secuil info tentang BIOGAS

2.1 Sejarah Biogas

Sejarah penemuan proses anaerobik digestion untuk menghasilkan biogas tersebar dibenua Eropa. Penemuan ilmuan Alessandro Volta terhadap gas yang dikeluarkan dirawa-rawa terjadi pada tahun 1770, beberapa decade kemudian Avogadro mengidentifikasikan tentang gas Methana. Setelah tahun 1875 dipastikan bahwa biogas merupakan produk dari proses anaerobik digestion. Tahun 1884 Pateour melakukan penelitian tantang biogas menggunakan kotoran hewan. Era penelitian Pasteour menjadi landasan untuk penelitian biogas hingga saat ini. Pada akhir abad ke-19 ada beberapa riset dalam bidang ini dilakukan. Di Jerman dan Perancis melakukan riset pada masa antara dua perang dunia dan beberapa unit pembangkit biogas dengan memanfaatkan limbah pertanian. Selama perang dunia II banyak petani di Inggris dan benua Eropa yang membuat digester kecil untuk menghasilkan biogas yang digunakan untuk menggerakkan traktor. Karena harga BBM semakin murah dan mudah memperolehnya pada tahun 1950-an pemakaian biogas di Eropa ditinggalkan. Namun, di Negara-negara berkembang kebutuhan akan sumber energi yang murah dan selalu tersedia ada. Kegiatan produksi biogas di India telah dilakukan semenjak abad ke-19. Alat pencerna anaerobik pertama dibangun pada tahun 1900 (Burhani Rahman,http://www.energi.lipi.gi.id).

Definisi Biogas

Biogas adalah gas produk akhir pecernaan atau degradasi anaerobik bahanbahan organik oleh bakteri-bakteri anaerobik dalam lingkungan bebas oksigen atau udara. Komponen terbesar biogas adalah Methana (CH4, 54-80%-vol) dan karbondioksida (CO2, 20-45%-vol) serta sejumlah kecil H2, N2 dan H2S. Pada literature lain komposisi biogas secara umum ditampilkan dalam tabel berikut :

Tabel Komposisi Biogas Secara Umum.

Komposisi Dalam Biogas Kadar Komponen (%)

Biogas dapat digunakan dalam berbagai keperluan seperti memasak, penerangan, pompa air, boiler dan sebagainya. 

Rasio ideal C/N untuk proses dekomposisi anaerob untuk menghasilkan metana adalah 25-30. Oleh karena itu, pada proses pencemaran bahan baku diusahakan memenuhi rasio ideal. Rasio C/N dari beberapa bahan organik dapat dilihat pada tabel berikut ini :

Tabel Rasio C/N untuk berbagai bahan organik

Penggunaan limbah sebagai bahan baku biogas memerlukan metode pengumpulan, penyiapan, penanganan dan penyimpanan yang memadai. Pemilihan metode didasarkan pada sifat dan jumlah bahan baku yang bervariasi. Sifat alami bahan baku adalah padatan, semipadatan atau cairan. Sejalan dengan itu sistem penanganannya harus sesuai dengan kondisi setempat.

2.2 Beberapa Faktor Yang Berpengaruh Terhadap Produksi Biogas

1. Kondisi anaerob atau kedap udara.

Biogas dihasilkan dari proses fermentasi bahan organik oleh mikroorganisme anaerob. Karena itu, instalasi pengolah biogas harus kedap udara (keadaan anaerob).

2. Bahan baku isian.

Bahan baku isian berupa bahan organik seperti kotoran ternak, limbah pertanian, sisa dapur dan sampah organik. Bahan baku isian ini harus terhindar dari bahan baku anorganik seperti pasir, batu, plastik dan beling. Bahan isian ini harus mengandung berat kering sekitar 7-9 %. Keadaan ini dapat dicapai dengan melakukan pengenceran menggunakan air 1:1-2 (bahan baku: air).

3. Imbangan C/N.

Imbangan Carbon (C) dan Nitrogen (N) yang terkandung dalam bahan organic sangat menentukan kehidupan dan aktivitas mikroorganisme. Imbangan C/N yang optimum bagi mikroorganisme perombak adalah 25-30.

4. Derajat keasaman (pH).

Derajat keasaman sangat berpengaruh terhadap kehidupan mikroorganisme. Derajat keasaman yang optimum bagi kehidupan mikroorganisme adalah 6,8-7,8. Pada tahap awal fermentasi bahan organik akan terbentuk asam (asam organik) yang akan menurunkan pH. Mencegah terjadinya penurunan pH dapat dilakukan dengan menambahkan larutan kapur (Ca(OH)2) atau kapur (CaCO3).

5. Temperatur.

Produksi biogas akan menurun secara cepat akibat perubahan temperatur yang mendadak didalam instalasi pengolah biogas. Upaya praktis untuk menstabilkan temperatur adalah dengan menempatkan instalasi biogas didalam tanah.

