Analisis Produksi Energi Listrik Dari Microbial Fuel Cell Dengan Pengolahan Limbah Air

Abstract

Abstrak
Microbial fuel cell (MFC) dapat dijadikan sebagai sumber energi alternatif yang ramah lingkungan dan berkelanjutan. MFC dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik melalui reaksi katalitik dengan bantuan mikroorganisme. Selain permasalahan energi, Indonesia juga dihadapkan dengan permasalahan pengolahan limbah. Zat organik yang terdapat pada limbah dapat dimanfaatkan sebagai sumber karbon untuk pertumbuhan mikroba pada sistem MFC. Limbah yang digunakan dalam penelitian ini adalah pengolahan limbah air inlet dan outlet. Penelitian ini mempunyai tujuan untuk mengetahui pengaruh lama waktu operasi, diameter elektroda dan volume reaktor terhadap kinerja MFC. Reaktor dirancang berdasarkan pada prinsip kerja reaktor sel elektrokimia dimana terdapat dua kompartemen yaitu kompartemen anoda dan katoda. Kedua kompartemen tersebut dipisahkan oleh jembatan garam dan pada masing-masing kompartemen diberikan elektroda. Kemudian dilakukan preparasi berupa substrat, dan alat elektrolisis. Kompartemen anoda akan diisi dengan substrat air limbah inlet dan outlet dari Instalasi Pengolahan Limbah Air di Cikoneng. Pemilihan air limbah ini sebagai substrat karena banyak terdapat biokatalisator yang merupakan elemen penting dalam sistem ini. Pada hasil penelitian, kuat arus maksimum yang mampu dihasilkan oleh sistem MFC ini sebesar 0,9201 mA dengan substrat air limbah inlet dengan elektroda Zn/Cu pada pengukuran pertama, dan sebesar 0,91824 mA pada pengukuran kedua dengan elektroda Zn/Cu dan substrat air limbah inlet. Tembaga dan seng sebagai elektroda, mampu mengkonversi substrat tersebut menjadi energi listrik dengan nilai antara 1,508733646 mJ sampai 155,3877914 mJ. Nilai daya maksimum yang dapat dihasilkan dari sistem MFC untuk dua kali pengukuran mencapai 1,255529949 mW dengan menggunakan pelat elektroda Cu dan Zn.
Kata Kunci: Microbial Fuel Cell, limbah air, elektroda, kuat arus, tegangan, energi listrik, daya maksimum.
Abstract
Microbial fuel cell (MFC) can be used as an alternative energy source that is environmentally friendly and sustainable. MFC can convert chemical energy into electrical energy through catalytic reactions with the help of microorganisms. In addition to energy problems, Indonesia is also faced with waste processing problems. Organic substances present in waste can be used as carbon sources for microbial growth in MFC systems. Waste used in this research is inlet waste water treatment and outlet. This research has purpose to know the influence of operation time, electrode diameter and reactor volume to MFC performance. The reactor is designed based on the working principle of an electrochemical cell reactor in which there are two compartments ie anode and cathode compartments. Both compartments are separated by salt bridges and in each compartment are given electrodes. Then do the preparation of substrate, and electrolysis tool. The anode compartment will be filled with inlet and outlet wastewater substrates from the Wastewater Treatment Plant in Cikoneng. The selection of this waste water as a substrate because there are many biocatalisator which is an important element in this system. In the experiments, the maximum current strength produced by this MFC system is 0.9201 mA with an inlet wastewater substrate with Zn / Cu electrodes at first measurement, and 0.91824 mA in the second measurement with Zn / Cu electrode and water substrate waste inlet. Copper and zinc as electrodes, capable of converting the substrate into electrical energy with a value between 1.508733646 mJ to 155.3877914 mJ. The maximum power value that can be generated from the MFC system for two measurements reaches 1.255529949 mW by using Cu and Zn electrode plates.
ISSN : 2355-9365 e-Proceeding of Engineering : Vol.5, No.3 Desember 2018 | Page 5610

Keywords: Microbial Fuel Cell, waste water, electrode, strong current, voltage, electrical energy, maximum power.