Pohon Ajaib Penghasil Listrik

Perkiraan yang akurat untuk berapa lama Chlorella vulgaris dapat digunakan sebagai "liqud tree” dalam Microalgae Microbial Fuel Cell (MmFC) tergantung pada berbagai faktor, termasuk kondisi lingkungan, nutrisi, intensitas cahaya, dan desain MMFC itu sendiri. Namun, secara umum, Chlorella vulgaris dapat bertahan dan terus berfungsi dalam MmFC selama berbulan-bulan hingga bertahun-tahun jika kondisinya optimal dan dipelihara dengan baik.

Dengan memperhatikan faktor-faktor penunjang pertumbuhan bakteri, seperti, suhu, pH optimum, ketersediaan nutrisi, intensitas cahaya, perawatan, dan memastikan kondisi lingkungan yang sesuai, Chlorella vulgaris dapat bertahan dan berfungsi sebagai sumber energi dalam MmFC selama berbulan-bulan, bahkan bertahun-tahun. Namun, perawatan yang baik dan pemantauan terus-menerus diperlukan untuk memaksimalkan masa pakai dan kinerja alga dalam MMFC.

Penggunaan MmFC sebagai bioelektrik dalam bentuk liquid tree dapat menjadikan mikroalga sebagai sumber energi terbarukan dan berkelanjutan, karena mikroalga dapat mengubah energi matahari menjadi energi kimia melalui proses fotosintesis. Selain sebagai sumber listrik, inovasi liquid tree mikroalga ini juga memiliki kemampuan untuk menyerap karbon dioksida dan menghasilkan oksigen melalui fotosintesis. Emisi karbon dioksida yang ditangkap dan diserap oleh liquid tree dapat membantu mengurangi emisi gas rumah kaca dan mengantisipasi terjadinya perubahan iklim. Selain itu, mikroalga dapat menghasilkan biomassa dalam jumlah besar per unit sinar matahari dibandingkan dengan sumber biomassa nabati lainnya, sehingga mikroalga memiliki efisiensi energi yang tinggi dalam mengubah energi matahari menjadi biomassa. Mikroalga dapat tumbuh di berbagai lingkungan, termasuk air tawar, air laut, dan air limbah. Hal ini memungkinkan budidaya mikroalga di berbagai lokasi, termasuk instalasi pengolahan air limbah, lokasi industri, atau bahkan di perkotaan. Mikroalga dapat secara efektif menghilangkan kelebihan nutrisi, seperti nitrogen dan fosfor dari air limbah. Kemampuan ini dapat bermanfaat dalam proses pengolahan air limbah, karena tidak hanya menghasilkan biomassa untuk sel bahan bakar tetapi juga membantu daur ulang nutrisi dan mengurangi polusi air. Mikroalga memiliki laju pertumbuhan yang cepat dan produktivitas biomassa yang tinggi. Mereka dapat menghasilkan biomassa jauh lebih cepat dibandingkan tanaman tradisional. Karakteristik ini menjadikan mikroalga sebagai bahan baku yang berpotensi efisien dan terukur untuk sel bahan bakar mikroba. 

Di samping itu, MmFC juga memiliki beberapa kekurangan yang harus diperhatikan dan dikaji kembali. Dibandingkan dengan jenis sel bahan bakar lainnya, MmFC biasanya memiliki kepadatan daya yang lebih rendah. Artinya jumlah daya listrik yang dihasilkan per satuan luas relatif rendah. Keterbatasan ini menghalangi penerapan praktisnya dalam skenario tertentu yang memerlukan energi. 

Sistem MmFC memerlukan desain dan rekayasa yang kompleks untuk mengoptimalkan kinerja dan efisiensi sel bahan bakar. Integrasi budidaya mikroalga, pemanenan, dan komponen sel bahan bakar menambah kompleksitas sistem secara keseluruhan, menjadikannya lebih mahal untuk diterapkan. Mikroalga memerlukan nutrisi spesifik, seperti nitrogen dan fosfor, untuk pertumbuhan dan metabolismenya. Memastikan pasokan nutrisi yang cukup dan seimbang dapat menjadi suatu tantangan, terutama ketika menggunakan air limbah sebagai media pertumbuhan. Ketidakseimbangan atau kekurangan pasokan nutrisi dapat berdampak pada pertumbuhan dan produktivitas mikroalga, sehingga mempengaruhi efisiensi sel bahan bakar secara keseluruhan. 

Mikroalga sensitif terhadap kondisi lingkungan, termasuk suhu, pH, intensitas cahaya, dan salinitas. Fluktuasi atau kondisi yang kurang optimal dapat berdampak negatif terhadap pertumbuhan dan kinerja mikroalga. Tingginya biaya yang terkait dengan desain sistem, konstruksi, pengoperasian, dan pemeliharaan, serta variabilitas produktivitas biomassa mikroalga, dapat berdampak pada efektivitas biaya MmFC dibandingkan dengan teknologi pembangkit energi lainnya.

Meskipun sel bahan bakar berbasis mikroalga cukup menjanjikan, penelitian dan pengembangan lebih lanjut masih diperlukan untuk mengoptimalkan kinerjanya, meningkatkan kepadatan daya, dan mengatasi tantangan yang disebutkan di atas. Diperlukan lebih banyak penelitian untuk meningkatkan efisiensi sistem, mengurangi biaya, dan meningkatkan kelayakan sel bahan bakar mikroba mikroalga secara keseluruhan. Meskipun demikian, potensi mikroalga dalam aplikasi sel bahan bakar menjanjikan masa depan energi yang lebih ramah lingkungan dan berkelanjutan.