Kind: captions
Language: id
Apakah kita sedang menghadapi kolapsnya iklim?
Dapatkah penelitian ilmiah membantu?
Di bidang pertanian, kami berperan penting
memastikan usaha kami berkelanjutan.
Beton ramah lingkungan yang kami kembangkan
sangat efisien
dan menghasilkan lebih sedikit CO2
dibanding beton biasa.
Begitu biofilm ini mengering,
ini akan punya sifat mirip plastik.
Tanpa fotosintesis, tidak akan ada pangan.
Tanpa pangan, tidak ada kehidupan.
Dan dunia akan jadi tempat yang menyedihkan.
Penelitian ilmiah.
Semua ini untuk memerangi perubahan iklim.
Kami bertemu para peneliti yang tengah
mengupayakan solusi cerdas dan yang tidak biasa.
Di Universitas Giessen,
peneliti mengembangkan sejenis bioplastik baru,
yang ditemukan secara kebetulan.
Temuan ini dapat merevolusi industri plastik.
Campuran uji sudah siap.
Susanne Vesper dan Elisabeth Pohlon
dari Departemen Ekologi Hewan Universitas Giessen
tengah mengembangkan bahan alami
yang dapat menggantikan plastik.
Semua itu berkat penemuan tak disengaja,
setelah gagalnya proyek yang melibatkan
alga dan cangkang krustasea.
Sejak lima tahun lalu,
tanpa lelah mereka bereksperimen dengan
plastik baru ini.
Beragam uji coba mereka lakukan
untuk menciptakan material yang tidak mudah sobek,
elastis dan tahan lama.
Semuanya dilakukan tanpa perlu
bahan kimia tambahan.
Material kami ini sangat kuat,
dan tidak mudah sobek.
Kami juga berhasil memproduksi material
yang tidak mudah berjamur.
Itu adalah tantangan besar,
dan untuk menemukan caranya,
kami harus berkali-kali bereksperimen.
Mungkin butuh waktu satu
hingga satu setengah tahun.
Mereka juga mengembangkan prototipe berbeda.
Material baru ini akan bisa diterapkan
di berbagai industri.
Misalnya, untuk menggantikan silikon yang melapisi kertas roti, papan sirkuit, dan jarum suntik.
Para peneliti telah menghubungi sejumlah perusahaan.
Lihat sekitar kita, plastik ada di mana-mana.
Contohnya, di industri mobil,
di bagian perlengkapan interior,
mereka sangat tertarik.
Kami punya material dasar papan untuk sirkuit,
alternatif plastik, dan alternatif karet.
Bidang penerapannya sangatlah luas.
Plastik tidak hanya mengotori lingkungan.
Butuh dua ton minyak mentah
untuk memproduksi satu ton polietilena atau PE.
Ini menghasilkan dua ton CO2.
Dengan kata lain,
sekitar 400 juta ton plastik di seluruh dunia
melepaskan 800 juta ton karbon dioksida ke udara.
Dan ada masalah lain.
Di Jerman, hanya sepertiga sampah plastik
yang didaur ulang.
Sisanya dibakar atau dikirim ke pembuangan sampah.
Jadi, ini masih bisa diperbaiki.
Kami berkunjung langsung ke pabrik pengomposan.
Di sini, sekitar 40 ribu ton sampah organik
diolah menjadi kompos setiap tahunnya.
Elisabeth Pohlon akan bertemu dengan
kepala departemen lingkungan.
Mereka punya masalah.
Ini kantong bioplastik yang ada di toko-toko.
Kantong ini seharusnya sudah terurai.
Nyatanya belum.
Kantong organik yang ada di pasaran
sangat lambat terurai.
Material buatan para peneliti ini
bisa jadi solusinya.
Mereka membuat kantong sampah yang cepat terurai.
Materialnya tampak menjanjikan.
Saya tarik kuat-kuat dan tidak robek.
Jadi, sepertinya ini bisa diterima di pasaran.
Jika kita punya kantong plastik yang cepat terurai,
itu akan sangat bagus.
Bahan utama bioplastik ini adalah kitin,
yang ditemukan di cangkang krustasea.
Industri perikanan di seluruh dunia,
menghasilkan enam juta ton limbah kitin.
Dua peneliti ini menguji apakah plastik baru
buatan mereka sepenuhnya organik dan cepat terurai,
dengan bantuan kutu kayu.
Hewan kecil ini menyukai kitin.
Secara bersamaan, aplikasi untuk paten Eropa
turut diajukan,
karena alternatif plastik diminati di seluruh dunia.
Beberapa perusahaan tertarik,
dan ini artinya, produk-produk yang asli
sudah bisa diproduksi.
Meski begitu
Elisabeth Pohlon masih sulit mempercayainya.
Perlu banyak sekali usaha untuk sampai ke titik ini.
Materialnya robek, rusak, dan berjamur.
Namun, kini kami punya beberapa bahan
yang dapat digunakan.
Jelas bagi keduanya bahwa mereka
akan melanjutkan penelitian penting ini.
Kita bisa mengurangi limbah plastik dan CO2,
berkat penemuan yang tidak disengaja.
Gebrakan baru di bidang pertanian
terjadi di Negara Bagian Hessen, Jerman.
Di sini, masa depan pola makan
tanpa daging sedang dikembangkan.
Tepung jagung, dedak gandum,
tepung kedelai, air, rempah-rempah.
Dan, yang terpenting: Kacang kapri.
Inilah bahan-bahan untuk membuat proyek
daging burger atau Patty Project
di Universitas Sains Terapan di Fulda.
Stephanie Hagspihl ahli dalam pasokan makanan.
Dia dan timnya ingin mengembangkan
pengganti daging berbahan kacang-kacangan
yang kaya protein.
Tanpa bahan artifisial tambahan,
dan dapat dijual di kantin.
Ini artinya harus sangat mudah ditangani.
Kita perlu memikirkannya.
Misalnya: Apakah produknya dibekukan?
Bisakah saya mengeluarkannya satu per satu,
supaya porsinya bisa berbeda-beda?
Kebanyakan produk di pasaran terbuat
dari banyak bahan:
Pewarna, pengawet, penambah rasa, dan pengental.
Ilmuwan menyebutnya ‘lem industri’.
Mereka tidak ingin bahan ini
ada dalam olahan daging <i>patty, </i>
tapi sulit mencari alternatif bahan pengikat.
Saat ini, ada serpihan gandum, tepung,
dan lainnya dalam produk tersebut.
Kami juga menggunakan tepung kelapa,
tapi ini tidak bisa diproduksi di Jerman.
Kami juga ingin mengembangkan produk
dan rantai pemrosesan regional.
Dengan kata lain, bukan hanya budi dayanya,
tapi seluruh proses pengolahannya
juga harus dilakukan di Jerman.
Kacang kapri ini ditanam di dekat sini.
Ukurannya cukup kecil,
dan ada banyak yang terbelah, kurang bagus.
Universitas ini bekerja sama
dengan sebuah pertanian organik bersertifikat,
Antoniushof di Hessen.
Di sini, mereka menanam berbagai jenis kacang-kacangan.
Mereka termasuk pionir.
Banyak hal yang harus diperbarui
dalam budi daya kacang-kacangan.
Kami menggunakan varietas lama,
dan hasilnya bagus.
Tapi kami tidak menanamnya
sebagai bahan makanan.
Itu hanya digunakan untuk pakan babi dan sapi.
Saat ini tren pola makan vegan
lebih condong ke produk pengganti daging.
Dan kacang-kacangan,
seperti halnya kacang polong
jadi bahan yang sangat penting.
Kembali ke dapur penelitian.
Seperti halnya daging burger, baso juga
bisa dibuat dari campuran kacang-kacangan.
Semuanya tampak sempurna.
Namun, apa ini bisa bersaing
dengan makanan di kantin universitas?
Di laboratorium,
mereka menganalisis berbagai komponen kimia.
