## RANCANG BANGUN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR GAMBUT MENGGUNAKAN LOGAM BEKAS SEBAGAI ELEKTRODA
Isnanda Nuriskasari 1*) , Devi Handaya 1 , Mochammad Tendi N. R 1 , Herninda Zahrani Alghifary 1 , Putri Nuraisah 1
1 Program Studi Teknik Konversi Energi, Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Jakarta Jl. Prof. G.A. Siwabessy, Kampus UI, Depok, 16425
*) email corresponding: isnanda.nuriskasari@mesin.pnj.ac.id
INFORMASI ARTIKEL

## ABSTRAK
Diperbaiki: Revised 29/04/2021 Diterima: Accepted 04/05/2021 Publikasi Online: Online-Published
17/05/2021
©2021 The Authors.  Published by
AUSTENIT
doi: http://doi.org/10.5281/zenodo. 4735749
Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan air gambut sebagai sumber energi alternatif untuk menghasilkan energi listrik. Pada penelitian ini, air gambut akan diproses  sebagai larutan elektrolit  dalam  prototipe  pembangkit listrik  tenaga  air gambut dengan menerapkan prinsip sel volta. Elektroda yang digunakan dalam penelitian  ini  merupakan  logam  bekas,  yaitu  logam  Cu  (Tembaga),  Zn  (Seng), dan  Al  (Alumunium).  Penelitian  ini  menguji  beberapa  variabel,  yaitu  pengaruh luas penampang  elektroda,  pengaruh  volume  air  gambut,  dan  pengaruh perbedaan  elektroda  (Cu-Zn  dibandingkan  dengan  Cu-Al).  Hasil  penelitian menunjukkan bahwa air gambut kondisi menggenang (pH 4,1) memiliki tingkat keasaman  lebih  tinggi  daripada  air  gambut  kondisi  mengalir  pelan, (pH  4,4), sehingga  dalam  penelitian  digunakan  air  gambut  kondisi  menggenang  sebagai larutan  elektrolit  dalam  prototipe. Peningkatan  luas  penampang  elektroda  akan meningkatkan tegangan listrik yang dihasilkan. Hasil optimum luas penampang elektroda pada penelitian ini sebesar 9 x 11 cm 2 , volume air gambut juga memiliki pengaruh  terhadap  nilai  tegangan  listrik  yang  dihasilkan. Prototipe  pembangkit listrik tenaga air gambut dirancang dengan menggunakan 15 sel elektroda yang dirancang secara seri dengan luas penampang untuk setiap elektrodanya adalah 9 x 11 cm 2 dan volume air gambut menggenang yang digunakan sebesar 2500 mL. Prototipe  pembangkit  listrik  tenaga  air  gambut  menggunakan  elektroda logam  bekas  Cu-Zn  memiliki  kinerja  lebih  baik dibandingkan  dengan menggunakan elektroda Cu-Al dalam menghasilkan energi listrik, yaitu tegangan yang dihasilkan sebesar 13,4  Volt dan kuat arus listrik sebesar 1,313  mA pada waktu  pengamatan  1  menit,  sedangkan  pada  waktu  pengamatan  90  menit menghasilkan tegangan  listrik  sebesar  10,03  Volt  dan  kuat  arus  listrik  sebesar 0,876 mA.
Kata kunci: Air Gambut, Elektroda, Cu-Zn, Cu-Al, Pembangkit Listrik Tenaga Air Gambut

## ABSTRACT
This study aims to utilize peat water as an alternative energy source to generate electrical  energy.  In  this  research,  peat  water  will  be  treated  as  electrolyte  in  a prototype  of  a peat hydropower  plant  by  applying  the  voltaic  cell  principle.  The electrodes used in this research are scrap metal Cu (Copper), Zn (Zinc), and Al (Aluminum).  This  study  examined  several  variables,  the  effect  of  the  cross- sectional  area  of the  electrode,  the  effect  of  the  volume  of  peat  water, and  the effect of the  difference in electrodes (Cu-Zn versus Cu-Al). The results showed that inundated peat water (pH 4,1) had a higher acidity than peat water under slow flow conditions (pH 4,4), so the electrolite that used in this research is inundated peat  water.  The  addition  of  the  electrode  cross-sectional  area  will  increase  the voltage generated, the optimal result of the electrode cross-sectional area in this study is 9 x 11 cm 2 , the volume of peat water also affects the value of the resulting electrical  voltage.  The  peat  hydropower  prototype  is  designed  using  15  cells series electrodes with cross-sectional area for each electrode is 9 x 11 cm 2 and the volume inundated peat water are 2500 mL. The peat hydropower prototype using  Cu-Zn  metal  electrodes  has  a  better  performance  than  using  Cu-Al electrodes in producing electrical energy, the resulting voltage is 13.4 volts and current of 1.313 mA at 1 minute observation time. While the observation time of 90 minutes produces an electric voltage of 10.03 volts and current 0,876 mA.
Keywords: Peat Water, Electrode, Cu-Zn, Cu-Al, Peat Hydropower Plant

## 1 PENDAHULUAN
Energi  listrik  merupakan  suatu  kebutuhan yang  vital  bagi  kehidupan  masa  kini.  Namun, pasokan  dan  persebaran  energi  listrik  hingga  saat ini masih terus ditingkatkan untuk dapat mencukupi kebutuhan  listrik  di  Indonesia.  Berdasarkan  hasil proyeksi kebutuhan listrik dari tahun 2003 s.d. 2020 yang dilakukan Dinas Perencanaan Sistem PT PLN (Persero)  dan  Tim  Energi  BPPT,  terlihat  bahwa selama  kurun  waktu  tersebut  rata-rata  kebutuhan listrik di Indonesia tumbuh sebesar 6,5% per tahun (Muchlis & Permana, 2003). Energi listrik alternatif dengan  memanfaatkan  sumber  daya  alam  yang melimpah dan berkelanjutan merupakan salah satu solusi  untuk  membantu  pemerintah  Indonesia dalam  pemenuhan  kebutuhan  energi  listrik  yang terus meningkat sebesar 6,5% per tahun.
Kalimantan  merupakan  salah  satu  daerah yang memiliki potensi sumber daya alam berkelanjutan yang  dapat  dimanfaatkan  sebagai sumber  energi  alternatif  yaitu  air  gambut  yang sangat  melimpah.  Air  gambut  tersebut  dapat termanfaatkan  sebagai  larutan  elektrolit  pada  sel volta untuk menghasilkan energi listrik. Karakteristik air gambut mempunyai intensitas warna yang tinggi (berwarna  merah  kecoklatan),  derajat  keasaman tinggi  (nilai  pH  rendah,  yaitu  2-5),  kandungan  zat organik tinggi, dan konsentrasi partikel tersuspensi dan  ion  rendah (Suherman  &  Sumawijaya,  2013). Warna  merah  kecoklatan  pada  air  gambut disebabkan  karena  kandungan  ion  logam  seperti ion  besi(II)  atau  Fe 2+ yang  tinggi  pada  air  gambut (Adam  et  al.,  2018).  Kandungan  ion  Fe 2+ pada  air gambut menyebabkan air gambut dapat termanfaatkan  sebagai  larutan  elektrolit  pada  sel volta  untuk  menghasilkan  energi  listrik.  Penelitian awal  untuk  membuktikan  air  gambut  dapat menghasilkan  listrik  telah  dilakukan  dengan menggunakan  750  mL  air  gambut,  elektroda lempeng  seng  (Zn)  dan  tembaga  (Cu),  dan  hasil penelitian  tersebut  adalah  dapat  menyalakan  LED bertegangan 3V (Ramadhan.N.T.M, 2018). Namun, pada  penelitian  tersebut  belum  dilakukan  studi pengaruh luas penampang elektroda dan pengaruh perbedaan jenis elektroda.
Prinsip  yang  digunakan  dalam  pembangkit listrik tenaga air gambut adalah sel volta. Sel volta merupakan sel elektrokimia yang terdiri atas larutan elektrolit  dan  elektroda  (anoda  dan  katoda)  untuk menghasilkan  energi  listrik (Harahap,  2016).
Penggunaan prinsip sel volta dalam aplikasi energi alternatif  dengan  air  laut  sebagai  larutan  elektrolit terbukti  mampu  menyalakan  LED-DIP  hijau  5  mm selama  12  jam  dengan  voltase  terendah  sebesar 2.525  V/130 mA (Saputra  et  al.,  2020).  Elektroda juga  merupakan  salah  satu  komponen  penting utama  dalam  sel  volta  selain  larutan  elektrolit. Elektroda  yang  dapat  digunakan  sebagai  anoda (kutub  negatif)  dan  katoda  (kutub  positif)  harus
memiliki  beda  potensial  agar  dapat  menghasilkan arus listrik. Penelitian mengenai potensi penggunaan logam  bekas  Cu  (Tembaga),  Zn (Seng),  Al  (Alumunium),  dan  Fe  (Besi)  sebagai elektroda  dalam  sel  volta  dengan  elektrolit  berupa larutan  CuSO 4 ,  ZnSO 4 ,  Al 2 (SO 4 ) 3 ,  dan  FeSO 4 membuktikan  bahwa  pasangan  elektroda  terbaik adalah  Cu-Zn  dalam  menghasilkan  energi  listrik sebesar 14.949 mW, 3.05 mA, and 4.96 V (Yulianti et al., 2016).
Tujuan dari penelitian ini adalah memanfaatkan air gambut  sebagai  sumber  energi  alternatif  untuk menghasilkan  energi  listrik.  Pada  penelitian  ini  air gambut  akan  diproses  sebagai  elektrolit  dalam prototipe  pembangkit  listrik  tenaga  air  gambut dengan  menerapkan  prinsip  sel  volta.  Elektroda yang  digunakan  dalam  penelitian  ini merupakan logam bekas yaitu logam Cu (Tembaga), Zn (Seng), dan  Al  (Alumunium).  Penelitian  ini  menguji beberapa variabel yaitu pengaruh luas penampang elektroda,  pengaruh  volume  air  gambut, dan pengaruh
perbedaan elektroda (Cu-Zn dibandingkan dengan Cu-Al). Berdasarkan karakteristik nilai potensial reduksi sel logam pada deret volta (E 0 sel) menunjukkan bahwa Cu memiliki beda potensial sebesar +0,34 volt, Zn memiliki beda potensial  sebesar -0,76  volt  dan  Al  memiliki  beda potensial -1,66 volt. Sehingga beda potensial Cu-Zn yang dihasilkan sebesar 1,10 volt sedangkan beda potensial  Cu-Al  yang  dihasilkan  sebesar  2,00  volt. Oleh  sebab  itu,  pada  penelitian  ini  akan dibandingkan  kinerja  antara  elektroda  Cu-Zn  dan Cu-Al  pada  prototipe  pembangkit  listrik  tenaga  air gambut. Energi  listrik  yang  dihasilkan  diukur menggunakan multimeter digital untuk mengetahui tegangan ataupun kuat arus yang dihasilkan.  Hasil optimum terhadap berbagai variasi dalam penelitian ini digunakan sebagai dasar perancangan prototipe pembangkit listrik tenaga air gambut.

## 2. BAHAN DAN METODA
Bahan yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah air gambut , logam bekas Cu (Tembaga), Zn (Seng),  dan  Al  (Alumunium) berbentuk  lempeng, multimeter digital, pH meter, akrilik sebagai wadah untuk  uji  variasi  luas  penampang  elektroda  dan variasi  volume  air  gambut,  k otak  berbentuk  balok berbahan  dasar  pipa  yang  dipipihkan  sebagai wadah prototipe, penjepit buaya untuk mengubungkan aliran listrik dari anoda-katoda, dan lampu LED 12V untuk membuktikan adanya energi listrik.  Diagram  alir  penelitian  dapat  dilihat  pada Gambar 1.
Pada penelitian ini  dibandingkan  kinerja elektroda Cu-Zn dengan Cu-Al. Zn dan Al berperan sebagai  anoda, dan  Cu  berperan  sebagai  katoda pada rangkaian elektrokimia yang di desain dalam bentuk single-chamber dengan  menggunakan  air
gambut sebagai larutan elektrolit. Output pengukuran  pada  pengujian  ini  berupa  tegangan dengan  satuan  voltase  (V)  dan  kuat  arus  dengan satuan  miliamper  (mA).  Variasi  luas  penampang elektroda  adalah  lempeng  logam  Cu,  Zn,  dan  Al dengan  ukuran  3x5,  5x7,  7x9,  dan  9x11  (cm 2 ). Variasi  volume  air  gambut  yaitu  600  mL,  800  mL, dan  1000  mL.  Air  gambut  yang  digunakan merupakan air gambut menggenang dan diukur pH nya menggunakan pH meter.
