Microbial Fuel Cell (MFC) adalah teknologi pembangkit listrik tenaga bakteri. Lebih tepatnya, teknologi ini mengubah energi kimia menjadi energi listrik dengan memanfaatkan reaksi katalitik. Adapun substrat yang digunakan untuk mengaktifkan proses pembentukan listrik adalah air limbah [1].
Baca juga:
- Kenali Geobacter, Bakteri yang Bisa Hasilkan Listrik!
- Ini Dia Gen-Air, Penghasil Listrik dari Udara Minim
- Bisakah Menjadikan Petir Sebagai Sumber Energi Baru?
Prinsip Kerja Microbial Fuel Cell
Teknologi bakteri ini terbentuk dari tiga komponen, yaitu anoda, katoda, dan elektrolit. Anoda yang digunakan adalah kultur mikroorganisme. Nah, mikroorganisme ini dapat menggantikan fungsi enzim pada proses pencacahan senyawa kimia. Di mana mikroorganisme bisa mempercepat proses fermentasi dan menurunkan kandungan organik air limbah. Ketika proses fermentasi terjadi penyederhanaan yang menghasilkan ion elektron dan proton. Dan ion-ion ini memiliki menciptakan perbedaan tegangan listrik [3].
Sebagai catatan, pada fuel cell terjadi transfer elektron dari bakteri ke anoda. Nah, transfer elektron ini tidak serta-merta semua. Ada tiga mekanisme yang dapat digunakan. Pertama, adalah mengirimkan elektron melalui protein membran luar sel. Lebih tepatnya, dilakukan pertemuan kontak antara protein dengan elektroda.
Lalu yang kedua menggunakan mediator untuk transfer elektron. Mediator yang digunakan adalah neutral red dan methylene blue. Dua mediator yang mampu menembus membran selm menerima elektron dari pembawa elektron intraseluler, meninggalkan sel dalam bentuk yang terdegradasi, setelahnya mengeluarkan elektron ke permukaan elektroda.
Terakhir, ada transfer elektron melalui bacteria nanowires. Kabel nano ini bisa ikut terlibat dalam transfer elektron ekstraseluler dan mereduksi dari aseptor elektron yang jauh. Sepanjang sejarah penelitian, kabel nano telah ditemukan pada G. sulfurreducens PCA, Shewanella oneidensis MR-1, Synechocystis PCC6803, dan Pelotomaculum thermopropionicum.
Kelebihan Microbial Fuel Cell
-
Zero Emission
Berdasarkan standar yang digunakan United Technologies Corporation (UTC) pada tahun 2002, fuel cell dapat diklasifikasikan sebagai zero emission ketika emisi pencemar udara bernilai rendah. Nah, nilai rendah emisi terjadi apabila hidrogen yang digunakan adalah hasil pembentukan ulang hidrokarbon (fosil). Namun apabila microbial fuel cell memakai hidrogen murni, maka yang dikeluarkan sistem hanya berupa uap air [4].
-
Efisiensi Tinggi
Seperti yang disebutkan sebelumnya, fuel cell memanfaatkan reaksi katalitik untuk menghasilkan energi listrik. Alhasil, sistem tidak memerlukan proses pembakaran, sehingga nilai efisiensinya tidak bergantung pada batas maksimum temperatur operasional. Dan nilai efisiensi fuel cell jauh lebih besar daripada nilai efisiensi pada mesin kalor.
-
Mengikuti perubahan pembebanan
Pada sebagian besar perangkat mekanik, fuel cell menggunakan hidrogen murni, di mana unsur kimia tersebut dapat menanggapi perubahan pembebanan dengan cepat.
-
Microbial Fuell itu Murah
Sudah jelas Microbial Fuel Cell lebih murah dibandingkan Fuel Cell biasa. Karena katalis yang digunakan adalah bakteri alami, sehingga tidak memerlukan biaya investasi yang mahal seperti pada fuel cell. Microbial Fuel Cell memiliki keuntungan yang lebih banyak dibandingkan fuel cell.
Referensi:
[1] Ibrahim B, Suptijah P, dan Adjani Z.N, 2017, ‘Kinerja Microbial Fuel Cell Penghasil Biolistrik dengan Perbedaan Jenis Elektroda pada Limbah Cair Industri Perikanan’, JPHPI, Vol. 20, no.2, hh. 296 – 304.
[2] Fikri M, 2011, Microbial Fuel Cell, Energi Listrik Alternatif dari Bakteri, ITB, dilihat 12 Februari 2021, <https://www.itb.ac.id/berita/detail/3130/microbial-fuel-cell-energi-listrik-alternatif-dari-bakteri>.
[3] Anonim, Kelebihan dan Kekurangan Fuel Cell, Course Hero, dilihat 12 Februari 2021, <https://www.coursehero.com/file/49150272/328074167-Kelebihan-Dan-Kekurangan-Fuel-Cellpdf/>.