Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Pengembangan dan pengaplikasian microbial fuel cell (MFC) saat ini masih sangat dibatasi dengan hasil listrik berupa densitas daya yang masih rendah. Modifikasi pada beberapa faktor yang dapat meningkatkan densitas daya, salah satunya adalah luas permukaan dan jarak anoda dengan katoda. Penelitian ini menggunakan single chamber tubular air cathode dengan substrat limbah cair tempe yang ditambahkan dengan 1mL bakteri gram negatif. Sistem MFC ini, tidak menggunakan membran maupun separator. Variasi yang dilakukan adalah dengan mengatur jarak anoda terhadap katoda yaitu sebesar 2 cm, 4.5 cm, dan 8 cm dengan luas permukaan 2,062 x 10 -3m 2 dan 6,185 x 10 -3m 2. Voltase paling maksimum yaitu 24,86 mV dengan densitas daya sebesar 121,8 mW/m2 dihasilkan dengan luas permukaan anoda 6,185 x 10 -3m 2 dan jarak 8cm dari katoda. Sedangkan penurunan Chemical Oxygen Demand (COD) dan biochemical oxygen demand (BOD) terbesar berturut-turut yaitu 72% dan 47% diberikan oleh variasi dengan luas permukaan anoda 6,185 x 10 -3m 2 dengan jarak 2 cm.

---

Development and application of microbial fuel cell (MFC) is still very limited with the result of low electrical output. Modifications done on several factors that can increase power density which are anode suface and its distance to the cathode. This study uses a single tubular air-cathode chamber with tempe liquid waste as substrate, and will be added by 1 mLgram negative bacteria. This study do not use membran neither separator. Variations are done by adjusting the anode distance to the cathode of 2 cm, 4.5 cm, and 8 cm for each anode surface area of 2,062 x 10 -3m 2 dan 6,185 x 10 -3m 2. The maximum voltage of 24.86 mV with a power density of 121.8 mW/ m2 is produced with anode surface of 6,185 x 10 -3m 2 and distance of 8 cm from the cathode. While the largest decrease of Chemical Oxygen Demand (COD) and Biochemical Oxygen Demand (BOD) respectively were 72% and 47% were given by variation with anode surface of 6,185 x 10 -3m 2 with distance of 2 cm."

"Bakteri telah lama diketahui dapat menghasilkan listrik. Namun, pengembangan teknologi tersebut baru dilakukan beberapa tahun terakhir. MFC (Microbial Fuel Cell) adalah salah satu teknologi yang mengadaptasi prinsip kerja tersebut. MFC berpotensi sebagai penghasil energi listrik alternatif terbarukan melalui konversi limbah menjadi energi listrik. Kenyataaannya, teknologi ini masih menghasilkan listrik yang belum mencapai target nilai voltase minimum. Penelitian ini difokuskan untuk meninjau pengaruh penambahan bakteri gram positif dan negatif serta volume optimal penambahan bakteri gram dengan menggunakan tubular single chamber membranless reactor. Penambahan selektif mixed culture adalah melakukan penambahan gram bakteri masing-masing, yaitu positif dan negatif yang terdapat dalam limbah cair tempe. Gram bakteri ini telah melalui tahap isolasi dan kultur ulang terlebih dahulu sebelum dimasukkan ke dalam substrat sistem MFC. Hasil penelitian didapatkan bahwa penambahan selektif mixed culture dapat meningkatkan produksi tegangan listrik pada sistem MFC. Bakteri gram negatif mendominasi limbah cair tempe dan lebih mampu mentransferkan elektron daripada gram positif. Tegangan bertambah seiring penambahan jumlah bakteri sampai pada titik tertentu yang menyebabkan transfer elektron menurun. Penambahan bakteri gram negatif sebanyak 1 mL memberikan hasil paling optimal yang mampu meningkatkan hasil listrik mencapai 16,50 mV atau 92,14% terhadap eksperimen awal dengan tegangan rata-rata sebesar 17,91 mV. Variasi penambahan optimum ini juga memberikan hasil yang baik pada penggunaan limbah industri, yaitu tegangan dan power density listrik tertinggi sebesar 8,90 mV dan 0,02 mW/m2.

