BAB IV
Ringkasan
Konsep waste to energy sudah banyak di terapkan di dunia untuk mengatasi
energi fosil yang cadangannya semakin menipis. Salah satunya adalah teknologi
Fuel Cell. Sel elektrokimia berbasis mikroba atau Microbial Fuel Cell (MFC)
merupakan pengembangan fuel cell yang berbahan bakar hidrogen murni. MFC
menggunakan mikroorganisme sebagai katalis untuk mengoksidasi senyawa
organik dalam metabolismenya dan melibatkan proses transfer elektron yang
digunakan untuk memproduksi tegangan dan arus listrik. Penggunaan materi
organik, misalnya air buangan organik yang dapat dimanfaatkan oleh mikroba
sebagai sumber energi dapat diguakan sebagai alternatif solusi penanggulangan air
buangan organik. Sumber air buangan yang digunakan adalah air buangan industri
tahu, industri mie, dan rumen sapi.
Kata Kunci : Fuel cell, MFC, transfer elektron
v
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Listrik merupakan salah satu komponen yang sangat berperan banyak dalam
kehidupan manusia. Namun dengan adanya eksploitasi energi secara besarbesaran yang mengakibatkan terjadinya penurunan jumlah cadangan bahan bakar
khususnya minyak dan gas. Hal inilah yang memicu terjadinya kenaikan harga
dan krisis energi di negeri ini. Krisis energi ini memicu pengembangan sumber
energi alternatif (renewable), salah satunya Microbial fuel cell (MFC) yang
memanfaatkan materi organik untuk digunakan oleh mikroba sebagai sumber
energi dalam melakukan aktivitas metabolismenya. Sistem ini memanfaatkan air
buangan sebagai sumber energi (substrat).
Limbah cair yang memiliki potensi untuk diteliti adalah limbah cair domestik
dari IPAL (Instalasi Pengolahan Air Limbah). Hal ini membuat limbah cair
memiliki potensi sebagai sumber energi alternatif lokal masa depan. Sistem MFC
ini menghasilkan jumlah energi yang sedikit tetapi berorientasi jangka panjang
sehingga diharapkan biaya operasional dapat ditekan menjadi lebih murah.
1.2 Perumusan Masalah
Pengolahan terhadap limbah cair seharusnya menjadi tanggung jawab setiap
industri pengolahan, namun karena proses pengolahan limbah cair membutuhkan
biaya diluar biaya produksi sehingga banyak industri pengolahan yang
mengabaikan pengolahan limbah. Hal ini mendorong diciptakannya suatu sistem
pengolah limbah cair industri menggunakan sistem Microbial Fuel Cell (MFC),
namun perlu diketahui mengenai tingkat keefektifannya.
1.3 Tujuan
Mempelajari kemampuan limbah cair organik sebagai penghasil listrik
melalui teknologi Microbial fuel cell (MFC) dengan penggunaan limbah cair
industri, jenis elektroda yang tepat, serta rangkaian elektroda secara seri dan
paralel sehingga dapat menghasilkan listrik yang optimal.
1.4 Manfaat
Penelitian ini dapat digunakan sebagai data awal untuk penelitian selanjutnya
mengenai Microbial Fuel Cell (MFC), mendorong timbulnya usaha atau
produksi energi alternatif dengan bahan baku limbah cair serta program zero
waste dari pemerintah, dan sebagai informasi teknologi alternatif dalam
mengolah limbah cair di Indonesia
1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Microbial Fuel Cell
MFC merupakan rangkaian peralatan yang menggunakan bakteri sebagai
katalis untuk mengoksidasi senyawa-senyawa organik dan anorganik dan
menghasilkan arus listrik. Elektron-elektron yang dihasilkan oleh bakteri dari
substrat akan ditransfer ke anoda (negatif) dan mengalir ke katoda (positif).
Gambar 2.1. Microbial Fuel Cell
Prinsip kerja MFC adalah memanfaatkan mikroba yang melakuan
metabolisme terhadap medium di anoda untuk mengkatalisis pengubahan materi
organik menjadi energi listrik dengan mentransfer elektron dari anoda melalui
kabel. Bakteri hidup di dalam anoda dan mengubah seperti glukosa, asetat dan
juga air buangan menjadi CO2, proton dan elektron. Pada kondisi aerobik, bakteri
menggunakan oksigen atau nitrat sebagai akseptor elektron akhir untuk
menghasilkan air. Sedangkan di dalam anoda, tidak ada terbentuk oksigen dan
bakteri yang harus di ubah dari fungsinya yang tidak dapat larut, seperti MFC.
