PEMANFAATAN GAS KARBONDIOKSIDA (CO 2 ) PADA KULTIVASI OUTDOOR MIKROALGA Nannochloropsis sp

PEMANFAATAN GAS KARBONDIOKSIDA (CO2) PADA KULTIVASI OUTDOOR MIKROALGA Nannochloropsis sp.

ADITYA HIKMAT NUGRAHA

SKRIPSI

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini Saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul :

PEMANFAATAN GAS KARBONDIOKSIDA (CO2) PADA KULTIVASI OUTDOOR MIKROALGA Nannochloropsis sp. adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir Skripsi ini.

Bogor, Desember 2012

ADITYA HIKMAT NUGRAHA C54080049

RINGKASAN ADITYA HIKMAT NUGRAHA. Pemanfaatan Gas Karbondioksida (CO2) pada Kultivasi Outdoor Mikroalga Nannochloropsis sp. Dibimbing oleh MUJIZAT KAWAROE dan ADRIANI SUNUDDIN

Karbondioksida merupakan gas yang bersifat polutif yang banyak dihasilkan oleh kegiatan industri dan penggunaan kendaraan bermotor. Pencemaran yang berasal dari gas karbondioksida dapat meningkatkan akumulasi gas karbondioksida di atmosfer yang dapat menyebabkan terjadinya pemanasan global. Solusi yang tepat dan murah dibutuhkan dalam memanfaatkan gas karbondioksida diantaranya melalui pendekatan bioteknologi. Penelitian ini menggunakan gas karbondioksida dalam proses kultivasi mikroalga Nannochloropsis sp. Karbondioksida merupakan salah satu bahan utama dalam proses fotosintesis, sehingga pemberian gas karbondioksida terhadap media kultivasi mikroalga dapat membantu mikroalga dalam berfotosintesis sekaligus mengurangi dampak pencemaran gas karbondoksida di atmosfer. Penelitian ini berlangsung dari bulan Januari sampai bulan Juni 2012 bertempat di Laboratorium Kultivasi Mikroalga Pusat Penelitian Surfaktan dan Bioenergi (SBRC) LPPM –IPB. Penelitian ini terdiri dari tiga perlakuan yaitu : Perlakuan kontrol dengan memberikan aerasi, perlakuan dengan pemberian gas karbondioksida sebesar 1 cc x100/ menit selama 120 menit/hari (P1) dan perlakuan dengan pemberian gas karbondioksida karbondioksida sebesar 1,5 cc x100/ menit selama 120 menit/hari (P2). Kultivasi mikroalga Nannochloropsis sp. dengan perlakuan P1 memiliki pertumbuhan yang paling tinggi dengan kelimpahan maksimum mencapai 14,52 x 106 sel/ml pada kultivasi hari ke-5 dengan laju pertumbuhan maksimum µ= 0,46 dan biomassa sebesar 0,45 gr/L. Secara rata-rata P1 mampu meningkatkan kelimpahan sel hingga 59% dan biomassa sebesar 31%. Gas karbondioksida yang diberikan ke dalam media kultivasi selanjutnya dikaji berdasarkan kandungan karbondioksida terlarut dalam media kultivasi dan kandungan konsentrasi gas karbondioksida yang tersisa. Nilai karbondioksida terlarut pada kultivasi menggunakan karbondioksida pada awal kultivasi hingga puncak pertumbuhan kelimpahan sel dan biomassa masih berada pada kisaran yang cukup baik bagi kehidupan biota perairan. Kandungan gas karbondioksida tersisa berada pada kisaran 2 % - 8 %. Penggunaan karbondioksida pada kultivasi mikroalga memberikan pengaruh yang baik bagi pertumbuhan kelimpahan sel dan pertumbuhan biomassa mikroalga.

© Hak Cipta milik IPB, tahun 2012 Hak Cipta dilindungi Undang Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

PEMANFAATAN GAS KARBONDIOKSIDA (CO2) PADA KULTIVASI OUTDOOR MIKROALGA Nannochloropsis sp.

ADITYA HIKMAT NUGRAHA

SKRIPSI Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan pada Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012

SKRIPSI Judul Skripsi:

PEMANFAATAN GAS KARBONDIOKSIDA (CO2) PADA KULTIVASI OUTDOOR MIKROALGA Nannochloropsis sp.

Nama Mahasiswa:

Aditya Hikmat Nugraha

Nomor Pokok:

C54080049

Departemen:

Ilmu dan Teknologi Kelautan

Menyetujui, Dosen Pembimbing Utama

Anggota

Dr. Ir. Mujizat Kawaroe, M.Si. NIP. 19651213 199403 2 002

Adriani Sunuddin, S.Pi, M.Si. NIP. 19790206 200604 2 013

Mengetahui, Ketua Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan

Prof. Dr. Ir. Setyo Budi Susilo, M.Sc. NIP. 19580909 198303 1 003

Tanggal Sidang : 29 Oktober 2012

KATA PENGANTAR

Puji dan rasa syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat dan karunia-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Dalam penulisannya, Penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1. Ayah, Ibu, dan seluruh keluarga atas dukungannya baik secara moril maupun materil selama penyusunan skripsi ini. 2.

Dr.Ir. Mujizat Kawaroe, M.Si dan Adriani Sunuddin S.Pi, M.Si selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan bimbinganya selama ini.

3. Dr.Ir. Tri Prartono, M.Sc Selaku dosen penguji ujian akhir skripsi 4. Seluruh Dosen dan Staff Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan terimakasih atas ilmu dan pelayanan yang diberikan selama penulis melakukan perkuliahan. 5. Surfactan Bionergy Research Centre Khususnya Divisi Alga yang telah membantu penulis dalam melaksanakan penelitian. 6. Tim penelitian SBRC 2012 Anma, Dea Fauzia, Hari Aditia, Rizky, Dodi, Misep, Yuni, Syibli, Teguh, Berlian, Raka dan Inggit atas suka dan duka yang telah diberikan selama penelitian di SBRC. 7. Indah Mustika Putri, S.Pi terima kasih atas dukungan dan semangat yang telah diberikan. 8. Keluarga besar ITK 45 atas persahabatan dan suka duka yang telah terbangun selama ini. Penulis menyadari skripsi ini jauh dari kesempurnaan, namun demikian penulis berharap agar skripsi ini dapat berguna bagi diri sendiri maupun pembaca dapat dikembangkan melalui penelitian selanjutnya. Bogor, Desember 2012

Aditya Hikmat Nugraha

vii

DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL .................................................................................

ix

DAFTAR GAMBAR ..............................................................................

x

DAFTAR LAMPIRAN .........................................................................

xi

1. PENDAHULUAN .............................................................................. 1.1 Latar Belakang ............................................................................. 1.2 Tujuan…………………………………………………………….

1 1 2

2. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... 2.1 Biologi Nannochloropsis sp .......................................................... 2.2 Kultivasi Mikroalga ...................................................................... 2.3 Fase Pertumbuhan Mikroalga ....................................................... 2.4 Pemanfaatan Karbondioksida oleh Mikroalga ...............................

3 3 4 7 9

3. BAHAN DAN METODE .................................................................. 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ....................................................... 3.2 Alat dan Bahan Penelitian ............................................................. 3.3 Persiapan Penelitian...................................................................... 3.3.1 Sterillisasi .......................................................................... 3.3.2 Persiapan Inokulan Nannochloropsis sp ............................ 3.3.3 Persiapan Pupuk................................................................. 3.4 Desain Penelitian .......................................................................... 3.5 Pengamatan Pertumbuhan Nannochloropsis sp ............................ 3.5.1 Kelimpahan Sel................................................................. 3.5.2 Biomassa ........................................................................... 3.5.3 Pengukuran Kualitas Air .................................................... 3.5.4 Karbondioksida terlarut dalam media kultivasi ................... 3.5.5 Konsentrasi Karbondioksida Tersisa .................................. 3.6 Analisis Data ................................................................................ 3.6.1 Laju Pertumbuhan Spesifik ................................................ 3.6.2 Laju Pertumbuhan Biomassa .............................................. 3.6.3 Analisis Statistik ................................................................

11 11 11 12 12 12 13 13 14 14 15 16 16 17 17 17 18 18

4. HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................... 4.1 Kelimpahan Sel dan Laju Pertumbuhan Spesifik Nannochloropsis sp ....................................................................... 4.1.1 Kelimpahan Sel dan Laju Pertumbuhan Spesifik Nannochloropsis sp. Perlakuan Kontrol ............................. 4.1.2 Kelimpahan Sel dan Laju Pertumbuhan Spesifik Nannochloropsis sp. Perlakuan P1 .................................... 4.1.3 Kelimpahan Sel dan Laju Pertumbuhan Spesifik Nannochloropsis sp. Perlakuan P2 ..................................... 4.2 Biomassa dan Laju Pertumbuhan Biomassa Nannochloropsis sp ..

19

viii

19 20 21 23 24

4.2.1 Biomassa dan Laju Pertumbuhan Biomassa Nannochloropsis sp. dengan Aerasi (Kontrol) ..................... 4.2.2 Biomassa dan Laju Pertumbuhan Biomassa Nannochloropsis sp. Perlakuan P1 ...................................... 4.2.3 Biomassa dan Laju Pertumbuhan Biomassa Nannochloropsis sp. Perlakuan P2 ..................................... 4.3 Kualitas Air Media Kultur ............................................................ 4.3.1 Salinitas ............................................................................. 4.3.2 Suhu .................................................................................. 4.3.4 Derajat Keasaman (pH) ...................................................... 4.4 Parameter Karbondioksida ........................................................... 4.4.1 Karbondioksida Terlarut dalam Media Kultivasi ................ 4.4.2 Konsentrasi Karbondioksida Tersisa ..................................

27 28 28 29 31 33 33 35

5. KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 5.1 Kesimpulan ................................................................................ 5.2 Saran ..........................................................................................

37 37 37

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................

38

L A M P I R A N………………………………………………………….

40

ix

25 26

DAFTAR TABEL Halaman 1. Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ...........................

11

2. Kelimpahan sel (×106 sel/mL) dan laju pertumbuhan spesifik Nannochloropsis sp. ......................................................................

19

3. Biomassa (gr/l) dan laju pertumbuhan biomassa (μ) Nannochloropsis sp. ......................................................................

24

4. Nilai pH pada seluruh perlakuan kultivasi Nannochloropsis sp. …...

31

ix

DAFTAR GAMBAR

Halaman 1. Nannochloropsis sp. ......................................................................

4

2. Fase pertumbuhan mikroalga ..........................................................

7

3. Desain penelitian kultivasi Nannochloropsis sp. skala outdoor ..........................................................................................

14

4. Grafik nilai salinitas media kultivasi selama penelitian ...................

28

5. Grafik nilai suhu media kultivasi selama penelitian ........................

30

6. Grafik karbondioksida terlarut selama penelitian……………. .......

33

7. Grafik konsentrasi karbondioksida tersisa………………………. ...

35

x

DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Perhitungan kelimpahan sel Nannochloropsis sp. ............................

41

2. Perhitungan laju pertumbuhan spesifik (µ) kelimpahan sel dan biomassa Nannochloropsis sp. .................................................

42

3. Deskripsi dan mekanisme operasional Orsat ....................................

44

4. Kelimpahan sel dan laju pertumbuhan kelimpahan sel Nannochloropsis sp .........................................................................

49

5. Biomassa dan laju pertumbuhan biomassa Nannochloropsis sp. .......................................................................

