BIOTEKNOLOGI

(MIPA 5118)

MAKALAH

APLIKASI BIOTEKNOLOGI TUMBUHAN UNTUK ENERGI

Disusun Oleh :

Nazar Mutawali, S.Pd. (A2C514037)

Utari Intan Suwenda, S.Pd. (A2C514038)

Dosen Pengasuh :

Dr. Ir. Badruzsaufari, M.Sc

Prof. Dr. Supramono, M.Pd.

MAGISTER KEGURUAN IPA

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

NOVEMBER 2015

BAB I

PENDAHULAN

1.1 Latar Belakang

Secara terus-menerus, dunia meningkatkan penggunaan energi diikuti peningkatan

jumlah populasi manusia, dan hendak mencapai standar kehidupan. Penggunaan energi tentunya

juga berdampak pada lingkungan seperti semakin banyaknya produksi gas CO2 terhadap iklim

sehingga dibutuhkan analisis kembali tanaman yang berpotensi dalam menghasilkan bioenergy.

Hal ini mendukung perkembangan energi alternatif dan sumber energi terbarukan melalui kajian

ilmu bioteknologi.

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup

(bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam

proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Bioteknologi secara umum berarti

meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi.

Bioteknologi merupakan kumpulan peralatan yang dapat digunakan untuk berbagai

keperluan seperti peningkatan genetik varietas tanaman dan populasi hewan terhadap kaakteristik

dan konservasi sumberdaya genetik. Saat ini kontribusi dan aplikasi bioteknologi telah dapat

diterapkan pada produksi bioenergy seperti produksi biomassa dan konversi dari biomassa untuk

generasi pertama atau biofuel cair pada generasi kedua, selain produksi biodiesel dari mikroalga

dan produksi biogas (Ruane et al., 2010).

Lalu apa saja contoh bioteknologi yang telah dikembangkan para ahli ?, itulah yang

mendasari kami dalam pengolahan makalah ilmiah ini. Namun, dalam makalah ini kami hanya

mengulas bioteknologi dibidang energi. Pada zaman sekarang kebutuhan akan energi semakin

meningkat. Sebagian besar energi didapat dari bahan bakar fosil yang dimana kita ketahuai

bahwa energi dari fosil tidak dapat diperbaharui dan lambat laun akan habis ketersediaannya di

alam. Berdasarkan permasalah tersebut maka munculah gagasan pemanfaatan bioteknologi

dibidang energi untuk meminimalisir penggunaan energi berbahan fosil.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa saja jenis-jenis dari bioteknologi?

2. Apakah manfaat bioteknologi dibidang energi?

3. Bagaimana produksi bioteknologi sebagai bioenergi?

1.3 Tujuan Penuliasan

1. Menjelaskan jenis-jenis dari bioteknologi.

2. Menjelaskan manfaat bioteknologi dibidang energi.

3. Menjelaskan produksi bioteknologi sebagai bioenergi

1.4 Metode Penulisan

Dalam penulisan makalah ini metode yang digunakan adalah metode kepustakaan dengan

menggunakan pustaka atau literatur yang relevan dan sesuai yang disertai dengan opini, gagasan,

dan ide dari penulis.

1.5 Manfaat Penulisan

1. Sebagai tambahan ilmu pengetahuan baik bagi pembaca atau bagi penulis sendiri.

2. Sebagai salah satu sumber reverensi bagi tulisan-tulisan selanjutnya yang terkait dengan

bioteknologi, khususnya tentang materi aplkasi bioteknologi mikroba dibidang energi.

3. Sebagai bahan bacaan khusnya bagi mahasiswa program studi magester keguruan IPA dan

umumnya bagi masyarakat luas.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Jenis-jenis dari Bioteknologi

1. Bioteknologi Konvensional

Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi sederhana yang menerapkan ilmu

biologi, biokimia. Rekayasa yang terjadi masih dalam tingkat yang terbatas. Bioteknologi

konvensional menggunakan jasad hidup secara utuh. Biotektologi konvensioanal tidak dipakai

untuk pembuatan produk secara mahal dan menggunakan biaya yang relatif rendah, selain itu

ilmu yang digunakan pun biasanya diwariskan secara turun-temurun.

2. Bioteknologi Modern

Bioteknologi modern telah menggunakan teknik rekayasa tingkat tinggi dan terarah

sehingga hasilnya dapat dikendalikan dengan baik. Teknik yang sering digunakan adalah dengan

melakukan manipulasi genetik pada suatu jasad hidup secara terarah sehingga diperoleh hasil

sesuai dengan yang diinginkan.

Teknik yang digunakan dalam bioteknologi modern adalah teknik manipulasi bahan

genetik (DNA) secara in vitro, yaitu proses biologi yang berlangsung di luar sel atau organisme,

misalnya dalam tabung percobaan. Oleh karena itu, bioteknologi modern juga dikenal

dengan rekayasa genetika, yaitu proses yang ditujukan untuk menghasilkan organism

transgenik. Organisme transgenik adalah organisme yang urutan informasi genetik dalam

kromosomnya telah diubah sehingga mempunyai sifat menguntungkan yang dikehendaki.

Perkembangan Bioteknologi Perkembangan bioteknologi dibagi menjadi empat, yaitu: 

1) Era bioteknologi generasi pertama bioteknologi sederhana. Penggunaan mikroba masih

secara tradisional, dalam produksi makanan dan tanaman serta pengawetan makanan.

Contoh: pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain.

2) Era bioteknologi generasi kedua. Proses berlangsung dalam keadaan tidak steril. Contoh: a.

produksi bahan kimia: aseton, asam sitrat b. pengolahan air limbah c. pembuatan kompos 

3) Era bioteknologi generasi ketiga. Proses dalam kondisi steril. Contoh: produksi antibiotik dan

hormone 

4) Era bioteknologi generasi baru ( bioteknologi baru ) Contoh: produksi insulin, interferon,

antibodi monoclonal 

Pemanfaatan Bioteknologi tidak hanya terbatas pada bidang pangan dan kesehatan, ia

juga berperan dalam bidang energi dan penangan lingkungan masa depan. Dalam bidang energi,

mengingat kekhawatiran terbatasnya jumlah fossilfuel(minyak bumi), Bioteknologi berpeluang

untuk menghasilkan suatu energi yang terbuat dari bahan-bahan organik(biomassa) yang

jumlahnya bisa dikendalikan, bahan bakar tersebut lebih ramah lingkungan sehingga diharapkan

dapat mengurangi pencemaran pada udara. Bahan bakar tersebut antara lain adalah Bioethanol,

Biogas, Biodiesel, dan Biohidrogen. Semua bahan bakar yang terbuat dari bahan yang ramah

lingkungan tersebut dinamakan Biofuel. Saat ini Biofuel sedang dalam tahap pengembangannya

sehingga diharapkan dimasa depan bahan bakar ini dapat menggantikan ketergantungan terhadap

penggunaan minyak bumi yang kurang ramah lingkungan akibat gas emisi yang dihasilkan.

2.2 Manfaat Bioteknologi Dibidang Energi

Permintaan energi untuk keperluan industri, transportasi dan kebutuhan rumah tangga

akan terus meningkat sedangkan bahan bakar yang berasal dari fosil kapasitasnya semakin

menurun, sehingga perlu dicari alternatifnya. Penelitian terus berupaya mendapatkan energi yang

dapat bersaing dan banyak yang melakukan melalui pendekatan secara bioteknologi dalam

mencari sumber-sumber energi alternatif sebagai pilihan untuk mensuplai bahan bakar. Biomassa

adalah hasil dari bioteknologi dalam sumbersumber energi alternatif.

