Pembangkit Listrik Alternatif Tenaga Bakteri : Teknologi Rekombinasi Gen Belut

Listrik Pada Bakteri Sebagai Solusi Mandiri Energi Pulau Kecil dan Daerah Terpencil

di Indonesia

Oleh : Egy Purnama *)

*) egy_aka_mjd@ymail.com

230210120034 Program Studi Ilmu Kelautan

Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Padjadjaran

Kenapa Harus Pulau Kecil dan Daerah Terpencil

Menurut Kementrian Pekerjaan Umum, Pulau-Pulau Kecil merupakan Suatu daratan

yang pada saat pasang tertinggi tidak tertutupi air, dengan luas kurang dari 2.000 km2,

memiliki komunitas permukiman, memiliki keterbatasan sarana aksesibilitas dan ketersediaan

sarana dan prasarana dasar wilayahnya kurang/tidak ada. Sedangkan yang dimaksud Desa

Terpencil merupakan kawasan perdesaan yang terisolasi dari pusat pertumbuhan/daerah lain

akibat tidak memiliki atau kekurangan sarana (infrastrukur) perhubungan, sehingga

menghambat pertumbuhan/ perkembangan kawasan. Permasalahan yang terjadi di daerah

terpencil dan pulau-plau kecil antara lain disebabkan karena pengaruh geografis yang

membagi wilayah dalam berbagai keadaan/kondisi, kurangnya sarana aksesibilitas yang

menghubungkan suatu wilayah dengan wilayah lain, gangguan akibat bencana yang

menyebabkan rusaknya sarana aksesibilitas yang telah ada Komunitas Adat Terpencil (KAT)

yang secara sadar memisahkan diri dari lingkungan sosial diluar wilayahnya (Self Isolation),

serta menolak intervensi, karena ukuran pulau yang kecil dan terisolasi sehingga penyediaan

prasarana dan sarana menjadi langka, kesukaran atau ketidakmampuan untuk mencapai skala

ekonomi optimal dan menguntungkan dalam hal administrasi, produksi dan transportasi,

keterbatasan sumberdaya alam dan jasa-jasa lingkungan, seperti : air tawar, vegetasi, tanah,

ekosistem pesisir dan satwa liar, yang pada akhirnya akan menentukan daya dukung pulau

kecil untuk menopang kehidupan manusia dan segenap kegiatan pembangunannya, dan

sebagainya.

Apabila melihat pada sektor energi, berdasarkan rasio kelistrikan nasional, kondisi

kelistrikan di Indonesia saat ini dirasakan belum memenuhi aspek keadilan dan pemerataan.

Keberadaan desa-desa tertinggal di pulau-pulau kecil (small islands) mencapai hampir 7%

dari wilayah dunia merupakan entitas daratan tersendiri yang umumnya sama sekali belum

menikmati infrastruktur listrik, dicirikan oleh kerentanan ekonomi dan keterbelakangan

pembangunan. Perusahaan Listrik Negara (PLN) telah berupaya untuk menyediaan listrik

bagi masyarakat pulau-pulau kecil terpencil di Indonesia melalui pengguliran program

dengan target 100 pulau pada tahun 2010, dan selanjutnya secara bertahap melistriki sekitar

1.000 pulau di Indonesia Bagian Timur terutama melalui pengadaan pembangkit energi baru

terbarukan. Akan tetapi pelaksanaannya mengalami banyak kendala dan belum maksimal

karena biaya operasional dan pemeliharaan yang cukup mahal serta tidak adanya peran serta

masyarakat. Oleh sebab itu, penyediaan listrik yang efisien bagi masyarakat di pulau-pulau

terpencil ini adalah pemanfaatan energi dari sumberdaya terbarukan setempat yang relatif

murah dengan memberdayakan peran serta masyarakat.

Kondisi Keenergian & Kelistrikan Nasional

Kusmayanto Kadiman (2006) menyebutkan bahwa sekitar separuh dari keseluruhan

rumah tangga belum terjangkau dengan sistem elektrifikasi nasional. Data dari HDI (Human

Development Index) tahun 2005 menyebutkan bahwa konsumsi tenaga listrik per-orang di

Indonesia masih rendah yakni 463 kWh/cap. Angka ini masih dibawah negara tetangga kita

Malaysia sebesar (3.234 kWh/cap), Thailand (1.860 kWh/cap), Filipina (610 kWh/cap), dan

Singapura (7.961 kWh/cap). Menurut Rencana Umum Ketenagalistrikan Nasional (RUKN)

2010-2030, dalam kurun waktu 20 tahun kedepan Indonesia memerlukan tambahan tenaga

listrik kumulatif sebesar 172 GW (Giga Watt). Dari jumlah itu, 82% (sekitar 142 GW)

diantaranya adalah untuk memenuhi kebutuhan Jawa-Madura-Bali (Kadek Sutrisna, 2012).

Penggunaan energi terbarukan belum besar kecuali tenaga air, hal ini karena biaya

produksinya belum kompetitif dibandingkan dengan energi konvensional atau bisa disebut

dengan capital intensive dengan faktor resiko investasi yang tinggi. Pada umumnya harga

listrik yang dibangkitkan dari PLTS (Pembangkit Listrik Tenaga Surya), PLTB (Pembangkit

Listrik Tenaga Bayu), Geothermal, dan PLT energi terbarukan lainnya masih lebih tinggi

daripada yang dibangkitkan dengan BBM (bersubsidi) kecuali PLTMH (Pembangkit Listrik

Tenaga Mikro Hidro) seperti disebutkan diatas. Sampai 2005, kapasitas terpasang energi baru

dan terbarukan hanya sekitar 3.0 % dari potensi yang tersedia. Kapasitas terpasang dari PLTS

sebesar 8 MW, PLTB sebesar 0.5 MW, PLTMH sebesar 54 MW dan dari PLT terbarukan

lainnya (biomassa) sebesar 302.5 MW. Sedangkan energi nuklir belum dimanfaatkan

meskipun nilai keekonomiannya telah tecapai, karena adanya hambatan dari aspek

penerimaan masyarakat dan besarnya investasi awal yang dibutuhkan (Kusmayanto Kadiman

2006).

Dalam kurun waktu 2000-2009 Kadek Sutrisna (2012) menyebutkan, Indonesia telah

membangun pembangkit listrik dengan laju pertumbuhan sekitar 2,4 % pertahun. Selama

kurun waktu tersebut, Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Batu Bara dan PLTGU

mendominasi kapasitas pembangkit listrik nasional dengan pangsa sebesar 33 % dan 30 %.

Selama 9 tahun tersebut Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA), Pembangkit Litrik Tenaga

Panas Bumi (PLTP) dan Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) juga berkembang dengan

rata-rata pertumbuhan sebesar 1,7%, 1,6%, dan 1,7%. Pembangkit Listrik Tenaga Gas Bumi

mengalami pertumbuhan signifikan sebesar 8,8%.

Peran Pemerintah Dalam Mengatasi Kondisi Keenergian dan Kelistrikan Nasional

Perusahaan Listrik Negara satu dasawarsa ini memiliki visi 75-100 berisi komitmen

mengejar rasio elektrifikasi mencapai 100% sebelum HUT RI ke-75 di 2020, maka dari itu

PLN melakukan pembangunan mega proyek Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) 10.000

MW bahan bakar batu bara, sepuluh pembangkit di Jawa dan 25 pembangkit di luar Jawa

dengan total kontrak Rp. 43,2 Trilyun.

Selama ini pembangunan pembangkit listrik terpusat pada daerah-daerah tertentu.

Perusahaan Listrik Negara (PLN) mengelola saluran Jaringan Transmisi Daya Listrik melalui

Transmisi Tegangan Tinggi dan Ekstra Tinggi berjumlah 19.516 km, jaringan tegangan

menengah 154.254 km, jaringan tegangan rendah 22.546 km, gardu induk terpasang 34.687

MVA, gardu distribusi 28.627 MVA, kapasitas listrik yang terpasang dan belum terpasang

tersebut memerlukan sarana-sarana penyaluran yang handal untuk sampai kepada konsumen,

khusus di pulau Jawa tulang punggung penyaluran adalah sistem transmisi 500 kV. Hal ini

merupakan bom waktu di masa depan karena ketergantungan daerah pada pusat ini akhirnya

akan memberikan masalah yang lebih besar di kemudian hari (ITS lihat

http://digilib.its.ac.id). Masalah yang timbul adalah tidak efisiennya transportasi bahan baku

pembangkit skala besar. Batu bara dan bahan dasar lainnya kebanyakan didatangkan dari

Kalimantan dan daerah di luar Jawa. Ada cost untuk distribusi awal produksi. Ketika sumber

bahan baku ini habis, daerah pemasok bahan baku belum mandiri energi, daerah pusat pun

akan kehabisan energi. Oleh sebab itu pemadaman bergilir sering terjadi. Selain itu, potensi

pencemaran lingkungan yang muncul dari puluhan PLTU akan mengancam keanekaragaman

biota dan kualitas lingkungan terancam menurun tajam.

Kebijakan privatisasi BUMN termasuk PLN dipandang sebagai langkah mengurangi

intervensi pemerintah dalam bidang ekonomi. Privatisasi diharapkan dapat meningkatkan

daya saing dan efisiensi perusahaan yang selanjutnya mendukung pertumbuhan ekonomi.

Namun privatisasi yang dilakukan pemerintah saat ini bukan dalam tujuan diatas, melainkan

untuk menutup defisit APBN. Kebijakan pemerintah yang terlalu terpusat menyebabkan

http://digilib.its.ac.id/

banyak potensi daerah akhirnya tidak bisa dioptimalkan, khususnya dalam pengembangan

energi mandiri dan terbarukan. Jika komitmen bersama untuk pembangunan energi

terbarukan sungguh-sungguh, dari segi kondisi geografis saja dengan panjang garis pantai

terpanjang kedua di dunia sekitar 95.181 km, Indonesia bisa memanfaatkan energi

gelombang laut yang menurut penelitian bisa menghasilkan sekitar 70 kW per meter garis

pantainya. Jika 50 % saja sungguh-sungguh dimanfaatkan maka sekitar 3.150.000 kW atau

sekitar 3.150 MW (31 % megaproyek PLTU) dan setara dengan 5 PLTU Sukra Indramayu

bisa dibangun.

Kusmayanto Kadiman dalam buku putih energi (2006) menyebutkan bahwa blue-

print Pengelolaan Energi Nasional yang dibuat pada awal tahun 2005 selalu harus direvisi

untuk mengakomodasikan kondisi perubahan harga minyak mentah yang akhirnya

mempengaruhi harga energi fosil lainnya. Pada awal tahun 2006, Kebijakan Energi Nasional

dituangkan dalam bentuk Perpres no. 5 tahun 2006, yang pada prinsipnya adalah penekanan

pada pengoptimalan penggunaan bauran energi (diversifikasi); penghematan dan peningkatan

efisiensi energi (konservasi); penggunaan sumber energi baru dan terbarukan yang sudah siap

secara teknis maupun ekonomis serta ramah lingkungan seperti bahan bakar nabati (biodiesel,

bio-ethanol/gasohol, bio-oil dan pure plat oil), bahan bakar sintetis (batubara cair, GTL,

DME, dan lainnya), panas bumi, mini dan mikro hidro, nuklir, surya, angin/bayu, hidrogen

(fuell cell), dan energi arus atau gelombang samudera; peningkatan eksplorasi energi fosil;

peningkatan pengembangan dan pembangunan infrastruktur energi hulu dan hilir;

permasalahan lingkungan; kegiatan penelitian, pengembangan dan penerapan IPTEK dan

keterlibatan industri nasional.