51

6. Kualitas air media kultivasi Nannochloropsis sp. ...........................

53

7. Kandungan karbondioksida terlarut dalam kultivasi Nannochloropsis sp. .………………………………………….. .......

56

8. Konsentrasi karbondioksida tersisa dalam kultivasi Nannochloropsis sp. ………………………………... ........

57

9. Analisis statistik rancangan acak kelompok……………………... ...

58

10. Analisis statistik Uji Tukey…………………………………………

60

11. Dokumentasi alat dan bahan penelitian……………………………. .

62

12. Dokumentasi kegiatan penelitian…………………………………...

64

xi

1

1. PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Karbondioksida merupakan gas yang bersifat polutif dan banyak dihasilkan

oleh kegiatan industri dan penggunaan kendaraan bermotor. Semakin banyaknya aktivitas industri dan penggunaan kendaraan bermotor seperti saat ini telah menyebabkan pencemaran karbondioksida di atmosfer berlangsung setiap waktu. Hal tersebut berdampak terhadap semakin tingginya akumulasi gas karbondioksida di atmosfer dan dapat berdampak terhadap terjadinya pemanasan global yang dapat menyebabkan terjadinya kenaikan suhu permukaan bumi dan perubahan iklim. Dibutuhkan sebuah solusi yang tepat dalam mengurangi tingkat akumulasi gas karbondioksida di atmosfer yang berasal dari pencemaran gas karbondioksida buangan industri dan penggunaan kendaraan bermotor, salah satu caranya melalui pendekatan bioteknologi. Pemanfaatan gas karbondioksida yang berasal dari aktivitas industri dapat dilakukan dengan cara memanfaatkan gas karbondioksida sebagai bahan pada proses fotosintesis. Sebagaimana diketahui gas karbondioksida merupakan salah satu bahan utama dalam proses fotosintesis. Proses pemanfaatan gas karbondioksida oleh organisme yang mampu melakukan aktivitas fotosintesis dapat dilakukan dengan memberikan gas karbondioksida secara langsung terhadap organisme tersebut. Salah satu organisme yang dapat memanfaatkan gas karbondioksida untuk proses fotosintesis adalah mikroalga. Mikroalga merupakan salah satu organisme tingkat rendah yang termasuk ke dalam Kingdom Protista yang memiliki kemampuan untuk berfotosintesis. Selama ini mikroalga banyak digunakanan sebagai bahan farmasi, kosmetik, 1

2

pakan alami ikan dan biofuel. Proses produksi biomassa mikroalga dilakukan dengan proses kultivasi. Pemanfaatan gas karbondioksida dalam proses kultivasi mikroalga dapat meningkatkan produktivitas mikroalga. Menurut Khoo et al. (2011) mikroalga dapat mengkonversi cahaya dan karbondioksida menjadi biomassa secara effisien hal tersebut dikarenakan struktur seluler mikroalga lebih sederhana dibandingkan dengan tumbuhan tingkat tinggi. Oleh karena itu mikroalga memiliki potensi untuk mengurangi pemanasan global yang disebabkan oleh akumulasi gas karbondioksida di atmosfer. Kultivasi mikroalga dalam penelitian ini dilakukan dengan cara memberikan gas karbondiokisda murni pada kultivasi di luar ruangan (outdoor). Sistem kultivasi mikroalga dengan memanfaatkan gas karbondioksida dilakukan terhadap mikroalga Nannochloropsis sp. Mikroalga jenis Nannochloropsis sp. memimiliki komposisi asam lemak yang tinggi yang dapat digunakan sebagai bahan pembuatan biofuel sebagai bentuk solusi dalam mengatasi krisis sumberdaya minyak yang berasal dari bahan fosil (Kawaroe et al., 2010). Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan tumbuh mikroalga Nannochloropsis sp. dalam kultivasi dengan pemanfaatan gas karbondioksida . 1.2

Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah mengkaji pengaruh pemberian gas

karbondioksida dalam kultivasi outdoor Nannochloropsis sp. terhadap laju pertumbuhan spesifik berdasarkan kelimpahan sel dan biomassa.

3

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Biologi Nannochloropsis sp Mikroalga adalah tumbuhan tingkat rendah yang memiliki klorofil, yang

dapat digunakan untuk melakukan proses fotosintesis. Mikroalga tidak memiliki akar, batang dan daun yang terdiferensiasi. Umumnya mikroalga ditemukan di seluruh habitat di permukaan bumi terutama di ekosistem perairan selain itu dapat ditemukan juga di atas permukaan tanah yang bersimbiosis dengan berbagai organisme lainnya (Tomaselli, 2004 :3). Nannochloropsis sp. merupakan salah satu spesies dari mikroalga laut yang memiliki sel berwarna kehijauan, pergerakannya tidak motil dan tidak pula berflagel. Selnya berbentuk bola berukuran kecil dengan diameter 4-6 µm. Susunan klasifikasi Nannochloropsis sp. yang termasuk ke dalam kelas alga hijau menurut Adehoog dan Simon (2001) dalam Anon et al. (2009) adalah sebagai berikut: Kingdom: Chromista Filum: Ochrophyta Kelas: Eustigmatophyceae Ordo: Eustigmatales Famili: Eustigmataceae Genus: Nannochloropsis Spesies : Nannochloropsis sp.

Nannochloropsis sp memiliki kandungan nutrisi yang terdiri dari karbohidrat (16 %), lemak (27,64%), protein (52,11%), vitamin C (0,85%) serta 3

4

terdiri dari pigmen klorofil-a (Anon et al., 2009). Selain pigmen klorofil-a Nannochloropsis sp dilengkapi pigmen tambahan violaxanthin yang berfungsi untuk membantu penyerapan cahaya (Graham dan Wilcox, 2000), astaxanthin dan canthaxanthin (Hu dan Gao, 2006). Kandungan lipid dari Nannochloropsis sp cukup tinggi berada pada kisaran 3-68 % (Kawaroe et al., 2010).

Gambar 1. Nannochloropsis sp Nannochloropsis sp dapat tumbuh optimum pada salinitas 25-35 psu, suhu 25-30 oC , pH 8-9,5 dan intensitas cahaya 100-10000 lux (Anon, 2009). Nannochloropsis sp memiliki pertumbuhan yang lebih baik dengan aerasi karbondioksida dibandingkan dengan pemberian aerasi biasa (Chiu et al., 2008). 2.2

Kultivasi Mikroalga Proses produksi biomassa mikroalga dilakukan dengan cara melakukan

kultivasi. Proses kultivasi mikroalga terdiri dari beberapa tingkatan yaitu; kultivasi skala laboratorium (5 ml-3 liter), kultivasi skala semi masal (60-100 liter) dan kultivasi skala masal ( > 1 ton) (Isnansetyo et al., 1995). Produktivitas mikroalga dalam proses kultivasi dipengaruhi oleh faktor internal dan faktor

5

eksternal (lingkungan). Faktor eksternal yang mempengaruhi kultivasi mikroalga terdiri dari : 1.

Cahaya Bagi organisme yang melakukan proses fotosintesis seperti mikroalga cahaya

merupakan salah satu faktor penting yang mempengaruhi faktor produktivitas mikroalga (Wagenen et al., 2012). Intensitas cahaya tinggi menyebabkan laju fotosintesis yang tinggi begitu pula apabila intensitas cahaya rendah menyebabkan laju fotosintesis rendah . Nannochloropsis sp dapat tumbuh optimum pada kisaran intensitas cahaya 100-1000 lux (Anon, 2009). 2.

Derajat Keasaman (pH) Derajat keasaman atau pH menggambarkan variasi ion hidrogen.

Keberagaman nilai hidrogen dalam media kultivasi dapat mempengaruhi metabolisme dan pertumbuhan mikroalga. Kisaran pH optimum untuk kultivasi mikroalga Nannochloropsis sp berkisar antara 8,5–9,5 (Anon, 2009) 3.

Karbondioksida Karbondioksida merupakan salah satu bahan utama dalam proses

fotosintesis yang selanjutnya akan diubah menjadi glukosa sebagai asupan makanan bagi organisme tersebut. Kisaran karbondioksida yang optimum dalam proses kultivasi mikroalga sebesar 1% sampai 2% dari volume kultivasi. Kadar karbondioksida yang berlebihan menyebabkan nilai pH rendah yang akan berdampak terhadap pertumbuhan mikroalga, karena karbondioksida terlarut dalam air akan membentuk reaksi asam. Pemberian karbondioksida dengan konsentrasi yang berbeda pada kultivasi mikroalga menghasilkan laju pertumbuhan dan konsentrasi lipid yang berbeda (Chiu et al., 2008).

6

4.

Nutrien Nutrien dalam proses kultivasi mikroalga sangat penting bagi pertumbuhan

mikroalga. Kebutuhan nutrien bagi mikroalga yang hidup di alam dapat berasal dari air sebagai salah satu media tumbuh mikroalga. Kultivasi mikroalga dengan tujuan pengambilan biomassa mikroalga membutuhkan pertumbuhan yang sangat baik. Pertumbuhan yang sangat baik dapat dicapai dengan memberikan nutrien buatan terhadap media kultivasi mikroalga. Nutrien terdiri atas unsur makro nutrien dan mikro nutrien. Unsur makro nutrien terdiri atas N (nitrat), F (fosfat), dan C (karbon). Unsur mikro nutrien terdiri atas Fe (besi), Zn (seng), Cu (tembaga), Mg (magnesium), Mo (molybdate), Co (kobalt), B (boron), dan lainnya (Cahyaningsih, 2009). 5.

Salinitas Salinitas adalah total kandungan garam yang terlarut dalam air. Menurut Hu

dan Gao (2006) salinitas yang optimum digunakan dalam proses kultivasi mikroalga Nannochloropsis sp yaitu sebesar 31 psu akan tetapi mikroalga Nannochloropsis sp masih dapat berkembang pada kisaran salinitas 21-49 psu. Proses pengaturan nilai salinitas dalam media kultivasi dapat dilakukan dengan melakukan proses pengenceran dengan menggunakan air tawar. 6.

Suhu Suhu merupakan salah satu bagian parameter fisik perairan yang dapat

mempengaruhi proses fisiologis organisme. Dalam suatu ekosistem perairan, suhu biasanya dipengaruhi oleh berbagai hal seperti intensitas cahaya matahari, pertukaran panas antara air dan udara sekelilingnya dan juga faktor kanopi. Suhu perairan dapat mempengaruhi kelarutan gas dan aktivitas biologis organisme.

7

Kisaran suhu optimal dalam proses kultivasi Nannochloropsis sp adalah 25 ± 5 °C (Rocha et al., 2003). 2.3

Fase Pertumbuhan Mikroalga Fase pertumbuhan mikroalga dapat diketahui dengan melakukan

pengamatan terhadap beberapa parameter pertumbuhan seperti bentuk ukuran sel, pengukuran kelimpahan sel dari waktu ke waktu dan biomassa sel dari waktu ke waktu. Terdapat lima fase pertumbuhan mikroalga yang terdiri dari fase lag (adaptasi atau istirahat), fase eksponensial, fase penurunan kecepatan pertumbuhan (deklinasi), fase stationer dan fase kematian. Selanjutnya grafik fase pertumbuhan mikroalga dari fase lag hingga fase kematian dapat dilihat pada Gambar 2 berikut :

Gambar 2 : Fase pertumbuhan mikroalga (Becker, 1994)

8

1.

Fase Lag Fase ini dimulai setelah penambahan inokulan ke dalam media kultivasi

sampai beberapa saat waktu. Pada fase ini mikroalga masih mengalami proses adaptasi sehingga belum terjadi proses pembalahan sel. 2.

Fase Eksponensial (Logaritmik) Fase ini dimulai dengan pembelahan sel dengan laju pertumbuhan yang

meningkat secara intensif. Bila kondisi kultivasi optimum maka laju pertumbuhan pada fase ini dapat mencapai nilai maksimum.

3.

Fase Deklinasi Fase ini ditandai oleh pembelahan sel tetap terjadi, namun tidak seintensif

pada fase sebelumnya sehingga laju pertumbuhannya pun menjadi menurun dibandingkan fase sebelumnya. 4.

Fase Stationer Fase ini ditandai oleh laju reproduksi dan laju kematian relatif sama

sehingga peningkatan jumlah sel tidak lagi terjadi atau tetap sama dengan sebelumnya (stasioner). Kurva kelimpahan yang dihasilkan dari fase ini adalah membentuk suatu garis datar, garis ini menandai laju produksi dan laju kematian sebanding. 5.

Fase Kematian Fase ini ditandai dengan angka kematian yang lebih besar dari pada angka

pertumbuhannya sehingga terjadilah penurunan jumlah kelimpahan sel dalam wadah kultivasi. Fase ini ditandai dengan perubahan kondisi media seperti warna, pH dan temperatur dalam medium.

9

2.4

Pemanfaatan Karbondioksida oleh Mikroalga Pemanfaatan gas karbondioksida dalam proses kultivasi mikroalga

merupakan salah satu bentuk usaha mitigasi pencemaran gas karbondioksida di atmosfer. Menurut Benemann (1997), penggunaan karbondioksida pada kultivasi mikroalga memiliki beberapa keuntungan, karena mikroalga tumbuh di air serta lebih mudah diamati pertumbuhannya daripada tumbuhan tingkat tinggi, selain itu mikroalga dapat tumbuh sangat cepat dan mikroalga tidak membutuhkan tempat atau lahan yang sangat luas untuk tumbuh. Karbondioksida merupakan faktor yang penting yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan metabolisme mikroalga (Hoshida et al., 2005). Gas karbondioksida yang diinjeksikan ke dalam media kultivasi selanjutnya akan bereaksi dengan air dalam media kultivasi membentuk senyawa asam karbonat. Asam karbonat selanjutnya akan digunakan sebagai sumber karbon anorganik dalam proses fotosintesis mikroalga. Pada proses fotosintesis mikroalga, sumber karbon anorganik yang berasal dari senyawa asam karbonat dapat dikonversi menjadi biomassa secara efesien, dikarenakan mikroalga memiliki struktur penyusun tubuh yang lebih sederhana dibandingkan dengan tumbuhan tingkat tinggi (Khoo et al., 2011). Pemberian gas karbondioksida berdampak terhadap produktivitas mikroalga, hal tersebut berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Chiu et al (2008) terhadap mikroalga spesies Nannochloropsis oculata dan Chlorella vulgaris pemberian gas karbondioksida dalam konsentrasi (v/v) yang sangat kecil mampu meningkatkan produktivitas biomassa mikroalga. Selain dapat meningkatkan biomassa mikroalga, pemberian gas karbondioksida dalam kultivasi mikroalga ternyata dapat

10

menigkatkan konsentrasi senyawa organik yang dikandung oleh mikroalga seperti senyawa karbohidrat dan lemak. Konsentrasi karbondioksida yang dapat dimanfaatkan oleh mikroalga dengan baik berada pada kisaran 1% - 2% dari total volume kultivasi, pemberian gas karbondioksida dalam konsentrasi yang berlebih dapat menurunkan produktivitas mikroalga baik kelimpahan sel maupun biomassa. Menurut Boyd (1982) konsentrasi karbondioksida terlarut yang telah melebihi nilai 60 mg/L dapat menghambat pertumbuhan organisme akuatik.