Seperti apa bentuk kacang-kacangan
dan bahan olahannya?
Dan yang paling penting:
Apa kacang kapri dapat menyaingi daging?
Pertanyaan yang bagus.
Kacang kapri memiliki kandungan protein yang tinggi,
jadi sangat mirip dengan daging
sebagai sumber protein.
Pertanyaannya: Apa lagi kandungan di dalam
kacang kapri?
Jadi, kami mencari tahu manfaat tambahan apa
yang dimiliki kacang kapri,
bahan apa saja
yang terkandung dalam kacang kapri.
Bahan-bahan yang penting secara nutrisi dan fisiologis,
seperti vitamin dan elemen lainnya.
Mereka pun mengatur proses produksi
bahan baku olahan <i>patty</i> dari kacang ini,
hingga ke atom terkecil.
Ini memungkinkan mereka secara langsung
membandingkan kacang dan daging.
Tujuannya: Membuat daging alternatif
yang sehat bagi manusia dan lingkungan.
Satu kilogram daging sapi
menghasilkan 30,5 kilogram gas rumah kaca,
sedangkan satu kilogram daging alternatif
hanya menghasilkan 2,8 kilogram.
Kami percaya pola makan nabati
dapat memberikan kontribusi yang sangat baik
dalam mengurangi emisi CO2,
dan mengurangi tingginya konsumsi air
yang juga dibutuhkan ternak.
Ini erat kaitannya dengan mengubah sistem pangan
yang berkonsep lebih ramah iklim.
Sekitar 16 juta orang di Jerman
makan di kantin setiap harinya.
Ilmuwan mengatakan bahwa
berhenti makan daging seminggu sekali saja
akan berdampak terhadap lingkungan.
Mereka membuat kemajuan dengan
proyek daging <i>patty</i> ini,
tetapi tujuan mereka belum semuanya tercapai.
Kesulitan utama kami adalah membuat perekat <i>patty</i>
yang sebisa mungkin bebas dari alergen.
Produk yang sekarang ini belum bebas gluten.
Tujuan kami adalah membuat produk
yang lezat dan menarik dari bahan vegan dan organik.
Dan itu dapat melindungi iklim.
Tim di Fulda yakin bahwa
masa depan pangan kita ada di ladang,
bukan di peternakan.
Penelitian juga dilakukan di bidang peternakan.
Mengurangi kotoran dan gas metana dari sapi
akan membantu iklim.
Tapi, apa ini mungkin?
Iya, menurut peneliti di pusat penelitian pertanian
di dekat Frankfurt am Main.
Sapi-sapi ini menjadi asisten para peneliti.
Peneliti pertanian dari Universitas Giessen
telah bekerja di pertanian Gladbach
selama sekitar tiga tahun.
Daisy Knob dari Brasil adalah pakar metana.
Setiap hari, dia mengukur porsi makanan sapi,
berapa banyak susu yang dihasilkan,
dan berapa banyak metana yang dikeluarkan.
Pengukuran dilakukan langsung di tempat pakan.
Kami telah memasang selang untuk tujuan ini.
Dan kami memiliki alat yang dapat mengukurnya.
80 hingga 90 persen emisi metana dari sapi
berasal dari rumen.
Dari proses ruminasi (siklus memamah biak).
Itu sebabnya kami memasang perangkat ini
di dekat bak pakan.
Karena metana adalah racun bagi lingkungan,
sekitar 25 kali lebih berbahaya daripada CO2.
Sendawa dan kentut sapi melepaskan
sekitar 100 kilogram metana ke udara setiap tahun.
Setiap sapi menghasilkan sekitar 20 meter kubik
kotoran ternak per tahun.
Sekitar 10 juta sapi di Jerman menghasilkan
hampir 200 juta meter kubik kotoran ternak.
Di sinilah peran proyek Green Dairy.
Sebuah tim yang terdiri dari ahli biologi,
peneliti pertanian dan lingkungan ini
mendapat dana selama empat tahun
dari Negara Bagian Hessen.
Mereka ingin membuat peternakan sapi perah
menjadi lebih berkelanjutan.
Para peneliti telah membagi sapi-sapi itu
ke dalam beberapa kelompok.
Ada dua kelompok ternak
yang diberi makan dan dikelola secara berbeda.
Kami mengumpulkan kotoran dan susu sapi
dalam tangki terpisah
untuk melihat efek sistemiknya.
Apa yang terjadi pada tanah
akibat pemberian pakan tinggi?
Sapi yang mendapat banyak pakan
menghasilkan banyak susu.
Kerugiannya: Kotoran dan gas metana lebih banyak,
kualitas tanah memburuk.
Sapi dengan pakan sedikit,
umumnya memakan rumput dan alfalfa,
sejenis tanaman yang berfungsi melindungi tanah.
Tapi artinya, sapi ini menghasilkan lebih sedikit susu.
Ladang pertanian Gladbach telah menjadi
mitra Universitas di Giessen sejak tahun 1990-an.
Sereal, kacang kapri, dan tanaman pakan ternak
bergantian ditanam di ladang-ladang ini
selama delapan tahun.
Para peneliti mengambil sampel tanah.
Mereka menggunakan nitrogen untuk
mengukur tanaman mana yang baik untuk tanah.
Alfalfa adalah sejenis tanaman super.
Alfalfa dapat mengikat 300 - 400 kilo nitrogen
di atmosfer per tahun dan per hektare,
yang kemudian juga cukup untuk tanaman berikutnya.
Akarnya sangat dalam
dan dapat tumbuh dengan baik
bahkan pada musim kemarau yang jarang hujan.
Tidak jauh dari sana, Franziska, seorang ahli biologi
menganalisis konsentrasi gas rumah kaca,
seperti CO2, metana, dan nitrogen oksida
di ladang ini.
Kotoran dari kedua kelompok sapi
disebarkan di bagian ladang yang berbeda.
Ahli biologi itu merasa senang
melihat perbedaan tanah di sini.
Saat ini pekerjaan utama saya mengukur
perbedaan gas yang terbentuk di tanah.
Hal itu sangat bergantung
pada mikrobioma di dalam tanah.
Semua ini dipengaruhi oleh cara pemupukan lahan,
atau tanaman yang dibudidayakan.
Dan tentu saja saya tertarik
pada sistem yang terbaik bagi lingkungan.
Beberapa sapi menghasilkan lebih sedikit metana
dibandingkan yang lain.
Para peneliti dapat memanfaatkannya
untuk mengembangbiakkan
'sapi ramah iklim' di masa depan.
Kita tidak dapat menghentikan emisi metana.
Itu adalah proses alami pencernaan sapi.
Namun, ada cara menguranginya lewat strategi
pemberian pakan atau seleksi genetik.
Masih terlalu dini untuk mengetahui hasilnya.
Namun, pendekatan ini dapat membantu
membuka jalan bagi pertanian masa depan.
Dari peternakan, kita ke kota.
Sejenis beton khusus tengah dikembangkan
di Universitas Kassel.
Beton ini hemat sumber daya dan rendah CO2.
Berbeda dengan semen pada beton konvensional
yang merusak iklim.
Ini bukan batu <i>paving </i>atau bata beton biasa.
Kedua teknisi limbah dan ilmuwan material
inilah yang menciptakannya.
Terlihat bagus dan punya kualitas
yang sama seperti bata beton.
Kedua ilmuwan dari Universitas Kassel ini
ingin membuat beton yang lebih ramah lingkungan.
Kita butuh beton untuk membangun infrastruktur.
Kita tidak bisa membangun jembatan
dan jalan tol tanpa beton.
Namun, beton mengandung semen
yang produksinya melepaskan banyak CO2.
Jika semen diganti bahan alternatif,
jejak CO2 bisa dikurangi.
Di pabrik pengolahan sampah,
mereka menemukan bahan alternatif
untuk membuat beton:
Abu yang merupakan limbah pembakaran.
Sebanyak 50.000 ton abu
diproduksi di sini setiap tahun.
Bahan yang tidak terpakai ini bermanfaat
untuk produksi semen,
bahan pengikat yang tak tergantikan dalam
membuat beton.
Bagi saya, ini sangat menarik
karena ada perspektif daur ulang.
Ada limbah yang bisa kita manfaatkan,
yang mau kita pertahankan dalam siklusnya,
dikombinasikan dengan isu besar
dalam hal perlindungan iklim.
Sebagai masyarakat, kita juga perlu
untuk membangun infrastruktur.
Untuk itu kita butuh bahan bangunan.
Selama tiga tahun terakhir,
mereka bekerja di laboratorium universitas
untuk mengetahui manfaat abu karat.
Apa saja sifat fisik dan kimianya?
Komponen apa yang dapat
menjadi pengikat yang baik dalam beton?
Komponen mana yang merusak kekuatannya?
Serbuk yang digiling halus
cocok sebagai pengganti semen.
Namun, butir abu yang lebih kasar
juga cocok sebagai bahan beton.
Ini dapat menghemat sumber daya.
Kami ingin menggunakan abu yang lebih kasar
sebagai pengikat
untuk melestarikan endapan pasir dan kerikil.
Menurut tim peneliti, semen merupakan
material yang paling banyak diproduksi di dunia.
Sekitar empat miliar ton semen
dibuat setiap tahunnya,
dengan konsumsi energi yang tinggi.
Itulah sebabnya dalam produksi beton,
mereka secara bertahap
mengganti kandungan semen dengan abu.
Ini akan menghemat banyak energi.
Mereka telah mencoba 60 hingga 70
campuran yang berbeda.
Dengan tiap campuran,
formulanya sedikit diperbaiki,
karena kami dapat melihat apa yang perlu diubah.
Materialnya harus kuat dan tahan lama.
Mereka masih berkonsentrasi
pada produk beton pracetak,
seperti bata beton atau alas bangku.
Dalam tes ini, beton abu harus mampu
menahan tekanan sedikitnya sembilan ton.
Kami mulai dengan 4-5 ton,
sekarang sudah lebih dari 10 ton.
Beton berkekuatan tinggi seperti ini,
10 kali lebih tangguh.
Itulah target mereka.
Baik untuk bata beton atau peredam suara,
para peneliti yakin beton ramah lingkungan
punya potensi besar.
Di Institut Max Planck di Marburg,
mereka ingin meniru alam,
dengan menangkap CO2 dari udara
saat proses fotosintesis.
Siklus kehidupan diawali dengan fotosintesis.
Lebih dari tiga miliar tahun yang lalu,
organisme hidup mulai memanfaatkan fotosintesis
untuk diri sendiri.
Tanpa fotosintesis, tidak akan ada
tanaman yang tumbuh,
kata peneliti dari Institut Max Planck ini.
Kita sering menjumpai fotosintesis
di kehidupan sehari-hari.
Dalam makanan, saat butuh kayu
untuk membangun rumah atau untuk kayu bakar.
Bahkan minyak mentah
awalnya tercipta dari fotosintesis.
Semua ini adalah karbon yang ditangkap alam menggunakan cahaya.
Kayu, minyak, dan makanan tercipta darinya.
Menangkap karbon dengan bantuan cahaya.
Fotosintesis adalah proses kimia kompleks
yang masih menjadi subjek banyak penelitian.
Tumbuhan menggunakan sinar matahari
untuk mengubah air jadi oksigen.
Proses ini melepaskan energi kimia.
Tumbuhan menggunakan ini untuk memperoleh
karbon dari udara dalam bentuk CO2,
lalu diubah menjadi glukosa melalui siklus Calvin.
Dan glukosa adalah karbon yang dapat
dimanfaatkan langsung
oleh organisme hidup sebagai bahan
penyusun biologis dan sumber energi.
Agar dapat hidup, tumbuh, dan bergerak,
kita harus mengonsumsi energi dalam bentuk karbon.
Kita juga butuh karbon dalam kehidupan sehari-hari.
Dari jaket berbahan tekstil modern,
hingga ke plastik di ponsel.
Semua yang kita butuhkan setiap hari
dan secara biologis, berbasis karbon.
Dan untuk itu, kita membutuhkan fiksasi karbon.
Fiksasi karbon adalah proses konversi
CO2 menjadi karbon yang dapat dimanfaatkan tanaman.
Inilah yang diteliti Tobias dan timnya selama bertahun-tahun.
Mereka menemukan bahwa proses ini
masih dapat diperbaiki.
Siklus Calvin, yakni proses kimia penting
dalam tanaman, perlu enzim Rubisco.
Meski telah mengalami evolusi
selama jutaan tahun,
Rubisco masih punya banyak kekurangan.
Ini adalah semacam mesin penyerap CO2
dari udara dan menyalurkannya ke tanaman.
Mesin ini lambat dan melakukan banyak kesalahan,
jadi kami mencari alternatifnya di alam.
Salah satunya adalah mesin biru ini,
yang disebut ECR.
Mesin ini menyerap CO2 sepuluh kali
lebih cepat daripada Rubisco
dan membuat lebih sedikit kesalahan.
Dari sudut pandang kami, ini adalah titik awal
bagi era fotosintesis buatan.
Namun, enzim ini
tidak dapat digantikan begitu saja.
Ini karena ECR berasal dari bakteri, yang sifatnya berbeda dengan tanaman.
Seperti di dunia nyata.
Jika saya mengganti satu komponen,
komponen baru itu belum tentu cocok
dengan mesin yang ada.
Bayangkan mesin diesel,
dan jika Anda ingin memasang sistem
penggerak elektrik, komponen itu tidak cocok.
Jadi, harus dibuat desain dan mesin yang baru
dengan komponen baru ini.
Itulah tantangannya.
Mesin ini adalah penggerak baru untuk fotosintesis.
Mesin ini memerlukan bahan penyusun
yang sesuai yaitu enzim yang terdapat di alam.
Dengan kata lain, kami mencari enzim di alam
yang memiliki reaksi mirip
dengan yang kami butuhkan
untuk proses metabolisme baru ini.
Tapi terkadang Anda harus kreatif
dengan mencarinya di semua bidang kehidupan.
Dari organisme laut, hingga ke organ manusia,
dan bakteri.
Ibarat detektif, para peneliti
mencari di berbagai tempat
untuk menemukan campuran yang tepat.
Mereka kini telah mengembangkan proses fotosintesis
yang dapat mengikat CO2
sepuluh kali lebih efisien daripada tanaman.
Kemungkinannya nyaris tanpa batas.
Misalnya, kita bisa membuat tanaman baru
yang bisa lebih baik menangkap CO2 di masa depan.
Namun, kita juga bisa membangun sistem reaktor.
Kita sampai di titik kritis
di mana banyak CO2 dilepaskan,
di pabrik-pabrik dan proses lain dalam kehidupan.
Kami dapat mencoba
menggabungkan CO2 melalui bakteri,
lewat tangki besar yang menangkap CO2
dengan bantuan bioteknologi,
dan menggunakan gas ini untuk membuat produk sehari-hari yang menarik.
Semua ini masih dalam tahap percobaan.
Butuh waktu bertahun-tahun
bagi para peneliti di Marburg
untuk meniru fotosintesis
yang sudah berlangsung miliaran tahun.
Jalan panjang masih harus ditempuh
sebelum fotosintesis buatan
dapat diterapkan di skala industri.
Namun, mereka telah meletakkan fondasi penting.
Menyaring CO2 dengan lebih efektif dari atmosfer
akan bermanfaat bagi lingkungan.
Dari burger berbahan kacang, hingga bioplastik,
banyak ide cerdas
untuk masa depan yang lebih baik.
Inilah yang tengah diupayakan masing-masing tim peneliti di Jerman.