Peran bioteknologi dalam pertambangan (1)

(1)

BIOTEKNOLOGI

(2)

Bioteknologi dapat diartikan sebagai pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dan teknologi dengan menggunakan makhluk hidup sebagai alat bantu untuk menghasilkan produk atau jasa guna kepentingan manusia

(3)

Perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain,

seperti biokimia, komputer, biologi

molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu

(4)

pengertian Penambangan

Logam

penambangan logam merupakan

proses pengambilan material

berupa logam-logam yang dapat

(5)

Bioteknologi dalam

Penambangan Logam

(6)

Bioteknologi dalam penambangan logam memanfaatkan mikroorganisme yang berkaitan dengan proses penambangan itu sendiri, sehingga secara keseluruhan proses pertambangan melibatkan agen biologi berupa mikroba .

Misalnya: Thiobacillus ferrooxidan

(7)

(8)

Dari sisi mikroorganismenya, kondisi iklim yang tropis mendukung keberadaan kelompok bakteri pelepasan logam yang hidup baik pada kondisi mesofilik, yang menghendaki suhu yang hangat.

(9)

Bioteknologi pertambangan

(10)

Menurut Bosecker (1987)

Bioleaching

merupakan suatu proses

ekstraksi logam yang dilakukan

dengan bantuan bakteri yang mampu

mengubah senyawa logam yang

tidak dapat larut menjadi senyawa

logam sulfat yang dapat larut dalam

air melalui reaksi biokimia.

1. Bioleaching

Prinsipnya:

(11)

Bakteri yang digunakan dalam proses

tersebut

Thiobacillus ferrooxidans

Bakteri ini termasuk sel berbentuk batang motil

Dapat diisolasi dari sungai, kanal, tanah sulfat diasamkan, drainase limbah

tambang dan daerah pertambangan lainnya.

(12)

(13)

Thiobacillus

adalah

organisme

autotrofik obligat, artinya mereka

membutuhkan molekul anorganik

sebagai donor elektron dan karbon

anorganik (seperti karbon dioksida)

sebagai sumber.

(14)

Dalam metabolisemenya tergolong

bakteri kemoautotrof.

Kemoautotrof adalah organisme yang dapat memanfaatkan energi dari reaksi kimia

untuk membuat makanan sendiri dari bahan anorganik.

Bakteri kemoautotrof menggunakan energi kimia dari oksidasi molekul anorganik

(belerang, dan besi ) untuk menyusun makanannya.Dalam prosesnya bakteri ini

(15)

Thiobacillus

tidak membentuk spora,

Termasuk Gram-negatif Proteobacteria.

(16)

(17)

(18)

Mekanisme reaksi pelepasan

logam

Reaksi pelepasan logam biasanya meliputi pengubahan cebakan logam yang tidak larut, biasanya berupa sulfida, menjadi senyawa yang larut dan logam yang diinginkan lebih mudah dimurnikan atau diekstrak.

(19)

Beberapa reaksi pelepasan logam sebagai hasil serangan bakteri T. ferrooxidans

langsung adalah ;

 4FeS₂(pirit ) + 15O₂ + H₂O à 2 Fe₂(SO₄)₃ + 2H₂SO₄….. 1

 4CuFeS₂ (khalkopirit) + 17 O₂ + H₂SO4 à4CuSO4 + 2Fe(SO4)3 + 2H2O…2

 2FeAsS (arsenopirit) + 2O2 + H2O à 2FeSO₄+ 2 H₂SO₄…3

(20)

Pelepasan logam dari mineral oleh bakteri dapat juga secara tidak langsung. Seperti diperlihatkan pada reaksi berikut ;

 4FeS₂(pirit) + 2Fe(SO₄)₃à 6Fe(SO₄) + 4S…….. 5

(21)

(22)

Peranan Mikroba Dalam Siklus Besi

Siklus logam oleh mikroba salah satu indikasi paling jelas menunjukan bahwa tanah tidak bersifat inert. Tanpa adanya siklus logam, maka

transformasi logam tidak mungkin terjadi. Mikroba pentrasnformsi logam penting dalam

pembentukan tanah dan produksi biji logam. Mikroorganisme memiliki peranan penting dalam mengekstark logam-logam menjadi bijih

(23)

Logam Fe merupakan dari logam dlam tanah. Tramformasi Fe adalah dengan oksidasi untuk

memperoleh sumber energi dan reduksi yang menggunkan logam tersebut sebagai elektron

aseptor. Besi juga mengubah bahan-bahan organik (asimilasi/imobilisasi) dan bentuk

organik kembali ke bentuk anorganik (mineralisasi) .(Waluyo,lud. 2009).

(24)

Keuntungan dan Kerugian

Penggunaan Bakteri

Thiobacillus ferrooxidans

Keuntungan :

1. Dapat meningkatkan kecepatan proses pencucian

secara keseluruhan

2. Dapat mengoksidasi senyawa belerang

disekelilingnya

3. Dapat mengubah tembaga sulfida yang tidak larut

(25)

LANJUTAN…

4. Sebagai bakteri kemolitotrof yaitu bakteri yang dapat mengambil dan mengumpulkan racun ion – ion logam beracun yang bermanfaat memindahkan polutan dari air limbah dengan bantuan bioremediasi

dapat membantu produsen logam menghemat energi, mengurangi polusi dan demikian menekan

(26)

Kerugian

1. Produk sampingan lain dari metabolisme

(asam sulfat) bakteri T. ferrooxidans kadang-kadang berhubungan dengan korosi oksidatif dari beton dan pipa. (Kuenen, J. Gijs, et al.1992).

Hal ini disebabkan karena mikroba tersebut mampu mendegradasi logam melalui reaksi

(27)

2. Lingkungan: Kimia racun terkadang

(28)

(29)

biooksidasi

 oksidasi yang dilakukan dengan

bantuan mikroorganisme.

 Oksidasi tekanan udara dilakukan

dengan cara menyuntikkan oksigen ke dalam larutan disaat proses ekstraksi berlangsung.

 Penggilingan halus dilakukan untuk

(30)

 Proses biooksidasi pada umumnya semua

logam sama seperti pada biooksidasi tembaga.

 Emas atau Au yang sudah terlepas ini

berikutnya akan dikomplekskan dengan larutan sianida (CN-) dengan menggnakan

metode tradisional untuk memeroleh emas murni.

 Namun tidak seperti proses leaching pada

tembaga yang menggunakan kolam atau

(31)

(32)

 Bioteknologi dapat digunakan untuk meningkatkan

perolehan minyak bumi dengan memanfaatkan bakteri dan/atau enzim yang dikenal dengan MEOR (microbial

enhanced oil recovery) atau EEOR (enzyme enhanced oil

recovery). Teknik penambangan minyak bumi

konvensional masih menyisakan sekitar 70% minyak di dalam reservoir. Minyak tersebut berupa “minyak berat”

(heavy oil/viscous crude) yang sulit diangkat dengan

pemompaan serta minyak yang terjerap di pori-pori

(33)