Biomassa adalah bahan organik yang terbuat dari tumbuhan atau hewan dan berasal dari

residu pertanian dan kehutanan, kota dan limbah industri dan perairan darat dan tumbuh tanaman

khusus untuk keperluan energi. Biomassa yang merupakan sumber energi terbarukan dapat

diubah menjadi energi dan digunakan sebagai alternatif minyak bumi. Penggunaan biomasa di

bidang bioteknologi energi alternatif menggunakan teknologi ramah lingkungan. Etanol dan

biodiesel berasal dari tanaman pertanian seperti kelapa sawit, jagung dan kedelai dan sedang

meningkat digunakan dengan cara biokonversi. Dari semua bahan bakar nabati, yang paling

banyak digunakan adalah bio-etanol dan merupakan alternatif yang sangat baik untuk bensin.

Hal ini juga digunakan untuk meningkatkan tingkat oktan dan mengurangi polusi.

2.3 Produksi Bioteknologi Sebagai Bioenergi

Dalam bentuk bioenergy modern, etanol, biodiesel, dan biogas adalah produk utama

bioenergi. Etanol dan biodiesel dapat digunakan sebagai bahan bakar transportasi, dan etanol

juga produk mentah penting alam industri kimia. Produksi etanol berperan penting dalam

transformasi petroleum terhadap biomassa berdasarkan ekonomi, ketahanan pangan, dan

lingkungan (Sari & Hardiyanto, 2013) .

Gambar 1: Platform proses untuk produksi biofuel yang berbeda

1. Bioethanol

Bioetanol adalah bahan bakar berbasis alkohol yang terbuat dari gula dan pati ditemukan

dalam Jagung, sorgum biji-bijian dan gandum oleh fermentasi dan proses penyulingan. Bahan

baku bioetanol sebagai berikut :

a) Bahan berpati, singkong, atau ubi kayu, ubi jalar, tepung sagu, biji jagung, biji

sorgum,gandum kentang, ganyong, garut, umbi dahlia, dan lain-lain.

b) Bahan bergula, berbentuk molasess (tetes tebu), nira tebu, nila kelapa, nila batang sorgum

manis, nira aren (enau), nira nipah, gewang, nira lontar dan lain-lain.

c) Bahan berselulosa, berupa limbah logging,limbah pertanian seperti jerami padi, ampas tebu,

jenggel (tongkol) jagung, onggok (limbah tapioka), batang pisang, serbuk gergaji (grajen)

dan lain-lain (Setyahadi, 2010).

Sebagaimana tampak pada Gambar 1, dimana (a) tepung dan gula didasarkan sebagai

generasi pertama etanol. Dalam platform ini, tepung dapat dihidrolisis menjadi monosakarida,

dimana gula dapat difermentasi selanjutnya menjadi etanol. (b) Lignoselulosa etanol. Produksi

lignoselulosa etanol mempunyai penanganan awal material biomassa, hidrolisis untuk produksi

monosakarida, dan fermentasi untuk memproduksi etanol. Lignoselulosa etanol dijadikan

sebagai generasi kedua bioetanol. (c) Biodiesel. Roduksi biodiesel sering mempunyai proses

transesterifikasi asam lemak. (d) Gasifikasi biomassa. Biomassa dapat digunakan utnuk

memproduksi metanol, karbon monoksida, hidrogen, atau gas lainnya yang terbentuk alam

proses gasifikasi.

Hambatan utama untuk transisi dari pati ke lignoselulosa biofuel adalah rumitnya struktur

dinding sel yang oleh alam, tahan terhadap kerusakan-masalah perlawanan. Saat ini, proses

untuk lignoselulosa biomassa termasuk penanganan awal,sakarifikasi (hidrolisis) dan fermentasi

Peningkatan atau penggantian proses ini sangat penting untuk meningkatkan efisiensi dan

mengurangi biaya produksi biofuel. Penghindaran penanganan awal bersama dengan sakarifikasi

dan fermentasi secara simultan adalah dua faktor penting dalam mengurangi biaya produksi

etanol lignoselulosa.

