Judul: Exploration and Efficiency Evaluation of Electrogenic Microbes Isolated from Sediment of Three Ecosystems in Indonesia for MFC (Microbial Fuel Cell)
Abstrak: Mikrob electrogen dengan aktivitas elektrokimia tinggi dan relatif stabil merupakan salah satu kunci pengembangan MFC. Eksplorasi mikrob electrogen dari ekosistem potensial di Indonesia masih sangat terbatas. Isolasi terhadap kelompok mikrob ini juga merupakan tantangan mengingat belum terdapat metode baku atau media isolasi khusus. Selain itu, untuk mendapatkan mikrob electrogen potensial sebagai biokatalisator MFC diperlukan evaluasi secara menyeluruh terhadap parameter produksi listrik maupun parameter efisiensi. Pemanfaatan data akuisisi/logger berbasis mikrokontroler dengan biaya murah akan sangat bermanfaat dalam proses evaluasi performa MFC, karena dapat mengukur/merekam data produksi listrik MFC secara kontinyu dalam interval waktu yang sempit. Sebanyak 72 isolat electrogen dengan kemampuan elektrokimia beragam (OCV 27-816 mV) berhasil diisolasi dari sedimen Ciseeng (18 isolat), sedimen Banten (31 isolat), dan sedimen Saguling (23 isolat). Sebanyak 17 isolat mampu menghasilkan OCV tinggi dan relatif stabil pada 0.6-0.8 V, namun dua isolat di antaranya berpotensi sebagai patogen kuat terhadap manusia/hewan (β-hemolisis). Evaluasi terhadap ESP32 dan Arduino UNO telah pula dilakukan; kedua mikrokontroler dapat menjadi alat monitor produksi listrik relatif murah pada berbagai penelitian MFC. Data logger berbasis kedua mikrokontroler memiliki rerata error absolut dan error relatif sebesar 0.85 mV dan 2.72% untuk ESP32, serta 1.21 mV dan 1.26% untuk Arduino UNO. Pada tahap penelitian selanjutnya, diperoleh tiga isolat terbaik dalam produksi listrik yaitu isolat KCf2, SBf13, dan LGf11. Ketiga isolat mampu menghasilkan output listrik tertinggi dan relatif stabil di antara semua isolat uji, hambatan internal yang relatif rendah, serta tidak mengalami fenomena power overshoot. Isolat KCf2 menghasilkan MPP 67.1 mW m-2, kepadatan arus (Imax) 333 mA m-2, hambatan internal (Rint) 175 Ω, efisiensi Coulombic (EC) 53.86% dan efisiensi energi (EE) 63.27%; SBf13 menghasilkan MPP 48.02 mW m-2, Imax 289.35 mA m-2, Rint 369 Ω, EC 83.36% dan EE 96.15%; LGf11 menghasilkan MPP 43.33 mW m-2, Imax 231.48 mA m-2, Rint 475 Ω, EC 75.59% dan EE 88.36%. Total voltase ketiga isolat tersebut pada empat reaktor MFC yang dirangkai seri mencapai 1.61 V (KCf2), 1.22 V (SBf13), dan 1.20 V (LGf11); telah/hampir menyamai sebuah baterei zinc-carbon (1.5 V) dan baterei Ni-Cd (1.2 V). Adanya fenomena voltage reversal (pembalikan tegangan) pada rangkaian seri merupakan tantangan lain pengembangan MFC, mengingat fenomena ini muncul karena faktor biologis yang relatif sulit dikontrol (dinamisnya metabolisme mikrob sebagai biokatalisator MFC). Pengembangan MFC untuk produksi listrik meniscayakan adanya upaya untuk menjawab tantangan berupa munculnya fenomena power overshoot, voltage reversal, atau current reversal, misalnya dengan power management system. Isolat-isolat dengan EC dan EE relatif tinggi di antara semua isolat yang diuji yaitu KCf14, SBf13, LGf11, KCf2, dan SBf30. Isolat KCf14 menghasilkan EC tertinggi, dan EE relatif tinggi, namun produksi listrik isolat ini relatif kecil. Sementara itu, nilai EC dan EE isolat KCf2 tidak terlalu berbeda secara signifikan dengan isolat KCf14 pada pemanfaatan glukosa 6 g l-1. Berdasarkan hasil evaluasi terhadap produksi listrik (metode fixed resistor maupun kurva polarisasi) dan parameter efisiensi (pada kadar glukosa 6 g l-1 maupun variasi kadar glukosa), diperoleh tiga isolat terbaik yaitu isolat KCf2 (99.15% homolog dengan Bacillus altitudinis AC11.2), SBf13 (99.65% homolog dengan Bacillus altitudinis SP3), dan LGf11 (99.29% homolog dengan Priestia megaterium EBCH17). Tiga isolat terbaik yang diperoleh dalam penelitian
Keyword: Bacillus, biokatalisator, mikrob elektroaktif, produksi listrik, sistem bioelektrokimia, Bacillus, biocatalyst, bioelectrochemical system, electricity production, electroactive microbe

Judul: Produksi Listrik dari Plant Microbial Fuel Cell (PMFC) pada Tanah Sawah dengan Inokulasi Staphylococcus Saprophyticus ICBB 9554 dan Citrobacter freundii ICBB 9763
Abstrak: Microbial Fuel Cell (MFC) merupakan teknologi bioelektrokimia pengubahan energi kimia dalam substrat organik menjadi energi listrik. Pada MFC, mikrob mengoksidasi bahan organik di ruang anoda menghasilkan karbondioksida, elektron, dan proton; elektron ditransfer melalui sirkuit eksternal ke ruang katoda; kemudian elektron, oksigen, dan proton bereaksi menghasilkan air. Arus maksimum yang dapat dihasilkan oleh MFC bergantung pada laju aktual biodegradasi substrat. Tegangan atau voltase sel teoretis maksimum (juga disebut gaya gerak listrik atau ggl) bergantung pada energi bebas Gibbs dari keseluruhan reaksi yang dapat dihitung sebagai selisih antara potensial redoks standar oksidan katoda (oksigen) dan substrat anoda yang dipilih. Sistem ini kemudian dikembangkan, salah satunya dengan memanfaatkan tanaman, menjadi Plant Microbial Fuel Cell (PMFC). Tanaman berperan dalam hal menyediakan rizodeposit berupa eksudat akar hasil fotosintesis. Mikrob yang digunakan pada penelitian ini adalah Staphylococcus saprophyticus ICBB 9554 dan Citrobacter freundii ICBB 9763. Tujuan dari penelitian ini adalah (1) melakukan seleksi media pengayaan untuk perbanyakan Staphylococcus saprophyticus ICBB 9554 dan Citrobacter freundii ICBB 9763 serta mengkaji sinergisme kedua mikrob, (2) mengkaji performa desain reaktor MFC dengan elektroda karbon aktif untuk aplikasi di lahan sawah (3) mengevaluasi pengaruh jenis mikrob dan kombinasi pertanaman padi terhadap produksi listrik sistem PMFC, dan (4) mengevaluasi pengaruh tipe peletakan reaktor PMFC di sawah terhadap produksi listrik sistem PMFC. Penelitian ini terdiri dari empat tahapan. Tahap pertama adalah seleksi media pengayaan untuk masing-masing mikrob Staphylococcus saprophyticus ICBB 9554 dan Citrobacter freundii ICBB 9763. Peubah yang diukur adalah kepadatan mikrob setiap 24 jam dan selama tiga hari. Pada tahap ini juga dikaji sinergisme kedua mikrob dan karakteristik pertumbuhannya pada berbagai kondisi lingkungan. Penelitian tahap kedua adalah perancangan reaktor dengan elektroda karbon aktif. Aspek yang dikaji meliputi peubah listrik dan biaya produksi. Penelitian ketiga mengkaji produksi listrik PMFC dengan inokulasi mikrob eksoelektrogen di berbagai praktik budidaya padi. Penelitian ini dilakukan di rumah kaca dengan budidaya padi dengan perlakuan salinitas dan pemupukan. Peubah yang dikaji meliputi produksi listrik, pertumbuhan tanaman, dan sifat tanah. Penelitian keempat mengkaji pengaruh tipe peletakan dan penambahan mikrob terhadap produksi listrik PMFC di lahan sawah. Peubah yang diamati pada penelitian ini meliputi produksi listrik, pertumbuhan dan produksi padi, dan sifat tanah. Hasil penelitian pertama menunjukkan Staphylococcus saprophyticus ICBB 9554 tumbuh baik pada media molase 2% (w/v), yakni mencapai (1,62±0,36)×108 CFU/ml, namun rendah pada media gula pasir yakni hanya berkisar (1,00±0,85)×104 hingga (1,03±0,85)×106 CFU/ml. Citrobacter freundii ICBB 9763 tumbuh baik pada media natrium asetat teknis berkisar (5,80±0,60)×106 hingga (2,07±0,85)×107 CFU/ml. Kedua mikrob menunjukkan kemampuan bekerja secara sinergis karena hasil uji hambat tidak terbentuknya zona hambat dan penggunaan bersama dalam sistem MFC menghasilkan arus listrik tertinggi, yakni 0,27 mA. Kedua mikrob mampu tumbuh pada kondisi salin yakni hingga kadar salinitas 4 dS/m Staphylococcus saprophyticus ICBB 9554 memiliki kepadatan (2,04±0,93)×106 CFU/ml, Citrobacter freundii ICBB 9763 (1,15±0,16)×107, dan ko-kultur (3.76±0.32)×107 CFU/ml. Pengujian kadar salin menghasilkan media pengayaan untuk ko-kultur adalah natrium asetat teknis 5 mM. Selain itu pertumbuhan kedua mikrob eksoeelektrogen baik kultur tunggal maupun ko-kultur tidak terganggu oleh faktor ekologis pH dan suhu. Hasil penelitian kedua uji coba pertama menunjukkan bahwa desain reaktor dengan anoda karbon aktif dan katoda kabel serabut mampu menghasilkan produksi
Keyword: Eksoeleltrogen, Listrik, Microbial Fuel Cell (MFC), Padi, Tanah Sawah

Judul: Truncated Stop Loss as a Optimal Solution of Reinsurance Agreement in One-Period Model
Abstrak: Reinsurance is one of risk management efforts of an insurance company, which is called the cedent. Similar with insurance, reinsurance constitutes the cedent to pay the premium. We consider one-period reinsurance model and derive a rule which minimizes the ruin probability of the cedent for a fixed reinsurance premium. Therefore, it is needed to construct an optimal reinsurance agreement for the cedent. The premium is calculated according to four different principles, i.e. economic, generalized zero-utility, Esscher, and mean-variance principles. Stop loss is a reinsurance contract which protect the insurance company for losses that exceed a certain amount. The result of this research shows that a truncated stop loss is an optimal agreement in the class of all reinsurance contracts with various premiums calculated using above mentioned principles.
Keyword: