Analisis CO 2 Pertumbuhan Mikro Alga Hijau dengan Menggunakan Fermentor dalam Tanki Tertutup
Bahagia 1,* Vera Viena 2
1,2 Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik, Universitas Serambi Mekkah Jl. Unmuha Batoh Banda Aceh
* Koresponden email: bahagia@serambimekkah.ac.id
Diterima : 12 Maret 2019 Disetujui: 29 Maret 2019

## Abstract
Microalgae are photosynthetic microorganisms with varying cell morphology, both unicellular and multicellular (forming small colonies). This research is about CO2 for the growth of green microalgae by cultivating algal strains in tank type reactors or fermenters. The study included optimization of the productivity of green algae in the capture of CO2 which can be used as a greenhouse gas catcher. Green algae were isolated from several waters in Banda Aceh. These microalgae species are isolated and have been identified, then cultivated in irradiated tank containers with 4 fluorescent lamps (2x8 watts; 4x8 watts) installed on the outside of the tank. This study evaluated the comparison of the growth of aerated microalgae O2 (1.25 liters / minute) with fixation of CO2 (1 and 2 liters / minute). Catching CO2 into carbon dioxide by looking at growing biomass, and the yield content of oil in biomass. The results showed that there were significant differences in the growth patterns of microalgae given O2 aeration and CO2 fixation. Modified & CHU 13 Detmer Modified media did not provide a significant difference to algal growth. With a large intensity of light with a medium that is sufficient to increase the growth of microalgae until it reaches the death phase.
Keywords : catchment, greenhouse gases, green microalgae, isolation, cultivation, biomass
Abstrak
Mikroalga merupakan   mikroorganisme fotosintetik dengan  morfologi sel  yang  bervariasi, baik uni-selular maupun multiselular (membentuk koloni kecil). Penelitian tentang CO 2 untuk pertumbuhan mikroalga hijau dengan  membudidayakan  strain  alga  dalam  reaktor  atau  fermentor  tipe  tangki.  Kajian  mencakup  optimasi produktivitas alga hijau dalam penangkapan CO 2 yang dapat dimanfaatkan sebagai penangkap gas rumah kaca. Alga hijau diisolasi dari beberapa perairan di Banda Aceh. Spesies mikroalga hasil isolasi dan telah diidentifikasi jenisnya ini, selanjutnya dikultivasi dalam wadah cultivation (budidaya) berbentuk tangki yang disinari dengan 4 buah lampu flourescent (2x8 watt; 4x8 watt) terpasang disisi luar tangki. Penelitian mengevaluasi perbandingan pertumbuhan mikroalga aerasi O 2 (1,25 liter/menit) dengan fiksasi CO 2 (1 dan 2 liter/menit) . Penangkapan CO 2 menjadi karbondioksida dengan melihat biomassa yang tumbuh, dan kandungan yield minyak dalam biomassa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi perbedaan yang nyata terhadap pola pertumbuhan mikroalga yang diberikan aerasi O 2 dan fiksasi CO 2 . Media Detmer Modified & CHU 13 Modified tidak memberikan perbedaan yang signifikan terhadap pertumbuhan alga. Dengan intensitas cahaya yang besar dengan medium yang cukup akan meningkatkan pertumbuhan mikroalga hingga mencapai fase kematian.
Kata kunci: penangkap (fixation), gas rumah kaca (GRK), mikroalga hijau, isolasi,  kultivasi, biomassa
1. Pendahuluan Mikroalga adalah mikroorganisme fotosintetik dengan morfologi sel yang bervariasi, baik uni-selular maupun  multiselular  (membentuk  koloni  kecil). Sebagian  besar  mikroalga  tumbuh  secara  fototrofik, meskipun  tidak  sedikit  jenis  yang  mampu  tumbuh secara  heterotrofik.  Ganggang  hijau-biru  prokariotik ( cyanobacteria )  juga  termasuk  dalam  kelompok mikroalga. Dalam Bergey’s Manual of Systematic Bacteria , kelompok mikroorganisme ini ditempatkan
bersama-sama dengan kelas Oxyphotobacteria, dalam divisi Gracilicutes. Hingga saat ini tidak kurang dari 30.000  jenis  mikroalga  telah  dikenal  dan  dipelajari secara intensif (Taylor, 1967).
Di Indonesia sendiri ada ratusan jenis mikroalga (Atmadja  dkk.,  1996).  Mikroalga  merupakan tanaman  yang  paling  efisien  dalam  menangkap dan memanfaatkan energi matahari dan CO 2 untuk keperluan fotosintesis. Selain itu, CO 2 dimanfaatkan untuk meningkatkan produktivitas mikroalga (Davis,

## Analisis CO 2 Pertumbuhan Mikro Alga Hijau dengan Menggunakan Fermentor dalam Tanki Tertutup
Bahagia 1,* Vera Viena 2
1,2 Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik, Universitas Serambi Mekkah Jl. Unmuha Batoh Banda Aceh
* Koresponden email: bahagia@serambimekkah.ac.id

## Diterima : 12 Maret 2019 Disetujui: 29 Maret 2019

## Abstract
Microalgae are photosynthetic microorganisms with varying cell morphology, both unicellular and multicellular (forming small colonies). This research is about CO2 for the growth of green microalgae by cultivating algal strains in tank type reactors or fermenters. The study included optimization of the productivity of green algae in the capture of CO2 which can be used as a greenhouse gas catcher. Green algae were isolated from several waters in Banda Aceh. These microalgae species are isolated and have been identified, then cultivated in irradiated tank containers with 4 fluorescent lamps (2x8 watts; 4x8 watts) installed on the outside of the tank. This study evaluated the comparison of the growth of aerated microalgae O2 (1.25 liters / minute) with fixation of CO2 (1 and 2 liters / minute). Catching CO2 into carbon dioxide by looking at growing biomass, and the yield content of oil in biomass. The results showed that there were significant differences in the growth patterns of microalgae given O2 aeration and CO2 fixation. Modified & CHU 13 Detmer Modified media did not provide a significant difference to algal growth. With a large intensity of light with a medium that is sufficient to increase the growth of microalgae until it reaches the death phase.
