KEKUATAN RAHASIA PETIR

Satu kilatan petir menghasilkan listrik lebih besar daripada yang dihasilkan Amerika.

Di malam hari, saat hujan deras, langit tiba-tiba menyala, tak lama kemudian disusul oleh suara menggelegar. Tahukah Anda bagaimanakah petir luar biasa yang menerangi langit muncul? Tahukah Anda seberapa banyak cahaya yang dipancarkannya? Atau seberapa besar panas yang dilepaskannya?

Satu kilatan petir adalah cahaya terang yang terbentuk selama pelepasan listrik di atmosfer saat hujan badai. Petir dapat terjadi ketika tegangan listrik pada dua titik terpisah di atmosfer – masih dalam satu awan, atau antara awan dan permukaan tanah, atau antara dua permukaan tanah – mencapai tingkat tinggi.

KEINDAHAN YANG TERLIHAT SELAMA SETENGAH DETIK Sebuah sambaran petir berukuran rata-rata memiliki energi yang dapat menyalakan sebuah bola lampu 100 watt selama lebih dari 3 bulan. Sebuah sambaran kilat berukuran rata-rata mengandung kekuatan listrik sebesar 20.000 amp. Sebuah las menggunakan 250-400 amp untuk mengelas baja. Kilat bergerak dengan kecepatan 150.000 km/detik, atau setengah kecepatan cahaya, dan 100.000 kali lipat lebih cepat daripada suara.

Kilat petir terjadi dalam bentuk setidaknya dua sambaran. Pada sambaran pertama muatan negatif (-) mengalir dari awan ke permukaan tanah. Ini bukanlah kilatan yang sangat terang. Sejumlah kilat percabangan biasanya dapat terlihat menyebar keluar dari jalur kilat utama. Ketika sambaran pertama ini mencapai permukaan tanah, sebuah muatan berlawanan terbentuk pada titik yang akan disambarnya dan arus kilat kedua yang bermuatan positif terbentuk dari dalam jalur kilat utama tersebut langsung menuju awan. Dua kilat tersebut biasanya beradu sekitar 50 meter di atas permukaan tanah. Arus pendek terbentuk di titik pertemuan antara awan dan permukaan tanah tersebut, dan hasilnya sebuah arus listrik yang sangat kuat dan terang mengalir dari dalam jalur kilat utama itu menuju awan. Perbedaan tegangan pada aliran listrik antara awan dan permukaan tanah ini melebihi beberapa juta volt.

Energi yang dilepaskan oleh satu sambaran petir lebih besar daripada yang dihasilkan oleh seluruh pusat pembangkit tenaga listrik di Amerika. Suhu pada jalur di mana petir terbentuk dapat mencapai 10.000 derajat Celcius. Suhu di dalam tanur untuk meleburkan besi adalah antara 1.050 dan 1.100 derajat Celcius. Panas yang dihasilkan oleh sambaran petir terkecil dapat mencapai 10 kali lipatnya. Panas yang luar biasa ini berarti bahwa petir dapat dengan mudah membakar dan menghancurkan seluruh unsur yang ada di muka bumi. Perbandingan lainnya, suhu permukaan matahari tingginya 700.000 derajat Celcius. Dengan kata lain, suhu petir adalah 1/70 dari suhu permukaan matahari. Cahaya yang dikeluarkan oleh petir lebih terang daripada cahaya 10 juta bola lampu pijar berdaya 100 watt. Sebagai pembanding, satu kilatan petir menyinari sekelilinginya secara lebih terang dibandingkan ketika satu lampu pijar dinyalakan di setiap rumah di Istanbul. Allah mengarahkan perhatian pada kilauan luar biasa dari petir ini dalam Qur'an,

"...Kilauan kilat awan itu hampir-hampir menghilangkan penglihatan." (QS. An Nuur, 24:43)

Kilatan yang terbentuk turun sangat cepat ke bumi dengan kecepatan 96.000 km/jam. Sambaran pertama mencapai titik pertemuan atau permukaan bumi dalam waktu 20 milidetik, dan sambaran dengan arah berlawanan menuju ke awan dalam tempo 70 mikrodetik. Secara keseluruhan petir berlangsung dalam waktu hingga setengah detik. Suara guruh yang mengikutinya disebabkan oleh pemanasan mendadak dari udara di sekitar jalur petir. Akibatnya, udara tersebut memuai dengan kecepatan melebihi kecepatan suara, meskipun gelombang kejutnya kembali ke gelombang suara normal dalam rentang beberapa meter. Gelombang suara terbentuk mengikuti udara atmosfer dan bentuk permukaan setelahnya. Itulah alasan terjadinya guntur dan petir yang susul-menyusul.

