## Rancang Bangun Alat Ukur Konsentrasi Oksigen yang Dihasilkan oleh Fotobioreaktor Mikroalga Chlorella Vulgaris
1, Aminah Nurrahmawati, 2 Dr. Harmadi, 3 Nadya Okta Biolita 1,2,3 Jurusan Fisika Universitas Andalas
1 aminahnurrahma@yahoo.co.id
2 harmadimsi@yahoo.co.id 3 nadyaoktabiolita@gmail.com

## Abstrak
Telah  dilakukan  perancangan  alat  ukur  konsentrasi  oksigen  yang  dihasilkan  oleh  fotobioreaktor mikroalga Chlorella  vulgaris. Sensor  yang  digunakan  adalah  sensor  SK-25F  dengan  penguat non- inverting sebagai  pengondisi  sinyal.  Penguat non-inverting digunakan  untuk  menguatkan  tegangan keluaran sensor yang masih dalam skala mV supaya dapat diproses oleh mikrokontroler Atmega328 pada  Arduino  Uno  R3.  Pengukuran  dilakukan  pada  dua  fotobioreaktor  yakni  fotobioreaktor  yang disuplai dan  yang  tidak  disuplai  CO 2 dan  menggunakan  tiga  jenis  sumber  cahaya  yaitu  lampu halogen, LED dan cahaya matahari, selain itu, pengukuran juga dilakukan pada fotobioreaktor pada keadaan  tanpa  cahaya  (0  lux).  Nilai  konsentrasi  oksigen  maksimum  dihasilkan  oleh  fotobioreaktor yang  disuplai  dengan  CO 2. Persen error rata-rata  alat  yang  dirancang  sebesar  1,383%  yang didapatkan  dengan  membandingkan  nilai  alat  yang  dirancang  dengan  alat  ukur  acuan  (Gas  Alert Microclip).
Keywords : fotobioreaktor, mikroalga Chlorella vulgaris, sensor SK-25F, penguat non-inverting, mikrokontroler Atmega328, Arduino Uno R3.

## 1 Pendahuluan
Global  warming (pemanasan  global)  semakin  hari  semakin  meningkat  seiring  dengan munculnya  pabrik-pabrik  industri  di  dunia  yang  menghasilkan  limbah  dalam  bentuk  gas rumah  kaca  termasuk  di  dalamnya  adalah  emisi  gas  karbon  dioksida.  Salah  satu penanganan  untuk  mengurangi  pemanasan  global  seperti  pembuatan  bioreaktor  dengan menggunakan  mikroalga  [1].  Keuntungan  penggunaan  mikroalga  dalam  proses  mitigasi emisi gas karbon dioksida adalah prosesnya berjalan alami dan sangat ramah lingkungan, mudah dikembangbiakan serta memiliki potensi untuk mengurangi gas rumah kaca [3].
Fotobioreaktor  merupakan  bioreaktor  yang  digabungkan  dengan  sumber  cahaya  tertentu sebagai  asupan  energi  cahaya  kedalam  reaktor  [7].  Mikroalga  dapat  digunakan  sebagai reaktor  pada  fotobioreaktor  dan  fotosintesis  merupakan  reaksi  yang  terjadi  di  dalamnya. Secara  teknis,  fotobioreaktor  menggunakan  emisi karbon  dioksida  yang  diinjeksikan  ke fotobioreaktor  berisi  mikroalga  dengan  media  air  (H 2 O).  Mikroalga  mengikat  karbon dioksida dan menghasilkan oksigen dengan bantuan sumber cahaya. Alat ukur konsentrasi oksigen  diperlukan  untuk  mengetahui  berapa  konsentrasi  oksigen  yang  dihasilkan  oleh suatu  fotobioreaktor.  Ersan  [5]  telah  merancang  alat  ukur  konsentrasi  oksigen  dengan menggunakan sensor KE-50, namun alat tersebut digunakan untuk mengukur konsentrasi oksigen  yang  diemisi  oleh  kendaraan  bermotor  sehingga  alat  tersebut  tidak  cocok  untuk
fotobioreaktor.  Alat  ukur  konsentrasi  oksigen  untuk  mengukur  konsentrasi  oksigen  yang dihasilkan  oleh  fotobioreaktor  telah  dirancang  oleh  Daniyati  [4]  dengan  menggunakan sensor  KE-50  dengan  PC  sebagai  penampil,  namun  dengan  penggunaan  PC  sebagai penampil  menyebabkan  pengukuran  dinilai  rumit  dan  tidak portable .  Penulis  merancang alat  ukur  konsentrasi  oksigen  untuk  fotobioreaktor  dengan  menggunakan  sensor  SK-25F dengan penguat  non-inverting sebagai  pengondisi  sinyal  dan  LCD  sebagai  penampil. Penggunaan LCD sebagai penampil bertujuan supaya alat yang dirancang menjadi portable dan praktis dalam penggunaannya. Penulis memilih sensor SK-25F karena linearitas sensor yang baik, memiliki keluaran yang stabil dan tidak terpengaruh oleh gas CO 2 , CO, H 2 , H 2 s, NO [7].

