Tim yang dipimpin oleh Sandia National Laboratories telah menunjukkan cara yang lebih cepat dan efisien untuk mengubah bahan tanaman yang dibuang menjadi bahan kimia bernilai miliaran. Temuan tim ini dapat membantu mengubah ekonomi pembuatan bahan bakar dan produk lainnya dari sumber terbarukan yang tumbuh di dalam negeri.
Lignin, bahan tangguh yang tersisa dari produksi biofuel, mengandung senyawa yang bisa diubah menjadi produk seperti nilon, plastik dan obat-obatan. Ini adalah salah satu komponen utama dinding sel tanaman, dan memberi tanaman integritas struktural serta perlindungan dari serangan mikroba.
Produk yang terbuat dari konversi lignin bisa mensubsidi produksi biofuel, membuat biaya biofuel lebih kompetitif dengan minyak bumi. Sayangnya, ketangguhan lignin juga membuat sulit untuk mengekstrak senyawa berharga. Para ilmuwan telah bergumul selama puluhan tahun dengan mendekonstruksinya. Akibatnya, lignin sering tidak terpakai sebagai tumpukan raksasa.
Sandia bioengineer Seema Singh dan timnya telah menunjukkan dua rute baru untuk konversi lignin yang menggabungkan kelebihan metode sebelumnya sambil meminimalkan kekurangannya. Temuan terbaru tim tersebut dijelaskan dalam jurnal Scientific Reports.
Jalur hibrida kimia dan biologi ke depan
Untuk mematahkan ikatan antara senyawa yang membentuk lignin, ilmuwan menggunakan bahan kimia atau organisme kecil seperti bakteri atau jamur. Metode biologis yang lebih lembut memungkinkan produksi senyawa target tertentu. Tapi untuk menghancurkan lignin dengan menggunakan pendekatan ini bisa memakan waktu berminggu-minggu bahkan berbulan-bulan.
Timnya telah menunjukkan dua teknik baru yang menggabungkan kecepatan metode kimiawi dan ketepatan yang biologis. Dalam kedua kasus tersebut, tim Singh akhirnya menghasilkan bahan kimia bernilai tinggi yang saat ini diturunkan hanya dari minyak bumi: asam muconic dan pyrogallol.
Asam muconic dapat dengan mudah diubah menjadi nilon, plastik, resin atau pelumas, dan pyrogallol memiliki aplikasi anti kanker. Bersama-sama, laporan Singh, bahan kimia ini memiliki nilai pasar gabungan sebesar $ 255,7 miliar. “Asam muconic adalah apa yang kita sebut bahan kimia platform. Dari situlah, menciptakan produk baru benar-benar hanya soal imajinasi,” katanya.