Electronic Theses and Dissertation

Abstrak-SMFC(Sedimen Microbial Fuel Cell) merupakan salah satu cara untuk mendapatkan produksi tegangan listrik melalui proses kimia. Potensi SMFC dalam menghasilkan listrik bisa didapatkan dari air lindi dan sedimen yang didalamnya mengandung mikroba electrogenic penghasil listrik. Namun dalam proses bekerja reaktor SMFC secara manual, produksi tegangan listrik mengalami fluktuasi diantara 228 mV hingga 400 mV dan cenderung menurun seiring fungsi waktu. Pada penelitian ini, pengaturan air lindi di Reaktor SMFC dikendalikan dengan kendali PID untuk level air dalam reaktor dan kendali On-Off untuk valve pembuangan air. Kendali On-Off dilengkapi dengan Sensor INA219 sebagai input dimana apabila tegangan reaktor di bawah 250 mV maka output Solenoid Valve 12 Volt akan terbuka. Jika ini terjadi, air lindi dari reaktor terbuang dan kendali PID bekerja dengan input Sensor Ultrasonik HC-SR04 yang mendeteksi level air di reaktor, apabila level air lindi berada di bawah nilai stabil 8,30 cm maka output pompa motor DC akan memasukkan air lindi baru ke reaktor. Konstanta optimal parameter PID KP=7,8,Ki=0,21 dan Kd=70,2 didapatkan melalui tuning ZieglerNichols. Kombinasi Kendali PID dan On-Off pada Reaktor SMFC telah dapat mempertahankan nilai tegangan di atas 250 mV, dan mengecilkan fluktuasi diantara 259,86 mV hingga 314,62 mV Kata kunci: SMFC, Air Lindi, PID, Ziegler-Nichols, Produksi Tegangan listrik

Abstract –SMFC (Sediment Microbial Fuel Cell) is a method to produce electrical voltage through a chemical processes. The potential for SMFC to produce electricity can be obtained from leachate and sediments which contain electrogenic microbes as electricity-producing microbes. However, in the manual SMFC reactor process, the electric voltage production experiences large fluctuations ranging from 228 mV to 400 mV and tends to decrease over the time. In this research, the leachate in the SMFC Reactor is controlled using a PID Controller, to control the water level in the reactor and an On-Off Controller to control the drain valve. On-Off control equipped with an INA219 sensor as input where if the reactor voltage is below 250 mV, the 12 Volt Solenoid Valve is controlled to be open. The leachate will be drained from the reactor by PID Controller equipped with a HC-SR04 Ultrasonic Sensor as input to detects the water level in the reactor. If the water level is below a stable value of 8.30 cm then the output DC motor pump will run to fill some amount of new leachate water to the reactor. The optimal PID parameters obtained by Ziegler-Nichols tuning with the values KP=7.8, Ki=0.21 and Kd=70.2. PID and On-Off controllers on SMFC Reactors maintained the output voltage above 250 mV and reduced the fluctuation of the output voltage between 259,86 mV and 314,62 m. Keywords: SMFC, Leachate, PID, Ziegler-Nichols, Electric Voltage Production