Sumber ilustrasi: Pixabay
5 April 2026 10.05 WIB – Umum
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [05.04.2026] Produksi hidrogen yang merupakan bagian penting dalam industri kimia sangat bergantung pada bahan bakar fosil melalui proses yang intensif energi dan menghasilkan emisi karbon tinggi. Hidrogenasi, reaksi kimia yang digunakan secara luas dalam produksi makanan, plastik, dan obat-obatan, menjadi salah satu penyumbang tantangan keberlanjutan karena sumber hidrogennya yang tidak ramah lingkungan. Para ilmuwan terus mencari alternatif yang lebih bersih dan berkelanjutan untuk menggantikan metode konvensional tersebut.
Dalam penelitian terbaru, mereka melakukan pendekatan yang tidak biasa: memanfaatkan limbah makanan seperti remah roti untuk menghasilkan hidrogen. Pendekatan ini menggabungkan proses biologis alami dengan teknologi kimia modern, membuka kemungkinan baru dalam mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil sekaligus mengelola limbah secara produktif.
Studi ini mengembangkan sistem hibrida yang menggabungkan aktivitas bakteri dengan katalis logam untuk menghasilkan hidrogen yang dapat langsung digunakan dalam reaksi hidrogenasi. Bakteri seperti E. coli diketahui secara alami menghasilkan hidrogen dalam kondisi tanpa oksigen. Dalam sistem yang dirancang, gas hidrogen yang dihasilkan bakteri tidak terbuang, tetapi langsung dimanfaatkan melalui katalis logam yang menempel pada membran sel untuk mendorong reaksi kimia lanjutan.
Tantangan utama dalam pendekatan ini terletak pada pencarian katalis yang dapat bekerja dalam lingkungan biologis yang kompleks tanpa merusak sel hidup. Penelitian menunjukkan bahwa keseimbangan antara stabilitas katalis dan kelangsungan hidup mikroorganisme menjadi kunci keberhasilan sistem ini. Dengan kondisi reaksi yang relatif ringan, sistem ini berhasil menghasilkan produk hidrogenasi dengan efisiensi tinggi.
Langkah berikutnya dalam penelitian ini adalah mengganti sumber energi bakteri dari glukosa murni yang relatif mahal menjadi bahan yang lebih murah dan berkelanjutan. Limbah roti dipilih sebagai alternatif, di mana enzim mikroba digunakan untuk memecah karbohidrat kompleks menjadi glukosa sederhana yang kemudian digunakan oleh bakteri. Dengan cara ini, limbah makanan secara langsung diubah menjadi sumber energi untuk produksi hidrogen.
Pendekatan ini tidak hanya mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil, tetapi juga membuka peluang pemanfaatan limbah organik dalam skala lebih luas. Bahkan, melalui rekayasa genetika, bakteri dapat dirancang untuk memproduksi substrat kimia tertentu secara mandiri, sehingga memperluas potensi aplikasi sistem ini dalam berbagai proses kimia.
Dari sisi lingkungan, hasil penelitian menunjukkan penurunan emisi gas rumah kaca yang signifikan dibandingkan metode konvensional. Penggunaan hidrogen berbasis biologis mampu mengurangi emisi hingga tiga kali lipat, sementara sistem berbasis remah roti bahkan menunjukkan potensi jejak karbon negatif. Hal ini menunjukkan bahwa proses tersebut tidak hanya mengurangi emisi, tetapi juga berpotensi menyerap lebih banyak karbon daripada yang dihasilkan.
Meskipun demikian, teknologi ini masih berada pada tahap awal pengembangan. Efisiensi sistem saat ini masih terbatas pada molekul sederhana, dan belum sepenuhnya mampu menyaingi proses industri yang sudah mapan. Oleh karena itu, diperlukan pengembangan lebih lanjut dalam hal efisiensi, stabilitas katalis, serta skalabilitas sistem agar dapat diterapkan secara luas dalam industri.
Limbah makanan seperti remah roti nampaknya dapat dimanfaatkan sebagai sumber hidrogen melalui kombinasi proses biologis dan katalisis kimia, menghasilkan metode yang lebih ramah lingkungan dan bahkan berpotensi karbon-negatif, meskipun masih memerlukan pengembangan lebih lanjut sebelum dapat menggantikan proses industri konvensional secara luas.
Diolah dari artikel:
“Chemists make hydrogen from breadcrumbs in groundbreaking reaction that could replace some fossil fuels” oleh Victoria Atkinson. (njd)
Note: This article was made as part of a dedicated effort to bring science closer to everyday life and to inspire curiosity in its readers.
