Camelina sativa – Tanaman Ajaib?

camelina-sativa.pngBisakah gulma, yang digunakan oleh orang Eropa kuno untuk membuat minyak, membuka jalan bagi bahan bakar jet berkarbon negatif dan juga membantu merevitalisasi lahan yang hilang karena penggunaan berlebihan dan perubahan iklim? TEREZA PULTAROVA menyelidiki.

Camelina sativa adalah tanaman yang sederhana. Pernah populer di kalangan orang Eropa kuno sebagai sumber minyak untuk memasak dan lampu minyak, tanaman ini telah kehilangan popularitasnya di zaman modern dan menjadi gulma yang terabaikan, dan terkadang mengganggu. Namun, tanaman yang mirip dengan mustard ini mungkin akan segera mengalami kebangkitannya. Kandungan minyaknya yang tinggi dan kemampuannya untuk tumbuh di tanah yang paling tidak subur, tahan terhadap kekeringan dan suhu rendah dan tetap menghasilkan panen, telah menjadikannya fokus para peneliti yang mencari pengganti bahan bakar penerbangan berbasis fosil.

Situasi yang Saling Menguntungkan​

Faktanya, para peneliti berpikir bahwa camelina dapat membantu memecahkan bukan hanya satu tapi dua masalah lingkungan sekaligus. Selain mengurangi jejak karbon penerbangan sejalan dengan upaya internasional untuk memerangi perubahan iklim, tanaman ini juga dapat memulihkan tanah pertanian yang telah kehilangan kesuburannya karena pertanian intensif dan degradasi yang disebabkan oleh erosi dan kekeringan. Dengan demikian, tanaman ini dapat ditanam selama periode waktu ketika lahan pertanian perlu istirahat untuk mengisi kembali nutrisi.

“Kami pikir sektor energi dapat menawarkan sesuatu untuk produksi pangan dan pakan,” kata David Chiaramonti, seorang profesor Sistem Energi dan Lingkungan dan Ekonomi Energi di Politeknik Turin di Italia dan pemimpin proyek BIO4A yang didanai Uni Eropa, kepada AEROSPACE. “Mereka dapat membayar untuk memulihkan tanah dan, melalui rotasi berkelanjutan antara tanaman pangan, pakan, dan energi, mereka dapat mempertahankan atau bahkan menerapkan produksi pangan di tempat yang seharusnya tidak layak secara ekonomi.”

Bahan bakar penerbangan berkelanjutan (SAFs), yang terbuat dari biomassa dan limbah makanan, diharapkan memainkan peran dominan dalam upaya penerbangan untuk mencapai netralitas karbon pada tahun 2050.

“Sampai kita memiliki solusi inovatif, seperti pesawat listrik atau hidrogen dalam penerbangan, yang mungkin akan memakan waktu, satu-satunya pilihan yang kita miliki adalah substitusi bahan bakar penerbangan konvensional dengan SAFs yang dapat diperbarui,” kata Chiaramonti. “Itu bisa berupa bahan bakar karbon daur ulang dari karbon yang digunakan lebih dari satu kali dari limbah, misalnya, atau bahan bakar yang memiliki asal non-biogenik.”

Tidak Cukup Minyak Goreng​

Namun ada banyak tantangan yang terkait dengan SAF. Saat ini, proses paling canggih dan tersedia untuk membuat bahan bakar jet berkelanjutan melibatkan hidrogenasi minyak goreng bekas dan lemak hewani untuk menghasilkan Hydrotreated Esters and Fatty Acids (HEFA). Kilang yang mampu membuat HEFA dalam jumlah besar lebih dari 1.000 ton sudah ada, dan bahan bakar yang dihasilkan dapat dicampur dengan minyak tanah atau digunakan sendiri untuk memberi daya pada pesawat yang ada.

Namun, tidak ada cukup minyak goreng bekas dan lemak hewani bekas di dunia untuk memenuhi permintaan bahan bakar penerbangan. Menurut perkiraan, sumber daya ini paling banyak hanya dapat menutupi sekitar 2% dari kebutuhan bahan bakar penerbangan.

