Efek Penambahan Ion Logam Sebagai Mikronutrient Bakteri Shewanella Oneidensis MR-1 Pada Microbial Fuel Cell (MFC) Dengan Substrat Limbah Makanan Yang Terhidrolisis

Laily, Fitria Nur (2023) Efek Penambahan Ion Logam Sebagai Mikronutrient Bakteri Shewanella Oneidensis MR-1 Pada Microbial Fuel Cell (MFC) Dengan Substrat Limbah Makanan Yang Terhidrolisis. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6008211012-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 April 2025. Download (4MB)

Abstract

Data Organisasi Pangan dan Pertanian (FAO) menunjukkan bahwa lebih dari sepertiga limbah makanan yang diproduksi secara global terbuang sia-sia. Di sisi lain, pemanfaatan limbah makanan untuk menghasilkan biofuel menarik minat penelitian yang luar biasa. Kandungan bahan organic didalam limbah makanan mampu dimanfaatkan sebagai bahan bakar produksi energi listrik melalui teknologi Microbial Fuel Cell (MFC). Hal ini juga selaras dengan kebutuhan listrik yang ada di Indonesia, yang mana asih ada beberapa wilayah di Indonesia yang belum teraliri listrik sebanyak 1.506.747 pelanggan atau sekitar 12.023.122.555 kVA. Salah satu kendala pada aplikasi MFC adalah transfer elektron yang lambat dari ruang anoda ke ruang katoda, hal tersebut menyebabkan kecilnya energi listrik yang dihasilkan, serta menurunkan stabilitas system dan kinerja bioelektrokimia, serta meningkatkan resistansi internal keseluruhan. Penelitian ini mempelajari pengaruh penambahan ion logam sebagai mikronutrien bagi bakteri Shewanella onedensis MR-1 yang ada di dalam MFC. Substrat yang digunakan pada penelitian ini berupa limbah makanan (berfungsi sebagai carbon source) dan mikroorganisme yang digunakan adalah bakteri Shewanella oneidensis MR-1. Ion logam divariasikan sejumlah 9 jenis, yaitu ion Magnesium (Mg), Nikel (Ni), Tembaga (Cu), Timbal (Pb), Kalsium (Ca), Kobalt (Co), Kadmium (Cd), Krom (Cr), dan Seng (Zn). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penambahan ion logam sebagai mikronutrien meningkatkan pertumbuhan bakteri Shewanella oneidensis MR-1, sehingga juga meningkatkan energi listrik yang dihasilkan, meliputi tegangan, kuat arus, dan power density. Total power density maksimal yang mampu dihasilkan oleh penambahan mikronutrien jenis ion kobalt mencapai 29.006.944,52 mW/m2 atau 29.007 W/m2. Selain itu penggunaan ion logam sebagai mikronutrien tidak mengganggu aktivitas degradasi limbah oleh mikroorganisme, hingga mampu menghasilkan 89,3% BOD Removal dan 74,27% COD Removal. Hal ini dapat disebabkan oleh bakteri Shewanella oneidensis MR-1 yang mampu bertahan hidup dalam substrat MFC dengan berbagai kondisi ekstrem, sehingga mampu untuk mengubah bahan organik menjadi listrik dan mendegradasi limbah dengan maksimal
===================================================================================================================================
Food and Agriculture Organization (FAO) data shows that more than a third of food waste produced globally is wasted. On the other hand, the utilization of food waste to produce biofuels is attracting tremendous research interest. The content of organic matter in food waste can be used as fuel for the production of electrical energy through Microbial Fuel Cell (MFC) technology. This is also in line with the demand for electricity in Indonesia, in which there are still several areas in Indonesia that do not yet have electricity as many as 1,506,747 customers or around 12,023,122,555 kVA. One of the obstacles in the application of MFC is the slow transfer of electrons from the anode chamber to the cathode chamber, this causes little electrical energy to be generated, and reduces system stability and bioelectrochemical performance, as well as increases the overall internal resistance. This research studied the effect of adding metal ions as micronutrients for Shewanella onedensis MR-1 bacteria in MFC. The substrate used in this study was food waste (serving as a carbon source) and the microorganism used was the bacterium Shewanella oneidensis MR-1. There are 9 types of metal ions, namely Magnesium (Mg), Nickel (Ni), Copper (Cu), Lead (Pb), Calcium (Ca), Cobalt (Co), Cadmium (Cd), Chromium (Cr), and Zinc (Zn). The results of this study indicate that the addition of metal ions as micronutrients increases the growth of the bacterium Shewanella oneidensis MR-1, thereby also increasing the electrical energy produced, including voltage, current strength, and power density. The maximum total power density that can be produced by the addition of cobalt ion type micronutrients reaches 29,006,944.52 mW/m2 or 29,007 W/m2. In addition, the use of metal ions as micronutrients does not interfere with the activity of waste degradation by microorganisms, resulting in 89.3% BOD removal and 74.27% COD removal. This can be caused by the bacterium Shewanella oneidensis MR-1 which is able to survive in MFC substrates with various extreme conditions, so that it is able to convert organic matter into electricity and degrade waste maximally

Item Type:	Thesis (Masters)
Uncontrolled Keywords:	limbah makanan, MFC, mikronutrien food waste, MFC, micronutrient
Subjects:	T Technology > TP Chemical technology > TP248.3 Biochemical engineering. Bioprocess engineering
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Chemical Engineering > 24101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Fitria Nur Laily
Date Deposited:	04 Feb 2023 09:29
Last Modified:	04 Feb 2023 09:29
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/96172

Actions (login required)

View Item