1
PENGOLAHAN LIMBAH KULIT JERUK SEBAGAI SUMBER ENERGI TERBARUKAN DI DESA SELOREJO, KABUPATEN
MALANG: LITERATURE REVIEW
ORANGE PEEL WASTE TREATMENT AS A RENEWABLE ENERGY SOURCE IN SELOREJO VILLAGE, MALANG REGENCY: LITERATURE REVIEW
Billy Akhbar Nugraha1 dan Talitha Philofia Sopandi2
1Program Studi Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya, Jl Veteran, Malang, 65145, Indonesia
2Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya, Jl Veteran, Malang, 65145, Indonesia,
E-mail: billyakbarnugraha@gmail.com
ABSTRAK
Indonesia merupakan negara penghasil buah jeruk terbesar di Asia Tenggara. Produksi buah jeruk pada tahun 2019 tercatat sebesar 2,77 juta ton dan diperkirakan akan terus meningkat 3,64% setiap tahunnya. Potensi tersebut mendukung pertumbuhan industri olahan jeruk yang didominasi oleh industri kecil dan menengah. Salah satu sentra industri olahan buah jeruk di Indonesia berada di Desa Selorejo, Kecamatan Dau, Kabupaten Malang dengan kapasitas produksi 15.080 ton/tahun. Tingginya kapasitas produksi olahan buah jeruk sebanding dengan rata-rata limbah kulit jeruk yang dihasilkan yaitu sebesar 208 ton/tahun. Limbah yang dihasilkan dalam volume besar dapat menimbulkan potensi degradasi lingkungan apabila tidak disertai pengolahan yang tepat. Pengolahan limbah kulit jeruk dapat dilakukan dengan bantuan Microbial Fuel Cell (MFC). MFC merupakan salah satu teknologi yang mampu mengahasilkan energi terbarukan dan ramah lingkungan. MFC dapat mengubah energi kimia yang tersimpan dalam senyawa organik menjadi energi listrik dengan bantuan mikroorganisme (biokatalis). Tujuan penelitian ini untuk menyajikan alternatif pengolahan limbah kulit jeruk agar material organik dapat terdegradasi dan menghasilkan sumber energi terbarukan (bioelectricity). Penelitian ini menggunakan metode kualitatif dan kuantitatif dengan pendekatan deskriptif analitis. Penelusuran yang digunakan adalah literature review berupa case report melalui situs jurnal terakreditasi seperti ProQuest, Science Direct dan Emerald Publishing.
Kata kunci: Energi Terbarukan, Limbah Kulit Jeruk, Microbial Fuel Cell (MFC), Pengolahan Limbah.
ABSTRACT
Indonesia is the biggest orange producer in the Southeast Asia. The orange production in 2019 was recorded at 2,77 million tons and is expected to continue to increase by 3,64%
annually. This potential supports the orange processing industry growth, which is dominated by small and medium enterprises. One of the Indonesia’s orange processing industrial center is in Selorejo Village, Dau District, Malang Regency with a production capacity of 15.080 tons/year. The high production capacity of processed orange is comparable to the average orange peel waste produced, which is 208 tons/year. Waste generated in large volumes can
2
cause potential environmental degradation if it is not accompanied by proper treatment.
Orange peel waste treatment can be done using Microbial Fuel Cell (MFC). MFC is a technology that can produce renewable and environmentally friendly energy. MFC converts chemical energy of organic compounds into electricity with the help of microorganisms (biocatalysts). This study aims to provide an alternative for orange peel waste treatment to degrade organic matter while producing renewable energy source (bioelectricity). This study uses qualitative and quantitative methods (descriptive analytical). Literature review is deployed in the form of case reports through accredited journal sites such as ProQuest, Science Direct and Emerald Publishing.
Keywords: Microbial Fuel Cell (MFC), Orange Peel Waste, Renewable Energy, Waste Treatment.
1. PENDAHULUAN
Indonesia dikenal sebagai negara agraris yang mempunyai kekayaan alam, keanekaragaman hayati dan berpeluang besar bagi pengembangan budidaya pertanian. Sektor pertanian berpotensi untuk terus dikembangkan dan memegang peran penting dalam perekonomian Indonesia. Hal tersebut dapat terlihat dari jumlah penduduk Indonesia yang hidup dan bekerja pada sektor tersebut. Penduduk yang bermata pencaharian dari sektor pertanian jumlahnya sangat besar, begitu pula dengan produk nasional yang berasal dari pertanian (Susilowati, 2016).
Hortikultura merupakan salah satu sub sektor pertanian yang memiliki peranan penting.
Hortikultura yang menjadi unggulan Indonesia merupakan buah-buahan karena Indonesia merupakan salah satu negara yang terkenal dengan berbagai macam jenis buah tropisnya.
Didukung oleh alam tropis yang sangat subur, peluang untuk mengembangkan tanaman buah tropis menjadi besar. Selain itu, potensi untuk mengembangkan buah-buahan tropis di Indonesia juga didukung oleh peluang pasar yang masih sangat tinggi. Salah satu komoditas utama buah-buahan adalah jeruk.
Indonesia merupakan negara penghasil buah jeruk terbesar di Asia Tenggara. Berdasarkan data Food and Agriculture (FAO) tahun 2009 hingga 2019, prospek perkembangan jeruk Indonesia di kancah ASEAN cukup baik mengingat Indonesia merupakan negara dengan luas panen dan produksi terbesar untuk jeruk di ASEAN (Santoso dkk., 2020). Produksi buah jeruk pada tahun 2019 tercatat sebesar 2,77 juta ton dan diperkirakan akan terus meningkat 3,64% setiap tahunnya (Badan Pusat Statistik, 2019). Potensi tersebut mendukung pertumbuhan industri olahan jeruk yang didominasi oleh industri kecil dan menengah.
Desa Selorejo yang terletak di Kecamatan Dau, Kabupaten Malang, Jawa Timur merupakan salah satu daerah penghasil jeruk tertinggi di Indonesia. Suhu udara yang rendah dan kelembaban yang tinggi mendukung untuk pengembangan pertanian khususnya pada buah jeruk. Pada tahun 2016, Desa Selorejo dapat menghasilkan 788.025 ton/tahun jeruk dan 15.080 diantaranya diolah oleh industri kecil dan menengah menjadi sirup, sabun, es krim hingga permen (Mutiara dan Nurhantanto, 2017). Tingginya kapasitas produksi olahan buah jeruk sebanding dengan rata-rata limbah kulit jeruk yang dihasilkan yaitu sebesar 208
3 ton/tahun. Kulit jeruk berkontribusi sebesar 40-50% dari total bobot buah (Indrastuti dan Aminah, 2020). Limbah yang dihasilkan dalam volume besar dapat menimbulkan potensi degradasi lingkungan apabila tidak disertai pengolahan yang tepat. Akan tetapi, kulit jeruk merupakan limbah yang sangat berharga dan dapat dimanfaatkan. Pemanfaatan limbah kulit jeruk memiliki beberapa keuntungan, selain karena ketersediaannya yang selalu ada dengan jumlah melimpah, juga merupakan biomassa murah yang dapat diperbaharui.
Pengolahan limbah kulit jeruk dapat dilakukan dengan bantuan Microbial Fuel Cell (MFC).
MFC merupakan teknologi yang dapat dikembangkan untuk menyelesaikan permasalahan pencemaran lingkungan sekaligus krisis energi di masa depan. Kemampuan MFC mendegradasi limbah dan menghasilkan listrik secara simultan menjadikan teknologi ini sangat berbeda dengan teknik pengolahan limbah lainnya. MFC dapat mengubah energi kimia menjadi energi listrik melalui reaksi katalitik dengan bantuan mikroorganisme (Putra dkk., 2012). Selain permasalahan energi, Indonesia juga dihadapkan dengan permasalahan pengolahan limbah. Zat organik yang terdapat pada limbah dapat dimanfaatkan sebagai sumber karbon untuk pertumbuhan mikroba pada sistem MFC, sehingga banyak keuntungan yang didapatkan dalam proses MFC.
Prinsip kerja sistem MFC adalah bakteri pada reaktor memproduksi elektron kemudian dipindah ke anoda dan dialirkan ke katoda yang disambungkan oleh perangkat konduktivitas untuk menghasilkan listrik yang dapat menjalankan alat. Sistem MFC ini akan memanfaatkan hasil dari proses metabolisme mikroorganisme. Mikroorganisme akan melakukan metabolisme dengan mengurai substrat menjadi hidrogen (H2) dan oksigen (O2).
Hidrogen merupakan bahan baku yang digunakan untuk reaksi reduksi dengan oksigen, sehingga melepaskan elektron pada anoda sebagai sumber arus listrik. Elektron yang dihasilkan ditransfer melalui sirkuit eksternal dari anoda menuju katoda yang didalamnya terdapat larutan elektrolit sebagai aseptor elektron sehingga menimbulkan tegangan listrik.
Proton dan elektron pada katoda selanjutnya akan bereaksi dengan oksigen menghasilkan air (H2O) (Putra dkk., 2018). Hasil dari sistem kerja MFC menurut Latif dkk. (2020), Chemical Oxygen Demend (COD) dapat diturunkan nilainya hingga 49,9%, Biological Oxygen Demand (BOD) dapat diturunkan nilainya hingga 55,91% dan Total Amonia Nitrogen (TAN) dapat diturunkan nilainya hingga 43,37%. Selain itu, MFC dapat mengubah energi kimia yang tersimpan dalam senyawa organik menjadi energi listrik melalui reaksi redoks dengan bantuan mikroorganisme sebagai biokatalis. Arus listrik yang dihasilkan dari MFC hingga 0,302 mA dan tegangan hingga 208 mV.
Tujuan penelitian ini untuk menyajikan alternatif pengolahan limbah kulit jeruk agar material organik dapat terdegradasi dan menghasilkan sumber energi terbarukan (bioelectricity).
Penjelasan mengenai alternatif disajikan dalam bentuk literature review. Maka dari itu, makalah ini disusun sebagai berikut: metodologi penelitian dijelaskan di bagian berikutnya, diikuti penjelasan dan analisis hasil temuan, penerapan MFC di Desa Selorejo dan diakhiri dengan kesimpulan.
2. METODE PENELITIAN
Metode pada penulisan ini adalah literatur review dan ditujukan untuk melakukan analisis mengenai literatur berkaitan dengan topik yang dibahas. Literature review dapat diartikan
4
sebagai pendekatan secara terstruktur dan komprehensif dalam menelusuri perspektif dan praktik teoritis melalui literatur pada bidang tertentu (Pratiwi, 2017). Dikarenakan keterbatasan studi mengenai pengolahan limbah kulit jeruk sebagai sumber energi terbarukan di Desa Selorejo, Kabupaten Malang, maka pada penulisan ini ditelusuri studi baik terkait topik secara umum maupun pada sektor lainnya untuk kemudian akan dianalisis potensi penerapannya.
2.1 Proses Sampling
Proses sampling diawali dengan melakukan pencarian literatur untuk mengumpulkan berbagai jenis substrat yang dapat diaplikasikan dalam energi terbarukan yang terdapat pada penelitian terdahulu. Pencarian dilakukan dengan kombinasi beberapa kata kunci untuk mengambil sampel berupa publikasi ilmiah yang diterbitkan pada jurnal internasional bereputasi. Dalam konteks penulisan ini, beberapa kata kunci yang dipakai dalam pencarian antara lain
“renewable energy” dan “waste treatment” untuk menelusuri sumber referensi yang berkaitan dengan pengolahan limbah dan sumber energi terbarukan secara umum. Selain itu, kata kunci
“biomass” dan “bioenergy” digunakan untuk menelusuri penerapan energi baru terbarukan.
Kata kunci seperti “orange peel waste” dan “microbial fuel cell” digunakan untuk menelusuri pembahasan mengenai metode pengolahan kulit jeruk. Pencarian literatur dilakukan pada beberapa database online publikasi imliah seperti ScienceDirect, Emerald Publishing dan ProQuest. Diagram alir proses pencarian dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram Alir Proses Pencarian Literatur
Pengumpulan Jurnal n = 60
Pemeriksaan Kesesuaian dengan Topik
Science Direct n = 26
Emerald Publishing
n = 1
ProQuest n = 1
Total Jurnal n = 34
Membaca Keseluruhan
Isi
Hasil untuk Review
Springer n = 6
Tidak Relevan
n = 25
5 Berdasarkan proses pencarian literatur yang relevan, diperoleh sebanyak 60 publikasi ilmiah yang berkaitan. Literatur yang telah dikumpulkan adalah literatur yang relevan dan berpotensi untuk dijadikan fokus pada ulasan ini. Sumber publikasi ilmiah dari referensi yang diperoleh di antaranya adalah dari jurnal-jurnal seperti International Journal of Hydrogen Energy, Bioresource Technology, Biomass and Bioenergy, Science of the Total Environment, Journal of Power, Water Science and Technology, dan lain-lain. Setelah dilakukan proses seleksi isi dari artikel yang terkumpul, didapatkan sebanyak 34 artikel ilmiah yang dijadikan sebagai sampel akhir untuk dianalisis lebih lanjut. Tabel 1 memuat persebaran dari sumber literatur yang membahas tentang pengelolaan limbah kulit jeruk sebagai sumber energi terbarukan pada berbagai bidang dan fungsi dengan rentang tahun antara 2008 hingga 2021.
