Pengaruh Eksternal Resistansi dan Penambahan Molasses pada Lumpur Lapindo untuk Menghasilkan Biolistrik dengan Menggunakan Microbial Fuel Cells

Saragih, Veby Debora and Melaca, Kelita Mea (2018) Pengaruh Eksternal Resistansi dan Penambahan Molasses pada Lumpur Lapindo untuk Menghasilkan Biolistrik dengan Menggunakan Microbial Fuel Cells. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
2313100093_2315105022-Undergraduate_Theses.pdf
Restricted to Repository staff only

Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Saat ini kebutuhan energi dunia terutama listrik semakin meningkat. Hal ini terjadi akibat meningkatnya laju pertumbuhan penduduk serta pesatnya perkembangan sektor industri. Di sisi lain ketersediaan energi berbasis fosil untuk memenuhi kebutuhan energi listrik semakin menipis. Oleh karena itu dibutuhkan sumber energi alternatif yang dapat diperbaharui. Salah satu teknologi yang dikembangkan untuk menggantikan energi berbasis fosil adalah Bio electrochemical systems (BESs). Tipe BESs yang paling banyak digunakan adalah microbial fuel cells (MFCs). Microbial fuel cells (MFCs) merupakan perangkat yang menggunakan mikroorganisme aktif (bakteri) sebagai biokatalis untuk mengoksidasi kandungan organik dan anorganik dengan proses anaerobik untuk menghasilkan biolistrik. Pada perangkat MFCs dibutuhkan exoelectrogens, yaitu mikroorganisme yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan biolistrik. Salah satu subtrat yang dapat digunakan dalam sistem MFCs adalah lumpur. Lumpur Lapindo memungkinkan adanya bakteri exoelectrogen yang dibutuhkan MFCs tersedia pada lumpur itu sendiri mebuat lumpur Lapindo sangat optimal untuk digunakan sebagai matriks MFCs. Selain itu, pemanfaatan Lumpur Lapindo juga lebih ekonomis, mengingat keberadaannya yang melimpah dan dianggap sebagai bencana. Kebutuhan sumber energi yang digunakan untuk metabolisme bakteri akan disuplai dengan penambahan molasses. Selain itu, penggunaan eksternal resistansi yang bervariasi diaplikasikan guna mencari kondisi optimum pada MFCs. Dengan melihat potensi sebagai sumber alternatif listrik di masa depan, maka penambahan molasses pada Lumpur Lapindo dengan variasi ekternal resistansi dapat dipertimbangkan sebagai metode yang menjanjikan guna menghasilkan listrik (biolistrik) yang optimal. Dalam penelitian ini, pengaruh eksternal resistansi dan penambahan molasses pada MFCs dipelajari. Terdapat lima variabel eksternal resistansi yang diterapkan yakni 1 kΩ, 10 kΩ, 100 kΩ, 1000 kΩ, dan 5100 kΩ. Sedangkan konsentrasi molasses yang digunakan adalah 1,25%, 2,5%, 5%, 10% hingga 15% massa subtrat. Pada penelitian ini digunakan elektroda carbon cloth dan kabel Ti-wire. Hasil optimum diperoleh pada 1 kΩ dengan tegangan listrik sebesar 210,25 volt/m2 dan arus listrik sebesar 51,75 A/m2 dan power density sebesar 38,91 watt/ m2 pada variabel penambahan molasses 2,5% menggunakan Ti-wire. Hal ini menunjukkan bahwa dengan eksternal resistansi yang meningkat tidak membuat tegangan listrik semakin bertambah. Penambahan dominan bakteri Shewanella oneidensis MR-1 dan Escherichia coli sebagai starter inoculum tidak efektif dalam menghasilkan biolistrik. ============================================================================================= Currently the world's energy demand, especially electricity increases rapidly. This is due to the increase of population growth rate and the rapid development of industrial sector. On the other hand the availability of fossil-based energy for electricity is running low. Therefore, the needs of renewable alternative energy sources is very important. One of the technologies developed to replace the fossil-based energy is Bio electrochemical systems (BESs). The most widely used type of BESs is the microbial fuel cells (MFCs). Microbial fuel cells (MFCs) are devices that use active microorganisms (bacteria) as biocatalyst to oxidize organic and inorganic compounds with anaerobic processes to produce bio-electricity. The MFCs require exoelectrogen, microorganism that has the ability to produce bio-electricity. The MFCs system also needs electrode and substrate. One of the substrates that can be used in MFCs systems is mud. With Lapindo mud possible availability of electrogens bacteria needed for MFCs available in the mud itself, made Lapindo mud excellent for MFCs matrices. In addition, the utilization of Lapindo mud is more economical, considering its abundant availability and its status as a disaster. The energy source required for bacterial metabolism is supplied by the addition of molasses. Varies external resistance is applied to find the optimum conditions for MFCs. Considering the potential as an alternative source of electricity in the future, the addition of molasses to Lapindo mud with external resistance variations can be considered as a promising method for optimum bio-electricity generation. In this study, the effect the addition of molasses and external resistance on MFCs systems were observed. There are five external variables of applied resistance that is 1 kΩ, 10 kΩ, 100 kΩ, 1000 kΩ, and 5100 kΩ. Whereas the molasses concentration used are 1.25%, 2.5%, 5%, 10% to 15% of the substrate mass. This system uses carbon cloth as the electrode and the Ti-wire or Cu-wire as the wire. The optimum results were 210.25 volts/m2, an electric current of 51.75 /m2, and dan power density 38,91 watt/ m2 obtained at 1 kΩ in 2.5% molasses variable using Ti-wire. This shows that the increasing external resistance does not increase electrical voltage.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: biolistrik, eksternal resistansi, lumpur Lapindo, MFCs, molases, bio-electricity, external resistance, Lapindo mud
Subjects: T Technology > TP Chemical technology
T Technology > TP Chemical technology > TP255 Electrochemistry, Industrial.
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Chemical Engineering > (S1) Undergraduate Theses
Depositing User: saragih veby
Date Deposited: 08 Feb 2018 07:57
Last Modified: 08 Feb 2018 07:57
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/50168

Actions (login required)

View Item View Item