BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
V.2 Saran
1. Perlu diperhatikan pada saat pembuatan media, pH
media harus mencapai 7.
50
xii
DAFTAR PUSTAKA
Agustin H dan Irwan N. (2014). potensi perolehan energi listrik dari limbah cair industri tahu dengan metode salt bridge microbial fuel cell. J. Sains Dasar, 3, 162-168.
Ashley E, Franks, Nevin dan Kelly P. (2010). Energies Microbial Fuel Cells, A Current Review, 3, 899-919.
Barley. (1976). Analysis with ion selective electrodes.
Behera M, Jana P S, More T T dan Ghangrekar M M. (2010). Rice mill wastewater treatment in microbial fuel cells fabricated using proton exchange membrane and earthen pot at different pH. Bioelectrochemistry, 79, 228-233. Campo A, Gonzalez D, Lobato J, Cañizares, Rodrigo M A,
Morales, Fernandez F J. (2013). Applied Energy 101. Short-term effects of temperature and COD in a microbial fuel cell, 213-217.
Catal T, Xu S, Li K, Bermek H, Liu H. (2008). Biosensors and Bioelectronics 24. Electricity generation from polyalcohols in single-chamber microbial fuel cells, 849-854.
Chae K J, Choi M J, Lee J W, Kim K Y, dan Kim I S. (2009). Bioresource Technology 100. Effect of different substrates on the performance, bacterial diversity, and bacterial viability in microbial fuel cells, 3518–3525. Du, Zhuwei, Haoran L, Tingyue, G. (2007). A State of the Art
Review on Microbial Fuel Cells: a Promising Technology for Wastewater Treatment and Bioenergy. Biotechnology Advances, 464– 482.
Fernando S dan Garcia E. (2011). Waste Water - Treatment and Reutilization. India: InTech.
Heijne A, Hamelers H V, Saakes M, dan Buisman C J. (2008). Electrochimica Acta 53. Performance of non-porous graphite and titanium-based anodes in microbial fuel cells, 5697–5703.
xiii
Hoogers G. (2002). Fuel Cell Technology Handbook Trier University of Applied Sciences. Jerman: Birkenfeld. Januarita R, Azizah A, Ulfa A W A, Syahidah H, Samudro G.
(2016). MFCs 2 In 1 : Microbial Fuel Cells Pengolah Air Limbah dan Penghasil Listrik (Alternatif : Limbah Isi Rumen Sapi Dengan Pengaruh Variasi COD dan pH). Artikel Ilmiah-Universitas Diponegoro, 5.
Liu. (2008). Microbial Fuel Cell: Novel Anaerobic Biotechnology for Energy Generation from Waste Water. Anaerobic Boiteknology for Bioenergy Production: Principles and Aplications, 221-243.
Liu H dan Logan B E. (2004). Electricity Generation Using an Air-Cathode Single Chamber Microbial Fuel Cell in the Presence and Absence of a Proton Exchange Membrane. Environmental Science and Technology, 38, pp 4040-4046.
Logan B E, Hamelers B. (2006). Enviromental Science and Technology. Microbial Fuel Cells: Methodology and Technology, 5181-5184.
Manurung, R. (2004). Proses Anaerobik Sebagai Alternatif Untuk Mengolah Limbah Sawit. e-USU Repository, 7.
Martin S S dan Patricia A. (2011). Chemistry: the Molecular Nature of Matter and Change 7th edition. McGraw-Hill. Nevin, Kim. (2009). Anode Biofilm Transcriptomics reveals
outer surface components essential for high density current production in geobacter sulfurreducens fuel cells. PLoS ONE.
Pant D, Bogaert G V, Diels L, Vanbroekhoven K. (2010). Bioresource Technology 101. A review of the substrates used in microbial fuel cells (MFCs) for sustainable energy production, 1533-1543.
Puig S, Serra M, Coma M, Cabre M, Balaguers M, Dolors C J. (2010). Effect of pH on Nutrient Dynamics and Electricity Production Using Microbial Fuel Cells. Bioresource Technology Journal, 9594-9599.
xiv
Rabaey K, Verstraete W. (2005). Microbial Fuel Cells: Novel Biotechnology for Energy Generation. TRENDS in Biotechnology, 23 (6), 291-298.
Rabaey K, Guez J R, Blackall L L, Keller J, Gross P, Batstone D, Nealson K H. (2007). The ISME Journal. Microbial ecology meets electrochemistry: electricity-driven and driving communities, 1, 9-18.
Rahimnejad M, Adhami A, Darvari S, Zirepour A dan Oh S E. (2015). Alexandria Engineering Journal . Microbial fuel cell as new technology for bioelectricity generation: A review, 745–756.
Reddy L V, Kumar S P, Wee Y J. (2010). Current Research, Technology and Education Topics in Applied Microbiology and Microbial Biotechnology. Microbial Fuel Cells (MFCs) - a novel source of energy for new millennium, 956-962.
Rozendal R A, Hamelers H V M, Rabaey K, Keller J, dan Buisman C J N. (2008). Towards practical implementation of bioelectrochemical wastewater treatment. Trends in Biotechnology, 26, no. 8, pp. 450–
459.
Shukla A K, Suresh P, Berchmans S, Rajendran A. (2004). Biological fuel cells and their applications. Journal Current Science, 87 (4), 455-468.
Singh D, Pratap D, Baranwal Y, Kumar B. dan Chaudhary R K. (2010). Microbial fuel cells: A green technology for power generation. Annals of Biological Research, 3, 128-138.
Tardast A, Rahimnejad M, Najafpour G D, Ghoreyshi A A, Zare H. (2012). Iranica Journal of Energy & Environment 3. Fabrication and Operation of a Novel Membrane-less Microbial Fuel Cell as a Bioelectricity Generator, 1-5. Waluyo, L. (2005). Mikrobiologi Umum. UMM Press.
xv
Wang H, Park J D dan Ren Z J. (2015). Practical Energy Harvesting for Microbial Fuel Cells: A Review. Environ. Sci. Technol, 49, 3267−3277.
Wiharti, Riyanto, Noor F. (2014). Aplikasi Metode Elektrolisis Menggunakan Elektroda Platina (Pt), Tembaga (Cu) Dan Karbon (C) Untuk Penurunan Kadar Cr Dalam Limbah Cair Industri Penyamakan Kulit Di Desa Sitimulyo, Piyungan, Bantul, Yogyakarta.
Yong Y C, Yu Y Y, Zhang Xi, HaoSong. (2014). Angew Chem Int. Highly Active Bidirectional Electron Transfer by a Self-Assembled Electroactive Reduced-Graphene-Oxide-Hybridized Biofilm, 53, 4480-4483.
Zahara. (2010). Pemanfaatan sacchararomyces cerevisiae dalam sistem microbial fuel cell untuk produksi energi listrik.
xvi
DAFTAR NOTASI
Simbol Keterangan Satuan
T V m M V I P Salinitas pH TDS Suhu Volume Massa Molaritas Tegangan Listrik Arus Listrik Daya Salinitas Derajat Keasaman Total Dissolve Solid
°C ml gr M V/m2 A/ m2 Watt µs/cm - ppm
xvii
APPENDIKS
APPENDIKS A
PERHITUNGAN PEMBUATAN LARUTAN, JUMLAH BAKTERI, DAN POWER DENSITY
A.1 Membuat NaOH 0,5 mol/L Perhitungan menggunakan rumus : Molaritas = 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑁𝑎𝑜𝐻
𝑀𝑟 𝑥 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒1000 0,5 = 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑁𝑎𝑂𝐻
40 𝑥 10001000 = 20 gr (Massa NaOH)
A.2 Membuat 0,1 % (w/v) glukosa dan yeast extract Volume = 500 mL
Maka, setiap 0,1 gr/100 mL Berat Glukosa = 0,1 𝑔𝑟
100 𝑚𝐿 𝑥 500 𝑚𝐿 Berat Glukosa = 0,5 gr
Berat Yeast Extract = Berat Glukosa = 0,5 gr
A.3 Menghitung Jumlah Bakteri Prosedur :
xviii
Lumpur dimasukkan ke erlenmeyer dan ditambahkan aquades kemudian dilakukan pengenceran lagi hingga 6x.
Sampel diambil dengan menggunakan pipet tetes untuk diteteskan diatas permukaan Haemacytometer.
Haemacytometer dilakukan dibawah lensa mikroskop.
Pengamatan dilakukan menggunakan mikroskop dengan pembesaran 400X
Pengamatan dilakukan pada Area Bakau Dekat Jembatan Suramadu Kenjeran, Surabaya
didapat : Kotak 1 = 23 Bakteri Kotak 2 = 6 Bakteri Kotak 3 = 10 Bakteri Kotak 4 = 8 Bakteri Kotak 5 = 7 Bakteri 54 sel/kotak Volume kotak = 𝑙𝑢𝑎𝑠 𝑘𝑜𝑡𝑎𝑘 𝑥 𝑘𝑒𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚𝑎𝑛 𝑘𝑜𝑡𝑎𝑘 Volume kotak= 1 25 mm2 x kedalaman kotak Volume Kotak = 0,04 mm3 / kotak
Jumlah sel (mLsel)=Volume kotak (mmJumlah sel / kotak3) x konversi x faktor pengenceran Jumlah sel (mLsel)=0,0454 sel/ kotakmm3 / kotak x 1000 mm3/mL x 6 kali pengenceran
xix
A.4 Menghitung Power Density (Watt/m2)
Dengan menggunakan rumus Hukum Ohm yaitu P = V x I. Data yang di dapat dari pengukuran dengan variabel dari Area Bakau Kenjeran, Surabaya
Menghitung Arus Listrik (A)
Diketahui dari hasil pengamatan, didapatkann nilai voltage (V) = 397 (V/cm2) dengan resistor sebesar 1000 . Sehingga nilai arus listrik dapat dihitung menggunakan rumus : V = R x I
379 = 1000 x I
didapatkan nilai I sebesar 0,379 (A/m2).
Menghitung Power Density (P)
Dari perhitungan diatas diketahui nilai V = 397 (Volt/cm2) dan Arus Listrik = 0,379 (A/m2) sehingga nilai P dapat dihitung menggunakan rumus :
P = V x I
P = 397 (V/m2) x 0,397 (A/cm2) = 157,60 (Watt/cm2)
Karena elektroda yang digunakan memiliki dua sisi, maka nilai dibagi 2.
Sehingga : V = 198,5 (V/m2) I = 0,198 (A/m2) P = 78,50 (Watt/m2)
xx APPENDIKS B
Hasil Perhitungan Elekktoda Ni/Ti
Tabel B.1 Hasil pengukuran data tegangan listrik dan arus listrik pada area 1 dan area 2
Tabel B.2 Hasil pengukuran data tegangan listrik dan arus listrik pada area 3 dan area 4
Periode (Minggu) area 3 area 4 V (mV/cm2) I (mA/cm2) P (mW/cm2) V (mV/cm2) I (mA/cm2) P (mW/cm2) 1 290,333 0,290 84,293 369,000 0,369 136,161 2 307,333 0,307 94,454 309,500 0,310 95,790 3 343,333 0,343 117,878 346,333 0,346 119,947 4 346,667 0,347 120,178 397,667 0,398 158,139 2 bulan 382,000 0,382 145,924 394,000 0,394 155,236 3 bulan 358,000 0,358 128,164 392,000 0,392 153,664
xxi
4 bulan 263,000 0,263 69,169 387,000 0,387 149,769 5 bulan 280,000 0,280 78,400 320,000 0,320 102,400
Tabel B.3 Hasil pengukuran elektroda Ni 100 mesh dengan penambahan nutrient MM dan MM+Y
Periode (Minggu ) Elektroda Ni 100 Mesh MM MM+Y V (mV/cm2 ) I (mA/cm2 ) P (mW/cm2 ) V (mV/cm2 ) I (mA/cm2 ) P (mW/cm2 ) 1 326,100 0,326 106,341 397,000 0,397 157,609 2 252,000 0,252 63,504 428,000 0,428 183,184 3 257,000 0,257 66,049 381,000 0,381 145,161 4 155,333 0,155 24,128 396,200 0,396 156,974 5 100,667 0,101 10,134 158,000 0,158 24,964 6 177,667 0,178 31,565 563,667 0,564 317,720 7 120,933 0,121 14,625 550,000 0,550 302,500 8 236,667 0,237 56,011 241,000 0,241 58,081 9 306,667 0,307 94,044 225,667 0,226 50,925 10 163,733 0,164 26,809 191,000 0,191 36,481
Tabel B.4 Hasil pengukuran elektroda Ni 100 mesh dengan penambahan nutrient MSM dan MSM+Y
