Bakteri: Alternatif Sumber Listrik
Perkembangan ilmu di bidang bioteknologi-kimia ternyata dapat mengatasi salah satu permasalahan di negeri ini. LISTRIK!!
Bakteri, salah satu makhluk hidup yang dibenci oleh kebanyakan orang (katanya dapat menyebabkan penyakit) ternyata mampu memberikan penerangan bagi manusia. Kenapa Tidak? Kimiawan di Singapura dan Jepang telah meneliti tentang sel bahan bakar bakterial. Sel ini merupakan jenis sel elektrokimia yang memanfaatkan bakteri sebagai sumber elektron.
Elektron hasil reaksi oksidasi di anoda akan bergerak ke katode melewati rangkaian luar sel elektrokimia. Adanya aliran elektron ini dapat terdeteksi sebagai arus listrik dan dapat dimanfaatkan alat-alat elektronik yang sangat bergantung pada listrik (^_^). Kemampuan anoda untuk menangkap elektron hasil oksidasi merupakan salah satu kunci keberhasilan sel bahan bakar bakterial menghasilkan energi listrik.
Masanori Adachi dan rekan sejawat di Ebara Research, Fujisawa-shi Jepang, telah meningkatkan interfase anode dengan menginkorporasikan sebuah mediator polimer ke permukaan anoda. Permukaan polimer berbasis antrakuinon ini direduksi secara elektrokimia oleh elektron yang dihasilkan oleh penghancuran ‘bahan bakar’ asetat oleh bakteri. Lapisan polimer melewatkan elektron-elektron ini hingga ke anoda, dan kemudian prosesnya berulang kembali.
Tim Ebara menguji sistem anoda terselubung ini selama lebih dari empat bulan. Hasilnya tidak ditemukan adanya penurunan performa pada rentang waktu tersebut. Performa stabil ini mengindikasikan sebuah sel bahan bakar mikroba komersial yang siap digunakan untuk masyarakat luas.
Dalam sebuah studi yang terpisah, Chang Ming Li dan rekan sejawat di Nanyang Technological University, Singapura telah mengembangkan sebuah sel bahan bakar dimana bakteri mentransferkan elektron kepada anoda dengan sendirinya. Studi sebelumnya tentang Escheria coli yang ditumbuhkan di bawah kondisi elektrokimia ditemukan bahwa bakteri ini memiliki kemampuan untuk mentransferkan elektron ke elektroda. Li menemukan pula bahwa sel-sel mengekskresikan mediator alami, sebuah struktur berbasis hidrokuinon yang memiliki fungsi serupa dengan polimer Adachi.
Li dan timnya mengemukakan bahwa bakteri mungkin berevolusi untuk mengembangkan pori diluar membran luar mereka, yang membuat hidrokuinon mampu untuk meninggalkan sel dan mencapai elektroda. “Sel bahan bakar mikrobial tanpa mediator sangatlah menarik karena keuntungan dari segi efisiensi tinggi konversi energi dan biaya pembuatan yang rendah” ujar Li. Tantangan berikutnya adalah untuk melakukan rekayasa genetik strain bakteri yang menghasilkan senyawa mediator yang lebih banyak.
“Kedua studi ini menunjukkan kemajuan baik menuju pengembangan sel bahan bakar mikrobial” ungkap Xiao Guo, seorang peneliti sel bahan bakar biokimia di University College London, Inggris. “Namun kita masih memerlukan peningkatan dari kerapatan energi dengan orde dua atau tiga kali lipat untuk mewujudkan sel bahan bakar praktis. Interfase biologis adalah jawabannya. Jika kita mampu merekayasa sebuah sistem yang menghubungkan langsung situs transfer elektron ke elektroda, kita dapat meningkatkan rapat energi dengan signifkan” tambahnya.
Dengan penemuan ini, dapat diharapkan untuk diterapkan di Indonesia dan dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan listrik di negeri ini. Pergantian penggunaan bahan bakar fosil ke sel bahan bakar bakterial diharapkan mampu mengatasi permasalahan lain yang muncul akibat aktivitas pemenuhan kebutuhan listrik yang selama ini menggunakan bahan bakar fosil (Andy Safari).
Sumber: "Bakteri : Masa Depan Listrik?" Oleh Tomi Rustamiaji, S.Si. Artikel online: http://www.chem-is-try.org/?sect=artikel&ext=149