Tabel 1. Sebaran Publikasi Berdasarkan Sumber
Judul Jurnal Jumlah Presentase (%)
International Journal of Hydrogen Energy 6 17
Bioresource Technology 5 14
Biomass and Bioenergy 2 6
Science of the Total Environment 2 6
Journal of Power Sources 2 6
Water Science and Technology 1 3
Biochemical Engineering Journal 1 3
Biomass Conversion and Biorefinery 1 3
Bioprocess and Biosystems Engineering 1 3
Electrochimica Acta 1 3
Chemical Engineering Journal 1 3
Applied Biochemistry and Biotechnology 1 3
Applied Energy 1 3
Energy Procedia 1 3
Water Research 1 3
Energy Sources 1 3
World Journal of Engineering 1 3
Separation Science and Technology 1 3
Applied and Environmental Microbiology 1 3
Environmental Technology dan Innovation 1 3
Bioelectrochemistry 1 3
Materials Today: Proceedings 1 3
Total 34 100
2.2 Teknik Analisis
Pelaksanaan ulasan sistematik dilakukan dengan cara menganalisis isi pembahasan pengelolaan limbah kulit jeruk sebagai sumber energi terbarukan dari seluruh literatur yang digunakan. Analisis isi merupakan metode kuantitatif dan kualitatif untuk mengurangi data tekstual, beberapa di antaranya dapat melalui frekuensi, korelasi, tren, identifikasi topik dan elaborasi teori (Pratiwi, 2017). Langkah proses analisis dapat dilihat pada Gambar 2
6
Gambar 2 Langkah Proses Analisis
Seringkali ditemukan beberapa publikasi ilmiah yang membahas konsep energi terbarukan, namun dengan penggunaan substrat yang berbeda. Analisis isi dalam hal tersebut dapat membantu dalam mengelompokkan sumber energi terbarukan menjadi beberapa kategori berdasarkan jenisnya, dengan cara memeriksa kesamaan definisi sumber energi terbarukan tersebut untuk kemudian menganalisa keterkaitan dalam hal konsep, fungsi dan aktivitas yang terlibat di dalamnya. Dengan adanya pengelompokan, maka hasil klasifikasi energi terbarukan dapat menjadi lebih ringkas dan mudah dipahami (Pratiwi, 2017).
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Proses analisis yang telah dilakukan menghasilkan sebanyak 14 kelompok atau jenis substrat yang dapat digunakan dalam teknologi MFC. Pada ulasan ini, 14 jenis substrat yang berhasil dikelompokkan antara lain kulit jeruk, selulosa, cheese whey, limbah cair dairy, limbah cair domestik, limbah cair pengolahan ikan, limbah makanan campuran, limbah kentang, kotoran ternak, limbah industri kertas, limbah penggilingan beras, sewage sludge, pati dan limbah industri wine. Penggolongan jenis substrat potensial untuk MFC dilakukan berdasarkan 35 literatur yang telah terkumpul, yang dapat dilihat pada Tabel 2. Jika berdasarkan pada analisis frekuensi, limbah makanan campuran (municipal food waste) adalah jenis substrat yang paling banyak dibahas, yaitu terdapat dalam 7 artikel dan diikuti oleh cheese whey, yaitu dalam 4 artikel. Namun, keberagaman jumlah artikel yang membahas mengenai jenis substrat tertentu tidak menentukan tingkat prioritas pemilihan substrat atau bahkan kualitas dari MFC yang dibuat (kemampuan menghasilkan daya listrik dan mendegradasi material organik).
Melainkan, adanya pengelompokan beberapa artikel merujuk pada penjelasan konsep dan konteks yang serupa, sehingga analisis dapat dilakukan dengan lebih mudah. Maka dari itu, content analysis diperlukan sebagai metode pembahasan sistematik untuk menyempurnakan hasil yang diperoleh (Dania dkk., 2018).
Kumpulan Referensi Mengenai Pengolahan
Limbah Kulit Jeruk sebagai Sumber Energi
Terbarukan
Ulasan Sistematik Analisis Isi: Analisis Kemiripan dan Relevansi
Macam-Macam Metode:
Pengolahan Limbah Kulit Jeruk sebagai
Sumber Energi Terbarukan
7 Tabel 2. Pengelompokan Jenis Substrat dalam Aplikasi Microbial Fuel Cell (MFC)
Jenis Substrat
Konfigurasi MFC
Volume Elektroda
(mL)
Inokulum Daya (mW/m2)
Penurunan COD (COD%)
Referensi
Kulit Jeruk
Sequential Anode-Cathode
Double- Chamber
350 Anaerobic Sludge 650 mW/m2 90 (Cheng dkk., 2020)
Dual Chamber 200 Pseudomonas 358.8
mW/m2 78.3 (Miran dkk., 2016)
Selulosa
Dual Chamber 150 Pichia fermentas 33.19
mW/m2 - (Pal dan
Sharma, 2020) Dual Chamber 310
G. sulfurreducens dan C.
cellulolyticum
153 mW/m2 - (Ren dkk.,
2008)
Cheese whey
Dual Chamber 310 Anaerobic Sludge 46 mW/m2 94 (Tremouli dkk., 2013) Dual Chamber 420 Lactobacillus
bulgaricus
288.12
mW/m2 95 (Ghasemi dkk.,
2017) Single-Chamber
Four Air– Cathode
1943 Lactobacillus sp. 326 mW/m2 76 (Antonopoulou dkk., 2021) Dual Chamber
H-Type 310 Anaerobic Sludge 18.4 mW/m2 98 (Antonopoulou dkk., 2010)
Limbah Dairy
Single Chamber
Air Cathode 300 Shewanella algae 50 mW/m2 92.21 (Choudhury dkk., 2021) Single Chamber
Air Cathode 2800
Shewanella oneidensis dan
Clostridium butyricum
48 mW/m2 93 (Marassi dkk., 2020)
Dual Chamber 300 Shewanella
oneidensis 60 mW/m2 -
(Mahohar dan Mansfeld,
2009)
Limbah Cair Domestik
Membrane-Free Single Chambered Air-
Cathode
28 Anaerobic Sludge 2000
mW/m2 - (Pu dkk., 2017)
Dual Chamber 1296 Anaerobic Sludge 16.37 W/m3 99 (Li dkk., 2019) Flat-Panel Air-
Cathode 150
Nitrosomonas, Nitratireductor, Acidovorax spp.
6.3 W/m3 85 (Park dkk., 2017) Limbah Cair
Pengolahan Ikan
Aqueous
Cathode 100
Konsorsium bakteri campuran
dari septic tank
3.81 W/m3 90 (Bhowmick
dkk., 2020) Limbah
Kentang Single Chamber 500 Limbah Cair
Kentang 14 mW/m2 40 (Din dkk.,
2020) Kotoran
Ternak
H-Shaped Dual
Chamber 650 Bubur Kotoran
Sapi 4.4 mW/m2 - (Sethia dkk.,
2015) Limbah
Industri Kertas
Dual Chamber 2100 Anaerobic Sludge 94.5 mW/m2 65.6 (Chen dkk., 2020)
U-Tube 30 Enterobacter
cloacae 5.4 mW/m2 - (Rezaei dkk.,
2009)
Limbah Penggilingan
Beras
Dual Chamber 560 Anaerobic Sludge 174 mW/m2 96.5 (Behera dkk., 2010) Dual Chamber 400 Anaerobic Sludge 656 mW/m2 85
(Raychaudhuri dan Behera,
2020)
Pati Dual Chamber 800 Sewage Sludge 29.96
mW/m2 - (Han dkk.,
2020)
8
Jenis Substrat
Konfigurasi MFC
Volume Elektroda
(mL)
Inokulum Daya (mW/m2)
Penurunan COD (COD%)
Referensi
Dual Chamber 1000
Limbah Cair Pengolahan
Jagung
7.7 mW/m2 - (Collins dkk., 2021) Limbah
Industri Wine
Single Chamber
Air-Cathode 28
Air Limbah Tangki Denitrifikasi
262 mW/m2 27 (Das dkk.,
2019)
3.1 Content Analysis: Penerapan MFC dalam Pengolahan Limbah
MFC bekerja dengan memanfaatkan berbagai macam sumber limbah untuk menghasilkan energi listrik (bioelectricity). MFC juga berperan sebagai alternatif pengolahan limbah berkelanjutan (sustainable) yang dapat mengatasi kekurangan dari metode pengolahan limbah konvensional, khususnya dalam hal efisiensi pengurangan kadar bahan organik (% Chemical Oxygen Demand atau %COD). Pada bagian ini mencakup pembahasan tentang berbagai macam sumber limbah yang dapat digunakan sebagai substrat MFC, serta penjabaran detail dari beberapa penelitian terdahulu yang telah ditabulasikan pada Tabel 2.
a. Kulit Jeruk
Dalam proses produksi olahan jeruk, dihasilkan cukup banyak limbah yaitu setara dengan 50- 60% dari bobot buah. Limbah pengolahan tersebut mayoritas berupa kulit jeruk, biji dan residu membran (Garcia-Castello dkk., 2011; Wilkins dkk., 2007). Hal tersebut membuat limbah kulit jeruk berpotensi untuk dimanfaatkan sebagai penghasil energi listrik (bioelectricity) sekaligus untuk menghindari dihasilkannya polusi dan mengurangi biaya operasional pada pengolahan konvensional seperti pada produksi etanol dan gas metana (Miran dkk., 2016). Terdapat beberapa publikasi ilmiah yang menjelaskan mekanisme pengurangan bahan organik pada limbah kulit jeruk dan bagaimana konstruksi dari MFC yang dibuat. Miran dkk. (2016) menggunakan kulit jeruk segar (Citrus sinensis) yang dikupas secara manual untuk digunakan pada MFC. Anaerobic sludge digunakan sebagai inokulum awal pada anoda. Konstruksi MFC yang digunakan adalah dual chamber skala laboratorium, di mana memiliki volume sebesar 200 mL. Penelitian ini berhasil memperoleh daya maksimum sebesar 358.8 ± 15.6 mW/m2. Analisis terhadap aktivitas enzim menunjukkan bahwa pektinase dan poligalakturonase merupakan yang paling dominan dihasilkan. Hal tersebut didukung dengan hasil bahwa pektin pada bentuk murni sebagai substrat dapat menghasilkan arus yang stabil. Cheng dkk. (2020) menggunakan tipe MFC sequential anode- cathode double-chamber dan mengungkapkan bahwa sistem tersebut dapat secara efektif menghilagkan nutrien pada limbah. Jeruk pomelo dalam wujud biochar ditambahkan pada anoda berhasil meningkatkan efisiensi pengurangan beberapa zat seperti sulfamethoxazole, silfadiazine dan sulfa-methazine masing-masing sebesar 88.15%, 77.53% dan 80.68%. selain itu, produksi energi listrik dan penurunan COD juga meningkat seiring bertambahnya konsentrasi biochar.
b. Selulosa
Selulosa dapat dikonversikan menjadi beberapa macam sumber energi seperti etanol dan biodiesel. Tetapi, jika ditinjau dari ketersediaan energi, MFC dapat digunakan sebagai alternatif energi yang lebih bersifat terbarukan. Namun, proses konversi pada MFC terhambat oleh dibutuhkannya sebuah konsorsium bakteri untuk metabolisme selulosa sebagai donor elektron. Ren dkk. (2008) menggunakan kultur Clostridium cellulolyticum dan Geobacter
9 sulfurreducens pada konstruksi MFC dual chamber untuk memperbaiki kemampuan hidrolisis selulosa dan meningkatkan koversi selulosa menjadi energi listrik. (Pal dan Sharma, 2020) memanfaatkan hidrolisat jerami gandum sebagai substrat MFC dengan 40% kandungan selulosa. Konfigurasi MFC dan mikroorganisme yang digunakan tersebut dapat meningkatkan kemampuan degradasi selulosa, dibuktikan dengan tingginya produksi enzim cellulase dan laccase serta dapat menghasilkan daya maksimum sebesar 33.19 mW/m2.
c. Cheese whey
Kandungan COD pada cheese whey yang mencapai 61% juga mendorong pentingnya sebuah alternatif pengolahan limbah cheese whey yang produktif dan ramah lingkungan (Antonopoulou dkk., 2010). Ghasemi dkk. (2017) menggunakan kultur Lactobacillus bulgaricus dalam konfigurasi MFC dual chamber dan menghasilkan tingkat COD removal sebesar 95%. Selain menghasilkan energi listrik dan menghilangkan COD, tingkat produksi asam laktat yang dihasilkan sebesar 19.5 g/L. Antonopoulou dkk. (2010) menggunakan cheese whey yang telah dilarutkan pada MFC dan memanfaatkan glukosa serta laktosa untuk proses aklimasi pada ruang anoda. Antonopoulou dkk. (2021) menggunakan cheese whey dengan perlakuan pendahuluan, yaitu Filter-sterilized raw dan pretreated-acidified diluted cheese whey untuk mengidentifikasi efek terhadap kinerja MFC. Tremouli dkk. (2013) mengungkapkan bahwa impedansi rangkaian terbuka pada MFC bergantung pada hambatan ohmic antara anoda dan katoda serta keseluruhan hambatan polarisasi.
d. Limbah Dairy
Limbah industri dairy memiliki rata-rata konsentrasi COD yang berada pada rentang 2000- 10000 mg/L serta BOD pada 1500-4000 mg/L dan pH antara 5-11 (Marassi dkk., 2020). MFC hadir sebagai salah satu alternatif pengolahan limbah terpadu dengan memanfaatkan biodegradabilitas dan konsentrasi nutrien yang tinggi dalam limbah dairy untuk pemulihan materi dan/atau energi. Choudhury dkk. (2021) menjelaskan bahwa limbah industri dairy sangat potensial untuk dimanfaatkan sebagai substrat untuk menghasilkan energi terbarukan dengan menggunakan Shewanella algae sebagai biokatalis pada MFC. Selain itu, Marassi dkk. (2020) mengungkapkan bahwa melalui pengujian toksisitas menggunakan microcrustacean, Daphnia similis, didapati adanya efek racun (toxic) yang tinggi pada limbah dairy tanpa perlakuan, namun tidak ditemukan toksisitas pada limbah dairy pada effluent MFC. Mahohar dan Mansfeld (2009) juga berhasil memperoleh daya listrik sebesar 60 mW/m2 melalui mediator-less MFC dan dengan inokulum Shewanella oneidensis.