Saat kita merenungi semua perihal petir ini, kita dapat memahami bahwa peristiwa alam ini adalah sesuatu yang menakjubkan. Bagaimana sebuah kekuatan luar biasa semacam itu muncul dari partikel bermuatan positif dan negatif, yang tak terlihat oleh mata telanjang, menunjukkan bahwa petir diciptakan dengan sengaja. Lebih jauh lagi, kenyataan bahwa molekul-molekul nitrogen, yang sangat penting untuk tumbuhan, muncul dari kekuatan ini, sekali lagi membuktikan bahwa petir diciptakan dengan kearifan khusus.

Allah secara khusus menarik perhatian kita pada petir ini dalam Al Qur'an. Arti surat Ar Ra’d, salah satu surat Al Qur'an, sesungguhnya adalah "Guruh". Dalam ayat-ayat tentang petir Allah berfirman bahwa Dia menghadirkan petir pada manusia sebagai sumber rasa takut dan harapan. Allah juga berfirman bahwa guruh yang muncul saat petir menyambar bertasbih memujiNya. Allah telah menciptakan sejumlah tanda-tanda bagi kita pada petir. Kita wajib berpikir dan bersyukur bahwa guruh, yang mungkin belum pernah dipikirkan banyak orang seteliti ini dan yang menimbulkan perasaan takut dan pengharapan dalam diri manusia, adalah sebuah sarana yang dengannya rasa takut kepada Allah semakin bertambah dan yang dikirim olehNya untuk tujuan tertentu sebagaimana yang Dia kehendaki.

(Sumber : Harun Yahya)

City Car Masa Depan

Pameran Tokyo Motor Show 2009 menyingkap lebih banyak masa depan teknologi mobil listrik, seperti tercermin dari Toyota FT-EV II concept car yang diperkenalkakn di pameran ini. Dengan teknologi baterai baru dan disain radikal yang belum pernah ada sebelumnya, mobil konsep ini menunjukkan bakal seperti apa mobil listrik kelak. Inilah visi Toyota terhadap kendaraan masa depan.
	FT-EV II sebenarnya penyempurnaan evolusioner dari FT-EV concept yang sudah ditampilkan di 2009 Detroit Auto Show. FT-EV II adalah cikal bakal city car bertenaga listrik masa depan.
FT- EV II lebih kecil dari model Toyota manapun, bahkan dibandingkan micro-car Toyota iQ (mobil empat penumpang terkecil di dunia). Dengan ukuran sekecil itu, FT-EV II masih bisa mengakomodasi empat orang dengan layout tiga plus satu, seperti Toyota iQ. Komposisinya tiga orang dewasa dan satu anak. Jika tidak dipakai, kursi anak juga bisa dirubah fungsinya jadi tempat barang. Kunci efisiensi ruang FT-EV II adalah penataan yang teliti dan berhati-hati soal penempatan baterai dan motor listrik. Hasilnya, ruang depan yang bisa dimanfaatkan untuk kompartemen penumpang.
	Pintu geser memudahkan akses keluar masuk. Pintu model ini sangat praktis untuk daerah perkotaan yang memiliki tempat parkir terbatas, dimana jarak antar antar mobil yang diparkir sangat sempit.
Motor listriknya bisa menggerakkan mobil ini hingga 100km/jam dengan kemampuan jelajah hingga 90km. Yang paling mencolok di interiornya adalah absennya roda kemudi, digantikan tongkat kendali mirip yang dipakai pesawatToyota juga mendisain kaca depan yang sangat lebar. Kaca seperti ini, selain memperbaiki daya pandang pengemudi juga penumpang didalamnya merasa lapang.
	Menurut Toyota, FT-EV II akan menggunakan baterai yang jauh lebih canggih dari Lithium-ion, baterai terbaik saat ini. Seperti diketahui, Toyota sedang mengembangkan teknologi baterai yang memiliki kemampuan menyimpan energi hingga 10 kali lipat dibandingkan Li-ion namun berat dan dimensinya lebih kecil. Baterai ini diperkirakan bisa diaplikasikan secara massal di mobil listrik dan hybrida pada dekade mendatang.
“Kami mencari sesuatu yang lebih baik dari Lithium-ion baterai,” kata Akihiro Yanaka, project manager untuk mobil-mobil canggih Toyota. Dengan menggunakan baterai lebih canggih itu, ukuran baterai bisa dibuat lebih ringkas, sementara peformanya justru meningkat. Itulah sebabnya Toyota mendisain FT-EV II begitu mungil, bahkan lebih kecil dari FT-EV.
	Toyota tidak berhenti pada upaya meningkatkan efisiensi sistem pengerak seperti motor listrik dan baterai. Yataka memaparkan, Toyota juga berupaya meningkatkan efisiensi komponen-komponen lain. Contohnya AC, yang termasuk boros energi. Upaya ini untuk mengurangi beban sumber energi.
”Kami berupaya mendapatkan metode yang lebih efisien untuk menciptakan comfort. Anda tidak perlu memanaskan atau mendinginkan seluruh kompartemen penumpang, bila anda bisa mendinginkan atau memanaskan tubuh penumpangnya saja,” kata Yataka.
.

Perangkat Penerbangan Hebat

Bagaimana seekor ganjurmampu mengepakkan sayapnya 1000 kali per detik? Bagaimana seekor kutu melompat sejauh ratusan kali ukuran tinggi tubuhnya? Mengapa seekor kupu-kupu terbang maju sementara sayapnya mengepak ke atas dan ke bawah? Lalat adalah satu di antara hewan-hewan yang disebut di dalam Al Qur’an, sebagai satu saja dari banyak satwa yang mengungkap pengetahuan tak terbatas Tuhan kita. Allah Yang Mahakuasa berfirman tentang hal ini dalam ayat ke-73 surat Al Hajj: Wahai manusia! Telah dibuat suatu perumpamaan. Maka dengarkanlah! Sesungguhnya segala yang kamu seru selain Allah tidak dapat menciptakan seekor lalat pun, walaupun mereka bersatu untuk menciptakannya. Dan jika lalat itu merampas sesuatu dari mereka, mereka tidak akan dapat merebutnya kembali dari lalat itu. Sama lemahnya yang menyembah dan yang disembah. (QS. Al Hajj, 22:73)     Otot-otot penerbangan dari banyak serangga seperti capung mengerut sangat kuat akibat rangsangan yang ditimbulkan oleh saraf-saraf yang mengendalikan setiap gerakan mereka Meskipun telah dilakukan penelitian terkini, walaupun seluruh teknologi telah Allah berikan kepada manusia, amat banyak ciri makhluk hidup yang masih menyimpan sisi-sisi menakjubkannya. Sebagaimana pada segala sesuatu yang telah Allah ciptakan, dalam tubuh seekor lalat memperlihatkan bukti melimpah pengetahuan mahatinggi. Dengan mengkaji seluk beluknya, siapa pun yang berpikir akan mampu sekali lagi merenung di atas kekagumannya yang mendalam kepada Allah dan ketaatan kepadaNya. Sejumlah penelitian yang telah dilakukan para ilmuwan terhadap perangkat penerbangan lalat dan serangga-serangga kecil lainnya diuraikan di bawah ini. Kesimpulan yang muncul darinya adalah tiada kekuatan acak, coba-coba atau wujud selain Allah yang mampu menciptakan kerumitan seekor serangga sekalipun. Otot terbang dari banyak serangga seperti belalang dan capung mengerut sangat kuat akibat rangsangan yang ditimbulkan saraf-saraf yang mengendalikan setiap gerakannya. Pada belalang, misalnya, sinyal-sinyal kiriman setiap saraf menyebabkan otot-otot terbang mengerut. Dengan bekerja bergantian, tidak saling berlawanan, dua kelompok otot yang saling melengkapi, yang dinamakan elevator (pengangkat) dan depresor (penurun), memungkinkan sayap-sayap terangkat dan mengepak ke bawah. Belalang mengepakkan sayapnya 12 hingga 15 kali per detik, dan agar dapat terbang serangga-serangga lebih kecil harus mengepakkan sayapnya lebih cepat lagi. Lebah madu, tawon dan lalat mengepakkan sayap 200 hingga 400 kali per detik, dan pada ganjur dan sejumlah serangga merugikan yang berukuran hanya 1 milimeter (0.03 inci), kecepatan ini meningkat ke angka mengejutkan 1000 kali per detik! Sayap-sayap yang mengepak terlalu cepat untuk dapat dilihat mata manusia telah diciptakan dengan rancangan khusus agar dapat melakukan kerja yang terus-menerus semacam ini. Sebuah saraf mampu mengirim paling banyak 200 sinyal per detik. Lalu bagaimana seekor serangga kecil mampu mengepakkan sayapnya 1000 kali per detik? Penelitian telah membuktikan bahwa pada serangga-serangga ini, tidak terdapat hubungan satu-banding-satu antara sinyal dari saraf dan jumlah kepakan sayap per satuan waktu. Pada perangkat istimewa ini, yang masing-masing diciptakan tersendiri pada tubuh setiap serangga, tak dijumpai ketidakteraturan sedikit pun. Saraf-sarafnya tidak pernah mengirim sinyal yang salah, dan otot-otot serangga senantiasa menerjemahkannya secara benar. Pada jenis seperti lalat dan lebah, otot-otot yang memungkinkan terbang bahkan tidak menempel pada pangkal sayap! Sebaliknya, otot-otot ini melekat pada dada melalui pengait yang berperan seperti engsel, sedangkan