[kode kegiatan I.130)] [Pengembangan Membran Khusus Untuk Microbial Fuel Cell Untuk Menunjang Kemandirian Energi] [ Herlian Eriska Putra dan Tim]
[ Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia] 2012
LATAR BELAKANG
Lebih dari 300 industri tekstil di wilayah Jawa Barat. Hal ini menjadikannya sebagai sentra tekstil di Indonesia. Namun dengan banyaknya industri yang masih aktif tersebut, diperkirakan berdampak pada jumlah limbah yang diproduksi. • Microbial Fuel Cell (MFC) sebagai suatu metode pengolahan limbah dengan memanfaatkan aktifitas mikroba untuk meminimasi limbah sekaligus memproduksi listrik dari pergerakan elektron hasil metabolisme konsorsium mikroba. • Pada sistem MFC selain substrat dan jenis katoda, jenis media media penukar kation merupakan faktor dominan yang menjamin hasil listrik yang dihasilkan sistem. • Proton Exchange Membrane merupakan suatu media penukar kation yang apabila digunakan dalam MFC dapat mengurangi transfer substrat dan akseptor elektron dari satu ruang ke ruang yang lainnya sambil mengkonduksi proton ke katoda secara efektif. •
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
1
PERMASALAHAN
• Material PEM yang sering digunakan dalam MFC, antara lain Nafion® yang notabene diciptakan khusus untuk aplikasi fuel cell, merupakan kelompok polystiren dan divinil benzena yang tersulfonasi, dan membran dialisis. Membran ini menghasilkan konduktivitas proton dan stabilitas kimia yang tinggi. Disamping keuntungannya ini, Nafion® ini memiliki dua permasalahan, dari tingkat permeabilitas terhadap substrat yang perlu diperhatikan, dan dari sisi harga yang cukup tinggi. • Adakah jenis membran dengan bahan baku murah, namun memiliki kemampuan yang tidak jauh berbeda dengan Nafion®? Hal ini menjadi dasar untuk dilakukan penelitian mengenai alternatif membran. Meskipun masih bersifat penelitian dasar/basic research, melalui program PKPP, kegiatan ini menjadi lebih fokus terhadap pengolahan limbah industri tekstil khususnya di kawasan Jawa Barat
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
2
METODOLOGI
•
Kegiatan penelitian ini merupakan penelitian sains dasar, berfokus pada bidang prioritas pembangunan Iptek 2009-2014. Kegiatan penelitian ini mempunyai tujuan melakukan implementasi hasil penelitian terutama dalam hal proses pembuatan membran yang murah sehingga dapat menekan biaya yang nantinya untuk pengaplikasian sistem Microbial Fuel Cell pada pengolahan limbah industri tekstil yang ada di wilayah Bandung. Adapun ruang lingkup kegiatan ini meliputi mencari kandidat membran yang dapat dijadikan alternatif substitusi untuk Nafion. Saat ini progress kegiatan mencapai lebih dari 80%. Berikut adalah tahapan penelitian: Identifikasi dan Karakterisasi Limbah
I
•Identifikasi kandungan limbah secara fisik,kimia dan biologi
Desain Membran dan Alat
2
•pencetakan beberapa kandidat senyawa pembuat membran •Pembuatan reaktor glass yang kompatibel dengan membran
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
Fabrikasi Membran dan Alat
Ujicoba dan Analisis MFC
3
4
•Pembuatan membran dari senyawa terpilih setelah sebelumnya diuji konduktivitas dan parameter lainnya
•Pengambilan data terkait parameter uji performance Microbial Fuel Cell dengan membran terpilih 3
SINERGI KOORDINASI
• Bidang Teknologi Lingkungan Pusat Penelitian Kimia LIPI sebagai institusi yang berusaha untuk mengembangkan teknologi dapat diaplikasikan pada industri-industri untuk mengatasi masalah lingkungan. • Penelitian ini masih bersifat basic research. Hasil limbah dari industri tekstil yang kebanyakan mengandung dyes dan mikroba pengurainya dapat digunakan sebagai bahan baku untuk MFC menghasilkan aliran elektron (listrik) dari hasil aktivitas mikroba tersebut. • Beberapa perusahaan/industri tekstil yang telah menjadi mitra dalam menyediakan bahan baku berupa limbah berlokasi di kabupaten Bandung Barat dan sekitarnya (Samdo Karya Utama).
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
4
PEMANFAATAN HASIL KEGIATAN
• Karena penelitiannya bersifat dasar, serta pengaplikasian sistem MFC masih pada skala laboratorium, maka belum ada dampak pemanfaatan hasil penelitian secara signifikan. • Namun ketertarikan beberapa industri tekstil sebagai mitra dalam hal ini penyedia limbah perlu diapresiasi. Keantusiasiasan mereka terhadap MFC sebagai alternatif pengolahan limbah, memudahkan tim peneliti untuk masuk dan memperoleh bahan baku. Sehingga penelitian pun dapat berjalan dengan lancar. • Adapun target dari hasil kegiatan masih bersifat publikasi ilmiah (paper review), terkait performance media penukar kation/membran substitusi. Hasil kegiatan ini akan dimanfaatkan tim, sebagai landasan untuk penelitian lanjutan optimalisasi ke skala yang lebih besar.
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
5
POTENSI PENGEMBANGAN KE DEPAN
• Pada dasarnya penelitian saat ini masih bersifat basic research. Dari usaha yang telah dilakukan, maka untuk rencana kedepannya adalah memperoleh beberapa kandidat produk membran yang akan dapat mengoptimalkan sistem pengolahan limbah secara Microbial Fuel Cell yang lebih besar.
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
6
FOTO KEGIATAN
FOTO KEGIATAN
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
7
logo lembaga
TERIMA KASIH [ Herlian Eriska Putra, MT Dr. Hari Rom Hariyadi, M. Phill Djaenudin, MT Diana Rahayuningwulan, MT Muchlis, ST ]
