Pemanfaatan Limbah Kulit Pisang Sebagai Substrat pada Sistem Microbial Fuel Cell (MFC)

Abstract

Mayoritas pembangkit listrik di Indonesia saat ini bergantung pada pembangkit listrik berbahan bakar fosil, khususnya batu bara, gas, dan bensin, yang mencapai sekitar 66%. Ketergantungan yang berlebihan terhadap bahan bakar fosil menimbulkan ancaman yang signifikan terhadap kelestarian lingkungan. Salah satu alternatif yang dapat dimanfaatkan adalah teknologi Microbial Fuel Cell (MFC) karena efeknya yang menguntungkan sebagai alat pembangkit listrik yang bersih, portabel, dan serbaguna. Teknologi Microbial Fuel Cell (MFC) adalah metode baru pembangkit listrik yang memanfaatkan mikroorganisme. Penerapan MFC telah banyak dilakukan untuk mempelajari keanekaragaman mikroorganisme pada anoda, termasuk di berbagai media lingkungan. Lumpur sawah dapat berfungsi sebagai media lingkungan yang cocok untuk mikroorganisme. Media lumpur sawah terdiri dari beragam zat organik yang memainkan fungsi penting dengan adanya banyak bakteri. MFC juga dapat dikembangkan dengan menambah substrat ke dalam kompartemen anoda. Pilihan substrat yang layak salah satunya adalah kulit pisang, yang terdiri dari 59% karbohidrat sebagai penyusun utamanya. Penelitian ini menggunakan variasi konsentrasi substrat dan durasi inkubasi bakteri untuk memastikan sistem Microbial Fuel Cell (MFC) yang paling optimal berdasarkan nilai power density yang dihasilkan. Penelitian ini melibatkan beberapa prosedur. Langkah awal melakukan persiapan alat perangkat Dual Chamber Microbial Fuel Cell dengan menggunakan Proton Exchange Membrane (PEM) dari bahan keramik. Selanjutnya, substrat limbah kulit pisang dan dan lumpur sawah disiapkan dengan membuat 21 chamber, yang terdiri dari 7 sampel dengan pengulangan 3 kali. Variasi konsentrasi substrat dalam chamber sebagai berikut: pengenceran 0 kali (P0) pada 3971 ppm, pengenceran 2 kali (P2) pada 2012 ppm, pengenceran 4 kali (P4) pada 1044 ppm, pengenceran 6 kali (P6) pada 653 ppm, pengenceran 8 kali (P8) pada 508 ppm, pengenceran 10 kali (P10) pada 418 ppm, dan kontrol (K) pada 0 ppm. Tahap selanjutnya adalah pelaksanaan eksperimen Dual Chamber Microbial Fuel Cell. Pada tahap ini, beberapa pengukuran dilakukan, khususnya pengukuran pH, tegangan, dan arus listrik. Metode polarisasi digunakan untuk menguji setiap parameter setiap hari selama 19 hari, dengan menggunakan dua multimeter digital. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa power density yang dihasilkan oleh sistem MFC dipengaruhi oleh variasi konsentrasi substrat limbah kulit pisang dan durasi inkubasi bakteri. Ketika konsentrasi substrat meningkat, power density yang dihasilkan juga meningkat. Power density optimal sebesar 910 mW/m2 dicapai pada hari ke-7 masa pengamatan, dengan konsentrasi substrat 3971 ppm pada sampel pengenceran 0 kali (P0).