## PENGARUH VARIASI ELEKTRODA TEMBAGA DAN SENG TERHADAP PRODUKTIVITAS LISTRIK MICROBIAL FUEL CELL (MFC) PADA

## SUBSTRAT LIMBAH CAIR AIR REBUSAN MIE INSTAN

## THE EFFECT OF COPPER ELECTRIC AND ZINC VARIATIONS ON THE PRODUCTIVITY OF MICROBIAL FUEL CELL (MFC) ELECTRICAL WASTE SUBSTRATES IN LIQUID WATER WASTE INSTANT NOODLES
Muhammad Islam Ramadhani 1) , Aqli Mursadin 2) 1.2 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat, Banjarbaru, Indonesia email: ramadhanyzebuk@gmail.com 1)* , a.mursadin@ulm.ac.id 2) Received: 11 Juni 2020 Accepted: 17 Juni 2020 Published: 25 Juni 2020
© 2020 SJME
Kinematika All Rights Reserved .

## Abstrak
MFC adalah sistem pembangkit listrik dengan memanfaatkan interaksi bakteri yang ditemukan di alam. Bakteri yang ditemukan di organik mengubah bahan organik  menjadi  energi  listrik.  Sifat  bakteri  yang  dapat  mendegradasi organisme  di  MFC  menghasilkan  ion  elektron  dan  proton.  Ion-ion  ini menghasilkan  perbedaan  potensial  listrik  sehingga  energi  dapat  diproduksi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan potensi listrik air limbah rebusan  mie  instan  dan  efek  elektroda  pada  akuisisi  listrik  menggunakan elektroda  tembaga  dan  seng  dan  kombinasi  tembaga  dan  seng,  dan  untuk mengetahui  efek  aerator  pada  MFC.  Penelitian  ini  dilakukan  selama  12  jam dan pengumpulan data dilakukan setiap jam selama 12 jam. Air rebusan mie instan  dengan  kombinasi  elektroda  seng  dan  tembaga  (Zn-Cu)  menghasilkan lebih  banyak  listrik  daripada  kombinasi  elektroda  lainnya.  Kombinasi elektroda tembaga dan seng (Cu-Zn) menghasilkan penguatan listrik terendah dan tidak dapat digunakan sebagai kombinasi elektroda. Pada Cu-Cu elektroda yang  diperoleh  adalah  313  mA  dan  498  mV,  pada  Zn-Zn  elektroda  yang diperoleh adalah 106 mA dan 100 mV, pada elektroda Zn-Cu yang diperoleh adalah 1393 mA dan 941 mV.
Kata kunci: Listrik, Mikroorganisme, Elektroda, Arus, Tegangan

## Abstract
MFC  is  a  system  of  generating  electricity  by  utilizing  bacterial  interactions found  in  nature.  The  bacteria  found  in  organics  convert  organic  matter  into electrical energy. The nature of bacteria that can degrade organisms in MFC produces electron and proton ions. These ions produce differences in electrical potential  so  that  energy  can  be  produced.  The  purpose  of  this  study  was  to determine  the  electrical  potential  of  instant  noodle  stew  wastewater  and  the effect  of  electrodes  on  the  acquisition  of  electricity  using  copper  and  zinc electrodes  and  a  combination  of  copper  and  zinc,  and  to  know  the  effect  of aerators  on  MFC.  This  research  was  conducted  for  12  hours  and  data collection was done once every hour for 12 hours. The instant noodle boiled water  with  a  combination  of  zinc  and  copper  (Zn-Cu)  electrodes  produces
more electricity than other electrode combinations. The combination of copper and zinc electrodes (Cu-Zn) produces the lowest electricity gain and cannot be used as a combination of electrodes. At Cu-Cu electrodes obtained were 313 mA and 498 mV, on Zn-Zn electrodes obtained were 106 mA and 100 mV, on Zn-Cu electrodes obtained were 1393 mA and 941 mV.
Keywords: Electricity, Microorganism, Electrode, Current, Voltage
DOI: 10.20527/sjmekinematika.v5i1.135 How to cite : Ramadhani,  M.I.,  & Mursadin ,  A.,  “Pengaruh  Variasi  Elektroda  Tembaga  Dan  Seng  Terhadap Produktivitas  Listrik Microbial  Fuel  Cell (MFC)  Pada  Substrat  Limbah  Cair  Air  Rebusan  Mie  Instan ”, Scientific Journal of Mechanical Engineering Kinematika, 5(1), 23-36, 2020.

