优游国际

KOMPAS.com - Baru-baru ini, sebuah studi menemukan sumber energi yang tidak biasa, yakni bersumber dari mikroorganisme, bakteri.

Bakteri Escherichia coli atau E. coli yang selama ini dikenal merupakan bakteri yang hidup di dalam usus manusia, siapa sanga memiliki potensi untuk menghasilkan listrik.

Saat ini, sumber daya energi dunia semakin terancam habis akibat penggunaan yang berlebihan dan eksploitasi yang tidak berkelanjutan.

Para ilmuwan telah melakukan penelitian mengenai bakteri Escherichia coli dapat menjadi solusi inovatif untuk menghasilkan listrik, sebagai salah satu bentuk energi ramah lingkungan.

Bakteri Escherichia coli, yang pada awalnya dikenal sebagai mikroorganisme dalam sistem pencernaan manusia, telah menunjukkan potensi luar biasa dalam menghasilkan listrik dari limbah cair.

Baca juga: Bakteri Aneh Ini Memakan Listrik, Disebut Berpotensi Hasilkan Energi

Lantas, bagaimana cara bakteri E. coli menghasilkan listrik?

Penemuan bakteri E. colu yang menghasilkan listrik

Baru-baru ini, sebuah penelitian di Institut Teknologi Federal Swiss Lausanne (EPFL) berhasil meningkatkan kemampuan bakteri E. coli untuk menghasilkan listrik, seperti yang dikutip dari Science Daily, Jumat (22/9/2023).

Sejak 1911, ketika ahli mikologi Inggris Michael Cressé Potter memperhatikan bahwa ragi bir mampu menghasilkan listrik, para ilmuwan telah berusaha memanfaatkan potensi energi dari sel bahan bakar mikroba.

Namun, efisiensi 'bioreaktor' yang sedang berkembang terbukti terlalu rendah untuk digunakan secara praktis. Terlebih lagi, ternyata mikroba sangat selektif dalam memilih substrat yang mereka konsumsi untuk menghasilkan listrik.

"Kami melakukan rekayasa terhadap bakteri E. coli, yang merupakan mikroba yang telah banyak dipelajari, agar mampu menghasilkan listrik," ujar Profesor Ardemis Boghossian di EPFL.

"Meskipun ada mikroba eksotis yang hanya menghasilkan listrik dengan bahan kimia tertentu, Bakteri E. coli dapat tumbuh di berbagai sumber, termasuk air limbah, untuk menghasilkan listrik dalam beragam kondisi lingkungan," sambungnya.

Baca juga: Bakteri Bertahan di Bawah Permukaan Mars Selama 280 Juta Tahun

Para peneliti di EPFL telah menggunakan bakteri E. coli, yang merupakan subjek utama dalam penelitian biologi, untuk menciptakan listrik melalui suatu proses yang disebut transfer elektron ekstraseluler (EET).

Mereka telah melakukan perubahan padaE. coli agar dapat meningkatkan kemampuan EET-nya, sehingga bakteri ini menjadi sangat efisien dalam menghasilkan listrik.

Hal yang menarik, tidak seperti metode sebelumnya yang memerlukan bahan kimia khusus untuk menghasilkan listrik, teknologi bioteknologi dengan memanfaatkan bakteri E. coli dapat menghasilkan listrik sambil mencerna berbagai jenis bahan organik.

Baca juga: Bakteri dalam Usus Bisa Melindungi dari Penyakit Jantung

Ilustrasi Escherichia coli (E. coli)

Dengan memadukan elemen dari Shewanella oneidensis MR-1, sebuah bakteri yang terkenal karena kemampuannya dalam menghasilkan listrik, para ilmuwan berhasil menciptakan sebuah jalur yang telah dioptimalkan, termasuk membran dalam dan luar sel.

Pendekatan ini melebihi upaya sebelumnya yang hanya sebagian, menghasilkan peningkatan tiga kali lipat dalam pembangkitan arus listrik jika dibandingkan dengan metode konvensional.

Limbah sebagai media bakteri menghasilkan listrik

Tim peneliti mengujicoba sistem E. coli mereka pada sampel air limbah yang dikumpulkan dari pabrik pembuatan bir lokal di Lausanne, Swiss. Bakteri yang telah dimodifikasi mencerna air limbah tersebut selama 50 jam.

Menurut Boghossian, dibandingkan dengan S. oneidensis yang digunakan sebagai pembanding, bakteri bioteknologi listrik kami dapat berkembang dengan cepat ketika mengonsumsi limbah ini.

Baca juga: Bakteri Raksasa Ditemukan, Panjangnya Seukuran Bulu Mata

Hal ini membuat E. coli yang telah dimodifikasi jauh lebih cocok untuk mengelola air limbah industri, meskipun kecepatan penghasilan listriknya masih lebih lambat dibandingkan S. oneidensis, demikian kata para peneliti.

Selain itu, selera E. coli terhadap berbagai substrat kimia berarti bahwa bakteri yang telah dimodifikasi dapat disesuaikan dengan jenis limbah dan bahan baku lainnya.

Namun, peneliti masih perlu menguji apakah E. coli yang telah dimodifikasi mereka mampu mengolah volume limbah industri secara efisien.

Jika berhasil, ini dapat menghasilkan penghematan energi yang signifikan.

"Daripada memasukkan energi ke dalam sistem untuk memproses sampah organik, kami menghasilkan listrik sambil memproses sampah organik secara bersamaan - satu solusi untuk dua masalah," ujar Boghossian.

Baca juga: Bakteri dengan Gen Resisten Antibiotik Ditemukan di Antartika, Ini Kata Ilmuwan