Teknologi Rekombinasi Gen Belut Listrik Terhadap Bakteri Sebagai Solusi Mandiri

Energi

Sumberdaya yang bersumber dari biota banyak yang memiliki potensi listrik. Salah

satunya adalah belut listrik (Electrophorus electricus) yang memiliki potensi 400-600 volt

listrik. Akan tetapi semakin sedikitnya populasi belut listrik di alam liar karena pengaruh

aktivitas manusia dan menurunnya kualitas lingkungan, merupakan kerugian bagi manusia

jika tidak dapat memanfaatkannya secara baik dan benar. Belut listrik (Electrophorus

electricus) memiliki tiga organ utama dalam sistem sarafnya untuk membangkitkan listrik,

yakni organ Utama, organ Sachs dan organ Hunter. Pengumpulan dan pengeluaran energi

difasilitasi oleh sel elektrosit. Elektrosit sangat mirip dengan serat otot yang bisa

menghasilkan sinyal listrik, akan tetapi mereka tidak bisa berkontraksi. Sel ini mengandung

konsentrasi Potassium yang tinggi dan konsentrasi ion sodium yang rendah. Membran sel

bersifat permeable terhadap ion potassium namun tidak dengan ion sodium. Dalam keadaan

tidak aktif, membran sel memiliki tegangan negatif, mencegah ion potassium keluar dari sel.

Amrein (2013) menyebutkan bahwa satu sel elektrosit dari belut listrik bisa

menghasilkan tegangan 150 mV dan akan berlipat sesuai jumlah elektrosit yang ada pada

masing-masing organ. Tiga buah sel elektrosit bisa menghasilkan potensial kumulatif antar

sel sebesar 450 mV. Protein Nav 1.4a berperan utama dalam proses elektrik pada saluran ion

sel elektrosit. Sementara Actin-isoelektrik dan Desmin iso-elektrik merupakan protein

struktural unik berperan dalam generisasi potensial listrik didalam sel elektrosit. Actin dan

Desmin unik ini dimodifikasi dari Actin dan Desmin biasa melalui proses modifikasi post-

translasi didalam sel elektrosit.

Secara laboratorium, teknologi rekombinasi DNA diawali dengan DNA plasmid

bakteri E. Coli sebagai vektor dimurnikan dan dipotong dengan enzim yang sesuai sehingga

terbuka. Protein Nav 1.4a, Actin-isoelektrik dan Desmin iso-elektrik ditransformasi kedalam

bakteri E.Coli DH5 dengan menggunakan plasmid p-Target. Promotor yang digunakan

adalah p-Target karena merupakan sistem vektor yang paling baik. Tahapan proses kloning

DNA adalah melakukan isolasi DNA plasmid dan DNA target. Enzim restriksi digunakan

untuk memotong DNA sehingga diperoleh fragment DNA target. Selanjutnya DNA target

disisipkan pada plasmid dan ditransformasikan ke dalam sel inang. Hasilnya akan diperoleh

bakteri yang mengandung DNA rekombinan dan ada pula bakteri yang tidak mengalami

proses transformasi. Untuk membedakannya, digunakan medium selektif yang mengandung

antibiotik. Bakteri yang mengandung DNA rekombinan mengandung gen yang resisten

terhadap antibiotik sehingga akan tetap hidup dalam medium selektif. Kemudian bakteri

rekombinan diperbanyak dengan cara kloning sehingga diperoleh klon-klon dalam jumlah

besar yang bisa digunakan dalam berbagai bidang seperti untuk menemukan gen yang

resisten hama, gen yang bisa membuat bakteri membersihkan toksik, gen untuk menghasilkan

hormon, termasuk bakteri rekombinan yang diharapkan memiliki kemampuan menghasilkan

listrik untuk generator pembangkit listrik alternatif. Gagasan ini bisa diinkubasi di daerah

kampus sebagai bentuk penelitian dan pengembangan serta mewujudkan Green Campus.

Secara jangka panjang, pembangkit energi listrik yang dihasilkan dibuat prototypenya

kemudian diimpelementasikan penggunaannya untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari

masyarakat terpencil. Tujuan akhirnya setiap daerah bisa mandiri energi listrik terutama di

pulau-pulau kecil dan terpencil di Indonesia yang selama ini masih kurang pemerhatiannya.