Kemampuan bakteri untuk memindahkan elektron kepada kakseptor elektron yang
tidak dapat larut, MFC digunakan untuk mengumpulkan elektron-elektron ynag
berasal dari metabolisme mikroba.
Kinerja dari MFC ini di pengaruhi oleh beberapa faktor, seperti bahan
elektroda, permukaan elektroda, jarak antar elektroda, membran, pH, suhu, serta
tipe media yang digunakan pada bejana anoda tersebut. selain dari parameter
tersebut, kinerja dari MFC bisa diatur dengan kondisi operasi yang dikenakan
pada reaktor, seperti kekuatan limbah cair dan karateristiknya. Bakteri pada sistem
MFC yang menggunakan biakan bakteri murni memiliki beberapa kelemahan,
seperti berkembang dengan lambat, memiliki resiko tinggi untuk terkontaminasi,
dan harus berada di substrat yang spesifik dibandingkan dengan biakan bakteri
yang tercampur (Behera dan Ghangrekar 2009).
2
3
2.2 Faktor Operasional pada Sistem MFC
Terdapat beberapa faktor operasional yang mempengaruhi kerja sistem MFC.
Faktor tersebut meliputi substrat, sifat kimia larutan, temperatur dan waktu tinggal
(Hydraulic Retention Time, HRT)
1. Substrat
Substrat merupakan faktor kunci untuk produksi listrik yang efisien dalam
sistem MFC. Substrat yang digunakan mulai dari material organik sederhana
samapai campuran kompleks seperti yang terdapat pada limbah cair. Meskipun
substrat yang kaya dengan kandungan organik mampu membantu pertumbuhan
mikroba aktif, namun sustrat yang telah digunkaan seperti asetat, glukosa
biomassa lignoslulosa dar sampah pertanian, limbah cair industri bir, limbah pati,
selulosa dan kitin (Das and Mangwani, 2010).
2. Sifat kimia larutan
a. pH
pH merupakn faktor kritis untuk semua proses berbasis mikroba. Pada MFC,
pH tidak hanya mempengaruhi metabolisme dan pertumbuhan bakteri tapi juga
terhadap transfer proton., reaksi katoda, sehingga mempengaruhi performa MFC.
Sebagian besar MFC beroperasi pada pH mendekati netral untuk menjaga kondisi
pertumbuhan optimal komunitas mikroba yang terlibat dalam pembentukan listrik
(Liu, 2008).
b. Kekuatan Ionik
Kekuatan ion mempengaruhi kondukstivitas larutan pada ruangan MFC
sehingga mempengaruhi hambatan internal yang akhirnya berefek pada perfora
MFC (Liu, 2008).
3. Temperatur
Kinetika bakteri, transfer massa proton melalui elektrolit dan laju reaksi
oksigen pada katoda menentukan performa MFC dan semua tergantung kepada
temperatur. Biasanya konstanta reaksi biokimia mengganda setiap kenaikan
temperatur 10 C sampai tercapai temperatur optimal. Sebagian besar studi mFC
dilakukan pada temperatur 28-35 C (Liu, 2008).
4. Hydraulic Retention Time (HRT)
Hydraulic Retention Time (HRT) merupakan variabel penting yang dapat
mempengaruhi kadar COD/BOD dan pembentukan dyaa pada MFC (Liu, 2008).
2.3 Air Bilasan Beras sebagai Bahan Baku MFC
Beras
merupakan hasil
pengolahan
padi (bahasa
latin: Oryza
sativa L.). Sebagaimana bulir serealia lain, bagian terbesar beras didominasi oleh
pati (sekitar 80-85%). Beras juga mengandung protein, vitamin (terutama pada
bagian aleuron), mineral, dan air.
Pati beras tersusun dari dua polimer karbohidrat:
- amilosa, pati dengan struktur tidak bercabang
4
-
amilopektin, pati dengan struktur bercabang dan cenderung bersifat lengket
Dalam kehidupan sehari-hari, proses pencucian beras akan menghasilkan
suatu limbah rumah tangga yang dikenal dengan air cucian beras. Selama ini
limbah air cucian beras tersebut belum pernah dimanfaatkan oleh masyarakat,
sehingga hal ini memicu terjadinya pencemaran lingkungan (Lestari, 1994).
Pada umumnya saat memasak beras, air cuciannya sering sekali dibuang
begitu saja oleh masyarakat. Sedangkan, seperti yang kita ketahui bahwasanya
pada air cucian beras tersebut masih ada terkandung karbohidrat yang tersuspensi
ketika pencucian, begitu juga dengan dedak (abu) yang tadinya masih
menyelimuti beras ikut terbuang. Karbohidrat yang terbuang itu oleh
mikroorganisme akan dirombak menjadi produk yang lebih sederhana. Tetapi, jika
mikroorganisme tersebut sudah tidak mampu merombaknya maka akan
menimbulkan aroma yang kurang sedap (Rahman. A, 1992).
Tabel 1 berikut ini menunjukkan komposisi kimia yang terkandung dalam
air cucian beras. Dapat dilihat bahwa kandungan terbesar adalah karbohidrat
(41,3%).
Tabel 2.1 Komposisi Kimia Air Cucian Beras
Unsur
Kandungan (%)
Karbohidrat
41.3
Protein
26.6
Lemak
18.3
Fosfor
0.029
Kalsium
0.019
Besi
0.004
Vitamin B
0.0002
(Sumber :Fibria, 2007)
BAB III
METODE PELAKSANAAN
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Februari sampai Juni 2017 bertempat di
Laboratorium Kimia Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Sriwijaya.
3.2 Bahan dan Alat
3.2.1 Bahan
Air bilasan beras
Grafit
Aquadest
NaOH
HCl
BakteriE.coli
EM4
10 Liter
4 buah
3.2.2 Alat
Box Plastik kapasitas 15 L
Lampu 3 watt philips
Amperemeter
Pipa PVC 1 inch
Kabel jumper jepit buaya
Terminal
Gelas ukur
2 buah
3 buah
1 buah
1 meter
2 set
1 set
2 buah
3.3 Desain Perancangan Alat
Anod
a
Chambe
r
Jembat
an
Garam
5
Katod
a
Chamber
6
3.4 Prosedur Percobaan
Penelitian ini dilakukan dalam empat tahap yang terdiri dari pembuatan
limbah cair industri, analisis limbah cair industri, pembuatan alat microbial fuel
cell, dan pengukuran elektrisitas limbah cair dengan metode sebagai berikut :
1. Persiapan alat MFC
Reaktor MFC yang digunakan adalah wadah plastik dengan volume 10 L.
Elektroda yang digunakan adalah karbon grafit. Sistem MFC yang digunakan
merupakan sistem MFC dua bejana tanpa membran.
2. Pembuatan Limbah Air Bilasan Beras
Pembuatan limbah cair dilakukan menurut cara :
Perbandingan antara beras dan air adalah 1:2,5, air bilasan yang dipakai adalah air
bilasan pertama.
1. Pembuatan Larutan NaCl sebagai Jembatan Garam
2. Pengukuran elektrisitas
Sistem MFC pada setiap perlakuan yang sudah diisi limbah cair buatan
kemudian akan diukur elektrisitasnya. Masing-masing elektroda (anoda-katoda) di
kedua bejana dihubungkan pdengan kabel lalu dihubungkan oleh multimeter.
Pengukuran dilakukan setiap satu jam selama 5 hari, sehingga data elektrisitas
yang diperoleh adalah selama 120 jam.
4. Analisis limbah cair
Penganalisaan limbah terdiri atas analisa DO, pH dan tegangan yang dihasilkan
melalui MFC.
DAFTAR PUSTAKA
Apriyani, Dwilina. 2013. Biolistrik dari Limbah Cair Perikanan dengan
Metode Microbial Fuel Cell Satu Bejana. Bogor : Institut Pertanian Bogor.
Dinata, M. Ridho dan M. Bimo Cahyo Pratomo. Fuel Cell sebagai Energi
Alternatif pada Motor. Palembang : Universitas Sriwijaya.
Hasan, Achmad. 2007. Aplikasi Sistem Fuel Cell sebagai Energi Ramah
Lingkungan di Sektor Transportasi dan Pembangkit. Jakarta : Badan Pengkajian
dan Penerapan Teknologi.
Hermawan, Khanigia Vanessa. 2014. Pengolahan Air Limbah Industri Tahu
Menggunakan Sistem Dual Chamber MFC. Bandung : Institut Teknologi Nasional
Bandung.
