JURNAL SAINS DAN SENI POMITS Vol. 2, No.1, (2013) 2337-3520 (2301-928X Print) B-4 Abstrak—Desain close photobioreactor telah dibuat dengan bertujuan untuk mengetahui konsentrasi maksimum O 2 yang diperoleh dari biofiksasi CO 2 oleh Chlorella vulgaris. Penelitian ini menggunakan jenis bubble column reactors dengan sistem pencahayaan polikromatik buatan dan intensitas cahaya rata- rata 1000 lux dari 4 buah lampu yang dipasang di empat sisinya. Photobioreactor yang digunakan sebanyak 4 buah yang masing- masing diberikan kerapatan sel berbeda. Operasional photobioreactor diawali dengan pengkondisian medium kultivasi kemudian pemberian CO 2 yang diinjeksikan pada semua tabung berisi Chlorella vulgaris dengan proporsi yang sama. Penyinaran reaktor dilakukan selama 2 jam agar terjadi proses konversi gas CO 2 . Hasil reaktor berupa konsentrasi O 2 terukur pada sensor KE 50. Pengukuran dilakukan dua kali dalam sehari. Konsentrasi gas O 2 maksimum dan stabil diperoleh pada reaktor yang menggunakan kerapatan sel 33,76 x 10 5 sel/ml dan 40,51 x10 5 sel/ml. Kata kunci—Close photobioreactor, Bubble column reactors, O 2 , Chlorella vulgaris, Polikromatik, CO 2 I. PENDAHULUAN HOTOBIOREACTOR merupakan salah satu teknologi yang digunakan untuk menanggulangi dampak dari pemanasan global. Pemanasan global merupakan suatu keadaan yang menunjukkan peningkatan konsentrasi gas efek rumah kaca sehingga mengubah kondisi udara normal pada lingkungan. Beberapa faktor yang mendominasi penyebab peningkatan efek pemanasan global antara lain penggunaan batu bara dan minyak. Batubara adalah salah satu bahan bakar yang menyumbangkan emisi CO 2 tertinggi diantara gas efek rumah kaca yang lain. Selain itu, batubara memiliki kadar abu yang tinggi (15-45%) dan nilai efisiensi kalori yang rendah sehingga untuk membersihkan batubara memerlukan usaha yang lebih agar tidak mencemari lingkungan [1]. Dampak negatif dari pemanasan global dianalisis berdasarkan peningkatan konsentrasi gas efek rumah kaca yakni CO 2 . Konsentrasi ini mengalami peningkatan tiap tahunnya hingga melebihi ambang batas normal. Pada kondisi ideal konsentrasi gas CO 2 lingkungan yang aman bagi manusia dan hewan adalah berkisar 350 ppm. Jika konsentrasi CO 2 udara bebas melebihi konsentrasi ini, udara akan bersifat sebagai toksin bagi tubuh makhluk yang bersangkutan. Dampak lain dari peningkatan suhu global diperkirakan akan menyebabkan perubahan-perubahan lain seperti naiknya permukaan laut, meningkatnya intensitas fenomena cuaca yang ekstrim, serta perubahan dan jumlah pola presipitasi. Akibat-akibat lain juga terjadi seperti hasil pertanian menurun, hilangnya gletser, dan punahnya berbagai jenis hewan. Berdasarkan keadaan lingkungan yang memprihatinkan tersebut kemudian dirancang pembuatan bioreaktor dengan memanfaatkan keunggulan sifat alga yang mampu mengkoversi gas rumah kaca. Photobioreactor merupakan suatu bentuk teknologi modern yang memanfaatkan kemampuan penyerapan CO 2 dengan melibatkan mikroalga sebagai biofiksasi CO 2 [2]. Beberapa jenis photobioreactor tersebut telah digunakan dalam penelitian yang sudah dilaporkan, meliputi photobioreactor tubular, photobioreactor tabung konsentris airlift, photobioreactor plat datar dan photobioreactor kolom gelembung [3]. Mikroalga berperan penting mereaksikan atau bagian mengengkonversikan gas dalam fotobiorekator. Mikroalga memiliki kapasitas untuk fotosintesis lebih besar dibandingkan tumbuhan tingkat tinggi. Selain itu, mikroalga mampu mensintesis beraneka ragam materi. Beberapa penelitian menyelidiki bahwa gas CO 2 dari limbah pabrik digunakan mikroalga dalam berfotosintesis untuk produksi biomassa. Produk fotosintesis tersebut dapat digunakan untuk pakan ternak, pengganti tumbuhan hijau, makanan kesehatan, makanan suplemen serta makanan pewarna [4]. Sebagian besar mikroorganisme fotosintetik menggunakan air sebagai sumber elektron, sinar matahari sebagai sumber energi dan CO 2 sebagai sumber karbon. Produk yang dihasilkannya berupa oksigen, karbohidrat, protein, dan lipid yang terkandung dalam selnya. Mikroorganisme fotosintetik ini lebih efisien dibandingkan organisme tingkat tinggi/ pohon atau tebu dalam mengkonversikan energi matahari menjadi biomssa dan oksigen. Hal ini disebabkan struktur sederhana selluler, pasokan CO 2 yang tersedia dan nutrisi yang dilarutkan [5]. Fiksasi CO 2 oleh Chlorella vulgaris sebagai Medium Pengkonversi dalam Bubble Column Reactors Agus Choirul Arifin, Gatut Yudoyono Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 E-mail: gyudoyono@physics.its.ac.id P brought to you by CORE View metadata, citation and similar papers at core.ac.uk provided by Jurnal Sains dan Seni ITS