## 2 Referensi

## 2.1 Fotobioreaktor
Fotobioreaktor  merupakan  reaktor  buatan  yang  memanfaatkan  sumber  cahaya  sebagai sumber fotosintesis untuk pertumbuhan mikroalga. Fotobioreaktor ini sendiri menggunakan beberapa  tipe  sumber  cahaya  seperti  sinar  matahari  ( day  light  lamp ),  lampu fluorescent, lampu  halogen  atau  LED  [9].  Fotobioreaktor  awalnya  digunakan  untuk  memproduksi biomasa namun, seiring berkembangnya zaman fotobioreaktor pun mampu dikembangkan untuk berbagai penelitian termasuk menangkap kadar karbon dioksida dan menghasilkan konsentrasi  oksigen.  Fotobioreaktor  merupakan  bioreaktor  yang  menggunakan  sumber cahaya  dan  digabungkan  ke  dalam  sistem  reaktor  dan  mikroalga  jenis Chlorella  vulgaris sebagai  reaktor.  Reaksi  yang  terjadi  di  dalam  fotobioreaktor  adalah  fotosintesis  dengan persamaan :
6 𝐶𝑂 2 + 6 𝐻 2 𝑂 + 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑐𝑎 ℎ 𝑎𝑦𝑎 à 𝐶 6 𝐻 1 2 𝑂 6 + 6 𝑂 2 (1)

## 2.2 Persen Konsentrasi
Konsentrasi dapat diartikan sebagai ukuran yang menentukan banyaknya zat yang berada di  dalam  suatu  campuran  dan  dibagi  dengan  volume  total  pada  campuran  tersebut. Konsentrasi  dinyatakan  pada  satuan  fisik,  seperti  halnya  satuan  volume,  satuan  kimia, ataupun satuan berat seperti mol, ekuivalen dan massa rumus. Konsentrasi berhubungan dengan  persen  konsentrasi,  ppm  ( part  per  million )  atau  ppb  ( part  per  billion ),  fraksi  mol, molaritas,  dan  molalitas.  Persen  digunakan  untuk  menyatakan  volume  konsentrasi  suatu campuran.  Persen  konsentrasi dapat  dibagi  menjadi  persen  volume  dan  persen  berat  [3]. Untuk menghitung persen volume digunakan rumus :
% 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 = !"#$%& !"#$%&' !"#$%& !"#$# !"#"$%&% ! !" 𝑥 100% (2)
Konsentrasi  gas  sangat  dipengaruhi  oleh  perubahan  tekanan,  hal  ini  terlihat  pada persamaan (3) dan (4) :
𝑃𝑉 = 𝑛 𝑅 𝑇 (3)
𝑃 = ! ! 𝑅 𝑇 (4)
P dan V berbanding terbalik, semakin besar tekanan, semakin kecil volume dan sebaliknya. ( n/V ) adalah konsentrasi gas dalam mol per liter, dan berbanding lurus dengan tekanan.

