Tegangan atau beda potensial merupakan gaya gerak listrik yang mendorong pergerakan elektron dalam suatu rangkaian, sehingga menghasilkan aliran arus listrik. Besaran ini menunjukkan energi potensial listrik per satuan muatan yang memungkinkan terjadinya perpindahan elektron (Hasanah et al. 2022).
Hasil pengukuran tegangan pada kultivasi Spirulina sp. selama masa kultur 15 hari diperoleh rentang nilai tegangan pada media :
- Zarrouk : 0,634 ± 0,040 V hingga 0,765 ± 0,004 V dengan nilai puncak 0,777 ± 0,001 V.
- Media BG-11 : 0,646 ± 0,029 V ± hingga 0,758 ± 0,004 V dengan nilai puncak 0,775 ± 0,004 V.
- Media GA : 0,549 ± 0,004 V hingga 0,618 ± 0,053 V dengan nilai puncak 0,765 ± 0,000 V.
Nilai tegangan menunjukkan peningkatan hingga mencapai kestabilan pada hari ke-3 pengukuran, yang mengindikasikan respons awal sistem terhadap aktivitas fotosintesis Spirulina sp. Tegangan pada media GA mulai mengalami penurunan sejak hari ke-10 pengamatan, sementara dua media lainnya hanya menunjukkan penurunan ringan menjelang akhir masa kultivasi. Tren penurunan pada media GA sejalan dengan penurunan Tren penurunan pada media GA sejalan dengan penurunan kurva pertumbuhan, yang menunjukkan bahwa aktivitas fotosintesis dan akumulasi biomassa mulai menurun.
Nilai tegangan yang dihasilkan pada penelitian ini menunjukkan hasil yang lebih baik dari penelitain sebelumnya. Penelitian oleh Ibnu (2022) menggunakan satu anoda yang menempel pada chamber dengan hasil sebesar 65–153 mV. Chin et al. (2024) menggunakan anoda kaca berlapis ITO dan katoda grafit yang dipisahkan oleh salt bridge berbentuk U berisi agar dan NaCl, dengan voltase tertinggi mencapai 139 mV. Hasanah et al. (2022) melaporkan sistem microalgal fuel cell (MFC) dengan anoda karbon menghasilkan tegangan hingga 405 mV. Dibandingkan hasil penelitian sebelumnya, sistem biofotovoltaik berbasis kultivasi Spirulina sp. pada penelitian ini menunjukkan kinerja kelistrikan yang lebih unggul. Hasil tersebut menggambarkan bahwa desain sistem, jenis elektroda, dan spesies mikroalga donor elektron memiliki peran penting dalam memengaruhi produksi listrik.
CATATAN
Sistem biofotovoltaik pada hari ke-0 sudah menghasilkan tegangan listrik. Wey et al. (2019) melaporkan bahwa nilai tegangan awal ini dapat disebabkan oleh fenomena elektrokimia yang terjadi akibat perbedaan potensial antara material anoda dan katoda yang digunakan, sehingga membentuk sel menyerupai baterai atau sel galvanik sederhana. Faktor lain yang dapat memengaruhi tegangan awal adalah keberadaan ion-ion dalam media pertumbuhan seperti Na⁺, NO₃⁻, dan Cl⁻, yang berperan sebagai elektrolit untuk memungkinkan terjadinya aliran muatan dalam larutan, meskipun belum terdapat kontribusi dari aktivitas biologis mikroalga (Tschörtner et al. 2019). Media Zarrouk dan BG-11 mengandung ketiga ion tersebut, sedangkan media GA hanya menunjukkan keberadaan Na⁺ dan Cl⁻, tanpa keterangan eksplisit mengenai NO₃⁻. Media GA yang tidak memiliki NO₃⁻ menyebabkan daya hantar listrik yang lebih rendah, sehingga nilai tegangan awal yang dihasilkan juga paling rendah dibandingkan media lainnya.