BIOma – Ganggang merupakan organisme mikroskopis yang hidup di air, yang saat ini menjadi sorotan karena dapat dijadikan sumber listrik yang lebih ramah lingkungan. Teknologi inovatif ini memanfaatkan proses fotosintesis ganggang untuk menghasilkan listrik tanpa emisi gas rumah kaca.
Sekarang sedang masanya transisi energi dari menggunakan bahan bakar fosil dan batubara yang dapat menyebabkan perubahan iklim ke energi terbarukan, ini akan mewujudkan net zero emission atau energi bersih bebas dari karbon dioksida dan polusi. Dengan tujuan itu, para peneliti menemukan adanya potensi nyata ganggang menjadi sumber listrik terbarukan dan tidak menghasilkan emisi karbon.
Lalu, bagaimana cara kerja penemuan ini?
Metode yang dilakukan adalah dengan memanfaatkan energi dari fotosintesis ganggang. Hal ini dikutip dari Eurekalert, dari laporan studi tersebut telah terbit di jurnal Energies oleh peneliti dari Optical-Bio Microsystems Lab.
Dilansir melalui laman detik.com, penulis studi Kirankumar Kuruvinashetti menjelaskan bahwa fotosintesis ganggang menghasilkan oksigen dan elektron, di mana listrik diproduksi melalui proses dalam memerangkap elektron.
Ganggang disuspensikan dalam larutan khusus, kemudian ditempatkan dalam sel daya kecil. Sel daya kecil ini dirancang untuk mengekstraksi dan mengumpulkan elektron yang dihasilkan yang pada akhirnya mampu menghasilkan energi.
Sel tenaga fotosintesis makro terdiri dari dua ruang terpisah yaitu ruang anoda dan ruang katoda, dan membran penukar proton yang memisahkan kedua ruang itu.
Membran penukar protein memiliki bentuk sarang lebah yang memungkinkan proton melewati dari satu ruang ke ruang lain. Elektroda mikro ditempatkan peneliti pada kedua sisi membran penukar proton untuk mengumpulkan elektron ketika ganggang melepaskannya saat fotosintesis.
Larutan khusus di ruang anoda berisi ganggang untuk disuspensikan, sementara katoda diisi dengan kalium ferricyanide sebagai akseptor, artinya kalium ferricyanide dapat menangkap elektron.
Untuk melakukan fotosintesis, ganggang akan menyerap karbon dioksida dan cahaya untuk menghasilkan oksigen dan elektron, proses ini akan bekerja di ruang anoda. Kemudian elektron yang dihasilkan akan dikumpulkan oleh elektroda mikro yang terletak pada sisi membran penukar proton.
Setelah elektron terkumpul maka elektron tersebut dihantarkan dan menciptakan arus listrik yang dapat digunakan.
Daya listrik yang dihasilkan oleh proses fotosintesis ganggang tersebut dapat menyalakan perangkat berdaya rendah seperti sensor Internet of Things (IoT). Sumber energi ini juga tidak menghasilkan emisi karbon, produk sampingannya pun hanya air saja.
Fotosintesis biasanya bekerja dengan adanya sinar matahari langsung. Namun, ganggang ini dapat terus menghasilkan listrik walaupun tanpa sinar matahari langsung.
“Sama seperti manusia, ganggang terus bernafas, tetapi mereka mengambil karbon dioksida dan melepaskan oksigen. Karena mesin fotosintesis mereka, mereka juga melepaskan elektron selama respirasi. Pembangkitan listrik tidak berhenti. Elektron-elektron tersebut terus menerus dipanen,” jelas Kirankumar.
Namun, tegangan listrik maksimum yang dihasilkan masih sangat kecil. Dalam satu sel daya fotosintesis hanya menghasilkan 1 Volt. Profesor Muthukumaran Packirisamy yakni penulis korespondensi studi tersebut mengatakan sistem ini belum mampu bersaing dalam menghasilkan listrik jika dibandingkan dengan sel fotovoltaik.
Meskipun demikian, peneliti optimistis jika teknologi ini memiliki potensi menjadi sumber daya yang layak, terjangkau, dan bersih di masa depan. Tentu saja jika disertai penelitian dan pengembangan yang cukup, termasuk teknologi integrasi yang dibantu kecerdasan buatan.
Reporter: Magvira
