Potensi Penangkapan Karbon Dioksida (Carbon Capture) oleh Hydrogel yang berasal dari Porang Glucomannan dan Mikroalga

Ulil Albab, Prof. Dr. Eko Agus Suyono, M.App.Sc.

2026 | Tesis | S2 Biologi

Transportasi menjadi sektor penyumbang emisi CO2 terbesar dan mobil menjadi penyumbang 48?ri total emisi tersebut. Mikroalga mampu melakukan menyerap carbon (carbon capture) dari gas buang kendaraan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis potensi penyerapan CO2 oleh hydrogel dibuat dari campuran porang glucomannan (PGM) dengan media kultivasi Spirulina (Arthrospira platensis) yaitu BBM, BG-11, dan Zarouk. Laju emisi CO2 (ppm) oleh hydrogel dibandingan dengan kontrol kemudian dikorelasikan dengan data densitas sel, biomassa kering, dan parameter biokimia (pigment, karbohidrat, dan protein). Data laju emisi CO2 dianalisis signifikasinsinya dengan menggunakan Repeated Measured ANOVA dan korelasi dengan parameter lain dianalisis dengan Principal Component Analysis (PCA). Hasil penelitian menunjukkan laju emisi CO? pada medium padat (hydrogel) memperlihatkan bahwa hari kultivasi dan interaksi media terhadap hari berpengaruh signifikan terhadap laju emisi CO?, sedangkan jenis medium tidak berpengaruh secara signifikan apabila dibandingkan dengan control negatif (glucomannan tanpa Spirulina). Data perbandingan laju emisi CO? antara sistem medium cair (kontrol positif) dan medium padat menunjukkan hasil yang signifikan berdasarkan hari kultivasi, interaksi media terhadap hari, dan jenis media. Jenis media padat secara umum memiliki nilai laju emisi CO2 yang lebih tinggi dibanding media cair dimana medium BBM padat dan medium ZM cair menjadi transisi antara medium padat dan cair. Analisis PCA menunjukkan bahwa PC1 memiliki 93,1% variasi total dan memisahkan media ZM pada arah positif yang berasosiasi kuat dengan laju penyerapan CO? dan kepadatan sel, sedangkan BG-11 terdistribusi pada arah negatif PC1 dan berasosiasi dengan klorofil total, klorofil a, klorofil b, dan karotenoid total. PC2 (6,6%) merefleksikan variasi sekunder yang terkait dengan biomassa, protein, dan karbohidrat. Mikroalga Spirulina dalam hydrogel sebagai medium padat memiliki potensi untuk melakukan proses carbon capture, tetapi masih dibutuhkan pengembangan lebih lanjut agar efisiensi penyerapan CO2 oleh hydrogel menjadi lebih baik.

The transportation sector is a major contributor to global CO? emissions, with automobiles accounting for approximately 48% of total emissions. Microalgae have the capacity to sequester carbon through CO? uptake from vehicle exhaust gases. This study aimed to evaluate the CO? capture potential of hydrogels formulated from porang glucomannan (PGM) combined with cultivation media for Spirulina (Arthrospira platensis), namely BBM, BG-11, and Zarrouk media. CO? emission rates (ppm.h-1) from the hydrogel systems were compared with control treatments and subsequently correlated with cell density, dry biomass, and biochemical parameters (pigments, carbohydrates, and proteins). The significance of CO? emission rates was analyzed using Repeated Measures ANOVA, while relationships among variables were examined through Principal Component Analysis (PCA). The results demonstrated that, in solid media (hydrogel), cultivation time and the interaction between medium type and cultivation time had a significant effect on CO? emission rates, whereas the type of medium alone did not show a significant effect when compared with the negative control (glucomannan without Spirulina). In contrast, comparisons between liquid media (positive control) and solid media revealed significant effects of cultivation time, medium time interaction, and medium type on CO? emission rates. Overall, solid media exhibited higher CO? emission rate values than liquid media, with BBM solid medium and Zarrouk liquid medium representing transitional conditions between solid and liquid systems. PCA revealed that PC1 explained 93.1% of the total variance and separated Zarrouk medium along the positive axis, strongly associated with CO? uptake rate and cell density, while BG-11 was distributed along the negative PC1 axis and associated with total chlorophyll, chlorophyll a, chlorophyll b, and total carotenoids. PC2 (6.6%) reflected secondary variation related to biomass, protein, and carbohydrate content. These findings indicate that Spirulina immobilized in PGM-based hydrogels as a solid cultivation medium has potential for carbon capture applications; however, further optimization is required to enhance the efficiency of CO? uptake by the hydrogel system.

Kata Kunci : carbon sequestration, microalgae, solid medium cultivation