Pendahuluan
Semakin
hari kita merasakan semakin sulitnya persediaan bahan bakar minyak, terbukti
pada kasus sebulan yang lalu “dilarang bagi pedagang bensin eceran berjualan”
kasus tersebut dikaitkan akibat dari semakin sedikitnya bahan bakar minyak,
maka dari itu para ilmuan dari seluruh dunia terus mencoba mencari sumber
energy baru yang ideal untuk menggantikan peran minyak bumi. Hasilnya, berbagai
alternative teknologi ditemukan. Sebagai contoh pengguna Batu bara, Energi
Matahari, Tenaga Air, Angin, dan lain-lain.
Dibidang
transportasi itu sendiri, baru-baru ini terdapat sebuah inovasi terbaru dari
bahan bakar yang dapat menjadi alternative. Contohnya biodesel yang
menggantikan peran solar, bioetanol dari sari pati ubi sebagai pengganti
premium dan lainnya.
Biogas
merupakan salah satu alternative dari sumber energy yang telah dikembangkan.
Biogas juga dapat digunakan sebagai pengganti Gas Elpiji, dan mungkin yang akan
datang biogas dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraaan, karna biogas ini
tidak mengandung unsure timbale-nya (Pb). Kelebihan biogas itu juga mudah dalam
pembuatannya atau bahan yang tersedianya melimpah, sehingga biogas dapat di
produksi secara berkesinambungan tanpa perlu khawatir akan jadi kelangkaan
sumberdaya. Selain itu, bahan pembuatannya hampir semua terdiri dari sampah dan
limbah rumah tangga untuk dijadikan Sesuatu yang bermanfaat. Maka dari itu
Biogas merupakan sumber energy Gas yang dapat digunakan atau dimanfaatkan.
Latar
Belakang
Untuk dapat
lebih mengetahui biogas ada baiknya kita harus mengetahui lebih dalam dari
energy-energi yang berkesinambungan terhadap pembuatan biogas itu sendiri.
Pertama kia harus mengetahui energi itu sendiri antara lain :
1. Energi
adalah daya
kerja atau tenaga. Energy berasal dari bahasa yunani yaitu energia yang
merupakan besaran yang kekal, artinya energy tidak dapat diciptakan dan
dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk satu kebentuk yang lain. Ditinjau
dari manfaat alternative terhadap bahan bakar energy mempunyai bermacam-macam
bentuk, antara lain :
a. Energy Matahari
Energy
matahari ini telah banyak dimanfaatkan dan dieksplotasikan
dengan tepat, energy ini berpotensi
mampu menyediakan kebutuhan konsumsi energy dunia saat ini dalam waktu yang
lama. Matahari dapat digunakan secara langsung untuk memproduksi listrik atau
untuk memanaskan bahkan mendinginkan. Dan ada banyak cara untuk memanfaatkan
energy dari matahari. Contohnya yaitu tumbuhan mengubah sinar matahari menjadi
energy kimia dengan menggunakan fotosintesis. Dan kita juga dapat memanfaatkan
energy ini dengan memakan dan membakar kayu. Istilahnya “tenaga surya” mempunyai arti mengubah sinar matahari secara
langsung menjadi panas atau listrik.
Selain
itu juga energy matahari mempunyai dua tipe dasar tenaga matahari yaitu: sinar matahari dan photovoltaic (photo-cahaya, voltaic-
tegangan) photovoltaic tenaga matahari melibatkan pembangkit tenaga listrik dan
cahaya. Yang merupakan penggunaan bahan semi konduktor yang dapat disesuaikan
untuk melepas electron, partikel bermuataan negative yang membentuk dasar
listrik. Bahan yang umum dipakai dalam sel photovoltaic adalah silicon, sebuah
elemen yang ditemukan dipasir. Semua sel photovoltaic mempunyai dua lapisan
semi konduktor, yaitu satu bermuatan positif dan satu lagi negative.
b. Energy Panas Bumi
Adalah energy
yang diekstraksi dari panas yang tersimpan didalam
bumi. Energy panas bumi berasal dari
aktivitas tektonik di dalam bumi. Panas ini juga berasal dari panas sinar
matahari yang diserap oleh permukaan bumi.
Energy
panas bumi cukup ekonomis dan ramah lingkungan, namun terbatas hanya pada area
perbataasan lapisan tektonik. Contoh dari energy panas bumi yang telah
dimanfaatkan yaitu pembangkit listrik tenaga bumi, yang telah dipasang
diseluruh dunia pada tahun 2007 sekitar 0,3% total energy listrik atau sebesar
10 Giga Watt
c.
Energy Angin
Energy ini
terjadi karena perbedaan suhu antara udara panas dan
udara dingin. Di daerah panas, udara
menjadi panas, mengembang dan menjadi ringan, naik ke atas dan bergerak ke
daerah dingin, sebaliknya di daerah dingin, udara menjadi dingin dan turun ke
bawah. Dengan demikian terjdi suatu pputaran udara, perpindahan udara iilah
yang disebut angin. Contoh dari energy angin yang telah dimanfaatkan yaitu
pembngkit listrik tenaga angin yang dihasilkan oleh turbin atau kincir angin.
d. Energy Air
Seperti
halnya air terjun dapat dimanfaatkan generator yang akan
meghasilkan arus listrik tenaga air
yang tidak menghasilkan polusi udara maupun air, dan relative tidak mahal
berbeda dengan gensset yang cukup banyak mengeluarkan biaya. Meskipun energy
air dapat diperbaharui, dam atau bendungan yang digunakan untuk membangkitkan
energy ini mempunyai masa pakai tertentu yang disebabkan oleh sedimentasi.
e.
Energy Pasang
Surut
Energy pasang
surut menggerakan air dalam jumlah besar setiap
harinya dan pemanfaatanya dapat
menghasilkan energy dalam jumlah yang cukup besar pula. Pemanfaatan energy
potensial yang terkandung dalam perbedaan pasang dan surut lautan dapat
dilakukan pada pantai atau teluk yang agak cekung dan dalam sehingga dibangun
suatu bendungan. Yang dapat ditutup dan buka turbin untuk pembangkit listrik
yang harus berputar dua arah, secara bergantian.
f.
Biomassa
Adalah bahan
organic yang dihasilkan melalui proses fotosintetik,
baik berupa produk maupun buangan.
Contoh biomassa antara lain adalah tanaman, pepohonan, rumput, ubi, limbah
pertanian dan lainnya. Selai itu digunakan untuk tujuan primer serat, bahan
pangan, pakan ternak, minyak nabati dan sebagainnya. Umum yang dignakan sebagai
bahan bakar yang bernilai ekonomis rendah atau merupak limbah setelah diambil
produk primernya.
Sumber
nergi biomassa mempunyai beberapa kelebihan antara lain merupakan sumber ebergi
yang dapat diperbaharui sehingga dapat menyediakan energy secara
berkesinambungan. Di Indonesia, biomassa merupak sumber daya alam yang sangat
penting dengan berbagai produk primer sebagai serat, kayu, minya, bahan pangan
dan lain-lain yang selain digunakan untuk memenuhi kebutuhan domestic juga
diekspor dan menjadi tulang punggung penghasil devisa Negara.
g. Biogas
Adalah gas
yang dihasilkan dari proses penguraian bahan-bahan
organic olek mikroorganisme pada
kondisi langka oksigen (anaerob).
Komponen biogas antara lain : ± 60%
CH4 (metana), 38%CO2 (karbon dioksida) dan 2% N2, O2, H2 & H2S. biogas
dapat dibakar seperti elpiji, dalam skala besar biogas dapat dipergunakan
sebagai pembangkit tenaga listrik, sehingga dapat dijadikan sumber alternative
yang ramah lingkungan dan terbarukan.
Selain itu
mengenai Hukum Kekelan energy mengatakan “energy
tidak dapat diciptakan atau
dimusnahkan, energy hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk lainnya”.
Hukum ini diciptakan oleh James Prescott Joule, seorang ahli fisika inggris
yang namanya diabadikan menjadi satuan energy.
2.
Sumber daya
Energi Konvensional
Adalah potens
alam yang berasal atai diambil dari alam dengan
teknologi yag biasa digunakan
(natural), seperti minyak bumi, gas alam, panas bumi dan batu bara. Sedangkan sumber daya nonkonvensional adalah
potensi alam yang banyak berasal dari temuan atau pengembangan teknologi sperti
accu (aki) atau baterai, nuklir, solar cell dn sejenisnya. Sumber daya
nonkonvensional tetap digunakan bahan baku atau bahan yang bersumber dari alam
juga, hanya saja diproses dan diubah dalam bentuk yang lenih praktis untuk siap
digunakan.
3.