Gambar 1 . Diagram Alir Penelitian
Gambar  1  menunjukkan  diagram  alir penelitian  prototipe  pembangkit  listrik  tenaga  air gambut  yang  diawali  dengan  analisis  air  gambut untuk  menentukan  jenis  air  gambut  yang  tepat untuk  digunakan  pada  prototipe.  Selanjutnya, dilakukan  pengujian  variasi  dari  variabel  luas penampang  elektroda  didapatkan  sebuah  data terkait ukuran penampang elektroda yang optimum untuk  merancang  prototipe  pembangkit  listrik  agar mencapai tingkat kelistrikan  yang  optimal. Adapun metode  perancangan  prototipe  pembangkit  listrik tenaga air gambut adalah sebagai berikut:
Pertama, membuat wadah prototipe berbentuk  balok  berbahan  dasar  pipa  yang  di pipihkan.  Kedua,  membuat  separator  berbahan dasar plastik atau isolator dengan ukuran 9x11 cm 2 sebanyak 15 buah lalu memasangkannya ke dalam
prototipe. Separator  ini  juga dirancang  untuk elektroda  dapat  saling  menempel  dan  terkondisi dengan  stabil.  Ketiga,  Elektroda  berupa  lempeng Cu-Zn  yang  telah  di  potong  dengan  ukuran  9x11 cm 2 dimasukan ke dalam prototipe 1 dan dirangkai secara  seri,  kemudian elektroda  berupa  lempeng Cu-Al yang telah di potong dengan ukuran 9x11 cm 2 dimasukan juga ke dalam prototipe 2 dan dirangkai secara  seri.  Setelah  itu,  tuangkan  cairan  elektrolit yaitu Air Gambut yang menggenang sebanyak 2500 mL,  lalu  dihubungkan  ke  LED  12V.  Terakhir, ukur menggunakan multimeter digital dan analisa kinerja elektroda  Cu-Zn  dibandingkan  Cu-Al  sebagai elektroda dalam prototipe pembangkit listrik tenaga air gambut. Pada saat uji kinerja prototipe dilakukan variasi waktu pengamatan prototipe adalah 0 menit, 10 menit, 30 menit, 60 menit, dan 90 menit.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Analisis Air Gambut
Pada penelitian  ini  digunakan  air  gambut sebagai  larutan  elektrolit.  Air  gambut  yang digunakan  dapat  berasal  dari  kondisi  air  gambut menggenang dan air gambut mengalir pelan. Untuk menentukan  kondisi  air  gambut  yang  tepat  pada prototipe  pembangkit  listrik  tenaga  air  gambut, maka dilakukan uji tingkat keasamaan (pH) pada 2 jenis  kondisi  air  gambut  menggunakan  pH  meter. Keasaman  air  gambut  diperoleh  dari  banyaknya kandungan zat organik didalam air gambut. Tingkat keasaman menyebabkan adanya perbedaan kandungan  ion  logam  dalam  air  gambut.  Hal  ini terjadi  karena  setiap  logam  memiliki  kemampuan terlarut  yang  berbeda  pada  setiap  tingkat keasaman.  Hasil  pengukuran  pH  air  gambut menggenang  dan  mengalir  pelan  dapat  terlihat pada pada  tabel 1  yang  menunjukkan  bahwa kondisi  air  gambut  menggenang  memiliki  pH  lebih asam (pH=4,1) dibandingkan  dengan  kondisi  air gambut  mengalir  pelan (pH=4,4).  Semakin  rendah nilai  pH  air gambut,  maka kandungan ion H + yang terkandung pada air gambut tersebut juga semakin banyak  (tingkat  keasaman larutan  meningkat), sehingga  semakin  mudah  untuk  melarutkan  ion Fe 2+ pada  air  gambut  dengan  tingkat  keasaman tinggi.  Hal  tersebut  menyebabkan  meningkatnya kandungan ion Fe 2+ pada air gambut dengan tingkat keasaman tinggi, sehingga daya hantar listrik yang dihasilkan  juga  akan  meningkat.  Oleh  sebab  itu, untuk prototipe pembangkit listrik tenaga air gambut dalam  penelitian  ini  menggunakan  air  gambut kondisi menggenang sebagai larutan elektrolit.
Tabel 1 . Hasil Pengukuran pH Air Gambut
No. Kondisi Air Gambut Tingkat Keasaman (pH) 1. Menggenang 4,1 2. Mengalir Pelan 4,4
3.2 Pengaruh Luas Penampang Elektroda
Variabel selanjutnya yang  diuji  untuk merancang prototipe pembangkit  listrik  tenaga air gambut  adalah  luas  penampang  elektroda. Selain perlu  penentuan  kondisi  air  gambut  yang  tepat untuk  digunakan  pada  prototipe,  penentuan  luas penampang  elektroda  yang  tepat  juga  perlu dilakukan  agar  prototipe  pembangkit  listrik  tenaga air  gambut  memiliki  kinerja  yang  optimal.    Volume air  gambut  yang  digunakan  pada  variasi  luas penampang  elektroda  ini  adalah  1000  mL.  Jenis kondisi  air  gambut  yang  digunakan  adalah  kondisi air  gambut  menggenang.  Variasi  luas  penampang elektroda  adalah 3x5,  5x7,  7x9,  dan  9x11  (cm 2 ). Hasil  pengujian  pengaruh luas  penampang elektroda pada pembangkit listrik tenaga air gambut dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 . Pengaruh Variasi Luas Penampang Elektroda
Berdasarkan Gambar 2, dapat terlihat bahwa peningkatan  luas  penampang  elektroda  akan meningkatkan  tegangan  listrik  yang  dihasilkan. Elektroda  Cu-Zn  dengan  luas  penampang  9  x  11 cm 2 (garis  biru  pada  sumbu  x  di  titik  99  cm 2 ) menghasilkan  tegangan  listrik sebesar 1,03  Volt. Nilai  ini  lebih  tinggi  jika dibandingkan  dengan elektroda Cu-Zn dengan luas penampang 3 x 5 cm 2 (garis biru pada pada sumbu x di titik 15 cm 2 ) yang hanya  menghasilkan  tegangan  listrik  0,95  Volt. Hasil  penelitian  ini  sesuai  dengan  penelitian  yang telah  dilakukan  oleh (Usman  et  al.,  2017) bahwa peningkatan  luas  penampang  elektroda  akan meningkatkan energi listrik yang dihasilkan pada sel elektrokimia.  Gambar  2  juga  menunjukkan  bahwa jenis  elektroda  Cu-Zn  menghasilkan  energi  listrik yang  lebih  tinggi  daripada  jenis  elektroda  Cu-Al. Elektroda Cu-Al dengan luas penampang 9 x11 cm 2 (garis  kuning  pada  sumbu  x  di titik  99  cm 2 ) hanya mampu menghasilkan tegangan listrik sebesar 0,5 Volt,  sedangkan  elektroda  Cu-Zn dengan  luas penampang 9 x 11 cm 2 (garis biru pada sumbu x di titik 99 cm 2 ) mampu menghasilkan tegangan listrik sebesar  1,03  Volt.  Nilai  tegangan  listrik  yang dihasilkan oleh jenis elektroda Cu-Zn adalah 2 kali lebih  besar  dibanding  tegangan  listrik  yang dihasilkan  oleh  jenis  elektroda  Cu-Al.  Jika  ditinjau berdasarkan  nilai  potensial  reduksi  logam  pada
deret volta, Al memiliki nilai potensial reduksi yang lebih  rendah  dibandingkan  Zn (Harahap,  2016). Seharusnya pasangan elektroda Cu-Al menghasilkan  energi  listrik  lebih  tinggi  jika dibandingkan  dengan  pasangan  elektroda  Cu-Zn karena beda potensial Cu-Al lebih besar dibandingkan  dengan  beda  potensial  Cu-Zn. Namun,  hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa pasangan katoda dan anoda terbaik adalah Cu-Zn. Hal  tersebut  karena  anoda  seng merupakan elektroda  dengan  kandungan  Zn  yang  lebih  tinggi dibandingkan  alumunium,  sehingga  menghasilkan tegangan  keluaran  yang  lebih  besar  dibandingkan alumunium (Saputra et al., 2020).
Berdasarkan data hasil pengujian variasi luas penampang elektroda yang terdapat pada Gambar 2, maka luas penampang elektroda yang digunakan untuk prototipe pembangkit listrik tenaga air gambut adalah 9 x 11 cm 2 .

## 3.3
Pengaruh Volume Air Gambut Data penelitian selanjutnya dalam
perancangan prototipe pembangkit listrik tenaga air gambut  adalah  variasi  volume  air  gambut  untuk mengetahui pengaruh volume air gambut terhadap energi  listrik  yang  dihasilkan  pada  sistem elektrokimia menggunakan air gambut menggenang sebagai larutan elektrolit. Volume air gambut yang divariasikan adalah 600 mL, 800 mL, dan  1000  mL.  Air  gambut  yang  digunakan  pada variasi volume adalah air gambut kondisi menggenang sesuai hasil penelitian pada sub bab 3.1 tentang analisis air gambut yang menunjukkan pH  air  gambut  menggenang  (pH  4,1)  lebih  asam dibandingkan  air  gambut  mengalir  pelan  (pH  4,4). Elektroda  yang  digunakan  pada  variasi  volume  ini adalah  elektroda  Cu-Zn  sesuai  dengan  hasil penelitian pada sub bab 3.2 tentang pengaruh luas penampang  yang menunjukkan  kinerja  elektroda Cu-Zn lebih baik daripada Cu-Al yaitu rangkaian sel volta  air  gambut  dengan  elektroda  Cu-Zn menghasilkan  tegangan  listrik  2  kali  lebih  besar dibandingkan  jika  menggunakan  elektroda  Cu-Al. Luas  penampang  elektroda  Cu-Zn  pada  uji pengaruh  variasi  volume  air  gambut  ini  juga divariasikan  yaitu 3x5,  5x7,  7x9,  dan  9x11  (cm 2 ) untuk  mencari  hubungan  antara  luas  penampang elektroda dan volume air gambut.
