Optimasi Sodium Asetat Sebagai Nutrisi Lumpur Aktif Dan Jarak Penyinaran Microalgae Terhadap Kinerja Algae Fuel Cell Berbasis Biochar Modified Electrode (BME-AFC)
Mahasiswa Peneliti:
Septian Andika Putra
Dosen Pembimbing:
Prof. Dr.Eng. Ir. Arief Budiman, M.S., IPU, ASEAN Eng.
Dr. Ir. Nugroho Dewayanto, S.T., M.Eng.
Integrasi mikroalga ke dalam Microbial Fuel Cell (MFC), yang dikenal sebagai Algae Fuel Cell (AFC), menawarkan solusi berkelanjutan untuk krisis energi dan pengolahan limbah. Namun, kinerja AFC sering kali terhambat oleh keterbatasan material elektroda dan parameter operasional yang belum optimal. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kinerja bioelektrik AFC dengan mengaplikasikan Biochar Modified Electrode (BME) dan mengoptimalkan dua parameter kritis: dosis nutrisi (sodium asetat) dan jarak penyinaran. Studi ini menggunakan sistem dual-chamber dengan Chlorella vulgaris sebagai biokatalis katodik dan lumpur aktif pada anoda. Response Surface Methodology (RSM) dengan desain Central Composite Design (CCD) diterapkan untuk mengevaluasi pengaruh interaksi antara dosis sodium asetat (1–3 mL) dan jarak penyinaran (5–15 cm) terhadap kinerja sistem. Elektroda grafit dimodifikasi dengan biochar untuk meningkatkan luas permukaan aktif dan memfasilitasi transfer elektron. Analisis statistik menunjukkan bahwa model kuadratik yang dibangun sangat signifikan (p < 0,05) dalam memprediksi respons sistem, dengan koefisien determinasi (R2) untuk power density dan current density mencapai nilai di atas 0,83. Optimasi parameter menghasilkan peningkatan kinerja yang substansial, di mana sistem BME-AFC mencapai power density maksimum sebesar 32,47 mW/m² dan current density sebesar 63,65 mA/m² pada kondisi operasi optimum. Penelitian ini membuktikan bahwa integrasi elektroda termodifikasi biochar dengan pengaturan jarak penyinaran dan nutrisi yang presisi dapat meningkatkan produksi bioenergi secara signifikan. Temuan ini memberikan wawasan strategis untuk pengembangan sistem AFC skala besar yang efisien dan hemat biaya.
Kata Kunci: Algae Fuel Cell (AFC); Biochar Modified Electrode; Response Surface Methodology (RSM); Chlorella vulgaris; Energi Terbarukan.