1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Energi mempunyai peranan penting dalam pencapaian kehidupan manusia di bumi. Berdasarkan data Departemen ESDM (2008), kondisi umum penggunaan energi di Indonesia masih tergantung kepada minyak bumi sebesar 51.66%, gas alam 28.57%, batubara 15.34%, tenaga air 3.11% dan panas bumi 1.32%. Konsumsi energi terus meningkat dengan pertumbuhan sekitar 7% pertahun. Sebagai upaya menjamin pasokan energi dalam negeri, pemerintah telah menerbitkan Peraturan Presiden No. 5 Tahun 2006 tentang kebijakan energi nasional sebagai pedoman dalam pengelolaan energi nasional. Salah satunya adalah dengan melakukan diversifikasi energi dengan memanfaatkan sumber bahan hayati Indonesia melalui pengembangan Bahan Bakar Nabati (BBN) sebagai sumber energi alternatif. Pengembangan BBN diharapkan dapat menurunkan penggunaan Bahan Bakar Minyak (BBM) bersubsidi sesuai INPRES No. 01/2006. Terdapat beberapa jenis BBN yang dikenal di masyarakat umum yaitu biodiesel, bioetanol dan biooil (minyak nabati murni). BBN yang masuk dalam program energi mix Blue Print Pengelolaan Energi Nasional (BP-PEN) adalah Biodiesel dan Bioetanol. Biodiesel adalah bahan bakar substitusi solar/diesel yang berasal dari pengolahan (esterifikasi dan transesterifikasi) minyak nabati. Bioetanol adalah bahan bakar substitusi bensin (gasolin) yang berasal dari pengolahan (fermentasi dan hidrolisis) glukosa atau karbohidrat. Penggunaan BBN di Indonesia dan pemasarannya secara umum sudah mulai dilakukan sejak tahun 2006. BBN yang digunakan dan dipasarkan tersebut adalah campuran 5% bio-diesel dengan 95% minyak solar, disebut B5, serta campuran 5% bio-etanol dengan 95% premium, disebut E5. Nama dagang campuran bahan bakar tersebut adalah Bio-solar (B5) dan Bio-premium (E5). Indonesia dikenal sebagai pusat keanekaragaman hayati dunia, beberapa sumber energi alternatif yang dapat dimanfaatkan sebagai BBN di Indonesia diantaranya adalah minyak sawit, minyak kelapa, minyak jarak pagar untuk produksi biodiesel, dan tetes tebu, jagung, juga singkong untuk produksi bioetanol. Sumber minyak nabati lain yang sekarang intensif di kembangkan sebagai salah satu sumber energi alternatif yang potensial adalah ganggang mikro. Pemanfaatan ganggang sebelumnya telah dikenal luas seperti Ulva,
Enteromorpna dan Gracilaria, sebagai salad rumput laut atau sumber potensial karagenan yang dibutuhkan oleh industri gel. Sargassum dan Chlorela yang telah dimanfaatkan sebagai adsorben logam berat. Osmundaria, Hypnea, dan Gelidium juga telah dimanfaatkan sebagai sumber senyawa bioaktif. Laminariales atau Kelp dan Sargassum Muticum yang mengandung senyawa alginat dan berguna dalam industri farmasi. Secara umum dikenal dua jenis ganggang yaitu ganggang makro dan ganggang mikro. Ganggang makro adalah organisme dengan ukuran yang lebih besar. Ganggang makro memiliki kandungan karbohidrat (polisakarida) yang tinggi sebagai salah satu komponen selnya. Habitat hidup ganggang makro umumnya adalah di laut. Sebaliknya ganggang mikro adalah sel ganggang yang berukuran sangat kecil dalam skala μm dan habitat hidup ganggang ini adalah di darat maupun di laut. Gangang mikro memiliki kandungan lipid yang tinggi, dan lipid (lemak atau minyak) dari ganggang mikro inilah yang akan diproses menjadi BBN. Perbandingan kandungan minyak dari beberapa jenis tumbuhan penghasil BBN telah banyak diteliti. Menurut SBRC (2008), tanaman jarak pagar memiliki kandungan minyak 30-35% berat kering dengan produktivitas 600 L/ha, sawit memiliki kandungan minyak 25-30% berat kering dengan produktivitas 5.830 L/ha dan ganggang mikro memiliki kandungan minyak 35-80% berat kering dengan produktivitas 58.000-136.900 L/ha. Ganggang mikro memiliki potensi untuk dapat dibudidayakan dan dimanfaatkan sebagai penghasil BBN. Ganggang mikro juga tahan terhadap perubahan lingkungan dan memiliki laju pertumbuhan yang tinggi. Baik proses fisik maupun kimia dapat digunakan untuk menghasilkan minyak dari galur ganggang yang memiliki kandungan lipid tinggi, dengan demikian maka eksplorasi ganggang mikro sebagai sumber BBN dari berbagai wilayah di Indonesia menjadi pilihan yang penting dan strategis.
1.2 Kerangka Pemikiran Bahan bakar minyak atau dikenal dengan BBM merupakan salah satu bahan pokok untuk kehidupan manusia. BBM termasuk sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui (non renewable). Masyarakat Indonesia selama ini mempunyai ketergantungan terhadap minyak bumi, sehingga menjamin pasokan energi dalam negeri merupakan salah satu fokus pemikiran pemerintah Indonesia sekarang ini. Diperlukan banyak objek kajian mengenai sumbersumber hayati yang dapat dimanfaatkan sebagai energi alternatif penghasil BBN, sebagaimana Indonesia dikenal sebagai pusat keanekaragaman hayati dunia yang sangat kaya akan energi biomasa sebagai energi terbarukan (renewable). BBN dapat dihasilkan secara langsung dari tanaman yang dikenal sebagai BBN generasi pertama atau secara tidak langsung dari limbah. BBN generasi pertama adalah bahan bakar yang terbuat dari gula, minyak sayur atau lemak hewan dengan menggunakan teknologi konvensional. BBN generasi kedua adalah sejumlah tanaman yang tidak digunakan untuk konsumsi manusia dan hewan, diantaranya adalah limbah industri, komersial, domestik, atau pertanian. BBN generasi kedua yang sedang dikembangkan adalah biohidrogen dan biometanol. Sumber energi alternatif lain yang sekarang intensif diteliti di Indonesia adalah BBN yang berasal dari organisme renik yaitu ganggang mikro yang dikenal dengan BBN generasi ketiga. Ganggang mikro merupakan organisme yang hampir dapat ditemui di berbagai lokasi di Indonesia. Habitat hidup ganggang mikro adalah di dalam air, baik air tawar maupun air laut, atau setidak-tidaknya kehidupannya terikat pada tempat-tempat yang basah di darat. Secara teoritis ada banyak kelebihan ganggang mikro dibandingkan tanaman lain. Selain kelimpahannya, pemilihan jenis tanaman penghasil BBN juga atas pertimbangan penggunaan sehari-hari hasil tanaman tersebut, antara lain pilihan antara untuk pangan atau pakan dan lainnya. Berdasarkan hal ini maka BBN dari ganggang mikro memiliki beberapa kelebihan. Kelebihan yang dimiliki ganggang mikro dibandingkan dengan tanaman lainnya karena tanaman ini hanya memiliki sedikit fungsi lain dan persaingan penggunaanya juga terbatas sehingga pemanfaatannya secara berkelanjutan dapat dilakukan secara optimal.
1.3 Perumusan Masalah Masalah yang berkenaan dengan energi nasional antara lain adalah adanya kecenderungan konsumsi energi fosil yang semakin meningkat. Peningkatan permintaan akan bahan bakar fosil tersebut tidak diimbangi dengan persediaan sumber-sumber bahan bakar tersebut di alam, yang semakin lama akan semakin berkurang karena bahan bakar fosil adalah salah satu sumber energi yang tidak dapat diperbaharui (non renewable). Masalah tersebut ditambah dengan adanya kecenderungan harga minyak dunia yang tidak menentu, pada 23 Desember 2008, harga minyak jenis West Texas Intermediate (WTI) berada di posisi terendah sejak krisis keuangan global yaitu 30.28 dollar AS per barel, sedangkan pada 2009 minyak diperdagangkan antara 35 dan 73 dollar AS per barel. Energi Mix yang masih timpang yang disebabkan oleh penggunaan minyak bumi yang terlalu dominan mengakibatkan beban nasional semakin berat. Oleh karena itu diperlukan eksplorasi sumber-sumber hayati di Indonesia yang berpotensi sebagai sumber energi alternatif. Salah satu sumber energi alternatif yang intensif diteliti sekarang ini adalah ganggang mikro. Berdasarkan masalah-masalah yang ada maka di Indonesia mulai dilakukan penelitian-penelitian untuk mencari sumber bahan baku yang dapat dimanfaatkan sebagai penghasil minyak dalam upaya untuk mengatasi masalah yang berkenaan dengan pemenuhan kebutuhan energi. Sumber bahan baku yang sekarang ini intensif diteliti sebagai bahan baku yang potensial adalah ganggang mikro. Oleh karena itu maka penelitian ini diawali dengan eksplorasi ganggang mikro dari berbagai lokasi dan ekosistem di Jawa Barat dan Jawa Tengah. Lokasi yang dipilih mewakili ekosistem dengan keragaman yang tinggi. Selama proses penelitian terdapat beberapa tahapan yang diawali dengan isolasi sampel ganggang mikro, setelah tahapan isolasi kemudian sampel ganggang mikro diseleksi yang terbaik untuk dilakukan kultivasi atau perbanyakan jumlah sel. Setelah tahapan kultivasi, kemudian dilakukan tahapan optimasi hara terhadap produksi total lipid, salinitas dan ph terhadap kondisi media biakan yang sesuai untuk pertumbuhan ganggang mikro. Tahapan optimasi juga dilengkapi dengan analisis kadar gula total yang dihasilkan. Tahapan akhir dari penelitian ini adalah identifikasi. Tahapan identifikasi dilakukan untuk dapat mengkarakterisasi ganggang mikro yang telah diketahui kemampuan produksi lipidnya sebagai salah satu organisme yang berpotensi sebagai penghasil bahan bakar alternatif.
1.4 Tujuan penelitian 1. Mengisolasi dan menseleksi ganggang mikro yang potensial sebagai penghasil bahan bakar nabati 2. Menguji pertumbuhan ganggang mikro berdasarkan optimasi nitrogen dan fosfor terhadap produksi total lipid, salinitas dan ph terhadap kondisi media biakan dan kadar gula total ganggang mikro dalam larutan media biakan 3. Mengidentifikasi karakteristik morfologi dan lipid ganggang mikro hasil seleksi 1.5 Keluaran yang diharapkan 1. Mendapatkan isolat ganggang mikro hasil seleksi yang potensial sebagai penghasil bahan bakar nabati 2. Mendapatkan produksi total lipid tertinggi hasil optimasi nitrogen dan fosfor, salinitas dan ph terbaik terhadap kondisi media biakan dan kadar gula total tertinggi yang dihasilkan pada pertumbuhan ganggang mikro 3. Mendapatkan koleksi ganggang mikro yang berbeda hasil identifikasi 1.6 Hipotesis penelitian 1. Terdapat isolat gangang mikro yang memiliki potensi sebagai penghasil bahan bakar nabati 2. Terdapat perbedaan hasil optimasi nitrogen dan fosfor terhadap produksi total lipid, perbedaan hasil kombinasi salinitas dan ph terhadap kondisi media biakan dan perbedaan kadar gula total ganggang mikro dalam larutan media biakan 3. Terdapat perbedaan karakteristik morfologi dan lipid ganggang mikro hasil seleksi