IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

Pengambilan data pada penelitian ini tidak dilakukan dalam rentang waktu yang sama khususnya untuk setiap run pada konsentrasi CO2 masukan 3%. Pada konsentrasi masukan CO2 3% harus dilakukan pada selang waktu yang berdekatan, hal ini dikarenakan siklus hidup dari Nannochloropsis oculata yang sangat cepat. Tabel 4.1 menunjukkan besar CO2 yang mampu direduksi oleh alga pada konsentrasi CO2 masukan 3% dengan berbagai variasi salinitas air serta persentase penyerapan CO2 -nya.

Tabel 4.1 Penyerapan CO2 pada konsentrasi CO2 masukan 3% pada berbagai variasi salinitas air Hari kehari ke- 0

pukul8:00 11:00 14:00 19:00 8:00 11:00 14:00 19:00 8:00 11:00 14:00

%Penyerapan CO2, 102 20ppt 30ppt 40ppt0,00000 1,99085 3,54701 4,03967 10,04722 8,20350 7,19496 4,82255 2,62720 1,99085 1,99085 0,00000 1,78832 3,07651 6,25373 16,49622 13,01242 12,11591 13,01242 5,95417 4,29465 3,07651 0,00000 1,20796 1,20796 1,59039 3,79051 4,03967 7,19496 2,62720 2,62720 2,84927 1,78832

hari ke- 1

hari ke- 2

Dari data di atas diperoleh kurva seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.1 berikut :

27

Gambar 4.1 Kurva Penyerapan Konsentrasi CO2 pada konsentrasi CO2 Masukan 3 % dan Berbagai Variasi Salinitas

Berdasarkan data dan kurva di atas dapat diketahui bahwa penyerapan gas CO2 yang paling efektif terjadi pada kondisi salinitas media kultur 30ppt. Kondisi salinitas ini merupakan kondisi salinitas normal untuk pengkulturan Nannochloropsis oculata. Untuk penyerapan tertinggi pada masing-masing variasi salinitas adalah 10,04722x10-2% pada salinitas 20ppt, 16,49622x10-2% pada salinitas 30ppt, dan 7,19496x10-2% pada salinitas 40ppt. Sedangkan pada konsentrasi CO2 masukan 9 dan 15%, rentang waktu pengukuran dibuat 1 hari sekali pengukuran. Data pengamatan untuk konsentrasi CO2 masukan 9 dan 15 % disajikan dalam Tabel 4.2 dan 4.3 seperti di bawah ini.

Tabel. 4.2 Penyerapan CO2 pada konsentrasi CO2 masukan 9% pada berbagai variasi salinitas air Hari kehari ke- 0 hari ke- 1 hari ke- 2 hari ke- 3 hari ke- 4 hari ke- 5 hari ke- 6 hari ke- 7 hari ke- 8 hari ke- 9 hari ke- 10

%Penyerapan CO2, 102 20ppt 30ppt 40ppt0,00000 4,02461 9,75844 10,09448 12,67649 11,15032 19,27423 7,05817 3,63336 3,63336 2,90289 0,00000 1,34568 9,75844 29,15148 39,91490 37,90832 10,43836 9,43004 0,00000 4,43430 7,33131 35,06650 46,52009 16,67048 6,27546 6,02635

Tabel 4.3 Penyerapan CO2 pada konsentrasi CO2 masukan 15% pada berbagai variasi salinitas air Hari kehari ke- 0

%Penyerapan CO2, 102 20ppt 30ppt 40ppt0,00000 0,00000 0,00000

27

hari ke- 1 hari ke- 2 hari ke- 3 hari ke- 4 hari ke- 5 hari ke- 6 hari ke- 7 hari ke- 8 hari ke- 9 hari ke- 10

0,81711 1,62069 1,96230 3,74832 3,74832 4,77118 6,82368 3,90913 2,99750 1,62069

0,46754 0,81711 3,74832 5,14477 5,14477 4,07370 0,55194

1,96230 10,30614 4,77118 4,24209 2,85744 1,51196 1,00435

Sehingga diperoleh kurva dari kedua data di atas.

Gambar 4.2 Kurva Penyerapan Konsentrasi CO2 pada konsentrasi CO2 Masukan 9 % dan Berbagai Variasi Salinitas

Pada kurva di atas agak sedikit berbeda dengan sebelumnya, yaitu penyerapan CO2 terjadi peningkatan dengan adanya peningkatan salinitas media kulturnya. Penyerapan CO2 tertinggi pada salinitas 20ppt diperoleh 19,27423x10-2%, pada salinitas 30ppt diperoleh 39,91490x10-2%, dan 40ppt diperoleh 46,52009x10-2%.