## 2.3 Sensor Oksigen SK-25F
Sensor  sering  didefinisikan  sebagai  suatu  piranti  yang  dapat  menerima  dan  merespon suatu sinyal atau stimulus. Tujuan dari suatu sensor adalah untuk merespon suatu stimulus dan  mengonversikannya  ke  sinyal  elektris.  Keluaran  dari  suatu  sensor  dapat  berupa tegangan,  arus,  resistansi  atau  muatan  [8].  Syarat  suatu  piranti  disebut  sebagai  sensor adalah  memiliki  linearitas,  tanggapan  terhadap  waktu  serta  sensitifitas  terhadap  suatu besaran. Linearitas sensor disini maksudnya adalah ada banyak sensor yang menghasilkan keluaran  yang  kontinyu  terhadap  masukan  yang  kontinyu,  untuk  sensor  yang  digunakan pada penelitian ini yakni sensor oksigen yang dapat menghasilkan tegangan sesuai dengan konsentrasi oksigen yang diterima oleh sensor. Sensitifitas sensor menunjukkan seberapa peka  suatu  sensor  terhadap  besaran  yang  diukur,  sensitifitas  sensor  dapat  dinyatakan dengan  angka  yang  menunjukkan  perubahan  keluaran  (besaran  elektris)  dibandingkan dengan  perubahan  masukan.  Respon  terhadap  waktu  maksudnya  disini  adalah  seberapa cepat tanggapan suatu sensor terhadap perubahan masukan.
Sensor  SK-25F  mempunyai  struktur  sama  dengan  baterai  yaitu  terdiri  dari  elekroda  dan elektrolit. Elektroda dibagi menjadi anoda berupa timbal (Pb) dan katoda yang terbuat dari emas  (Au)  serta  elektrolit  berupa  asam  lemah  atau alkaline. Elektroda  emas  merupakan suatu padatan yang berupa selaput yang tidak berongga ( non-porous membrane ). Gambar 1 menunjukkan skema dari sensor SK-25F.
Gambar 1 Struktur sensor oksigen SK-25F
Oksigen  yang  masuk  ke  dalam  sensor  direduksi  pada  elektroda  emas  dengan  reaksi elektrokimia.  Anoda  dan  katoda  dihubungkan  dengan  sebuah  termistor  dan  resistor. Resistansi dua resistor ini mengubah arus yang terjadi akibat reaksi elektrokimia menjadi tegangan.  Besar  arus  yang  mengalir  pada  dua  resistor  dipengaruhi  oleh  banyak  oksigen yang  tertangkap  oleh  membran  elektroda.  Tegangan  analog merupakan  keluaran  sensor
oksigen  SK-25F.  Gambar  2  menunjukkan  karakteristik  sensitifitas  sensor  oksigen  SK-25F [7].
Gambar 2 Karakteristik sensitifitas sensor oksigen SK-25F

## 2.4 Rangkaian Penguat Non-Inverting
Tegangan  keluaran  yang  dihasilkan  oleh  sensor  SK-25F  masih  dalam  skala  mV,  sehingga dibutuhkan  suatu  pengondisi  sinyal.    Pengondisi  sinyal  digunakan  bagi  elemen  yang mengubah  keluaran  sensor  untuk  diproses  lebih  lanjut  [2].  Penguat non-inverting digunakan  sebagai  pengondisi  sinyal  pada  sensor  oksigen  agar  dihasilkan  tegangan keluaran yang lebih besar sehingga dapat terbaca oleh mikrokontroler. Rangkaian penguat non-inverting dapat  digunakan  untuk  menguatkan  sinyal alternating  current (ac) maupun direct  current (dc)  dengan  keluaran  yang  tetap  sefasa  dengan  sinyal  masukannya. Impedansi  masukan  dari  rangkaian  penguat non-inverting berharga  sangat  tinggi  dengan nilai impedansi sekitar 100 M Ω [8].
Penguat  non  Inverting  merupakan  penguat  yang  befungsi  memperkuat  sinyal  tanpa membalik sinyal masukan. Pada penguat non-inverting sinyal masukan dimasukkan ke kaki non-inverting (+)  op-amp  [10].  Amplitudo  keluaran  dari  rangkaian  penguat  non  inverting akan  naik  turun  mengikuti  naik  turunnya  masukan  [11].  Rangkaian  untuk  penguat non- inverting yang berbasiskan sebuah op-amp diperlihatkan pada Gambar 3.
Gambar 3  Skema rangkaian penguat non-inverting
Besarnya tegangan keluaran diberikan pada persamaan : 𝑉𝑜 = 1 + !" !" 𝑉𝑖 (5)
Sedangkan besar penguatan tegangannya adalah : 𝐴 = !" !" = 1 + !" !" (6)

## 3 Metode Penelitian

## 3.1 Karakterisasi Sensor SK-25F
Karakterisasi  sensor  oksigen  dilakukan  dengan  menvariasikan  konsentrasi  oksigen  yang dialirkan ke sensor. Nilai konsentrasi oksigen yang dialirkan ke sensor diukur menggunakan Gas  Alert  Microclip . Nilai  konsentrasi  oksigen  yang  terukur  pada  alat  ukur  dibandingkan dengan  tegangan  keluaran  yang  dihasilkan  oleh  sensor  SK-25F.  Skema  proses pengkarakterisasian sensor oksigen SK-25F dapat dilihat pada Gambar 4.

## Gambar 4 Skematik karakterisasi sensor dengan menggunakan Gas Alert Microclip
Karakterisasi  sensor  dilakukan  dengan  cara sensor  dan  alat  ukur  diposisikan  tepat  di dekat cerobong tabung gas oksigen. Tegangan keluaran sensor dibandingkan dengan nilai konsentrasi yang terukur pada alat ukur konsentrasi oksigen. Lima variasi nilai konsentrasi oksigen  diambil  lalu  dicatat  tegangan  keluaran  dari  sensor  untuk  setiap  nilai  konsentrasi oksigen yang diberikan.

## 3.2 Perancangan Rangkaian Pengondisi Sinyal
Sensor oksigen SK-25F memiliki tegangan keluaran yang masih dalam skala mV. Keluaran sensor yang masih dalam skala mV menyebabkan keluaran sensor tidak dapat terbaca oleh mikrokontroler, sehingga dibutuhkan suatu elemen pengondisi sinyal berupa penguat non- inverting .  Penguat non-inverting dipilih  untuk  menguatkan  tegangan  keluaran  sensor menjadi  0-5  V  agar  dapat  dibaca  oleh  mikrokontroler . Skematik  rangkaian  penguat non- inverting dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5 Skematik rangkaian penguat non-inverting
Cara  kerja  rangkaian  tersebut  adalah  keluaran  dari  sensor  dihubungkan  langsung  ke masukan non-inverting op-amp . Masukan dimulai  dari  kaki  (+)  sensor  SK-25F  masuk  ke kaki  (+)  op-amp lalu  dihubungkan  ke port A2  Arduino  Uno.  IC  yang  digunakan  adalah LM324N  dengan  R1  =  1k Ω ,  R2=  200k Ω ,  R3=  10k Ω dan  R4=  20k Ω .    Tegangan  untuk suplai adalah catu daya 12 V.

