Selasar IPTEK: Microbial Fuel Cell, Penghasil Energi Memanfaatkan Mikroorganisme

Pernahkah terlintas di fikiran saudara bahwa lumpur yang ada di sawah dapat menghasilkan listrik yang bahkan bisa menyalakan lampu? Yap teknologi yang disampaikan pada pertanyaan diatas memang nyata adanya. 

Teknologi diatas memiliki lazimnya disebut sebagai Microbial Fuel Cell (MFC) atau secara kasarannya ialah suatu pembangkit listrik yang memanfaatkan kerja dari mikroba atau bakteri. 

Bakteri yang digunakan dalam reaktor MFC ini pun bukan sembarang bakteri, namun bakteri elektroaktif, atau bisa dibilang bakteri yang dapat menghasilkan elektron dan proton dari proses metabolismenya. 

Metabolisme bakteri ini terjadi manakala si bakteri yang tentunya sudah di biakkan sedemikian nyamannya (agar doi bisa hidup yak), mendegradasi substrat  yang merupakan sumber nutrisi karbon bagi si bakteri ini. 

Substrat yang digunakan pun cukup bervariasi mulai dari asetat, pati, maupun limbah pabrik gula molasses yang kaya akan karbohidrat. Teknologi yang mulai serius diteliti sejak tahun 2010 ini cukup menarik dikarenakan dapat menjadi alternatif penghasil listrik yang murah dan ramah lingkungan karena tak menghasilkan emisi.

Kembali ke pertanyaan pembuka diatas, bahwasanya lumpur yang kadang dianggap biasa-biasa saja nyatanya bisa dimanfaatkan dalam reaktor MFC dikarenakan kandungan mikroorganisme termasuk bakteri bergenus Geobacter yang terdapat dalam lumpur. 

Bahkan di ITS, reaktor MFC yang digunakan sudah memanfaatkab berbagai jenis lumpur seperti lumpur Suramadu dan lumpur Lapindo yang kaya akan bakteri elektroaktif bergenus Geobacter. 

Selain bakteri geobacter, Eshericia coli dan Shewanella oneidensis dilaporkan menjadi salah satu mikroba yang cocok digunakan dalam teknologi yang satu ini. 

Tak hanya dimanfaatkan untuk menghasilkan biolistrik, teknologi ini juga digunakan dalam pengolahan limbah (bioremediasi), baik itu limbah organik yang biasanya digunakan sebagai substrat bakteri maupun limbah logam berat seperti Kromium heksavalen dari proses industri tekstil.

Reaktor MFC sendiri memiliki dua jenis konfigurasi, yaitu konfigurasi single chamber dan juga konfigurasi dual chamber. Semua konfigurasi tersebut membutuhkan anoda dan katoda, perbedaanya hanya letak anoda dan katodanya saja, kalau single chamber, katoda dan anoda bersama-sama dalam satu kamar, sedangkan untuk dual chamber, ruangan anoda dan katoda dipisahkan oleh suatu membran tempat mengalirnya ion positif (proton) dari anoda ke katoda. 

Pada anoda maupun katoda juga terdapat elektroda (biasanya elektroda berbahan karbon) sebagai media nempelnya si bakteri sekaligus stasiun keberangkatannya elektron hasil metabolisme bakteri menuju sirkuit eksternal (kabel).