makalah observasi biogas
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sumber daya energi mempunyai peran yang sangat penting bagi pembangunan
ekonomi nasional. Energi diperlukan untuk pertumbuhan kegiatan industri, jasa,
perhubungan dan rumah tangga. Dalam jangka panjang, peran energi akan lebih
berkembang khususnya guna mendukung pertumbuhan sektor industri dan kegiatan lain
yang terkait. Meskipun Indonesia adalah salah satu negara penghasil minyak dan gas,
namun berkurangnya cadangan minyak, penghapusan subsidi menyebabkan harga minyak
naik dan kualitas lingkungan menurun akibat penggunaan bahan bakar fosil yang
berlebihan. Olah karena itu, pemanfaatan sumber-sumber energi alternatif yang terbarukan
dan ramah lingkungan menjadi pilihan.
Salah satu dari energi terbarukan adalah biogas, biogas memiliki peluang yang
besar dalam pengembangannya. Energi biogas dapat diperoleh dari air limbah rumah
tangga; kotoran cair dari peternakan ayam, sapi, babi, sampah organik dari pasar industri
makanan dan sebagainya. Kapasitas terpasang pemanfaatan biogas adalah kurang dari satu
persen dari potensi biogas yang ada. Dari ternak ruminansia besar saja (sapi perah, sapi
potong dan kerbau) dengan populasi 13 680 000 ekor (pada tahun 2004) dan struktur
populasi (anak, muda, dewasa) kotoran segar rata-rata 12 kg/ekor/hari, dapat menghasilkan
kotoran segar 164 160 000 ton per hari atau setara dengan 8,2 juta liter minyak tanah/ hari.
Sejalan dengan pengembangan daerah-daerah sentra peternakan di pedesaan, bahan input
produksi biogas menjadi tersentralisir dan ketersediannya terjamin secara kontinyu.
Selain potensi yang besar, pemanfaatan energi biogas memiliki banyak keuntungan,
yaitu mengurangi efek gas rumah kaca, mengurangi bau yang tidak sedap, mencegah
penyebaran penyakit, menghasilkan panas dan daya (mekanis/listrik) serta hasil samping
berupa pupuk padat dan cair. Pemanfaatan limbah dengan cara seperti ini secara ekonomi
akan sangat kompetitif seiring naiknya harga bahan bakar minyak dan pupuk anorganik.
Disamping itu, prinsip zero waste merupakan praktek pertanian yang ramah lingkungan
dan berkelanjutan.
1.2 Perumusan masalah
1. Apa yang dimaksud dengan Biogas ?
2. Bagaimana sejarah Biogas ?
3. Kandungan apa saja yang terdapat di dalam Biogas ?
5. Apa saja keuntungan dari Biogas ?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan kami melakukan penelitian Biogas di desa Cibodas ini adalah :
1. Mengetahui cara pembikinan Reaktor biogas.
2. Mengetahui cara kerja dari Biogas tersebut.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian
Biogas adalah gas mudah terbakar (flammable) yang dihasilkan dari
prosesfermentasi bahan-bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerob (bakteri yang hidup
dalam kondisi kedap udara). Pada umumnya semua jenis bahan organik bisa diproses
untuk menghasilkan biogas, namun demikian hanya bahan organik (padat, cair) homogen
seperti kotoran dan urine (air kencing) hewan ternak yang cocok untuk sistem biogas
sederhana. Disamping itu juga sangat mungkin menyatukan saluran pembuangan di kamar
mandi atau WC ke dalam sistem Biogas. Di daerah yang banyak industri pemprosesan
makanan antara lain tahu,tempe, ikan pindang atau brem bisa menyatukan saluran
limbahnya ke dalam sistem Biogas, sehingga limbah industri tersebut tidak mencemari
lingkungan disekitarnya.
Hal ini memungkinkan karena limbah industri tersebut diatas berasal dari bahan
organik yang homogen. Jenis bahan organik yang diproses sangat mempengaruhi
produktifitas sistem biogas disamping parameter-parameter lain seperti temperature
digester, pH, tekanan dan kelembaban udara. Salah satu cara menentukan bahan organik
yang sesuai untuk menjadi bahan masukan sistem Biogas adalah dengan mengetahui
perbandingan Karbon (C) dan Nitrogen (N) atau disebut rasio C/N. Beberapa percobaan
yang telah dilakukan oleh ISAT menunjukkan bahwa aktifitas metabolisme dari bakteri
methano genik akan optimal pada nilai rasio C/N sekitar 8-20. Bahan organik dimasukkan
ke dalam ruangan tertutup kedap udara (disebut Digester) sehingga bakteri anaerob akan
membusukkan bahan organik tersebut yang kemudian menghasilkan gas (disebut Biogas).
Biogas yang telah terkumpul di dalam digester selanjutnya dialirkan melalui pipa penyalur
gas menuju tabung penyimpan gas atau langsung ke lokasi penggunaannya.
2.2 Sejarah Biogas
Sejarah penemuan proses anaerobik digestion untuk menghasilkan biogas tersebar
di benua Eropa. Penemuan ilmuwan Volta terhadap gas yang dikeluarkan di rawa-rawa
terjadi pada tahun 1770, beberapa dekade kemudian, Avogadro mengidentifikasikan
tentang gas metana. Setelah tahun 1875 dipastikan bahwa biogas merupakan produk dari
proses anaerobik digestion. Tahun 1884 Pasteour melakukan penelitian tentang biogas
menggunakan kotoran hewan. Era penelitian Pasteour menjadi landasan untuk penelitian
biogas hingga saat ini.
