Pengaruh Konsentrasi Cairan Organik Dan Jarak Elektroda Pada P-MFC Single Chamber (plant microbial fuel cell) Eceng Gondok

Abstract

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh jarak antara anoda dan katoda serta konsentrasi cairan organik terhadap potensi energi listrik yang dihasilkan oleh tanaman eceng gondok menggunakan teknologi Plant Microbial Fuel Cell (P-MFC) single chamber. Penelitian ini menggunakan eletroda berupa lembaran karbon sebagai katoda dan anoda, serta menggunakan cairan organik yang berasal dari urine sapi. Cairan organik yang digunakan dalam penelitian ini disiapkan sebanyak 9 sampel dengan volume sebanyak 12 ml, memiliki konsentrasi yang berbeda-beda. Penelitian ini dilakukan dengan memvariasi jarak antar elektroda serta konsentrasi cairan organik pada masing-masing sample. Cairan organik yang digunakan merupakan cairan yang berasal dari urine sapi. P-MFC yang digunakan pada penelitian ini terdiri dari beberapa komponen yaitu wadah atau toples sebagai chamber dan katoda. Toples yang digunakan memiliki diameter 13,5 cm serta memiliki tinggi 24,5 cm. Anoda diletakan di dasar toples lalu ditutup kembali dengan tanah dan katoda diletakkan pada ketinggian 10 cm, 13 cm, 15 cm, 17 cm dan 20 cm di atas permukaan anoda. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai power density yang dihasilkan oleh P-MFC tergantung pada jarak antara anoda dan katoda serta konsentrasi cairan organik. Grafik power density terhadap hari menunjukkan bahwa nilai power density pada masing-masing jarak memiliki trend yang relatif sama. Pada hari pertama hingga hari 12 terjadi kenaikan power density yang signifikan, kemudian mengalami penurunan pada hari ke-13 hingga hari ke20. Hal tersebut dikarenakan mikroorganisme dalam fase stasioner, dimana dalam fase ini jumlah sel populasi mikroorganisme berbanding lurus dengan jumlah sel populasi mikroorganisme yang mati. Analisis data menunjukkan bahwa jarak optimum antara anoda dan katoda serta konsentrasi optimum pupuk cair organik dapat ditemukan untuk menghasilkan output listrik yang optimal. Jarak 13 cm antar elektroda merupakan jarak yang menghasilkan power density terbesar dibandingkan dengan jarak lainnya. Power density yang dihasilkan oleh jarak 13 cm yaitu sebesar 62,827 mW/m2 . Jarak optimum yang telah didapat kemudian diterapkan pada semua sampel untuk mengetahui pengaruh penambahan pupuk cair organik terhadap power density yang dihasilkan. Pada penembahan pupuk cair organik menghasilkan power density maksimum sebesar 71,29 mW/m2 dengan penambahan pupuk cair organik sebesar 6 mL. Penelitian ini dapat membantu dalam meningkatkan efisiensi P-MFC dan menghasilkan energi listrik yang lebih besar. Selain itu, penelitian ini juga dapat membantu dalam meningkatkan kesadaran masyarakat terhadap pentingnya penggunaan teknologi P-MFC dalam menghasilkan energi listrik yang lebih ramah lingkungan. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penggunaan tanaman eceng gondok sebagai substrat dapat menghasilkan energi listrik yang lebih efektif dan lebih ramah lingkungan.