11

3.

3.1

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Januari hingga bulan Juni 2012

bertempat di Laboratorium Kultivasi Mikroalga di Pusat Penelitian Surfaktan dan Bioenergi (SBRC), Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat, Institut Pertanian Bogor. 3.2

Alat dan Bahan Penelitian Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian Alat dan Bahan Akuarium Erlenmeyer 500 mL Gas Karbondioksida Hi-Blower Regulator Flowmeter Termometer Refraktometer pH meter Mikroskop cahaya Buret Haemocytometer Orsat Oven Pompa Vacum Clorin Na-Thiosulfat Urea Za TSP Alkohol 70 % Air Laut Inokulan Nannochloropsis NaOH sp Penoptalein

Unit 3 Set 3 Buah 1 Buah 2 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Buah 1 Set 1 Buah 1 Set 1 Set 1 Buah 1 Buah 25 gram 10 gram 12 gram 12 gram 5 gram 2 liter 315 liter 45 liter 1 liter 100 ml

11

Keterangan Wadah kultivasi utama (50 L) Wadah sampel mikroalga Sumber karbondioksida Aerasi Injeksi karbondioksida Mengukur karbondioksida yang masuk Mengukur suhu Mengukur salinitas Mengukur pH Mengamati kelimpahan sel mikroalga Titrasi karbondioksida terlarut Menghitung kelimpahan sel Menghitung karbondioksida tersisa Mengeringkan biomassa Menyaring biomassa Sterilisasi Sterlilisasi Pupuk mikroalga Pupuk mikroalga Pupuk mikroalga Sterilisasi Media kultivasi Inokulan Menentukan karbondioksida terlarut Indikator karbondioksida terlarut

12

3.3

Persiapan Penelitian Tahap persiapan penelitian meliputi sterillisasi alat dan bahan, persiapan

inokulan Nannochloropsis sp dan persiapan pupuk. 3.3.1 Sterillisasi Sebelum melakukan kultivasi mikroalga dilakukan terlebih dahulu kegiatan sterilisasi terhadap alat dan bahan yang akan digunakan dalam kegiatan kultivasi. Tujuan dari kegiatan sterilisasi ini adalah untuk membunuh mikroorganisme yang dapat mengancam keberlangsungan hidup mikroalga selama proses kultivasi. Pada penelitian ini kegiatan sterilisasi terbagi menjadi dua yaitu sterilisasi alat dan sterilisasi bahan. Proses sterilisasi alat kultivasi seperti erlenmeyer, pipet tetes dan alat kaca lainya dilakukan dengan menggunakan klorin 150 mg/Liter selama 12-24 jam, kemudian dinetralkan dengan menggunakan NaOH 40-50 mg/Liter dan selanjutnya dibilas dengan menggunakan air tawar (Isnansetyo et al., 1995). Setelah dibilas dengan menggunakan air tawar peralatan yang akan digunakan terlebih dahulu disemprot dengan menggunakan alkohol 70%. Sterilisasi bahan dilakukan terhadap air laut sebagai media kultur. Air laut terlebih dahulu disaring dengan menggunakan kain saring, kemudian air hasil saringan disterilkan dengan menggunakan klorin sebesar 60 ppm. Akhirnya media air laut diaerasi selama 24 jam, sebelum dinetralkan menggunakan natrium thiosulfat sebesar 20 ppm (Isnansetyo et al., 1995). 3.3.2 Persiapan Inokulan Nannochloropsis sp Inokulan Nannochloropsis sp yang digunakan di dalam penelitian ini merupakan inokulan koleksi laboratorium mikroalga Pusat Penelitian Surfaktan

13

dan Bioenergi (SBRC), Lembaga Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat, Kampus IPB Baranangsiang. Selanjutnya inokulan tersebut diperbanyak dengan cara dikultivasi sebagai inokulan yang akan digunakan pada penelitian utama. Inokulan yang digunakan pada masing-masing ulangan dalam setiap perlakuan sebanyak 5 Liter. 3.3.3 Persiapan Pupuk Pupuk bersifat sebagai sumber nutrien bagi pertumbuhan mikroalga. Pada kultivasi mikroalga skala outdoor pupuk yang digunakan adalah jenis Urea, ZA dan TSP dengan konsentrasi masing-masing sebesar 30 ppm Urea , 30 ppm ZA, dan 12 ppm untuk pupuk TSP. 3.4

Desain Penelitian Kultivasi mikroalga pada skala outdoor merupakan bagian utama dari

penelitian ini. Kultivasi skala outdoor dilakukan pada akuarium berukuran 100 cm x 50 cm x 100 cm. Kultivasi dilakukan selama 9 hari pada volume 42 liter. Kultivasi pada skala outdoor ini menggunakan rancangan percobaan rancangan acak kelompok yang terdiri atas 3 perlakuan sebanyak 3 kali ulangan, dengan rincian sebagai berikut : 1. Kontrol (K)

: Perlakuan dengan memberikan aerasi ke dalam media kultivasi Nannochloropsis sp selama 24 jam.

2. Perlakuan 1 (P1)

: Perlakuan dengan memberikan gas karbondioksida ke dalam media kultivasi Nannochloropsis sp dengan konsentrasi 1 cc x 100 per menit selama 120 menit setiap hari.

14

3. Perlakuan 2 (P2)

: Perlakuan dengan memberikan gas karbondioksida ke dalam media kultivasi Nannochloropsis sp dengan konsentrasi sebesar 1,5 cc x 100 per menit selama 120 menit setiap hari

Secara rinci desain pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.

Inokulan 15 Liter

37 L air laut+5 L inokulan Kontrol

37 L air laut+5 L inokulan P1

Setiap perlakuan dikultivasi 3 kali ulangan dengan mengamati parameter : 1.Pengamatan Kelimpahan Sel 2.Perhitungan Biomassa 3.Perhitungan pH, suhu dan Salinitas

37 L air laut+5 L inokulan P2

1. Perhitungan gas karbondioksida terlarut 2. Perhitungan gas karbondioksida tersisa

Gambar 3. Desain penelitian kultivasi Nannochloropsis sp skala outdoor

3.5

Pengamatan Pertumbuhan Nannochloropsis sp.

3.5.1 Kelimpahan Sel Kelimpahan sel Nannocloropsis sp. dari setiap ulangan pada setiap perlakuan dihitung setiap hari dengan menggunakan Haemocytometer dan

15

mikroskop. Sel yang tercacah selanjutnya dihitung dengan menggunakan formula Improved Neubaeur Haemocytometer sebagai berikut :

Kelimpahan sel (sel/ml) = n x

25 5

x104………………………(1)

Keterangan : n = Jumlah sel yang teramati Contoh perhitungan kelimpahan sel yang tercacah selanjutnya terdapat pada Lampiran 1. 3.5.2 Biomassa Biomassa Nannochloropsis sp dihitung setiap hari dengan menggunakan metode gravimetrik (Banse et al.,1963). Sebanyak 500 ml sampel air yang berisi Nannochloropsis sp., sebelumnya diberi tawas sebanyak 250 ppm yang bertujuan untuk mengendapkan sel Nannochloropsis sp.. Setelah sel Nannochloropsis sp. mengendap air yang berisi sel Nannochloropsis sp. tersebut disaring dengan menggunakan kertas saring berdiameter 90 mm yang telah diketahui bobot awalnya. Proses penyaringan dilakukan dengan menggunakan pompa vakum. Setelah proses penyaringan selesai kertas saring dikeringkan dalam oven selama 2 jam dengan suhu 60 °C. Setelah proses pengeringan selesai kertas saring selanjutnya ditimbang. Biomassa mikroalga yang tersaring dihitung dengan menggunakan persamaan berikut (Lin et al., 2012) : Biomassa (gr/L) = 𝐴 − 𝐵

1000 ml sampel

………………(2)

Keterangan : 𝐴 = Bobot kertas saring setelah dilakukan penyaringan (gr) 𝐵 = Bobot kertas saring sebelum dilakukan penyaringan (gr)

16

3.5.3 Pengukuran Kualitas Air Parameter kualitas air yang diamati terdiri dari salinitas, suhu dan pH. Pengambilan data salinitas dilakukan menggunakan hand refraktometer , pengambilan data suhu dilakukan menggunakan thermometer dan pH dilakukan dengan menggunakan pH meter. 3.5.4 Karbondioksida terlarut dalam media kultivasi Kandungan karbondioksida yang terlarut di dalam air dapat dihitung dengan menggunakan metode titrasi (titrimetri) (Boyd,1982). Sebanyak 50 ml sampel air mikroalga yang akan dianalisis kandungan karbondioksida terlarut diberi indikator penoptalein untuk menentukan adanya gas karbondioksida yang terlarut. Sampel air dikatakan mengandung gas karbondioksida terlarut, jika setelah ditetesi penoptalein tidak mengalami perubahan warna. Selanjutnya sampel air yang mengandung karbondioksida terlarut dititrasi dengan menggunakan larutan NaOH 0,0227 N sampai terjadi perubahan warna menjadi merah muda, lalu catat banyak titran yang digunakan. Nilai konsentrasi karbondioksida terlarut dihitung dengan rumus (Boyd,1982) CO2 (mg/L) =

ml titran x N titran x44 x 1000 ml sampel

……………..(3)

Keterangan : CO2

= Konsentrasi CO2 terlarut dalam air mikroalga (mg/l)

ml titran

= Volume titran NaOH yang terpakai (ml)

N titrant

= Nilai konstanta (0,0227) N

Volume Sampel

= Volume air 50 ml

17

3.5.3 Konsentrasi Karbondioksida Tersisa Pada proses kultivasi mikroalga dengan menggunakan gas karbondioksida, gas karbondioksida yang diberikan tidak semuanya terserap. Tentunya terdapat gas karbondioksida yang tidak terserap, selanjutnya gas karbondioksida yang tidak terserap ini dapat dikarakan sebagai gas karbondioksida tersisa. Setiap akuarium dihubungkan dengan selang yang telah terhubung ke dalam kantong plastik. Kantong plastik ini berfungsi sebagai tempat menampung gas karbondioksida yang tidak digunakan dalam proses kultivasi mikroalga. Gas karbondioksida yang ada didalam kantong plastik tersebut selanjutnya akan dihitung dengan menggunakan alat bantu bernama orsat. Prosedur penentuan karbondioksida yang tersisa dengan menggunakan orsat terdapat pada Lampiran 3. Penggunaan alat bantu orsat ini akan menghasilkan nilai kandungan gas karbondioksida yang tersisa dalam bentuk persen sesuai dengan angka yang ditunjukan pada skala dalam salah satu tabung yang terdapat pada orsat. 3.6

Analisis Data

3.6.1 Laju Pertumbuhan Spesifik Laju pertumbuhan spesifik kelimpahan sel Nannocloropsis sp dihitung dengan menggunakan persamaan berikut (Krichnavaruk et al.,2004) : µ = (ln Nt – ln N0) /t…………………..(4) Dimana : µ

= Laju pertumbuhan kelimpahan sel (sel /ml/hari)

N0

= Kelimpahan sel Nannocloropsis sp. pada awal kultivasi (sel/ml)

Nt

= Kelimpahan sel Nannocloropsis sp. pada akhir kultivasi(sel/ml)

t

= Selang waktu dari N0 ke Nt (hari)

18

3.6.2 Laju Pertumbuhan Biomassa Laju pertumbuhan biomassa Nannocloropsis sp. dihitung dengan menggunakan persamaan berikut (Chiu et al, 2008): µ = (ln Wt – ln W0) / t…………………..(5) Dimana : µ

= Laju pertumbuhan biomassa ( gr/l/hari)

W0

= Biomassa sel Nannocloropsis sp. pada awal kultivasi (gr/l)

Wt

= Biomassa sel Nannocloropsis sp.pada akhir kultivasi (gr/l)

t

= Selang waktu dari W0 ke Wt (hari)

3.6.3 Analisis Statistik Hasil penelitian ini diuji secara statistik untuk mengetahui pengaruh perbedaan tiap perlakuan dengan kontrol. Analisis sidik ragam yang digunakan yaitu metode rancangan acak kelompok (Matjik dan Sumertajaya, 2006) Yij = a + Pi+βi + єij......................................(6) Keterangan Yij

= nilai pengamatan pada perlakuan ke-i, kelompok ke-j

a

= rataan umum populasi

Pi

= pengaruh aditif perlakukan kontrol

βi

= pengaruh aditif perlakuan pemberian gas karbondioksida

Єij

= galat percobaan

19

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1

Kelimpahan Sel dan Laju Pertumbuhan Spesifik Nannochloropsis sp. Kelimpahan sel dan laju pertumbuhan spesifik Nannochloropsis sp. pada

perlakuan kontrol, P1 dan P2 memperlihatkan hasil yang berbeda. Kelimpahan sel Nannochloropsis sp. pada perlakuan kontrol memiliki kelimpahan awal sel sebesar 1,98×106 sel/ml, perlakuan P1 memiliki kelimpahan awal sel sebesar 1,47x106 sel/ml dan perlakuan P2 memiliki kelimpahan awal sel sebesar 2,38x106 sel/ml. Data kelimpahan sel dan laju pertumbuhan spesifik Nannochloropsis sp. dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Kelimpahan sel (×106 sel/mL) dan laju pertumbuhan spesifik Nannochloropsis sp. Hari