---

Bacteria have long been known could produce electricity. However, the development of these new technologies carried out in recent years. MFC (Microbial Fuel Cell) is one of the technologies that adapt that working principle. MFC potential as a producer of renewable alternative electrical energy through the conversion of waste into electrical energy. The fact, this technology still produces electricity that has not reached the target value of the minimm voultage. This research is focused on reviewing the effect of the addition of gram positive and negative bacteria as well as the optimal volume additions gram using a tubular single chamber membranless reactor. The addition of selective mixed culture of bacteria is adding gram respectively, the positive and negative contained in tempe liquid waste. These gram bacteria have been through the stages of isolation and culture before incorporated into the substrate MFC system. The result showed that the addition of selective mixed culture can increase the production of electric voltage on the system MFC. Gram negative bacteria dominate liquid waste tempe and better able to transfer electrons than gram-positive. The voltage increases with increasing number of bacteria up to a point that causes the electron transfer decreases. Addition of gram-negative bacteria in 1 mL provide the most optimal results that can improve the electrical results reached 16.50 mV or 92.14% against the strart experiment with the average voltage of 17.91 mV. Variations optimum additions also give good results on the use of industrial waste, with electrical voltage and power density high of 8.90 mV and 0.02 mW/m2."

"Kebutuhan akan listrik telah menjadi kebutuhan krusial masyarakat Indonesia. Akan tetapi, sumber daya untuk menghasilkan energi listrik saat ini, bahan bakar fosil, diprediksi akan habis dalam waktu belasan tahun ke depan. Dengan sebuah pengembangan teknologi terkini, Microbial Fuel Cell yang menggunakan mikroba untuk memecah suatu substrat yang akan menimbulkan beda potensial dan menghasilkan listrik. Variasi yang dilakukan adalah variasi elektrolit dan penambahan jumlah bakteri. Eksperimen menggunakan elektrolit Kalium Persulfat (K2S2O8) menghasilkan densitas daya lebih tinggi dibanding menggunakan Kalium Permanganat (KMnO4) yaitu 3,01 mW/m2 . Sedangkan, penambahan jumlah bakteri sebanyak 1% medium adalah kondisi yang mampu menghasilkan densitas daya optimum yaitu 66,33 mW/m2 dengan efisiensi coloumbicnya 4,48%. Selain memproduksi listrik, Microbial Fuel Cell juga terbukti menurunkan kadar COD jika substrat yang digunakan adalah limbah cair seperti limbah cair tempe pada penelitian ini yang dapat penurunan terbesarnya mencapai 42,97% pada variasi penambahan jumlah bakteri sebanyak 10% medium.

---

Demand for electricity has become a crucial requirement of Indonesian society. Resources to generate electrical energy, fossil fuels, is predicted to run out within the next dozen years. With a development of the latest technology, Microbial Fuel Cell that uses microbes to break down a substrate which will cause electric potential difference and generate electricity. This experiment conducted two variations : electrolyte solution and number of bacteria.

Experiments using potassium persulphate electrolyte (K2S2O8) resulted in a higher power density than using potassium permanganate (KMnO4) is 3,01 mW/m2. Meanwhile, the addition of as much as 1% of bacteria medium is a condition that can produce optimum power density is 66.33 mW/m2 with coloumbic efficiency of 4.48%. Beside that, Microbial Fuel Cell is also shown to reduce levels of COD if the substrate used is wastewater such as tempe wastewater in this study were able to achieve a 42.97% decline in its biggest increase in the number of bacteria on the variation of as much as 10% of medium."

"Microbial Fuel Cell (MFC) merupakan salah satu teknologi yang dikembangkan untuk mendapatkan sumber energi baru terbarukan. Namun teknologi ini tergolong mahal, sehingga penelitian pun banyak diarahkan untuk menjadikan teknologi ini lebih efisien, ekonomis dan berkelanjutan. MFC yang memanfaatkan limbah industri tempe sebagai substrat, merupakan salah satu alternatif yang dapat dikembangkan. Mikroorganisme pada limbah industri tempe yang berpotensi mencemari lingkungan di sekitar dapat dimanfaatkan aktivitasnya untuk menghasilkan suatu energi listrik. Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan uji coba penggunaan reaktor dual dengan menggunakan membran dan reaktor tunggal tanpa membran (single chamber/membranless). Namun, hasil yang diberikan masih perlu dilakukan peningkatan kinerja.. Oleh sebab itu, penelitian ini difokuskan pada MFC dengan penggunaan reaktor tubular chamber/membranless dengan variasi penambahan bakteri konsorsium, substrat yang disirkulasikan serta jumlah reaktor. Hasil penelitian didapatkan listrik keluaran terbesar dari percobaan menggunakan multireaktor yang dikonfigurasikan secara paralel dengan substrat yang disirkulasikan, tegangan maksimum 301,9 mV dan 5,39 mW/m2 untuk power density. Hasil coloumbic efficiency terttinggi diperoleh dari percobaan dengan variasi penambahan sejumlah konsorsium menggunakan multireaktor. Riset lebih lanjut perlu dilakukan guna mendapatkan energi listrik yang maksimum dan efisien, supaya industri yang bersangkutan dapat mereduksi biaya operasi dengan menggunakan listrik yang dihasilkan oleh limbahnya, sehingga tujuan menjadikan MFC sebagai teknologi yang ekonomis, berkelanjutan dan ramah lingkungan dapat tercapai.

---

Microbial fuel cell (MFC) is a technology developed to obtain new sources of renewable energy. But this technology is quite expensive, so teh research was directed to make this technology more efficient, economical and sustainable. MFC that utilize industrial waste of tempe as a substrate, is one alternative that can be developed. Activity of microorganism in industrial waste of tempe potentially contaminate the surrounding environment can be used to produce an electrical energy. In the previous study have been done testing performance of dual chamber MFC with membrane and single chamber MFC without membrane (single chamber/membranless). However, given the result still need improve the performance. Therefore, this study focused on using a tubular reactor MFC/membranless with variations are the addition of consortium, circulating substrate and the number of reactor. The result showed the biggest electricity output obtain from the experiment using multireaktor configured in parallel with the substrate is circulated, the maximum voltage 301.9 mV and 5.39 mW/ m2 of power density. The highest coloumbic efficiency results obtained from experiments with variations of the addition of a number of consortia using multireactor. Further research needs to be done in order to obtain maximum electrical energy and efficient, so that the industry concerned can reduce operating costs by using electricity generated by waste, so the aim of making the MFC as a technology that is economical, sustainable and environmentally friendly can be achieved."

"Sebagian besar penggunaan energi primer untuk pembangkit energi listrik berasal dari energi fosil (Sujatmiko,2009). Penggunaan energi fosil dapat menimbulkan permasalahan bagi lingkungan. Oleh karena itu, dibutuhkan suatu energi alternatif yang ramah lingkungan untuk mengatasi masalah tersebut. Microbial Fuel Cell (MFC) merupakan salah satu sumber energi alternatif yang prospektif untuk dikembangkan dan ramah lingkungan. Pada penelitian ini, urin digunakan sebagai bahan bakar dan khamir Candida fukuyamaensis digunakan sebagai biokatalis pada sistem MFC. Elektroda yang digunakan pada penelitian ini ialah elektroda BDD. Dilakukan variasi pH dari pH 5-8. Energi listrik optimum dengan densitas arus sebesar 970 mA/m2 dan densitas daya sebesar 109,61 mW/m2 diperoleh pada pH 7. Semakin banyak volume suspensi Candida fukuyamaensis sebanding dengan energi listrik yang dihasilkan terlihat dari densitas arus sebesar 940 mA/m2, 940 mA/m2, 970 mA/m2, dan 970 mA/m2 serta densitas daya 49,82 mW/m2, 72,38 mW/m2, 84,39 mW/m2, dan 109,61 mW/m2 untuk volume Candida fukuyamaensis dari 20 mL hingga 50 mL berturut-turut. Glukosa dan kreatinin merupakan salah satu senyawa dalam urin yang berpotensi menjadi sumber karbon bagi khamir, terlihat dari hasil energi listrik yang dihasilkan lebih besar dibanding menggunakan substrat urin saja. Sistem MFC berbasis urin ini dapat menghasilkan densitas daya yang cukup stabil hingga hari kedua.

---

The majority of primary energy use for electrical power generation is came from fossil energy (Sujatmiko, 2009).The use of fossil energy could pose problems for the environment. Therefore, it takes an environmentally friendly alternative energy to solve the problem. Microbial Fuel Cell (MFC) is one of the prospective alternative energy and eco-friendly. In this study, urine is used as fuel and Candida fukuyamaensis is used as a biocatalyst on the MFC system. Electrode used in this system is doron-doped diamond electrode. Different pH of anode compartemen (pH 5-8) was used to produce electricity optimally. The maximum power and current density 109,61 mW/m2 and 970 mA/m2 were obtained at pH 7. The increasing volume suspension of Candida fukuyamaensis is proportional to the electrical energy generated. This can be seen from the current density 940 mA/m2, 940 mA/m2, 970 mA/m2, and 970 mA/m2, as well as the power density 49.82 mW/m2, 72.38 mWm2, 84.39 mW/m2, and 109.61 mW/m2 for 20 mL to 50 mL volume of Candida fukuyamaensis respectively. Glucose and creatinine is one of the compounds in urine that potentially be source of carbon for Candida fukuyamanesis due the results from the electrical energy generated is greater than using urine only as substrate. This MFC that use urine as substrat can produce a stable power density until the second day."

"Microbial Fuel Cell (MFC) merupakan sebuah perangkat elektrokimia yang memanfaatkan mikroorganisme untuk menghasilkan listrik dari hasil metabolisme dalam memecah senyawa oraganik. Limbah cair industri tempe berpotensi untuk dijadikan sebagai substrat MFC. Limbah cair industri tempe masih mengandung nutrisi yang tinggi untuk mikroba. Penelitian ini difokuskan pada sisi aspek pengolahan limbah ditentukan dari penurunan kadar COD dan BOD. Variasi dalam penelitian ini adalah variasi jenis larutan elektrolit, konsentrasi penambahan mediator, waktu pembentukan biofilm, dan penambahan bakteri gram selektif. Kinerja elektrolit yang paling bagus adalah Kalium Persulfat dibandingkan Natrium Klorida dengan penurunan COD dan BOD sebesar 23,07% dan 37,02%. Penambahan mediator dengan konsentrasi 20 g/L menghasilkan penurunan kadar COD dan BOD sebesar 25,92% dan 37,44%. Variasi berikutnya tidak menggunakan mediator ekstrak ragi karena meningkatkan kadar awal limbah secara signifikan. Waktu pembentukan biofilm optimum adalah 7 hari yang menghasilkan penurunan kadar COD dan BOD sebesar 18,2% dan 35,9%.Penambahan bakteri gram negatif sebanyak 5 mL menurunkan kadar COD dan BOD sebesar 29,32% dan 51,32%. Penelitian lebih lanjut dibutuhkan untuk menghasilkan penurunan kadar limbah yang lebih besar supaya dapat memenuhi baku mutu limbah.

---

Microbial Fuel Cell (MFC) is an electrochemical device that uses microorganisms to produce electricity from the metabolism in the breakdown of organic compounds. Industrial wastewater of tempeh is potential to be a MFC substrate. Tempe industrial wastewater contains high nutrient for microbes. This study focused on the aspects of waste treatment which is determined by decreased levels of COD and BOD. Variations in this study are electrolyte solutions, the concentration of yeast extract addition as mediator, the formation time of biofilm, and the addition of selective gram. Potassium Persulphate result better performance than Sodium Chloride with COD and BOD removal amounted to 23.07% and 37.02%. The addition of a mediator with a concentration of 20 g/L decrease COD and BOD levels by 25.92% and 37.44%. The next variation will not use yeast extract mediator because it enhances the initial level of wastes significantly. Biofilm formation optimum time is 7 days which decrease COD and BOD levels by 18.2% and 35.9%. The addition of gram negative bacteria decrease COD and BOD levels by 29,32% dan 51,32%. Further research is needed in order to get a better result on decreasing levels of COD and BOD."

"Ketergantungan Indonesia pada energi fosil membuat produksi minyak bumi dalam negeri turun drastis sejak tahun 2001 silam sedangkan kebutuhan energi terus meningkat. Selain itu, penggunaan energi fosil dapat menimbulkan permasalahan bagi lingkungan. Oleh karena itu, dibutuhkan suatu energi alternatif yang ramah lingkungan untuk mengatasi masalah tersebut. Microbial Fuel Cell (MFC) merupakan salah satu sumber energi alternatif yang prospektif untuk dikembangkan dan ramah lingkungan. Pada penelitian ini, elektroda boron-doped diamond digunakan sebagai elektroda kerja dan khamir Candida fukuyamaensis digunakan sebagai biokatalis pada sistem MFC. Untuk memperoleh energi listrik yang optimum dilakukan variasi pH pada kompartemen anoda dari pH 6,5-7,5 dan variasi konsentrasi mediator dari 10-100 μM. Energi listrik maksimum yang dihasilkan sebesar 396,2 mW/m2 dan 310 mA/m2 pada kondisi pH 7,5 dengan konsentrasi mediator 10 μM.

---

The dependency of fossil energy in Indonesia may cause crude oil production decreased drastically since 2001, while energy consumption increased. In addition, The use of fossil energy can cause several environment problems. Therefore, we need a alternative energy that environment friendly as solution for these problems. Microbial fuel cell is one of prospective alternative energy source to be developed and environment friendly. In this study, Boron-doped diamond electrode was used as working electrode and Candida fukuyamaensis as biocatalyst in microbial fuel cell. Different pH of anode compartmen (pH 6,5-7,5) and mediator consentration (10-100 μM) was used to produce electricity optimally. The maximum power and current density 396,2 mW/m2 and 310 mA/m2, for MFC using pH 7,5 at anode compartment and methylene blue concentration at 10 μM respectively."

"Microbial Fuel Cell (MFC) merupakan teknologi pengolahan limbah cair yang menjanjikan karena dapat menghasilkan energi listrik sekaligus menurunkan kandungan organik dalam limbah. Penelitian ini menentukan kinerja seluruh penelitian MFC yang dilakukan di Departemen Teknik Kimia Universitas Indonesia periode Februari hingga Juni 2013 sebagai pengolah limbah ditentukan dari penurunan kadar Chemical Oxygen Demand (COD) dan tegangan listrik yang dihasilkan. Penelitian ini menggunakan reaktor single-chamber MFC tanpa membran penukar ion serta limbah model dan limbah industri tempe. Sebagian besar penelitian MFC tersebut menunjukkan bahwa semakin tinggi tegangan listrik yang dihasilkan, semakin tinggi pula persentase kadar COD yang diturunkan.

---

Microbial Fuel Cell is a promising technology for wastewater treatment because of its capability for both electricity generation and organic compound reduce. This study determines performances of whole MFC research conducted in Departemen of Chemical Engineering, Universitas Indonesia from February until June 2013 as wastewater treatment based on relation of COD removal and electricity generated. This research use membrane-lees single-chamber MFC, synthetic wastewater and tempeh industry wastewater. Most of the MFC research shows that the higher voltage of electricity produced, the higher COD removal percentage."

"ABSTRAKMicrobial Fuel Cell MFC adalah suatu sistem konversi energi yang menggunakan bakteri untuk menghasilkan tenaga listrik dari senyawa organik Kurnianingsih, 2009 . Saat ini produksi listrik MFC masih kecil, sehingga perlu ditambahkan elektrolit. Penelitian sebelumnya menunjukkan penambahan kalium persulfat mampu meningkatkan tegangan listrik 10 kali lipat, namun elektrolit ini kurang ekonomis, sehingga diperlukan elektrolit alternatif. Natrium perkarbonat merupakan elektrolit murah yang memiliki kemampuan buffering. Untuk itu dilakukan penelitian performa single chamber MFC dalam produksi listrik dan pengolahan limbah cair tempe BOD dan COD menggunakan elektrolit natrium perkarbonat dengan dan tanpa buffer fosfat. Hasil yang didapatkan dibandingkan dengan hasil MFC dengan kalium persulfate dengan dan tanpa buffer pada prosedur yang sama. Pada MFC dengan natrium perkarbonat terjadi charge reversal, dengan produksi listrik rata-rata sebesar 0,04 mW/m2, hanya 1,25 densitas listrik rata-rata MFC berisi kalium persulfate. Hasil ini akan meningkat bila ditambahkan buffer. Hasil lain menunjukkan MFC berisi natrium perkarbonat mengalami penurunan COD lebih dari 40 , lebih besar dibandingkan dengan kalium persulfate, namun belum efisien karena Efisiensi Coloumbnya hanya berada di kisaran 10-6 . Meskipun belum efisien, sistem ini menghasilkan penurunan BOD5 sebesar 63 bila tidak ditambahkan buffer.

---

ABSTRAKMicrobial Fuel Cell MFC is an energy conversion system used by bacteria to generate electricity from organic wastes Kurnianingsih, 2009 . Currently MFC electricity is still small, so it complemented by electrolytes. Previous research shows the addition of potassium persulfate can increase electric voltage 10 fold, but this is less economical so it necessary to find alternative electrolyte. Sodium percarbonate is a cheap electrolyte which have buffering ability. Therefore, performance study of single chamber MFC using sodium percarbonate electrolyte and or without buffer was conducted by measuring electricity production and tempe wastewater treatment quality BOD and COD . This result was compared with the results of MFC with potassium persulfate with and without buffer in the same procedure. In MFC containing sodium percarbonate, charge reversal was occurred, with average power 0.04 mW m2, only 1.25 average power of MFC containing potassium persulfate. These results increased by buffer addition. Other results show that MFC containing sodium percarbonate will degrade more than 40 COD, greater than MFC with potassium persulfate, but still not efficient because Coloumb Efficiency are only in the range of 10 6 . Nevertheless, this system can produce 63 BOD5 reduction when buffer was not added."

"

Pemanfaatan limbah cair tempe yang berpotensi mencemari lingkungan dapat dimanfaatkan sebagai sumber inokulum untuk menghasilkan suatu energi listrik dengan sistem MFC. Penelitian ini menggunakan reaktor tubular single chamber dengan volume 0,5 L dan 5 L. Fokus penelitian ini adalah untuk evaluasi parameter kinetika dan efisiensi sistem, serta pengaruh perningkatan volume reaktor terhadap parameter kinetika dan efisiensi sistem. Glukosa digunakan sebagai substrat dalam mengkaji nilai parameter kinetika sistem MFC. Data hasil percobaan di laboratorium berhasil dimodelkan dengan persamaan Monod. Nilai parameter kinetika untuk sistem MFC dengan volume 0,5 L adalah Pmax 0,032 mW/m2 dan Ks 772,98 mg/L, sedangkan untuk reaktor 5 L nilai Pmax sebesar 1,59 mW/m2 dan Ks 399,97 mg/L. Nilai efisiensi Coulomb pada percobaan startup untuk reaktor 0,5 L sebesar 8,55 % dan 3,5% untuk reaktor 5 L. Sedangkan untuk percobaan dengan substrat glukosa, nilai EC tertinggi untuk reaktor 0,5 L adalah sebesar 0,435% dan 2,84% untuk reaktor 5 L. Nilai efisiensi energi tertinggi pada sistem MFC adalah 0,0152% dengan reaktor 5 L. Secara keseluruhan terjadi peningkatan nilai parameter kinetika dan nilai efisiensi pada peningkatan volume reaktor dari 0,5 L ke 5 L. Peningkatan yang terjadi cukup signifikan, pada parameter Pmax terjadi peningkatan hingga 50 kali lipat.

---

Utilization of liquid waste tempe potential to pollute the environment can be used as a source of inoculum to produce an electrical energy system with MFC. This study uses a single tubular reactor chamber with a volume of 0.5 L and 5 L. The focus of this study was to evaluate the kinetic parameters and system efficiency. Glucose is used as a substrate in assessing the value of kinetic parameters MFC system. Data from experiments in the laboratory successfully modeled with Monod equation. Value of kinetic parameters for the MFC system with a volume of 0.5 L is Pmax 0,032 mW/m2 and Ks 772.98 mg/L, whereas for the 5 L reactor Pmax value of 1.59 mW/m2 and Ks 399.97 mg/L. Coulombic efficiency (CE) value at the start-up experiment for a 0.5 L reactor amounted to 8.55% and 3.5% for reactors 5 L. As for experiments with glucose substrate, the highest CE value of 0.5 L reactor is equal to 0.435% and 2.84% for reactor 5 L. Rated highest energy efficiency in the MFC system is 0.0152% for 5 reactor L. Overall there was an increase the value of kinetic parameters and efficiency on enhanching the reactor volume from 0.5 L to 5 L. The increase was significant, the Pmax parameter increased up to 50 times.

"