Pengurangan Kadar CO2 Menggunakan Spirulina Platensis dalam Tubular Bioreactor
Authors: Arifin Zainal Syam 
Published: June 2017

Increasing the population impact on increasing energy demand. On the other hand, the energy generation industry has been blamed as one of the contributors of carbon dioxide about 25% of total CO2 emissions worldwide. Meanwhile, the production of biogas, which aims to address the increasing need of energy, produces carbon dioxide in the range of 25â€“50% by volume. To overcome this, a cheap method, optimum and efficient as well as environmentally friendly in reducing CO2 levels by using Spirulina platensis is needed. This research aims to created a mathematical models and found the optimum flow rate to reduced levels of CO2 by using Spirulina platensis. This study used a glass tubular bioreactor (D = 2.6 cm) at a temperature of 30Â°C and irradiated with a fluorescent lamp Philips TL 36 Watt, color temperature: 6,200K cool daylight, light output: 2,600 lm, 72 lm/W. Tubular reactor was placed in a box lined with silver foil walls on three sides. With mathematical models of tubular reactor, the reaction rate constants could be predicted. Based on calculations of data and graphs, optimum volumetric velocity could also be predicted. Variation of flowrate to observed the reduction rate of CO2 was 0.25 mL/sec, 0.35 mL/sec, 0.5 mL/sec, 0.75 mL/sec, 1 mL/sec. Carbon source was 99.99% CO2.Observations of Spirulina growth was made on the flow rate of 0.25 mL/sec at the initial levels of dry weight 2.1208 g/L. The results of this study indicated that the low flowratewas a more effective way to reduced carbon dioxide levels using Spirulina platensis (= 2.82Ã—10-4 sec-1). The highest conversion was obtained at a volumetric flow rate of 0.25 mL/sec and optimum speeds in the range of 0.3 to 0.4 mL/sec. The rate of incoming CO2 flux should be less than 0.047 mL/cm2.detik. Specific Growth Rate (Âµ) of Spirulina platensis in this study was 2.56Ã—10-2 minute-1.

 

Keywords: Spirulina platensis, a vertical tubular bioreactor, CO2 reduction  

 

ABSTRAK

 

Meningkatnya jumlah penduduk berdampak pada peningkatan kebutuhan energi. Di lain pihak, industri pembangkit energi dituding sebagai salah satu penyumbang karbon dioksida sekitar 25% dari total emisi CO2 di seluruh dunia. Disisi lain, produksi biogas yang bertujuan untuk mengatasi peningkatan kebutuhan energi justru menghasilkan karbon dioksida pada kisaran 25 â€“ 50% volume. Untuk mengatasi hal ini, diperlukan metode yang murah, optimum dan efisien serta ramah lingkungan dalam mengurangi kadar CO2 dengan menggunakan spirulina platensis.  Penelitian ini bertujuan membuat model matematik dan menemukan kecepatan aliran yang optimum untuk menurunkan kadar CO2 dengan menggunakan Spirulina Platensis. Penelitian ini menggunakan reaktor tubularterbuat dari kaca (D = 2,6 cm) pada suhu 30Â°C dan disinari dengan lampu TL Philips fluoresen 36 Watt, temperatur warna: 6.200K cool daylight, light output: 2.600 lm, 72 lm/W. Reaktor tubular ditempatkan dalam kotak yang dilapisi dinding dengan kertas perak pada ketiga sisinya. Dengan model matematik reaktor tubular, dapat diprediksi konstanta kecepatan reaksinya. Berdasarkan grafik hasil perhitungan data, kecepatan volumetrik optimumnya juga dapat diprediksi. Variasi flowrate yaitu 0,25 mL/detik, 0,35 mL/detik, 0,5 mL/detik, 0,75 mL/detik, 1 mL/detik. Sumber karbon adalah CO2 99,99%. Pengamatan pertumbuhan Spirulina dilakukan pada flow rate 0,25 mL/detik dengan kadar berat kering mula â€“ mula 2,1208 g/L. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa aliran lambat (flowrate rendah) merupakan cara yang lebih efektif dalam mengurangi karbon dioksida menggunakan spirulina platensis (= 2,82Ã—10-4 detik-1). Nilai konversi tertinggi diperoleh pada kecepatan aliran volumetrik 0,25 mL/detik dan kecepatan optimumnya pada kisaran 0,3 â€“ 0,4 mL/detik. Laju flux CO2 masuk sebaiknya kurang dari 0,047 mL/cm2.detik. Nilai Specific Growth Rate (Âµ) Spirulina Platensis dalam penelitian ini yaitu 2,56Ã—10-2 menit-1.

 

Kata Kunci: Spirulina platensis, reaktor tubular vertikal, pengurangan kadar CO2