PENDAHULUAN
Perubahan iklim merupakan isu global yang semakin mengemuka dalam beberapa dekade terakhir, dengan emisi gas rumah kaca sebagai salah satu kontributor utamanya (Patrianti dkk., 2020). Gas-gas ini berperan signifikan dalam memerangkap panas di atmosfer, sehingga mempercepat pemanasan global (Hulu dkk., 2024). Menurut laporan IPCC (2023), konsentrasi karbon dioksida (CO₂) di atmosfer telah mencapai lebih dari 419 ppm (parts per million) angka tertinggi dalam 800.000 tahun terakhir. Dampaknya terhadap lingkungan tidak bisa diabaikan, karena peningkatan konsentrasi emisi tersebut telah menimbulkan kekhawatiran serius terhadap kondisi bumi yang semakin panas (Antarissubhi dkk., 2020).
Salah satu dampak paling nyata terjadi pada ekosistem laut dangkal, di mana kelebihan penyerapan karbon dioksida menyebabkan peningkatan keasaman laut (ocean acidification). Kondisi ini mengganggu proses kalsifikasi dan mengakibatkan kerusakan besar pada terumbu karang, yang telah kehilangan sekitar 14% tutupannya secara global hanya dalam kurun 2009–2018 (GCRMN, 2021). Kini, sekitar 44% spesies karang pembentuk terumbu hangat secara global terancam punah (IUCN, 2024), dan jika pemanasan global melebihi +1,5°C, sekitar 70–90% terumbu karang hangat diperkirakan akan hilang sebelum 2050 (UNSD, 2025). Ketika suhu laut meningkat hingga +2°C, hampir seluruh (hingga 99%) terumbu karang hangat dapat lenyap, menurunkan kemampuan ekosistem biru dalam menyerap karbon alami sekaligus mengancam keanekaragaman hayati laut secara global.
Pemakaian energi fosil setiap tahunnya merupakan penyebab utama emisi gas rumah kaca, karena proses pembakarannya menghasilkan karbon dioksida dalam jumlah besar yang dilepaskan ke atmosfer (Siburian & Mar, 2020). Data dari IEA (2023) mencatat bahwa pada tahun 2022, emisi CO₂ global dari pembakaran energi mencapai lebih dari 36,8 miliar ton, naik 0,9% dari tahun sebelumnya. Kondisi ini memperburuk pemanasan global dan mempercepat terjadinya perubahan iklim, yang ditandai dengan meningkatnya suhu rata-rata bumi sebesar 1,1°C dibandingkan era pra-industri, serta meningkatnya frekuensi kejadian cuaca
1
ekstrem seperti gelombang panas dan kebakaran hutan (Antarissubhi dkk., 2020). Melihat situasi perubahan iklim yang semakin mengkhawatirkan, diperlukan upaya nyata untuk mencapai target Net Zero Emission melalui solusi inovatif yang berfokus pada pemulihan ekosistem alami. Salah satu pendekatan potensial adalah konsep OCEANLUNG, yaitu inovasi jaring mikroalga bertenaga surya yang dirancang sebagai sistem penangkap karbon di wilayah laut dangkal. Teknologi ini memanfaatkan kemampuan mikroalga dalam menyerap karbon dioksida (CO₂) secara efisien melalui proses fotosintesis untuk mengurangi konsentrasi emisi di atmosfer sekaligus meningkatkan kualitas ekosistem laut. (Alfian Putra dkk.,2024). Energi surya digunakan sebagai sumber daya utama untuk mengaktifkan sirkulasi dan aerasi jaring mikroalga, memungkinkan pertumbuhan biomassa secara berkelanjutan tanpa menimbulkan polusi tambahan. Inovasi ini tidak hanya berperan dalam menekan laju pemanasan global, tetapi juga memulihkan ekosistem biru dunia, karena peningkatan populasi mikroalga membantu memperbaiki kondisi terumbu karang dan meningkatkan kapasitas laut sebagai penyerap karbon alami. Inovasi ini secara langsung mendukung Tujuan Pembangunan Berkelanjutan (SDGs) poin 7 (Energi Bersih dan Terjangkau) dan poin 13 (Penanganan Perubahan Iklim).
Gambar 1. SDGs Tujuan ke-7 dan ke-13
(Sumber: SDGs Indonesia, 2023)
PEMBAHASAN
Inovasi OCEANLUNG lahir dari keprihatinan terhadap meningkatnya kadar karbon dioksida (CO₂) di atmosfer yang memperparah pemanasan global dan berdampak langsung terhadap ekosistem laut dangkal (IPCC, 2023). Laut yang seharusnya menjadi penyerap karbon alami kini mulai kehilangan kemampuan alaminya akibat kerusakan terumbu karang, padang lamun, dan ekosistem pesisir
2
lainnya. Melihat kondisi tersebut, gagasan OCEANLUNG hadir sebagai bentuk “paru-paru buatan laut” sebuah sistem yang membantu laut menyerap karbon kembali melalui peran biologis mikroalga, organisme mikroskopis yang memiliki kemampuan fotosintesis sangat tinggi dalam mengikat CO₂ dan menghasilkan oksigen (Rawe dkk., 2024).
Secara konsep, OCEANLUNG merupakan jaring mikroalga bertenaga surya yang dipasang di wilayah laut dangkal dengan arus tenang. Jaring ini terbuat dari bahan ramah lingkungan seperti biopolimer atau serat alami yang dilapisi mikroalga fotosintetik. Di bagian atasnya terpasang panel surya kecil yang menyediakan energi bagi sistem aerasi mikro. Sistem aerasi ini berfungsi untuk menjaga sirkulasi air dan memberikan pasokan CO₂ serta nutrisi yang dibutuhkan mikroalga agar proses fotosintesis tetap optimal. Energi matahari yang dihasilkan digunakan sepenuhnya untuk menggerakkan sistem sirkulasi tersebut tanpa perlu sumber daya tambahan dari luar, sehingga konsepnya tetap berorientasi pada energi bersih dan berkelanjutan.
Gambar 2. Inovasi OCEANLUNG Jaring Mikroalga, (Sumber: Ilustrasi Penulis)
Sistem kerja OCEANLUNG dirancang untuk meniru fungsi alami laut sebagai penyerap karbon, namun dengan efisiensi yang lebih terarah melalui pemanfaatan mikroalga dan energi surya. Pada dasarnya, sistem ini terdiri atas tiga komponen utama: lapisan jaring biopolimer, unit mikroalga fotosintetik, dan panel surya mini dengan sistem aerasi mikro (Chamidah dkk., 2025). Lapisan jaring berfungsi sebagai substrat tempat melekatnya koloni mikroalga, diposisikan pada area laut dangkal dengan kedalaman sekitar 1–3 meter di bawah permukaan air untuk memastikan intensitas
3
cahaya matahari cukup tinggi bagi fotosintesis (Hertika dkk., 2022). Material jaring menggunakan biopolimer yang ramah lingkungan dan memiliki pori-pori halus agar air laut dapat mengalir bebas sambil tetap menahan koloni mikroalga agar tidak terlepas (Salsabil, 2023).
Panel surya mini ditempatkan di permukaan jaring, berfungsi sebagai sumber energi bagi sistem aerasi mikro di bawahnya. Aerasi ini menghasilkan gelembung udara halus yang memiliki dua fungsi utama: pertama, menyediakan pasokan karbon dioksida (CO₂) terlarut dari air laut ke permukaan sel mikroalga, dan kedua, menjaga sirkulasi air agar tidak terjadi stagnasi yang dapat menghambat difusi gas dan cahaya. Energi yang digunakan sepenuhnya berasal dari panel surya sehingga sistem tetap beroperasi secara mandiri tanpa bergantung pada sumber listrik eksternal. Dengan demikian, sistem OCEANLUNG dapat berfungsi secara berkelanjutan di lingkungan laut terbuka maupun di wilayah pesisir terpencil.
Ketika sistem beroperasi, mikroalga pada jaring melakukan proses fotosintesis, di mana karbon dioksida (CO₂) dan air laut (H₂O) diubah menjadi glukosa (C₆H₁₂O₆) dan oksigen (O₂) dengan bantuan energi matahari (Salsabil, 2023). Proses ini berperan penting dalam menurunkan kadar CO₂ terlarut di laut, sekaligus meningkatkan kadar oksigen terlarut yang sangat dibutuhkan oleh biota laut seperti ikan, terumbu karang, dan plankton. Hasil fotosintesis tersebut tersimpan dalam bentuk biomassa mikroalga yang kaya akan senyawa organik seperti lipid, karbohidrat, dan protein. Biomassa inilah yang kemudian dapat dikumpulkan secara berkala dan dimanfaatkan sebagai bahan dasar energi terbarukan.
Biomassa mikroalga hasil dari jaring OCEANLUNG dapat melalui beberapa tahapan pengolahan, seperti fermentasi untuk menghasilkan bioetanol, transesterifikasi untuk menghasilkan biodiesel, serta pencernaan anaerob (anaerobic digestion) untuk menghasilkan biogas yang mengandung metana (CH₄). Proses-proses ini memungkinkan energi matahari yang diserap oleh mikroalga melalui fotosintesis dikonversi menjadi energi kimia bernilai tinggi yang dapat dimanfaatkan kembali sebagai sumber energi ramah lingkungan. Dengan demikian, sistem OCEANLUNG tidak hanya berfungsi sebagai penyerap karbon alami, tetapi juga sebagai bioreaktor laut yang mengubah kelebihan karbon dioksida menjadi bentuk energi terbarukan.
