• Mudji Ana Yanti
    Mudji Ana Yanti
    MUDJI ANA YANTI, lahir di Jakarta (1998). Saat ini saya sedang menempuh program sarjana dari Jurusan Teknologi Hasil Perairan (THP) Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan (FPIK)-IPB University, angkatan 2016. Kegiataan saya saat ini aktif menulis terkait isu kemanusiaan, sosial dan budaya, serta hasil riset bidang perikanan di blog pribadi saya. Selain itu, saya juga seorang young entrepreneur dalam bidang makanan hasil pengolahan perikanan. Saat ini memiliki kegiatan kemanusiaan di komunitas Taman Baca Pelosok Bumi sebagai volunteer pengajar.

PEMBANGKIT LISTRIK SISTEM MFC MENUMBUHKAN EKONOMI BARU INDONESIA

April 17, 2020

Pertumbuhan manusia yang semakin meningkat menyebabkan permintaan energi listrik semakin besar, sedangkan pasokan sumber energi listrik semakin menipis. Kasus yang sama, ketersediaan minyak bumi nasional selama 10 tahun terakhir menunjukkan kecenderungan menurun, sehingga kebutuhan minyak bumi nasional bergantung dari impor sebesar 35% pada tahun 2018 (KESDM 2019). Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) (2010) menambahkan bahwa 50% konsumsi energi nasional Indonesia selama ini berasal dari minyak bumi. Hal ini menunjukkan bahwa bangsa Indonesia masih sangat tergantung pada sumber energi tak terbarukan tersebut. 

Data statistik penggunaan listik menurut data Kementerian ESDM  tahun 2019 bahwa  konsumsi listrik Indonesia pada tahun 2018 sebesar 234.617,88 GWh meningkat 5,15% dibandingkan tahun sebelumnya. Kelompok pelanggan industri mengkonsumsi 76.946,50 GWh (32,80%), rumah tangga 97.832,28 GWh (41,70%), bisnis 44.027,40 GWh (18,77%), dan lainnya (sosial, gedung pemerintah, dan penerangan jalan umum) 15.811,70 GWh (6,74%). Penjualan energi listrik untuk kelompok pelanggan yaitu rumah tangga, industri, bisnis, dan lainnya mengalami peningkatan masing-masing sebesar 3,57%, 6,52%, 5,59%, dan 7,25% (KESDM 2019).

Krisis energi ini memicu pengembangan sumber energi alternatif untuk mensubstitusi penggunaan minyak bumi yang selama ini menjadi sumber energi utama bagi masyarakat. Microbial fuel cell (MFC) atau sel elektrokimia berbasis mikroba merupakan salah satu contoh teknologi alternatif yang berpotensi untuk dikembangkan sebagai energi substituen karena fuel cell ini mengubah energi kimia menjadi energi listrik melalui reaksi katalitik menggunakan mikroorganisme. Sistem ini memanfaatkan air buangan sebagai substrat sehingga dapat dijadikan alat yang ideal untuk mengolah mikroorganisme.

Salah satu bentuk alat pembangkit biolistrik yang bersumber dari air limbah yang diolah di IPAL (Instalasi Pengolahan Air Limbah) adalah Microbial Fuel Fell (MFC). Pengolahan limbah cair perikanan yang dikombinasikan dengan teknologi MFC diharapkan dapat menghasilkan energi listrik dan mengurangi beban pencemaran limbah. Dibawah ini merupakan konsep pengembangan sistem Microbial Fuel Cell, yaitu:

 

Konsep Microbial Fuel Cell (MFC)

Potensi MFC

  • Infinity Energy

Teknologi Microbial Fuel Cell dapat menjadi sumber energi tak terbatas (Infinity Energy) karena konsep recycle yang ada di dalamnya. Penelitian Jamil (2017) menunjukkan bahwa kapasitas olah limbah cair sebesar 75 ton dengan rata-rata konsentrasi COD sebesar 20.000 mg/l berpotensi dalam pembangkit listrik dengan kapasitas daya sebesar 1,45 MW. Pemanfaatan biolistrik yang dihasilkan dari limbah cair mampu mereduksi emisi karbon hingga 40.451 tCO2/tahun. Berdasarkan studi literatur tersebut biolistrik yang dihasilkan dari sistem MFC dari substrat limbah cair perikanan sangat berpotensi untuk dikembangkan. Jika pengolahan limbah cair pada industri perikanan di Indonesia dapat dimanfaatkan dengan maksimal menjadi sumber energi, ketergantungan energi yang bersumber dari fosil fuel akan semakin kecil kemungkinanya.  

