Prospek Mikroalga Sebagai Agen Biorawatan dan Perolehan Sumber

Oleh: Prof Madya Ir. Dr. Hassimi Abu Hasan & Ainil Farhan Mohd Udaiyyapan
Pusat Penyelidikan Teknologi Proses Mampan (CESPRO), Universiti Kebangsaan Malaysia

Mikroalga mempunyai prestasi yang baik sebagai agen biorawatan dan juga perolehan sumber daripada air sisa domestik dan industri. Potensi dan prospek mikroalga sebagai agen biorawatan dan perolehan sumber perlu dikembangkan dengan memberi perhatian kepada faktor-faktor tertentu, selari dengan potensi sebagai sumber nutrisi tambahan. Rajah 1 menunjukkan gambaran kolam rawatan air sisa menggunakan mikroalga sebagai agen biorawatan. Artikel ini menerangkan  beberapa penelitian yang boleh dijalankan bagi meningkatkan keberkesanan mikroalga sebagai agen biorawatan yang berkesan dan berkos rendah.

Semasa proses fotosintesis, mikroalga menghasilkan molekul-molekul karbon organik disamping produk fotosintesis yang lain. Semasa proses biorawatan, molekul-molekul karbon ini perlu dikaji sama ada ia mempengaruhi tahap kandungan permintaan oksigen kimia selepas tempoh pengkulturan.  Penentuan nilai sebatian karbon membolehkan maklumat yang lebih mendalam diketahui tentang mikroalga ketika berperanan sebagai agen biorawatan. Langkah ini membantu untuk lebih memahami komuniti mikroalga disamping bakteria yang terdapat dalam air sisa semasa proses rawatan ini berlaku.

Mikroalga yang digunakan sebagai agen biorawatan akan melalui fasa pertumbuhan yang mana diakhir pengkulturan, biojisim mikroalga akan dihasilkan dalam kuantiti tertentu. Biojisim mikroalga yang terhasil boleh digunakan sebagai stok suapan bagi penghasilan biogas, biobahan api atau bioetanol serta digunakan sebagai baja. Penggunaan biojisim mikroalga sebagai stok biobahan api dan baja dapat memberi nilai tambah terhadap proses dan pengurusan rawatan air sisa. Berbanding rawatan konvensional yang menghasilkan enap cemar, biojisim mikroalga mempunyai potensi yang lebih besar dalam perolehan dan penghasilan sumber yang lain. Langkah ini mengurangkan kos yang dikeluarkan oleh kilang seperti mana yang dilakukan dalam menguruskan pelupusan enap cemar. Dari sudut yang lain, sebagai contoh, penggunaan biojisim mikroalga yang terhasil semasa proses rawatan boleh digunakan sebagai baja untuk pokok kelapa sawit yang seterusnya dapat mengurangkan kos oleh industri kelapa sawit tersebut.

Artikel berkaitan – Kenali Bahan Pencemar Kimia Dalam Sungai

Air sisa domestik dan industri mempunyai pelbagai jenis mikroorganisma terutamanya spesis bakteria yang pelbagai. Maka, bagi memastikan potensi mikroalga sebagai agen biorawatan yang berkesan, pemerhatian interaksi simbiosis mikroalga dengan bakteria dan kulat perlu diberi perhatian. Hubungan interaksi ini boleh didalami bagi mengelakkan sebarang isu semasa proses penuaian mikroalga untuk digunakan dalam perolehan sumber. Malah, hubungan yang kompleks antara mikroalga dan mikroorganisma lain yang hadir dalam air sisa, jika diketahui, membolehkan langkah intervensi diambil bagi mencapai tahap kecekapan rawatan yang lebih tinggi. Profil komuniti bakteria sebelum dan semasa proses rawatan membantu memahami interaksi yang berlaku terutamanya perubahan keadaan daripada keadaan tanpa kehadiran oksigen kepada keadaan dengan sumber oksigen.

Bagi meningkatkan kecekapan proses biorawatan, proses penyesuaiikliman mikroalga terhadap air sisa boleh dijalankan secara berperingkat. Proses ini membantu mikroalga untuk menyesuaikan dengan keadaan persekitaran dan juga tahap bahan cemar dalam air sisa dengan lebih cepat. Sebagai contoh, proses penyesuaiikliman yang dijalankan oleh saintis sebelum ini menunjukkan mikroalga memerlukan masa yang lebih singkat untuk beradaptasi dengan air sisa jika ia dilakukan secara berperingkat. Keadaan ini dapat dilihat pada fasa lambam yang berkurangan apabila generasi mikroalga semakin bertambah melalui proses penyesuaiikliman berperingkat.

Seterusnya, potensi mikroalga sebagai agen biorawatan dan perolehan sumber dapat ditingkatkan melalui penggunaan kolam kitar yang berskala besar. Dalam tulisan yang diterbitkan dalam buku “Mikroalga: Agen Biorawatan Efluen Sawit” (Rajah 2), spesis Scenedesmus sp. (UKM9) berupaya untuk meneruskan fungsi biorawatan yang berkesan di dalam kolam kitar berkapasiti 200 L. Efluen sawit yang terhasil di kilang adalah dalam jumlah yang besar, ianya  memerlukan kapasiti kolam kitar yang lebih besar agar proses proses biorawatan tidak tergendala serta menghasilkan sumber biojisim mikroalga yang lebih banyak.

Akhir sekali, prospek mikroalga sebagai agen biorawatan air sisa dapat dipertingkatkan melalui konsortium mikroalga efektif. Konsortium mikroalga effektif dapat disediakan melalui pencilan mikroalga dari persekitaran dan diuji keberkesanan dalam rawatan air sisa secara individu. Konsortium mikroalga efektif yang pelbagai, menyediakan  peluang untuk interaksi sesama mikroalga yang seterusnya meningkatkan keberkesanan sebagai agen biorawatan dan pemulihan sumber.

Biodata Penulis

Ir. Dr. Hassimi Abu Hasan ketua Pusat Penyelidikan Teknologi Proses Mampan (CESPRO), dan Profesor Madya di Jabatan Kejuruteraan Kimia dan Proses, Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina, Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM). Beliau merupakan graduan UKM tahun 2007 dalam Ijazah Sarjana Kejuruteraan Biokimia. Kemudian beliau melanjutkan pengajian ke peringkat PhD dalam bidang kejuruteraan kimia dan proses dan dianugerahkan ijazah pada 2012.

Kepakaran beliau adalah dalam rawatan sisa dan pemulihan sumber menggunakan teknologi biofilem, fitoremediasi, mikroalga, dan penggumpalan/pengentalan. Beliau telah menerbitkan lebih 100 artikel di peringkat kebangsaan dan antarabangsa dan mengetuai pelbagai projek penyelidikan berkaitan rawatan sisa dan pemulihan sumber

Kredit Foto :  frontiers science news