## PENDAHULUAN
Pada saat ini dunia sedang dihadang dengan permasalahan Energi Ketersedian energi pada  saat  ini  sangat  terbatas  hal  ini  diiringi  dengan  permintaan  akan  energi  yang  selalu meningkat dari waktu ke waktu.
Permasalahan  akan  energi  merupakan  suatu  persoalan  besar  yang  dihadapi  oleh seluruh  negara  di  Dunia,  termasuk  Indonesia.  Indonesia  yang  adalah  negara  dengan penduduk  terbesar  ke  4  di  Dunia  merupakan  negara  pengkonsumsi  energi  yang  cukup tinggi.  Keterbatasan  akan  energi  dapat  berdampak  kepada  per  ekonomian  di  Indonesia dimana harga bahan pokok dan tarif listrik juga akan terkena imbasnya. Krisis energi ini menuntut pengembangan sumber energi alternatif baru yang sifatnya praktis, efisien juga tidak  memberikan  dampak  serius  kepada  lingkungan  dan  tentunya  bisa  menggantikan peran minyak bumi sebagai sumber energi utama saat ini.
Salah  satu  solusi  pengembangan  energi  alternatif  efisien  dan  ramah  lingkungan adalah microbial  fuel  cell atau  disingkat  MFC.  Microbial  fuel  cell  adalah  reaktor bioelektrochemical pengkonversi  energi kimia dari limbah organik menjadi listrik dengan populasi mikroorganisme sebagai katalisnya [1].
Pada daerah perkotaan limbah rumah tangga baik berupa limbah padat, gas maupun cair seringkali dibuang begitu saja tanpa memikirkan dampak yang akan terjadi terhadap lingkungan. Padahal jika dimanfaatkan dengan benar dan baik limbah cair rumah tangga yang  mengandung  bahan  organik  dapat  dijadikan  substrat  pada  sistem MFC .  Salah  satu limbah  cair  yang  dihasilkan  masyarakat  perkotaan  adalah  limbah  air  bekas  rebusan  mie instan. Air rebusan mie instan ini digunakan sebagai substrat pada sistem MFC .
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  mengetahui  potensi  perolehan  listrik  dari  air rebusan  mie  instan  dan  pengaruh  dari  elektroda terhadap  perolehan listrik  menggunakan elektroda  tembaga  dan  seng  serta  kombinasi  tembaga  dan  seng,  serta  pengaruh  aerator terhadap MFC.
Prinsip Kerja Microbial Fuel Cell (MFC) Microbial Fuel Cell (MFC) merupakan suatu sistem dimana energi kimia dikonversi langsung yang terdapat pada substrat bio-convertible menjadi enegi listrik, menggunakan katalis  dalam  bentuk  mikroba.  Mikroba  memiliki  ukuran  yang  sangat  kecil  dan  dapat mengubah  senyawa  organik  menjadi  CO 2 ,  H 2 O  serta  energi.  Mikroba  hidup  dan berkembang  dengan  menggunakan  energi  yang  dihasilkannya.  Teknologi  pada MFC energi yang dihasilkan bisa diambil berupa listrik.
Umumnya dalam sistem MFC terdapat berbagai macam salah satunya anoda, katoda, membran penukar kation atau juga proton serta sirkuit listrik. Mikroba berada di ruangan anoda dan mikroba dapat mengubah substrat seperti glukosa, juga limbah cair lain menjadi CO 2 , proton dan elektron. Pada kondisi aerobik, oksigen berfungsi sebagai aseptor elektron
SJME KINEMATIKA Vol.5 No.1, 25 Juni 2020, pp 23-36 https://kinematika.ulm.ac.id/index.php/kinematika
yang  bereaksi  dengan  h + .  Sedangkan  pada  ruang  anoda  untuk  sistem MFC ,  tidak  ada oksigen,  sehingga  mikroba  harus  mengubah  aseptor  elektronnya  sendiri  menjadi  aseptor insoluble seperti pada anoda pada sistem MFC. Elektron hasil dari metabolisme mikroba kemudian  dialirkan  dengan  muatan  yang  ada  pada  katoda.  Beda  potensial  yang  terjadi antara anoda dengan katoda bersama dengan aliran menghasilkan listrik.
Pada sel galvanik atau sel volta, anoda merupakan tempat terjadinya oksidasi, serta bermuatan  negatif  yang  disebabkan  oleh  reaksi  kimia  yang  spontan,  elektroda  akan melepaskan elektron. Katoda merupakan tempat elektroda yang terjadi reduksi sebagai zat kimia.  Pada  sel  galvanik,  katoda  apabila  dihubungkan  dengan  anoda  akan  bermuatan positif.  Ion  yang  bermuatan  positif  akan  mengalir  ke  elektroda  untuk  direduksi  oleh elektron yang datang dari anoda.
MFC  dengan  sel  galvanik  atau  sel  volta  memiliki  prinsip  kerja  yang  sama  yaitu terjadi  proses  reaksi  redoks,  namun  berbeda  dengan  sel  galvanic  atau  sel  volta  yang menggunakan cairan kimia sedangkan dalam MFC menggunakan cairan atau substrat yang terdapat mikroba. Berikut merupakan reaksi yang terjadi dengan substrat senyawa organik dan oksigen:
Pada anoda :C x H y O z + H 2 O mikroba CO 2 + H + + e - (1)
Pada katoda  :O 2 + H + + e - mikroba H 2 O (2)
Elektroda
Material yang diperlukan pada MFC terbagi dua yaitu anoda dan katoda. Material anoda  harus  bersifat  konduktif, biocompatible, dan  stabil  secara  kimia  didalam  reactor bioreaktro. Anoda pada MFC bersifat negatif dimana elektroda akan melepaskan elektron menuju  ke  sirkuit  dan  menjadikannya  anoda  berkutub  negatif.  Material  katoda  adalah kutup elektroda dalam sel elektrokimia yang terpolarisasi serta kutup ini bermuatan positif. Bahan yang dapat digunakan sebagai  katoda bisa berupa bahan karbon biasa seperti plat grafit tetapi bisa juga  dengan katalis seperti platinum [2].

## Jenis MFC
Dalam perkembanganya MFC memiliki bentuk berbagai macam. Secara umum MFC hanya  dapat  dibedakan  dengan  melihat  desain  kompartemennya,  penggunaan  pada membran penukaran elektron yang digunakan dalam MFC tersebut.
1. Berdasarkan desain kompartemen
Berdasarkan  kompartemen MFC terdiri  dari  tiga  jenis,  yaitu dual  chamber,  single chamber  dan stack chamber. Dual chamber  MFC terdiri dari dua ruangan  yang terpisah oleh  membran  penukar  proton.  Ruang  anoda  berisikan  substrat  dimana  didalamnya terdapat mikroba, pada ruang katoda berisi larutan elektrolit, seperti yang ditunjukkan pada Gambar  2. Single  chamber  MFC memiliki  satu  ruang  dimana  substrat  dan  elektrolit bercampur, seperti pada Gambar 1. Stack MFC merupakan penggabungan yang tersusun secara seri dari sistem single dan dual chamber [3], seperti pada Gambar 3.
Gambar 1. Skema Single Chamber
Gambar 2. Skema Dual Chamber
Gambar 3. Skema Stack 2. Berdasarkan tidak adanya membran
Pada dual chamber untuk dapat menghindari terjadinya difusi elektron yang masuk kedalam katoda beracun sekaligus untuk terjadi proses transfer proton pada ruang katoda sangat  diperlukan.  Pada single  chamber  MFC, membrane  berfungsi  sebagai  penghalang terjadinya  difusi  oksigen.  Untuk  meminimalisisr  pebiayaan MFC tanpa  membran merupakan salah satu cara yang bisa digunakan, hal tersebut dapat dihindari dengan cara memanfaatkan biofilm didalam katoda. Biofilm merupakan sebuah populasi bakteri yang bisa berfungsi sebagai membran untuk meminimalisir difusi oksigen ke anoda.

