Biogas sebagai Energi Alternatif

 

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