Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
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. Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan uji coba MFC dual chamber dengan substrat air limbah tempe. Namun, disain ini kurang efektif dan efisien disebabkan penggunaan membran yang kurang kompatibel dengan air limbah. Oleh karena itu dikembangkan disain reaktor tunggal yang disebut Single Chamber Microbial Fuel Cell. Penelitian ini difokuskan untuk evaluasi kinerja sistem Single Chamber MFC menggunakan model limbah tempe sebagai inokulum dan substrat pada tahap start-up, serta sebagai sumber inokulum pada studi dengan susbtrat tunggal glukosa. Aspek kajian meliputi kinetika dan efisiensi MFC yang terdiri dari efisiensi Coulomb dan efisiensi energi pada variasi hambatan eksternal. Data eksperimen berhasil dimodelkan menurut persamaan kinetika Monod, dengan konstanta kinetika PMax 0,033 mW/ m2 dan 0,021 mW/m2 serta nilai Ks 124 mg/L dan 64 mg/L untuk hambatan eksternal berturut-turut 100 dan 1000 Ohm. Efisiensi Coulomb tertinggi diperoleh pada hambatan 100 Ohm, sebesar 9,50% untuk proses start-up dan 0,39% dengan substrat tunggal glukosa. Sementara efisiensi energi maksimum sebesar 0,001% pada hambatan 100 Ohm. ......Microbial Fuel Cell (MFC) is a technology developed to obtain new sources of renewable energy. But the technology is quite expensive; so many researches were directed to make this technology more efficient, economical and sustainable. Previous studies have been conducted with dual chamber MFC using tempeh wastewater as substrate. However, this design was less effective and efficient due to the use of membrane that was less compatible with the waste water. Therefore, in this study we developed a single reactor design called Single Chamber Microbial Fuel Cell. This study focused on evaluating the performance of a single chamber MFC using model tempeh waste as inoculum and the substrate for startup stage, as well as the source of inoculum in study with single susbtrat, that was glucose. Aspects of the study include the kinetics and efficiency of MFC, which consists of Coulombic efficiency and energy efficiency on the external resistance variations. Experimental data successfully modeled by Monod kinetics equation, with the kinetic constant PMax 0.033 mW/m2 and 0.021 mW/m2 and Ks value of 124 mg / L and 64 mg / L for external resistances 100 and 1000 Ohm, respectively. The highest value of Coulombic efficiency obtained at 100 Ohm resistance, amounting to 9.50% for the start-up and 0.39% with single substrate glucose. While the maximum energy efficiency of 0.001% at 100 Ohm resistance.

Abstrak :
Penelitian ini melakukan pengembangan sistem microbial fuel cell (MFC) dengan menggunakan elektroda busa karbon termodifikasi AuNP dan terfungsionalisasi mercapto benzoic acid (MBA). Elektroda busa karbon termodifikasi AuNP berhasil disintesis melalui metode hidrotermal. Hasil ini dikonfirmasi oleh analisis UV-Visible Spectrometer (UV-Vis), X-Ray Diffraction (XRD), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) dan Scanning Electron Microscope (SEM). Hasil analisis menggunakan Particle Size Analyzer (PSA) menunjukkan ukuran AuNP yang didapat yaitu sekitar 50 nm dengan distribusi yang bersifat polydisperse dan memiliki bentuk nanopartikel sphere yang dikonfirmasi melalui Transmission Electron Microscopy (TEM). Studi awal elektrokimia dengan metode Cyclic Voltammetry (CV) dengan rentang potensial -1,5 sampai 1,8 dengan scan rate 10 mV/s dilakukan untuk mengkonfirmasi bahwa elektroda busa karbon termodifikasi memiliki sifat elektro aktif terhadap glukosa, yang merupakan substrat atau bahan bakar pada sistem MFC ini. Kinerja MFC dievaluasi dengan menggunakan kurva polarisasi dan didapatkan hasil bahwa elektroda busa karbon termodifikasi AuNP terfungsionalisasi MBA memiliki nilai densitas arus dan daya yang lebih tinggi yaitu 1226, 93 mA/m2 dan 223,91 mW/m2 dibandingkan dengan elektroda tanpa fungsionalisasi yaitu  392,29 mA/ m2 dan 109,14 mW/ m2. Selain itu, studi Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) dilakukan untuk mengetahui besarnya hambatan pada sistem MFC sehingga peyimpangan produksi daya dapat diketahui.  ......This study developed a microbial fuel cell (MFC) system using carbon foam electrodes modified with AuNP and mercapto benzoic acid (MBA) functionalization. AuNP modified carbon foam electrodes were successfully synthesized by hydrothermal method. These results were confirmed by analysis of UV-Vis, XRD, FTIR, and SEM. The results of the analysis using the Particle Size Analyzer (PSA) show that the AuNP size obtained is around 50 nm with a polydisperse distribution and has a sphere nanoparticle shape confirmed by TEM. Initial electrochemical studies were conducted with the Cyclic Voltammetry (CV) method with a potential range of -1.5 to 1.8 and a scan rate of 10 mV/s were carried out to confirm that the modified carbon foam electrodes have electro-active properties against glucose, the substrate or fuel in this MFC system. MFC performance was evaluated using polarization curves and the results showed that the MBA functionalized AuNP modified carbon foam electrode had higher current density and power values, 1226, 93 mA/m2 and 223.91 mW/m2 compared to the electrode without functionalization, namely 392.29. mA/m2 and 109.14 mW/m2. In addition, an Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) study was conducted to determine the amount of resistance in the MFC system so that deviations in power production could be identified.