OPTIMASI KINERJA MICROBIAL FUEL CELL (MFC) UNTUK MENINGKATKAN ARUS LISTRIK TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh Fauzi Abdilah NIM: 23016008 (Program Studi Magister Teknik Kimia) INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Juni 2018 ABSTRAK OPTIMASI KINERJA MICROBIAL FUEL CELL (MFC) UNTUK MENINGKATKAN ARUS LISTRIK Oleh Fauzi Abdilah NIM: 23016008 (Program Studi Magister Teknik Kimia) Air limbah industri seperti palm oil mill effluent (POME) memiliki kandungan senyawa organik yang tinggi. Hasil tinjauan literatur menunjukkan bahwa kadar chemical oxygen demand (COD) pada limbah POME sangat jauh dari baku mutu yang ditetapkan oleh pemerintah Indonesia. Berbagai metode telah dikembangkan dalam proses pengolahan air limbah dengan kadar COD tinggi, salah satunya adalah microbial fuel cell (MFC). Penelitian MFC berkembang pesat karena sistem ini dapat digunakan pada proses pengolahan limbah dan produksi energi. Kendala utama dari penggunaan sistem MFC adalah penggunaan material elektroda yang mahal dan rendahnya densitas energi yang dihasilkan. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan inokulum dan proses pelapisan biofilm pada elektroda graphite sheet terhadap kinerja dari sistem MFC. Variasi inokulum bakteri yang dilakukan berasal dari lumpur aktif limbah POME (PO), kotoran sapi (KS) dan kultur murni Pseudomonas pyoceanea (PS). Sebagai sumber karbon digunakan air limbah POME yang telah dikondisikan pH, temperatur dan komposisi mediumnya. Percobaan dilakukan dengan menggunakan MFC dua ruang selama 10 hari. Berdasarkan variasi percobaan yang dilakukan dihasilkan nilai Open Circuit Voltage (OCV) yaitu sebesar 971 mV yang dihasilkan dari percobaan P-PS (pelapisan biofilm dengan menggunakan inokulum Pseudomonas pyoceanea, nilai power density maksimum yaitu 1156,62 mW/m 2 didapat pada rangkaian IP-PS (pelapisan biofilm dan penambahan inokulum Pseudomonas pyoceanea). Dari pengukuran menggunakan Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) teramati bahwa nilai hambatan dalam (internal resistance) terendah terdapat pada rangkaian IP-PS. Sedangkan untuk efisiensi penurunan COD yang dihasilkan pada penelitian ini yaitu berkisar antara 44-59% dan nilai penurunan COD tertinggi terjadi pada variasi IP-PS. Kata kunci: biofilm, pengurangan COD, elektroda karbon, microbial fuel cell, palm oil mill effluent ABSTRACT OPTIMATION OF MICROBIAL FUEL CELL (MFC) PERFORMANCE TO INCREASE ELECTRICITY By Fauzi Abdilah NIM: 23016008 (Master’s Program in Chemical Engineering) Industrial wastewater such as palm oil mill effluent (POME) contains high organic compound contaminants. Chemical oxygen demand (COD) in POME is higher than the standard quality set by Indonesia government. Various methods have been developed in the processing of industrial wastewater with high COD content, one of which is a microbial fuel cell (MFC). MFC research is growing rapidly because this system can be used in wastewater treatment and energy production. The main obstacle by using the MFC system is use of expensive electrode material and low energy density produced. This research was conducted to determine the effect of inoculum addition and precoated biofilm process on graphite sheet electrode to the performance of MFC system. Variations of bacterial inoculum performed were from active sludge POME (PO) waste, cow dung (KS) and pseudomonas pyoceanea (PS). The experiment was conducted using MFC double chamber for 10 days.