Mikroba Sebagai Pembangkit Listrik ?

Apakah Mikroba bisa digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik ? Masalah ini akan terjawab oleh Prof. Peter Girguis Peneliti dari Universitas Harvard sebagaimana dilaporkan oleh Duetsch-Well Jerman berikut laporannya :

Sekitar 2,8 milyar penduduk dunia sama sekali tidak punya akses ke sumber listrik. Peneliti dari Universitas Harvard Prof. Peter Girguis kini mengembangkan teknologi pembangkit listrik dari mikroba.

Gagasan memanfaatkan mikroba untuk membangkitkan listrik kedengarannya ekstrem. Tentu saja daya listrik yang dibangkitkan dari mikroba tak sebesar yang dihasilkan pembangkit listrik konvensional. Penelitian untuk memanfaatkan mikroba sebagai pembangkit energi listrik tersebut saat ini dilakukan oleh Profesor Peter Girguis, pakar mikro-biologi dari Universitas Harvard. Model pembangkit listrik mikroba itu dalam uji coba di laboratorium, saat ini baru mampu mengisi baterai telefon seluler atau menyalakan sebuah lampu LED. Daya listrik yang dibangkitkan memang masih terlalu kecil untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga, namun sudah memadai untuk memenuhi kebutuhan energi listrik yang paling mendasar di zaman teknologi komunikasi yang semakin maju.

Bakteri Anaerob

Bakteri yang dimanfaatkan untuk membangkitkan energi adalah dari jenis bakteri anaerob, yakni bakteri yang berkembang dalam lingkungan tanpa oksigen. Penelitian menunjukkan, bakteri yang paling efektif membangkitkan listrik antara lain bakteri anaerob yang hidup dari unsur logam, belerang atau gas methan. Menemukan bakteri semacam ini sebetulnya relatif mudah. Cukup bermodal cangkul dan menggalinya di kebun di belakang rumah, kata Peter Girguis. Lebih lanjut disebutkannya :

“Jika kita ingin mencari sumber bakteri untuk membuat sel pembangkit listrik, cari saja habitat tanpa oksigen. Banyak yang tidak tahu, habitat semacam ini ada di kebun kita. Jika kita menggali tanahnya cukup dalam, di sana tidak ada oksigen lagi.“

Tanah yang diberi pupuk kompos merupakan makanan ideal bagi bakteri an-aerob tersebut. Bakteri jenis ini memiliki keunikan metabolisme yang dapat dimanfaatkan untuk membangkitkan listrik. Karena sebagai produk buangan dari metabolismenya, bakteri ini melepaskan elektron. Elektron inilah yang dimanfaatkan untuk membangkitkan listrik.

Peneliti mikro biologi dari Universitas Harvard Peter Girguis secara sederhana menggambarkan model sel pembangkit listrik mikroba yang dibuatnya.

"Pada tanah yang tidak mengandung oksigen kita tanam sebuah elektroda. Misalnya batang grafit dari sebuah pensil atau dari baterei bekas. Pensil harganya murah, baterai bekas bahkan gratis. Pada elektroda ini bakteri akan berkembang biak. Setelah itu kita pasang sebuah batang grafit lain di atas permukaan tanah, yang bertindak sebagai katoda. Jika elektroda dan katoda dihubungkan mengunakan kabel yang dilengkapi sirkuit saklar, kita memiliki sumber listrik. Saklar hanya berfungsi menyambung atau memutus aliran listriknya."

Daya kecil

Daya listrik yang dihasilkan model sel pembangkit listrik bakteri itu, memang baru mampu menyalakan sebuah lampu LED atau mengisi baterai ponsel. Namun saat ini terus dilakukan penelitian intensif untuk meningkatkan kapasitasnya. Uji coba pemanfaatan bakteri untuk menghasilkan litsrik memang sudah dilakukan sejak awal abad ke-20. Akan tetapi ketika itu banyak kendalanya karena sifat bakterinya belum banyak dikenal. Peter Girguis menggambarkan kendala tersebut.

“Sel pembangkit listrik bakteri yang pertama, dibuat dari mikroba yang dikembang-biakan di laboratorium. Para peneliti mencampurkan bahan kimia agar bakteri melepaskan elektron. Bahan kimia ini mahal dan kadang-kadang beracun. Uji cobanya amat rumit karena memerlukan persyaratan tertentu. Misalnya semua harus diaduk rata dengan teliti pada suhu konstan 25 derajat Celsius. Uji cobanya amat mahal dan perlu kerja intensif.“

Selain itu uji coba di laboratorium selama ini tidak memanfaatkan mikro-organisme yang ada di alam, yang sebetulnya amat banyak ragamnya. Karena itu sejak tiga tahun terakhir, Girguis memanfaatkan bakteri yang ada di alam. Selain harganya amat murah juga metodenya tidak lagi terlalu rumit. Juga diperkirakan kerja sama berbagai jenis bakteri memainkan peranan menentukan. Akan tetapi, sejauh ini belum banyak dilakukan penelitian mengenai sifat dan manfaat berbagai jenis mikroba untuk pembuatan sel pembangkit listrik. Peter Girguis menjelaskan apa saja yang ditemukannya pada sampel tanah yang ia teliti.

“Kami menemukan apa yang disebut bakteri bumi yang memakan logam. Bakteri ini memberikan kontribusi amat besar bagi produksi listrik. Kami juga menemukan bakteri lainnya yang hidup dari unsur belerang. Banyak jenis bakteri yang kami temukan belum punya nama, karena belum pernah dibiakkan di laboratorium. Saya perkirakan 99,9 persen mikro-organisme yang ada di dunia belum punya nama. Bahwa mikro-organisme itu eksis kita hanya tahu dari alam.“

Karena itulah penelitian sifat dan dampak timbal balik berbagai jenis bakteri terus dilakukan secara intensif. Dalam waktu dekat ini, tim peneliti dari Universitas Harvard itu akan melakukan uji coba berbagai model sel pembangkit listrik mikroba di sejumlah negara berkembang.

Uji coba sel pembangkit listrik mikroba di negara-negara berkembang memang amat diperlukan. Sebab, sasaran utama pengembangan sel pembangkit listrik mikroba itu adalah untuk memerangi kelangkaan listrik di negara-negara berkembang. Peneliti mikro-biologi dari Universitas Harvard Peter Girguis juga masih terus melakukan penelitian untuk menurunkan ongkos produksi serta mengembangkan model yang lebih bersahabat dengan konsumen.

Alasannya, para konsumen di negara berkembang pun tentu tidak menghendaki harus mengorek-orek sampah untuk dapat memiliki pembangkit listrik. Karena itu sekarang sedang dikembangkan pembangkit listrik mikroba yang memanfaatkan instalasi pembuat kompos bukannya sampah organik mentah sebagai bahan makanan mikrobanya. Kabel listriknya juga dirancang dipasang di rumah, seperti lazimnya instalasi listrik biasa. Dengan itu para konsumen menjadi lebih nyaman karena ketika mengisi baterai ponselnya tidak perlu bersentuhan dengan reaktor sampah.(DW)