otot-otot yang mengangkat sayap ke atas melekat pada permukaan atas dan bawah dada. Saat otot-otot ini mengerut, permukaan dada menjadi rata dan menarik pangkal sayap ke bawah. Permukaan samping sayap memberikan peran penyokong sehingga memungkinkan sayap-sayap terangkat. Otot-otot yang menimbulkan gerakan ke bawah tidak melekat langsung pada sayap, tapi bekerja di sepanjang dada. Ketika otot-otot ini mengerut, dada tertarik kembali ke arah berlawanan, dan dengan cara ini sayap tergerakkan ke bawah. Engsel sayap tersusun atas protein khusus yang dikenal sebagai resilin, yang memiliki kelenturan luar biasa. Karena sifatnya jauh mengungguli karet alami ataupun buatan, para insinyur kimia berupaya membuat tiruan bahan ini, di laboratorium. Saat melentur dan mengerut, resilin mampu menyimpan hampir keseluruhan energi yang dikenakan padanya, dan ketika gaya yang menekannya dihilangkan, resilin mampu mengembalikan keseluruhan energi itu. Alhasil, daya guna (efisiensi) resilin dapat mencapai 96%. Saat sayap terangkat, sekitar 85% energi yang dikeluarkan disimpan untuk saat berikutnya; energi yang sama ini kemudian digunakan kembali dalam gerakan ke bawah yang memberikan daya angkat ke atas dan mendorong sang serangga ke depan. Permukaan dada dan ototnya telah diciptakan dengan rancangan istimewa untuk memungkinkan pengumpulan energi ini. Namun, energi tersebut sesungguhnya disimpan pada engsel yang terdiri atas resilin. Sudah pasti mustahil bagi seekor serangga, dengan usahanya sendiri, melengkapi diri sendiri dengan peralatan luar biasa untuk terbang. Kecerdasan dan kekuatan tak terhingga Allah telah menciptakan resilin istimewa ini pada tubuh serangga. Lebah madu, tawon dan lalat mengepakkan sayap mereka 200 hingga 400 kali per detik. Untuk penerbangan yang mulus, gerakan lurus ke atas dan ke bawah saja tidaklah cukup. Agar dapat memunculkan gaya angkat dan gaya dorong, sayap haruslah pula mengubah sudut gerakannya di setiap kepakan. Sayap-sayap serangga memiliki kelenturan berputar yang khas, tergantung jenisnya, yang dimungkinkan oleh apa yang disebut sebagai direct flight muscles (otot-terbang kemudi), disingkat DFM yang menghasilkan gaya-gaya yang diperlukan untuk terbang. Ketika serangga berupaya naik lebih tinggi di udara, mereka memperbesar sudut sayap mereka dengan mengerutkan otot-otot di antara engsel-engsel sayap ini secara lebih kuat. Rekaman gambar berkecepatan-tinggi dan gerak-terhenti memperlihatkan bahwa selama terbang, sayap-sayap tersebut bergerak mengikuti lintasan lingkar-telur dan untuk setiap kali putaran sayap, sudutnya berubah secara teratur. Perubahan ini disebabkan pergerakan yang senantiasa berubah dari otot-terbang kemudi dan penempelan sayap pada tubuh. Masalah terbesar yang dihadapi jenis serangga sangat mungil ketika terbang adalah hambatan udara. Bagi mereka, kerapatan udara sangat besar menjadi rintangan yang tidak bisa diremehkan. Selain itu, lapisan penghambat di sekeliling sayap menyebabkan udara melekat pada sayap dan mengurangi kedayagunaan (efisiensi) terbang. Agar dapat mengatasi hambatan udara ini, serangga-serangga seperti Forcipomya, yang lebar sayapnya tak lebih dari 1 milimeter, harus mengepakkan sayap 1000 kali per detik. Para ilmuwan percaya bahwa secara teori, kecepatan ini pun tidaklah cukup menahan serangga-serangga ini tetap di udara, dan mereka pastilah menggunakan perangkat tambahan lainnya. Pada kenyataannya, Anarsia, sejenis serangga merugikan, menggunakan cara yang dikenal sebagai 'beat and shake' (mengepak dan menggoyang). Ketika sayap-sayapnya mencapai titik tertinggi dalam gerakannya ke atas, sayap-sayap ini saling mengepak dan kemudian membuka ke bawah kembali. Di saat sayap-sayap ini (dengan jaringan pembuluh darahnya) membuka, aliran udara depan membentuk pusaran mengitari sayap-sayap tersebut dan dengan kepakan sayap membantu daya angkat. Banyak jenis serangga, termasuk belalang, memperhatikan apa yang ditangkap penglihatannya seperti garis kaki langit (horizon) untuk menentukan arah terbang dan tujuan akhirnya. Untuk mengokohkan keseimbangan kedudukannya, lalat telah diciptakan dengan rancangan yang lebih luar biasa lagi. Serangga-serangga ini memiliki hanya sepasang sayap, tapi di sisi belakang masing-masing sayap itu terdapat tonjolan melingkar yang dikenal sebagai halter (pengekang). Meskipun tidak menghasilkan gaya angkat, pengekang ini bergetar bersama sayap-sayap depan. Di saat serangga mengubah arah terbangnya, tonjolan sayap ini mencegahnya menyimpang dari jalur perjalanan. Seluruh pengetahuan yang dipaparkan di sini dihasilkan dari penelitian terhadap kemahiran terbang tiga atau empat jenis serangga saja. Perlu diketahui bahwa keseluruhan jenis serangga di bumi berjumlah sekitar 10 juta. Dengan mempertimbangkan seluruh jutaan jenis selebihnya ini, beserta keistimewaan tak terhitung yang dimilikinya, seseorang pasti semakin bertambah kekagumannya akan kehebatan Allah yang tak terhingga. Pemecahan Masalah bagi Gangguan Vena dari Gen Kutu Para ilmuwan telah berhasil memisahkan gen resilin dari lalat buah dan berhasil membuat salinan protein ini secara alamiah dengan mencangkokkan gen tersebut ke dalam bakteri Escherichia coli. Dalam penelitian yang dilakukan the Australian Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO), (Organisasi Penelitian Ilmiah dan Industri Persemakmuran Australia), para ilmuwan yang berhasil menemukan gen yang menghasilkan resilin serangga juga menemukan polimer hebat yang mungkin berguna dalam penanganan penyakit pembuluh darah vena. Pengkajian yang berawal di tahun 1960-an, yang dipusatkan pada belalang dan capung padang pasir, merupakan pendorong kuat yang memajukan tahap terpenting ini. Resilin, yang juga memberikan kutu kemampuan untuk membuat lompatan luar biasa, melengkapi belalang dan capung padang pasir, serta serangga lain keahlian bergerak yang mengejutkan. Berkat zat ini, kutu mampu melompat beratus-ratus kali tinggi tubuhnya sendiri dan sejumlah lalat dapat mengepakkan sayapnya lebih dari 200 kali per detik. Untuk penerbangan yang mulus, gerakan sayap lurus ke atas dan ke bawah tidaklah cukup. Sayap mesti pula mengubah sudut gerakannya di setiap kepakan. Sayap-sayap serangga memiliki kelenturan-berputar yang istimewa yang diberikan oleh otot-otot pengendali penerbangan. Protein yang diperoleh dari resilin jauh lebih baik dari produk karet berkualitas tertinggi dalam hal kemampuannya menahan tekanan dan kembali ke bentuk asalnya. Penelitian yang berkelanjutan tentang resilin tiruan menunjukkan bahwa protein tersebut tetap memiliki sifat-sifat ini. Para ilmuwan menyatakan keyakinannya bahwa polimer yang didapatkan dari pencangkokkan gen-gen serangga dapat diterapkan di aneka bidang yang sangat beragam, dari kedokteran hingga industri. Namun, mungkin yang terpenting dari penerapan ini adalah penanganan penyakit pembuluh darah arteri pada manusia. Oleh karena resilin menyerupai protein elastin pada pembuluh vena manusia, para ilmuwan berharap bahwa penelitian mereka akan memberi vena kelenturan yang terbaharui. Profesor asal Inggris Roger Greenhalgh menyatakan bahwa “Penelitian [terhadap resilin] tampaknya berada pada tahap paling awal, tapi jika kita dapat mengambil sesuatu yang bagus dari kelenturan kutu tersebut yang bermanfaat bagi manusia, hal itu akan sangat berkesan“1 (Sumber : Harun Yahya)PERANGKAT PENERBANGAN HEBAT