Gambar  3  menunjukkan  hasil  pengaruh variasi  volume  air  gambut  pada  elektroda  Cu-Zn. Data  pada  Gambar  3  memperlihatkan  bahwa peningkatan volume air gambut akan meningkatkan tegangan  listrik  yang  dihasilkan,  seperti  pada elektroda Cu-Zn dengan luas penampang 5 x 7 cm 2 (dalam  grafik  ditunjukkan  pada  sumbu  x  di  titik  35 cm 2 ) menunjukkan bahwa penggunaan 600 mL air gambut menggenang (garis abu-abu) menghasilkan tegangan listrik 0,96 Volt, sedangkan jika  menggunakan  air  gambut  1000  mL  (garis  biru pada  sumbu  x di titik 35 cm 2 ) dapat menghasilkan tegangan listrik hingga 1 Volt. Data ini
mengindikasikan  bahwa  variasi  volume  larutan elektrolit  berpengaruh  terhadap  tegangan  listrik yang dihasilkan dari rangkaian sel volta.
Gambar 3 . Pengaruh Variasi Volume Air Gambut Menggenang Pada Elektroda Cu-Zn
Data  pada  Gambar  3  juga  menunjukkan bahwa  peningkatan  luas  penampang  elektroda akan meningkatkan tegangan listrik yang dihasilkan (garis  biru,  kuning,  dan  abu-abu  meningkat). Namun, nilai tegangan listrik yang dihasilkan pada penggunaan elektroda dengan luas penampang 7 x 9  cm 2 (dalam  grafik  ditunjukkan  pada  sumbu  x  di titik 63 cm 2 ) sama dengan nilai tegangan listrik yang dihasilkan pada penggunaan elektroda dengan luas penampang  9  x  11  cm 2 (dalam  grafik  ditunjukkan pada  sumbu x di titik 99 cm 2 ). Hal ini dikarenakan faktor  dari  dimensi  akrilik wadah  pengujian  adalah 10 cm x 5 cm x 15 cm, seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 4. Artinya, energi listrik yang dihasilkan dari sel volta juga dipengaruhi oleh oleh dimensi wadah pengujian karena volume larutan elektrolit bergantung pada dimensi wadah, sehingga kontak antara  lempengan  logam  elektroda  (faktor  luas penampang  elektroda)  dengan  larutan  elektrolit juga akan dipengaruhi oleh dimensi wadah.
Gambar 4 . Pengujian Variasi Volume Air Gambut dengan Elektroda Cu-Zn 3 x 5 cm 2

## 3.4 Hasil Pengujian Prototipe Air Gambut
Langkah selanjutnya  adalah  merancang  2 jenis prototipe pembangkit listrik tenaga air gambut yaitu jenis pertama menggunakan elektroda Cu-Zn, dan  jenis  kedua  menggunakan  elektroda  Cu-Al karena dalam penelitian ini akan dibandingkan hasil
uji  kinerja  prototipe  pembangkit  listrik  tenaga  air gambut dengan menggunakan elektroda Cu-Zn dan elektroda  Cu-Al.  Hasil  gambar  teknik  dari rancangan prototipe ini ditunjukkan pada Gambar 5 Gambar 6, dan Gambar 7.
Gambar 5 menunjukkan desain untuk bagian casing atau  pelindung  prototipe  pembagkit  listrik tenaga air gambut yang berfungsi untuk melindungi komponen  didalamnya,  dirancang  dengan  ukuran 30 cm  x 13  cm x 11 cm berisi elektroda sebanyak 15  sel  dan  air  gambut  yang  menggenang  dengan pH  4,1  sebanyak  2500  mL  untuk  dilakukan pengujian  dan  diukur  tegangan  serta  arus  yang dihasilkan.
Gambar 5. Casing dan Prototipe Pembangkit Listrik Tenaga Air Gambut
Gambar 6. Tuas ( Handle )
Handle atau gagang yang  ditunjukkan  pada Gambar 6 berukuran 9 cm x 4 cm x 11 cm dengan dimensi  luar  4  cm  dan  dimensi  dalam  2  cm,  yang berfungsi  sebagai  tuas/ handle untuk  mengurangi
risiko  kerusakan  pada  prototipe  pembangkit  listrik tenaga air gambut ketika di angkat.
Gambar 7 . Elektroda (katoda dan anoda)
Gambar 7 menunjukkan logam bekas Cu-Zn ataupun Cu-Al berukuran 9 cm x 11 cm yang akan dirangkai  seri sebanyak  15  sel  pada  prototipe pembangkit  listrik  tenaga  air  gambut  atau  pada Gambar 8.
Gambar 8 . Prototipe Pembangkit Listrik Tenaga Air Gambut dengan Eleketroda Logam Bekas Cu- Zn
Gambar  8  menunjukkan  hasil  rancangan prototipe  pembangkit  listrik  tenaga  air  gambut menggunakan  logam  bekas  Cu-Zn  sebagai elektroda. Adapun  hasilnya  LED 12  Volt menyala dengan  sangat  terang  dan  stabil (ditunjukkan  oleh Gambar  9) dengan  tegangan  yang  dihasilkan sebesar 13,4  Volt  (kuat  arus  sebesar  1,313  mA) pada waktu pengamatan 1 menit, sedangkan pada waktu  pengamatan 90  menit  menghasilkan tegangan  listrik  sebesar  10,03  Volt  (kuat  arus sebesar  0,876  mA)  ditunjukkan  oleh  data  pada Tabel 2.
Gambar 9 . Hasil Pengujian Prototipe Pembangkit Listrik Tenaga Air Gambut Elektroda Cu-Zn dalam Menyalakan Lampu LED 12 V
Pada  penelitian  ini  juga  dirancang  prototipe pembangkit listrik tenaga air gambut menggunakan logam  bekas  Cu-Al  sebagai  elektroda. Jumlah lempengan elektroda  sama  yaitu  15  sel,  luas penampang  elektroda  Cu-Al  yang  digunakan  juga sama  yaitu  9  x  11  cm 2 ,  dan  volume  air  gambut menggenang yang digunakan juga 2500 mL. Hasil pengujian  energi  listrik  yang  dihasilkan  pada prototipe  pembangkit  listrik  tenaga  air gambut menggunakan  elektroda  Cu-Al  lebih  rendah dibandingkan  menggunakan  elektroda  Cu-Zn seperti yang terlihat pada Tabel 2, yaitu pada waktu 1 menit pengamatan menghasilkan tegangan listrik sebesar  7,86  Volt  (kuat  arus  sebesar  0,698  mA), dan pada waktu pengamatan 90 menit menghasilkan  tegangan  listrik  5,92  Volt  (kuat  arus sebesar  0,472  mA).  Data  pada  Tabel  2  disajikan dalam  bentuk  grafik  seperti  yang  terlihat  pada Gambar  10  dan  Gambar  11.  Data  tersebut menunjukkan bahwa semakin lama waktu pengamatan, terjadi penurunan tegangan listrik dan kuat arus yang dihasilkan oleh prototipe pembangkit listrik  tenaga  air  gambut  dengan  elektroda  logam bekas  Cu-Zn  maupun  Cu-Al.  Namun,  pada  waktu pengamatan  60  menit  dan  90  menit  sudah  tidak terjadi penurunan tegangan listrik maupun kuat arus yang  dihasilkan  secara  signifikan  (terlihat  pada Gambat  10  dan  11).  Hal  ini  menunjukkan  bahwa energi listrik yang mampu dihasilkan oleh prototipe tenaga  listrik  air  gambut  mulai  stabil  pada  waktu pengamatan di atas 60 menit.
Gambar 10 . Pengaruh Waktu Pengamatan Terhadap Tegangan Prototipe
Gambar 11 . Pengaruh Waktu Pengamatan Terhadap Kuat Arus Prototipe.
Tabel 2 . Hasil Pengujian Prototipe Pembangkit Listrik Tenaga Air Gambut No Keterangan Waktu (menit) Tegangan (volt) Kuat Arus (mA) 1 Cu-Zn 1 13,4 1,313 Air Gambut Menggenang 10 12,58 0,945 9 x 11 cm 30 11,56 0,931 15 shell 60 10,4 0,924 1 LED 12 V 90 10,03 0,876 2 Cu-Al 1 7,86 0,698 Air Gambut Menggenang 10 7,71 0,656 9 x 11 cm 30 6,65 0,543 15 shell 60 6,61 0,512 1 LED 12 V 90 5,92 0,472

## 4. KESIMPULAN
Air gambut terdapat 2 jenis, yaitu air gambut yang  menggenang  dan  air  gambut  yang  mengalir pelan.  Air  gambut  yang  menggenang  (pH  4,1) memiliki tingkat keasaman yang tinggi dibandingkan  dengan  kondisi  air  gambut  mengalir pelan (pH 4,4). Semakin meningkat luas penampang  elektroda  yang  digunakan  maka tegangan  listrik  yang  dihasilkan  juga  meningkat. Pada pengujian hasil  variasi  luas  penampang menunjukkan  hasil  optimum  dengan  ukuran elektroda 9x11 cm 2 . Elektroda Cu-Zn menghasilkan energi listrik yang lebih besar dibandingkan dengan elektroda  Cu-Al.  Elektroda  Cu-Al  dengan  luas penampang 9 x11 cm 2 hanya mampu menghasilkan tegangan  listrik  sebesar  0,5  Volt,  sedangkan elektroda  Cu-Zn  dengan  luas  penampang  9  x  11 cm 2 mampu menghasilkan tegangan listrik sebesar
1,03 Volt.
Variasi  volume  air  gambut  menunjukkan bahwa  peningkatan  volume  air  gambut  sebanding
dengan  peningkatan  energi  listrik  yang  dihasilkan, namun hal ini juga dipengaruhi oleh dimensi wadah pengujian dan luas penampang elektroda. Prototipe pembangkit listrik tenaga air gambut menggunakan elektroda logam bekas Cu-Zn memiliki kinerja lebih baik dibandingkan dengan menggunakan elektroda Cu-Al  dalam  menghasilkan  energi  listrik,  yaitu tegangan  yang  dihasilkan  sebesar  13,4  Volt dan kuat  arus listrik sebesar  1,313  mA  pada  waktu pengamatan  1  menit,  sedangkan  pada  waktu pengamatan  90  menit  menghasilkan  tegangan listrik  sebesar  10,03  Volt dan kuat arus listrik sebesar  0,876  mA. Prototipe pembangkit  listrik tenaga berbasis  air  gambut  dapat  digunakan sebagai  energi  alternatif  terbarukan  di  daerah Kalimantan.

## DAFTAR PUSTAKA
Adam, F., Amri, I., Bahri, S. 2018. Pengolahan Air Gambut  Untuk  Menurunkan  Kadar  Besi  Dan Mangan  Dengan  Proses.  5, 1–4.  Jurusan,  D., Kimia, T., Teknik, F., & Riau, U.
Harahap, M. R. 2016. Sel Elektrokimia: Karakteristik
Dan  Aplikasi.  Circuit:  Jurnal  Ilmiah  Pendidikan Teknik Elektro, 2(1), 177–180.
Https://Doi.Org/10.22373/Crc.V2i1.764
Muchlis,  M.,  &  Permana,  A.  D.  2003.  Proyeksi Kebutuhan  Listrik  Pln.  Pengembangan  Sistem Kelistrikan  Dalam  Menunjang  Pembangunan Nasional Jangka Panjang, 19–29.
Ramadhan,  N.T.M.  2018.  Pemanfaatan  Ion  Fe 2  + Pada  Air  Gambut  Sebagai  Energi  Listrik Menggunakan  Sistem  Elektrokimia.  Jurnal  Air Gambut.
Saputra,  N.  H.,  Wisudo,  S.  H.,  Riyanto,  M.,  & Susanto,  A.  2020.  Penggunaan  Elektroda Tembaga  Dan  Seng  Dengan  Elektrolit  Air  Laut Untuk  Sumber  Energi  Lampu  Led-Dip.  Jurnal Teknologi  Perikanan  Dan  Kelautan,  10(2),  135– 147. Https://Doi.Org/10.24319/Jtpk.10.135-147 Suherman  &  Sumawijaya.  2013.  Menghilangkan Warna  Dan  Zat  Organik  Air  Gambut  Dengan Metode  Koagulasi-Flokulasi.  Riset  Geologi  Dan Pertambangan, 23(2), 127–140.
Usman,  M.  A.,  Hasbi,  M.,  &  Sudia,  B.  2017.  Studi Eksperimen  Penggunaan  Air  Garam Sebagai Sumber  Energi  Alternatif.  In  Jurnal  Mahasiswa Teknik  Mesin  (Vol.  2,  Issue  2,  Pp.  1–6). Http://Ojs.Uho.Ac.Id/Index.Php/Enthalpy/Article/V iew/2741/2043
Yulianti, D. Amir, S., & Gurum, A. P. 2016. Analisis Kelistrikan  Sel  Volta  Memanfaatkan  Logam Bekas. Jurnal Teori Dan Aplikasi Fisika, 4(2), 181– 187.