khusus untuk indeks.
Apabila bensin dihitung berdasarkan bilangan oktana, solar dengan bilangan cetana, bagaimana dengan bioenergi yang dihasilkan oleh EC, SC? Adakah kita harus pula melakukan re-engineering mesin-mesin yang efisien diukur dengan indeks metana, butanol, atau mungkin etanol?
6. misibilitas.
Misibilatas adalah tingkat penyerapan air oleh alkohol. Oleh karena itu etanol diragukan menjadi standar bioenergi dunia, dikarenakan misibilitasnya (miscibility) tinggi.
Demikian beberapa aspek yang perlu diperhatikan seputar pengembangan riset rekayasa genetik untuk memproduksi bioenergi.
Di dunia rekayasa genetika, EC ini berpotensi untuk dipaksa memproduksi berbagai komponen bioenergi, seperti n-butanol, n-propanol, ethanol, isopropanol (semua merupakan gugus alkohol) hingga alkyl-ester (fatty acid methyl ester, FAME; fatty accid ethyl ester, FAEE) yang umum ditemukan dalam biodisel. Menurut kedua penulis, dengan diketahuinya jalur-jalur produksi senyawa-senyawa tersebut, dimungkinkan diciptakannya proses sisip DNA yang memacu pertumbuhan suatu senyawa tertentu, katakanlah dari golongan alkohol.
Berbicara tentang alkohol, etanol, ada satu jenis kamir yang spesifik digunakan di dunia industri untuk memproduksi etil-alkohol, yaitu Saccharomyces cerevisiae (SC). Sebagaimana EC, SC juga telah dipetakan DNAnya secara menyeluruh, sehingga proses penyisipan DNA/plasmid untuk meningkatkan kecepatan produksi alkohol dapat semakin radikal.
Apa problemnya?
1. Berapa tingkat efisiensinya.
Dalam permasalahan ini, tentunya harus dihitung kesetimbangan massa substrat dan massa otuputnya. Selain itu, dihitung pula berapa energi yang diperlukan selama proses itu terjadi. Apabila ternyata energi inputnya cenderung lebih besar dibandingkan energi terkandung dalam bioenergy yang dihasilkan, tentunya proses ini belum bisa dianggap efisien.
2. Berapa tingkat energi terkandung dalam bioenergi yang diproduksi.
Ini penting, karena berkenaan dengan efisiensi mesin dibandingkan menggunakan sumber energi lainnya.
3. Komposisi dan konsistensi kimia pada produk akhir.
Komposisi kimia menentukan salah satunya tingkat energi. Lainnya, aspek ini juga menentukan berat jenis, solvabilitas, heat-stability, hingga efisiensi pembakaran di mesin-mesin.
4. Heat stability.
Coba masukkan biodiesel (100%) ke dalam kulkas. Apakah membeku pada suhu 5-8 C, bagaimana pada suhu di bawah nol? Tentunya kita tidak ingin terjadi mesin-mesin tidak bisa dijalankan pada kondisi suhu ekstrim.
5. karakteristik khusus untuk indeks.
Apabila bensin dihitung berdasarkan bilangan oktana, solar dengan bilangan cetana, bagaimana dengan bioenergi yang dihasilkan oleh EC, SC? Adakah kita harus pula melakukan re-engineering mesin-mesin yang efisien diukur dengan indeks metana, butanol, atau mungkin etanol?
6. misibilitas.
Misibilatas adalah tingkat penyerapan air oleh alkohol. Oleh karena itu etanol diragukan menjadi standar bioenergi dunia, dikarenakan misibilitasnya (miscibility) tinggi.
Demikian beberapa aspek yang perlu diperhatikan seputar pengembangan riset rekayasa genetik untuk memproduksi bioenergi.
Comments