Ilmuwan Temukan Cara Ubah Gula Menjadi Bahan Bakar Menggunakan Mikroba

Para peneliti dari University at Buffalo dan University of California, Berkeley baru-baru ini berhasil menemukan metode baru untuk memproduksi bahan bakar. Penemuan ini berfokus pada pengolahan glukosa yang diubah menjadi senyawa hidrokarbon melalui bantuan mikroba khusus yang telah dimodifikasi secara genetika. Ilmuwan Temukan Cara Ubah Gula Menjadi Bahan Bakar Menggunakan Mikroba

Baca juga: Daur ulang karbondioksida sebagai bahan bakar dengan katalis tembaga terbarukan

Kolaborasi Peneliti dan Publikasi Ilmiah

Penelitian berskala besar ini melibatkan kerja sama tim ahli dari dua institusi pendidikan ternama di Amerika Serikat untuk mencapai hasil maksimal.

• Institusi Penelitian: University at Buffalo (UB) dan University of California, Berkeley (UC Berkeley).
• Pemimpin Penelitian: Zhen Q. Wang, seorang asisten profesor dari Departemen Biologi di University at Buffalo.
• Rekan Peneliti Utama: Michelle C.Y. Chang dari University of California, Berkeley yang turut memberikan kontribusi signifikan dalam studi ini.
• Waktu Publikasi: Hasil studi mendalam ini telah resmi dipublikasikan pada bulan November tahun 2021 yang lalu.
• Jurnal Ilmiah: Penemuan fenomenal tersebut dimuat dalam jurnal Nature Chemistry yang memiliki reputasi sangat tinggi di dunia sains.

Mekanisme Kerja Mikroba E. coli

Proses transformasi energi ini sangat bergantung pada kemampuan metabolisme bakteri yang umum ditemukan namun telah direkayasa sedemikian rupa oleh tim.

1. Pemilihan Mikroba: Para ilmuwan memilih menggunakan bakteri Escherichia coli (E. coli) sebagai agen biologis utama dalam eksperimen ini.
2. Rekayasa Genetika: Bakteri tersebut direkayasa agar menghasilkan rangkaian enzim tertentu yang dapat memutus ikatan kimia pada molekul glukosa secara efektif.
3. Hasil Antara: Melalui proses fermentasi, bakteri E. coli kemudian mengubah glukosa menjadi senyawa antara yang disebut asam 3-hidroksialkanoat.

Langkah-Langkah Penelitian yang Dilakukan

Selanjutnya, para peneliti menerapkan proses dua tahap yang menggabungkan prinsip biologi molekuler dengan katalis kimia untuk menciptakan bahan bakar fungsional.

• Tahap Biologis: Memberi makan bakteri E. coli dengan glukosa sehingga bakteri tersebut memproduksi senyawa asam lemak melalui proses metabolisme seluler.
• Tahap Kimia: Menggunakan katalis berupa niobium pentoksida (Nb2O5) untuk memutus bagian oksigen dari asam lemak tersebut dalam reaksi kimia akhir.
• Produksi Akhir: Hasil dari pemutusan ikatan kimia tersebut adalah terbentuknya olefin, yang merupakan jenis hidrokarbon yang sangat dibutuhkan industri.

Karakteristik dan Kegunaan Olefin

Olefin memiliki peranan yang sangat penting dalam kehidupan modern karena sifat kimianya yang sangat fleksibel untuk berbagai macam aplikasi industri.

• Komponen Bahan Bakar: Secara umum, senyawa olefin menyusun sekitar satu persen dari setiap galon bensin yang digunakan oleh kendaraan bermotor.
• Bahan Baku Plastik: Selain bahan bakar, olefin juga digunakan secara luas dalam pembuatan berbagai jenis plastik dan polimer berkualitas tinggi.
• Produk Konsumen: Senyawa ini merupakan bahan dasar utama dalam pembuatan deterjen, pelumas industri, serta berbagai macam produk kimia lainnya.

Signifikansi Penelitian di Masa Depan

Zhen Q. Wang menjelaskan bahwa penelitian ini memberikan harapan baru bagi pengembangan sumber energi yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan. Meskipun saat ini olefin hanya sebagian kecil dari komponen bensin, keberhasilan mengubah gula menjadi hidrokarbon adalah langkah yang sangat besar.

Oleh karena itu, teknologi ini diharapkan dapat mengurangi ketergantungan manusia terhadap minyak bumi yang persediaannya semakin menipis di alam liar. Terlebih lagi, proses ini dapat dioptimalkan lebih lanjut untuk menghasilkan berbagai jenis bahan kimia industri yang biasanya berasal dari fosil. Dengan demikian, industri energi global mungkin akan mengalami pergeseran besar menuju metode produksi yang lebih hijau dan berbasis bioteknologi modern. Ilmuwan Temukan Cara Ubah Gula Menjadi Bahan Bakar Menggunakan Mikroba