Gambar 4.3 Kurva Penyerapan Konsentrasi CO2 pada konsentrasi CO2 Masukan 15 % dan Berbagai Variasi Salinitas

Berdasarkan kurva di atas diperoleh penyerapan CO2 tertinggi diperoleh 6,82368x10-2% untuk salinitas 20ppt, 5,14477x10-2% untuk salinitas 30ppt, dan 10,30614x10-2% untuk salinitas 40ppt. Gambar 4.2 dan Gambar 4.3 memiliki kesamaan yaitu penyerapan konsentrasi CO2 maksimumnya terjadi pada salinitas 40ppt. Berikut ini merupakan data perbandingan penyerapan CO2 pada salinitas 20ppt, 30ppt dan 40ppt.

27

Tabel 4.4 Penyerapan CO2 pada salinitas 20ppt pada berbagai variasi konsentrasi CO2 masukan %Penyerapan CO2, 102 3%CO2 9% CO2 15% CO2 puku l Hasil8:00 11:00 14:00 19:00 8:00 11:00 14:00 19:00 8:00 11:00 14:00 0 1,9908 3,547 4,0396 10,0472 8,2034 7,1949 4,8225 2,6271 1,9908 1,9908 0 0

Hari kehari ke- 0

hari ke- 1

4,0246

0,8171

hari ke- 2

9,7584 10,0945 12,6765 11,1503 19,2742 7,0582 3,6334 3,6334 2,9029

1,6207 1,9623 3,7483 3,7483 4,7712 6,8237 3,9091 2,9975 1,6207

hari ke- 3 hari ke- 4 hari ke- 5 hari ke- 6 hari ke- 7 hari ke- 8 hari ke- 9 hari ke- 10

27

Gambar 4.4 Kurva penyerapan CO2 pada salinitas 20ppt pada berbagai variasi konsentrasi CO2 masukan

Gambar 4.4 menunjukkan bahwa terjadi penyerapan CO2 yang berlangsung singkat untuk konsentrasi CO2 masukan 3% dan penyerapan maksimumnya sebesar 10,04722x10-2%. Berbeda dengan konsentrasi CO2 masukan sebesar 9% dan 15 %. Peningkatan kemampuan penyerapan CO2 terjadi sampai hari ke-6 pada konsentrasi masukan 9% dan hari ke-7 pada konsentrasi masukan CO2 15%. Sedangkan besar penyerapan konsentrasi CO2nya adalah 19,27423x10-2% untuk konsentrasi 9% dan 6,82368x10-2% untuk konsentrasi 15%.Tabel 4.5 Penyerapan CO2 pada salinitas 30ppt pada berbagai variasi konsentrasi CO2 masukan %Penyerapan CO2, 102 3%CO2 9% CO2 15% CO2 pukul Hasil8:00 11:00 14:00 19:00 8:00 11:00 0 1,7883 3,0765 6,2537 16,4962 13,0124 0 1,3456 0 0,4675

Hari kehari ke- 0

hari ke- 1

28

hari ke- 2

14:00 19:00 8:00 11:00 14:00

12,1159 13,0124 5,9541 4,2946 3,0765

9,7584 29,1514 39,9149 37,9083 10,4383 9,43

0,8171 3,7483 5,1447 5,1447 4,0736 0,5519

hari ke- 3 hari ke- 4 hari ke- 5 hari ke- 6 hari ke- 7

%Penyerapan CO2, 102

Gambar 4.5 Kurva penyerapan CO2 pada salinitas 30ppt pada berbagai variasi konsentrasi CO2 masukan

Dari data dan kurva di atas menunjukkan penyerapan CO2 maksimum terjadi pada konsentrasi CO2 masukan 9% yaitu 39,91490x10-2% yang terjadi pada hari ke-4. Sedang pada konsentrasi CO2 masukan 3% terjadi pada hari ke-2 sebesar 16,49622x10-2% dan pada konsentrasi CO2 masukan 15% terjadi pada hari ke-4 sebesar 5,14477x10-2%.

28

Tabel 4.6 Penyerapan CO2 pada salinitas 40ppt pada berbagai variasi konsentrasi CO2 masukan%Penyerapan CO2, 102 3%CO2 9% CO2 15% CO2 puku l Hasil 8:00 0 11:0 0 1,2079 0 0 14:0 0 1,2079 19:0 0 1,5903 8:00 3,7905 11:0 0 4,0396 4,4343 1,9622 14:0 0 7,1949 19:0 0 2,6272 8:00 2,6272 11:0 7,3313 10,3061 0 2,8492 14:0 0 1,7883 35,0665 4,7712 46,5201 4,2421 16,6704 2,8574 6,2754 1,5119 6,0263 1,0043

Hari kehari ke- 0

hari ke- 1

hari ke- 2

hari ke- 3 hari ke- 4 hari ke- 5 hari ke- 6 hari ke- 7

27

%Penyerapan CO2, 102

Gambar 4.6 Kurva penyerapan CO2 pada salinitas 40ppt pada berbagai variasi konsentrasi CO2 masukan

Untuk salinitas 40ppt, diperoleh kurva seperti di atas yang menunjukkan bahwa pada konsentrasi CO2 masukan 9% mampu menyerap CO2 secara maksimal yaitu sebesar 46,52009x10-2%. Sedangkan untuk konsentrasi masukan 3% mampu menyerap sebesar 7,19496x10-2% dan 10,30614x10-2% pada konsentrasi masukan 15%.

4.2 Pembahasan Adanya perbedaan konsentrasi CO2 masukan dan salinitas air yang digunakan sebagai media kultur alga diperoleh hasil yang bervariasi pula. Untuk konsentrasi masukan CO2 3% pada salinitas 20ppt diperoleh penyerapan maksimum sebesar 10,04722x10-2%, pada salinitas 30ppt memberikan hasil tertinggi yaitu 16,49622x10-2%, dan pada salinitas 40ppt penyerapan tertinggi terjadi pada tanggal 1 Juli 2010 pada pukul 14.00 sebesar 7,19496x10-2%. Berbeda dengan data yang diperoleh untuk konsentrasi masuk CO2 9%. Meski hasil yang diperoleh sama yaitu pada salinitas air 30ppt. Namun persentase

28

penyerapan CO2 memiliki nilai yang cukup tinggi yaitu 19,27423x10-2% pada salinitas 20ppt, 39,91490x10-2% untuk salinitas 30ppt, dan pada salinitas 40ppt mencapai 46,52009x10-2%. Sedangkan pada konsentrasi CO2 masukan 15%, persentase penyerapan CO2 pada salinitas 20, 30,dan 40ppt masing-masing adalah 6,82368x10-2%, 5,14477x10-2%, dan 10,30614x10-2%. Sempat terjadi kesulitan dalam melakukan penelitian untuk konsentrasi masukan CO2 3% dengan semua variasi salinitas yaitu 20, 30, 40ppt. Karena siklus hidup alga menjadi lebih cepat yaitu hanya berlangsung 3 hari saja, sedangkan peneliti membutuhkan data yang cukup untuk dapat menarik kesimpulan dari penelitian ini. Pada hari ke-3 alga telah berada pada fasa kematian yang ditunjukkan dengan perubahan warna kultur yang semula hijau menjadi putih dengan disertai lendir sehingga CO2 yang masuk tak mampu terfiksasi lagi oleh alga. Hal tersebut disebabkan oleh besarnya konsentrasi CO2 dalam air akan mempengaruhi temperatur air tersebut. Semakin besar konsentrasi CO2 yang masuk dalam kultur maka temperatunya akan semakin rendah (lihat Tabel 4.4). Selain itu, faktor intensitas cahaya matahari juga sangat mempengaruhi. Pada saat cuaca cerah intensitas cahaya matahari bisa mencapai lebih dari 72.000 lux dan suhu lingkungan juga cukup tinggi. Sedangkan pada saat cuaca mendung atau hujan yang terus-menerus terjadi belakangan ini yaitu dipertengahan Mei 2010 dan akhir Juni sampai pertengahan Juli 2010 intensitas cahaya mataharinya tak lebih dari 12.000 lux bahkan lebih rendah dari 2.500 lux. Sehingga pada konsentrasi CO2 masukan yang kecil menyebabkan temperatur kultur yang cenderung menyesuaikan temperatur lingkungan. Jika suhu lingkungan meningkat karena cuaca yang cukup cerah, maka kultur akan menyesuaikan temperatur lingkungannya atau meningkat dari temperatur kultur awalnya bahkan dapat melebihi ambang batas temperatur yang dapat ditoleransi oleh alga Nannochloropsis oculata yaitu 30 oC (Ismi,2008). Sehingga alga akan lebih cepat mati dan tak mampu untuk menyerap gas CO2 dan berfotosintesis. Sedangkan untuk konsentrasi CO2 masukan semakin besar yang menyebabkan temperatur kultur semakin rendah. Apabila suhu lingkungan meningkat maka kultur akan menyesuaikannya namun tak terlalu signifikan sehingga masih dapat ditoleransi oleh alga Nannochloropsis oculata. Hal ini

29

ditunjukan oleh Tabel 4.4 yang menerangkan keterkaitan karbondioksida dalam air dengan suhu. Tabel 4.4 Hubungan Karbondioksida dalam air dengan SuhuSuhu (oC) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 CO2 (mg/L) 1.10 1.06 1.02 0.99 0.94 0.91 0.88 0.86 0.82 0.79 0.76 Suhu (oC) 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 CO2 (mg/L) 0.74 0.72 0.69 0.67 0.65 0.62 0.60 0.59 0.58 0.56 Suhu (oC) 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 CO2 (mg/L) 0.54 0.52 0.51 0.50 0.48 0.46 0.45 0.44 0.43 0.42

(Sumber : http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/18272/4/Chapter%20II.pdf) Selain itu, CO2 yang terlarut dalam air menyebabkan air kultur bersifat sedikit asam dan memiliki pH antara 6-6,7. Meski kultur memiliki pH yang cukup rendah dibandingkan dengan literatur yang menyebutkan bahwa N.oculata hidup pada pH 8-9.5 (Converti,2009), tapi alga mampu tumbuh cukup baik dalam keadaan kultur yang sedikit asam. Pertumbuhan alga dapat terlihat dari perubahan warna dari hijau muda menjadi hijau tua yang menunjukkan jumlah alga yang semakin padat di dalam kultur, kemudian menjadi coklat kekuningan atau alga tak mampu lagi untuk tumbuh, dan yang terakhir kultur berwarna keputihan yang menunjukkan bahwa alga telah mencapai fase kematian. Pertumbuhan alga sendiri mencapai kepadatan yang sangat baik pada konsentrasi CO2 masukan 15% pada salinitas 20ppt, dan pada konsentrasi CO2 masukan 9% dengan salinitas 20ppt. Sementara untuk konsentrasi CO2 masukan 3% untuk semua variasi tak memberikan perubahan warna hijau yang lebih pekat

27

bahkan warna kultur cepat memutih. Hal ini dapat terlihat pada gambar di bawah ini:

(a)

(b)

(c)

Gambar 4.7 Alga Nannochloropsis oculata pada salinitas 20 ppt, (a) 3% CO2 masukan, (b) 9% CO2 masukan, (c) 15% CO2 masukan

Dengan demikian, alga jenis Nannochloropsis oculata sangatlah baik jika dikembangkan didaerah atau kawasan industri yang memiliki konsentrasi buangan CO2 di atas 9% sebagai upaya mengurangi emisi gas buang CO2 ke lingkungan. Selain itu, pengunaan cahaya matahari sebagai sumber cahaya dapat membantu mengurangi penggunaan energi terutama energi listrik. Namun cahaya matahari perlu dikurangi intensitasnya dengan cara diberikan atap. Karena pertumbuhan yang baik tersebut diperoleh pada saat cuaca berawan dan hujan yang intensitas cahaya yang tidak terlalu besar. Selain itu, kedalaman air dan banyaknya media kultur yang digunakan sangat mempengaruhi penyerapan dan pertumbuhan alga itu sendiri. Jumlah dan kedalaman media dapat membantu mengurangi perubahan temperatur yang terjadi secara signifikan jika cuaca sedang terik-teriknya. Sehingga suhu dalam media kultur dapat terjaga pada rentang yang dibutuhkan alga untuk hidup. Penguapan air kultur juga terjadi akibat paparan sinar matahari sehingga air pada kultur menguap dan ikut terbawa oleh gas buang pada fotobireaktor. Hal ini sulit dihindari sehingga menyebabkan pengurangan jumlah media kultur dan mengakibatkan naiknya salinitas air pada media kultur. Semakin tingginya

28

salinitas media kultur ini sulit untuk ditoleransi oleh alga, sehingga alga lebih cepat mengeluarkan lendir dan tak lama setelah itu warna yang semula hijau berubah menjadi putih.