Keywords : catchment, greenhouse gases, green microalgae, isolation, cultivation, biomass
Abstrak Mikroalga merupakan   mikroorganisme fotosintetik dengan  morfologi sel  yang  bervariasi, baik uni-selular maupun multiselular (membentuk koloni kecil). Penelitian tentang CO 2 untuk pertumbuhan mikroalga hijau dengan  membudidayakan  strain  alga  dalam  reaktor  atau  fermentor  tipe  tangki.  Kajian  mencakup  optimasi produktivitas alga hijau dalam penangkapan CO 2 yang dapat dimanfaatkan sebagai penangkap gas rumah kaca. Alga hijau diisolasi dari beberapa perairan di Banda Aceh. Spesies mikroalga hasil isolasi dan telah diidentifikasi jenisnya ini, selanjutnya dikultivasi dalam wadah cultivation (budidaya) berbentuk tangki yang disinari dengan 4 buah lampu flourescent (2x8 watt; 4x8 watt) terpasang disisi luar tangki. Penelitian mengevaluasi perbandingan pertumbuhan mikroalga aerasi O 2 (1,25 liter/menit) dengan fiksasi CO 2 (1 dan 2 liter/menit) . Penangkapan CO 2 menjadi karbondioksida dengan melihat biomassa yang tumbuh, dan kandungan yield minyak dalam biomassa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi perbedaan yang nyata terhadap pola pertumbuhan mikroalga yang diberikan aerasi O 2 dan fiksasi CO 2 . Media Detmer Modified & CHU 13 Modified tidak memberikan perbedaan yang signifikan terhadap pertumbuhan alga. Dengan intensitas cahaya yang besar dengan medium yang cukup akan meningkatkan pertumbuhan mikroalga hingga mencapai fase kematian. Kata kunci: penangkap (fixation), gas rumah kaca (GRK), mikroalga hijau, isolasi,  kultivasi, biomassa

## 1. Pendahuluan
Mikroalga adalah mikroorganisme fotosintetik dengan morfologi sel yang bervariasi, baik uni-selular maupun  multiselular  (membentuk  koloni  kecil). Sebagian  besar  mikroalga  tumbuh  secara  fototrofik, meskipun  tidak  sedikit  jenis  yang  mampu  tumbuh secara  heterotrofik.  Ganggang  hijau-biru  prokariotik ( cyanobacteria )  juga  termasuk  dalam  kelompok mikroalga. Dalam Bergey’s Manual of Systematic Bacteria , kelompok mikroorganisme ini ditempatkan bersama-sama dengan kelas Oxyphotobacteria, dalam divisi Gracilicutes. Hingga saat ini tidak kurang dari 30.000  jenis  mikroalga  telah  dikenal  dan  dipelajari secara intensif (Taylor, 1967).
Di Indonesia sendiri ada ratusan jenis mikroalga (Atmadja  dkk.,  1996).  Mikroalga  merupakan tanaman  yang  paling  efisien  dalam  menangkap dan memanfaatkan energi matahari dan CO 2 untuk keperluan fotosintesis. Selain itu, CO 2 dimanfaatkan untuk meningkatkan produktivitas mikroalga (Davis,
1981). Keberadaan mikroalga sangat membantu dalam pencegahan  terjadinya  pemanasan  global.  CO 2 hasil industri yang terbuang, ditampung dan dimanfaatkan untuk  pertumbuhan  mikroalga.  Terdapat  empat kelompok mikroalga yang sejauh ini dikenal di dunia, yakni  diatom  ( Bacillariophyceae ),  ganggang  hijau ( Chlorophyceae ),  ganggang  emas  ( Chrysophyceae ), dan  ganggang  biru  ( Cyanophyceae ).  Keempat kelompok  mikroalga  tersebut  bisa  dimanfaatkan sebagai bahan baku bioenergi (Davis, 1981). Mikroalga  merupakan  tumbuhan  paling  primitif yang umumnya hanya terdiri dari satu sel. Mikroalga merupakan  sel  yang  menggunakan  energi  matahari dalam fotosintesis untuk mengubah karbondioksida menjadi bahan bakar minyak, pangan, pakan, maupun senyawa bioaktif bernilai tinggi (Spolaore dkk., 2006).
Mikroalga  dapat  menyediakan  komponen  bahan bakar  minyak  yang  dapat  diperbaharui.  Senyawa metana  dapat  diproduksi  dari  biomassa  alga  secara pencernaan  anaerobik  (tanpa  oksigen),  hidrokarbon dan triasilgliserol dihasilkan dari mikroalga minyak (Spolaore  dkk,  2006;  Gavrilescu  dan  Chisti,  2005). Ide penggunaan mikroalga sebagai penangkapan CO 2 dan penghasil bahan bakar minyak bukan merupakan suatu hal yang baru, namun saat ini hal tersebut perlu diperhatikan  secara  sungguh-sungguh,  mengingat semakin  meningkatnya  produksi  gas  rumah  kaca yang  mengakibatkan  terjadinya  pemanasan  global (Gavrilescu dan Chisti, 2005).
Penelitian ini bertujuan mengkaji penangkapan CO 2 untuk  pertumbuhan  mikroalga  hijau yang diperoleh dari  beberapa  lokasi  di  Banda  Aceh.  Mikroalga tersebut  dibudidayakan  dalam  reaktor  tipe  tangki sebagai  usaha  penangkapan  CO 2 .  Kajian  mencakup optimasi  produktivitas  alga  dalam  menangkap  CO 2 dengan  menentukan  Biomassa  kering  mikroalga (g-BK/L).
2. Tinjauan Pustaka Perubahan iklim adalah isu global sehingga dalam penanganannya  perlu  melibatkan  seluruh  pihak secara  global.  Upaya  pengelolaan  lingkungan,  baik di  tingkat  pusat  maupun  di  tingkat  daerah,  saat  ini belum berjalan secara maksimal karena masih banyak kendala  yang  dihadapi,  antara  lain  koordinasi  antar sektor  belum  berjalan  dengan  baik.  Kemampuan dalam  pengelolaan  lingkungan  perlu  ditingkatkan dengan memberikan informasi secara lebih intensif mengenai isu lingkungan global seperti perlindungan atmosfer dan perubahan iklim. Partisipasi masyarakat perlu ditingkatkan dan peran aktif pemerintah dalam mendorong upaya tersebut, karena sumber daya alam dan lingkungan bukan hanya milik pemerintah tetapi
juga milik seluruh masyarakat (Armely dkk, 2004). Mikroalga  dapat  berperan  sebagai  penangkap ( fixation )  gas  rumah  kaca  atau  CO 2 di udara, sehingga berperan dalam menurunkan level CO 2 yang dianggap sebagai penyebab pemanasan global. Untuk memproduksi  biomassa  mikroalga  dengan  proses fotosintesis yang memerlukan cahaya, CO 2 , air dan garam anorganik (Nitrogen, Fosfor, Besi, Silikon), dan suhu harus dijaga sekitar 20-30 0 C.   Adanya  supplai CO 2 sebagai  sumber  karbon  utama,  pencahayaan dan  nutrien  dibutuhkan  untuk  pertumbuhan  alga. Sebagaimana  diketahui,  banyak  parameter  yang menentukan  produktivitas  alga  dalam  budidayanya. CO 2 yang  diberikan  berlebihan  dapat  mematikan mikroalga.
Banerjee  dkk.  (2002)  melaporkan  bahwa pertumbuhan  alga  yang  lambat  tidak  semata- mata  dampak  suplai  nutrien  yang  terbatas,  tetapi juga akibat komitmen sel-sel untuk menghasilkan senyawa-senyawa  minyak.  Sedangkan  Rao  dkk. (2007) menemukan bahwa suplai CO 2 mempengaruhi pertumbuhan  sel,  serta  menentukan  akumulasi dan  komposisi  asam  lemak  dan  hidrokarbon  pada mikroalga hijau. Diharapkan hasil penelitian ini akan memberikan  kondisi  optimum  untuk  pertumbuhan mikroalga isolat lokal yang memiliki potensi sebagai penangkapan CO 2 . Seiring  dengan  perkembangan  bioteknologi mikroalga,  saat  ini  perhatian  mulai  ditujukan  untuk penghasilan produk bermanfaat yang bemilai ekonomi
Tabel 1 . Komposisi Medium CHU 13 modified
Sumber : Largeau dkk. (1980)
Tabel 2 . Komposisi mikro nutrien
tinggi, di antaranya adalah pigmen seperti fikobiliprotein, asam  amino,  enzim  seperti  acetamidase,  protease, asam  amino  oksidase,  superoksidase  dismutase  dan endonuklease  restriksi  (Atmadja  dkk,  1996).  Inhibitor enzim seperti glikosidase inhibitor dan senyawa pengatur tumbuh ( plant growth regulator ).

## 3. Metode Penelitian
3.1. Bahan
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah media kultur yang mengandung nutrien dan suplemen sesuai  kebutuhan  untuk  pertumbuhan  mikroalga diperlihatkan pada Tabel 1.
Medium Detmer merupakan media yang tersusun dalam  satuan  per  liter  yang  kesemuanya  dilarutkan sampai  volume  air  (1000  mL)  dan  pH  media  diatur sekitar 7,5.
3.2. Alat Wadah  tipe  tangki  (acrylic)  dilengkapi  4  lampu flourescent (masing-masing 8 watt), spektrofotometer, GC-MS  (Gas  Kromatografi  Mass  Spectrometry), mikroskop digital, autoclave, clean bench, timbangan analitik,  centrifuge,  pompa  udara,  petridish,  gelas ukur, erlenmeyer (100 ml, 250 ml, 500 ml, 1000 ml), tabung CO 2 , regulator CO 2 ,  pipet  volume,  tabung kimia,  kapas,  tissu  dan  aluminium  foil  soxklet  dan rotary evaporator.
3.3. Metode
Persiapan media dan culture alga hijau diperoleh dari penelitian pendahuluan sebelumnya yang berupa isolasi mikroalga dari beberapa lokasi di Banda Aceh dan  Aceh  Besar.  Hasil  terbaik  isolat  diperoleh  dari lokasi Tanjung Selamat, Aceh Besar yang selanjutnya isolat  tersebut  dipakai  pada  penelitian  ini.    Isolat tersebut dapat tumbuh dan berkembang dengan baik. Isolat selanjutnya dikultivasi dalam wadah cultivation (budidaya)  berbentuk  tangki  yang  disinari  dengan  4 buah lampu flourescent (Philip; 2 x 8 watt, 4 x 8 watt)
terpasang disisi luar tangki. Penelitian  ini  bersifat  eksperimental  murni  dan diarahkan  agar  mikroalga  sebagai  penangkap  CO 2 dan melihat kandungan minyak dari biomassa yang tumbuh. Sumber karbon utama adalah CO 2 yang disuplai  ke  media  cair  secara  aerasi  selama  waktu penyinaran.
Mikroalga  membutuhkan  tiga  komponen  utama untuk pertumbuhan yaitu cahaya matahari, CO 2 , dan air  (Oilgae,  2008).  CO 2 diperoleh  secara  komersial dari  supplier  gas  yang  selanjutnya  CO 2 difiksasi untuk  proses  fotosintesis  (Moroney  dan  Somanchi, 1999). Penelitian ini merupakan riset lanjutan untuk perkembangbiakan  mikroalga  hijau  ( Green algae ) lokal  dengan  perlakuan  fiksasi  CO 2 , untuk melihat efektivitas dan pertumbuhannya.
Karakteristik  lokasi  sampel  merupakan  kolam terbuka dengan pH sekitar 7,7 - 8,5; tingkat salinitas 0,01 o / oo –  0,02 o / oo .  Pengambilan  sampel  dilakukan dengan net plankton, kemudian sampel disentrifugasi dan ditanam dalam media kultur yaitu Detmer modified (DM) dan CHU 13 modified . Sampel mikroalga pada penelitian  ini  merupakan  mikroalga  hijau  dan mix culture .
3.4. Prosedur Percobaan
Kegiatan  penelitian  dimulai  dengan  melakukan isolasi  dan  pembiakan  mikroalga  hijau  dengan
Tabel 3. Komposisi Medium Detmer modified
Sumber : Maeda, S dkk., (1998)
Gambar  1. Grand design percobaan
tinggi, di antaranya adalah pigmen seperti fikobiliprotein, asam  amino,  enzim  seperti  acetamidase,  protease, asam  amino  oksidase,  superoksidase  dismutase  dan endonuklease  restriksi  (Atmadja  dkk,  1996).  Inhibitor enzim seperti glikosidase inhibitor dan senyawa pengatur tumbuh ( plant growth regulator ).

## 3. Metode Penelitian
3.1. Bahan Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah media kultur yang mengandung nutrien dan suplemen sesuai  kebutuhan  untuk  pertumbuhan  mikroalga diperlihatkan pada Tabel 1.
Medium Detmer merupakan media yang tersusun dalam  satuan  per  liter  yang  kesemuanya  dilarutkan sampai  volume  air  (1000  mL)  dan  pH  media  diatur sekitar 7,5.
3.2. Alat Wadah  tipe  tangki  (acrylic)  dilengkapi  4  lampu flourescent (masing-masing 8 watt), spektrofotometer, GC-MS  (Gas  Kromatografi  Mass  Spectrometry), mikroskop digital, autoclave, clean bench, timbangan analitik,  centrifuge,  pompa  udara,  petridish,  gelas ukur, erlenmeyer (100 ml, 250 ml, 500 ml, 1000 ml), tabung CO 2 , regulator CO 2 ,  pipet  volume,  tabung kimia,  kapas,  tissu  dan  aluminium  foil  soxklet  dan rotary evaporator.
3.3. Metode Persiapan media dan culture alga hijau diperoleh dari penelitian pendahuluan sebelumnya yang berupa isolasi mikroalga dari beberapa lokasi di Banda Aceh dan  Aceh  Besar.  Hasil  terbaik  isolat  diperoleh  dari lokasi Tanjung Selamat, Aceh Besar yang selanjutnya isolat  tersebut  dipakai  pada  penelitian  ini.    Isolat tersebut dapat tumbuh dan berkembang dengan baik. Isolat selanjutnya dikultivasi dalam wadah cultivation (budidaya)  berbentuk  tangki  yang  disinari  dengan  4 buah lampu flourescent (Philip; 2 x 8 watt, 4 x 8 watt)
terpasang disisi luar tangki. Penelitian  ini  bersifat  eksperimental  murni  dan diarahkan  agar  mikroalga  sebagai  penangkap  CO 2 dan melihat kandungan minyak dari biomassa yang tumbuh. Sumber karbon utama adalah CO 2 yang disuplai  ke  media  cair  secara  aerasi  selama  waktu penyinaran.
Mikroalga  membutuhkan  tiga  komponen  utama untuk pertumbuhan yaitu cahaya matahari, CO 2 , dan air  (Oilgae,  2008).  CO 2 diperoleh  secara  komersial dari  supplier  gas  yang  selanjutnya  CO 2 difiksasi untuk  proses  fotosintesis  (Moroney  dan  Somanchi, 1999). Penelitian ini merupakan riset lanjutan untuk perkembangbiakan  mikroalga  hijau  ( Green algae ) lokal  dengan  perlakuan  fiksasi  CO 2 , untuk melihat efektivitas dan pertumbuhannya.
Karakteristik  lokasi  sampel  merupakan  kolam terbuka dengan pH sekitar 7,7 - 8,5; tingkat salinitas 0,01 o / oo –  0,02 o / oo .  Pengambilan  sampel  dilakukan dengan net plankton, kemudian sampel disentrifugasi dan ditanam dalam media kultur yaitu Detmer modified (DM) dan CHU 13 modified . Sampel mikroalga pada penelitian  ini  merupakan  mikroalga  hijau  dan mix culture .
3.4. Prosedur Percobaan Kegiatan  penelitian  dimulai  dengan  melakukan isolasi  dan  pembiakan  mikroalga  hijau  dengan
Tabel 3. Komposisi Medium Detmer modified
Sumber : Maeda, S dkk., (1998)
Gambar  1. Grand design percobaan
memakai  fermentor  tipe  tangki  tertutup. Grand design percobaan dengan melakukan analisis sampel penangkapan  CO 2 untuk melihat biomassa yang tumbuh,  kandungan  minyak  ( yield minyak)  dan identifikasi komponen yang terkandung dalam minyak nabati mikroalga diilustrasikan pada Gambar 1.
4.     Hasil Dan Pembahasan
4.1.  Kurva Kalibrasi antara Kandungan Biomassa dengan Absorbansi
Kurva hubungan antara biomassa kering mikroalga dengan absorbansi merupakan kurva kalibrasi untuk
mengetahui kandungan biomassa mikroalga pada saat mengukur  hasil  biomassa  mikroalga  selama  tahap kultivasi.  Hasil  hubungan  antara  Biomassa  berat kering  mikroalga  (g-BK/L)  dengan  absorbansi  (A) untuk kurva kalibrasi ditunjukkan pada Gambar 2.
Kurva kalibrasi dibuat dengan menentukan absorbansi mikroalga dengan kandungan biomassa yang berbeda. Absorbansi diukur dengan Spectrophotometer Hach DR / 2010 pada panjang gelombang 680 nm, sedangkan kandungan biomassa mikroalga tersebut ditentukan dengan cara gravimetri.
4.2.   Perbandingan aerasi udara dengan Aerasi Udara Kaya CO 2 terhadap Pertumbuhan Mikroalga Penelitian  pendahuluan  dilakukan  untuk  melihat pertumbuhan mikroalga hijau dengan aerasi oksigen. Alga diberikan aerasi O 2 (1,25 liter/menit) kemudian dihidupkan  dalam  medium  CHU  13 modified dan Detmer modified. Dilanjutkan  dengan  perlakuan kultivasi selama 14 hari dengan kondisi Temperatur sekitar 27-30 o C;  pH  =  7,5;  pencahayaan  4  x  8 Watt;  dan  agitasi  75  rpm.  Selama  proses  kultivasi berlangsung,  kandungan  biomassa  pada  sampel mikroalga  tersebut  dianalisa  pada  interval  2  (dua) hari dengan Spectrophotometer Hach DR / 2010 pada panjang gelombang 680 nm.
Pada penelitian ini, perlakuan dengan mengambil stock alga dari mix cultur . Penelitian dimulai dengan menginokulasikan mikroalga yang berumur 2 minggu ke dalam 500 mL media yang telah injeksikan CO 2 .
Gambar 2 . Kurva Kalibrasi Hubungan antara Kadungan Biomassa (g-BK/L) dengan Absorbansi (A)
Gambar 3. Perbandingan pertumbuhan mikroalga yang diberikan O 2 dengan CO 2 (Medium CHU 13 modified ; pencahayaan 4 x 8 watt; T = 30 o C; pH 7,5).
Gambar 4. Perbandingan pertumbuhan mikroalga yang diberikan O 2 dengan CO 2 (Medium  Detmer modified ; pencahayaan 4 x 8 watt; T = 30 o C;  dan pH 7,5).
Fiksasi CO 2 dilakukan selama 7 hari masa kultivasi dengan  kondisi  temperatur  kamar, kemudian dihidupkan dalam medium CHU 13 dan DM, pH =7,5, pencahayaan  kultur  selama  inkubasi  menggunakan lampu  putih flourescens Philips  4  x  8 Watt.  Selama proses  kultivasi  berlangsung,  sampel  mikroalga dianalisa kandungan biomassa pada interval 2 (dua) hari,  sehingga  diperoleh  pertumbuhan  mikroalga seperti yang diilustrasikan pada Gambar 3.
Hasil penelitian (Gambar 3) menunjukkan bahwa secara keseluruhan pola pertumbuhan dengan variasi konsentrasi CO 2 dan udara dengan medium CHU 13 modified berbeda  nyata.  Hasil  penelitian  mikroalga yang diberikan O 2 menunjukkan bahwa pada 2, 4, 6, 8,  10,  12  dan  14  hari  diperoleh  kurva  pertumbuhan meningkat, sehingga memiliki kandungan biomassa 125,6  mg-BK/L,  225,8  mg-BK/L,  274,9  mg-BK/L, 343,8 mg-BK/L, 360,5 mg-BK/L, 425,2 mg-BK/L dan 445,0 mg-BK/L. Hal ini menunjukkan pertumbuhan mikroalga meningkat secara alami. Sedangkan mikroalga  dengan  perlakuan  CO 2 menghasilkan pertumbuhan  sangat  cepat,  terlihat  pada  2,  4,  6,  8, 10, 12 hingga 14 hari diperoleh kandungan biomassa hingga 695,6 mg-BK/L, 921,2 mg-BK/L, 1026,3 mg- BK/L,  986  mg-BK/L,  963  mg-BK/L,  915  mg-BK/L dan 896,2 mg-BK/L. Pada hari ke 6 kultivasi diperoleh kandungan biomassa nilai tertinggi yaitu sebesar 1026,3 mg-BK/L. Hal ini menunjukkan bahwa fiksasi CO 2 menghasilkan  pertumbuhan  lebih  baik  karena mengalami peningkatan proses fotosintesis.
Perlakuan  mikroalga  dengan  medium  Detmer
modified yang memiliki variasi konsentrasi CO 2 dan  udara  berbeda  nyata.  Gambar  4  menjelaskan bahwa  kurva  pertumbuhan  dengan  perlakuan  udara memperlihatkan bahwa  2, 4, 6, 8, 10, 12 dan 14 hari diperoleh  kurva  pertumbuhan  meningkat,  sehingga diperoleh  kandungan  biomassa  sebesar  184,1  mg- BK/L, 306,2 mg-BK/L, 351m1 mg-BK/L, 398,1 mg- BK/L, 492 mg-BK/L, 515 mg-BK/L dan 581,8 mg- BK/L. Hal  ini  menunjukkan  bahwa    pertumbuhan mikroalga meningkat secara alami. Sedangkan mikroalga  dengan  perlakuan  CO 2 menghasilkan pertumbuhan sangat cepat, ditunjukkan pada 2, 4, 6, 8, 10, 12 dan 14 hari diperoleh kandungan biomassa 844  mg-BK/L,  1188,5  mg-BK/L,  1292,9  mg-BK/L, 1245,9  mg-BK/L,  1204,1  mg-BK/L,  1130,2  mg- BK/L dan 1104,9 mg-BK/L. Pada hari ke 6 kultivasi diperoleh kandungan biomassa nilai tertinggi sebesar 1292,9 mg-BK/L. Hal ini menunjukkan bahwa dengan fiksasi CO 2 pertumbuhan mikroalga lebih baik. Hasil  penelitian  menunjukkan  pertumbuhan  alga berbeda. Mikroalga dengan aerasi O 2 mengalami fase pertumbuhan selama 14 hari kultivasi . Gambar  3 dan 4 menunjukkan fase log dimulai hari-0 sampai hari ke- 7, fase penurunan laju pertumbuhan dicapai pada hari ke-8 sampai hari ke-10, fase stasioner terjadi pada hari ke-11  sampai  hari  ke-12  dan  fase  menuju  kematian dimulai  hari  ke-13  sampai  ke-14. Fenomena ini disebabkan oleh inokolum yang dikultur mengalami masa adaptasi. Pernyataan ini sesuai yang dikatakan oleh  Maider  dkk  (2000)  bahwa  ketika  inokulum dikulturkan ke dalam media baru maka terjadi fase log yang ditandai dengan pertumbuhan setelah beberapa jam  untuk  melakukan  adaptasi  fisiologis. Fase log terjadi akibat pembelahan sel yang sangat cepat hingga pada  waktu  tertentu.  Menurut  Maider,  dkk.  (2000) bahwa fase log ditandai dengan periode pembelahan sel  ketika  rata-rata  peningkatan  sel  di  dalam  kultur adalah  sebanding  dengan  jumlah  sel  pada  beberapa waktu tertentu.
Berdasarkan  pola  pertumbuhan  mikroalga  tidak terdapat  fase  lag.  Hal  ini  terjadi  karena  mikroalga yang diinokulasi tersebut diambil dari kultur yang berada pada fase log sehingga tidak mengalami fase lag.  Hal  ini  seperti  yang  dinyatakan  oleh  Spencer (1954) yang diacu dalam Fogg (1975) bahwa lamanya fase lag tergantung dari umur inokulum, bahkan fase lag  tidak  terjadi  bila  inokulum  telah  mencapai  fase log.  Pertumbuhan  mikroalga  tidak  terjadi  lagi  fase lag, karena telah terjadi fase log pada hari ke-0 sampai ke-6 dan ditandai dengan naiknya laju pertumbuhan yang  disertai  dengan  meningkatnya  kepadatan  sel. Sel mikroalga melakukan pembelahan sel secara aktif
Gambar 5. Pertumbuhan mikroalga dengan pencahayaan 4 x 8 Watt serta laju alir CO 2 2 liter/menit, Kondisi : T = 30 o C; pH = 7,5
Fiksasi CO 2 dilakukan selama 7 hari masa kultivasi dengan  kondisi  temperatur  kamar, kemudian dihidupkan dalam medium CHU 13 dan DM, pH =7,5, pencahayaan  kultur  selama  inkubasi  menggunakan lampu  putih flourescens Philips  4  x  8 Watt.  Selama proses  kultivasi  berlangsung,  sampel  mikroalga dianalisa kandungan biomassa pada interval 2 (dua) hari,  sehingga  diperoleh  pertumbuhan  mikroalga seperti yang diilustrasikan pada Gambar 3.
Hasil penelitian (Gambar 3) menunjukkan bahwa secara keseluruhan pola pertumbuhan dengan variasi konsentrasi CO 2 dan udara dengan medium CHU 13 modified berbeda  nyata.  Hasil  penelitian  mikroalga yang diberikan O 2 menunjukkan bahwa pada 2, 4, 6, 8,  10,  12  dan  14  hari  diperoleh  kurva  pertumbuhan meningkat, sehingga memiliki kandungan biomassa 125,6  mg-BK/L,  225,8  mg-BK/L,  274,9  mg-BK/L, 343,8 mg-BK/L, 360,5 mg-BK/L, 425,2 mg-BK/L dan 445,0 mg-BK/L. Hal ini menunjukkan pertumbuhan mikroalga meningkat secara alami. Sedangkan mikroalga  dengan  perlakuan  CO 2 menghasilkan pertumbuhan  sangat  cepat,  terlihat  pada  2,  4,  6,  8, 10, 12 hingga 14 hari diperoleh kandungan biomassa hingga 695,6 mg-BK/L, 921,2 mg-BK/L, 1026,3 mg- BK/L,  986  mg-BK/L,  963  mg-BK/L,  915  mg-BK/L dan 896,2 mg-BK/L. Pada hari ke 6 kultivasi diperoleh kandungan biomassa nilai tertinggi yaitu sebesar 1026,3 mg-BK/L. Hal ini menunjukkan bahwa fiksasi CO 2 menghasilkan  pertumbuhan  lebih  baik  karena mengalami peningkatan proses fotosintesis.
Perlakuan  mikroalga  dengan  medium  Detmer
modified yang memiliki variasi konsentrasi CO 2 dan  udara  berbeda  nyata.  Gambar  4  menjelaskan bahwa  kurva  pertumbuhan  dengan  perlakuan  udara memperlihatkan bahwa  2, 4, 6, 8, 10, 12 dan 14 hari diperoleh  kurva  pertumbuhan  meningkat,  sehingga diperoleh  kandungan  biomassa  sebesar  184,1  mg- BK/L, 306,2 mg-BK/L, 351m1 mg-BK/L, 398,1 mg- BK/L, 492 mg-BK/L, 515 mg-BK/L dan 581,8 mg- BK/L. Hal  ini  menunjukkan  bahwa    pertumbuhan mikroalga meningkat secara alami. Sedangkan mikroalga  dengan  perlakuan  CO 2 menghasilkan pertumbuhan sangat cepat, ditunjukkan pada 2, 4, 6, 8, 10, 12 dan 14 hari diperoleh kandungan biomassa 844  mg-BK/L,  1188,5  mg-BK/L,  1292,9  mg-BK/L, 1245,9  mg-BK/L,  1204,1  mg-BK/L,  1130,2  mg- BK/L dan 1104,9 mg-BK/L. Pada hari ke 6 kultivasi diperoleh kandungan biomassa nilai tertinggi sebesar 1292,9 mg-BK/L. Hal ini menunjukkan bahwa dengan fiksasi CO 2 pertumbuhan mikroalga lebih baik.
Hasil  penelitian  menunjukkan  pertumbuhan  alga berbeda. Mikroalga dengan aerasi O 2 mengalami fase pertumbuhan selama 14 hari kultivasi . Gambar  3 dan 4 menunjukkan fase log dimulai hari-0 sampai hari ke- 7, fase penurunan laju pertumbuhan dicapai pada hari ke-8 sampai hari ke-10, fase stasioner terjadi pada hari ke-11  sampai  hari  ke-12  dan  fase  menuju  kematian dimulai  hari  ke-13  sampai  ke-14. Fenomena ini disebabkan oleh inokolum yang dikultur mengalami masa adaptasi. Pernyataan ini sesuai yang dikatakan oleh  Maider  dkk  (2000)  bahwa  ketika  inokulum dikulturkan ke dalam media baru maka terjadi fase log yang ditandai dengan pertumbuhan setelah beberapa jam  untuk  melakukan  adaptasi  fisiologis. Fase log terjadi akibat pembelahan sel yang sangat cepat hingga pada  waktu  tertentu.  Menurut  Maider,  dkk.  (2000) bahwa fase log ditandai dengan periode pembelahan sel  ketika  rata-rata  peningkatan  sel  di  dalam  kultur adalah  sebanding  dengan  jumlah  sel  pada  beberapa waktu tertentu.
Berdasarkan  pola  pertumbuhan  mikroalga  tidak terdapat  fase  lag.  Hal  ini  terjadi  karena  mikroalga yang diinokulasi tersebut diambil dari kultur yang berada pada fase log sehingga tidak mengalami fase lag.  Hal  ini  seperti  yang  dinyatakan  oleh  Spencer (1954) yang diacu dalam Fogg (1975) bahwa lamanya fase lag tergantung dari umur inokulum, bahkan fase lag  tidak  terjadi  bila  inokulum  telah  mencapai  fase log.  Pertumbuhan  mikroalga  tidak  terjadi  lagi  fase lag, karena telah terjadi fase log pada hari ke-0 sampai ke-6 dan ditandai dengan naiknya laju pertumbuhan yang  disertai  dengan  meningkatnya  kepadatan  sel. Sel mikroalga melakukan pembelahan sel secara aktif
Gambar 5. Pertumbuhan mikroalga dengan pencahayaan 4 x 8 Watt serta laju alir CO 2 2 liter/menit, Kondisi : T = 30 o C; pH = 7,5
dengan kecepatan maksimum dan konstan mengikuti kurva logaritmik. Keadaan ini ditandai dengan warna kultur  yang  semakin  hijau  dibandingkan  pada  awal kultur.
Pada  kedua  perlakuan  menunjukkan  diawal pertumbuhan  mikrolga  seperti  pada  umumnya pertumbuhan mikroorganisme lainnya, laju pertumbuhan tinggi yang kemudian perlahan menurun yang disebabkan karena pertumbuhan akan memasuki fasa stasioner. Fasa stasioner merupakan tahap pertumbuhan yang konstan dimana laju reproduksi sama dengan laju kematian. Laju pertumbuhan pada fiksasi CO 2 harian menunjukkan nilai yang lebih tinggi pada awal pertumbuhan dibandingkan dengan aerasi O 2 . Hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa  terjadi  perbedaan  yang  nyata  terhadap  pola pertumbuhan  mikroalga  yang  diberikan  aerasi  O 2 dan fiksasi CO 2 .
4.3. Pengaruh Media terhadap Pertumbuhan Mikroalga
Perlakuan media berpengaruh terhadap pertumbuhan  mikroalga  hijau  yang  diilustrasikan pada Gambar 5. Hasil penelitian menunjukkan bahwa alga  dapat  tumbuh  dengan  baik  pada  kedua  media (DM & CHU 13), namun demikian hampir tidak ada perbedaan signifikan alga pada kedua media tersebut.
Lebih  lanjut  hasil  penelitian  (Gambar  5) memperlihatkan  pertumbuhan  mikroalga  dengan medium CHU 13 modified didapatkan  kandungan biomassa  pada  hari  ke-1  sebesar  695,6  mg-BK/L, hari ke-2 kandungan biomassanya meningkat menjadi 921,2 mg-BK/L, hari ke-3 menjadi 1026,3 mg-BK/L, hari  ke-4,  5,  6  dan  7  perolehan  biomassa  menurun sebesar 986 mg-BK/L, 963 mg-BK/L, 915 mg-BK/L dan 896,2 mg-BK/L.
Hal  ini  menunjukkan  waktu  (hari)  kultivasi mikroalga  berpengaruh  terhadap  pertumbuhannya. Pertumbuhan tertinggi pada hari ke-2 sampai hari ke- 3,  hari  ke-4  sampai  ke-7  mengalami  masa  stasioner dengan  mengalami  penurunan  petumbuhannya menjadi  896,2  mg-BK/L.  Selanjutnya  perlakuan mikroalga dengan medium Detmer modified menunjukkan  kandungan  biomassa  pada  hari  ke-1 sampai  ke-3  biomassa  meningkat  1292,9  mg-BK/L, hari  ke-4  sampai  7  pertumbuhan  menurun  menjadi 1245,9 mg-BK/L dan 1104,9 mg-BK/L.
Gambar  5  menunjukkan  fase  log  dimulai  hari-0 sampai  hari  ke-1,  fase  penurunan  laju  pertumbuhan dimulai pada hari ke-2 sampai hari ke-4, fase stasioner terjadi pada hari ke-5 sampai hari ke-6 dan fase menuju kematian  terjadi  pada  hari  ke-7.  Penurunan  laju pertumbuhan dimulai pada hari ke-4 sampai hari ke-7, hal ini terjadi karena keterbatasan substrat, kepadatan populasi dan ketersediaan CO 2 yang semakin rendah.
Selain itu, timbunan metabolisme yang toksik dapat menurunkan kecepatan pertumbuhan sehingga menuju tahap stasioner. Selama fase stasioner ini, masih terjadi pembelahan sel walaupun nutrien semakin berkurang, tetapi pembelahan sel masih dapat berlangsung.