“Masalah terbesar dalam bahan bakar penerbangan berkelanjutan saat ini adalah mencari lipid berkelanjutan,” Chiaramonti menegaskan. Tanaman penghasil minyak, seperti rapeseed atau bunga matahari, yang secara tradisional digunakan untuk membuat biodiesel, bisa membantu, tetapi ada masalahnya. Ketika petani lebih memilih tanaman energi daripada tanaman yang dapat dimakan, harga pangan melonjak.

BIO4A​

Oleh karena itu, proyek BIO4A melihat camelina yang tidak banyak menuntut, tanaman asli Eropa dan Asia Tengah tetapi tersebar luas saat ini di Amerika Utara dan Cina juga, dan menyelidiki potensinya untuk tumbuh di lahan yang tidak lagi digunakan oleh petani.

Gagasan untuk menggunakan bahan bakar jet HEFA yang terbuat dari camelina bukanlah hal baru. Pada tahun 2011, USAF melakukan uji terbang eksperimental di Edwards AFB, di California, menggunakan pesawat tempur F-22 Raptor, yang ditenagai oleh campuran 50:50 minyak tanah tingkat militer dan biofuel yang terbuat dari camelina. Maskapai Belanda KLM juga telah bereksperimen dengan bahan bakar jet berbasis camelina sejak awal 2010-an. Namun demikian, menanam camelina untuk produksi bahan bakar jet belum lepas landas dalam skala besar, meskipun persyaratan tanaman rendah dan kemudahan penggunaan.

Gulma Ajaib?​

“Camelina tidak membutuhkan banyak air, tidak membutuhkan banyak pupuk dan tidak membutuhkan kualitas lahan yang sangat tinggi dalam hal nutrisi,” kata Eleazer P Resurreccion, seorang peneliti keberlanjutan dan mantan asisten profesor di Montana State University, kepada AEROSPACE. “Tanaman ini juga tidak membutuhkan terlalu banyak sinar matahari, tetapi saat ini tanaman ini sangat kurang dimanfaatkan.”

Ketertarikan Resurreccion pada camelina dipicu oleh keberadaan tanaman ini di Montana “di mana tanaman ini tumbuh seperti gulma tanpa ada yang memanennya.”

“Ini adalah kesempatan sempurna tetapi, saat ini, tidak ada yang melakukan apa pun. Tanaman ini hanya ada di sana,” kata Resurreccion. “Tidak ada jaringan industri yang akan mendorong petani untuk menanam dan memanen camelina dan menjualnya untuk membuat bahan bakar jet HEFA.”

Dalam makalah yang diterbitkan di jurnal Industrial Crops and Products pada tahun 2021, Resurreccion menghitung bahwa menanam camelina sebagai alternatif gandum di seluruh AS dapat dengan mudah menghasilkan 1,68 miliar galon biofuel canggih per tahun tanpa membahayakan produksi pangan dan menaikkan harga pangan. Itu sekitar 7% dari permintaan bahan bakar jet tahunan di AS. “Di AS, kami memiliki cukup lahan untuk menanam camelina secara bergilir dengan tanaman lain tanpa memengaruhi harga pangan,” dia menegaskan.

Meskipun dia mengakui bahwa “camelina hanyalah salah satu bagian dari campuran,” Resurreccion menjelaskan bahwa “jika kita menambahkan semua bahan baku hayati yang tersedia, termasuk ganggang dan tanaman lain, seperti jagung dan tebu, kita dapat menggantikan hingga 50% dari bahan bakar fosil yang saat ini kita gunakan.”