## Faktor Operasional
1. Substrat
Substrat  salah  satu  faktor  yang  mempengaruhi  hasil  yang  efisian  untuk  perolehan listrik  pada  sistem  MFC.  Material  organik  sederhana  sering  digunakan  sebagai  substrat yang terdapat pada limbah cair. Beberapa substrat telah digunakan seperti asetat, glukosa, limbah cair industri bir, limbah pati (tepung), selulosa dan kitin [4].
2. Sifat kimia larutan
Salah  satu  faktor  dalam  proses  berbasin  mikroba  Ph  merupakan  salah  satu  faktor. Pengaruh  Ph  pada MFC, yaitu  untuk  proses  metabolisme  dan  pertumbuhan  bagi  bakteri juga  mempengaruhi  transfer  proton  reaksi  pada  katoda  yang  terjadi,  sehingga  ferforma yang  dihasilkan  sangat  berpengaruh  pada MFC .  Pengaruh  konduktivitas  larutan  dari kekuatan ion dapat berpengaruh terhadap hambatan internal, yang akhirnya berefek pada
performa. Kinetika bakteri, transfer massa proton melalui elektrolit dan laju reaksi oksigen pada katoda sanagat menentukan akan performa MFC.

## Mikroorganisme
Mikroba  merupakan  organisme  yang  berukuran  sangat  kecil,  umumnya  ukurannya mencapai  kurang  dari  1  µm,  sehingga  diperlukan  bantuan  alat  khusus  untuk melihatnya. Mikroba  yang  digunakan  pada  sistem  MFC  adalah  mikroba  yang  memiliki  karekteristik mampu  bertahan  pada  suhu  yang  tinggi,  mampu  memanfaatkan  cahaya  untuk menghasilkan  energi  dan  mikroba  yang  dapat  secara  langsung  mentransfer  elektron  ke elektroda.
Pada MFC mikroba memiliki peran yang penting yaitu dimana substrat yang berupa glukosa, asetat dan limbah cair menjadi CO 2 , elektron dan proton diubah, beberapa bakteri yang terdapat dalam limbah seperti escherichia coli, geobacter sp dan shewanella dan lain sebagainya [5], seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.

## Gambar 4. Struktur Bakteri E.Coli

## Limbah Air Rebusan Mie Instan
Mie  instan  pada  umumnya  diolah  dengan  cara  direbus  dengan  air  mendidih kemudian  diberikan  bumbu  yang  telah  disediakan.  Air  bekas  rebusan  mie  instan merupakan  limbah  pati.  Limbah  pati  mengandung  unsur  nabati  yang  mudah  membusuk. Limbah  pati  yang  dibuang  dengan  keadaan  belum  disaring  dana  terbuka  dapat menimbulkan pencemaran.
Pada umumnya mie instan yang beredar di pasaran merupakan produk olahan yang mengandung  tepung  terigu.  Tepung  terigu  bukan  tergolong  sebagai  suatu  senyawa,  oleh sebab  itu  tepung  terigu  tidak  memiliki  rumus  kimia  spesifik.  Namun  jika  dilihat  dari komponen  penyusun  utamanya  tepung  terigu  adalah  amilum  (C 6 H 10 O 5 ).  Amilum  adalah senyawa  karbohidat  kompleks  yang  bersifat  larut  dalam  air.  Amilum  berbentuk  putih rasanya tawar dan tak memiliki bau.