Periode (Minggu) Elektroda Ni 100 Mesh MSM MSM+Y V (mV/cm2) I (mA/cm2) P (mW/cm2) V (mV/cm2) I (mA/cm2) P (mW/cm2) 1 150,000 0,150 22,500 325,167 0,325 105,733 2 206,333 0,206 42,573 329,000 0,329 108,241 3 178,667 0,179 31,922 233,333 0,233 54,444
xxii 4 607,667 0,608 369,259 247,000 0,247 61,009 5 308,333 0,308 95,069 339,000 0,339 114,921 6 540,333 0,540 291,960 159,667 0,160 25,493 7 568,667 0,569 323,382 243,500 0,244 59,292 8 252,333 0,252 63,672 238,333 0,238 56,803 9 274,000 0,274 75,076 249,667 0,250 62,333 10 199,867 0,200 39,947 171,733 0,172 29,492
Tabel B.5 Hasil pengukuran elektroda Ti 100 mesh dengan penambahan nutrient MM dan MM+Y
Periode (Mingg u) Elektroda Ti 100 Mesh MM MM+Y V (mV/cm 2) I (mA/cm 2) P (mW/cm 2) V (mV/cm 2) I (mA/cm 2) P (mW/cm 2) 1 353,000 0,353 124,609 397,000 0,397 157,609 2 245,667 0,246 60,352 428,000 0,428 183,184 3 318,000 0,318 101,124 381,000 0,381 145,161 4 601,000 0,601 361,201 396,200 0,396 156,974 5 526,000 0,526 276,676 158,000 0,158 24,964 6 522,000 0,522 272,484 563,667 0,564 317,720 7 565,333 0,565 319,602 550,000 0,550 302,500 8 257,000 0,257 66,049 238,667 0,239 56,962 9 334,667 0,335 112,002 258,333 0,258 66,736 10 160,333 0,160 25,707 218,667 0,219 47,815
xxiii
Tabel B.6 Hasil pengukuran elektroda Ti 100 mesh dengan penambahan nutrient MSM dan MSM+Y
Periode (Minggu) Elektroda Ti 100 Mesh MSM MSM+Y V (mV/cm2) I (mA/cm 2) P (mW/cm2) V (mV/cm2) I (mA/cm2) P (mW/cm2) 1 825,000 0,825 680,625 352,000 0,352 123,904 2 187,000 0,187 34,969 117,000 0,117 13,689 3 294,000 0,294 86,436 217,000 0,217 47,089 4 876,000 0,876 767,376 463,000 0,463 214,369 5 325,333 0,325 105,842 397,000 0,397 157,609 6 217,333 0,217 47,234 187,000 0,187 34,969 7 519,000 0,519 269,361 241,000 0,241 58,081 8 262,000 0,262 68,644 241,333 0,241 58,242 9 338,333 0,338 114,469 296,333 0,296 87,813 10 221,167 0,221 48,915 218,667 0,219 47,815
Tabel B.7 Hasil pengukuran elektroda Ti 100 mesh dengan penambahan nutrient MM+Y menggunakan multitester. Periode (hari) Tegangan Listrik (mV/cm2) Temperatur oC Periode (hari) Tegangan Listrik (mV/cm2) Temperatur oC 0 501,00 29 21 369,00 28 1 496,00 29 22 366,00 27 2 499,00 28 23 358,00 27 3 491,00 28 24 358,00 27 4 491,00 28 25 353,00 27 5 496,00 28 26 338,00 27
xxiv 6 491,00 28 27 345,00 28 7 496,00 27 28 335,00 28 8 486,00 28 29 319,00 27 9 413,00 28 30 309,00 27 10 431,00 28 31 309,00 27 11 418,00 27 32 304,00 26 12 418,00 27 33 312,00 25 13 416,00 28 34 312,00 25 14 403,00 27 35 312,00 25 15 410,00 27 36 312,00 27 16 410,00 27 6 minggu 563,67 27 17 397,00 27 7 minggu 550,00 28 18 366,00 29 8 minggu 238,67 27 19 377,00 29 9 minggu 258,33 28 20 366,00 29 10 minggu 218,67 27
RIWAYAT PENULIS
Dessy Rosita Sari, penulis dilahirkan di Nganjuk pada tanggal 28 Juni 1993 yang merupakan anak ke dua dari tiga bersaudara. Penulis telah menempuh pendidikan formal yaitu lulus dari TK Asiyah II pada tahun 1999, lulus dari SDN Ganung Kidul 1 pada tahun 2005, lulus dari SMPN 1 Nganjuk pada tahun 2008 dan lulus dari SMAN 1 Nganjuk pada tahun 2011.