2. BiodieselBiodiesel merupakan biofuel yang membutuhkan teknologi pengolahan yang jauh lebih

sederhana dibandingkan etanol. Biodiesel adalah campuran solar dengan minyak dari biji

tanaman, alga atau sumber hayati lainnya seperti penyumbangan hewan yang telah

ditransesterifikasi untuk menghilangkan gliserol. Berbagai spesies tanaman untuk produksi

biodiesel termasuk kedelai, rapeseed dan kanola, bunga matahari, dan kelapa sawit. Setelah

minyak diekstrak dari bagian tanaman tersebut, selanjutnya ditransesterifikasi sehingga diperoleh

metil biodiesel atau etil ester. Pilihan potensial lain untuk biodiesel termasuk menggunakan

produk terpenoid dari spesies Copaifera sebagai biodiesel secara langsung. Atau, rekayasa

tanaman jalur terpenoid untuk menghasilkan sejumlah besar seskuiterpen dan diterpenes.

Sebagai alternatif sebagai bahan bakar diesel, biodiesel sudah memiliki bagian dalam

transportasi saat ini, sistem bahan bakar dan secara luas digunakan, tetapi produksi relative

endah. Sumber dan bentuk biodiesel sangat beragam, dan itu penting untuk mempertimbangkan

lingkungan dan faktor-faktor ekonomi yang berlaku alam produksi yang berbeda dari jenis

biodiesel. Misalnya, bahan baku yang beragam seperti kedelai dan limbah minyak goreng.

Pengolahannya relative sederhana, produksi luas, tetapi kualitias bervariasi (Sari & Hardiyanto,

2013).

3. BiogasSebuah pilihan modern yang ketiga untuk bioenergy adalah biogas dari berbagai limbah

organik termasuk tanaman jerami melalui gasifikasi. Biogas termasuk metana, hidrogen, dan

karbon monoksida. Saat ini, gasifikasi menggunakan teknologi dengan rendahnya keseimbangan

energi bersih dan kegunaannya karena mungkin terbatas. Selain biogas tradisional, produksi

hydrogen dengan ganggang hijau dan mikroba telah diusulkan sebagai potensi sumber untuk

biofuel generasi ketiga.Tidak seperti produksi hydrogen dari sumber biomassa lainya, produksi

hydrogen berbasis alga menggunakan air secara biologi-reaksi pemisahan dimana hidrogenase

menggunakan rantai transport electron fotosintesis untuk mereduksi proton produksi hidrogen.

Rekayasa hidrogenase meningkatkan toleransi oksigen dan jalur yang terlibat dalam produksi

hydrogen untuk mewujudkan potensi platform ini (Sari & Hardiyanto, 2013).

BAB III

PENUTUP

3.1 kesimpulan

1. Bioteknologi adalah salah satu cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang aplikasi ilmu

biologi dibidang teknologi. Jenis-jenis dari bioteknologi ada dua yaitu: bioteknologi

konvensional dan bioteknologi modern.

2. Salah satu manfaat bioteknologi adalah dibidang energi yaitu pembuatan biomassa. Biomassa

adalah bahan organik yang terbuat dari tumbuhan atau hewan dan berasal dari residu

pertanian dan kehutanan, kota dan limbah industri dan perairan darat dan tumbuh tanaman

khusus untuk keperluan energi.

3. Produksi bioteknologi sebagai bioenergy adalah berupa bioethanol, biodiesel, dan biogas

DAFTAR PUSTAKA

Ruane, John; Sonnino, Andrea, dan Agostini, Astrid. 2010. Bioenergy and the potential contribution of agricultural biotechnologies in developing countries. ScienceDirect. Biomass & Bioenergy.

Sari Dessy Agustina, Hadiyanto. 2013. Proses Produksi Bioenergy Berbasiskan Bioteknologi. Jurnal Aplikasi Teknologi Pangan Volume 2.

Setyahadi Siswa. 2010. Peran Bioteknologi Dalam Mendukung Energi Berkelanjutan. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan”. Yogyakarta.