Selain berfungsi sebagai penyerap karbon, jaring OCEANLUNG juga menciptakan mikrohabitat baru di perairan dangkal. Struktur jaring yang berpori memungkinkan
4
kolonisasi organisme kecil seperti plankton, moluska, dan larva karang, sehingga mendukung regenerasi ekosistem laut yang rusak. Mikroalga yang tumbuh pada jaring juga berperan sebagai sumber makanan alami bagi zooplankton dan biota dasar laut, menciptakan rantai makanan kecil yang menyeimbangkan ekosistem setempat. Dalam jangka panjang, kehadiran sistem ini membantu mempercepat recovery area terumbu karang yang mengalami pemutihan (bleaching) karena mikroalga berkontribusi menjaga kestabilan pH laut dan meningkatkan oksigenasi lingkungan perairan. OCEANLUNG juga dirancang secara modular, sehingga setiap unit jaring dapat dihubungkan membentuk klaster besar di area pesisir strategis. Setiap klaster dilengkapi sistem pemantauan sederhana berbasis sensor suhu dan pH untuk memastikan kondisi perairan tetap optimal bagi pertumbuhan mikroalga. Dengan prinsip kerja yang efisien, berkelanjutan, dan ramah lingkungan, sistem OCEANLUNG menjadi inovasi teknologi biru yang mengintegrasikan fungsi biologis mikroalga, energi surya, dan rekayasa ekosistem laut dalam satu kesatuan sistem pemulihan karbon laut dangkal.
Mulai
Studi literatur dan perancangan sistem
Oceanlung
Desain struktur jaring biopolimer
Integrasi unit mikroalga fotosintetik
Pemasangan panel surya mikro
Reduksi karbon dan peningkatan
kualitas ekosistem biru
Selesai
Gambar 3. Diagram Alir Skema Inovasi OCEANLUNG
5
Gambar 4. Konsep Sistem Kerja Inovasi OceanLung, (Sumber: Penulis)
Keberlanjutan inovasi OCEANLUNG terletak pada kemampuannya memadukan prinsip ekoteknologi dengan energi terbarukan untuk menciptakan sistem penyerapan karbon laut yang berkelanjutan secara ekologis dan ekonomis. Dengan memanfaatkan mikroalga fotosintetik sebagai agen biologis utama, sistem ini tidak hanya menangkap emisi karbon dioksida dari perairan dangkal, tetapi juga menghasilkan oksigen serta mendukung regenerasi ekosistem laut seperti terumbu karang dan padang lamun. Penggunaan energi surya menjadikan OCEANLUNG mandiri dari sumber energi fosil, sehingga dapat dioperasikan terus-menerus tanpa menambah jejak karbon baru. Struktur jaring biopolimer biodegradable memastikan bahwa sistem ini tidak meninggalkan limbah berbahaya bagi lingkungan laut. Selain itu, pemantauan berbasis sensor lingkungan memungkinkan pengawasan efisiensi penyerapan karbon secara real-time serta penyesuaian terhadap perubahan kondisi perairan. Dengan kombinasi teknologi hijau, biomimetika, dan prinsip ekonomi sirkular, OCEANLUNG menjadi model inovasi yang tidak hanya berorientasi pada mitigasi pemanasan global, tetapi juga pada pemulihan jangka panjang ekosistem biru dunia secara berkelanjutan.
6
KESIMPULAN
Perubahan iklim, peningkatan emisi karbon, dan kerusakan ekosistem laut dangkal menjadi tantangan global yang membutuhkan solusi inovatif berbasis alam dan energi bersih. OCEANLUNG hadir sebagai sistem ramah lingkungan yang mengintegrasikan mikroalga fotosintetik, energi surya, dan jaring biopolimer biodegradable untuk menangkap karbon dioksida secara efisien di wilayah laut dangkal. Sistem ini meniru fungsi alami laut sebagai paru-paru bumi, namun dengan efisiensi yang lebih terarah dan terukur.
OCEANLUNG dirancang agar mikroalga di dalam jaring berpori dapat menyerap karbon dan menghasilkan oksigen melalui proses fotosintesis, sementara panel surya di permukaan menyediakan energi untuk menggerakkan sistem sirkulasi air dan menjaga keseimbangan lingkungan mikro di dalam unit. Biomassa mikroalga yang dihasilkan dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku bioenergi, bioplastik, atau pupuk organik, menciptakan nilai ekonomi sekaligus mendukung prinsip ekonomi sirkular.
Inovasi ini dapat diterapkan secara fleksibel di berbagai skala, mulai dari kawasan pesisir hingga area konservasi laut, tanpa menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan. Selain membantu penyerapan karbon, OCEANLUNG juga berperan dalam pemulihan habitat biota laut seperti terumbu karang dan padang lamun, yang sangat penting bagi keberlanjutan ekosistem pesisir. Dengan prinsip energi terbarukan, efisiensi sumber daya, dan pemulihan ekologi, OCEANLUNG menjadi simbol sinergi antara teknologi hijau dan alam untuk menciptakan masa depan biru yang bersih, produktif, dan berkelanjutan bagi dunia
Disusun Oleh :
Muhammad Zuruki 2415051049
Nikmah Ramadani 2417021054
Nova Fithrah AlFarah 2418031068
Zelika Nur Aidha 2411021031
0 comments:
Posting Komentar