Model Matematika Kendali Optimal Intensitas Cahaya Dan Nutrisi Pada Mikroalga Dengan Menggunakan Metode Pontryagin

Mikroalga adalah organisme tumbuhan paling primitif berukuran seluler yang umumnya dikenal dengan sebutan fitoplankton. Habitat hidupnya adalah di perairan atau tempat-tempat lembab. Organisme ini merupakan produsen primer perairan yang mampu berfotosintesis layaknya tumbuhan tingkat tinggi lainnya. Penelitian ini mengkaji secara matematis kendali optimal intensitas cahaya dan nutrisi limbah cair pada mikroalga. Pengendalian dilakukan dengan melakukan pengaturan intensitas cahaya pada proses pembentukan glukosa dan pemberian nutrisi limbah cair tahu, tapioka, industri, dan rumah tangga sebagai nutrisi tambahan mikroalga. Kendali optimal ditentukan dengan metoda maksimum Pontryagin. Dalam penelitian ini diperoleh Indeks Performance maks J[u_1+u_2 ]=?_t0^tf??G(t)-? S(t)-1/2 ?u_1 (t)?^2-1/2 ?u_2 (t)?^2 dt dengan kondisi stasioner yang memberikan kendali optimal u_1^*=?_2 ?_2 QB dan u_2^*=-?_5 ?_1 S. Hasil penelitian menunjukan bahwa sebelum dilakukan pengaturan intensitas cahaya dan pemberian nutrisi limbah cair, konsentrasi biomassa mikroalga meningkat menjadi 5,915 g/liter pada hari ke- 20 kemudian mulai bernilai tetap pada hari ke- 105. Kuota lipid dengan nilai awal 0,6 akan menurun menjadi 0.2 g/liter pada hari ke- 4 yang merupakan titik setimbangnya. Kendali optimal pengaturan intensitas cahaya sebesar 2-9 klux dan pemberian nutrisi limbah cair memberikan peningkatan yang signifikan pada jumlah konsentrasi biomassa mikroalga dan kuota lipid, dengan pengaturan intensitas cahaya sebesar 2-9 klux dan pemberian nutrisi limbah cair tahu yang memberikan peningkatan terbesar jumlah konsentrasi biomassa mikroalga dan kuota lipid.

Kata Kunci : Biomassa Mikroalga, Kuota Lipid, Kendali Optimal, Intensitas Cahaya, Nutrisi Limbah Cair