Idham, Fitriani. 2009. Alternatif Baru Sumber Pembangkit Listrik dengan
menggunakan Sedimen Laut Tropika melalui Teknologi Microbial Fuel Cell.
Bogor : Institut Pertanian Bogor.
Kristin, Ester. 2012. Produksi Energi Listrik Melalui MFC menggunakan
Limbah Industri Tempe. Depok : Universitas Indoonesia.
Putra, Luki Swandiri, dkk. Sumber Energi Listrik Melalui Metode Microbial
Fuel Cell dengan menggunakan Bio Slurry sebagai Penerangan Kehidupan
Manusia. Semarang : Universitas Diponegoro.
Rosmalawati, Syeila. 2013. Pemanfaatan Limbah Cair Perikanan sebagai
Penghasil Listrik melalui Teknologi Microbial Fuel Cell. Bogor : Institut
Pertanian Bogor.
Suhada, Hendrata. 2001. Fuel Cell sebagai Penghasil Energi Abad 21.
Universitas Kristen Petra.
Wahyudi, M. Rafiq, dkk. 2014. Pemanfaatan Limbah Cair Perikanan dengan
Sistem Fuel Cell sebagai Penghasil Listrik. Bogor : Institut Pertanian Bogor.
8
BAB IV
BIAYA DAN JADWAL PELAKSANAAN
4.1 Anggaran Biaya
No
.
1.
2.
3.
4.
Jenis Pengeluaran
Metil Ester
Analisa GCMS
Perjalanan
Lain-Lain
Total
Biaya (Rp)
250.000
4.300.000
450.000
2.100.000
7.100.000
4.2 Jadwal Pelaksanaan
Kegiatan
1
Bulan ke-1
2 3 4
Penyediaan alat dan
bahan
Preparasi Sampel
Persiapan
kelengkapan alat,
penelitian dan
laboratorium
Pembuatan MES
Analisa Hasil MES
Pengukuran Tegangan
Permukaan
Pengukuran GCMS
Evaluasi
Laporan Akhir
35
1
Bulan ke-2
2 3 4
1
Bulan ke-3
2 3 4
35
14
Konsep waste to energy sudah banyak di terapkan di dunia untuk mengatasi
energi fosil yang cadangannya semakin menipis. Salah satunya adalah teknologi
Fuel Cell. Sel elektrokimia berbasis mikroba atau Microbial Fuel Cell (MFC)
merupakan pengembangan fuel cell yang berbahan bakar hidrogen murni. MFC
menggunakan mikroorganisme sebagai katalis untuk mengoksidasi senyawa
organik dalam metabolismenya dan melibatkan proses transfer elektron yang
digunakan untuk memproduksi tegangan dan arus listrik. Penggunaan materi
organik, misalnya air buangan organik yang dapat dimanfaatkan oleh mikroba
sebagai sumber energi dapat diguakan sebagai alternatif solusi penanggulangan air
buangan organik. Sumber air buangan yang digunakan adalah air buangan industri
tahu, industri mie, dan rumen sapi.
Kata Kunci : Fuel cell, MFC, transfer elektron
v
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Listrik merupakan salah satu komponen yang sangat berperan banyak dalam
kehidupan manusia. Namun dengan adanya eksploitasi energi secara besarbesaran yang mengakibatkan terjadinya penurunan jumlah cadangan bahan bakar
khususnya minyak dan gas. Hal inilah yang memicu terjadinya kenaikan harga
dan krisis energi di negeri ini. Krisis energi ini memicu pengembangan sumber
energi alternatif (renewable), salah satunya Microbial fuel cell (MFC) yang
memanfaatkan materi organik untuk digunakan oleh mikroba sebagai sumber
energi dalam melakukan aktivitas metabolismenya. Sistem ini memanfaatkan air
buangan sebagai sumber energi (substrat).
Limbah cair yang memiliki potensi untuk diteliti adalah limbah cair domestik
dari IPAL (Instalasi Pengolahan Air Limbah). Hal ini membuat limbah cair
memiliki potensi sebagai sumber energi alternatif lokal masa depan. Sistem MFC
ini menghasilkan jumlah energi yang sedikit tetapi berorientasi jangka panjang
sehingga diharapkan biaya operasional dapat ditekan menjadi lebih murah.