e. Limbah Cair Domestik
MFC dapat dimanfaatkan sebagai alternatif pengolahan limbah cair yang berkelanjutan (sustainable), salah satunya limbah cair domestik (Park dkk., 2017). Li dkk. (2019) menerapkan penambahan Potassium monopersulfate (PMS) pada katoda MFC sebagai akseptor elektron untuk meningkatkan performa dan energi listrik yang dihasilkan. Hasil menunjukkan bahwa PMS yang telah diaktivasi dengan metode bio-electrochemical dapat digunakan sebagai akseptor yang efisien pada MFC karena dinilai ramah lingkungan dan hemat energi. Pu dkk. (2017) menerapkan penambahan carbon-supported inverse spinel binary transition metal chalcogenide sebagai katalis pada reaksi reduksi dalam MFC. Hasil yang diperoleh yaitu adanya pengurangan total hambatan pada MFC dan peningkatan aktivitas kinetik terhadap reaksi reduksi. Park dkk. (2017) merancang MFC yang dapat mengurangi komponen organik dan nitrogen dalam limbah cair domestik dengan waktu retensi yang singkat (2.5 jam) melalui flat-panel air-cathode (FA-MFC). Hasil yang diperoleh
10
adalah FA-MFC berpotensi sebagai teknik pengolahan limbah cair dan sumber energi terbarukan, di mana didominasi oleh mekanisme penurunan nitrogen secara biologis.
f. Limbah Cair Pengolahan Ikan
Limbah cair yang berasal dari pasar atau industri pengolahan ikan didominasi oleh hasil samping dari aktivitas pemotongan, pembilasan dan pencucian ikan yang mengandung amonia dengan konsentrasi tinggi. Sebagian besar industri pengolahan ikan mengolah limbahnya dengan menerapkan berbagai tahapan pengolahan yang mengakibatkan tingginya biaya operasional dan menghasilkan footprint yang tinggi. Bhowmick dkk. (2020) merancang MFC untuk diterapkan secara in-situ pada pasar ikan mentah. Dengan mengolah limbah cair tersebut pada ruang anoda, prosedur perawatan mikroorganisme anodik limbah mahal dan repetitif dapat dihindari dan energi listrik yang dihasilkan juga lebih tinggi karena adanya kandungan amonia yang tinggi.
g. Limbah Pengolahan Kentang
Berkaitan dengan tingginya bahan makanan yang terkonversi menjadi limbah setiap tahunnya, limbah kentang khususnya dalam bentuk limbah cair dapat diolah dengan metode bio- electrochemical menggunakan MFC. Banyak industri pengolahan kentang menggunakan metode biologis aerobik sebagai upaya untuk menghilangkan bahan yang terendapkan, namun metode konvensional tersebut memiliki banyak keterbatasan seperti permasalahan biaya, permasalahan pembuangan dan pembakaran limbah, serta perawatan alat. Din dkk. (2020) merancang MFC single chamber untuk menghasilkan energi listrik dan juga mengurangi kadar COD. Dengan menghasilkan daya sebesar 14 mW/m2 dan efisiensi penurunan COD sebesar 40%, penggunaan limbah cair kentang sebagai substrat MFC dinilai dapat menjadi alternatif bahan bakar fosil dalam menghasilkan energi listrik sekaligus sebagai metode pengolahan limbah ramah lingkunan.
h. Kotoran Ternak
Salah satu substrat yang mudah didegradasi secara biologis adalah limbah atau kotoran ternak. MFC dapat menjadi alternatif untuk metode konservasi energi secara in-situ, khususnya dengan substrat berupa limbah atau kotoran ternak. Sethia dkk. (2015) menggunakan bubur kotoran sapi sebagai substrat sekaligus inokulum pada MFC dengan konfigurasi H-shaped dual chamber. Mikroorganisme berperan sebagai biokatalis pada MFC ini. Berdasarkan optimasi parameter temperatur, dihasilkan bahwa pada temperatur 37oC MFC dapat menghasilkan daya listrik maksimum. Tiga jenis bakteri diperoleh dari proses isolasi substrat dan diteliti mengenai sifat elektrogeniknya secara individual dan di antaranya CDB-3 ditemukan paling baik dalam kinerjanya.
i. Limbah Industri Kertas
Limbah cair industri kertas terdiri atas beberapa komponen seperti pewarna, fenol, logam berat, lignin, tanin, asam resin dan komponen aromatik yang bersifat sukar didegradasi secara biologis dan juga beracun (Chen dkk., 2020). MFC dapat menjadi alternatif pengolahan limbah cair industri kertas yang efisien dan rendah biaya. Dikarenakan salah satu komponen limbah cair industri kertas adalah selulosa, Rezaei dkk. (2009) menambahkan konsosrsium bakteri eksoelektrogen yang dapat memanfaatkan selulosa sebagai donor elektron tunggal.
Dari hasil yang diperoleh, bakteri yang dominan dalam degradasi limbah industri kertas adalah Enterobacter cloacae dan dapat disimpulkan bahwa dimungkinkan untuk memperoleh energi listrik dari selulosa menggunakan strain bakteri tunggal tanpa mediator eksogen. Chen
11 dkk. (2020) menerapkan reaktor anaerobic moving-bed biofilm pada konfigurasi MFC.
Penambahan ceramsite pada MFC juga menghasilkan daya listrik dan efisiensi penurunan COD yang lebih tinggi.
j. Limbah Penggilingan Beras
Fasilitas penggilingan beras akan menghasilkan limbah yang memiliki kandungan organik mapupun anorganik yang dapat menyebabkan eutrofikasi (Raychaudhuri dan Behera, 2020).
Behera dkk. (2010) mengembangkan dua buah MFC yang dibuat masing-masing dari pot tanah liat dan proton exchange membrane (PEM). Hasil menunjukkan bahwa pengolahan limbah penggilingan beras dapat dilakukan dengan lebih efektif menggunakan MFC dari pot tanah liat dibandingkan dengan PEM. Raychaudhuri dan Behera (2020) membandingkan dua perlakuan terhadap inokulum MFC, yaitu perlakuan panas, ultrasonifikasi dan terekspos udara. Hasil menunjukkan bahwa adanya perbedaan output yang diperoleh dari beberapa perlakuan pendahuluan dari substrat yang digunakan.
k. Pati
Pati merupakan salah satu bentuk komponen sederhana penyusun karbohidrat. Beberapa sumber pati yang telah dibuktikan kemampuannya sebagai substrat dalam MFC antara lain pati dari limbah bakery dan pati jagung (Collins dkk., 2021; Han dkk., 2020). Sebagai salah satu limbah bahan makanan yang banyak terdapat di daerah Asia dan Eropa, limbah bakery dinilai sangat baik sebagai bahan baku produksi biofuel karena kandungan bahan organik yang tinggi. Sebuah studi telah merancang MFC dari limbah bakery dalam dua tahapan.