## Aerator Pada MFC
Kekurangan akseptor  elektron pada katoda adalah salah satu faktor dari kurangnya daya yang dihasilkan pada  sistem  MFC.  Jumlah  akseptor  elektron berpengaruh langsung dengan keluaran daya. Umumnya pada sistem MFC, oksigen digunakan sebagai akseptor elektron di katoda. Pengaruh ini dihasilkan oleh dua peran penting dari oksigen pada sisi katoda, sebagai penerima elektron pada permukaan katoda dan pembatasan bakteri anaerob pada anoda. Selanjutnya, tingkat oksigen yang banyak menyebabkan perembesan oksigen ke  dalam  bagian  anoda  dan  pertumbuhan  mikroorganisme  heterotrofik,  yang  mana  akan menurunkan  performa  pada  MFC.  Namun  oksigen  adalah  akseptor  elektron  yang  paling sering digunakan karena ketersediaanya dan juga tidak beracun.
Salah satu cara untuk penambahan oksigen pada sistem MFC adalah menggunakan aerator  akuarium.  Pada  akuarium  aerator  digunakan  untuk  meningkatkan  kadar  oksigen
dengan  cara  meningkatkan  tekanan  yang  membuat  terurainya  H 2 O  sehingga  sirkulasi untuk  pernapasan  ikan  di  dalam  akuarium  dapat  tercukupi.  Semakin  kecil  gelembung oksigen yang dihasilkan, maka proses penyerapan oksigen oleh air akan semakin cepat.
Gambar 5. Aerator Akuarium

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilaksanakan  pada  bulan  April  2019  di  Lab  Mesin  Program  Studi Teknik  Mesin  Universitas  Lambung  Mangkurat,  Lab  Fitopatologi  Fakultas  Pertanian Universitas Lambung Mangkurat.

## Alat dan Bahan
Alat yang digunakan antara lain yaitu:
1. Elektroda (tembaga dan seng).
2. Kabel.
3. Multimeter digital.
4. Wadah kaca (panjang 10 cm, lebar 10 cm, tinggi 11 cm).
5. Aerator.
6. Tali belati.
7. Gelas ukur.
8. Electrical tape.
Bahan yang digunakan antara lain yaitu:
1. Limbah cair rebusan mie instan.
2. Air PDAM.
3. Garam.

## Pelaksanaan Penelitian
Prosedur penelitian yang dilakukan dalam eksperimen ini terdiri dari preparasi awal yang  terdiri  dari  preparasi  alat  elektrolisis;  preparasi  substrat;  dan  preparasi  elektrolit, eksperimen MFC, dan pengambilan data berupa kuat arus dan tegangan listrik.

## Preparasi Alat Elektrolisis
Alat  elektrolisis  yang  digunakan  dalam  sistem  MFC  dispreparasi  terlebih  dahulu sebulum digunakan. Alat eletrolisis yang digunakan adalah Jembatan garam dari tali belati dan elektroda.

## Preparasi Jembatan Garam
Jembatan  garam  berupa  tali  belati  sebelum  diaplikasikan  pada  MFC  dengan  cara direbus  dengan  aquades  yang  dicampur  dengan  garam  selama  30  menit.  Kemudian jembatan garam dibalut menggunakan electrical tape.

## Preparasi Elektroda
Elektroda yang dipakai yaitu tembaga dan seng dengan ukuran lebar 4 cm, panjang 6 cm dan tebal 0,5 mm. Kemudian disambungkan dengan kabel sebagai penghubung untuk pengukuran arus listriknya.

## Preparasi Substrat
Subtrat  yang  harus  dipreparasi  dalam  penelitian  ini  adalah  air  bekas  mie  instan. Kemudian  substrat  diambil  sampel  untuk  diuji  di  lab  Fitopatologi  Fakultas  Pertanian Universitas  Lambung  Mangkurat  untuk    mengetahui  jumlah    bakteri  yang  terkandung didalam  substrat  dengan  standard  pengujian  jumlah  bakteri  pada  substrat.Elektrolit  yang digunakan adalah 1000 mL air PDAM tanpa perlakuan apapun.

## Pembuatan MFC
MFC dibuat dengan meletakkan dua buah chamber berdampingan yang dihubungkan dengan  jembatan  garam.  Pada  bagian  anoda  wadah  diisolasi  dari  udara,  sedangkan  pada bagian  katoda  wadah  tidak  di  isolasi.  Elektroda  yang  telah  disesuaikan  ukurannya diletakkan pada masing-masing wadah.

## Gambar 6. Desain MFC

## Eksperimen MFC
Pada penelitian ini, eksperimen MFC dilaksanakan dengan variasi elektroda tembaga dan seng pada substrat dan penambahan aerator pada sistem MFC.