  • Biorecovery

Penggunaan air limbah dalam sistem MFC ini mempunyai beberapa keuntungan yaitu kelebihan bahan organik dapat menjadi sumber karbon untuk mikroba dan energi listrik yang dihasilkan cukup untuk digunakan dalam pengolahan air limbah berikutnya dan ini berarti mengurangi konsumsi energi. Pemanfaatan bahan organik yang terkandung dalam limbah cair pada sistem Microbial Fuel Cell dapat menurunkan nilai Biochemical Oxygen Demand (BOD), Chemical Oxygen Demand (COD), karbon organik, nutrisi, dan mikroorganisme patogen dari air limbah yang tinggi. Unit pengolahan limbah juga dapat memulihkan energi dan nutrisi, sehingga penggunaan kembali air limbah banyak dikembangkan di negara berkembang dan negara maju dengan menyesuaikan perlakuan yang diberikan.

  • Pengolahan Air Limbah

MFC digunakan dalam pengolahan air untuk memanen energi dengan memanfaatkan pencernaan anaerob. Prosesnya juga dapat mengurangi bakteri patogen. Sistem MFC dapat dikombinasikan dengan Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) yang telah tersedia pada Industri Pengolahan Ikan.  Aplikasi sistem MFC pada IPAL dilakukan dengan pemasangan serangkaian komponen yang dibutuhkan seperti batang karbon atau aseptor insoluble yang dipasang pada bak anaerob dan bak aerob. Bak anaerob berperan sebagai anoda dan bak aerob berperan sebagai katoda.

  • Aspek Ekonomi

Penerapan sistem Microbial Fuel Cell sebagai pengolahan limbah cair idustri perikanan dapat memasok energi listrik di Indonesia memiliki nilai ekonomis tinggi. MFC tidak memerlukan biaya investasi yang terlalu besar dan dapat dimanfaatkan semaksimal mungkin untuk memenuhi kebutuhan listik masyarakat. Penelitian Ibrahim et al. (2017) menunjukan bahwa pembangkit listrik dengan sistem Microbial Fuel Cell (MFC) dapat menghasilkan elektrisitas listrik dengan rata-rata tegangan sebesar 0,50 V. Pengembangan pembangkit listrik tenaga bakteri juga sudah diterapkan di Wageningen University, Belanda. Energi yang dihasilkan pada bakteri tersebut mampu menyalakan lampu jalan bahkan dapat mengisi ulang baterai Handphone.

Keuntungan ekonomi yang diterapkan pada pengolahan limbah cair dengan sistem MFC berupa reduksi biaya dari bahan baku, serta pengembangan produk baru dari limbah hasil recovery. Jika dimaksimalkan pemanfaatannya, pembangkit listrik ini dapat menambah rasio kelistrikan Indonesia dan dapat mengurangi penggunaan listrik yang bersumber dari fosil fuel, sehingga dapat dimanfaatkan sebagai sumber penerangan taman, penerangan jalan, dan berbagai aspek kehidupan lainya.

Microbial Fuel Cell perlu dikembangkan agar memiliki peluang untuk penerapanya di industri. Ide tersebut diharapkan dapat menjadi salah satu alternatif pengolahan air limbah dengan memproduksi listrik yang berasal dari sumber terbarukan tanpa emisi gas karbondioksida serta sebagai langkah cepat menuju ekonomi steady-state yang menyeimbangkan antara pemanfaatan dan pemberdayaan lingkungan dan memperhatikan keberlanjutan dalam jangka panjang.

DAFTAR PUSTAKA
[BPPT] Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi. 2010. Energi terbarukan, solusikrisis energi masa depan. Jakarta (ID): Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi.
[KESDM] Kementrian Energi dan Sumberdaya Mineral. 2019. Rencana Strategi Kementrian Energi dan Sumberdaya Nasional tahun 2014-2019. Jakarta (ID): Kementrian Energi dan Sumberdaya Mineral.
Ibrahim B, Salamah E, Syahreza F. 2017. Kinerja Microbial Fuel Cell pada pengolahan limbah cair pemindangan dengan membran separator campuran polimer kitosan/PVA. Jurnal Teknologi Industri Pertanian. 27(3): 235-241.
Jamil E. 2017 Analisis potensi energi listrik dan pengurangan emisi gas rumah kaca dari limbah cair kelapa sawit (pome) (studi kasus PT Agro Masang Perkasaunit POM). [Skripsi]. Riau (ID): Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim.


Komentar
--> -->