Sumber Daya
Manusia dan Genetika
Sumber Daya
Manusia (SDM) adalah potens manusiawi sebagai
penggerak organisasi dalam mewujudkan
eksistensinya. Yang merupakan asset dan berfungsi sebagai modal (non material/
non financial) didalam organisasi bisnis, yang dapat diwujudkan menjadi potensi
nyata secara fisik dan non fisik dalam mewujudkan eksistensinya. Sedangkan,
Genetika adalah ilmu tentang gen dan
segala aspeknya. Secara lebih rinci, genetics berusaha menjelaskan :
v
Material pembawa informasi untuk diwariskan
v
Bagaimana
informasi itu diekspresikan, dan
v
Bagaimna
informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu yang lain
4.
Bioteknologi
Adalah cabang
ilmu yang mempelajari pemanfaaatan makhluk hidup
(bakteri, fungi, virus,dll) maupun
produk dari makhluk hidup (enzim, alcohol) dalam proses produksi untuk
menhasilkan barang dan jasa. Kemajuan di idang bioteknologi tak lepas dari
berbagai kontrovesi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebgai contoj,
teknologi cloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan.
Bioteknologi
secara umum meningkatkan ualitas suatu organism melalui aplikasi teknologi. Yng
dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organism dengan menambahkan gen dari
organism lain atau merekayasa gen pada organism tersebut.
Pembahasan
Setelah
kita mempelajari materi tentang energy dan hal-hal lain seperti yang saya
jelaskan diatas saya akan memperdetail tentang biogas. Biogas merupakan salah
satu bentuk pemanfaatan limbah. definisi dari Biogas itu sendiri merupakan
gas-gas yang dapat dipergunakan sebagai bahan bakar yang dihasilkan dari proses
pembusukan sampah-sampah organic. Bahan bakunya dapat diperoleh dari kotoran
hewan maupun bahan sisa-sisa tanaman atau campuran dari keduanya.
Sampah-sampah/limbah
yanga akan dimanfaatkan untuk biogas ini mempunyai kelebihan , anatara lain :
1. Dapat
mengurangi jumlah sampah/limbah
2. Menghemat
energy
Proses
teknologi pembuatan biogas langkanya adalah tidak semua
energy organisme yang masuk ke
konsumen melalui makanan dapat diserap oleh organism yang memakan. Energy yang
terikat dalam zat organic keluaar sebagai bahan buangan organisme sisa bahan
buangan inin dapat diubah oleh bakteri anorganik menghasilkan gas yang sebagian
besar adlah metan (CH4). Sifat fisik metan tidak berbau, tidak bewarna dan
tidak mempunyai rasa. Berat metan lebih kurang setengah kali berat udara.
Pembakaran sempurna gas metan menghasilkan warna biru.
Komponen
penyusun biogas antara lain :
·
Gas methan (CH4) – 55-56%
·
Gas
karbondioksida (CO2) – 36-45%
·
Gas
Nitrogen (N2) – 3%
·
Gas
Hidrogen (H2) – 1%
·
Gas
Oksigen (O2) – 1%
·
Gas
hydrogen Sulfida (H2S) – 1%
Karena komposisi biogas ini 60% di isi gas methan,
maka dalam
pemakaiannya dapat menghasilkan nyala
api biru, menandakan menjadi pembakran sempurna.
Proses
Fermentasi Biogas
Secara
singkat urutan proses fermentasi biogas adalah :
1. Karbohidrat,
protein, lemak, dan senyawa selulosa di hidrolis dan difermentasi menjadi asam
lemak.
2. Asam lemak
kemudian melalui proses dehidrogenasi oleh bakteri asam yang menghasilkan
hydrogen. Proses ini menhasilkan asam asetat dan H2 dan CO2.
3. Asam asetat
kemudian melalui proses dekaroksilasi asetat oleh bakteri methane, menghasilkan
gas methan.
4. Gas H2 dan
CO2 di ubah menjadi CH2 dan CO2
5. Gas CH4 dan
CO2 di proses kemudian menghasilkan gas CO2 dan methan.
Pembuatan Biogas
Bakteri yang
digunakan dalm pembuatan biogas bila diklasifikasikan adalah :
Kingdom : Procaryota
Division : Bacteria
Sub Divisio : Bacteria
Golongan : Bacteria Methan
Familia : Methanobacterracae
Genus :
-
Methanobacterium
- Methanasarchina
- Methanacoccus
Alat dan Bahan Pembuatan Biogas.
