Perpustakaan Digital ITB

Chlorella vulgaris merupakan mikroalga fotoautotrof dengan kapasitas sekuestrasi CO? yang tinggi melalui proses fotosintesis. Efisiensi sekuestrasi ini sangat dipengaruhi oleh keseimbangan nutrien dalam medium kultivasi, khususnya nitrogen (N) dan fosfor (P). Nitrogen berperan dalam sintesis klorofil dan enzim fiksasi karbon RuBisCO, sementara fosfor mengatur transfer energi melalui ATP yang mendukung laju pembelahan sel dan aktivitas metabolisme fotosintesis. Penambahan biochar sebagai fotokatalis dapat meningkatkan efisiensi transfer elektron dalam rantai fotosintesis sehingga turut meningkatkan kapasitas fiksasi karbon. Namun, penambahan biochar mengubah komposisi nutrien dalam medium sehingga diperlukan optimasi konsentrasi nitrogen dan biochar secara simultan. Hingga saat ini, optimasi kedua variabel tersebut secara bersamaan dalam sistem kultivasi Chlorella vulgaris belum banyak dikaji, sehingga penelitian ini menjadi relevan untuk dilakukan. Medium BG-11 dipilih sebagai basis kultivasi karena terbukti mendukung laju pertumbuhan spesifik tertinggi pada Chlorella vulgaris dibandingkan medium standar lainnya. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan konsentrasi optimum nitrogen dan biochar dalam medium BG-11 terhadap konsentrasi biomassa maksimum, laju peningkatan biomassa, dan laju sekuestrasi CO? Chlorella vulgaris pada fotobioreaktor tubular vertikal 1L, serta memodelkan kondisi optimum tersebut menggunakan pendekatan Response Surface Methodology (RSM) dengan Box-Behnken Design (BBD). Kultivasi dilakukan pada suhu 25°C, fotoperiode 16:8 jam (terang:gelap), intensitas cahaya 10.000 lux, volume kerja 800 mL, laju aerasi 0,3 vvm, dan inokulum awal 10% (v/v) (10? sel/mL). Konsentrasi NaNO? divariasikan pada 1; 1,6; dan 2,2 g/L, serta biochar pada 0; 2; dan 20 ppm, sedangkan K?HPO? dijaga konstan pada 0,052 g/L sebagai variabel kontrol. Berdasarkan hasil penelitian, biomassa maksimum dan laju peningkatan biomassa paling dipengaruhi oleh konsentrasi nitrogen, dengan nilai tertinggi diperoleh pada rentang NaNO? 1,3–1,9 g/L dan biochar masing-masing 5– 15 ppm dan 3–17 ppm. Laju sekuestrasi CO? juga paling dipengaruhi oleh konsentrasi nitrogen, dengan nilai maksimum dicapai pada NaNO? 1,4–1,9 g/L dan biochar 3–17 ppm. Kondisi optimum kultivasi C. vulgaris diperoleh pada konsentrasi NaNO? 1,3 g/L dan biochar 8 ppm, dengan persamaan prediksi laju sekuestrasi CO? y = ?0,102 + 0,609A + 0,0141C ? 0,188A² ? 0,00061C² ? 0,00132AC. Pada kondisi tersebut, biomassa maksimum, laju peningkatan biomassa, dan laju sekuestrasi CO? yang dihasilkan berturut-turut sebesar 3,28 g/L; 0,23 g/L·hari; dan 0,43 g CO?/L·hari, meningkat masing-masing sebesar 21%, 21%, dan 23% dibandingkan pengjuian pada medium BG-11 standar.