Rapat arus dinyatakan dalam satuan mA/m² dan menggambarkan besarnya arus listrik per satuan luas elektroda. Semakin tinggi rapat arus, semakin efisien transfer elektron dari sel mikroalga ke elektroda, yang mencerminkan kemampuan sistem dalam mengonversi aktivitas biologis menjadi sinyal listrik. Nilai ini dipengaruhi oleh kepadatan biomassa, jenis elektroda, dan efektivitas penyerapan cahaya oleh Spirulina sp. (Fu et al. 2010).
Hasil pengukuran rapat arus pada kultivasi Spirulina sp. selama masa kultur 15 hari menunjukkan rentang nilai:
- Media Zarrouk sebesar 7,070 ± 0,455 mA/m² hingga 8,532 ± 0,040 mA/m² dengan nilai puncak sebesar 8,672 ± 0,016 mA/m².
- Media BG-11 7,214 ± 0,326 mA/m² hingga 8,460 ± 0,052 mA/m² dengan nilai puncak sebesar 8,646 ± 0,037 mA/m².
- Media GA 6,129 ± 0,040 mA/m² hingga 6,897 ± 0,647 mA/m² dengan nilai puncak sebesar 8,536 ± 0,003 mA/m².
Nilai rapat arus yang tinggi dan stabil pada awal kultivasi menunjukkan aktivitas metabolisme mikroalga yang optimal, sedangkan penurunan pada media GA sejalan dengan penurunan optical density di akhir kultivasi. Konsistensi nilai arus mencerminkan stabilitas proses bioelektrik sistem, yang dipengaruhi oleh konduktivitas elektroda. Nilai rapat arus yang diperoleh lebih tinggi dibandingkan laporan Fu et al. (2010) sebesar 6,5 mA/m², yang diduga disebabkan oleh perbedaan kondisi kultivasi, desain sistem BPV, dan material elektroda.
Fotosintesis pada Spirulina sp. berlangsung melalui klorofil sebagai penyerap cahaya utama. Energi foton mengeksitasi elektron klorofil dengan celah pita energi 2,51 eV (HOMO −5,68 eV; LUMO −3,17 eV), sehingga memungkinkan transfer elektron ke anoda karbon dengan tingkat energi −3,93 eV. Perbedaan tingkat energi ini memfasilitasi aliran elektron ke rangkaian luar dan menghasilkan arus listrik dalam sistem biofotovoltaik (Sova dan Setiarso 2021; Wei et al. 2021).