Oleh: Supriyanto Liwa | 2 April 2018

Review Paper: Monitoring dan Control Konsentrasi Biomassa Microalgae

Tulisan ini akan membahas teknologi-teknologi Lowcost yang di usulkan oleh para peneliti dan telah dipublish pada jurnal Internasional bereputasi. Fokus bahasan kali ini mengenai Pengkuran Konsentrasi Microalgae di Lapangan. Sebenarnya terdapat banyak teknologi di lapangan yang biasa digunakan diantaranya yang paling sederhana dengan berat kering, Optical Density dengan spectrometer atau untuk skala laboratorium bisa menggunakan flow cytometry (cell counting). Kelemahan metode yang saat ini ada adalah tidak dapat digunakan secara realtime, sehingga diperlukan inovasi agar realtime. Saya akan coba mengulas beberapa publikasi secara singkat yang telah diterbitkan oleh beberapa peneliti. Yuk, kita ikuti ulasan berikut:

Paper 1. Low-cost optical sensor to automatically monitor and control biomass concentration in microalgal cultivation (2018)

Kali ini saya ingin membagikan update penelitian dengan menggunakan low cost technology untuk menyelesaikan sebuah masalah. Masalah yang diangkat adalah mahalnya teknologi yang digunakan untuk mengukur kepekatan (konsentrasi) dari microalgae pada sebuah open raceway pond atau Photobioreactors. Penulis Binh T. Nguyen dan Bruce E. Rittman mengusulkan “Low-cost optical sensor to automatically monitor and control biomass concentration in microalgal cultivation“. Penelitian ini menarik. dengan menggunakan Low cost technology macam Arduino dengan biaya kurang dari $250 atau sekitar Rp. 3.439.425. Papernya pun masih hangat diterbitkan tahun 2018, submitted 3 Agustus 2017, Revisi 6 Maret 2018, dan diterima 22 Maret 2018 dan bisa diakses sejak 27 Maret 2018. Gambar berikut adalah skema aplikasinya.

1-s2.0-S2211926417307683-fx1

Tekniknya, dia menggunakan sebuah pompa yang mengambil microalgae dari Open Raceway Pond atau Photobioreactor, yang dalam prototypenya menggunakan aquarium. Kemudian, ditengah-tengah aliran microalgae itu dipasang sensor Infrared dengan R2 0.95 dengan regresi linier dengan kurva negatif. Penelitian ini dikalibrasi dengan spectroscopy OD730.

Paper 2. Multi-Wavelength Based Optical Density Sensor for Autonomous Monitoring of Microalgae (2015)

Paper lain yang juga tidak kalah menarik adalah Multi-Wavelength Based Optical Density Sensor for Autonomous Monitoring of Microalgae yang ditulis oleh Jia, et al, 2015. Pada paper ini diperkenalkan pengukuran konsentrasi microalgae dengan Multi-Wavelength Based Optical Density Sensor. Pada paper ini perangkat terdiri dari lima komponen utama yaitu:

  1. Laser Diode Modul sebagai sumber cahaya
  2. Photodiodes sebagai detektor
  3. Driver circuit,
  4. Flow cell dan
  5. Rumah sensor

Pada paper ini ditemukan bahwa pengukuran Optical Density (OD) akurat pada panjang gelombang 650, 685 dan 780. Sensor ini mampu memonitor konsentrasi tanpa melakukan persiapan sampel seperti layaknya pengukuran Density dengan perangkat yang sudah ada.

od

Paper 3. Microalgae biomass quantification by digital image processing and RGB color analysis (2014)

Pada paper ini, penulis menggunakan citra RGB untuk melakukan menduga konsentrasi microalgae. Microalgae yang digunakan dalam penelitian ini adalah: Chlorella vulgarisBotryococcus braunii, and Ettlia sp. Penelitian ini dilakukan dengan cara mencairkan algae kering pada berbagai konsentrasi (dry cell weight/DCW).

Pembahasan Umum 

Buat teman-teman yang menggeluti lowcost teknologi open hardware atau open software, low-cost technology, dan berbagai aplikasi murah lainnya mari terus bersemangat. Ini adalah contoh baik dimana low-cost technology memiliki tempat di Jurnal Internasional Bereputasi. Artinya sebagai bangsa Indonesia dimana dana riset tidaklah terlalu banyak, kita bisa mulai memikirkan aplikasi-aplikasi yang murah namun berdaya guna tinggi. Hal ini menjadi salah satu kelebihan tersendiri yang bisa kita optimalkan. Terlebih komunitas-komunitas yang menggeluti aplikasi ini sangatlah banyak di Indonesia. Tak tanggung-tanggung isinya juga anak-anak muda yang energinya masih sangat luar biasa. Semoga kedepan Indonesia berada pada jajaran teratas pengembangan science dan teknologi dunia.

Referensi

  1. Nguyen, B. T.; Rittmann, B. E. Low-cost optical sensor to automatically monitor and control biomass concentration in microalgal cultivation. Algal Res. 2018, 32, 101–106, doi:10.1016/j.algal.2018.03.013.
  2. Jia, F.; Kacira, M.; Ogden, K. L. Multi-wavelength based optical density sensor for autonomous monitoring of microalgae. Sensors (Switzerland) 2015, 15, 22234–22248, doi:10.3390/s150922234.
  3. Sarrafzadeh, M. H.; La, H. J.; Lee, J. Y.; Cho, D. H.; Shin, S. Y.; Kim, W. J.; Oh, H. M. Microalgae biomass quantification by digital image processing and RGB color analysis. J. Appl. Phycol. 2014.
  4. Sarrafzadeh, M. H.; La, H.-J.; Seo, S.-H.; Asgharnejad, H.; Oh, H.-M. Evaluation of various techniques for microalgal biomass quantification. J. Biotechnol. 2015, 216, 90–97, doi:10.1016/j.jbiotec.2015.10.010.

 

Iklan

Kategori

%d blogger menyukai ini: