https://doi.org/10.22487/kovalen.2022.v8.i3.16033
Studi Pemanfaatan Limbah Cair Ikan dan Udang sebagai Substrat dalam Produksi Listrik pada Sistem Microbial Fuel Cell (MFC)
[Study of Utilization of Fishery and Shrimp Wastewater as Substrate in Electricity Production in Microbial Fuel Cell (MFC) System]
Alfiah Alif 1  , Muhamad Jalil Baari 1 , Amalyah Febryanti 2
1 Program Studi Kimia ,Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sembilanbelas November, Kolaka, Sulawesi Tenggara
2 Jurusan Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Islam Negeri Alauddin Makassar, Gowa, Sulawesi Selatan
Abstract. Microbial  fuel  cell  (MFC)  is  a  technology  that  utilizes  bacteria  in  organic  medium  that  can  convert chemical energy into electrical energy. This technology can be used to treat fishery waste and shrimp waste which is rich in organic matter. This study aimed to measure the performance of the MFC system on fishery wastewater and  shrimp  wastewater  as  a means  of  producing bio-electricity  while  reducing  the  waste  load.  This study  used different types of electrodes, including zinc, aluminum, copper, and carbon graphite. This technology used 0.2 M KMNO4  electrolyte  solution.  The  research  method  includes  three  stages;  production  of  fishery  wastewater  and shrimp  wastewater,  assembly  of  a  dual  chamber  MFC  bioreactor,  and  measurement  of  waste  electrical  energy produced. The value of electricity production with the highest average in fishery wastewater was obtained by adding electrolyte solution to the Zn/Cu electrode during 117 hours of observation were 6.86 mA with a potential difference of 1.469 V meanwhile  in shrimp wastewater was obtained by adding electrolyte solution to the Al/Cu electrode were 4.38 mA with a potential difference of 1.335 V.This study can be concluded that higher electricity production is obtained from the utilization of fish wastewater using Zn/Cu electrode.
Keywords: fisheries wastewater, shrimp wastewater, microbial fuel cell, electrical energy
Abstrak. Microbial fuel cell ( MFC) merupakan suatu teknologi yang memanfaatkan bakteri dalam medium organik yang  dapat  mengubah  energi  kimia  menjadi  energi  listrik.  Teknologi  ini  dapat  dimanfaatkan  untuk  menangani limbah  perikanan  dan  limbah  udang  yang  kaya  akan  bahan  organik.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk mengukur kinerja sistem MFC pada limbah cair perikanan dan limbah cair udang sebagai sarana penghasil bio- listrik sekaligus mengurangi beban limbah. Studi ini menggunakan berbagai jenis elektroda, termasuk aluminium, tembaga, seng, dan grafit karbon. Selain itu menggunakan larutan elektrolit KMNO 4 0,2 M. Penelitian ini terdiri dari tiga tahapan yaitu pembuatan limbah cair ikan dan limbah cair udang, pembuatan bioreaktor MFC dual chamber , dan  pengukuran  energi  listrik  limbah.  Nilai  produksi  listrik  dengan  rataan  tertinggi  pada  limbah  cair  perikanan didapatkan dengan penambahan larutan elektrolit pada elektroda Zn/Cu selama 117 jam pengamatan adalah 6,86 mA  dengan  beda  potensial  1,469  V  adapun  pada  limbah  cair  udang  didapakan  dengan  penambahan  larutan eletktrolit pada elektroda Al/Cu adalah 4,38 mA dengan beda potensial 1,335 V. Penelitian ini dapat disimpulkan bahwa  produksi  listrik  yang  lebih  tinggi  didapatkan  pada  pemanfaatan  limbah  cair  ikan  dengan  menggunakan elektroda Zn/Cu.
Kata kunci : limbah cair ikan, limbah cair udang, microbial fuel cell, energi listrik
Diterima:  22 September 2022, Disetujui: 26 November 2022
Sitasi:   Alif, A., Baari, M.J., dan Febryanti, A. (2022). Studi Pemanfaatan Limbah Cair Ikan dan Udang sebagai Substrat dalam Produksi Listrik pada Sistem Microbial Fuel Cell (MFC). KOVALEN: Jurnal Riset Kimia , 8(3): 238-247
https://bestjournal.untad.ac.id/index.php/kovalen
 Corresponding author E-mail : fhyaaalfiah@gmail.com

## Alif et al.

## LATAR BELAKANG
Ketersediaan  energi  listrik  adalah  salah satu  yang  menjadi  kebutuhan  dasar  hidup manusia. Meningkatnya pertumbuhan manusia menyebabkan  semakin  besarnya  kebutuhan energi  listrik,  sementara  pasokan  enegi  listrik sampai saat ini semakin berkurang, Pada tahun 2019,  ketersediaan  minyak  bumi  menjadi sumber  energi  utama  diperkirakan  hanya tersisa  31%  dari  total  minyak  dunia  (KESDM, 2020).  Krisis  energi  ini  mendesak  untuk mengembangkan  sumber  energi  alternatif dalam  menggantikan  minyak  bumi  yang menjadi. Pilihan bentuk energi itu sendiri dapat bergantung  pada  jumlah  energi  dan  kondisi lingkungan. Microbial Fuel Cell (MFC) merupakan salah satu teknologi alternatif yang berpeluang  dikembangkan  sebagai  energi cadangan,  karena  teknlologi  ini  mengubah energi kimia menjadi energi listrik melalui reaksi katalitik  menggunakan  mikroorganisme.  MFC mewakili dari berbagai teknologi konversi green energy yang  mengkombinasikan  limbah  cair dan penemuan energi dari proses metabolisme mikroorganisme (Nawaz et al ., 2020)
Jenis limbah cair yang dapat dimanfaatkan berasal  dari  limbah  ikan  dan  limbah  udang. Limbah tersebut merupakan jenis limbah yang menimbulkan banyak masalah bagi lingkungan. Salah satunya  pada  lingkungan  di  Kecamatan Mawasangka Kabupaten Buton Tengah.
Daerah  ini  ditetapkan  sebagai  wilayah  sektor perikanan  dan  pertambakan  udang  karena wilayah  pesisir  yang  luas  dan  ketersediaan sumber  daya  air  yang  cukup.  Limbah  hasil kegiatan perikanan dan tambak udang dibuang langsung  oleh  masyarakat  ke  perairan  umum tanpa  pengolahan  terlebih  dahulu  sehingga menyebabkan pencemaran lingkungan, seperti bau  busuk  yang  menyengat  serta  polusi  berat
pada  air  bila  pembuangannya  tidak  ditangani dengan benar. Penanganan limbah yang tidak tepat  pada  lingkungan  mengakibatkan  masih tingginya  kandungan  oganik  limbah,  seperti minyak, serpihan ikan, sisik ikan, kepala udang, sisa  pakan  udang  yang  terbawa  disepanjang aliran limbah.
Limbah  ikan  dan  limbah  udang  dapat dimanfaatkan  dalam  sistem  MFC  untuk menghindari timbulnya pencemaran lingkungan.  Riyanto  dkk.  (2012)  melaporkan bahwa  sistem  MFC  menggunakan  limbah tambak udang dapat diterapkan untuk menghasilkan  energi  listrik  sebesar  0,39  V. Ibrahim  dkk.  (2017)  juga  telah  menunjukkan adanya  potensi  pemanfaatan  limbah  ikan dalam menghasilkan listrik dengan menggunakan  varian  elektroda.  Elektrisitas tinggi dihasilkan dengan menggunakan elektroda  aluminium-karbon  0,34  V.  Oleh karena  itu,  air  limbah  ikan  dan  udang  dapat dimanfaatkan  dalam  sistem  MFC  untuk menghasilkan listrik.
Senyawa  organik  yang  ditemukan  pada limbah  ikan  dan  udang  merupakan  potensi yang  dapat  digunakan  pada  sistem  MFC. Keterlibatan mikroba penghasil listrik
(electrogenic) menjadi  bagian  penting  dalam sistem  MFC  dalam  mengurai  komponen organik  dalam  limbah  menjadi  energi  listrik. Mikroorganisme  penghasil  listrik  ini  meliputi Geobacter sp, Shewanella sp, dan Escherichia coli yang biasa  ditemukan pada  sedimen atau dasar lumpur (Januarita dkk., 2016). Safitri dkk. (2020)  telah  melaporan  kinerja  MFC  dengan penambahan  sedimen  sebagai  mikroba  dan limbah ikan filet sebagai substratnya. Produksi listrik yang dihasilkan 0,55 V dan 0,217 mA.
Prinsip  kerja  MFC  secara  garis  besar adalah limbah substrat dioksidasi oleh mikroba,

## Alif et al.
kemudian  menghasilkan  elektron  dan  proton pada  anoda.  Elektron  ditransfer melalui  sirkuit eksternal, sedangkan proton didifusikan melalui membran penukar proton atau jembatan garam menuju  katoda.  Proton  dan  elektron  pada katoda  selanjutnya  akan  bereaksi  dengan oksigen  menghasilkan  air.  Ion-ion  inilah  yang menghasilkan  beda  potensial  listrik  sehingga dapat  dihasilkan  energi  (Nawaz et  al .,  2020).
Beberapa hasil dari penelitian-penelitian sebelumnya,  energi  listrik  yang  dihasilkan cenderung lebih kecil. Oleh karena itu, melalui penelitian ini dilakukan upaya untuk menaikkan produksi elektron dan proton dengan melakukan studi variasi jenis elektroda. Selain itu,  penggunaan  sedimen  tambak  udang sebagai  sumber  mikroba  digunakan  pada penelitian  ini  dan  limbah  ikan  dan  udang sebagai  substrat  yang  dimanfaatkan  dalam menghasilkan energi listrik

## METODE PENELITIAN

## Bahan dan Peralatan
Mikroba  yang  digunakan  pada  penelitian ini  bersumber  dari  sedimen  tambak  udang dengan  substrat  limbah  cair  ikan  dan  limbah cair  udang.  Bahan  kimia  yang  diperlukan berupa etanol 96 % (Merck), kalium permanganat  (KMnO 4 )  (Merck  p.a),  natrium hidroksida  (NaOH)  (Merck,  p.a),  asam  klorida (HCl)  (Merck,  p.a),  elektroda  batang  karbon grafit,  elektoda  lempengan  seng,  elektroda lempengan  aluminium,  elektoda  lempengan tembaga, kalium klorida (KCl) (Merck, p.a) dan agar, akuades, OneLab Waterone akuades.
Alat  penelitian  yang  digunakan  pada penelitian  ini,  meliputi hotplate  stirrer ,  neraca analitik,  termometer,  pH  meter,  mikro  pipet, multimeter  digital,  kabel  penghubung,  kawat tembaga,  penjepit  buaya, air  pump ,  kompor
listrik,  blender,  seperangkat  bioreaktor  MFC dan alat-alat gelas di Laboratorium.

## Prosedur Penelitian
Terdapat  tiga  tahapan  dalam  prosedur penelitian  ini.  Tahap  pertama  pembuatan limbah  cair  buatan,  tahap  kedua  pembuatan bioreaktor MFC, dan tahap ketiga  pengukuran energi listrik limbah.

## Pembuatan limbah cair buatan
Tahapan pertama yaitu pembuatan limbah cair buatan yang mengacu kepada Safitri dkk., (2020)  dengan  perlakuan  penggunaan  limbah padat  dan  air  dengan  rasio  perbandingan  1:2. Masing  -  masing  limbah  ikan  dan  udang dihaluskan  menggunakan  blender  kemudian ditambahkan dengan air dan direbus selama 10 menit.  Tujuan  dari  proses  perebusan  untuk melarutkan  kandungan  senyawa  organik  dan anorganik  yang  terkandung  pada  limbah. Setelah direbus kemudian disaring dan diambil filtratnya. Filtrat selanjutnya digunakan sebagai substrat pada sistem MFC. Hasil buatan limbah cair inilah yang digunakan oleh mikroba dalam mengurai senyawa organik dengan memanfaatkan oksigen terlarut pada air.

## Pembuatan bioreaktor MFC
Bioreaktor  yang  dipakai  adalah  model bioreaktor dual  chamber ,  yaitu  model  dua kompartemen  yang  terpisah.  Kompartemen katoda  yang  diisi  dengan  larutan  elektrolit KMnO4 0,2 M,  dan kompartemen anoda  yang diisi  dengan  sedimen  400  ml  dan  limbah  cair 250  ml.  Keduanya  kemudian  dihubungkan melalui  jembatan  garam  KCl  (Kalzoum  dkk., 2018).  Variasi  jenis  elektroda  yang  digunakan adalah kombinasi elektroda lempengan Zn/Cu, lempengan  Al/Cu,  dan  batang  karbon  grafit C/C.  Masing-masing  elektroda  di  dalam