2.3 Biogas dari Kotoran ternak

Sebagian besar peternakan menghasilkan volume tinggi pupuk, biasanya dalam bentuk limbah cair. khususnya, pembuangan limbah ini tanpa menyebabkan kerusakan lingkungan merupakan masalah besar. menggunakan teknologi fermentasi biogas, limbah sungai-sungai ini dapat diubah menjadi gas yang mudah terbakar (sampai 65 persen metana) dan pupuk berharga dapat diperoleh dari lumpur diobati. Yang tidak terkendali pelepasan metana sebagai gas rumah kaca berkurang menggunakan teknologi ini dan daur ulang air mungkin digunakan untuk membersihkan kandang babi. Biogas yang dihasilkan dapat dijadikan substitusi untuk bahan bakar gas cair (LPG), dikonversi ke listrik atau digunakan secara langsung untuk pemanasan pembibitan babi, air panas, kompor atau pencahayaan. peternakan juga mampu menghemat biaya energi mereka biasanya akan dikenakan saat membuang sampah dengan metode konvensional. Chiang Mai University (CMU) telah melakukan penelitian tentang biogas teknologi untuk peternakan babi baik besar dan kecil selama lebih dari 10 tahun dan baru-baru ini mendirikan Biogas Teknologi Centre (BTC) dengan mandat untuk menyebarluaskan teknologi ini untuk peternakan babi nasional. Keberhasilan dengan peternakan babi di daerah Chiang Mai, memanfaatkan Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) pendanaan dan beberapa keahlian Jerman, Kantor Kebijakan Energi Nasional (Nepo) telah membuat keuangan tersedia di bawah Dana Promosi Konservasi Energi (ENCON Fund) untuk BTC untuk teknologi ini akan disebarluaskan ke peternakan babi di daerah lain. Ratchburi Provinsi adalah salah satu seperti Bangkok daerah di mana ada beberapa konsentrasi peternakan babi karena kedekatannya dengan Bangkok utama pasar.

2.4 Pembuatan Biogas

1.      Buat campuran kotoran ternak dan air dengan perbandingan 1 : 1 (bahan biogas).

2.      Masukkan bahan biogas ke dalam digester melalui lubang pengisian (inlet) hingga bahan yang dimasukkan ke digester ada sedikit yang keluar melalui lubang pengeluaran (outlet), selanjutnya akan berlangsung proses produksi biogas di dalam digester.

3.      Setelah kurang lebih 8 hari biogas yang terbentuk di dalam digester sudah cukup banyak. Pada sistem pengolahan biogas yang menggunakan bahan plastik, penampung biogas akan terlihat mengembung dan mengeras karena adanya biogas yang dihasilkan. Biogas sudah dapat digunakan sebagai bahan bakar, kompor biogas dapat dioperasikan.

4.       Pengisian bahan biogas selanjutnya dapat dilakukan setiap hari, yaitu sebanyak kira-kira 10% dari volume digester. Sisa pengolahan bahan biogas berupa sludge secara otomatis akan keluar dari lubang pengeluaran (outlet) setiap kali dilakukan pengisian bahan biogas. Sisa hasil pengolahan bahan biogas tersebut dapat digunakan sebagai pupuk kandang/pupuk organik, baik dalam keadaan basah maupun kering.

Biogas dapat diperoleh dari bahan organik melalui proses "kerja sama" dari tiga kelompok mikroorganisme anaerob. Pertama, kelompok mikroorganisme yang dapat menghidrolisis polimer-polimer organik dan sejumlah lipid menjadi monosakarida, asam-asam lemak, asam-asam amino, dan senyawa kimia sejenisnya. Kedua, kelompok mikroorganisme yang mampu memfermentasi produk yang dihasilkan kelompok mikroorganisme pertama menjadi asam-asam organik sederhana seperti asam asetat. Oleh karena itu, mikroorganisme ini dikenal pula sebagai mikroorganisme penghasil asam (acidogen). Ketiga, kelompok mikroorganisme yang mengubah hidrogen dan asam asetat hasil pembentukan acidogen menjadi gas metan dan karbondioksida. Mikroorganisme penghasil gas metan ini hanya bekerja dalam kondisi anaerob dan dikenal dengan nama metanogen. Salah satu mikroorganisme penting dalam kelompok metanogen ini adalah mikroorganisme yang mampu memanfaatkan (utilized) hidrogen dan asam asetat.

Proses pembuatan biogas dapat dilakukan secara sederhana, dengan menggunakan instalasi yang disebut dengan digester, yaitu suatu bak penampungan yang terdiri dari tiga bagian utama yaitu bak tempat pencampuran kotoran babi dengan air, bak tempat terjadinya proses dekomposisi kotoran babi menjadi biogas oleh mikroorganisme, dan yang terakhir adalah bak penampungan kotoran sapi sisa perombakan. Berdasarkan informasi yang didapat, digester yang digunakan terbuat dari semen yang dibuat kolam.

 

2.5  Perbandingan Biogas dengan Bahan Bakar lain

Biogas yang dihasilkan dari kototan babi dapat digunakan sebagai bahan bakar alternative pengganti minyak tanah atau gas elpiji yang memiliki nilai ekonomis lebih tinggi. Cara penggunaannya tidaklah terlalu sulit, pipa yang mengalirkan biogas dapat langsung disambungkan ke kompor. dan api yang dihasilkan sebanding dengan api yang dihasilkan dari gas elpiji dan menghasilkan api yang berwarna biru. Namun, permasalahan yang ada hingga saat ini belum ada penemuan tempat yang dapat dijadikan sebagai penampung biogas kotoran babi yang aman dan portable seperti halnya gas elpiji. Biogas ini dapat digunakan sebagai bahan bakar dan juga dapat menghasilkan listrik, limbah biogas dapat dimanfaatkan sebagai pupuk.