Tahap pertama yaitu menggunakan glukoamilase komersil untuk menghidrolisis limbah bakery sehingga dihasilkan hidrolisat limbah bakery yang mudah larut. Langkah kedua yaitu menggunakan hidrolisat tersebut untuk substrat MFC dalam menghasilkan energi listrik (Han dkk., 2020). Collins dkk. (2021) memanfaatkan pati jagung sebagai substrat MFC dual chamber dengan menggunakan elektroda besi, dan menyimpulkan bahwa MFC berpotensi menjadi alternatif sumber energi terbarukan.
l. Limbah Industri Wine
Industri wine merupakan salah satu sektor industri pertanian yang paling penting di Italia.
Meskipun tergolong memiliki toksisitas yang rendah, limbah industri wine tetap dapat berdampak negatif terhadap lingkungan akibat pH yang asam, tingginya kandungan bahan organik, polifenol, makronutrien dan logam berat. Dibandingkan dengan MFC, metode konvensional masih sangat kurang efisien. Sciarria dkk. (2015) memanfaatkan teknologi MFC single chamber untuk mengolah limbah industri wine dalam bentuk ampas red wine (RWL) dan white wine (WWL), serta untuk menghasilkan energi listrik. RWL dan WWL menunjukkan hasil yang berbeda, di mana disebabkan oleh perbedaan konsosrsium bakteri dari substrat yang berbeda, terutama pada ruang anoda.
3.2 Penerapan MFC dalam Pengolahan Limbah Kulit Jeruk di Desa Selorejo
Salah satu daerah penghasil jeruk tertinggi di Indonesia adalah di Desa Selorejo yang terletak di Kecamatan Dau, Kabupaten Malang, Jawa Timur. Desa Selorejo tercatat telah menghasilkan sebanyak 788.025 ton/tahun jeruk siam pada tahun 2016. Tingginya produktivitas jeruk di daerah tersebut mendorong munculnya industri yang bergerak pada produksi olahan buah jeruk. Sebanyak 15.080 ton jeruk diolah oleh industri kecil dan menengah menjadi sirup, sabun, es krim hingga permen (Mutiara dan Nurhantanto, 2017).
12
Kulit jeruk berkontribusi sebesar 40-50% dari total bobot buah, dan aktivitas pengolahan jeruk menjadi produk akhir di Desa Selorejo menghasilkan limbah dengan jumlah rata-rata 208 ton/tahun (Indrastuti dan Aminah, 2020). Dominasi industri kecil dan menengah menimbulkan berbagai permasalahan mengenai pengolahan limbah industri olahan jeruk.
Permasalahan tersebut berkaitan dengan proses pengolahan limbah yang masih sangat sederhana dan terbatasnya kemampuan industri kecil untuk mengadaptasi teknologi pengolahan limbah yang kompleks karena biaya yang cukup tinggi.
Ketersediaan limbah kulit jeruk di Desa Selorejo seharusnya menimbulkan sebuah potensi apabila disertai dengan pengolahan yang tepat. Perlu diupayakan metode alternatif pengolahan limbah kulit jeruk yang dapat mengatasi keterbatasan metode pengolahan limbah konvensional dan dapat dijangkau oleh industri kecil. Selain itu, metode konvensional seperti anaerobic digestion dan insinerasi dinilai kurang efisien karena banyaknya energi yang diperlukan dan tingginya emisi yang dikeluarkan (Sciarria dkk., 2015). Berdasarkan ulasan yang sudah dipaparkan sebelumnya, MFC dapat menjadi alternatif solusi pengolahan limbah yang efisien, rendah biaya dan ramah lingkungan. MFC juga dapat dijadikan sebagai upaya in-situ pengolahan limbah domestik termasuk pada sentra industri olahan jeruk, sehingga pengolahan limbah dapat dilakukan dengan lebih efisien (Bhowmick dkk., 2020). Selain mengurangi kadar bahan organik pada limbah kulit jeruk, MFC juga dapat menghasilkan produk bernilai tambah yaitu energi listrik (bioelectricity).
Berdasarkan dua ulasan literatur pada Tabel 2, dapat diketahui bahwa substrat berupa kulit jeruk dapat menghasilkan daya listrik yang cukup tinggi dibandingkan beberapa substrat lainnya, yaitu sebesar 650 mW/m2 dan 358.8 mW/m2. Selain itu, efisiensi penurunan COD yang dihasilkan juga cukup tinggi yaitu sebesar 90% dan 78.3% (Cheng dkk., 2020; Miran dkk., 2016). Hal tersebut menunjukkan bahwa limbah kulit jeruk sangat potensial untuk dijadikan sebagai substrat MFC, khususnya dengan memanfaatkan limbah yang didapatkan dari Desa Selorejo. Pada bagian ini, akan disajikan rancangan MFC dengan substrat kulit jeruk yang bersifat aplikatif untuk diterapkan pada pengolahan limbah kulit jeruk di Desa Selorejo. Rancangan MFC dibuat berdasarkan ulasan dari beberapa penelitian terdahulu yang serupa.
a. Perlakuan Substrat dan Inokulum
Limbah pengolahan jeruk siam (Citrus nobilis var. Microcarpa) yang berasal dari industri kecil dan menengah di Desa Selorejo digunakan sebagai substrat pada MFC. Kulit jeruk yang telah terkumpul kemudian dikonversi menjadi fraksi cair dengan cara dihancurkan dan ditambahkan air deionisasi. Lumpur anaerobik sebagai inokulum pada MFC didapatkan Instalasi Pengolahan Limbah Komunal (IPAL) SANIMAS, Kabupaten Malang.
b. Konstruksi Microbial Fuel Cell
Konfigurasi MFC single-chamber air-cathode digunakan dalam rancangan ini. Anoda pada MFC beroperasi dalam kondisi anaerob (Anaerobic Wastewater Anode/OPW), sedangkan katoda dioperasikan secara aerobik dengan secara langsung terekspos oleh oksigen (air cathode). Ruang anoda berukuran 15.5 cm × 15.5 cm × 15.5 cm atau setara dengan volume 2.8 L. Elemen anoda terdiri dari kain karbon yang menempel pada busa karbon vitreous reticulated (15 cm × 15 cm × 10 cm) dan silinder grafit (tinggi 0,5 cm × diameter 0,5 cm) untuk melengkapi volume anodik. Katoda terdiri dari kain karbon dan melekat pada membran, yang beroperasi sebagai pemisah dari ruang anoda. Elemen anoda dan ketoda
13 dihubungkan oleh kabel tembaga terisolasi dengan hambatan tetap sebesar 500 Ω (Cheng dkk., 2020; Miran dkk., 2016)
c. Cara Kerja Microbial Fuel Cell
Langkah awal dari pengoperasian MFC adalah substrat diberi perlakuan dengan didiamkan pada temperatur ruangan (25oC). Seluruh elemen yang digunakan pada MFC perlu dibersihkan terlebih dulu menggunakan H2O2 (3% v/v) selama 1 jam pada suhu 80oC, diikuti dengan H2SO4 (0.5 M) dengan waktu dan suhu yang sama. Kemudian, elemen MFC dibilas dengan air deionisasi. Inokulum berupa lumpur anaerobik digunakan untuk proses aklimasi pada ruang anoda. Pada pelaksanaannya, ruang anoda diinokulasikan dengan konsorsium anaerobik (20% v/v) dan substrat berupa larutan kulit jeruk. Kondisi anaerobik dipertahankan di ruang anoda dengan memasukkan N2 (dalam anolit) ke setiap batch selama 10 menit, dan mengisi headspace ruang anoda dengan gas N2 menggunakan kantong gas nitrogen murni.
Media di dalam ruang anoda diaduk secara kontinyu dengan stirrer untuk mempertahankan kondisi homogen. MFC beroperasi dengan sistem batch dalam temperatur yang dipertahankan pada 30oC selama 10 menit (Cheng dkk., 2020; Miran dkk., 2016)
d. Penggandaan Skala dan Aplikasi pada Desa Selorejo
Penggandaan skala (scale up) rancangan MFC didasari pada jumlah limbah yang dihasilkan serta energi listrik yang dibutuhkan. Berdasarkan data yang ada, rata-rata limbah kulit yang dihasilkan di sekitar Desa Selorejo adalah sebanyak rata-rata 208 ton/tahun. Kebutuhan akan energi listrik berkaitan dengan jumlah penduduk di Desa Selorejo, yaitu sebanyak 3762 orang yang terdiri atas 1214 Kepala Keluarga. Rata-rata konsumsi listrik per orang di Indonesia menunjukkan angka 1.1 MWh per tahun. Maka, setelah dikalkulasikan, diperoleh estimasi total kebutuhan energi listrik di Desa Selorejo adalah sebesar 4138.2 MWh per tahun (Pemerintah Kecamatan Dau, 2017; Statistik, 2020)
Volume rancangan MFC yang telah ada hanya berdasarkan skala laboratorium, yaitu sebesar 2.8 L dan daya listrik maksimum yang dihasilkan sebesar 358.8 mW/m2 setiap batch selama 10 menit. Untuk memenuhi kebutuhan energi listrik secara proporsional dengan jumlah total sebesar 4138.2 MWh, maka diperlukan scale up berskala besar terhadap struktur MFC yang digunakan. Jika diasumsikan instrumen MFC bekerja selama 24 jam penuh dengan waktu 10 menit setiap batch-nya, maka total didapatkan sebanyak 144 batch setiap harinya. Jika hasil daya listrik 1 instrumen MFC yang bekerja selama 24 jam dalam 1 tahun, maka total daya listrik yang diperoleh adalah 18.816.480 mW/m2 atau setara 19 kW/m2. Kontribusi masyarakat sekitar terhadap keberhasilan penggandaan skala MFC sangat diperlukan agar memperoleh hasil yang maksimal. Jika secara proporsional masing-masing Kepala Keluarga memiliki 1 instrumen MFC dan setiap alat bekerja selama 24 jam dengan total 144 batch, maka dapat diperoleh total daya listrik sebesar 22.843 kW/m2. Perubahan terhadap struktur dan konfigurasi MFC diperlukan untuk dapat memenuhi kebutuhan ideal daya listrik di Desa Selorejo. Oleh karena itu, dibutuhkan penelitian lanjutan mengenai penggandaan skala MFC secara lebih optimal.
4. KESIMPULAN
Microbial Fuel Cell (MFC) memiliki peluang yang sangat besar sebagai metode pengolahan limbah, dikarenakan oleh kemampuannya dalam mengubah substrat organik menjadi energi listrik (bioelectricity) melalui praktik yang lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan
14
metode konvensional. Desa Selorejo memiliki potensi alternatif energi terbarukan yang sangat melimpah, khususnya melalui pemanfaatan limbah industri pengolahan jeruk akibat dari banyaknya industri kecil dan menengah yang terlibat secara produktif. MFC dapat diterapkan di Desa Selorejo sebagai solusi metode untuk menurunkan kadar organik pada limbah kulit jeruk sekaligus untuk menghasilkan produk bernilai tambah, yaitu energi listrik. Penggandaan skala MFC di Desa Selorejo perlu memperhatikan beberapa aspek seperti kuantitas output yang dihasilkan serta kelayakan secara ekonomi. Oleh karena itu, terdapat peluang pada penelitian berikutnya yaitu untuk merumuskan kondisi yang optimal agar penggandaan skala MFC dengan substrat limbah kulit jeruk dapat memperoleh hasil yang lebih efektif dan efisien.
DAFTAR PUSTAKA
Antonopoulou, G., I. Ntaikou, S. Bebelis and G. Lyberatos. (2021). On the evaluation of filtered and pretreated cheese whey as an electron donor in a single chamber microbial fuel cell. Biomass Conversion and Biorefinery, 11(2), 633–643.
Antonopoulou, G., K. Stamatelatou, S. Bebelis and G. Lyberatos. (2010). Electricity generation from synthetic substrate and cheese whey using a two chamber microbial fuel cell. Biochemical Engineering Journal, 50, 10–15.
Badan Pusat Statistik. (2019). Produksi tanaman buah-buahan 2019.
https://www.bps.go.id/indicator/55/62/2/produksi-tanaman-buah-buahan.html.
diakses 18 November 2021.
Behera, M., P. S. J. Jana, T. T. More and M. M. Ghangrekar. (2010). Rice mill wastewater treatment in microbial fuel cells fabricated using proton exchange membrane and earthen pot at different pH. Bioelectrochemistry, 79, 228–233.
Bhowmick, G. D., B. Neethu, M. M. Ghangrekar and R. Banerjee. (2020). Improved Performance of Microbial Fuel Cell by In Situ Methanogenesis Suppression While Treating Fish Market Wastewater. Applied Biochemistry and Biotechnology, 192(3), 1060–1075.
Chen, F., S. Zeng, Z. Luo, J. Ma, Q. Zhu and S. Zhang. (2020). A novel MBBR–MFC integrated system for high-strength pulp/paper wastewater treatment and bioelectricity generation. Separation Science and Technology, 55(14), 2490–2499.
Cheng, D., H. H. Ngo, W. Guo, S. W. Chang, D. D. Nguyen, J. Li, Q. V. Ly, T. A. H. Nguyen and V. S. Tran. (2020). Applying a new pomelo peel derived biochar in microbial fuel cell for enhancing sulfonamide antibiotics removal in swine wastewater.
Bioresource Technology, 318, 1–5.
Choudhury, P., R. N. Ray, T. K. Bandyopadhyay, B. Basak, M. Muthuraj and B. Bhunia.
(2021). Process engineering for stable power recovery from dairy wastewater using microbial fuel cell. International Journal of Hydrogen Energy, 46, 3171–3182.
Collins, N., G. Solomon, L. Abayomi, K. Sidikat, S. Olusegun, O. Clement, A. Jacob, S.
Abolade and B. Ayoola. (2021). Microbial fuel cell: Bio-energy production from Nigerian corn starch wastewater using iron electrodes. Materials Today:
Proceedings, 46, 5565–5569.
15 Dania, W. A. P., K. Xing and Y. Amer. (2018). Collaboration behavioural factors for sustainable agri-food supply chains: A systematic review. Journal of Cleaner Production, 186, 851–864.
Das, B., S. Thakur, M. S. Chaithanya and P. Biswas. (2019). Batch investigation of constructed wetland microbial fuel cell with reverse osmosis (RO) concentrate and wastewater mix as substrate. Biomass and Bioenergy, 122, 231–237.
Din, M. I., M. Iqbal, Z. Hussain and R. Khalid. (2020). Bioelectricity generation from waste potatoes using single chambered microbial fuel cell. Energy Sources, 01(02), 1–11.
Garcia-Castello, E. M., L. Mayor, S. Chorques, A. Argüelles, D. Vidal-Brotóns and M. L.
Gras. (2011). Reverse osmosis concentration of press liquid from orange juice solid wastes: Flux decline mechanisms. Journal of Food Engineering, 106(3),
Ghasemi, M., A. Ahmad, T. Jafary, A. K. Azad, S. Kakooei, W. R. W. Daud and M. Sedighi.
(2017). Assessment of immobilized cell reactor and microbial fuel cell for simultaneous cheese whey treatment and lactic acid/electricity production.
International Journal of Hydrogen Energy, 42, 9107–9115.
Han, W., Y. Liu, X. Xu, H. He, L. Chen, X. Tian, P. Hou and J. Tang. (2020). A novel combination of enzymatic hydrolisis and microbial fuel cell for electricity production from bakery waste. Bioresource Technology, 297, 1–4.
Indrastuti, N. A. dan S. A. Aminah. (2020). Potensi limbah kulit jeruk lokal sebagai pangan fungsional. Prosiding Seminar Nasional Teknologi Pangan, 122(2), 122–130.
Latif, M., A. D. Fajri dan M. Muharam. (2020). Penerapan sampah buah tropis untuk microbial fuel cell. Jurnal Rekayasa Elektrika, 16(1), 1–7.
Li, W., R. Ren, Y. Liu, J. Li and Y. Lv. (2019). Improved bioelectricity production using potassium monopersulfate as cathode electron acceptor by novel bio-electrochemical activation in microbial fuel cell. Science of the Total Environment, 690, 654–666.
Mahohar, A. K. and F. Mansfeld. (2009). The internal resistance of a microbial fuel cell and its dependence on cell design and operating conditions. Electrochimica Acta, 54, 1664–1670.
Marassi, R. J., L. G. Queiroz, D. C. V. R. Silva, F. S. dos Santos, G. C. Silva and T. C. B. de Paiva. (2020). Long-term performance and acute toxicity assessment of scaled-up air–cathode microbial fuel cell fed by dairy wastewater. Bioprocess and Biosystems Engineering, 43(9), 1561–1571.
Miran, W., M. Nawaz, J. Jang and D. S. Lee. (2016). Conversion of orange peel waste biomass to bioelectricity using a mediator-less microbial fuel cell. Science of the Total Environment, 547, 197–205.
Mutiara, F. and D. A. Nurhantanto. (2017). Efektivitas jalur distribusi penjualan jeruk manis di kecamatan dau, kabupaten malang. Buana Sains, 16(2), 173–182.
Pal, M. and R. K. Sharma. (2020). Development of wheat straw based catholyte for power generation in microbial fuel cell. Biomass and Bioenergy, 138, 1–6.
16
Park, Y., S. Park, V. K. Nguyen, J. Yu, C. I. Torres, B. E. Rittmann and L. Taeho. (2017).
Complete nitrogen removal by simultaneous nitrification and denitrification in flat- panel air-cathode microbial fuel cells treating domestic wastewater. Chemical Engineering Journal, 316, 673–679.
Pemerintah Kecamatan Dau. (2017). Profil dan potensi kecamatan dau. Profil Kecamatan Dau.
Pratiwi, N. I. (2017). Penggunaan Media Video Call dalam Teknologi Komunikasi. Jurnal Ilmiah DInamika Sosial, 1(2), 202–225.
Pu, L., D. Liu, K. Li, J. Wang, T. Yang, B. Ge and Z. Liu. (2017). Carbon-supported binary transition metal chalcogenide used as cathode catalyst for oxygen reduction in microbial fuel cell. International Journal of Hydrogen Energy, 42, 14253–14263.
Putra, F. A., R. Kirom and R. F. Iskandar. (2018). Analisis produksi energi listrik dari microbial fuel cell dengan pengolahan limbah air. E-Proceeding of Engineering, 5(3), 5610–5618.
Putra, H., D. Permana, A. Putra, Djaenudin and H. Haryadi. (2012). Pemanfaatan sistem microbial fuel cell dalam menghasilkan listrik pada pengolahan air limbah industri pangan. Jurnal Kimia Terapan Indonesia, 14(2), 1–9.
Raychaudhuri, A. and M. Behera. (2020). Comparative evaluation of methanogenesis suppresion methods in microbial fuel cell during rice mill wastewater treatment.
Environmental Technology and Innovation, 17, 1–10.
Ren, Z., L. M. Steinberg and J. M. Regan. (2008). Electricity production and microbial biofilm characterization in cellulose-fed microbial fuel cells. Water Science and Technology, 58(3), 617–622.
Rezaei, F., D. Xing, R. Wagner, J. M. Regan, T. L. Richard and B. E. Logan. (2009).
Simultaneous cellulose degradation and electricity production by Enterobacter cloacae in a microbial fuel cell. Applied and Environmental Microbiology, 75(11), 3673–3678.
Santoso, P. J., Affandi, S. Yulianti and E. Mansyah. (2020). Peluang dan tantangan penerapan teknologi pada sistem pertanian berkelanjutan: studi kasus pada pengembangan buah tropis indonesia. Pembangunan Pertanian Berkelanjutan Dalam Prespektif Teknologi, Sosial, Dan Ekonomi, 1(12), 1–16.
Sciarria, T. P., G. Merlino, B. Scaglia, D. Alessandra, B. Mecheri, S. Borin, S. Licoccia and F. Adani. (2015). Electricity generation using white and red wine lees in air cathode microbial fuel cells. Journal of Power Sources, 274, 393–399.
Sethia, K., A. Kaushik, S. K. Jadhav and A. Quraishi. (2015). Effect of operational parameters on cow dung mediated microbial fuel cell. World Journal of Engineering, 12(6), 541–550.
Statistik, B. P. (2020). Konsumsi Listrik per Kapita (MWH/Kapita). Tujuan Pembangunan Berkelanjutan.
https://www.bps.go.id/indikator/indikator/view_data/0000/data/1156/sdgs_7/1.
diakses 18 November 2021
17 Susilowati, S. H. (2016). Fenomena penuaan petani dan berkurangnya tenaga kerja muda serta implikasinya bagi kebijakan pembangunan pertanian. Jurnal Agro Ekonomi, 34(1), 35–55.
Tremouli, A., G. Antonopoulou, S. Bebelis and G. Lyberatos. (2013). Operation and characterization of a microbial fuel cell fed with pretreated cheese whey at diferent organic loads. Bioresource Technology, 131, 380–389.
Wilkins, M. R., L. Suryawati, N. O. Maness and D. Chrz. (2007). Ethanol production by Saccharomyces cerevisiae and Kluyveromyces marxianus in the presence of orange- peel oil. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 23(8), 1161–1168.