## Alif et al.
chamber  dihubungkan  dengan  menggunakan kawat tembaga menuju multimeter

## Pengukuran energi listrik limbah
Tahap  ketiga  yaitu  pengukuran  energi listrik  limbah  mengacu  pada  Holmes  dkk., (2004). Kinerja sistem MFC diukur menggunakan  digital  multimeter  setiap  3  jam selama  117  jam  melalui  variabel  kuat  arus  (I) dan  variabel  tegangan  (V),  selanjutnya  nilai power  density atau  daya  per  satuan  luas (mW/m 2 ) dapat ditentukan melalui dua variabel tersebut menggunakan Persamaan 1.
Power density ( mWm -2 ) = I × V A ……. (1)
Keterangan: I : kuat arus (mA)
V  : tegangan (V) A  : luas permukaan (m 2 ).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Sistem Microbial Fuel Cell yang digunakan dalam  studi  ini  terdiri  dari  dua  kompartemen yaitu anoda dan katoda dengan model terpisah. Masing-masing  ruang  telah  terpasang  variasi elektroda lempengan tembaga (Cu), lempengan  Aluminium  (Al),  dan  Lempengan Seng  (Zn)  dengan  ukuran  10  x  4  cm 2 dan batang  karbon  dengan  ukuran  5  x  0,4  cm 2 .
Kompartemen anoda dan katoda ini dipisahkan oleh jembatan garam KCl.
e -
e - • 15 cm 7 cm
Gambar 1. Model rangkaian MFC dual
chamber
Substrat yang digunakan yaitu limbah cair ikan dan udang yang didapat dari hasil kegiatan pasar di Desa
Watolo Kecamatan Mawasangka,  Kabupaten  Buton  Tengah. Kemudian  diberikan  penambahan  sedimen dengan  memanfaatkan  mikroorganisme  yang ada  di  dalamnya.  Pada  ruang  anoda,  reaksi awal  yang  terjadi  adalah  penguraian  senyawa organik  menjadi  senyawa  yg  lebih  sederhana oleh mikroba, seperti gula sederhana.
Senyawa organik +H 2 O  (C 6 H 12 O 6 ) n
Setelah  senyawa  kompleks  diurai  menjadi molekul  sederhana,  selanjutnya  terjadi  proses reduksi dengan reaksi sebagai berikut:
C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O  6CO 2 + 24H + + 24 e -
Mikroba  selanjutnya  mengurai  senyawa organik  yang  terkandung  dalam  limbah  ikan dan  udang  menjadi  sumber  tenaga,  air  dan karbon dioksida (Ibrahim dkk., 2014). Substrat dan mikroorganisme diinkubasi selama 24 jam pada  ruang  anoda  agar  mikroba  dapat beradaptasi  dengan  lingkungan  baru.  Selama waktu inkubasi bakteri diruang anoda melakukan  metabolisme  dan  menghasilkan energi  berupa  CO 2 ,  proton  (H + )  dan  elektron. Proton  dan  elektron  selanjutnya  mengalir  ke ruang katoda yang diberikan oksigen, sehingga reaksi  oksidasi  yg  terjadi  pada  ruang  katoda adalah sebagai berikut:
6O 2 + 24H + + 24 e -  12H 2 O
Elektron yang dihasilkan dari proses metabolisme selanjutnya ditransfer ke elektroda  melalui  membran  plasma  luar mikroba  yang  disebut  dengan  sitokrom. Elektron  dilepaskan  dari  anoda  kemudian ditransfer  ke  katoda  melalui  sirkuit  eksternal. Proton yang dihasilkan dari proses metabolisme  ditransfer  dari  anoda  ke  katoda
H + -> -> Multimeter Kompartemen
Anoda
Kompartemen
Katoda

## Alif et al.
melalui  jembatan  garam  KCl.    Penggunaan garam  KCl  mempermudah  difusi  proton  (H + ) karena jari-jari K + lebih besar dari pada jari-jari H + .  Proton  dan  elektron  yang  dihasilkan  dari anoda  digunakan  untuk  mereduksi  ion  Mn 7+ menjadi Mn 4+ pada katoda saat menggunakan larutan elektrolit KMnO 4 (Muftiana et al ., 2018).
Elektron  dan  proton  yang  dialirkan  dari  anoda menuju katoda inilah yang selanjutnya dikonversikan  menjadi  energi  listrik  dalam bentuk  tegangan  dan  arus  oleh  bioreaktor MFC.
Gambar 2 menunjukkan hubungan antara waktu  operasi  MFC  terhadap  nilai  elektrisitas pada substrat limbah cair ikan. Nilai elektrisitas yang  dihasilkan  pada  semua  perlakuan  jenis elektroda  memiliki  nilai  yang  berfluktuasi. Sistem  MFC  pada  substrat  limbah  cair  ikan dengan  elektroda  Zn/Cu  menghasilkan  nilai tertinggi  dengan  tegangan  1,586  V,  arus  8,75 mA,  dan power  density 3314,06  mW/m².
Adapun  nilai  terendah  yang  diperoleh  yaitu tegangan  1,400  V,  arus  5,10  mA,  dan power density 1848,75 mW/m². Pada elektroda Al/Cu menghasilkan  nilai  tertinggi  dengan  tegangan 1,367  V,  arus  4,9  mA, dan  power  density 1641,50  mW/m².  Adapun  nilai  terendah  yang diperoleh  yaitu  tegangan  0,748  V,  arus  1,46 mA,  dan power  density 273,02  mW/m².  Pada elektroda  C/C  Cu  menghasilkan  nilai  tertinggi dengan tegangan  0,593 V, arus 0,07 mA, dan power  density 14,31  mW/m².  Adapun  nilai terendah yang diperoleh yaitu tegangan 0,175 V,  arus  0,01  mA  dan power  density 1,93 mW/m².  Hasil  rataan  nilai  elektrisitas  dari keseluruhan  pengamatan  menunjukkan  hasil yang  paling  tinggi  pada  sistem  MFC  substrat limbah  ikan  dengan  elektroda  Zn/Cu  (1,469  V dan 6,86 mA), kemudian diikuti Al/Cu (1,234 V dan 2,96 mA), dan C/C (0,359 V dan 0,02 mA).
Gambar 3 menunjukkan hubungan antara waktu  operasi  MFC  terhadap  nilai  elektrisitas pada substrat limbah cair  udang.  Sistem MFC pada  substrat  limbah  cair  udang  dengan elektroda  Zn/Cu  menghasilkan  nilai  tertinggi dengan tegangan  1,885 V, arus 5,81 mA, dan power  density 2169,14  mW/m².  Nilai  terendah yang  diperoleh  yaitu  tegangan  1,350  V,  arus 1,72  mA,  dan power  density 626,94  mW/m².
Pada  elektroda  Al/Cu  menghasilkan  nilai tertinggi  dengan  tegangan  1,492  V,  arus  7,62 mA,  dan power  density 2605,75  mW/m².  Nilai terendah yang diperoleh yaitu tegangan 1,100 V,  arus  2,38  mA,  dan power  density 708.05
mW/m². Pada elektroda C/C menghasilkan nilai tertinggi  dengan  tegangan  0,900  V,  arus  0,2 mA,  dan power  density 1548,312  mW/m².
Adapun  nilai  terendah  yang  diperoleh  yaitu tegangan  0,593  V,  arus  0,01  mA  dan power density 80,72  mW/m².  Dari  hasil  keseluruhan pengamatan,  nilai  rataan  elektrisitas  yang paling tinggi pada sistem MFC substrat limbah udang  dengan  elektroda  Al/Cu  (1,335  V  dan 4,38 mA), kemudian diikuti Zn/Cu (1,473 V dan 2,31 mA), dan C/C (0,730 V dan 0,11 mA).
Energi listrik yang terukur pada penelitian ini  berasal  dari  kemampuan  MFC  yang  dapat mengubah  kandungan  organik  pada  limbah melalui aktivitas metabolisme mikroba (Pant et al ., 2010). Kandungan bahan organik yang ada dalam limbah cair ikan dan udang terdegradasi menghasilkan  elektron  yang  dapat  berikatan dengan oksigen, nitrat, nitrit, sulfat yang dikenal sebagai Terminal  Electron  Acceptor yang terdifusi melalui sel. Elektron tersebut ditangkap  oleh  anoda  dan  proton  ditangkap oleh  katoda  yang  menyebabkan  timbulnya beda potensial sehingga menghasilkan biolistrik (Logan, 2008).
Alif et al.
Gambar 2 .  Grafik hubungan antara waktu operasi MFC terhadap tegangan (A), arus (B), dan power density (C) dengan penambahan larutan elektrolit KMnO 4 0,2 M pada substrat limbah cair ikan
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 0 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90 99 108 117 Te ga ng a n (V) Waktu (Jam) TeganganElektrode Zn/Cu (V) Tegangan Elektrode Al/Cu (V) Tegangan elektrode karbon (V) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90 99 108 117 A rus (M A ) Waktu (Jam) Arus Elektrode Zn/Cu (mA) Arus Elektrode Al/Cu (mA) Arus Elektrode Karbon (mA) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90 99 108 117 Pow e r Den s ity (M W/ M ²) Waktu (Jam) Power density Zn/Cu (mW/m²) Power density Al/Cu (mW/m²)
Power density karbon (mW/m2)
A
B
C
Alif et al.
Gambar 3. Grafik hubungan antara waktu operasi MFC terhadap tegangan (A), arus (B), dan power density (C) dengan penambahan larutan elektrolit KMnO 4 0,2 M pada substrat limbah cair udang
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90 99 108 117 Te ga ng a n (V)
Waktu (Jam)
TeganganElektrode Zn/Cu (V) Tegangan Elektrode Al/Cu (V) Tegangan Elektrode karbon (V) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90 99 108 117 A rus (M A ) Waktu (Jam) Arus Elektrode Zn/Cu (mA) Arus Elektrode Al/Cu (mA) Arus Elektrode karbon (mA) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90 99 108 117 Pow e r Den s ity (M W/ M ²) Waktu (Jam) Power density Zn/Cu (mW/m²) Power density Al/Cu (mW/m²)
Power density karbon (mW/m²)
A
B
C

## Alif et al.
Ibrahim  dkk.  (2014)  menjelaskan  bahwa saat  mikroba  melakukan  proses  metabolisme dengan melakukan pemecahan substrat sederhana,  kemungkinan  pada  saat  itu  pula terjadi  peningkatan  energi  listrik  yang  terukur oleh  multimeter.  Sementara  penurunan  listrik yang  terjadi  kemungkinan  disebabkan  oleh mikroba  yang  masih  beradaptasi  untuk memecah  substrat  yang  lebih  kompleks menjadi  sederhana.  Tinggi  rendahnya  nilai enegi  listrik  yang  dihasilkan  menunjukkan kedinamisan  sistem  karena  digerakkan  oleh makhluk  hidup.  Penelitian  Safitri  dkk.  (2020) juga  mengalami  hal  serupa.  Menurutnya peningkatan dan penurunan listrik yang bersifat fluktuatif disebabkan oleh  interaksi persaingan antara bakteri didalam medium dalam memecah  substrat.  Menurut  Ibrahim  dkk. (2017) peningkatan dan penurunan listrik yang dihasilkan  juga  berhubungan  dengan  jumlah elektron  bebas  yang  dihasilkan  oleh  mikroba. Selain  itu,  seiring  bertambahnya  hari  nilai elektrisitas  yang  turun  pada  akhir  pengukuran disebabkan  karena  nutrien  di  dalam  substrat berkurang akibat aktivitas metabolisme bakteri yang semakin lama, sehingga ion elektron dan proton  yang  dihasilkan  pun  berkurang,  yang dapat berpengaruh terhadap penurunan energi elektrisitas.
Berdasarkan  rata-rata  nilai  elektrisitas yang  dihasilkan  pada  substrat  limbah  ikan disemua perlakuan jenis elektroda, maka MFC dengan  perlakuan  kombinasi  elektroda  seng- tembaga merupakan perlakukan yang menghasilkan rata-rata elektrisitas paling besar dibandingkan  dengan  kombinasi  elektroda aluminium-tembaga  dan  elektroda  karbon. Sementara  rata-rata  daya  listrik  pada  substrat limbah  udang  disemua  perlakuan,  maka  MFC dengan perlakuan kombinasi elektroda
aluminium-tembaga merupakan perlakuan yang  menghasilkan  rata-rata  elektrisitas  yang besar dibandingkan dengan kombinasi elektroda seng-tembaga dan karbon.
Nilai  elektrisitas  yang  dihasilkan  dalam studi  penelitian  ini  cenderung  besar.  Adanya perbedaan  sifat  kereaktifan  dan  nilai  dari potensial  standar  dari  masing-masing  jenis elektroda  yang  digunakan  menyebabkan  nilai power density cukup tinggi. Aluminium merupakan  unsur  golongan  IIIA  yang  memiliki nilai potensial standar  -1,66. Seng merupakan unsur dari golongan IIB dengan nilai potensial standar -0,76, sedangkan tembaga merupakan unsur  golongan  IB  dengan  nilai  potensial standar  0,34.  Berdasarkan  perbedaan  nilai potensial standar tersebut, aluminium dan seng memiliki  sifat  kereaktifan  yang  lebih  tinggi dibandingkan  dengan  tembaga,  sehingga posisi  aluminium  dan  seng  berada  pada sebelah  kiri  deret  volta.  Semakin  ke  kiri kedudukan  suatu  logam  dalam  deret  volta, maka semakin reaktif logam tersebut, sehingga semakin  mudah  mengalami  oksidasi  dalam melepas  elektron.  Olehnya  itu,  penggunaan elektroda  seng  dan  aluminium  ditempatkan pada  kompartemen  anoda  dan  elektroda tembaga pada kompartemen katoda. Adannya sifat  kereaktifan  dari  tiap  elektroda  ini  sangat berpengaruh terhadap aktivitas mikroba dalam mentransfer elektron ke elektroda dan memberikan  efek  pada  energi  listrik  yang dihasilkan.  Elektroda  karbon memberikan  nilai elektrisitas yang cenderung  lebih  kecil. Walaupun  karbon  mampu  mneghantarkan listrik,  namun  batang  karbon  grafit  yang digunakan memiliki luas permukaan yang kecil dari  logam  aluminium,  seng,  dan  tembaga sehingga  menghasilkan  nilai  elektrisitas  yang paling rendah.

## Alif et al.
Pengamatan  terhadap  hasil  penelitian sebelumnya  mengenai  sistem  MFC,  hasil pengukuran  nilai  tegangan  dan  arus  pada penelitian  ini  cenderung  meningkat.  Penelitian yang  dilakukan  Kalzoum  dkk.  (2018)  dengan memanfaatkan  limbah  cair  tahu  sebagai penghasil listrik dengan menggunakan elektroda kombinasi seng-tembaga model dual chamber memberikan nilai  tegangan  dan arus tertinggi 0,78 V dan 0,29 mA, sedangkan Putra dkk. (2018) menggunakan kombinasi elektrroda seng-tembaga dalam memnfaatkkan limbah air buangan menghasilkan nilai tegangan  tertinggi  0,920  mA.  Nutrien  yang terkandung dalam substrat menjadi salah satu faktor  penting  dalam memproduksi  listrik  yang efisien.  Nutrien  yang  digunakan  mulai  dari bahan  organik  sederhana  sampai  campuran kompleks  seperti  pada  limbah  cair  (Kristin, 2012).  Penelitian  lain  yang  memiliki  nutrien yang sama dengan penelitian ini  yaitu Ibrahim dkk.  (2017)  yang  menganalisis  kinerja  MFC berdasarkan perbedaan elektroda pada limbah cair industri perikanan. Nilai elektrisitas tertinggi diperoleh pada elektroda kombinasi aluminium- karbon grafit  0,34  V.  Riyanto dkk.  (2012)  juga telah  memanfaatkan  sedimen  tambak  udang pada sistem MFC menghasilkan produksi arus listrik  terbesar  161,99  mA/m 2 dan  tegangan 0,39 V.
Hasil penelitian yang diperoleh
menunjukkan bahwa kombinasi antara aluminium dan tembaga pada susbstrat limbah cair  udang  merupakan  perlakuan  yang  paling optimal untuk menghasilkan elektrisitas terbaik dengan  rataan  nilai power  density 1471,89 mW/m 2 .  Kombinasi  antara  seng  dan  tembaga pada substrat limbah cair ikan dengan dengan rataan nilai power density 2528,80 mW/m 2 . Hal ini  menunjukkan  bahwa  jenis  nutrien  dalam
substrat,  tipe  elektroda,  jenis  mikroorganisme kondisi operasi sistem, luas area dapat menjadi faktor  yang  berpengaruh  terhadap  nilai elektrisitas  pada  sistem  MFC  (Scott et  al .,
2007)

## KESIMPULAN
Hasil pengukuran nilai elektrisitas menunjukkan  bahwa  elektroda  terbaik  yang mampu  menghasilkan  rataan  tertinggi  pada substrat  limbah  cair  ikan  adalah  kombinasi elektroda  seng-tembaga  dengan  tegangan 1,469  V  dan  arus  6,86  mA.  Elektroda  terbaik yang  mampu  menghasilkan  rataan  tertinggi pada substrat limbah udang adalah kombinasi aluminium-tembaga dengan tegangan 1,335 V dan  arus  4,38  mA.  Dari  penelitian  ini  dapat disimpulkan  bahwa  produksi  listrik  yang tertinggi  dihasilkan  pada  pemanfaatan  limbah cair  ikan  dengan  menggunakan  elektroda Zn/Cu.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada  Kementrian  Pendidikan,  Kebudayaan, Riset  dan  Teknologi  atas  pendanaan  Hibah Penelitian  Skema  Penelitian  Dosen  Pemula (PDP) Tahun 2022. Terima kasih pula kepada Universitas  Sembilanbelas  November  Kolaka sehingga  penelitian  ini  terlaksana  sesuai dengan yang kita harapkan

## DAFTAR PUSTAKA
KESDM.
(2020). Rencana strategis kementerian  energi  dan  sumberdaya mineral  tahun  2020-2024.  Permen  nomor 16  tahun  2020. Kementrian  Energi  dan Sumberdaya Mineral, Jakarta.
Holmes,  D.  E.,  Bond,  D.  R.,  O,  Neil,  R.  A., Reimers, C. E., Tender, L. R., & Lovley, D. R. (2004). Microbial Communities
Associated  with  Electrodes  Harvesting

