Cara mengatasi pencemaran lingkungan dengan bioteknologi

Oleh : Dadang ITS | | Source : -

"Dunia dituntut untuk mengembangkan bioteknologi berbasis lingkungan yang mampu berkontribusi memulihkan sumber energi serta menjaga lingkaran ekonominya dengan baik," ujar Verstraete.

Tak hanya dari penambangan logam saja, sistem pengolahan limbah kovensional pun turut menyumbang pencemaran udara melalui produksi gas nitrogennya. Hal ini mengharuskan peneliti mengkaji ulang berbagai konsep teknologi yang sudah banyak diterapkan. "Dunia harus bergerak ke arah bio-ekonomi dan prinsip minimalisasi pencemar hasil teknologi," terangnya.

Verstraete menambahkan bioteknologi berbasis lingkungan menjadi salah satu syarat utama menjaga kelangsungan hidup kedepan. Hal ini terkait dengan penggunaan mikroorganisme yang mampu mengolah dengan efektif dan bersih atau tidak meninggalkan pencemar. "Ada satu solusi yang biasa saya sebut tujuh aturan teknologi menjanjikan," sahut profesor asal Universitas Ghent Belgia ini.

Tujuh aturan teknologi menjanjikan ini merupakan tujuh solusi yang meliputi jawaban atas berbagai macam perkembangan teknologi. Salah satunya adalah teknologi air minum yang selama ini penerapannya justru menimbulkan limbah kalsium karbonat dan besi oksida. "Kita harus mulai belajar mendaur ulang limbah tersebut seperti yang sudah diterapkan Belanda," ungkapnya menjelaskan.

Lain lagi dengan sistem komposting yang justru menimbulkan karbon dioksida sebagai produk sampingannya. Hal ini dapat diatasi dengan pembuatan kompos dari bahan organik sisa penyulingan minyak yang hasilnya akan lebih baik untuk kesehatan lingkungan.

Solusi-solusi lain seperti penggunaan bio-elektrokimiawi sebagai sumber energy terbarukan. Kemudian proses bioteknologi dalam pemulihan logam pencemar, Serta konsep baru metabolisme perkotaan dalam menghadapi sampah perkotaan. Juga isu konsumsi nitrogen pupuk yang justru 75 persen mencemari tanah dan menjadi salah satu sampah yang cukup berbahaya.

"Dunia ditantang untuk lebih mengeksplorasi teknologi dengan perspektif bioteknologi lingkungan. Mari berpikir dan bergerak bersama menuju generasi teknologi yang mengedepankan keberlangsungan bumi kita," pungkas pria yang memperoleh gelar doktornya di Universitas Cornell Amerika ini. (arn/hil)

Mengatasi Pencemaran Lingkungan dengan Bioteknologi

Pencemaran Lingkungan

Pencemaran adalah perubahan yang tidak  diinginkan pada lingkungan, meliputi udara,air,

daratan, baik secara fisik, kimia, ataupun biologi. Pencemaran dibagi menjadi 3 yaitu

: Pencemaran Air, Pencemaran Tanah, dan Pencemaran Udara. 

•  Pencemaran Udara (air pollution) yaitu suatu perubahan yang tidak diinginkan secara fisik, kimia,   ataupun biologi pada udara yang dapat membahayakan kehidupan makhluk hidup baik dalam skala mikro ataupun makro. Polutan pencemaran udara bisa berasal dari kegiatan manusia, limbah industri atau rumah tangga, dll.
•  Pencemaran Tanah (Soil pollution) yaitu suatu perubahan yang tidak diinginkan pada tanah akibat      penggunaan pestisida, logam berat, zat kimia berbahaya, dll.
•  Pencemaran Air (Water pollution) suatu perubahan secara fisik, kimia, atau biologi yang tidak            diinginkan pada air akibat polutan yang dapat membahayakan kehidupan makhluk hidup.

Manfaat Biteknologi dalam Mengatasi Problem Lingkungan

Problem lingkungan yang utama adalah masalah pencemaran. Bioteknologi berperan penting dalam mencegah dan mengatasi berbagai masalah pencemaran lingkungan, yaitu:

•     Untuk mencegah atau mengurangi pencemaran, prinsip bioteknologi digunakan dalam menemukan dan menghasilkan energi ramah lingkungan seperti bioetanol, biodiesel dan biogas.
•     Sementara itu, untuk mengatasi pencemaran, prinsip biteknologi menawarkan teknologi pengolahan berbagai limbah industri melalui teknologi bioremediasi.

Berikut cara bioteknologi yang digunakan untuk mengatasi pencemaran lingkungan :

A. Biogas

                Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk diantaranya : kotoran manusia dan hewan, limbah domestik, sampah biodegredable, dalam kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon dioksida.

