45
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Mekanika Sistem
Fotobioreaktor menggunakan bahan kaca transparan dengan tebal kaca 5 mm. Penggunaan bahan dasar kaca bertujuan untuk dapat menunjang proses
fotosintesis. Cahaya pada fotobioreaktor berperan dominan, sebagaimana dalam Das 2011 yang menyebutkan bahwa penetrasi cahaya dan daya tembus pandang
dari bahan mempengaruhi performa fotobioreaktor. Cahaya yang memasuki fotobioreaktor menurut Luo 2005 akan berkurang intensitasnya secara
ekponensial dari permukaan menuju inti reaktor, hal tersebut akan menimbulkan adanya zona gelap pada inti reaktor dan zona terang pada permukaan reaktor.
Arus sirkular bergerak dari dasar fotobioreaktor menuju permukaan lalu kembali lagi ke dasar dan seterusnya diiringi oleh butir-butir udara yang
dimasukkan dari luar dengan menggunakan mesin high blower. Udara yang berasal dari mesin high blower masuk ke dalam ujung power head melalui selang
aerasi yang kemudian dipecahkan atau teratomisasi menjadi ukuran yang sangat kecil. Adanya semburan udara dan penggunaan power head bertujuan untuk
menghasilkan gaya hidrodinamik yang menimbulkan aliran sirkuler yang dapat menyebabkan terjadinya aliran air dari daerah gelap ke daerah terang Gambar
19. Aliran sirkuler di dalam fotobioreaktor yang cepat dapat meningkatkan efisiensi fotosintesis menurut Kok 1953 dan Matthijs et al. 1996, sedangkan
aliran sirkuler yang lebih lambat akan menyebabkan pengurangan efisiensi fotosintesis menurut Janssen et al. 2000a; 2000b; 2001. Berdasarkan
pengamatan sehari-hari, arus sirkular yang terjadi tersaji pada Gambar 19.
Gambar 19. Tampilan sederhana arus sirkular di dalam fotobioreaktor.
Daerah terang seperti yang terdapat dalam Gambar 19 merupakan suatu daerah dimana daerah tersebut terpapar oleh cahaya sinar matahari, atau disebut
zona fotik atau zona terang. Daerah bagian dalam yang tidak terkena cahaya matahari disebut zona gelap. Perpindahan sel mikroalga dari zona terang ke zona
gelap disebut siklus terang-gelap Janssen, 2002. Apabila siklus tersebut terjadi dalam rentang waktu yang sangat pendek 20µs sampai 1 s, maka akan tercipta
sebuah kondisi yang bernama flashing effects atau efek kedip Kok, 1953; Phillips dan Myers, 1954; dan Terry, 1986.
Open raceway pond yang digunakan dibuat menggunakan bahan akrilik yang mudah dibentuk dan menggunakan rangka bawah yang terbuat dari besi siku
agar memudahkan pengamat dalam memperoleh data. Putaran yang dimiliki mesin dinamo terlalu cepat sehingga harus direduksi dengan menggunakan mesin
pereduksi agar putaran yang dihasilkan oleh mesin dinamo menjadi lebih lambat. Putaran yang dihasilkan oleh mesin dinamo setelah direduksi ialah sebesar 23.5
rpm. Pedal yang digunakan dalam pengoperasian open raceway pond, berputar
dengan putaran yang sama.
Kedalaman yang digunakan selama waktu kultivasi sebesar 25 cm. Kedalaman tersebut berada dalam batas normal pengoperasian open raceway pond
yang menurut Norsker et al., 2011 dan Masojidek et al., 2011 kedalaman kolam arus terbuka tidak lebih dalam dari 20-30 cm. Saat open raceway
beroperasi, aliran arusnya akan memiliki arah seperti Gambar 20.
Gambar 20. Arah aliran arus pada kolam raceway.
Seperti yang terlihat pada Gambar 20, arus air yang tercipta di open raceway pond merupakan arus sirkuler secara horizontal yang bergerak mengikuti
bentuk dari jalur channel yang berada pada setiap kolam. Arus ini ditimbulkan
dari berputarnya pedal air pada sisi bagian dalam open raceway pond. Arus inilah yang menyebabkan pengadukan dalam media kultur mikroalga di dalamnya.
4. 2 Parameter Fisika dan Kimia
Kategori