## Variasi Lama Inkubasi Substrat
Pada eksperimen dengan waktu inkubasi 3 hari, kompartemen anoda diisi dengan air bekas  mie  instan  sebanyak  1000  mL  dan  kompartemen  katoda  diisi  dengan  air  PDAM sebanyak 1000 mL.

## Variasi Elektroda Tembaga dan Seng
Pada  eksperimen  dengan  variasi  elektroda  tembaga  dan  seng,  kompartemen  anoda dan katoda menggunakan kombinasi elektroda dari tembaga dan seng.

## Penambahan Aerator pada Sistem MFC
Pada bagian katoda alat aerator akan di tambahkan pada sistem MFC yang kemudian diamati perubahan yang terjadi pada sistem.

## Pengukuran Kuat Arus dan Tegangan Sistem MFC
Kuat arus dan tegangan dari sistem MFC di ukur menggunakan multimeter digital. Sebelum pengukuran dilakukan, multimeter dikalibrasi terlebih dahulu, pengambilan data dilakukan 1 jam sekali selama 12 jam.

## Diagram Alir Penelitian
Diagram alir dalam penelitian ini ditunjukkan dalam Gambar 7.
Gambar 7. Diagram Alir Penelitian
SJME KINEMATIKA Vol.5 No.1, 25 Juni 2020, pp 23-36 https://kinematika.ulm.ac.id/index.php/kinematika

## HASIL DAN PEMBAHASAN Kuat Arus
Hasil pengukuran kuat arus Cu+Cu ditunjukkan dalam Gambar 8.
Gambar 8. Grafik Perbandingan Kuat Arus Cu+Cu
Hasil pengukuran kuat arus Zn+Zn ditunjukkan dalam Gambar 9.
Gambar 9. Grafik Perbandingan Kuat Arus  Zn+Zn
Hasil pengukuran kuat arus Cu+Zn ditunjukkan dalam Gambar 10.
Gambar 10. Grafik Perbandingan Kuat Arus  Cu+Zn
235 287 266 313 291
264 256 230 228 218 224 212 227 239 253 285 272 262 248 221 205 207 212 209 0 50 100 150 200 250 300 350 K ua t A ru s (m A ) Waktu Aerator Tanpa Aerator 84 90 98 106 88 81 83 78 74 71 69 68 65 77 77 82 78 74 76 74 68 67 50 48 0 20 40 60 80 100 120 K u at A ru s (m A ) Waktu Aerator Tanpa Aerator -1052 -910 -644 -596 -546 -365 -428 -389 -368 -356 -351 -391 -1031 -861 -640 -572 -532 -362 -402 -380 -361 -347 -336 -339 -1200 -1100 -1000 -900 -800 -700 -600 -500 -400 -300 -200 -100 0 8 :0 0 9 :0 0 1 0 :0 0 1 1 :0 0 1 2 :0 0 1 3 :0 0 1 4 :0 0 1 5 :0 0 1 6 :0 0 1 7 :0 0 1 8 :0 0 1 9 :0 0 K u at A ru s (m A ) Waktu Aerator Tanpa Aerator
Hasil pengukuran kuat arus Zn+Cu ditunjukkan dalam Gambar 11.
Gambar 11. Grafik Perbandingan Kuat Arus  Zn+Cu
Tegangan Hasil pengukuran tegangan Cu+Cu ditunjukkan dalam Gambar 12.
Gambar 12. Grafik Perbandingan Tegangan  Cu+Cu
Hasil pengukuran tegangan Zn+Zn ditunjukkan dalam Gambar 13.
Gambar 13. Grafik Perbandingan Tegangan  Zn+Zn
1393 1101 985 964 801 708 611 621 612 586 560 550 1282 1050 915 921 785 695 605 611 610 583 557 548 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 K u at A ru s (m A ) Waktu Aerator Tanpa Aerator 383 471 498 491 478 446 434
412 344 305 308 306 367 450 461 474 471 438 426 404 334 303 298 301 0 100 200 300 400 500 600 T eg an ga n ( m V ) Waktu Aerator Tanpa Aerator 100 94 88 85 78 77 72 76 74 79 79 77 84 90 86 83 70 64 68 66 61 62 73 75 0 20 40 60 80 100 120 T eg an ga n ( m V ) Waktu Aerator Tanpa Aerator
Hasil pengukuran tegangan Cu+Zn ditunjukkan dalam Gambar 14.
Gambar 14. Grafik Perbandingan Tegangan  Cu+Zn
Hasil Pengukuran tegangan Zn+Cu ditunjukkan dalam Gambar 15.

