Bioelektrisitas Microalgae-Microbial Fuel Cell (MMFC) Menggunakan Sumber Bakteri yang Berbeda

Abstract

Microalgae-Microbial Fuel Cell (MMFC) merupakan teknologi yang mengintegrasikan fotosintesis pada mikroalga untuk menghasilkan biomassa mikroalga dan memanfaatkan mikroba untuk mengubah senyawa organik air limbah menjadi energi listrik sehingga dapat mengolah air limbah secara bersamaan dan menghasilkan bioenergi. Penelitian bertujuan membandingkan bioelektrisitas, mendapatkan kurva pertumbuhan Spirulina sp. dan menentukan perubahan kualitas limbah cair pemindangan awal dan akhir. Penelitian ini menggunakan penambahan bakteri Bacillus subtilis (MMFC-1) dan lumpur aktif (MMFC-2), yang dapat menguraikan bahan organik pada limbah pemindangan. Perbedaan sumber bakteri yang berasal dari lumpur aktif dan bakteri Bacillus subtilis dalam sistem MMFC memengaruhi tingkat elektrisitas yang dihasilkan. Sistem MMFC-2 menghasilkan nilai tegangan maksimum dan power density yang lebih tinggi dibandingkan MMFC-1 yaitu 812 mV dan 107,878 mW/cm2. Pertumbuhan Spirulina sp. pada ruang katoda menghasilkan biomassa hingga 0,279 ± 0,001 g/L. Microalgae-microbial Fuel Cell pada kedua sistem dapat menurunkan beban polutan pada nilai COD, BOD, dan TAN yang menunjukkan penurunan dari sebelum pengoperasian MMFC. Teknologi microalgae-microbial fuel cell memiliki potensi untuk dikembangkan, tidak hanya dapat menghasilkan energi listrik dan biomassa Spirulina sp. yang memiliki nilai tambah tetapi dapat mengolah limbah cair perikanan secara bersamaan.

Microalgae-Microbial Fuel Cell (MMFC) is a technology that integrates microalgae to produce microalgae biomass and microbes to convert wastewater organic compounds into electrical energy, so that it can simultaneously treat wastewater and produce bioenergy. The study compared the effectiveness of electrical energy, determining the growth curve of Spirulina sp. and determining changes in the quality of initial and final fish-boiled wastewater. This study used the addition of Bacillus subtilis (MMFC-1) bacteria and activated sludge (MMFC-2), which can decompose organic matter on fish-boiled wastewater. The difference in the source of bacteria from activated sludge and Bacillus subtilis bacteria in the MMFC system affects the level of electricity generated. The MMFC-2 system produces a higher maximum voltage and power density than the MMFC-1, which is 812 mV and 107.878 mW/cm2. The growth of Spirulina sp. in the cathode chamber produced biomass until 0.279 ± 0.001 g/L. Microalgae-microbial Fuel Cell in both systems can reduce the pollutant load in COD, BOD, and TAN values which show a decrease before the operation of the MMFC. Microalgae-microbial fuel cell technology has great potential to be developed, not only to produce electrical energy and Spirulina sp. which has added value but can treat fishery wastewater at the same time.