1.2 Perumusan Masalah
Pengolahan terhadap limbah cair seharusnya menjadi tanggung jawab setiap
industri pengolahan, namun karena proses pengolahan limbah cair membutuhkan
biaya diluar biaya produksi sehingga banyak industri pengolahan yang
mengabaikan pengolahan limbah. Hal ini mendorong diciptakannya suatu sistem
pengolah limbah cair industri menggunakan sistem Microbial Fuel Cell (MFC),
namun perlu diketahui mengenai tingkat keefektifannya.
1.3 Tujuan
Mempelajari kemampuan limbah cair organik sebagai penghasil listrik
melalui teknologi Microbial fuel cell (MFC) dengan penggunaan limbah cair
industri, jenis elektroda yang tepat, serta rangkaian elektroda secara seri dan
paralel sehingga dapat menghasilkan listrik yang optimal.
1.4 Manfaat
Penelitian ini dapat digunakan sebagai data awal untuk penelitian selanjutnya
mengenai Microbial Fuel Cell (MFC), mendorong timbulnya usaha atau
produksi energi alternatif dengan bahan baku limbah cair serta program zero
waste dari pemerintah, dan sebagai informasi teknologi alternatif dalam
mengolah limbah cair di Indonesia
1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Microbial Fuel Cell
MFC merupakan rangkaian peralatan yang menggunakan bakteri sebagai
katalis untuk mengoksidasi senyawa-senyawa organik dan anorganik dan
menghasilkan arus listrik. Elektron-elektron yang dihasilkan oleh bakteri dari
substrat akan ditransfer ke anoda (negatif) dan mengalir ke katoda (positif).
Gambar 2.1. Microbial Fuel Cell
Prinsip kerja MFC adalah memanfaatkan mikroba yang melakuan
metabolisme terhadap medium di anoda untuk mengkatalisis pengubahan materi
organik menjadi energi listrik dengan mentransfer elektron dari anoda melalui
kabel. Bakteri hidup di dalam anoda dan mengubah seperti glukosa, asetat dan
juga air buangan menjadi CO2, proton dan elektron. Pada kondisi aerobik, bakteri
menggunakan oksigen atau nitrat sebagai akseptor elektron akhir untuk
menghasilkan air. Sedangkan di dalam anoda, tidak ada terbentuk oksigen dan
bakteri yang harus di ubah dari fungsinya yang tidak dapat larut, seperti MFC.
Kemampuan bakteri untuk memindahkan elektron kepada kakseptor elektron yang
tidak dapat larut, MFC digunakan untuk mengumpulkan elektron-elektron ynag
berasal dari metabolisme mikroba.
Kinerja dari MFC ini di pengaruhi oleh beberapa faktor, seperti bahan
elektroda, permukaan elektroda, jarak antar elektroda, membran, pH, suhu, serta
tipe media yang digunakan pada bejana anoda tersebut. selain dari parameter
tersebut, kinerja dari MFC bisa diatur dengan kondisi operasi yang dikenakan
pada reaktor, seperti kekuatan limbah cair dan karateristiknya. Bakteri pada sistem
MFC yang menggunakan biakan bakteri murni memiliki beberapa kelemahan,
seperti berkembang dengan lambat, memiliki resiko tinggi untuk terkontaminasi,
dan harus berada di substrat yang spesifik dibandingkan dengan biakan bakteri
yang tercampur (Behera dan Ghangrekar 2009).
2
3
2.2 Faktor Operasional pada Sistem MFC
Terdapat beberapa faktor operasional yang mempengaruhi kerja sistem MFC.
Faktor tersebut meliputi substrat, sifat kimia larutan, temperatur dan waktu tinggal
(Hydraulic Retention Time, HRT)
1. Substrat
Substrat merupakan faktor kunci untuk produksi listrik yang efisien dalam
sistem MFC. Substrat yang digunakan mulai dari material organik sederhana
samapai campuran kompleks seperti yang terdapat pada limbah cair. Meskipun
substrat yang kaya dengan kandungan organik mampu membantu pertumbuhan
mikroba aktif, namun sustrat yang telah digunkaan seperti asetat, glukosa
biomassa lignoslulosa dar sampah pertanian, limbah cair industri bir, limbah pati,
selulosa dan kitin (Das and Mangwani, 2010).
