Microbial Fuel Cell: Pengertian, Prinsip Kerja Serta Potensi Pemanfaatan MFC sebagai Sumber Energi Listrik Masa Depan
Pengertian Microbial Fuel Cell
Microbial fuel cell atau disebut (MFC) adalah salah satu metode menghasilkan energi listrik dengan memanfaatkan bakteri. Teknologi microbial fuel cell ini dapat menghasilkan energi yang bersifat terbarukan karena substrat yang bertindak sebagai bahan bakar dapat diperoleh dari alam secara terus menerus. Substrat atau bahan bakar dalam sistem ini berupa senyawa-senyawa organik seperti glukosa, asam asetat, dan bahkan dapat pula menggunakan limbah cair organik.
Alasan inilah yang membuat sistem microbial fuel cell dikatakan bersifat ramah lingkungan karena selain tidak menghasilkan gas buang yang bersifat merusak tapi juga dapat memanfaatkan limbah sebagai bahan bakarnya.
Prinsip Kerja Microbial Fuel Cell
Secara umum prinsip kerja sistem microbial fuel cell (MFC) dijalankan dalam suatu reaktor anaerob yang dilengkapi elektroda anoda dan elektroda katoda dan berisi substrat dan bakteri. Substrat yang merupakan makanan bakteri ini kemudian digunakan oleh bakteri untuk menjalankan aktivitasnya yang akan menghasilkan beberapa produk yang salah satunya adalah elektron. Elektron yang dihasilkan kemudian melalui anoda kemudian akan dialirkan ke katoda melalui sirkuit eksternal. Selanjutnya elektron pada katoda bersama proton akan bereaksi dengan oksigen menghasilkan air. Elektron yang mengalir inilah yang disebut dengan energi listrik.
Perkembangan Microbial Fuel Cell
Beberapa tahun belakangan, penelitian terkait sistem pembangkit listrik mengalami kenaikan yang signifikan. Telah banyak penelitian dan percobaan yang dilakukan. Di Indonesia pengembangan dilakukan pada MFC dengan pemanfaatan limbah sebagai substratnya. Agar dapat diaplikasikan, peneliti banyak membuat desain dan sistem yang memungkinkan untuk diterapkan pada skala nyata.
Salah satu pengembangan Microbial Fuel Cell adalah dengan mengganti membran penukar ion dengan material yang lebih kuat, stabil, dan ramah terhadap bakteri dengan memanfaatkan gerabah sebagai membran reaktor. Penelitian ini telah dilakukan oleh Andika dan Sudarlin dengan judul Pemanfaatan Gerabah dan Limbah Cair Tempe Sebagai Sumber Energi Listrik menggunakan Sistem Microbial Fuel Cell. Jurnalnya dapat dibaca melalui link jurnal E-journal UIN SUKA. Selain itu masih banyak lagi perkembangan MFC dari berbagai sudut untuk menghasilkan energi listrik yang optimal.
Microbial Fuel Cell Gerabah
Pada penelitian yang berjudul "Pemanfaatan Gerabah Dan Limbah Cair Tempe Sebagai Sumber Energi Alternatif Berbasis Microbial Fuel Cell" dikatakan bahwa gerabah memiliki potensi untuk digunakan sebagai reaktor sekaligus membran dalam MFC. Hasil penelitian tersebut juga menyatakan bahwa energi listrik yang dihasilkan cukup besar dibandingkan dengan membran agar. Akan tetapi, pada penelitian tersebut tidak menyertakan parameter luas permukaan membran pada kedua jenis MFC sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut.
Kelebihan Microbial Fuel Cell Gerabah
Manfaat ganda yang dapat diperoleh dari pengembangan MFC sebagai energi listrik Alternatif adalah selain sebagai teknologi pengolahan limbah, MFC juga dapat menghasilkan listrik. Jadi, sekali jalan dapat dua manfaat. MFC gerabah berpotensi menjawab pertanyaan tersebut jika terus dilakukan pengembangan terkait material yang digunakan dalam gerabah, desain reaktor terbaik. Penuruan parameter COD dan BOD limbah perlu dikaji kecepatannya pada sistem ini, jika memungkinkan maka dapat diterapkan pada pengolahan air limbah. Seperti yang kita tahu, pada pengolahan air limbah memerlukan energi listrik dalam prosesnya, dengan teknologi MFC ini kebutuhan listrik dapat disuplai dari pemanfaatan limbah menjadi energi listrik.
Kekurangan Microbial Fuel Cell
Salah satu yang menjadi permasalahan terbesar saat ini pada pengembangan MFC adalah terkait output hasil listrik yang dihasilkan masih relatif sangat kecil, selain itu karena bergantung pada makluk hidup atau bakteri maka perlu cara untuk memastikan bakteri tetap hidup dan produktif dalam mendegradasi limbah dan menghasilkan elektron sebagai sumber listrik. Material reaktor MFC sendiri juga relatif mahal khususnya pada membran jika menggunakan nafion dan sejenisnya, namun ini dapat diganti dengan membran gerabah yang lebih ekonomis.
Potensi Pemanfaatan MFC Sebagai Sumber Energi Listrik
Potensi pemaanfaat MFC sejauh ini lebih bisa dikatakan sebagai enviroment teknologi dibandingan dengan teknologi penghasil listrik. Hal ini karena output yang dihasilkan masih terlalu rendah. Pemanfaatan lebih banyak sebagai pengolahan alternatif limbah yang ramah lingkungan. Para peneliti terus melakukan pengembangan untuk mendapatkan hasil yang optimal.