## Alif et al.
Electricity  from  a  Variety  of  Aquatic Sediments. Microbial Ecology , 48 (2), 178 – 190.  https://doi.org/10.1007/s00248-003- 0004-4
Ibrahim, B., Suptijah, P., & Adjani, Z. N. (2017). Kinerja  Microbial  Fuel  Cell  Penghasil Biolistrik dengan Perbedaan Jenis
Elektroda  pada  Limbah  Cair  Industri
Perikanan. Jurnal Pengolahan  Hasil
Perikanan  Indonesia , 20 (2),  296-304. https://doi.org/10.17844/jphpi.v20i2.17946
Ibrahim, B.-, Suptijah, P.-, & Rosmalawati, S.-. (2014).  Kinerja  Rangkaian  Seri  Sistem Microbial  Fuel  Cell  sebagai  Penghasil Biolistrik  dari  Limbah  Cair  Perikanan.
Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan
Indonesia , 17 (1). https://doi.org/10.17844/jphpi.v17i1.8139
Januarita,  R.,  &  Azizah,  A.  (2015). Microbial Fuel  Cells Pengolah  Air  Limbah  dan Penghasil Listrik. [ Artikel Ilmiah ]. Universitas  Diponegoro,  Semarang.  hlm. 1-6.
Kalzoum,  A.  N.,  Kirom,  M.  R.,  &  Qurthobi,  A.
(2018).  Pemanfaatan  Limbah  Cair  Tahu
sebagai Penghasil Energi
Listrik
Menggunakan Sistem MFC. e-Proceeding of Engineering , 5(3), 5724-5730.
Kristin,  E.,  Kirom,  M.R.,  Qurthobi,  A.  (2012). Produksi  Energi  Listrik  melalui Microbial Fuel  Cell menggunakan  Limbah  Industri
Tempe. [ Skripsi ]. Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Jakarta, hlm. 63.
Logan BE. (2008). Microbial Fuel Cell . A John Wiley  &  Sons  Inc,  United  States  of America.
Muftiana  I., Suyati  L., Widodo  DS.  2018.    The Effect of KMnO 4 and K 3 [Fe(CN) 6 ] Concentrations on Electrical Production in Fuel Cell Microbial System with Lactobacillus bulgaricus Bacteria in a Tofu Whey  Substart. Jurnal  Kimia  Sains  dan Aplikasi, 21(1), 49-53.
Nawaz, A., Hafeez, A., Abbas, S. Z., Haq, I. ul, Mukhtar,  H.,  &  Rafatullah,  M.  (2020).  A state of the art review on electron transfer mechanisms,  characteristics,  applications and recent advancements in microbial fuel cells technology. Green Chemistry Letters
and Reviews , 13 (4), 365 –381.
https://doi.org/10.1080/17518253.2020.18 54871
Pant,  D.,  Van  Bogaert,  G.,  Diels,  L.,  & Vanbroekhoven, K. (2010). A review of the substrates  used  in  microbial  fuel  cells (MFCs) for sustainable energy production. Bioresource  Technology , 101 (6),1533 – 1543.
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2009.10.017
Putra, F. A., Kirom, M.R., Iskandar, R.F (2018). Analisis  Produksi  Energi  Listrik  dari
Microbial  Fuel  Cell dengan  Pengolahan Limbah  Air. e-proceeding  of  engineering , 5(3), 5610-5617.
Riyanto,  B.,  Maddu,  A.,  &  Firmansyah,  Y. (2012).  Degradasi  Bahan  Organik  dan Pemanfaatan  Arus  Listrik  pada  Sedimen Tambak Udang Tradisional melalui SMFC.
Jurnal Pengolahan Hasil Perikanan Indonesia , 15(3),183-193.
Safitri,  U.  N.,  Anggo,  A.  D.,  &  Fahmi,  A.  S.
(2020).  Kinerja  Sediment  Microbial  Fuel Cell Penghasil  Listrik  dengan  Nutrien Limbah Industri Filet Ikan. Jurnal Ilmu dan Teknologi Perikanan, 2(1), 20-28.
Scott, K., Rimbu, G. A., Katuri, K. P., Prasad, K.
K.,  &  Head,  I.  M.  (2007).  Application  of Modified Carbon Anodes in Microbial Fuel Cells. Process  Safety  and  Environmental
Protection , 85 (5), 481 –488.
https://doi.org/10.1205/psep07018.