## Gambar 15. Grafik Perbandingan Tegangan  Zn+Cu
Perbandingan Kuat Arus dan Tegangan Hasil perbandingan kuat arus menggunakan aerator ditunjukkan dalam Gambar 16.
Gambar 16. Grafik Perbandingan Kuat Arus Menggunakan Aerator
-890 -878 -864 -856 -844 -835 -842 -819 -823 -821 -815 -848 -879 -870 -853 -848 -841 -828 -837 -815 -816 -814 -809 -841 -920 -900 -880 -860 -840 -820 -800 T eg an ga n ( m V ) Waktu Aerator Tanpa Aerator 941 914 917 901 894 897 898 897 866 890 883 884 940 902 910 901 894 890 880 896 862 880 865 860 800 820 840 860 880 900 920 940 960 T eg an ga n ( m V ) Waktu Aerator Tanpa Aerator -1100 -950 -800 -650 -500 -350 -200 -50 100 250 400 550 700 850 1000 1150 1300 K u at A ru s (m A ) Waktu Cu-Cu Zn-Zn Cu-Zn Zn-Cu
Hasil perbandingan kuat arus tanpa menggunakan aerator ditunjukkan dalam Gambar 17.
Gambar 17. Grafik Perbandingan Kuat Arus Tanpa Menggunakan Aerator Dari  Gambar  16  dan  Gambar  17  terlihat  bahwa  variasi  elektroda  Zn-Cu menghasilkan  kuat  arus  yang  lebih  besar  dari  variasi  elektroda  yang  lain  baik  alat  yang menggunakan  aerator  maupun  tanpa  menggunakan  aerator  menghasilkan  hasil  yang serupa.
Hasil Perbandingan tegangan menggunakan aerator ditunjukkan dalam Gambar 18.
Gambar 18. Grafik Perbandingan Tegangan Menggunakan Aerator
Hasil perbandingan tegangan tanpa menggunakan aerator ditunjukkan dalam Gambar 19.
-1100 -950 -800 -650 -500 -350 -200 -50 100 250 400 550 700 850 1000 1150 1300 K u at A ru s (m A ) Waktu Cu-Cu Zn-Zn Cu-Zn Zn-Cu
-900 -750 -600 -450 -300 -150 0 150 300 450 600 750 900 T eg an ga n ( m V ) Waktu Cu-Cu Zn-Zn Cu-Zn Zn-Cu
Gambar 19. Grafik Perbandingan Tegangan Tanpa Menggunakan Aerator
Dari  Gambar  18  dan  Gambar  19  terlilihat  bahwa  variasi  elektroda  Zn-Cu menghasilkan  tegangan  yang  lebih  besar  dari  variasi  elektroda  yang  lain  baik  alat  yang menggunakan  aerator  maupun  tanpa  menggunakan  aerator  menghasilkan  hasil  yang serupa.

