Perbaikan Kinerja Daya Microbial Fuell Cell (MFC) melalui Peningkatkan Elektrogenisitas Mikroba Li, M., Zhou, M., Tian, X., Tan, C., Mcdaniel, C. T., Hassett, D. J., & Gu, T. (2018). Microbial fuel cell (MFC) power performance improvement through enhanced microbial electrogenicity. Biotechnology Advances, 36(4), 1316-1327. Sebagai respon meningkatnya kekhawatiran mengenai penipisan energi bahan bakar fosil, perubahan iklim, dan pencemaran lingkungan, banyak peneliti di berbagai belahan dunia telah melakukan upaya signifikan untuk sumber energi baru yang berkelanjutan dan ramah lingkungan, salah satunya adalah Microbial Fuel Cell. Microbial Fuel Cell (MFC) adalah suatu bioreaktor yang menggunakan mikroorganisme sebagai biokatalis untuk mengoksidasi bahan organik dan transfer elektron melalui oksidasi substrat ke permukaan anoda untuk menghasilkan bioelektrik. Berbagai senyawa organik seperti pati, selulosa, asam organik, protein/asam amino, kitin serta bahan kimia limbah beracun seperti fenol, pnitropenol, nitrobenzena, hidrokarbon aromatik polisiklik, indole, etanolamin, dan sulfida telah digunakan sebagai substrat teroksidasi untuk daya MFC. Limbah perkotaan, pabrik kertas, air limbah industri makanan serta logam yang terkontaminasi air limbah, air limbah babi, tempat pembuatan bir/ penyulingan dan laut sedimen juga telah berhasil digunakan dalam perangkat MFC untuk pembangkit bioelektrik serta untuk produksi biomaterial. Pada dasarnya, MFC ini terdiri dari dua ruang yaitu anoda dan katoda yang dipisahkan melalui suatu membran penukar proton (PEM). Bakteri berada pada ruang anoda dan bekerja untuk mendegradasi substrat berupa senyawa organik contohnya limbah industri rumah tangga, glukosa, atau asetat. Proses ini sama dengan reaksi oksidasi yang nantinya akan melepaskan gas CO2, elektron, dan proton berupa ion (H+). Elektron yang dihasilkan akan diteruskan ke katoda dengan beberapa mekanisme yaitu melalui transfer elektron secara langsung dengan protein membran luar sel, melalui perantara yang ditambahkan pada ruang anoda, atau melalui sulur yang merupakan bagian dari tubuh bakteri itu sendiri. Elektron yang terkumpul di anoda mengakibatkan adanya beda potensial antara anoda dan katoda. Saat suatu beban disambungkan ke anoda dan katoda lewat rangkaian eksternal, maka elektron-elektron tadi akan mengalir sebagai listrik menuju katoda. Sementara itu, ion H+ akan berjalan mengarah pada katoda lewat Gambar 1. Skema dari sistem MFC PEM dan pada akhirnya elektron dan proton akan menyatu dengan oksigen dari udara sehingga membentuk molekul air atau H2O. Untuk meningkatkan output daya MFC, dilakukan beberapa perubahan komposisi spesies mikroba dibagian biofilm yang digunakan, namun laju transfer elektron ekstraseluler yang rendah dari mikroba biofilm elektrogenik ke permukaan elektroda masih tetap menjadi hambatan utama yang dalam aplikasi praktis MFC. Dengan demikian, dicari cara lain untuk meningkatkan elektrogenisitas MFC. Salah satu cara yang berpotensi mengubah hal tersebut adalah dengan memodifikasi secara kimiawi atau genetik exoelectrogen yang bertanggung jawab atas transfer elektron antara biofilm dan elektroda untuk meningkatkan kinerja daya MFC. MFC mewakili teknologi potensial untuk produksi energi yang relatif baru-terbarukan menggunakan pengolahan air limbah. MFC telah diteliti secara intensif oleh banyak peneliti akademis selama dua tahun terakhir dekade. Banyak kemajuan yang telah dibuat tanpa sepenuhnya memanfaatkan rekayasa biofilm dan sintetis /sistem teknik biologis /teknik yang dirancang khusus untuk secara dramatis meningkatkan kinerja MFC. Selain itu, kemajuan dalam teknik biologi molekuler termasuk metagenomik, biologi sintetis dan kemajuan dalam elektrogenik memungkinkan untuk menghasilkan biofilm yang melampaui penggunaan di masa lalu untuk kinerja MFC yang jauh lebih baik. Tren baru yang disebutkan di atas memberikan para peneliti harapan bahwa MFC akan menjadi teknologi yang layak digunakan Indonesia masa depan. Keragaman mikroorganisme elektrogenik, perubahan komunitas mikroba kultur campuran dalam MFC, dan berbagai cara termasuk rekayasa genetika kimia untuk memanipulasi spesies mikroba individu untuk meningkatkan kinerja daya MFC dapat dilakukan untuk menghasilkan output daya yang lebih optimum. Tujuannya adalah untuk memindahkan MFC ke aplikasi yang pada akhirnya praktis dalam pengolahan air limbah dan produksi bioelektrik di luar perangkat sensor daya.