K

P1

P2

ke-

×106 sel/mL

Μ

×106 sel/mL

μ

×106 sel/mL

μ

0

1,98 ± 0,50

-

1,47 ± 0,25

-

2,38 ± 0,23

-

1

2,45 ± 0,92

0,21

4,27 ± 0,20

1,07

3,07 ± 0,40

0,25

2

3,70 ± 1,87

0,41

7,37 ± 0,38

0,55

6,18 ± 1,41

0,70

3

6,60 ± 1,42

0,58

8,80 ± 0,08

0,18

9,27 ± 1,76

0,40

4

8,27 ± 1,56

0,23

11,30 ± 1,82

0,25

10,45 ± 2,36

0,12

5

9,30 ± 2,63

0,12

14,52 ± 8,25

0,25

11,30 ± 2,64

0,08

6

10,23 ± 2,17

0,10

14,23 ± 7,70

-0,02

10,75 ± 1,05

-0,05

7

8,42 ± 3,29

-0,20

13,53 ± 8,25

-0,05

7,38 ± 4,22

-0,38

8 7,60 ± 4,40 -0,10 12,95 ± 7,70 -0,04 4,22 ± 1,31 -0,56 Keterangan : K : Perlakuan kontrol dengan pemberian aerasi P1 : Pemberian gas karbondioksida sebesar 1 cc x 100/menit selama 120 menit/ hari P2 : Pemberian gas karbondioksida sebesar 1,5 cc x 100/menit selama 120 menit/ hari

19

20

Perbedaan kelimpahan sel pada awal kultivasi dalam setiap perlakuan dikarenakan inokulan yang dimasukan ke dalam setiap perlakuan berasal dari kultur inokulan yang berbeda. Hal tersebut dilakukan karena kultivasi pada setiap perlakuan tidak dilakukan secara bersamaan. Berdasarkan data pada tabel 2, dapat dilihat bahwasannya kelimpahan laju pertumbuhan kelimpahan sel Nannochloropsis sp. pada perlakuan kontrol secara umum memiliki laju pertumbuhan kelimpahan sel yang rendah dibandingkan dengan perlakuan pemberian gas karbondioksida. Hal tersebut diduga bahwa karbondioksida yang diberikan berfungsi sebagai bahan utama dalam proses fotosintesis mikroalga sehingga dapat meningkatkan laju proses fotosintesis yang mengakibatkan meningkatnya kelimpahan sel Nannochloropsis sp.. Hal tersebut sesuai dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Chiu et al. (2008) pemberian gas karbondioksida pada kultivasi Nannochloropsis sp. dengan konsentrasi 5% (v/v) mampu meningkatkan jumlah kelimpahan sel Nannochloropsis sp. hingga 50 % dibandingkan dengan kelimpahan sel Nannochloropsis sp. yang hanya diberi perlakuan aerasi. 4.1.1 Kelimpahan Sel dan Laju Pertumbuhan Spesifik Nannochloropsis sp Perlakuan Kontrol Kelimpahan sel Nannochloropsis sp terus mengalami peningkatan dari awal kultivasi hingga hari ke-6 kultivasi. Kelimpahan sel Nannochloropsis sp. pada perlakuan kontrol mencapai puncak kelimpahan sel pada hari ke-6 kultivasi dengan nilai sebesar 10,23 x 106 sel/ml. Hal tersebut menunjukkan terjadinya perubahan fase pertumbuhan dari fase lag pada awal kultivasi. Nilai laju pertumbuhan maksimum pada perlakuan kontrol yaitu sebesar µ= 0,58 pada hari

21

ke-3 kultivasi. Hal tersebut didukung oleh faktor fisika kimia perairan yang mendukung pertumbuhan mikroalga, dengan suhu rata-rata pada media kultivasi sebesar 29 oC dan pH rata-rata sekitar 8,5. Puncak kelimpahan sel pada perlakuan kontrol merupakan puncak kelimpahan sel terendah dibandingkan dengan puncak kelimpahan sel pada perlakuan dengan pemberian gas karbondioksida. Puncak kelimpahan sel Nannochloropsis sp. pada perlakuan P1 memiliki puncak kelimpahan sel sebesar 14,52 x 106 sel/ml pada hari ke-5, sedangkan pada perlakuan P2 memiliki puncak kelimpahan sel sebesar 11,30 x 106 sel/ml pada hari ke- 5 kultivasi. Setelah mencapai puncak kelimpahan sel pada hari ke-6, pertumbuhan mikroalga terus mengalami perlambatan pertumbuhan. Fase stasioner diduga terjadi kurang dari waktu 24 jam, sehingga setelah mengalami fase perlambatan pertumbuhan mikroalga selanjutnya mengalami fase kematian. Penurunan pertumbuhan mikroalga Nannochloropsis sp. diduga akibat semakin menurunnya jumlah nutrien dalam media kultivasi yang telah habis digunakan pada saat jumlah Nannochloropsis sp. meningkat. Pemberian nutrien dalam proses kultivasi ini hanya diberikan satu kali pada masa awal kultivasi. Nutrien merupakan salah satu faktor penting yang dapat memacu pertumbuhan mikroalga.

4.1.2 Kelimpahan Sel dan Laju Pertumbuhan Spesifik Nannochloropsis sp. Perlakuan P1 Pada kultivasi mikroalga perlakuan P1, kelimpahan sel pada masa awal kultivasi sebesar 1,47 x 106 sel/ml dan terus mengalami peningkatan kelimpahan sel hingga mencapai puncak kelimpahan sel pada hari ke-5 kultivasi sebesar 14,52 x 106 sel/ml. Hal tersebut menunjukkan adanya perubahan fase

22

pertumbuhan dari fase lag pada awal kultivasi menjadi fase eksponensial. Nilai laju pertumbuhan maksimum µ= 1,07 teramati pada hari ke-1 kultivasi. Puncak kelimpahan sel pada perlakuan ini merupakan puncak kelimpahan sel terbesar dibandingkan dua perlakuan lainnya. Setelah mencapai puncak kelimpahan sel pada hari ke-5. Pertumbuhan mikroalga terus mengalami penurunan dan kemudian mengalami fase kematian. Penurunan pertumbuhan mikroalga Nannochloropsis sp. diduga disebabkan oleh semakin menurunnya jumlah nutrien pada media kultivasi karena nutrien hanya diberikan satu kali di awal kultivasi, selain faktor nutrien kandungan karbondioksida terlarut yang melebihi nilai 60 mg/L dapat menghambat pertumbuhan organisme akuatik (Boyd, 1988 dalam Effendi, 2003). Nilai konsentrasi karbondioksida terlarut telah melebihi kisaran nilai 60 mg/L sejak hari ke-4 kultivasi. Secara rata-rata kandungan karbondioksida terlarut pada perlakuan ini berada pada kisaran 58,8 mg/L. Nilai karbondioksida terlarut mempengaruhi nilai pH media kultivasi, secara umum kisaran pH berada pada rentang 6,1-7,4. Pada perlakuan P1 memiliki puncak kelimpahan sel tertinggi dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Hal tersebut diduga karena pada perlakuan P1 mikroalga mampu menyerap gas karbondioksida dengan baik, hal tersebut terbukti pada konsentrasi gas karbondioksida yang tersisa dari total gas karbondioksida yang diinjeksikan yaitu pada kisaran 2% - 5%. Suhu merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi proses penyerapan gas karbondioksida oleh suatu organisme fotosintesis (Salisbury,1995). Pada perlakuan P1 nilai suhu rata-rata kultivasi sebesar 28,87 °C. Hal tersebut membuktikan bahwa mikroalga merupakan

23

organisme yang dapat mengkonversi gas karbondioksida secara efesien (Khoo et al., 2011). Pemberian gas karbondioksida pada proses kultivasi mikroalga dapat dijadikan sebagai bahan dalam proses fotosintesis sehingga dapat meningkatkan pertumbuhan mikroalga (Lin et al., 2012). 4.1.3 Kelimpahan Sel dan Laju Pertumbuhan Spesifik Nannochloropsis sp. Perlakuan P2 Kelimpahan sel Nannochloropsis sp. pada perlakuan P2 di awal kultivasi yaitu sebesar 2,38 x 106 sel/ml dan terus mengalami peningkatan kelimpahan sel hingga mencapai puncak kelimpahan sel pada hari ke-5 sebesar 11,30 x 106 sel/ml. Hal tersebut menunjukkan adanya perubahan fase pertumbuhan dari fase lag di awal kultivasi menuju fase eksponensial. Nilai laju pertumbuhan maksimum µ= 0,70 pada hari ke-2 kultivasi. Setelah mencapai puncak kelimpahan sel laju pertumbuhan mikroalga terus mengalami penurunan dan mengalami fase kematian. Kultivasi pada perlakuan ini memiliki kelimpahan sel jauh lebih baik dibandingkan dengan perlakuan kontrol tetapi tidak lebih baik dengan perlakuan P1. Pada perlakuan P2 menyebabkan konsentrasi gas karbondioksida yang terlarut jauh lebih besar dibandingkan dengan perlakuan P1. Rata-rata nilai karbondioksida terlarut selama kultivasi sebesar 74,17 mg/L, nilai konsentrasi tersebut telah melebihi batas nilai konsentrasi yang dapat ditolerir bagi pertumbuhan organisme akuatik sebesar 60 mg/L (Boyd, 1988 dalam Effendi, 2003). Hal tersebut diduga menyebabkan pertumbuhan Nannochloropsis sp. lebih rendah dibandingkan dengan pertumbuhan Nannochloropsis sp. pada perlakuan P1. Menurut Chiu et al. (2008) pemberian konsentrasi karbondioksida

24

yang rendah memiliki efesiensi lebih baik dalam mendukung pertumbuhan mikroalga dibandingkan dengan pemberian gas karbondioksida dengan konsentrasi yang lebih tinggi. 4.2

Biomassa dan Laju Pertumbuhan Biomassa Nannochloropsis sp. Biomassa Nannochloropsis sp. pada perlakuan kontrol, P1 dan P2

memperlihatkan hasil yang berbeda. Perlakuan kontrol memiliki biomassa awal sebesar 0,15 gr/L, perlakuan P1 memiliki biomassa awal sebesar 0,20 gr/L dan perlakuan P2 memiliki biomassa awal sebesar 0,25 gr/L. Grafik biomassa dan laju pertumbuhan Nannochloropsis sp. dapat dilihat pada Tabel 3

Tabel 3. Biomassa (gr/l) dan laju pertumbuhan biomassa (μ) Nannochloropsis sp. Hari

Kontrol

P1

P2

ke-

Biomassa (gr/l)

μ

Biomassa (gr/l)

μ

Biomassa (gr/l)

μ

0

0,15 ± 0,0071

-

0,20 ± 0,0560

-

0,25 ± 0,0140

-

1

0,18 ± 0,0071

0,18

0,21± 0,1000

0,05

0,24 ± 0,2000

-0,04

2

0,22 ± 0,0210

0,20

0,25 ± 0,0210

0,15

0,26 ± 0,06400

0,06

3

0,23 ± 0,0071

0,04

0,23 ± 0,0210

-0,09

0,27 ± 0,06400

0,04

4

0,31± 0,0210

0,30

0,36 ± 0,0510

0,46

0,30 ± 0,02100

0,11

5

0,28 ± 0,0071

-0,10

0,45 ± 0,0210

0,22

0,34 ± 0,0000

0,14

6

0,34 ± 0,0078

0,21

0,42 ± 0,0000

-0,06

0,38 ± 0,02100

0,10

7

0,26 ± 0,0063

-0,28

0,39 ± 0,0071

-0,09

0,40 ± 0,07800

0,05

8

0,16 ± 0,0000

-0,46

0,28 ± 0,0850

-0,32

0,21 ± 0,1100

-0,63

9 0,11± 0,0000 -0,37 0,17 ± 0,0140 -0,5 0,19 ± 0,1000 -0,10 Keterangan : K : Perlakuan kontrol dengan pemberian aerasi P1 : Pemberian gas karbondioksida sebesar 1 cc x 100/menit selama 120 menit/ hari P2 : Pemberian gas karbondioksida sebesar 1,5 cc x 100/menit selama 120 menit/ hari Secara umum berdasarkan data pada tabel 3, perlakuan dengan pemberian gas karbondioksida memiliki nilai puncak biomassa yang lebih baik dibandingkan

25

dengan perlakuan kontrol. Pemberian gas karbondioksida pada proses kultivasi mikroalga dapat dijadikan sebagai bahan fotosintesis yang akan difiksasi dan selanjutnya dikonversi menjadi biomassa (Lin et al., 2012). 4.2.1 Biomassa dan Laju Pertumbuhan Biomassa Nannochloropsis sp. Perlakuan Kontrol Biomassa Nannochloropsis sp. pada massa awal kultivasi sebesar 0,15 gr/L, nilai biomassa terus mengalami peningkatan hingga hari ke -4 dengan nilai laju pertumbuhan terbesar sebesar μ = 0,30 gr/L pada hari ke-4 kultivasi. Peningakatan biomassa Nannochloropsis sp. dari massa awal kultivasi hingga hari ke-4 kultivasi telah menunjukkan adanya perubahan fase pertumbuhan dari fase lag menuju fase eksponensial. Pada hari ke-5 kultivasi biomassa mikroalga mengalami penurunan sebesar 0,03 gr/L, hal ini diduga menunjukkan mulai terjadinya fase perlambatan pertumbuhan pada Nannochloropsis sp.. Puncak biomassa mikroalga Nannochloropsis sp terjadi pada hari ke-6 kultivasi sebesar 0,34 gr/L dengan nilai laju pertumbuhan biomassa µ= 0,21 gr/L/hari. Fase stasioner dari pertumbuhan mikroalga ini diduga terjadi dalam waktu kurang dari 24 jam sehingga setelah mencapai puncak biomassa mikroalga yang terlihat hanya fase perlambatan pertumbuhan yang bergerak menuju fase kematian. Penurunan biomassa mikroalga ini tentunya tidak terlepas oleh pengaruh dari kelimpahan sel yang ikut mengalami penurunan pertumbuhan. Biomassa mikroalga pada massa akhir kultivasi mencapai titik biomassa mikroalga terendah yaitu sebesar 0,11 gr/L.

26

4.2.2 Biomassa dan Laju Pertumbuhan Biomassa Nannochloropsis sp. Perlakuan P1 Pada kultivasi mikroalga Nannochloropsis sp. dengan perlakuan P1, biomassa mikroalga pada masa awal kultivasi sebesar 0,25 gr/L dan terus mengalami peningkatan biomassa hingga hari ke-5 kultivasi sebesar 0,45 gr/L. Hal ini menunjukkan adanya perubahan fase pertumbuhan mikroalga Nannochloropsis sp. dari fase lag menuju fase eksponensial. Nilai laju pertumbuhan biomassa maksimum sebesar μ = 0,46 gr/L/hari pada hari ke-4 kultivasi. Nilai biomassa maksimum pada perlakuan ini merupakan nilai biomassa maksimum dari ke-3 perlakuan yang dilakukan, hal ini tidak jauh berbeda antara kelimpahan sel dimana nilai kelimpahan sel maksimum dari seluruh perlakuan ada pada perlakuan ini. Secara rata-rata pada perlakuan dengan pemberian gas karbondioksida sebesar 120 cc/hari mampu meningkatkan biomassa hingga 31 % dari perlakuan kontrol. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Chiu et al. (2008) perlakuan pemberian gas karbondioksida pada konsentrasi 2 % (v/v) terhadap Nannochloropsis sp. memiliki hasil biomassa yang lebih baik dengan nilai produktivitas biomassa sebesar 0,48 gr/L/hari dibandingkan dengan pemberian gas karbondioksida pada konsentrasi 5 % (v/v) yang memiliki produktivitas biomassa sebesar 0,37 gr/L/hari. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Chiu et al. (2008) terhadap mikroalga lain jenis Chorella sp. menunjukkan bahwa dengan pemberian gas karbondioksida yang terlalu berlebih menghasilkan produktivitas biomassa yang lebih rendah. Setelah mencapai puncak biomassa pada hari ke-5, pertumbuhan biomassa mikroalga terus mengalami penurunan dan kemudian mengalami fase

27

kematian. Nilai biomassa pada akhir kultivasi mikroalga sebesar 0,17 gr/L dengan nilai konstanta laju pertumbuhan biomassa mikroalga mengalami penurunan sebesar -0,50 gr/L/hari. Penurunan pertumbuhan biomassa mikroalga Nannochloropsis sp. disebabkan oleh semakin menurunnya kelimpahan sel yang diduga oleh semakin menurunya jumlah nutrien pada media kultivasi, selain faktor nutrien kandungan karbondioksida terlarut yang telah melebihi nilai kisaran 60 gr/L dapat menghambat pertumbuhan organisme akuatik ( Boyd , 1988 dalam Effendi, 2003).

4.2.3 Biomassa dan Laju Pertumbuhan Biomassa Nannochloropsis sp. Perlakuan P2 Biomassa mikroalga Nannochloropsis sp. pada perlakuan P2 di awal kultivasi yaitu sebesar 0,25 gr/L. Pada hari pertama kultivasi biomassa mikroalga mengalami penurunan sebesar 0,01 g/L. Hal tersebut sangat mungkin terjadi dikarenakan mikroalga masih mengalami fase lag di dalam media kultivasi, yang artinya mikroalga masih beradapatasi dengan kondisi lingkungan sekitar. Pada hari ke-2 kultivasi mikroalga mengalami peningkatan biomassa menjadi 0,26 gr/L dan terus mengalami peningkatan biomassa hingga mencapai puncak biomassa pada hari ke-7 yaitu sebesar 0,40 gr/L dengan nilai laju pertumbuhan maksimum sebesar μ= 0,14 gr/L/hari pada hari ke-5 kultivasi. Secara rata-rata pada perlakuan P2 mampu meningkatkan biomassa hingga 27 % dari perlakuan kontrol. Setelah mencapai puncak biomassa pada hari ke-6, pertumbuhan biomassa mikroalga terus mengalami penurunan dan kemudian mengalami fase kematian Nilai biomassa pada akhir kultivasi mikroalga sebesar 0,19 gr/L dengan nilai

28

konstanta laju pertumbuhan biomassa mikroalga mengalami penurunan sebesar 0,10 gr/L/hari. Penurunan pertumbuhan biomassa mikroalga Nannochloropsis sp. diduga disebabkan oleh semakin menurunnya kelimpahan sel yang disebabkan oleh semakin menurunya jumlah nutrien pada media kultivasi, dan jumlah konsentrasi karbondioksida yang telah melebihi batas toleransi organisme terhadap kandungan karbodioksida terlarut sehingga dapat mengganggu pertumbuhan mikroalga. 4.3 Kualitas Air Media Kultur 4.3.1 Salinitas Kultivasi perlakuan kontrol, memiliki nilai salinitas pada awal kultivasi sebesar 33 psu selanjutnya nilai salinitas berfluktuatif mengalami kenaikan dan penurunan. Perlakuan kontrol memiliki nilai salinitas berada pada rentang 33-35 psu. Selanjutnya perubahan nilai salinitas selama penelitian dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 4. Nilai salinitas media kultivasi selama penelitian

29

Perlakuan P1 memiliki rentang nilai salinitas 32-36 psu dengan nilai salinitas di awal kultivasi sebesar 33 psu dan terus mengalami peningkatan nilai salinitas hingga hari ke-5 kultivasi sebesar 36 psu, hal ini diduga mendukung pertumbuhan mikroalga. Hal tersebut terbukti dengan adanya peningkatan kelimpahan sel hingga hari ke-5 kultivasi. Nilai salinitas optimum bagi pertumbuhan mikroalga berada pada kisaran 31 psu dan dapat terus menerus berkembang hingga kisaran salinitas 22-49 psu (Hu dan Gao, 2006). Kultivasi mikroalga dengan perlakuan P2 memiliki rentang nilai salinitas 33-36 psu dengan nilai salinitas di awal kultivasi sebesar 35 psu dan mengalami kenaikan pada hari pertama kultivasi yaitu menjadi 36 psu, setelah itu nilai salinitas mengalami penurunan. Secara keseluruhan pada penelitian ini menunjukkan bahwa mikroalga Nannochloropsis sp mampu hidup pada nilai salinitas yang berfluktuatif. Fluktuatif nilai salinitas pada media kultivasi mikroalga dipengaruhi oleh berbagai faktor diantaranya proses metabolisme sel, pengendapan garam dan nutrient dalam media kultivasi (Rostini, 2007). 4.3.2 Suhu Besaran nilai suhu di dalam kultivasi mikroalga pada skala outdoor salah satunya dipengaruhi oleh radiasi yang berasal dari sinar matahari. Perlakuan aerasi yang bersifat sebagai kontrol memiliki nilai suhu sebesar 29 o C sejak awal kultivasi hingga hari ke-5, setelah itu nilai suhu mengalami penurunan suhu pada hari ke-6 kultivasi menjadi 26 o C, pada hari selanjutnya suhu menjadi 29 oC dan selanjutnya suhu mengalami penurunan hingga hari terakhir kultivasi besarnya suhu sebesar

30

27 oC. Fluktuatifnya nilai suhu pada perlakuan kontrol dikarenakan selama masa kultivasi perlakuan kontrol kondisi cuaca tidak menentu. Secara umum fluktuasi nilai suhu pada media kultivasi selama penelitian dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Nilai suhu media kultivasi selama penelitian Perlakuan P1 memiliki nilai suhu pada kisaran 27-30 oC, secara rata-rata suhu pada perlakuan ini selama kultivasi sebesar 29 oC. Hal tersebut dikarenakan sinar matahari pada berlangsungnya perlakuan dengan perlakuan P1 cukup terik di siang hari. Suhu selama kultivasi pada perlakuan P2 berada pada kisaran 25-30 oC, secara rata-rata suhu pada perlakuan ini selama kultivasi sebesar 28 oC. Sama halnya dengan perlakuan kontrol pada kultivasi dengan perlakuan ini kondisi cuaca tidak menentu, hal ini tentunya menyebabkan nilai suhu memiliki kisaran yang cukup besar. Secara kesuluruhan kisaran suhu pada media kultivasi Nannochloropsis sp. berada pada kisaran suhu optimum bagi pertumbuhan Nannochloropsis sp.. Menurut Rocha et al. (2003) kisaran suhu optimal dalam proses kultivasi mikroalga Nannochloropsis sp. adalah 25 ± 5 °C.

31

4.3.3 Derajat Keasaman (pH) Selama proses kultivasi perlakuan aerasi memiliki kisaran nilai pH pada kisaran 8,2-8,9, nilai tersebut menunjukkan bahwa nilai pH berada dalam kondisi basa. Nilai pH pada kisaran tersebut mendukung bagi pertumbuhan mikroalga, nilai pH optimum pada bagi pertumbuhan Nannochloropsis sp berada pada kisaran 8,5-9,5 (Anon, 2009). Nilai pH selama kultivasi mikroalga dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. Nilai pH pada seluruh perlakuan kultivasi Nannochloropsis sp P1

Hari

Kontrol

Sebelum

P2

Sesudah

Sebelum

Sesudah

keDiberi CO2 Diberi CO2 Diberi CO2 Diberi CO2 0 8,47 7,90 7,27 8,07 6,53 1 8,40 7,93 6,53 7,90 6,43 2 8,90 8,00 6,10 8,3 6,60 3 8,50 7,93 6,70 8,10 6,50 4 8,20 8,00 7,10 8,25 6,40 5 8,63 8,13 7,40 8,15 6,77 6 8,57 8,27 6,77 8,30 6,63 7 8,80 8,27 6,43 8,23 6,40 8 8,50 8,37 6,53 8,27 6,23 Keterangan : K : Perlakuan kontrol dengan pemberian aerasi P1 : Pemberian gas karbondioksida sebesar 1 cc x 100/menit selama 120 menit/ hari P2 : Pemberian gas karbondioksida sebesar 1,5 cc x 100/menit selama 120 menit/ hari Perlakuan dengan pemberian gas karbondioksida pada media kultivasi menyebabkan terbentuknya asam karbonat setelah gas karbondioksida diberikan. Hal tersebut terbukti dengan kondisi pH pada perlakuan pemberian gas karbondioksida, secara umum pH berada dalam kondisi asam pada rentang 5,6 – 7,3. Nilai pH akan kembali normal kembali di pagi hari sebelum gas karbondioksida diberikan pada rentang nilai pH 7,90 – 8,37.

32

Nilai pH setelah diberikan gas karbondioksida pada perlakuan P1 terdapat pada rentang 6,1-7,3. Sedangkan nilai pH sebelum diberikan gas karbondioksida berada pada rentang 7,9-8,3. Fluktuasi nilai pH setelah diberikan gas karbondioksida dipengaruhi oleh karbondioksida yang dienjeksikan pada media kultivasi. Semakin banyak konsentrasi karbondioksida terlarut yang digunakan dalam proses fotosintesis mikroalga, maka nilai pH akan mengalami kenaikan (Sze, 1993 dalam Prihantini et al., 2005). Pada saat mikroalga Nannochloropsis sp. mencapai puncak kelimpahan sel, kondisi pH berada dalam kondisi netral sebesar 7,4 setelah diberikan gas karbondioksida, dan berada pada nilai pH 8,13 sebelum gas karbondioksida diberikan. Perlakuan P2 memiliki nilai pH media kultivasi sebelum diberi gas karbondioksida berada pada rentang 7,9-8,3 selanjutnya setelah diberikan gas karbondioksida berada pada kisaran 5,6- 6,8. Nilai kisaran pH setelah diberikan gas karbondioksida pada perlakuan ini secara umum berada dalam kondisi yang jauh lebih asam jika dibandingkan dengan perlakuan P1. Hal tersebut dikarenakan konsentrasi gas karbondioksida yang diberikan lebih besar, sehingga pH media kultivasi lebih asam dibandingkan dengan perlakuan P1. Kondisi pH asam mengakibatkan proses metabolisme sel terganggu sehingga mempengaruhi kelimpahan sel (Lane, 1981 dalam Prihantini et al., 2005). Hal tersebut diduga sebagai penyebab kelimpahan sel pada perlakuan P2 tidak lebih baik dibandingkan perlakuan P1.

33

4.4

Parameter Karbondioksida

4.4.1 Karbondioksida Terlarut dalam Media Kultivasi Karbondioksida yang diberikan setiap harinya ke dalam media kultivasi, selain berasal dari gas karbondioksida yang diberikan sumber karbondioksida lainnya berasal dari hasil respirasi mikroalga Nannochloropsis sp.. Mikroalga Nannochloropsis sp. merupakan salah satu spesies mikroalga yang dapat tumbuh dengan baik pada kultur dengan pemberian gas karbondioksida (Chiu et al., 2008) Nilai karbondioksida terlarut hanya diukur pada perlakuan pemberian gas karbondioksida saja. Nilai karbondioksida terlarut dalam media kultivasi dapat dilihat pada Gambar 6 :

Gambar 6. Nilai karbondioksida terlarut selama penelitian Pada perlakuan P1 memiliki nilai karbondioksida terlarut berada pada rentang 11,31- 76 mg/L. Ketika awal masa kultivasi nilai karbondioksida terlarut sebesar 11,31 mg/L nilai tersebut cenderung mengalami kenaikan pada hari-hari berikutnya, hal tersebut dikarenakan pemberian gas karbondioksida dilakukan

34

setiap hari, selain itu juga pengaruh dari hasil respirasi mikroalga menyebabkan nilai karbondioksida terlarut ikut bertambah setiap harinya. Nilai karbondioksida terlarut pada puncak kelimpahan sel berada pada konsentrasi 69,58 mg/L, nilai tersebut masih dapat ditolerir bagi pertumbuhan organisme akuatik (Boyd , 1988 dalam Effendi, 2003). Setelah mencapai puncak kelimpahan sel, nilai karbondioksida terlarut terus mengalami peningkatan. Hal tersebut diduga karena gas karbondioksida yang diberikan ke dalam media kultivasi tidak termanfaatkan seluruhnya dalam proses fotosintesis mikroalga, dikarenakan kelimpahan sel mikroalga yang mengalami penurunan selain itu juga nilai karbondioksida terlarut dipengaruhi oleh gas karbondioksida hasil respirasi mikroalga. Pada perlakuan P2, nilai karbondioksida terlarut berada pada rentang 29,4377 mg/L Pada awal masa kultivasi nilai karbondioksida terlarut sebesar 29,43 mg/L sama halnya dengan perlakuan pemberian gas karbondioksida dengan konsentrasi P1, nilai tersebut cenderung mengalami kenaikan pada hari-hari berikutnya. Hal tersebut dikarenakan pemberian gas karbondioksida dilakukan setiap hari, selain itu pengaruh dari hasil respirasi mikroalga menyebabkan nilai karbondioksida terlarut ikut bertambah setiap harinya. Nilai karbondioksida terlarut pada puncak kelimpahan sel berada pada konsentrasi 54,93 mg/L, nilai tersebut masih dapat ditolerir bagi pertumbuhan organisme akuatik (Boyd , 1988 dalam Effendi, 2003). Setelah mencapai puncak kelimpahan sel, nilai karbondioksida terlarut terus mengalami peningkatan. Hal tersebut memicu terjadinya penurunan kelimpahan sel karena karbondioksida terlarut yang berlebih dapat mengganggu proses metabolisme sel. Pada massa akhir kultivasi nilai karbondioksida terlarut sebesar 77 mg/L, nilai tersebut sudah tidak dapat

35

ditolerir bagi pertumbuhan organisme akuatik, konsentrasi sebesar itu dapat bersifat toksik bagi organisme akuatik. 4.4.2 Konsentrasi Karbondioksida Tersisa Konsentrasi gas karbondioksida yang diberikan dalam kultivasi mikroalga Nannochloropsis sp berasal dari tabung gas karbondioksida, tidak semua konsentrasi gas karbondioksida yang diberikan terserap, dikarenakan beberapa konsentrasi gas karbondioksida akan kembali difusi ke udara sehingga tidak terlarut di dalam media kultivasi. Konsentrasi karbondioksida yang tersisa dalam kultivasi mikroalga dapat dilihat pada Gambar 7:

Karbondioksida tersisa (%)

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1

2

3

4

5

6

7

8

Hari Ke-

Pemberian gas karbondioksida sebesar 1 cc x 100/menit selama 120 menit/hari (P1) Pemberian gas karbondioksida sebesar 1,5 cc x 100/menit selama 120 menit/hari (P2)

Gambar 7. Konsentrasi karbondioksida tersisa (%) Pada perlakuan P1 menunjukkan bahwa konsentrasi gas karbondioksida yang tersisa berfluktuatif. Nilai konsentrasi gas karbondioksida yang tersisa berada pada kisaran 2 % - 5% dari total konsentrasi gas karbondioksida yang

36

diberikan pada kultivasi mikroalga. Nilai rata-rata karbondioksida yang tersisa selama kultivasi berada pada konsentrasi 3 %. Semakin sedikit gas karbondioksida berarti semakin banyak gas karbondioksida yang terserap. Konsentrasi nilai gas karbondioksida yang terserap dipengaruhi oleh beberapa faktor yang terdiri dari faktor internal dan faktor eksternal. Faktor eksternal meliputi suhu, sedangkan faktor internal meliputi kondisi fisiologis organisme dan jumlah substrat yang dapat teroksidasi (Salisbury, 1995). Perlakuan P1 memiliki suhu rata-rata pada media kultivasi sebesar 28,87 oC lebih tinggi dibandingkan dengan suhu rata-rata pada perlakuan P2. Hal tersebut berdampak kepada proses respirasi yang dilakukan oleh mikroalga, dimana pada suhu yang lebih tinggi proses respirasi berjalan lebih cepat. Hal itu dapat dilihat pada Gambar 11, bahwa pada perlakuan P1 memiliki gas karbondioksida yang tersisa lebih sedikit dibandingkan dengan perlakuan P2. Perlakuan P2 memiliki nilai gas karbondioksida yang tersisa pada rentang 2% - 8% dari total gas karbondioksida yang diberikan setiap harinya. Nilai ratarata konsentrasi gas karbondioksida yang tersisa sebesar 5% selama proses kultivasi berlangsung. Pada perlakuan P2 memiliki nilai karbondioksida yang tersisa lebih tinggi dibandingkan dengan nilai karbondioksida tersisa pada perlakuan P1, hal ini terjadi diduga karena suhu rata-rata selama kultivasi lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan P1. Nilai suhu rata-rata selama proses kultivasi pada perlakuan ini sebesar 27,93 oC sehingga hal tersebut menyebabkan rendahnya proses respirasi yang dilakukan oleh mikroalga tersebut jika dibandingkan dengan perlakuan P1 yang memiliki suhu media kultivasi lebih besar.

37

5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1

Kesimpulan Kultivasi mikroalga Nannochloropsis sp. dengan perlakuan dengan

pemberian gas karbondioksida sebesar 1 cc x 100 /menit selama 120 menit/hari (P1) memiliki laju pertumbuhan kelimpahan sel dan biomassa terbaik dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Perlakuan P1 memiliki puncak kelimpahan sel 14,52 x 106 dan puncak biomassa sebesar 0,45 g/L pada hari ke-5. Nilai karbondioksida terlarut pada kultivasi menggunakan karbondioksida pada awal kultivasi hingga puncak pertumbuhan kelimpahan sel dan biomassa masih berada pada kisaran yang cukup baik bagi kehidupan biota perairan. Konsentrasi gas karbondioksida tersisa pada perlakuan P1 sebesar 3% dan konsentrasi gas karbondioksida pada perlakuan P2 sebesar 5%. Penggunaan karbondioksida pada kultivasi mikroalga memberikan pengaruh yang baik bagi pertumbuhan kelimpahan sel dan pertumbuhan biomassa mikroalga.

5.2

Saran Saran untuk penelitian selanjutnya agar kondisi kelimpahan sel dan

biomassa pada seluruh perlakuan di awal massa kultivasi dalam kondisi yang sama selain itu perlu dilakukan pengamatan terhadap konsentrasi kandungan gas karbondioksida terlarut pada perlakuan kontrol

38

DAFTAR PUSTAKA Anon Sen MAT, Kocer MTAlp, dan H Erbas. 2009. Studies on Growth Marine Microalgae in Batch Cultures: III. Nannochloropsis oculata (Eustigmatophyta). Departement of Basic Aquatic Sciences, Faculty of Aquaculture, Firat University, Elazig, Turkey. Asian Jour of Plant Scie 4(6) : 642-644. Banse K, Falls CP, Hobsons LA.1963. A Gravimetric method for determine suspended matter in seawater using millipore filter. Deep Sea Res.10: 639 -642. Becker BJ. 1994. Combining significance levels. In H.M. Cooper & L.V. Hedges (Eds.), The handbook of research synthesis.New York: Russell Sage.

Benemann JR. 1997. CO2 Mitigation with Microalgae Systems. Energy Convers. 38: S475-S479. Boyd CE. 1982. Water Quality Management for Pond Fish Culture. Amsterdam: Elselvier Science Publisher B.V. Cahyaningsih S. 2009. Standar Nasional Indonesia Pembenihan Perikanan (Pakan Alami). Pelatihan MPM-CPIB Pembenihan Udang, 16-20 Juni 2009, Situbondo. Balai Budidaya Air Payau Situbondo Chiu SY, Ya Kao C, Ta Tsai M, Cin Ong S, Hsun Chen C dan Sheng Lin C. 2008. Lipid Accumulation and CO2 Utilization of Nannochloropsis oculata in Response to CO2 Aeration. Bioresource Tech. 100: 833-838. Effendi H. 2003. Telaah Kualitas Air bagi Pengelolaan Sumberdaya dan Lingkungan Perairan.Yogyakarta: Kanisius. Graham LE dan Wilcox LA. 2000. Algae. Prentice Hall, New Jersey. Hoshida H T, Ohira A Minematsu, Akada R, Nishizawa Y. 2005. Accumulation of Eicosapentaenoic Acid in Nannochloropsis sp. in Response to Elevated CO2 Concentrations, Applied Phycology. 17: 29-34. Hu H and Gao K. 2006. Response of Growth and Fatty Acid Compositions of Nannochloropsis sp. to Environmental Factors Under Elevated CO2 Concentration, Biotechnol Lett. 28: 987-992. Isnansetyo A, Kurniastuty. 1995. Teknik Kultur Phytoplankton dan Zooplankton Pakan Alami untuk Pembenihan Organisme Laut. Yogyakarta: Kanisius.

39

Kawaroe M, Prartono T, Sunuddin A, Wulan Sari D, Augustine D. 2010. Mikroalga Potensi dan Pemanfaatannya untuk Produksi Bio Bahan Bakar. Bogor: IPB Press. Khoo HH, Sharratt PN, Das P, Balasubramanian RK, Naraharisetti PK, Shaik S. 2011. Life cycle energy and CO2 analysis of microalgae to biodiesel: Preliminary results and comparisons. Bioresource Tech. 102:5800- 5807. Krichnavaruk S, Worapanne, Sorawit, dan Prasert. 2004. Optimal Growth Conditions and the Cultivation of Chaetoceros calcitrans in Airlift Photobioreactor. Chemical Engineer. 105: 91-98. Lavens P dan Sorgeloos P (eds). 1996. Manual on the Production and Use of Live Food for Aquaculture. FAO Fisheries Technical Paper. No. 361. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome. Lin Q, Gu N, Li Gang, Lin J, Huang J, Tan L. 2012. Effects of inorganic carbon concentration on carbon formation, nitrate utilization, biomass and oil accumulation of Nannochloropsis oculata CS 179. Bioresource Tech. 111: 353-359. Mattjik AA. dan Sumertajaya. 2006. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS dan Minitab Jilid I. Bogor: IPB Press. Prihantini NB, Putri, dan Yuniati. 2005. Pertumbuhan Chlorella spp. dalam Medium Ekstrak Tauge (Met) Dengan Variasi pH Awal. Departemen Biologi Fakultas MIPA, Universitas Indonesia. Depok. Rocha JMS, Gracia Juan EC, Henriques MHF. 2003. Growth aspects of the marine microalga Nannochloropsis gaditana. Biomol Engineer. 20:237-242. Rostini I. 2007. Karya Ilmiah. Kultur Fitoplankton (Chlorella sp. dan Tetraselmis sp.) pada Skala Laboratorium di Instalasi Penelitian dan Pengkajian Teknologi Pertanian Bojonegara. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Universitas Padjajaran. Bandung. Salisbury.1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Bandung: ITB Press. Tomaselli L. 2004 . The Microalgal Cell. Di dalam: Amos R, editor. Hand Book of Microalgal Culture:Biotechnology and Applied Phycologyi.Victoria: Blackwell Publishing. hlm:3. Wagenen JV, Miller TW, Hoobs S, Hook P, Crowe B, Huesemann M. 2012. Effect of Light and Temperature on Fatty Acid Production in Nannochloropsis Salina. Energies. 5:731-740

40

LAMPIRAN

41

Lampiran 1. Perhitungan kelimpahan sel Nannochloropsis sp. Kelimpahan sel (ind x106/ml) = n x

25 5

x104

Contoh : Pengamatan Nannochloropsis sp. pada perlakuan aerasi di hari ke -1 ulangan 1 diperoleh N = 45 Kelimpahan sel (ind x106/ml)

= nx

25 5

x104

= 45 x 5 x 104 = 225 x 104 = 2,25 x 106 Jadi kelimpahan sel Nannochloropsis sp. sebesar = 2,25 x 106 sel/ml

42

Lampiran 2. Perhitungan laju pertumbuhan spesifik (μ) kelimpahan sel dan biomassa mikroalga 1.

Laju Pertumbuhan Spesifik Kelimpahan Sel (μ) Mikroalga

Laju pertumbuhan spesifik kelimpahan sel Nannocloropsis sp dihitung dengan menggunakan persamaan berikut µ = (ln Nt – ln N0) / t…………………..(2) Dimana : µ

= Laju pertumbuhan spesifik kelimpahan sel (sel /ml/hari)

N0

= Kelimpahan sel Nannocloropsis sp. awal (sel/ml)

Nt

= Kelimpahan sel Nannocloropsis sp. akhir (sel/ml)

t

= Selang waktu dari N0 ke Nt (hari)

Laju pertumbuhan spesifik maksimum dihitung dari kelimpahan pada saat awal kultur hingga puncak kelimpahan maksimum. Contoh : Nannochloropsis sp. pada perlakuan dengan aerasi memiliki kelimpahan pada hari ke-0 = 1,98 x106 sel/ml, kelimpahan pada hari ke-1 = 2,45 x106

sel/ml, kelimpahan pada hari ke-2 = 3,70 x106 sel/ml. Laju pertumbuhan spesifik (µ) kelimpahan sel pada hari ke-1 adalah : µ = ln (2,45 x106) – ln (1,98 x106)/ (1-0) = 0,21 Laju pertumbuhan spesifik (µ) kelimpahan sel pada hari ke-2 adalah : µ = ln (3,70 x106) – ln (2,45 x106)/ (2-1) = 0,41

43

Lampiran 2. (Lanjutan) Laju pertumbuhan biomassa sel Nannocloropsis sp. dihitung dengan menggunakan persamaan berikut (Chiu et al, 2008) : µ = (ln wt – ln w0) / t…………………..(2) Dimana : µ

= Laju pertumbuhan biomasa sel (sel /ml/hari)

w0

= Biomassa sel Nannocloropsis sp. awal (sel/ml)

wt

= Biomassa sel Nannocloropsis sp. akhir (sel/ml)

t

= Selang waktu dari N0 ke Nt (hari)

Laju pertumbuhan spesifik maksimum dihitung dari kelimpahan pada saat awal kultur hingga puncak kelimpahan maksimum. Contoh : Nannochloropsis sp. pada perlakuan dengan aerasi memiliki biomassa pada hari ke-0 = 0,15 gram/liter, biomassa pada hari ke-1 = 0,18 gram/liter, biomassa pada hari ke-2 = 0,22 gram/liter. Laju pertumbuhan (µ) biomassa sel pada hari ke-1 adalah : µ = ln (0,18) – ln (0,15)/ (1-0) = 0,18 Laju pertumbuhan (µ) biomassa sel pada hari ke-2 adalah : µ = ln (0,22) – ln (0,18)/ (2-1) = 0,20

44

Lampiran 3. Deskripsi dan mekanisme operasional Orsat

Gambar 1. Peralatan ORSAT Keterangan Gambar : A : Valve A, dihubungkan dengan tempat penampungan gas karbondioksida yang akan dianalisis kandungannya B : Valve B, dihubungkan ke tabung absorpsi C : Three-way Valve D : Tabung Absorpsi E : Reservoir Gas F : Reservoir larutan pendorong gas berisi larutan NaCl

45

Lampiran 3. (Lanjutan) KETERANGAN PENGISIAN BAHAN KIMIA Larutan KOH 50%

: Diisikan ke dalam Tabung D Fungsinya sebagai larutan penyerap gas yang akan dianalisis

Larutan NaCl 3%

: Diisikan ke dalam Tabung F fungsinya sebagai larutan pendorong gas yang akan dianalisis

Air

: Diisikan ke bagian selubung luar Tabung E fungsinya sebagai pembias untuk memudahkan visualisasi/pembacaan skala.

PETUNJUK PENGOPERASIAN PERSIAPAN AWAL 1. Pastikan semua bahan kimia telah berada pada tabung yang tepat. 2. Pastikan juga semua Valve yang tidak digunakan berada pada posisi tertutup. 3. Buka penutup tabung F. 4. Pastikan level cairan pada tabung D (depan & belakang) berada pada posisi setara. Jika level cairan tidak setara, atur dengan membuka Valve B dan C, jika perlu naik turunkan Tabung F. Setelah level cairan setara, kembalikan Valve B ke posisi tertutup. 5. Mengusir udara atau sisa gas sebelumnya dari Tabung E. Langkah selanjutnya adalah membuang udara atau sisa gas sebelumnya, sehingga tidak mengganggu atau menginterferensi analisis yang akan dilakukan. Untuk melakukannya pastikan Valve B dalam keadaan tertutup. Kemudian

46

Lampiran 3. (Lanjutan) buka Valve C, dan dengan perlahan angkat Tabung F. Perhatikan level cairan dalam Tabung E, level cairan dalam tabung E akan naik dan udara atau gas di atasnya akan terusir keluar. Angkat terus Tabung F hingga level cairan dalam tabung F mencapai pipa horizontal. Jika jumlah udara atau gas yang terusir keluar sudah dirasa cukup, tutup Valve C. 6. Peralatan ORSAT siap diisi dengan gas baru yang akan dianalisis. PENGISIAN GAS 1. Pastikan semua kriteria tahapan awal telah telah terpenuhi. 2. Hubungkan kontainer gas ke Valve A. 3. Buka Valve A, pindahkan gas dengan cara memberikan tekanan pada kontainer gas, atau dengan menurunkan Tabung F. 4. Perhatikan level cairan pada Tabung E, level cairan akhir harus berada pada skala seratus atau nol pada bagian bawah tabung. 5. Setelah level cairan dalam Tabung E berada pada skala seratus atau nol pada bagian bawah tabung, tutup Valve A. 6. Peralatan ORSAT siap digunakan untuk keperluan analisis. TAHAP ANALISIS GAS 1. Pastikan peralatan ORSAT telah siap digunakan untuk analisis. 2. Buka Valve B. 3. Angkat perlahan Tabung F, sehingga gas akan pindah dari tabung E ke Tabung Absorpsi (Tabung D). Perhatikan level cairan pada Tabung D, jangan sampai salah satunya menjadi kosong, jika hal ini terjadi maka gas yang akan dianalisis akan lepas dan bergabung dengan udara. Tabung D

47

Lampiran 3. (Lanjutan) merupakan dua tabung kembar yang saling terhubung, level cairan di salah satu tabung akan naik, sementara level cairan di tabung pasangannya akan turun. 4. Setelah level cairan pada salah satu tabung D hampir habis, turunkan kembali tabung F. 5. Saat menurunkan tabung F, perhatikan level cairan pada Tabung E. Hentikan menurunkan tabung F pada saat level cairan pada tabung E mencapai skala seratus atau nol pada bagian bawah. 6. Ulangi langkah ke-3 hingga langkah ke-6 beberapa kali sesuai kebutuhan. 7. Perhatikan bacaan skala pada Tabung E, saat level cairan pada Tabung D berada dalam keadaan setara. 8. Naik turunkan Tabung F satu kali lagi, kemudian kembali perhatikan bacaan skala pada Tabung E, saat level cairan pada Tabung D berada dalam keadaan setara. Bandingkan bacaan skala saat ini dengan bacaan sebelumnya (butir 7). 9. Jika terdapat perbedaan bacaan skala yang signifikan, ulangi langkah 7 dan langkah 8. Analisis dapat dihentikan setelah bacaan skala cenderung konstan selama beberapa kali pengulangan. 10. Untuk menghentikan analisis, perhatikan level cairan dalam Tabung D. Saat level cairan dalam tabung D sudah setara, segera tutup Valve B. Kemudian baca skala dengan melihat level cairan dalam Tabung E.

48

Lampiran 3. (Lanjutan) PEMBACAAN SKALA 1.

Pastikan level cairan dalam Tabung D berada dalam keadaan setara, sebelum membaca skala.

2.

Skala dibaca dengan melihat level cairan pada Tabung E. Pada prinsipnya, jumlah gas yang terabsorpsi akan sama dengan jumlah cairan yang mengisi Tabung E pada saat akhir analisis

49

Lampiran 4. Kelimpahan sel dan laju pertumbuhan kelimpahan sel Nannochloropsis sp. a) Perlakuan Kontrol Hari ke0 1 2 3 4 5 6 7 8

Kelimpahan Sel (x 106) 1 2 3 2,35 1,80 1,80 2,25 2,50 2,60 4,20 3,35 3,55 7,90 5,90 6,00 7,60 9,40 7,80 9,05 9,75 9,10 11,10 9,30 10,30 8,70 10,00 6,55 11,05 5,60 6,15

Kelimpahan Sel rata-rata (x 106) 1,98 2,45 3,70 6,60 8,27 9,30 10,23 8,42 7,60

μ

μ maks

0,21 0,41 0,58 0,23 0,12 0,10 -0,20 -0,10

0,27 -

Kelimpahan Sel

μ

μ maks

rata-rata (x 106) 1,47 4,27 7,37 8,80 11,30 14,52 14,23 13,53 12,95

1,07 0,55 0,18 0,25 0,25 -0,02 -0,02 -0,04

0,46 -

b) Perlakuan P1 Hari ke0 1 2 3 4 5 6 7 8

Kelimpahan Sel (x 106) 1 1,35 4,05 7,05 8,75 13,30 19,55 19,15 19,20 18,15

2 1,30 4,40 7,25 8,75 9,75 5 5,35 4,10 4,10

3 1,75 4,35 7,80 8,9 10,85 19,00 18,2 17,3 16,6

50

Lampiran 4. (Lanjutan) c) Perlakuan P2 Hari ke0 1 2 3 4 5 6 7 8

Kelimpahan Sel (x 106) 1 2 3 2,60 3,00 5,50 11,25 11,50 13,75 10,50 51,50 4,15

2,40 2,70 7,80 7,90 7,75 8,50 11,90 12,25 2,75

2,15 3,50 5,50 8,65 12,1 11,65 9,85 8,75 5,25

Kelimpahan Sel rata-rata (x 106)

μ

μ maks

2,38 3,07 6,18 9,27 10,45 11,30 10,75 7,38 4,22

0,25 0,70 0,40 0,12 0,08 -0,05 -0,38 -0,56

0,31 -

51

Lampiran 5. Biomassa dan laju pertumbuhan biomassa Nannochloropsis sp. a)

Perlakuan Kontrol Hari ke0 1 2 3 4 5 6 7 8

Biomassa (g/L) 1 2 0,15 0,14 0,18 0,17 0,2 0,23 0,22 0,23 0,36 0,25 0,23 0,32 0,27 0,41 0,3 0,21 0,16 0,16

Biomassa rata-rata (g/L) 0,15 0,18 0,22 0,23 0,31 0,28 0,34 0,26 0,16

μ

μ maks

0,18 0,20 0,04 0,30 -0,10 0,21 -0,28 -0,46

0,14 -

b) Perlakuan P1 Hari ke0 1 2 3 4 5 6 7 8

Biomassa (g/L) 1 2 0,16 0,24 0,14 0,28 0,23 0,26 0,24 0,21 0,32 0,39 0,43 0,46 0,42 0,42 0,38 0,39 0,22 0,34

Biomassa rata-rata (g/L) 0,20 0,21 0,25 0,23 0,36 0,45 0,42 0,39 0,28

μ

μ maks

0.05 0.15 -0.09 0.46 0.22 -0.06 -0.09 -0.32

0,20 -

52

Lampiran 5. (Lanjutan) c)

Perlakuan P2 Hari ke0 1 2 3 4 5 6 7 8

Biomassa 1 2 0,24 0,26 0,28 0,2 0,3 0,21 0,31 0,22 0,31 0,28 0,34 0,34 0,36 0,39 0,45 0,34 0,28 0,13

Biomassa rata-rata 0,25 0,24 0,26 0,27 0,30 0,34 0,38 0,40 0,21

Μ

μ maks

-0,04 0,06 0,04 0,11 0,14 0,10 0,05 -0,63

0,07 -

53

Lampiran 6. Kualitas air media kultivasi Nannochloropsis sp. a)

Perlakuan aerasi Hari ke0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

pH rata-rata 8,47 8,40 8,90 8,50 8,20 8,63 8,57 8,80 8,50 8,43

Salinitas 1 2 3 34 32 34 36 35 35 34 34 36 34 34 33 35 34 34 33 32 34 34 33 33 35 33 34 34 34 34 35 35 33

Salinitas rata-rata 33,33 35,33 34,67 33,67 34,33 33,00 33,33 34,00 34,00 34,33

1 29 29 29 29 29 29 27 31 29 28

Suhu 2 29 29 29 29 29 29 27 28 28 27

3 29 29 29 29 29 29 27 29 27 27

Suhu rata-rata 29,00 29,00 29,00 29,00 29,00 29,00 27,00 29,33 28,00 27,33

b) Pemberian P1 Hari ke0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 33 33 34 35 35 36 33 33 35 34