## Pembahasan
Eksperimen  MFC  yang  dilakukan  menggunakan  substrat  limbah  air  rebusan  mie instan yang diinkubasi selama 3 hari dengan variasi Elektroda Tembaga dan tembaga (Cu- Cu)  ,  Seng  dan  Seng  (Zn-Zn),  Tembaga  dan  Seng  (Cu-Zn),  Seng  dan  Tembaga  Zn-Cu, menghasilkan kuat arus dan tegangan yang berbeda yang diukur sebanyak 12 kali selama 12  jam.  Terlihat  bahwa  limbah  dengan  kombinasi  Elektroda  seng  dan  tembaga  (Zn-Cu) memiliki output listrik  yang  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  limbah  variasi  elektroda yang lain. Pada elektroda Cu-Cu arus listrik dan tegangan maksimal yang didapat adalah 313  mA  dan  498  mV  dan  3.024  mAh,  pada  elektroda  Zn-Zn  arus  listrik  dan  tegangan maksimal yang didapat adalah 106 mA dan 100 mV dan 996 mAh, pada elektroda Zn-Cu arus listrik dan tegangan maksimal yang didapat adalah 1393 mA dan 941 mV dan 9.492 mAh,  sedangkan  untuk  kombinasi  elektroda  Cu-Zn  tidak  dapat  digunakan  karena  nilai yang didapat sangat kecil. Pada nilai kuat arus dan tegangan terus mengalami penurunan tiap  jam  saat  pengukuran  dilakukan.  Penurunan  terjadi  karena  alat  terus  digunakan sehingga energi pada elektron berkurang.
Peningkatan juga terjadi pada alat yang menggunakan aerator yang diletakkan pada bagian katoda. Aerator digunakan sebagai pemasok oksigen tambahan pada bagian katoda. Oksigen berperan sebagai akseptor elektron yang berpengaruh langsung dengan keluaran daya listrik yang dihasilkan.
Hal  ini  berarti  bahwa  elektroda  yang  cocok  untuk  digunakan  kombinasi  dari  seng dan  tembaga,  dimana  seng  yang  dipasang  di  ruang  anoda  dan  tembaga  di  ruang  katoda. Kombinasi  ini  sangat  cocok  digunakan  karena  nilai  yang  dihasilkan  lebih  tinggi  dari kombinasi elektroda yang lain.
-900 -750 -600 -450 -300 -150 0 150 300 450 600 750 900 T eg an ga n ( m V ) Waktu Cu-Cu Zn-Zn Cu-Zn Zn-Cu

## KESIMPULAN
Pada penelitian ini didapat kesimpulan sebagai berikut:
1. Penggunaan  limbah  air  rebusan  mie  instan  dapat  dipakai  untuk  digunakan  sebagai substrat untuk Microbial Fuel Cell serta berpotensi  untuk menjadi energi  alternatif barudan kombinasi elektroda yang sesuai untuk digunakan yaitu Zn dengan Cu.
2. Limbah air rebusan mie instan dengan kombinasi elektroda seng dan tembaga (Zn- Cu) menghasilkan perolehan listrik yang lebih besar dari kombinasi elektroda yang lain. Kombinasi elektroda tembaga dan seng (Cu-Zn) menghasilkan perolehan listrik paling rendahdan tidak dapat digunakan sebagai kombinasi elektroda. Pada elektroda Cu-Cu yang didapat adalah 313 mA dan 498 mV, pada elektroda Zn-Zn yang didapat adalah 106 mA dan 100 mV, pada elektroda Zn-Cu yang didapat adalah 1393 mA dan 941 mV.
3. Penambahan aerator pada sistem berdampak dengan peningkatan arus dan tegangan pada MFC.

## REFERENSI
[1]  Aelterman,  P.,  Rabaey,  K.,  Pham,  T.H.,  Boom,  N.,  and  Verstraete,  W.  2006. Continuous  Electricity  Generation  at  High  Voltages  and  Currents  Using  Stacked Microbial  Fuel  Cells .  Journal  Environmental  Science  &  Technology  Vol.  40,  No. 10, 3388-3394.
[2]  Liu  H.  2008, Microbial  Fuel  Cell  :  Novel  Anaerobic  Biotechnology  For  Energi Generation From Waste Water. Anaerobic Biotechnology For Bioenergy Production : Principle And Application. S. K. Khanal. Lowa, Blackwell Publishing :221-243.
[3]  Ieropoulus,  I.,  J,  Greenman.  2008. Microbial  Fuel  Cell  Based  On  Carbon  Veil Electrodes : Stack Configuration And Scalability. International Of Energy Research.
[4]  Das  and  Mangwani.  2010. Recent  developments  in  microbial  fuel  cells  :  a  riview. Scientific & Industrial Research 69: 727-731
[5] Li  A.  2009, Escherichia  Coli  With  Piti  and  Flagella. http://  nanowerk.com  [10 maret 2019]