    Manfaat biogas :

  1. Mengurangi penggunaan bahan bakar lain (minyak tanah, kayu, dsb) oleh rumah tangga atau komunitas

    2. Menghasilkan pupuk organik berkualitas tinggi sebagai hasil sampingan

     3. Menjadi metode pengolahan sampah (raw waste) yang baik dan mengurangi pembuangan sampah ke lingkungan (aliran air/sungai)

    4. Meningkatkan kualitas udara karena mengurangi asap dan jumlah karbodioksida akibat pembakaran bahan bakar minyak/kayu bakar

     5. Secara ekonomi, murah dalam instalasi serta menjadi investasi yang menguntungkan dalam jangka panjang.

   B. Biodiesel

                    Biodiesel merupakan bahan bakar yang terdiri dari campuran mono--alkyl ester dari  rantai panjang asam lemak,yang dipakai sebagai alternatif bagi bahan bakar dari mesin diesel dan terbuat dari sumber terbaharui seperti minyak sayur atau lemak hewan.

       Kelebihan :

        1. substansi tidak beracun dan bisa diurai oleh lingkungan sehingga ramah lingkungan

        2. emisi karbon dioksida yang dikeluarkan biodiesel sekitar 75% lebih rendah dibandingkan yang     dihasilkan oleh bahan bakar fosil.

        3. tidak mengandung bahan kimia beracun

        4. dapat pula bertindak sebagai pelumas sehingga membuat mesin lebih awet dan tahan lama.

        5. lebih praktis dan meniadakan biaya up grading mesin.

        Kelemahan :

       1. kemampuannya dalam menghasilkan tenaga lebih kecil dibandingkan bahan bakar fosil.

       2. Bila disimpan dalam waktu lama, cenderung berubah menjadi seperti gel sehingga berpotensi    menyumbat mesin dan ditumbuh mikroba pada mesin

       3. semakin banyak tanaman bahan baku yang harus ditanam untuk memenuhi permintaan.

  C. Bioetanol

                   Bio-etanol merupakan salah satu jenis biofuel (bahan bakar cair dari pengolahan tumbuhan) di samping Biodiesel. Bio-etanol adalah etanol yang dihasilkan dari fermentasi glukosa (gula) yang dilanjutkan dengan proses destilasi. 

                   Bioetanol merupakan bahan bakar dari minyak nabati yang memiliki sifat menyerupai minyak premium. Bioethanol bisa didapat dari tanaman seperti tebu, jagung, gandum, singkong, padi, lobak, gandum hitam.

                    Bioethanol adalah ethanol yang diproduksi dari tumbuhan. Bioethanol mampu juga menurunkan emisi CO2. Dalam hal prestasi mobil, bioethanol dan gasohol (kombinasi bioethanol dan bensin) tidak kalah dengan bensin.

                    Pada dasarnya pembakaran bioethanol tidak menciptakan CO2 netto ke lingkungan karena zat yang sama akan diperlukan untuk pertumbuhan tanaman sebagai bahan baku bioethanol.     

  D. Bioremediasi

                   Bioremediasi adalah proses pembersihan pencemar yang ada di lingkungan dengan menggunakan peranan mikroorganisme (jamur dan bakteri). Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi bahan pencemar agar menjadi senyawa yang tidak beracun atau kurang beracun, sehingga kondisi lingkungan dapat kembali seperti semula. Contoh dalam teknologi bioremediasi : Bioaugmentasi. Bioreaktor, Biostimulasi, Bioventing, Pengomposan, Landfarming.

            a. Bioremediasi in-situ (proses pembersihan bahan pencemar tanpa melalui pemindahan bahan                  ke lokasi lain.)

            b. Bioremediasi ex situ (proses pembersihan dengan menggali kemudian memindahkan bahan                    pencemar menuju lokasi pengolahan limbah.)

Utk bioremediasi, harus tau :

 1.  Jenis pencemar

 2. Kadar zat pencemar

 3.  Jenis tanah

 4. Kondisi tanah

 5. Lama pengendapan zat pencemar di lokasi

 6.  Kondisi pencemaran

     E. Fitoremediasi 

                         Fitoremediasi adalah teknologi pembersihan pencemar dengan menggunakan peranan tumbuhan karena memiliki kemampuan sangat baik dalam penyerapan air, mineral, dan logam dari lingkungan.

         Tahap-Tahap :

            1. Fitoekstrasi (pengambilan senyawa beracun dari lingkungan)

            2. Fitostabilisasi (proses reduksi atau pemindahan senyawa dari lingkungan.)

            3. Fitostimulasi (mempercepat kemampuan degradasi senyawa beracun)

            4. Fitotransformasi yaitu pengambilan senyawa beracun dari lingkungan namun diikuti secara                    bersamaan dengan proses degradasi pada tanaman (fitodegradasi).

            5. Fitovolatilisasi adalah pembersihan tanah dan air dari bahan tercemar dengan cara                                menguapkan senyawa yang telah didegradasi ke udara.

   F. Biofilm

                  Biofilm merupakan kelompok  mikroorganisme yang membentuk pelekatan pada suatu permukaan benda padat sehingga mikroorganisme berada dalam keadaan diam, tidak mudah lepas atau berpindah tempat.

                    Biofilm umumnya ditemukan pada permukaan yang padat pada lingkungan berair, misalnya batu dan kerikil yang ada di sungai. Dalam lingkungan alami perairan, biofilm digunakan untuk mengatasi pencemaran air. 

                     Mikroorganisme biofilm dapat memurnikan air yang tercemar dengan cara membentuk simbiosis. Bakteri akan menguraikan dan membersihkan senyawa organik, sedangkan protozoa akan memisahkan senyawa berbentuk padatan.