Biofuel dari rumput laut

Biofuel Generasi Kedua, Dari Rumput dan Limbah

Kabarku. Pipa dan tangki stainless steel tersusun rapat dalam kolom setinggi 4lantai di sebuah pilot plant Pusat Penelitian Kimia, Pusat Penelitian Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (Puspiptek), Serpong, Banten. Dalam struktur rumit itu, para peneliti Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia mengubah kayu, jerami, dan rumput menjadi bahan bakar. "Pilot plant ini bagian dari tren baru dunia dalam menciptakan bioenergi dari bahan nonpangan, menghasilkan pengganti bensin generasi kedua," ujar peneliti bioetanol dari Pusat Penelitian Kimia, LIPI, Yanni Sudiyani, kepada Tempo pekan lalu.

Berbeda dengan bioetanol generasi pertama yang dihasilkan dari pati, misalnya dari tanaman singkong, tebu, atau jagung, yang teknologi prosesnya mudah. Bioetanol generasi kedua berasal dari biomassa limbah pertanian atau kehutanan. Biomassa bahan selulosa atau lignoselulosa memerlukan teknologi yang prosesnya sangat sulit karena perlu perlakuan awal atau pretreatment. Teknologi pengembangan bioetanol yang menjadi campuran bahan bakar premium generasi kedua untuk saat ini masih banyak kendala dan masih terbilang mahal. Pengembangan bioetanol dari tumbuhan ini dipicu oleh krisis energi dunia. Menipisnya cadangan minyak dunia menimbulkan kekhawatiran akan ketersediaan energi.

Data Dewan Energi Nasional (DEN) memperlihatkan selang waktu 2006 hingga 2030, permintaan energi dunia meningkat hingga 45 persen sehingga dibutuhkan sumber energi alternatif selain bahan bakar fosil. Peneliti kemudian melirik etanol sebagai bahan bakar alternatif. Etil alkohol bersifat tak berwarna, sedikit berbau, dan mudah terbakar. Pembakaran etanol menghasilkan uap air dan karbon dioksida dalam jumlah relatif lebih rendah dibanding bahan bakar fosil. Rendahnya emisi karbon etanol membuat bahan bakar ini sebagai alternatif tepat pengganti bahan bakar fosil yang dituding sebagai sumber terbesar gas rumah kaca.

Dalam satu dekade terakhir, Brasil menjadi negara paling gencar menggenjot penggunaan bioetanol sebagai bahan bakar alternatif. Negara yang memproduksi seperempat suplai gula global ini menjadi contoh bagaimana bioetanol dari tebu bisa dipakai untuk memenuhi kebutuhan energi manusia.

Sayangnya, energi alternatif ini terhambat masalah harga. Bahan baku pembuatan bioetanol umumnya berasal dari gandum, jagung, tebu, dan kentang yang menjadi sumber utama pangan dunia. Lonjakan harga komoditas ini membuat bioetanol tak ekonomis lagi. Lignoselulosa yang berasal dari limbah berbagai tanaman pangan, berupa kayu, jerami, dan rumput, dianggap sebagai alternatif bahan baku bioenergi yang paling potensial. Dalam beberapa tahun terakhir, LIPI meneliti pemanfaatan lignoselulosa sebagai bahan baku pembuatan etanol.

Limbah rumput dan jerami kering serta kayu umumnya mengandung biomassa lignoselulosa, yaitu selulosa, hemiselulosa, dan lignin. Pada tumbuhan, kandungan lignoselulosa mencapai 90 persen total biomassa. Untuk memanfaatkan biomassa ini, para peneliti LIPI harus memisahkan lignin atau zat kayu yang merupakan zat pengikat senyawa lain pada tanaman. Kandungan lignin bisa mencapai 15-30 persen. Proses delignifikasi inilah yang membuat pengolahan lignoselulosa berbeda dengan bioenergi yang bersumber dari pangan.

Setelah lignin dipisahkan, selulosa dan hemiselulosa bisa difermentasi menjadi zat gula yang kemudian diubah menjadi etanol. "Ada perlakuan awal khusus untuk memisahkan lignin dari selulosa dan hemiselulosa agar menghasilkan glukosa," kata Yanni. Perlakuan awal dimulai dengan proses pencacahan bahan baku rumput, pelepah daun, dan jerami. Proses fisik ini dilakukan berulang-ulang sehingga bahan baku berubah menjadi bagian-bagian kecil.

Material yang telah halus tersebut diberi perlakuan kimia dengan asam atau basa. Bubur material dimasukkan ke dalam mesin hidrolisis agar lignin terpisah dari selulosa dan hemiselulosa. Pemisahan ini merupakan proses yang sulit mengingat struktur selulosa dan hemiselulosa terikat kuat dengan lignin.

Tahap berikutnya adalah hidrolisis enzimatis. Selulosa dan hemiselulosa dimasukkan ke dalam reaktor untuk mengambil sari patinya, gula-selulosa yang mengandung gula karbon 6 (C6) atau gula karbon 5 (C5), seperti xylose. Untuk memecah gula tersebut, diperlukan dua spesies bakteri berbeda, yaitu bakteri ragi (Sacharomyces cerevisae) untuk C5 dan bakteri coli, Pichia sp, untuk C6. Glukosa hasil fermentasi ini selanjutnya diubah menjadi etanol menggunakan proses yang sama dengan pengolahan bahan bakar nabati dari zat pati yang berasal dari bahan pangan.

Menurut Yanni, LIPI pernah menguji bahan baku tandan kosong kelapa sawit untuk menghasilkan etanol. Proses dalam skala laboratorium menunjukkan 1 ton limbah padat ini bisa menghasilkan 151 liter etanol. Bahan bakar dalam jumlah besar ini, kata dia, sangat potensial dikembangkan di Indonesia, mengingat negara ini menjadi salah satu penghasil kelapa sawit terbesar di dunia. Tak hanya kelapa sawit, biomassa lignoselulosa lainnya juga bisa diperoleh dari tanaman-tanaman yang banyak tumbuh di Indonesia.

Jerami sebagai limbah tanaman padi juga bisa diolah menjadi etanol. Demikian pula limbah kayu hutan, yang bisa diolah menjadi energi hijau.
"Perlakuan awal khusus ini membuat harga bioetanol generasi kedua relatif lebih mahal," kata Yanni. "Namun, ongkos ini bisa ditebus ketika bahan bakar fosil semakin langka."
Haznan Abimayu, peneliti Puslit Kimia LIPI, mengatakan aneka pilihan sumber bahan baku energi terbarukan belum termanfaatkan di Indonesia. Sebut saja sisa merang atau batang padi dan ampas tebu. Dua limbah industri pertanian ini mencapai 230 juta ton setiap tahunnya. Jumlah ini bisa dikonversikan menjadi 17,618 miliar liter bioetanol.
Potensi lain berasal dari tanaman aren. Haznan memperkirakan produksi aren di Indonesia bisa dikonversi menjadi 11,7 miliar liter bioetanol setiap tahun. Begitu pula tanaman singkong, yang bisa menghasilkan 180 liter bioetanol untuk setiap hektare lahan per tahun.
"Selain berpotensi besar, tanaman-tanaman tersebut tidak dikonsumsi manusia sehingga pengolahannya tak akan mengganggu stok dan harga pangan nasional," ujar Haznan.

Biofuel dari rumput laut (http://www.lipi.go.id/)