## 3.3 Rancangan Perangkat Keras Secara Keseluruhan
Gambar  6  memperlihatkan  rancangan  skematik  bentuk  fisik  alat  secara  keseluruhan. Rancangan secara umum terdiri atas sensor oksigen SK-25F, rangkaian pengondisi sinyal (penguat non-inverting ),  catu  daya  12V,  mikrokontroler  (pada board Arduno  Uno)  dan penampil LCD.
Gambar 6 Rancangan skema bentuk fisik alat
Sensor  mengindra  oksigen,  lalu  oksigen  yang  terdeteksi  oleh  sensor  diubah  menjadi besaran  listrik.  Tegangan  keluaran  sensor  dikuatkan  dengan  rangkaian  penguat non- inverting, untuk  mengaktifkan  op-amp  pada  rangkaian  penguat non-inverting maka digunakan  catudaya  12  V.  Tegangan  keluaran  dari  rangkain non-inverting yang  masih berupa tegangan analog diolah menggunakan ADC untuk bisa diproses oleh mikrokontroler. Nilai  konsentrasi  oksigen  yang  terukur  oleh  alat  ditampilkan  pada  LCD.  Rancangan  alat ukur yang dihubungkan dengan fotobioreaktor dapat dilihat pada Gambar 7.

## Gambar 7 Rancangan alat ukur konsentrasi oksigen yang dihubungkan dengan fotobioreaktor
Fotobioreaktor terdiri dari dua buah tabung mikroalga Chlorella vulgaris dimana salah satu tabung  mikroalga  diberi  suplai  karbon  dioksida  dan  tabung  mikroalga  lainnya  tidak  diberi suplai  karbon  dioksida.  Sumber  cahaya  yang  digunakan  pada  fotobioreaktor  adalah  LED, lampu halogen dan cahaya matahari serta pada keadaan tanpa cahaya (0 lux). Pengukuran dilakukan  dengan  cara  meletakkan  sensor  diatas  fotobioreaktor  yang  telah  dilapisi aluminium  foil,  lalu  oksigen  yang  dihasilkan  oleh  fotobioreaktor  dideteksi  oleh  sensor oksigen.

## 4 Hasil dan Pembahasan
Hasil rancang  bangun alat konsentrasi ukur oksigen yang dihasilkan oleh fotobioreaktor dengan menggunakan sensor SK-25F telah dilakukan dengan beberapa pengujian. Pengujian meliputi pengujian perangkat keras ( hardware ) dan perangkat lunak ( software ). Hasil rancangan perangkat keras secara keseluruhan dapat dilihat pada Gambar 8 dan Gambar 9.

## Gambar 8 Hasil rancangan perangkat  keras alat ukur konsentrasi oksigen
Gambar  6  memperlihatkan  rancangan  keseluruhan  dari  perangkat  keras  alat  ukur konsentrasi  oksigen.  Perangkat  keras  keseluruhan  sistem  yang  terdiri  dari  alat  ukur konsentrasi oksigen dan fotobioreaktor dapat dilihat pada Gambar 9.

## Gambar 9 bentuk fisik alat keseluruhan
Gambar  9  memperlihatkan  hasil  rancangan  fotobioreaktor  dan  alat  ukur  konsentrasi oksigen yang telah terintegrasi dalam satu instalasi. Fotobioreaktor yang terdiri dari sumber cahaya,  tabung  gas  karbon  dioksida,  dan  kontrol  temperatur  dioperasikan  bersamaan dengan alat ukur konsentrasi oksigen.

## 4.1 Hasil Karakterisasi Sensor SK-25F
Pengujian  awal  sensor  SK-25F  dilakukan  dengan  melihat  perbandingan  antara  tegangan keluaran  pada  sensor  dengan  nilai  konsentrasi  oksigen  pada  alat  ukur  pembanding. Pengujian  dilakukan  dengan  memberikan  beberapa  variasi  konsentrasi  oksigen  yang
J.Oto.Ktrl.Inst (J.Auto.Ctrl.Inst)                     Vol 10 (1), 2018                      ISSN : 2085-2517
berasal  dari  tabung  gas  oksigen  serta  dari  udara  bebas.  Data  tegangan  keluaran  dari sensor diambil untuk setiap variasi konsentrasi oksigen dengan menggunakan multimeter digital.  Kenaikan  tegangan  keluaran  sensor  oksigen  SK-25F  terjadi  seiring  bertambahnya persen  konsentrasi  oksigen.  Pengujian  ini  dilakukan  untuk  melihat  linearitas  antara tegangan  keluaran  sensor.  Data  karakterisasi  tegangan  keluaran  sensor  dengan menggunakan alat ukur konsentrasi oksigen (Gas Alert Microclip) dengan beberapa variasi nilai konsentrasi oksigen dapat dilihat pada Tabel 1.

