United Nations Environment Programme (UNEP) mencatat 99 persen populasi dunia menghirup udara tercemar setiap hari. Di kawasan perkotaan, konsentrasi polutan di dalam ruangan bahkan dapat mencapai dua hingga lima kali lebih tinggi dibandingkan udara luar, padahal masyarakat urban menghabiskan lebih dari 90 persen waktunya di dalam ruangan.
Di tengah keterbatasan solusi yang ada, mikroalga menjadi alternatif pemurnian udara karena kemampuannya menyerap karbon dioksida (CO₂) lebih efisien dibandingkan tanaman darat sekaligus menghasilkan oksigen dalam jumlah besar.
Kendati demikian, sistem fotobioreaktor (PBR) mikroalga masih bersifat pasif yang hanya berfungsi sebagai filter biologis tanpa kemampuan beradaptasi terhadap perubahan kondisi lingkungan secara real-time. Dari sinilah, Hizkil Achmad Dayan, mahasiswa Fakultas Geografi Universitas Gadjah Mada (UGM) menggagas BIO-SMART CITY.
Gagasan mahasiswa Program Studi Geografi Lingkungan angkatan 2025 ini berhasil meraih Juara I Lomba Esai Nasional pada ajang Fission Fest 2026 yang diselenggarakan oleh Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Ilmu Sosial Universitas Muhammadiyah Sukabumi pada Sabtu (20/6/26).
Mengenal BIO-SMART CITY
BIO-SMART CITY adalah sistem purifikasi udara indoor berbasis fotobioreaktor mikroalga yang terintegrasi dengan sensor IoT dan analisis spasial GIS. Hizkil menjelaskan bahwa BIO-SMART CITY bekerja melalui siklus umpan balik cerdas Sense–Think–Act.
“Sensor menangkap data kualitas udara, seperti kadar CO₂, PM2.5, NO₂, suhu, dan kelembapan secara berkelanjutan. Selanjutnya, data dianalisis pada platform cloud menggunakan algoritma machine learning. Sistem secara otomatis akan mengatur aktuator seperti lampu LED dan pompa nutrisi untuk menjaga kinerja mikroalga tetap optimal,” jelasnya.
Menurut Hizkil, BIO-SMART CITY berpotensi meningkatkan kualitas udara dalam ruangan sekaligus menekan konsumsi energi bangunan melalui pengurangan beban kerja sistem HVAC. Selain itu, sistem ini juga menawarkan nilai ekonomi melalui pemanfaatan biomassa mikroalga sebagai bahan baku energi terbarukan, seperti biogas dan biodiesel, serta berfungsi sebagai unit penangkap karbon (carbon capture) terdesentralisasi yang dapat mengompensasi berkurangnya ruang terbuka hijau di kawasan perkotaan.
“Berdasarkan kajian literatur yang digunakan, mikroalga terbukti mampu menyerap CO₂ hingga 1,3–1,8 kilogram per kilogram biomassa kering dengan proyeksi penyerapan mencapai puluhan kilogram CO₂ per hari pada instalasi skala besar, jauh lebih hemat energi dibanding sistem HVAC konvensional,” kata Hizkil.
Adapun luaran dari gagasan BIO-SMART CITY meliputi desain konseptual perangkat keras berupa unit bioreaktor, sistem masukan udara, perangkat IoT, serta perangkat lunak berupa platform cloud, algoritma optimisasi, dan aplikasi seluler.
Selain itu, gagasan ini juga menghasilkan purwarupa (mockup) aplikasi untuk memantau kualitas udara secara real-time, diagram alir mekanisme kerja sistem, analisis SWOT, estimasi biaya instalasi sekitar Rp1,3–2 juta per unit prototipe, serta roadmap implementasi yang mencakup lima tahapan, mulai dari penelitian hingga scaling.