Salinitas 2 32 34 34 34 34 36 33 33 35 34

3 33 33 33 34 34 36 33 33 33 34

Salinitas rata-rata 32,67 33,33 33,67 34,33 34,33 36,00 33,00 33,00 34,33 34,00

1 30 30 29 29 29 27 30 29 29 28

Suhu 2 30 30 29 29 29 27 29 29 29 28

3 30 30 29 29 29 26 29 29 28 28

Suhu rata-rata 30,00 30,00 29,00 29,00 29,00 26,67 29,33 29,00 28,67 28,00

54

Lampiran 6. (Lanjutan) c)

Perlakuan P2 Hari ke0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Salinitas 1 2 3 35 35 35 36 36 37 35 35 35 35 35 35 35 35 35 34 34 34 34 34 34 34 34 34 33 35 35 34 34 34

Salinitas rata-rata 35,00 36,33 35,00 35,00 35,00 34,00 34,00 34,00 35,00 34,00

1 28,50 29 28,50 30 30 27 27 24 27 28

Suhu 2 28,50 30 28,50 29 30 27 26 25 27 28

3 28,50 29 28,50 29 30 27 27 26 27 28

Suhu rata-rata 28,50 29,33 28,50 29,33 30,00 27,00 26,67 25,00 27,00 28,00

d) pH sebelum diberikan gas karbondioksida Hari ke0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

pH Kontrol 1 8,4 8,5 9,0 8,5 8,2 8,7 8,6 9,1 8,8 8,7

2 8,5 8,4 8,9 8,5 8,2 8,6 8,6 8,8 8,4 8,3

3 8,5 8,3 8,8 8,5 8,2 8,6 8,5 8,5 8,3 8,3

pH ratarata 8,47 8,40 8,90 8,50 8,20 8,63 8,57 8,80 8,50 8,43

pH P1 1 7,5 6,5 6,0 6,4 6,2 6,7 6,7 6,3 6,6 6,5

2 7,8 7,1 6,1 6,3 7,4 7,8 6,8 6,5 6,5 6,5

3 6,5 6,0 6,2 7,4 7,7 7,7 6,8 6,5 6,5 6,1

pH ratarata 7,27 6,53 6,10 6,70 7,10 7,40 6,77 6,43 6,53 6,33

pH P2 1 6,4 6,6 6,7 6,6 6,5 6,5 6,6 6,4 6,3 5,6

2 7,0 6,2 6,3 6,5 6,3 7,0 6,7 6,4 6,2 5,6

3 6,2 6,5 6,8 6,4 6,4 6,8 6,6 6,4 6,2 5,6

pH ratarata 6,53 6,43 6,60 6,50 6,40 6,77 6,63 6,40 6,23 5,60

55

e)

pH setelah diberikan gas karbondioksida Hari ke0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

pH P1 1 7,8 7,9 8,0 7,8 8,0 8,3 8,3 8,3 8,4 8,5

2 7,9 7,9 8,0 8,0 8,0 8,1 8,3 8,3 8,4 8,5

3 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 8,0 8,2 8,2 8,3 8,4

pH ratarata 7,90 7,93 8,00 7,93 8,00 8,13 8,27 8,27 8,37 8,47

pH P2 1 8,1 7,9 8,3 8,0 8,3 8,2 8,2 8,2 8,1 8,3

2 8,0 7,9 8,3 8,1 8,2 8,1 8,3 8,3 8,3 8,4

pH 3 8,1 7,9 8,3 8,2 8,25 8,15 8,4 8,2 8,4 8,3

rata-rata 8,07 7,90 8,30 8,10 8,25 8,15 8,30 8,23 8,27 8,33

56

Lampiran 7. Kandungan karbondioksida terlarut dalam kultivasi Nannochloropsis sp. pada perlakuan p1 dan p2

Hari P1 (mg/L) Ke 1 2 0 9,98 9,98 1 53,93 33,95 2 53,93 33,95 3 53,93 39,95 4 97,88 66,9 5 74,91 72,91 6 75,90 75,90 7 55,93 70,91 8 53,94 81,89 9 114,86 129,84

3 13,98 29,96 29,96 29,96 29,96 60,92 75,90 75,90 61,92 99,88

CO2 terlarut rata-rata 11,31 39,28 39,29 41,28 64,91 69,58 75,91 67,59 65,92 114,86

P2 (mg/L) CO2 terlarut 1 2 3 rata-rata 38,3 32 18 29,43 32 32 64 42,67 20 53 24 32,33 50,94 55,94 34,95 47,28 49,94 59,92 62,92 57,59 63,92 45,94 54,93 54,93 69,91 39,95 59,92 56,59 47,94 44,95 40,95 44,61 69,91 69,91 89,89 76,57 299,64 299,64 299,64 299,64

57

Lampiran 8. Kandungan karbondioksida tersisa dalam kultivasi Nannochloropsis sp. pada perlakuan P1 dan P2 Hari Ke 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 9,00 11,80 10,80 10,80 10,80 11,20 10,80 10,80 11,60 11,60

P1 2 12,00 11,60 11,40 10,80 10,60 9,80 8,80 11,20 10,80 11,70

3 13,00 13,00 6,00 11,80 10,40 12,60 8,80 9,60 11,80 11,80

CO2 orsat rata-rata 11,33 12,13 9,40 11,13 10,60 11,20 9,47 10,53 11,40 11,70

1 11,80 12,40 12,80 10,80 9,40 9,20 8,80 6,40 7,60 7,00

P2 2 10,20 12,40 9,60 9,60 9,40 9,20 8,60 6,60 7,80 5,00

3 12,00 10,80 10,80 9,00 9,80 11,40 8,40 6,00 8,40 9,00

CO2 orsat rata-rata 11,33 11,87 11,07 9,80 9,53 9,93 8,60 6,33 7,93 7,00

58

Lampiran 9. Analisis stastik rancangan acak kelompok 1. Pengaruh Perbedaan Perlakuan Terhadap Kelimpahan Sel SUMMARY Hari ke-0 Hari ke-1 Hari ke-2 Hari ke-3 Hari ke-4 Hari ke-5 Hari ke-6 Hari ke-7 Hari ke-8 Kontrol P1 P2

Count 3 3 3 3 3 3 3 3 3

Sum 5,833333 9,783333 17,25 24,66667 30,01667 35,11667 35,21667 29,33333 24,76667

Average 1,944444 3,261111 5,75 8,222222 10,00556 11,70556 11,73889 9,777778 8,255556

Variance 0,211204 0,853426 3,501944 2,028148 2,448426 6,926759 4,733426 10,84509 19,39009

9 58,55 6,505556 9,304375 9 88,43333 9,825926 21,87362 9 65 7,222222 11,81174

ANOVA Source of Variation Hari Perlakuan Error

SS 296,994 54,95323 46,92381

Total

398,8711

df

MS Fhit P-value F tab 8 37,12425 12,65857 1,35E-05 2,591096 2 27,47662 9,36893 0.002026 3,633723 16 2,932738 26

F tabel < F hitung tolak H0 Perlakuan yang berbeda memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap kelimpahan sel Nannochloropsis sp.

59

Lampiran 9. (Lanjutan) 2. Pengaruh Perbedaan Perlakuan Terhadap Biomassa Sel SUMMARY Hari ke-0 Hari ke-1 Hari ke-2 Hari ke-3 Hari ke-4 Hari ke-5 Hari ke-6 Hari ke-7 Hari ke-8

Count

Kontrol P1 P2

ANOVA Source of Variation Hari Perlakuan Error Total

3 3 3 3 3 3 3 3 3

Sum 0,595 0,625 0,715 0,715 0,956 1,06 1,135 1,035 0,645

Average 0,198333 0,208333 0,238333 0,238333 0,318667 0,353333 0,378333 0,345 0,215

Variance 0,002758 0,001058 0,000433 0,000533 0,00107 0,007358 0,001608 0,0061 0,003675

9 9 9

2,095 2,766 2,62

0,232778 0,307333 0,291111

0,004463 0,009057 0,004242

df

MS

SS 0,120579 0,027673 0,021517

8 2 16

0,16977

26

0,015072 0,013837 0,001345

Fhit 11,20767 10,28882

P-value F tabel 2.96E05 2,591096 0,00134 3,633723

F tabel < Fhit maka tolak H0 Perlakuan yang berbeda memberikan pengaruh yang berbeda nyata terhadap biomassa sel Nannochloropsis sp.

60

Lampiran 10. Analisis statistik Uji Tukey 1.

Pengaruh Pemberian Karbondioksida terhadap Kelimpahan Sel Nannochloropsis sp. Selisih

K

P1

P2

K

0

3,3

0,7

0

2,6

P1

0

P2

LSD

= qα(p,v) = qα(3,16)

𝐾𝑇𝐺 𝑟 𝐾𝑇𝐺 𝑟

= 2,08 Kesimpulan Selisih P1 dan K >LSD : 3,3 > 2,08 Selisih P2dan K < LSD : 0,70 <2,08 Selisih P1 dan P2 > LSD: 2,60 >2,08

P1 terhadap kontrol memberikan pengaruh nyata untuk kelimpahan sel Nannochloropsis sp. P2 terhadap kontrol tidak memberikan pengaruh nyata untuk kelimpahan sel Nannochloropsis sp. P1 terhadap P2 memberikan pengaruh nyata untuk kelimpahan sel Nannochloropsis sp.

61

Lampiran 10. (Lanjutan) 2.

Pengaruh Pemberian Karbondioksida terhadap Biomassa Nannochloropsis sp. Selisih

K

P1

P2

K

0

0.07

0.06

0

0.01

P1

0

P2

LSD

= qα(p,v)

= qα(3,16)

𝐾𝑇𝐺 𝑟

𝐾𝑇𝐺 𝑟

= 0,045

Kesimpulan Selisih P1 dan K >LSD : 0,07 > 0,04 Selisih P2dan K > LSD : 0,06 > 0,04 Selisih P1 dan P2 < LSD: 0,01 < 0,04

P1 terhadap kontrol memberikan pengaruh nyata untuk biomassa Nannochloropsis sp. P2 terhadap kontrol memberikan pengaruh nyata untuk biomassa Nannochloropsis sp. P1 terhadap P2 tidak memberikan pengaruh nyata untuk biomassa Nannochloropsis sp.

62

Lampiran 11. Dokumentasi alat dan bahan penelitian

Hand Refraktometer

Haemocytometer

Pipet Tetes

Mikroskop

Tabung gas CO2

63

Lampiran 11. (Lanjutan)

Aerator

pH meter

Kertas Saring

Flowmeter

Vacum pump

Bibit Nannochloropsis sp.

64

Lampiran 12. Dokumentasi kegiatan penelitian

Kultivasi Inokulan Nannochloropsis sp

Kultivasi Outdoor Perlakuan 1

Kultivasi Outdoor Perlakuan Kontrol

Kultivasi Outdoor Perlakuan 2

65

Lampiran 12. (Lanjutan)

Pengendapan Biomassa Nannochloropsis sp.

Penyaringan Biomassa Nannochloropsis sp.

Biomassa Nannochloropsis sp. pada Kertas Saring

Hasil Titrasi Pengukuran CO2 terlarut

Pengukuran CO2 terlarut

66

DAFTAR RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bandung, 23 Januari 1991 dari Ayah H. Asep Nurdin dan Ibu Hj. Lilis Wiati. Penulis merupakan anak ke dua dari empat bersaudara. Tahun 2008 Penulis menyelesaikan pendidikan di Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri 4 Bandung. Setamat SMA pada tahun 2008 Penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan melalui jalur Undangan Seleksi Mahasiswa IPB (USMI). Selama menjadi mahasiswa Penulis aktif mengikuti kegiatan organisasi diantaranya sebagai Anggota Komisi I Dewan Perwakilan Mahasiswa Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan selama dua periode tahun 2010-2011 dan 2011-2012. Selain itu juga penulis pernah aktif menjadi Asisten luar biasa mata kuliah Metode Statistika 2010-2011, Asisten luar biasa mata kuliah Ekologi Perairan 2010-2011 dan 2011-2012, Asisten luar biasa mata kuliah Biologi Laut 2011-2012, Asisten luar biasa mata kuliah Biologi Tumbuhan Laut 2012-2013 dan Asisten luar biasa mata kuliah Oseanografi Umum 2012-2013. Penulis juga aktif dalam mengikuti program kreativitas mahasiswa (PKM) pada tahun 2011 penulis merupakan anggota tim PKM pada PKM bidang penelitian mikroalga dan pengabdian masyarakat terkait alat desalinisasi air laut di Kepulauan Seribu. Pada tahun 2012 penulis merupakan ketua PKM bidang penelitian mikroalga dan anggota dalam tim PKM lainnya di bidag PKM penelitian rumput laut. Penulis juga pernah mengikuti seminar internasional mengenai alga diantaranya Alternative Aviation Fuel in Asia & ASEAN Algae Biofuel Initiative Confrence pada Februari 2012 di Singapore dan 8th Asia Pasific Confrence Algae Biotechnology pada bulan Juli 2012 di Adelaide, Australia Selatan sekaligus sebagai pemakalah. Penulis merupakan mahasiswa berprestasi peringkat 3 tingkat departemen pada tahun 2011. Dalam menyelesaikan studi di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Penulis melaksanakan penelitian dengan judul “Pemanfaatan Gas Karbondioksida (CO 2) Pada Kultivasi Outdorr Mikroalga Nannochloropsis sp. “