Fase menuju kematian menunjukkan jumlah sel  yang  mati  lebih  banyak  daripada  jumlah  sel yang  hidup.  Hal  ini  disebabkan  oleh  nutrien  dalam medium yang telah habis sedangkan sel yang masih hidup  tidak  mampu  untuk  tumbuh  dan  hanya  dapat bertahan  hidup.  Kematian  mikroalga  disebabkan  oleh kehabisan nutrien dan akumulasi sisa metabolisme. Laju pertumbuhan menurun sampai akhirnya tidak ada lagi pertumbuhan dan sel mengalami lisis (mengkerut) karena  tidak  mendapat  suplai  CO 2 lagi. Sel yang lisis akan menyebabkan perubahan warna . Terjadi perubahan warna  kultur  selama  pertumbuhan.  Perubahan  warna ini terjadi mulai dari awal sampai akhir kultivasi, yaitu mulai dari warna hijau bening, hijau tua, sampai warna hijau bening kembali dengan terbentuknya endapan hijau yang  terdapat  di  dasar  tempat  kultur.  Hasil  penelitian ini  dapat  disimpulkan  bahwa  media  DM  &  CHU  13 tidak  memberikan  perbedaan  yang  signifikan  terhadap pertumbuhan alga.

## 5.    Kesimpulan Dan Saran
5.1. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian tentang penangkapan
CO 2 untuk pertumbuhan mikroalga hijau, kesimpulan yang dapat diperoleh adalah sebagai berikut :
1.  Pola  pertumbuhan  mikroalga  yang  diberikan aerasi O 2 dan fiksasi CO 2 memberikan perbedaan yang nyata.
2.  Perbandingan aerasi udara dengan aerasi udara kaya
CO 2 terhadap  pertumbuhan  mikroalga  menunjukkan bahwa pada 2, 4, 6, 8, 10, 12 dan 14 hari diperoleh kurva  pertumbuhan  meningkat,  sehingga  memiliki kandungan  biomassa    125,6  mg-BK/L,  225,8  mg- BK/L, 274,9 mg-BK/L, 343,8 mg-BK/L, 360,5 mg- BK/L,  425,2  mg-BK/L  dan  445  mg-BK/L.  Hal  ini menunjukkan  pertumbuhan  mikroalga  meningkat secara alami. Sedangkan mikroalga dengan perlakuan CO 2 menghasilkan pertumbuhan sangat cepat, terlihat pada  2,  4,  6,  8,  10,  12  hingga  14  hari  diperoleh kandungan  biomassa  hingga  695,6  mg-BK/L,  921,2 mg-BK/L, 1026,3 mg-BK/L, 986 mg-BK/L, 963 mg- BK/L, 915 mg-BK/L dan 896,2 mg-BK/L.
3.  Pertumbuhan  mikro  alga  dengan  aerasi  O 2 mengalami  fase  pertumbuhan  berbeda  selama 14 hari kultivasi dimana fase log dimulai hari-0 sampai hari ke-7, fase penurunan laju pertumbuhan dicapai  pada  hari  ke-8  sampai  hari  ke-10,  fase stasioner terjadi pada hari ke-11 sampai hari ke-

## 12 dan fase menuju kematian dimulai hari ke-13
sampai ke-14.
5.2. Saran Perlu  penelitian  lebih  lanjut  dengan  peralatan sederhana  dan  murah  yang  dapat  menjadikan penelitian alga lebih ekonomis.
6. Daftar Pustaka
Armely,  M.,  Dian,  R.S.,  Moekti,  H.S.,  2004,  “ Bumi Makin Panas Ancaman Perubahan Iklim di Indonesia” ,  Kementrian  Lingkungan  Hidup  & Pelangi, Jakarta.
Atmadja,  Kadi,  Sulistidjo  dan  Rachmaniar.  1996.
Pengenalan Jenis-Jenis Rumput Laut Indonesia . Puslitbang Oseanologi-LIPI, Jakarta. Banerjee,  A.,  Sharma,  R.,  Chisti,  Y.  and  Banerjee, U.C., 2002, ”Botryococcus braunii: A Renewable Source of Hydrocarbons and Other Chemicals ” , Critical Reviews in Biotechnology , vol. 22, no. 3, hal. 245–279.
Carvalho,  A.P.,  Meireles,  L.A.,  Malcata,F.X.,  2006,
Microalga  Reaktors,  a  Review  of  Enclosed system  and  Performance, Biofechnol Prog , vol 22. Davis, C.C. 1981, “ The Marine and Freshwater Plankton”, Michigan  State  University  Press, USA. Fogg GE, 1975, “ Alga Culture and Phytoplantokton ecology” , London, The University of Wisconsin Press. Gavrilescu, M., and Chisti, Y., 2005, “ Biotechnology -
a sustainable alternative for chemical industry ”, Biotechnol Adv ., vol. 23, hal. 471–99.
Largeau  C.,  Casadevall  E.,  Berkaloff  C.  and Dhamelincout P., 1980, “ Sites of accumulation and composition of hydrocarbons Phytochemistry” , vol. 19, hal. 1043-1051.
Maider,  R.M.,  I.L.  Pepper,  dan  C.P.  Gerba,  2000, “Eviromental  Microbiology”,  Academic  Press, San Diego.
Maeda, S., Suhendrayatna, and Ohki, A., 1998, “ Bioaccumulation of arsenic in D. magna fed a diet of arsenous freshwater algae ”, Proc. the 9 th Scientific Meeting (Hamamatsu) ISSN 0918- 7685, pp. 193-196. Moroney, J. V., A. Somanchi, 1999. “ How do algae concentrate CO 2 to  increase  the  efficiensy  of photosynhetic  carbon  fixation?  Plant  Physiol ”,
119 : 9-16.
Oilgae, 2008. “ Algae Oil” ,  http://www.oilgae.com/ algae/oil, Tanggal akes 20 Februari 2008.
Rao,  R.,  Sarada,  R.  dan  Ravishankar,  G.A.,  2007,
“ Influence  of  CO 2 on Growth and Hydrocarbon Production in Botryococcus braunii ” , J. Microbiol. Biotechnol ., vol. 17, no. 3, hal. 414–419. Spolaore,  P.,  Joannis-Cassan,  C.,  Duran,  E.  dan Isambert,  A.,  2006,  “ Commercial applications of microalgae” , J. Biosci Bioeng , vol. 101, hal. 87–96. Taylor, W.  R,  1967. Marine Algae Eastern Tropical and Subtropical Coast of The America Univ . Michigan Press.