2. Sifat kimia larutan
a. pH
pH merupakn faktor kritis untuk semua proses berbasis mikroba. Pada MFC,
pH tidak hanya mempengaruhi metabolisme dan pertumbuhan bakteri tapi juga
terhadap transfer proton., reaksi katoda, sehingga mempengaruhi performa MFC.
Sebagian besar MFC beroperasi pada pH mendekati netral untuk menjaga kondisi
pertumbuhan optimal komunitas mikroba yang terlibat dalam pembentukan listrik
(Liu, 2008).
b. Kekuatan Ionik
Kekuatan ion mempengaruhi kondukstivitas larutan pada ruangan MFC
sehingga mempengaruhi hambatan internal yang akhirnya berefek pada perfora
MFC (Liu, 2008).
3. Temperatur
Kinetika bakteri, transfer massa proton melalui elektrolit dan laju reaksi
oksigen pada katoda menentukan performa MFC dan semua tergantung kepada
temperatur. Biasanya konstanta reaksi biokimia mengganda setiap kenaikan
temperatur 10 C sampai tercapai temperatur optimal. Sebagian besar studi mFC
dilakukan pada temperatur 28-35 C (Liu, 2008).
4. Hydraulic Retention Time (HRT)
Hydraulic Retention Time (HRT) merupakan variabel penting yang dapat
mempengaruhi kadar COD/BOD dan pembentukan dyaa pada MFC (Liu, 2008).
2.3 Air Bilasan Beras sebagai Bahan Baku MFC
Beras
merupakan hasil
pengolahan
padi (bahasa
latin: Oryza
sativa L.). Sebagaimana bulir serealia lain, bagian terbesar beras didominasi oleh
pati (sekitar 80-85%). Beras juga mengandung protein, vitamin (terutama pada
bagian aleuron), mineral, dan air.
Pati beras tersusun dari dua polimer karbohidrat:
- amilosa, pati dengan struktur tidak bercabang
4
-
amilopektin, pati dengan struktur bercabang dan cenderung bersifat lengket
Dalam kehidupan sehari-hari, proses pencucian beras akan menghasilkan
suatu limbah rumah tangga yang dikenal dengan air cucian beras. Selama ini
limbah air cucian beras tersebut belum pernah dimanfaatkan oleh masyarakat,
sehingga hal ini memicu terjadinya pencemaran lingkungan (Lestari, 1994).
Pada umumnya saat memasak beras, air cuciannya sering sekali dibuang
begitu saja oleh masyarakat. Sedangkan, seperti yang kita ketahui bahwasanya
pada air cucian beras tersebut masih ada terkandung karbohidrat yang tersuspensi
ketika pencucian, begitu juga dengan dedak (abu) yang tadinya masih
menyelimuti beras ikut terbuang. Karbohidrat yang terbuang itu oleh
mikroorganisme akan dirombak menjadi produk yang lebih sederhana. Tetapi, jika
mikroorganisme tersebut sudah tidak mampu merombaknya maka akan
menimbulkan aroma yang kurang sedap (Rahman. A, 1992).
Tabel 1 berikut ini menunjukkan komposisi kimia yang terkandung dalam
air cucian beras. Dapat dilihat bahwa kandungan terbesar adalah karbohidrat
(41,3%).
Tabel 2.1 Komposisi Kimia Air Cucian Beras
Unsur
Kandungan (%)
Karbohidrat
41.3
Protein
26.6
Lemak
18.3
Fosfor
0.029
Kalsium
0.019
Besi
0.004
Vitamin B
0.0002
(Sumber :Fibria, 2007)
BAB III
METODE PELAKSANAAN
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Februari sampai Juni 2017 bertempat di
Laboratorium Kimia Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Sriwijaya.
3.2 Bahan dan Alat
3.2.1 Bahan
Air bilasan beras
Grafit
Aquadest
NaOH
HCl
BakteriE.coli
EM4
10 Liter
4 buah
3.2.2 Alat
Box Plastik kapasitas 15 L
Lampu 3 watt philips
Amperemeter
Pipa PVC 1 inch
Kabel jumper jepit buaya
Terminal
Gelas ukur
2 buah
3 buah
1 buah
1 meter
2 set
1 set
2 buah
3.3 Desain Perancangan Alat
Anod
a
Chambe
r
Jembat
an
Garam
5
Katod
a
Chamber
6
3.4 Prosedur Percobaan
Penelitian ini dilakukan dalam empat tahap yang terdiri dari pembuatan
limbah cair industri, analisis limbah cair industri, pembuatan alat microbial fuel
cell, dan pengukuran elektrisitas limbah cair dengan metode sebagai berikut :
1. Persiapan alat MFC
Reaktor MFC yang digunakan adalah wadah plastik dengan volume 10 L.