## Tabel 1 Data katakterisasi sensor oksigen dengan menggunakan Gas Alert Microclip
(alat ukur acuan) Konsentrasi oksigen Tegangan keluaran sensor 20   % 3,3 mV 20,2 % 3,4 mV 20,8 % 3,5 mV 21,2 % 3,6 mV 21,4 % 3,8 mV
Tabel 1 menunjukkan bahwa nilai tegangan keluaran sensor linear dengan nilai konsentrasi oksigen.  Setiap  kenaikan  nilai  konsentrasi  oksigen  mewakili  kenaikan  nilai  tegangan keluaran sensor.  Hal ini menunjukkan bahwa nilai tegangan keluaran sensor linear dengan konsentrasi oksigen.

## Gambar 10 Fungsi transfer hubungan tegangan keluaran sensor dengan konsentrasi oksigen
Gambar  10  menunjukkan  hasil  regresi  linear  antara  tegangan  keluaran  sensor  yang dibandingkan  dengan  konsetrasi  oksigen  yang  terukur  pada  alat  ukur  acuan  (Gas  Alert Microclip).  Hasil  regresi  linear  pada  gambar  (a)  yaitu  y  =  0,4783x  –  6,114.  Variabel  x merupakan  nilai  konsentrasi  oksigen  dan  variabel  y  merupakan  tegangan  keluaran  dari sensor. Angka -6,114 menyatakan nilai tegangan awal sensor saat nilai konsentrasi oksigen
pada  alat  ukur  mendekati  nol.  Pada  setiap  perubahan  konsentrasi  oksigen  sebesar  1% mengakibatkan  perubahan  tegangan  sebesar  0,4783  mV.  Hasil  derajat  korelasi  linear diperoleh  sebesar  R 2 =  0,9807,  nilai  ini  sudah  menunjukkan  bahwa  hubungan  antara tegangan  keluaran  sensor  dengan  nilai  konsentrasi  oksigen  pada  alat  ukur  adalah  linear. Fungsi  transfer  yang  diperoleh  dari  hasil  karakterisasi  sensor  dimasukkan  ke list program mikrokontroler.

## 4.2 Hasil pengujian rangkaian penguat non-inverting
Tegangan  keluaran  sensor  oksigen  yang  masih  dalam  skala  mV  harus  dikuatkan  terlebih dahulu agar bisa dibaca oleh Arduino. Tegangan keluaran rangkaian penguat non-inverting untuk sensor oksigen dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Hasil Pengujian Rangkaian Penguat Non-Inverting Konsentrasi Oksigen Tegangan Keluaran 20,90% 1,5V 23,10% 1,7V 25,30% 2,1V 26,70% 2,2V 28,40% 2,4V
Dari Tabel 2 tampak bahwa tegangan keluaran sensor yang awalnya masih dalam skala mV telah dikuatkan sehingga menjadi skala V. Gambar 11 menunjukkan perubahan nilai ADC sensor oksigen sebelum dan setelah dikuatkan dengan penguat non-inverting .
Gambar 11  Nilai ADC sensor sebelum dan sesudah dikuatkan dengan penguat non-inverting. (a) Nilai ADC sebelum dikuatkan, (b) Nilai ADC setelah dikuatkan.
Nilai  ADC  dilihat  melalui  jendela  serial  monitor  pada software Arduino  IDE.  Gambar  (a) merupakan  nilai  ADC  pada  saat  sensor  belum  dikuatkan  dengan  penguat non-inverting , pada gambar tampak bahwa keluaran sensor tidak dapat dibaca oleh Arduino yang ditandai dengan munculnya nilai 0 pada layar monitor. Gambar (b) merupakan nilai ADC pada saat
J.Oto.Ktrl.Inst (J.Auto.Ctrl.Inst)                     Vol 10 (1), 2018                      ISSN : 2085-2517
setelah sensor dikuatkan dengan penguat non-inverting, dengan munculnya nilai pada layar menunjukkan bahwa keluaran sistem sensor telah terbaca oleh mikrokontroler.

## 4.3 Hasil Akhir Pengukuran dan Pengolahan Data
Pengujian  sistem  pengukuran  dilakukan  untuk  melihat  keakuratan  sistem  yang  telah dirancang. Hasil pengukuran nilai konsentrasi oksigen yang dihasilkan oleh fotobioreaktor dengan  alat  yang  dirancang  dibandingkan  dengan  alat  ukur  acuan  (Gas  Alert  Microclip). Hasilnya  diuraikan  pada  Tabel  3.  Tabel  bewarna  putih  merupakan  data  hasil  pengukuran pada  fotobioreaktor  dengan  pencahayaan  0  lux,  tabel  bewarna  kuning  untuk  pengukuran fotobioreaktor  dengan  sumber  cahaya  halogen  5000  lux,  tabel  bewarna  biru  untuk  data hasil  pengukuran  fotobioreaktor  dengan  sumber  cahaya  LED  biru  1065  lux,  dan  tabel bewarna  hijau  untuk  data  hasil  pengukuran  fotobioreaktor  dengan  sumber  cahaya matahari.

## Tabel 3 Hasil Pengukuran Konsentrasi Oksigen yang Dihasilkan Fotobioreaktor
Jam Ke – Konsentrasi oksigen pada alat yang dirancang Konsentrasi oksigen pada alat ukur acuan ( Gas Alert Microclip) % error Tanpa CO 2 dengan suplai CO 2 Tanpa CO 2 dengan suplai CO 2 Tanpa CO 2 Dengan suplai CO 2 1 19,35 % 19,06 % 19,8% 19,5% 2,72 % 2,25 % 4 19,24% 19,61 % 19,7% 19,4% 2,33 % 0,82 % 7 19,77 % 19,56% 19,6% 19,6% 0,86 % 0,2 % Rata-rata % error (pencahayaan 0 lux) 1,97 % 1,09 % 1 20,2 % 20,2 % 20,9 % 20,5 % 3, 25 % 1,46 % 4 20,96 % 20,84 % 21,0 % 21,0 % 0,19 % 0,76 % 7 20,3 % 20.43 % 20,8 % 20,9 % 2,40 % 2,25 % Rata-rata % error (Halogen 5000 lux) 1,95 % 1,49 % 1 20,30% 20,51% 20,8 % 20,9 % 2,4 % 1,86 % 4 20,33 % 20,38% 20,4 % 20,6 % 0,34 % 1,07 % 7 20,76 % 20,79 % 20,9 % 21,1 % 0, 67% 1, 46 % Rata-rata % error ( LED 1065 lux) 1,14 % 1,46 % 1 20,79 % 20,80 % 20,9 % 20,9 % 0,52 % 0,47 % 4 20,91 % 20,89 % 21,1 % 21,3 % 0,9 % 1,92 % 7 20,76 % 20,81 % 21,1 % 21,2 % 1,61 % 1,83 % Rata-rata % error (Cahaya Matahari) 1,07 % 1,46 %
Hasil  pengukuran  yang  ditunjukkan  oleh  Tabel  3  menunjukkan  bahwa  hasil  pengukuran konsentrasi  oksigen  yang  dihasilkan  oleh  fotobioreaktor  dengan  menggunakan  sensor oksigen  SK-25F  dengan  alat  acuan  hampir  sama  yang  ditandai  dengan  nilai  persen error yang  kecil. Error rata-rata  yang  didapat  dari  keseluruhan  pengukuran  yaitu  1,383  %. Perbedaan  nilai  pengukuran  yang  diperoleh  antara  alat  yang  dirancang  dengan  alat  ukur konsentrasi  oksigen  Gas  Alert  Microclip disebabkan  oleh  adanya noise yang  muncul  pada rangkaian  penguat non-inverting ,  sehingga  menyebabkan  nilai  tegangan  keluaran
rangkaian  menjadi  tidak  stabil  dan  nilai  konsentrasi  oksigen  yang  terukur  oleh  alat  yang dirancang  sedikit  berbeda  dari  nilai  konsentrasi  oksigen  yang  terukur  pada  alat  ukur konsentrasi oksigen.
Dari hasil pengukuran yang didapatkan tampak bahwa, konsentrasi oksigen yang dihasilkan oleh fotobioreaktor yang disuplai dengan CO 2 lebih tinggi daripada yang tidak disuplai hal ini menunjukkan bahwa CO 2 mengoptimalkan proses fotosintesis pada fotobioreaktor. Namun pada  fotobioreaktor  pada  pencahyaan  0  lux  konsentrasi  oksigen  yang  dihasilkan  oleh fotobioreaktor  yang  disuplai  CO 2 lebih  rendah,  hal  ini  disebabkan  oleh  fotosintesis  nyaris tidak terjadi pada kondisi gelap sehingga dengan adanya penambahan CO 2 menyebabkan berkurangnya konsentrasi oksigen yang dihasilkan oleh fotobioreaktor.

## 5 Referensi
[1] Bishop, J., dan Davis R., Autonomous Observing Strategies for The Ocean Carbon Cycle, Lawrence Berkeley National Laboratory, 2000.
[2] Bolton, W., Sistem Instrumentasi dan Sistem Kontrol, Erlangga, 2006.
[3] Chang, R., Kimia Dasar : Konsep-Konsep Inti, Edisi Kedua,  Erlangga, 2004.
[4] Chrismadha,  T.,  Sutapa,  I.,  Hidayat,  Rosidah,  dan  Mardiyati,  Y.,Pengaruh  Cahaya Intermitan terhadap Fotosintesis Kultur Alga Chlorella Vulgaris, Jurnal Oseonologi dan Lirnnologi, Jurusan.Fisika Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), 2000.
[5] Daniyati,  R.,  Yudoyono,  G.,  Rubiyanto,  A.,  Desain  Closed  Photobioreaktor  Chlorella Vulgaris  Sebagai  Mitigasi  CO2,  Jurnal  Sains  dan  Seni  ITS,  Jurusan  Fisika  Institut
Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), 2012.
[6] Ersan,  L.,  O.,Pembuatan  Pola  Tingkat  Pembakaran  Melalui  Deteksi  Emisi  Gas  Buang Pada  Motor  Bensin  Karburator  Sistem  4-Tak  Menggunakan  Sensor  Gas  Dengan Metode  Fast  Fourier  Transform  (FFT),    skripsi,  Jurusan  Sistem  Komputer  FTI  Unand, 2013.
[7] Figaro, SK-25F technical info 1112, Figaro Engineering Inc., 2012.
[8] Fraden,  J.,  Handbook  of  Modern  Sensors  Physics,  Designs  and  Applications,  Second Edition, Thermoscan, Inc., 1996.
[9] Hadiyanto, Samidjan, I., Kumoro, A.C., Silviana, Produksi Mikroalga Berbiomasa Tinggi dalam  Bioreaktor  Open  Pond,  Prosiding  Seminar  Nasional  Teknik  Kimia “Kejuangan”PengembanganTeknologi  Kimia  untuk  Pengolahan  Sumber  Daya  Alam Indonesia, 2012.
[10] Malvino, A. dan Bates, D. J., Prinsip Elektronika , Edisi ketujuh, Erlangga, 1994.
[11] Tooley, M., 1995, Rangkaian Elektronik, Erlangga, 1995.