Protoype H-Type dengan Catholyte Sumber: You et al. 2006

Adapun fungsi catholyte sendiri adalah sebagai katalis untuk katoda dalam menerima elektron dari kawat maupun yang melewati membran. Pada uji yang telah dilakukan selama ini belum terlihat adanya penggunaan catholyte pada reaktor microbial fuel cell sistem ruang tunggal. Analisis sementara adalah umumnya catholyte ini bersifat reduktif yang bertujuan mengikat kelebihan H + atau kation-kation hasil dari reaksi yang dikeluarkan oleh mikrob, sehingga apabila catholyte bercampur pada sisi reduktif akan menghambat siklus metabolisme mikrob. Pada sisi reduktif, setelah terjadi pengeluaran anion yang seharusnya menjadi bersifat oksidatif pada mikrob sehingga siklus tersebut dapat berulang menjadi terhambat. Terhambatnya siklus tersebut karena suasana pada lingkungan mikrob tetap reduktif akibat adanya catholyte. Komponen MFC yang penting lainnya yaitu elektroda. Dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa bermacam-macam jenis elektroda dapat digunakan pada MFC. Perbandingan performa elektroda terwakili pada prototype new bottle reactor MFC pada Tabel 1, dengan menggunakan substrat yang sama yaitu limbah rumah tangga+glukosa dan dengan menggunakan elektroda yang sama untuk ketiga perlakuan pada sisi katoda, daya listrik maksimum yang dihasilkan oleh graphite brush sebesar 1430 mWm 2 lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan plain carbon dan graphite fiber secara berurutan sebesar 600 mWm 2 dan 1100 mWm 2 . Pada MFC, performa katoda lebih berpengaruh terhadap kenaikan dan penurunan performa MFC daripada anoda. Hal ini terlihat pada Gambar 9, dengan ada atau tidaknya membran performa anoda tidak berbeda nyata jika dibandingkan pada katoda. Menurut Liu et al. 2005, dengan adanya pengurangan jarak antar elektroda pada prototype reaktor air-cathode dapat meningkatkan daya listrik dua kali lipat dari pada sebelumnya. Terlihat bahwa perlakuan yang diterapkan kepada katoda dapat berpengaruh terhadap performa MFC. Jika dilihat dari Gambar 10, pembesaran luasan permukaan elektroda dapat berpengaruh langsung terhadap kenaikan daya listrik yang dihasilkan. Hal ini dapat diperkuat dengan percobaan Zheng et al. 2011 yang menunjukkan pada model microbial fuel cell dan perlakuan yang sama penggantian anoda dari plat karbon carbon plate menjadi graphite brush dapat menaikkan daya listrik dari 64 mWm 3 menjadi 75 mWm 3 . Dalam Watson dan Logan 2010, graphite brush dikatakan mempunyai luas area permukaan lebih besar untuk pertumbuhan bakteri exoelectogenic. Luas permukaan yang dimaksud bukan secara fisik terlihat besar melainkan luas Gambar 9 Grafik perbandingan performa elektroda dengan dan tanpa membran CEM Liu et al. 2004 permukaan elektroda sebagai tempat menempelnya elektron. Selain dilihat dari performanya, elektroda ini mudah didapatkan, elektroda tipe brush ini dapat dilihat pada dasar lampu dan dapat dibeli di toko listrik dengan harga yang lebih murah dibanding elektroda tipe lain. Jika dilihat dari dua macam perlakuan pada Tabel 1 yaitu dengan menggunakan membran dan tanpa menggunakan membran pada tipe air-cathode, pemakaian glukosa sebagai substrat terlihat menunjukkan hasil yang lebih baik daripada limbah. Daya listrik maksimum yang dapat dihasilkan oleh reaktor menggunakan glukosa lebih tinggi. Ada beberapa substrat yang digunakan pada microbial fuel cell yang menggunakan kultur murni, yang kebanyakan menggunakan bakteri anaerobik pereduksi logam. Dapat dilihat dari percobaan yang dilakukan Watson dan Logan 2010, pada prototype new bottle reactor MFC, dengan menggunakan limbah rumah tangga sebagai substrat menghasilkan daya listrik maksimum sebesar 1430 mWm 2 sedangkan apabila menggunakan kultur murni sebagai substrat yaitu dengan Shewanella onidensis MR-1 menghasilkan daya listrik sebesar 770 mWm 2 . Pada Gambar 12 dijelaskan proses perubahan substrat menjadi energi listrik yang berasal dari aktivitas biokimia substrat. Meskipun pada kultur campuran dari sedimen sungai, sedimen air laut, dan limbah pembuangan, dapat ditemukan jenis bakteri Shewanella dan Geobacter . Perbedaan antara Shewanella dan Geobacter yang dapat dilihat pada Gambar 11 adalah proses transfer elektron. Shewanella dalam mentransfer elektron ke anoda bekerja melalui soluble molecule yang berbentuk seperti kumparan elektron. Sedangkan Geobacter lebih bersentuhan langsung dengan permukaan anoda dan mentransfer elektron ke anoda melalui satu atau lebih protein radioaktif Lovley 2008. Gambar 10 Grafik perbandingan setiap kenaikan luas permukaan elektroda pada masing-masing perlakuan membran PEM Logan 2008