Elektroda yang digunakan adalah karbon grafit. Sistem MFC yang digunakan
merupakan sistem MFC dua bejana tanpa membran.
2. Pembuatan Limbah Air Bilasan Beras
Pembuatan limbah cair dilakukan menurut cara :
Perbandingan antara beras dan air adalah 1:2,5, air bilasan yang dipakai adalah air
bilasan pertama.
1. Pembuatan Larutan NaCl sebagai Jembatan Garam
2. Pengukuran elektrisitas
Sistem MFC pada setiap perlakuan yang sudah diisi limbah cair buatan
kemudian akan diukur elektrisitasnya. Masing-masing elektroda (anoda-katoda) di
kedua bejana dihubungkan pdengan kabel lalu dihubungkan oleh multimeter.
Pengukuran dilakukan setiap satu jam selama 5 hari, sehingga data elektrisitas
yang diperoleh adalah selama 120 jam.
4. Analisis limbah cair
Penganalisaan limbah terdiri atas analisa DO, pH dan tegangan yang dihasilkan
melalui MFC.
DAFTAR PUSTAKA
Apriyani, Dwilina. 2013. Biolistrik dari Limbah Cair Perikanan dengan
Metode Microbial Fuel Cell Satu Bejana. Bogor : Institut Pertanian Bogor.
Dinata, M. Ridho dan M. Bimo Cahyo Pratomo. Fuel Cell sebagai Energi
Alternatif pada Motor. Palembang : Universitas Sriwijaya.
Hasan, Achmad. 2007. Aplikasi Sistem Fuel Cell sebagai Energi Ramah
Lingkungan di Sektor Transportasi dan Pembangkit. Jakarta : Badan Pengkajian
dan Penerapan Teknologi.
Hermawan, Khanigia Vanessa. 2014. Pengolahan Air Limbah Industri Tahu
Menggunakan Sistem Dual Chamber MFC. Bandung : Institut Teknologi Nasional
Bandung.
Idham, Fitriani. 2009. Alternatif Baru Sumber Pembangkit Listrik dengan
menggunakan Sedimen Laut Tropika melalui Teknologi Microbial Fuel Cell.
Bogor : Institut Pertanian Bogor.
Kristin, Ester. 2012. Produksi Energi Listrik Melalui MFC menggunakan
Limbah Industri Tempe. Depok : Universitas Indoonesia.
Putra, Luki Swandiri, dkk. Sumber Energi Listrik Melalui Metode Microbial
Fuel Cell dengan menggunakan Bio Slurry sebagai Penerangan Kehidupan
Manusia. Semarang : Universitas Diponegoro.
Rosmalawati, Syeila. 2013. Pemanfaatan Limbah Cair Perikanan sebagai
Penghasil Listrik melalui Teknologi Microbial Fuel Cell. Bogor : Institut
Pertanian Bogor.
Suhada, Hendrata. 2001. Fuel Cell sebagai Penghasil Energi Abad 21.
Universitas Kristen Petra.
Wahyudi, M. Rafiq, dkk. 2014. Pemanfaatan Limbah Cair Perikanan dengan
Sistem Fuel Cell sebagai Penghasil Listrik. Bogor : Institut Pertanian Bogor.
8
BAB IV
BIAYA DAN JADWAL PELAKSANAAN
4.1 Anggaran Biaya
No
.
1.
2.
3.
4.
Jenis Pengeluaran
Metil Ester
Analisa GCMS
Perjalanan
Lain-Lain
Total
Biaya (Rp)
250.000
4.300.000
450.000
2.100.000
7.100.000
4.2 Jadwal Pelaksanaan
Kegiatan
1
Bulan ke-1
2 3 4
Penyediaan alat dan
bahan
Preparasi Sampel
Persiapan
kelengkapan alat,
penelitian dan
laboratorium
Pembuatan MES
Analisa Hasil MES
Pengukuran Tegangan
Permukaan
Pengukuran GCMS
Evaluasi
Laporan Akhir
35
1
Bulan ke-2
2 3 4
1
Bulan ke-3
2 3 4
35
14