Listrik adalah salah satu kebutuhan dasar yang sangat penting bagi kehidupan manusia dalam masa modern. Tanpa listrik, aktivitas sehari-hari, mulai dari bekerja, belajar, dan berkomunikasi akan sangat terganggu. Tidak hanya itu, berbagai sektor industri terutama di bidang transportasi, bisnis, dan layanan kesehatan juga sangat bergantung dengan kehadiran listrik yang stabil dan handal.
Walaupun demikian, terdapat risiko yang signifikan terhadap lingkungan jika pembangkit listrik tidak dikelola dengan baik. Pembangkit listrik yang tidak aman bagi lingkungan dapat menyebabkan berbagai masalah, seperti polusi udara, pencemaran lingkungan sekitar, hingga kerusakan ekosistem. Misalnya, pembangkit listrik tenaga batu bara dikenal menghasilkan emisi gas rumah kaca seperti karbon dioksida (CO2), yang berkontribusi pada perubahan iklim global. Selain itu, limbah beracun yang dihasilkan oleh pembangkit listrik ini dapat mencemari tanah dan sumber air, mengancam kesehatan manusia dan keanekaragaman hayati.
Kehadiran Microbial Fuel Cell
Microbial Fuel Cell (MFC) adalah perangkat bioelektrokimia yang memanfaatkan bakteri dalam limbah untuk menghasilkan listrik. MFC umumnya tersedia dalam beberapa model, seperti single chamber, double chamber, stacked, dan up-flow model. Konsep dasar perangkat ini adalah penyerapan elektron yang dihasilkan dari aktivitas bakteri.
Bagaimana Cara Kerja Microbial Fuel Cell?
Pada dasarnya, Microbial Fuel Cell (MFC) terdiri dari ruang anoda yang diisi dengan lumpur yang mengandung bakteri. Bakteri yang digunakan adalah jenis elektrogen, yaitu bakteri yang dapat memproduksi listrik dari reaksi kimiawi. Melalui aktivitas bakteri ini, terbentuklah ion Hidrogen bebas (H⁺) dan elektron (e⁻). Pergerakan elektron dalam MFC menciptakan tegangan listrik (V) akibat perbedaan potensial.
Selain itu, terdapat pula ruang katoda yang terdiri dari air. Ruang ini berfungsi untuk mengubah ion Hidrogen bebas yang dihasilkan oleh reaksi kimiawi bakteri menjadi air. Untuk menyalurkan ion Hidrogen bebas tersebut, digunakan jembatan garam (salt bridge) yang memiliki konsentrasi keasinan tinggi, sehingga ion Hidrogen bebas mudah berpindah. Melalui jembatan garam ini, tercipta kestabilan antara kedua bagian, yang menghasilkan arus listrik (A) yang memungkinkan listrik dapat dimanfaatkan.
Apa Keuntungan Microbial Fuel Cell?
Perangkat Microbial Fuel Cell (MFC) merupakan kemajuan teknologi yang perlu diperhatikan oleh banyak orang. Alat ini tidak hanya menghasilkan listrik, tetapi juga berfungsi sebagai teknologi ramah lingkungan yang dapat mengolah bahan organik. Selain itu, bakteri yang digunakan dalam MFC dapat diperoleh dari lumpur sungai atau got yang kotor. Dengan demikian, MFC tidak hanya menghasilkan listrik, tetapi juga dapat membantu mengatasi masalah kebersihan lingkungan di Indonesia.
MFC juga dapat bertahan hingga satu minggu tanpa diberikan sumber makanan bagi bakteri. Namun, apabila kita menambahkan sumber makanan, terutama yang mengandung karbohidrat, perangkat ini dapat bertahan hingga satu bulan. Daya tahan ini merupakan salah satu aspek yang sangat menguntungkan bagi kita.