POLA PRODUKSI BIOENERGI SEL AMOBIL Bacillus licheniformis KGEB16 SISTEM MFC PADA REUSABILITAS KETIGA

Shella Anggraeni; Irdawati; Linda Advinda; Siska Alicia Farma

doi:10.36526/biosense.v9i2.7979

Authors

Shella Anggraeni Universitas Negeri Padang
Irdawati Universitas Negeri Padang
Linda Advinda Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Padang, Sumatera Barat, Indonesia
Siska Alicia Farma Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Padang, Sumatera Barat, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.36526/biosense.v9i2.7979

Keywords:

Microbial Fuel Cell, reusabilitas, amobilisasi, Bacillus licheniformis, bioenergi

Abstract

Penggunaan bahan bakar fosil yang terus menurun mendorong pengembangan energi terbarukan, salah satunya melalui teknologi Microbial Fuel Cell (MFC). Penelitian ini bertujuan menganalisis pola produksi bioenergi sel amobil Bacillus licheniformis strain KGEB16 dalam sistem MFC pada siklus reusabilitas ketiga. Sel bakteri diamobilisasi menggunakan matriks natrium alginat 5% (b/v) dengan metode penjebakan (entrapment), dan sistem MFC bertipe dual chamber digunakan sebagai bioreaktor. Tegangan listrik diukur setiap 2 jam selama 24 jam dengan 4 ulangan (n = 4) menggunakan multimeter digital. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tegangan tertinggi tercatat pada jam ke-0 sebesar 0,553 V dan menurun secara konsisten hingga 0,117 V pada jam ke-24, dengan total akumulasi tegangan sebesar 3,277 V. Pola penurunan berlangsung dalam dua fase: penurunan tajam pada jam ke-0 hingga jam ke-8 akibat deplesi substrat, dilanjutkan penurunan gradual hingga jam ke-24 karena keterbatasan difusi substrat ke dalam matriks beads. Meskipun demikian, aktivitas elektrogenesis B. licheniformis KGEB16 masih terdeteksi hingga akhir pengamatan, yang menunjukkan bahwa sel amobil dalam matriks alginat masih mampu mempertahankan aktivitas metaboliknya pada reusabilitas ketiga.

References

Gadkari, S., Shemfe, M., Sadhukhan, J., & Gu, S. (2021). Understanding the interdependence of operating parameters in microbial fuel cells. Physical Chemistry Chemical Physics, 23(15), 8777–8787.

Garbini, G, B., Caracciolo, A, B., & Grenni, P. (2023). Electroactive bacteria in natural ecosystems and their applications in microbial fuel cells for bioremediation: A review. Microorganisms, 11(5), 1255.

Guerrero-Rangel, N., Hernández-Guerrero, C., Trejo-Ramírez, J., Alvarado-Lassman, A., & Juárez-Barojas, I. (2021). Thermophilic microbial fuel cells: A review of advances and challenges. Energies, 14(18), 5884.

Hadiyanto, H., Christwardana, M., Pratiwi, W. Z., Purwanto, P., Sudarno, S., Haryani, K., & Hoang, A. T. (2022). Response surface optimization of microalgae microbial fuel cell (MMFC) enhanced by yeast immobilization for bioelectricity production. Chemosphere, 287, 132275.

Hamdani, S., Oktadiana, L., & Astriany, D. (2019). Analisis Fragmen DNA dari Bakteri Pseudomonas flouresescens Sebelum dan Sesudah Amobilisasi dalam K-Karagenan. Kartika: Jurnal Ilmiah Farmasi, 6(2), 65-69.

Ibrahim, B., Uju, & Mukti, A. C. (2019). Densitas Biofilm pada Elektroda Berpengaruh Positif terhadap Produksi Biolistrik Microbial Fuel Cells Limbah Cair Perikanan. JPHPI, 22(1), 71–79.

Irdawati, I. (2019). Keanekaragaman Bakteri Termoxilanolitik Dari Habitat Air Panas Solok Selatan Dan Potensi Nnya Sebagai Aditif PULP. Tesis doktoral. Universitas Andalas.

Light, S. H., Su, L., Rivera-Lugo, R., Cornejo, J. A., Louie, A., Lavarone, A. T., Ajo-Franklin, C, M., & Portnoy, D. A. (2018). A flavin-based extracellular electron transfer mechanism in diverse Gram-positive bacteria. Nature, 562, 140–144.

López-Gallego, F., Guisán, J. M., & Betancor, L. (2013). Glutaraldehyde- Mediated Protein Immobilization. Dalam Immobilization of Enzymes and Cells: Third Edition. 33–41.

Mahmoudnia, F. (2024). Comparison Of The Synthesis Of The Alpha-Amylase Enzyme By The Native strain Bacillus licheniformis In Immobilized And Immersed Cells. Iranian Journal of Microbiology, 16(6), 827–834.

Neethu, B., Bhowmick, G. D., & Ghangrekar, M. M. (2020). Improving performance of microbial fuel cell by enhanced bacterial-anode interaction using sludge immobilized beads with activated carbon. Process Safety and Environmental Protection, 143, 285-292.

Nuritasari, D., Sarjono, P. R., & Aminin, A. L. N. (2017). Isolasi Bakteri Termofilik Sumber Air Panas Gedongsongo Dengan Media Pengaya MB (Minimal Broth) dan TS (Taoge Sukrosa) serta Identifikasi Fenotip dan Genotip. Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi, 20(2), 84–91.

Pant, D., Van Bogaert, G., Diels, L., & Vanbroekhoven, K. (2010). A review of the substrates used in microbial fuel cells (MFCs) for sustainable energy production. Bioresource Technology, 101(6), 1533–1543.

Purnama, W. A., Kirom, M. R., & Qurthobi, A. (2020). Analisis Pengaruh Temperatur Dengan Substrat Lumpur Sawah Terhadap Produksi Arus Listrik Microbial Fuel Cell. e-Proceeding of Engineering, 7(1), 1172–1177.

Summaiati, T. (2024). Amobilisasi Kultur Campuran Bakteri Termofilik Pada Variasi Konsentrasi Alginat Dalam Produksi Enzim Xilanase. Skripsi. Padang: Universitas Negeri Padang.

Syafitri, R., & Putri, E. (2022), Masalah Global Warming dan Hubungannya Dengan Penggunaan Bahan Bakar Fosil. Jurnal Bakti Sosial, (1), 14-22.

Uthami, F. N., & Irdawati. (2024). Analisis Karakteristik Pola Pertumbuhan Bakteri Termofilik Isolat MS-17 Dari Sumber Air Panas Mudiak Sapan. Jurnal Tambusai, 8(2), 17109–17114.