Camelina, Resurreccion menambahkan, sangat menarik sebagai sumber bahan bakar jet, karena minyaknya, meskipun dapat dimakan, tidak biasa dikonsumsi. Oleh karena itu, mendorong petani untuk menjual camelina kepada pembuat bahan bakar jet tidak akan berpengaruh pada harga pangan, tidak seperti persaingan untuk minyak bunga matahari atau rapeseed. Para petani dapat menanam gandum dan tanaman pangan lainnya hampir sepanjang tahun, kemudian beralih ke camelina selama tiga bulan untuk memberi waktu istirahat pada tanah.

Kemungkinan untuk menanam camelina sebagai tanaman yang dapat dimonetisasi selama apa yang dalam pertanian tradisional akan menjadi periode bera, sangat penting di Eropa di mana penggunaan pupuk murah secara berlebihan sejak tahun 1970-an telah menyebabkan kelelahan tanah di banyak tempat, kata Chiaramonti. Yang lebih penting lagi, tambahnya, adalah menemukan cara untuk menghidupkan kembali tanah yang terdegradasi sehingga dapat menghasilkan makanan lagi. “Tanah adalah titik nyata di mana kita perlu mengambil tindakan.”

Karbon Negatif​

Untuk menunjukkan bagaimana revitalisasi lahan dengan camelina dapat bekerja, para peneliti BIO4A memilih beberapa petak lahan terdegradasi di Spanyol, dekat Madrid dan Castilla–La Mancha, dan Tuscany, Italia, di mana mereka menggunakan kompos alami dan biochar — bentuk arang yang terbuat dari biomassa pirolisis — untuk meningkatkan kualitas tanah.

Mereka kemudian menabur camelina ke dalam tanah yang telah diperbaiki ini. Ketika siap, biji camelina dipanen untuk minyak sementara sisa biomassa dikomposkan dan dipirolisis menjadi biochar dan dikembalikan ke tanah untuk lebih meningkatkan kualitasnya. Ini, kata Chiaramonti, merupakan langkah penting, karena membuka jalan bagi bahan bakar penerbangan yang tidak hanya netral karbon tetapi juga karbon negatif.

“Selain menambahkan nutrisi ke tanah, biochar juga menyerap karbon di tanah untuk jangka panjang,” kata Chiaramonti. “Ini mirip dengan apa yang dilakukan alam ketika mengambil karbon dioksida dari atmosfer dan mengubahnya menjadi biomassa. Ini adalah solusi yang saling menguntungkan karena kualitas tanah ditingkatkan, dan tanah juga menyimpan karbon.”

Limbah biomassa dari produksi camelina, Chiaramonti menambahkan, mengandung lebih banyak karbon daripada biji yang digunakan untuk membuat bahan bakar jet. Menjebak karbon ini secara permanen di dalam tanah melalui biochar berarti bahan bakar jet yang dihasilkan dapat memiliki jejak karbon hingga 128% lebih rendah daripada minyak tanah berbasis minyak. “Ini adalah hasil yang inovatif,” kata Chiaramonti.

Seiring waktu, biochar mengikat lebih banyak kelembapan dan nutrisi di dalam tanah, mengembalikannya ke tingkat kesuburan yang dapat menopang bahkan tanaman pangan yang paling membutuhkan. Dalam kasus eksperimen BIO4A, para peneliti berhasil menanam camelina secara bergantian dengan jelai. “Itulah nilai tambah dari proyek kami,” kata Chiaramonti. “Alih-alih bersaing dengan produksi pangan, kami membalikkan keadaan. Kami membuat lahan yang seharusnya tidak produktif menjadi produktif lagi melalui intervensi biochar dan kompos, sehingga kami dapat memiliki tanaman pangan, pakan, dan energi di lahan tersebut.”

Para peneliti membayangkan bahwa perusahaan minyak dapat bekerja sama dengan petani, memulihkan lahan marjinal melalui aplikasi kompos dan biochar dan memungkinkan penggunaan lahan secara bergantian untuk menanam camelina dan tanaman pangan. Menurut perkiraan, 8,5 juta hektar lahan marjinal tidak lagi cocok untuk produksi pangan di wilayah Mediterania tempat camelina dapat tumbuh. Di seluruh dunia, hingga 130 juta ton SAF dapat dibuat dari camelina yang ditanam di lahan terdegradasi, para peneliti memperkirakan.