Alat :
- Drum Vol. 200
liter
- Drum vol. 120
liter
- Sepotong pipa
10 cm diameter 2 cm
- Selang
penyalur gas
- Marhl
- Pahat
- Keran
penyalur gas, dipasang ditutup atas drum kecil
- Ember
- Jerigen 5
liter
Bahan :
·
Kotoran
sapi, kerbau atau unggas
·
Limbah
hasil panen
·
Sampah
organic lain
·
Air
Proses pembuatan :
1. Membuat
pembangkit atau starter :
-campuran 2
liter kotorn sapid an 2 liter air kedalam ember, kemudian aduk sampai rata
-tambahkan
secukupnya cacahan rumput halus, masukan ke dalam jerigen, biarkan terbuka atau
dalam botol.
-biarkan
selama 2 bulan, suhu dijaga dan diguncang-guncang 3 atau 4 kali seminggu.
-bila tanaman
kering, hancurkan dulu dengan mencabik-cabik atau dicacah.
-bla tanaman
segar, cabik-cabik atau hancurkan kemudian biarkan ditempat terbuka membusuk
selama 10 hari.
2. menempatkan limbah dalam unit
iogas :
-masukan
bahan limbah kedalam drum besar sampai 2/3 bagian drum atau setinggi drum
kecil.
-limbah yang
dimasukan pertama sebanyak 3 ember dan air 3 embe kemudian aduk.
-kemudian
masukan 3 ember limbah dan 3 ember air aduk lagi.
-setiap
,memasukan limbah dan air seperti diatas diaduk selalu, sampai mencapai2/3 drum
atau setinggi drum kecil.
-masukan
starter yang telah disediakan, kemudian aduk.
-masukan drum
kecil sambil dibuka krannya agar udara dalam drum kecil keluar. Tekan drum
kecil sampai menyentuh dasar drum besar.
-drum kecil
penuh dengan campuran limbah, ehingga tidak ada udara sisa, dan permukaan drum
kecil tersebut terendam.
-jika
permukaan drum tidak terendam atau terbenam, tambahkan lagi campuran limbah
tersebut, drum kecilnya dikeluarkan dulu supaya mudah mengaduknya, setelah
cukup, benamkan kembali drum kecilnya.
-bila sudah
yakin penuh dalam drum tersebut dengn limbah maka tutuplah kerannya agar air
tidak masuk.
-bila proses
permentasi dari bakteri (proses pembusukan) telah berlangsung, maka produksi
gas dalam drum kecil mulai berlangsung.
Bila
ditemukan bocoran gas dari drum kecil, segera ditambal dengan cat atau aspal.
-waktu yang
perlu memproduksi gas tersebut antara 3 sampai 4 minggu setelah itu, gas
diproduksi selama 8 minggu.
-setelah
dilalui maka gas tidak banyak dihasilkan lagi, maka segera kosongka alat
tersebut dan mulailah dari awal. Untuk starter cukup diambil cairan yang sudah
terbentuk di dalam drum.
Catatan :
Jika suhuh diluar unit dibawah 15° C,
maka limbah harus dijaga dengan cara:
a. Menempatkan
unit biogas didalam tanah.
b. Menimbun 1
atau 2 ember dengan perbandingan 1 kotoran unggas dan 2 limbah lain bila
produksi gas mulai terjadi, drumkecil mulai terangkat naik.
Kesimpulan
Biogas
adalah gas-gas yang dapat digunakan sebagai bahan bakar yang dihasilkan dari
proses pembusukan sampah-sampah organic. Bahan bakunya dapat diperoleh dari
kotoran hewan maupun sisa-sisa tanaman atau campuran dari keduanya.
Samapah-sampah/limbah
yang akan dimanfaatkan untuk biogas ini mempunyai kelebihan, antara lain :
1. Dapat
mengurangi jumlah sampah/limbah.
2. Menghemat
energy
Oleh karena
itu dapat disimpulkan bahwa biogas merupakn sumber
energy alternative yang cukup
menjanjikan, karena selain proses pembuatannya idak terlalu sulit juga bahan
pembuatannya berasal dari limbah yang sangat mudah didapat, sehingga dapat
dimanfaatkan bahan-bahan yang tidak bermanfaat menjadi sesuatu yang sangat
bermanfaat bagi kehidupan kita.
Thanks for to read ;)
Daftar
Pustaka
Sukarno, 1983. Baku Paket Biologi 3B.
Jakarta : depdikbud
Ir. Iwan Sosiawan, 2011.
Ilmu Pengetahuan alam. Jakarta Timur