“Camelina memiliki hasil yang baik, produktivitas yang baik dalam kondisi marjinal,” kata Chiaramonti. “Terutama dalam kondisi yang lebih kering, kinerjanya jauh lebih baik daripada tanaman kaya minyak lainnya, seperti bunga matahari.”

Kesenjangan Harga​

Memproduksi bahan bakar jet HEFA dari camelina adalah proses yang teruji, menurut Resurreccion, yang dapat dilakukan di kilang minyak yang sudah direnovasi. Biaya SAF ini, pada akhirnya, akan bergantung pada skala produksi. Namun, bahkan dengan rantai pasokan yang paling optimal, harga bahan bakar bersih ini pasti akan lebih tinggi daripada minyak tanah berbasis fosil.

“Untuk semua jenis bahan bakar berbasis hayati, sulit untuk mencapai tingkat biaya bahan bakar fosil,” kata Resurreccion. “Dengan bahan bakar fosil, Anda hanya mengekstrak minyak mentah dari tanah, Anda memprosesnya, dan Anda memiliki bahan bakar berbasis fosil. Tetapi untuk camelina dan tanaman lainnya, Anda harus menjalani proses pemurnian yang lebih kompleks yang membutuhkan lebih banyak energi dan lebih banyak air dan menciptakan biaya yang lebih tinggi.”
Chiaramonti setuju bahwa kesenjangan harga “cukup besar” dan tidak mungkin ditutup “hanya dengan teknologi.”

“Ini tidak akan menjadi solusi yang datang hanya dari satu tindakan,” dia menegaskan. “Ini akan menjadi kasus peningkatan dan pengurangan biaya produksi dan pasokan bahan baku. Ini akan menjadi optimalisasi proses dan akan menjadi langkah-langkah pasar di tingkat negara bagian, seperti insentif atau mekanisme pasar yang diatur. Daya saing harga akan dicapai melalui serangkaian tindakan, bukan hanya satu solusi peluru perak.”

Modifikasi Genetik​

Varietas camelina yang ada mengandung sekitar 30% minyak tetapi, menurut Resurreccion, modifikasi genetik dan pemuliaan dapat lebih meningkatkan hasil minyak, meningkatkan efisiensi biaya.Namun, beban terbesar ada di pundak politisi untuk menciptakan insentif bagi petani dan produsen bahan bakar jet untuk merangkul camelina dan revitalisasi tanah sebagai bagian dari strategi mereka untuk mengatasi perubahan iklim.

“Wilayah Mediterania memanas 20% lebih cepat daripada rata-rata global,” kata Chiaramonti. “Pertanian adalah sektor pertama yang menderita dampak perubahan iklim. Tanah berhenti menyerap banjir atau terlalu kering untuk menghasilkan apa pun, tetapi kami tidak melihat banyak undang-undang untuk mengatasinya.”

Resurreccion setuju: “Petani di sebagian besar negara bagian AS tidak peduli dengan camelina – tetapi jika Anda menjelaskan kepada mereka bahwa ada kemungkinan untuk menciptakan aliran pendapatan lain, mereka akan melakukannya. Namun, kecuali ada mandat dari pemerintah atau semacam insentif luas untuk menanam camelina, tidak akan ada implementasi yang luas.


Sumber: Aerospace Magazine, June 2024, halaman 22-24.
 
Saya baru tahu kalau gulma bisa jadi solusi bahan bakar jet dan perbaikan tanah pertanian. Keren banget!
 

Anggota online

Tak ada anggota yang online sekarang.

Trending content

Back
Top
AdBlock Detected

Ups!, Pemblokir iklan Anda aktif.

Untuk pengalaman situs terbaik, harap nonaktifkan AdBlocker Anda karena pemblokir iklan juga memblokir fitur-fitur bermanfaat dari situs web kami.

Saya telah menonaktifkan AdBlock.