2.3 Komposisi Biogas
Biogas sebagian besar mengandung gas metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2),
dan beberapa kandungan yang jumlahnya kecil diantaranya hydrogen sulfida (H2S) dan
ammonia (NH3) serta hydrogen dan (H2), nitrogen yang kandungannya sangat
kecil. Energi yang terkandung dalam biogas tergantung dari konsentrasi metana (CH4).
Semakin tinggi kandungan metana maka semakin besar kandungan energi (nilai kalor)
pada biogas, dan sebaliknya semakin kecil kandungan metana semakin kecil nilai kalor.
Kualitas biogas dapat ditingkatkan dengan memperlakukan beberapa parameter yaitu :
Menghilangkan hidrogen sulphur, kandungan air dan karbon dioksida (CO2).
Hidrogen sulphur mengandung racun dan zat yang menyebabkan korosi, bila
biogas mengandung senyawa ini maka akan menyebabkan gas yang berbahaya sehingga
konsentrasi yang di ijinkan maksimal 5 ppm. Bila gas dibakar maka hidrogen sulphur akan
lebih berbahaya karena akan membentuk senyawa baru bersama-sama oksigen, yaitu
sulphur dioksida /sulphur trioksida (SO2 / SO3). senyawa ini lebih beracun. Pada saat yang
sama akan membentuk Sulphur acid (H2SO3) suatu senyawa yang lebih korosif. Parameter
yang kedua adalah menghilangkan kandungan karbon dioksida yang memiliki tujuan untuk
meningkatkan kualitas, sehingga gas dapat digunakan untuk bahan bakar kendaraan.
Kandungan air dalam biogas akan menurunkan titik penyalaan biogas serta dapat
menimbukan korosif.
2.4 Konservasi Energi
Konversi limbah melalui proses anaerobik digestion dengan menghasilkan biogas
memiliki beberapa keuntungan, yaitu :
A. biogas merupakan energi tanpa menggunakan material yang masih memiliki manfaat
termasuk biomassa sehingga biogas tidak merusak keseimbangan karbondioksida
yang diakibatkan oleh penggundulan hutan (deforestation) dan perusakan tanah.
B. Energi biogas dapat berfungsi sebagai energi pengganti bahan bakar fosil sehingga
akan menurunkan gas rumah kaca di atmosfer dan emisi lainnya.
C. Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang keberadaannya duatmosfer akan
meningkatkan temperatur, dengan menggunakan biogas sebagai bahan bakar maka
akan mengurangi gas metana di udara.
D. Limbah berupa sampah kotoran hewan dan manusia merupakan material yang tidak
bermanfaaat, bahkan bisa menngakibatkan racun yang sangat berbahaya. Aplikasi
anaerobik digestion akan meminimalkan efek tersebut dan meningkatkan nilai
manfaat dari limbah.
E. Selain keuntungan energy yang didapat dari proses anaerobik digestion dengan
menghasilkan gas bio, produk samping seperti sludge. Meterial ini diperoleh dari sisa
proses anaerobik digestion yang berupa padat dan cair. Masing-masing dapat
digunakan sebagai pupuk berupa pupuk cair dan pupuk padat.
2.5 Melestarikan alam dengan Biogas
Desa Cibodas, Kecamatan Lembang, Kabupaten Bandung Barat pada 2012 ini
ditargetkan Pemerintah Provinsi Jawa Barat menjadi Desa Mandiri Energi dan Pangan.
Pada tahun ini, warga Desa Cibodas ditargetkan dapat memanfaatkan kotoran sapi sebagai
sumber energi listrik dan pupuk untuk meningkatkan produksi pertanian.
Hal itu diungkapkan Gubernur Jawa Barat, Ahmad Heryawan, dalam kunjungannya
ke Kampung Areng, Desa Cibodas, Lembang, Sabtu (31/12). Dengan target itu, kata dia,
diharapkan warga Desa Cibodas tidak lagi mengandalkan aliran listrik dari PLN serta dapat
memanfaatkan lahan pertanian mereka untuk makanan sehari-hari. “Berdasarkan potensi
yang dimiliki, desa ini bisa menjadi Desa Mandiri Energi dan Pangan yang ke depan akan
menjadi projek percotohan bagi desa-desa lain di seluruh Jawa Barat.
Di Majalengka, program ini sudah ada tetapi baru di tingkat kampung, sedangkan
di tingkat desa baru ada di Cibodas,” katanya. Untuk mencapai target tersebut, Heryawan
mengatakan, Pemprov Jabar akan menggelontorkan dana Rp 800 juta dari APBD Jawa
Barat tahun 2012 untuk membangun 100 reaktor biogas di Desa Cibodas. Selain itu,
menurut dia, sebagian dari 600 sapi bibit unggul dari pemerintah pusat akan diberikan ke
desa ini untuk meningkatkan produksi susu di daerah ini. “Saat ini, rata-rata sapi di desa ini
memproduksi 11 liter susu per hari. Dengan adanya bantuan sapi bibit unggul, diharapkan
produksi susu meningkat menjadi 50 liter per hari,” ujarnya. Selain di Desa Cibodas,
Pemprov Jabar juga akan membangun 82 reaktor biogas di Desa Suntenjaya, Lembang.
Dengan sejumlah bantuan tersebut, Heryawan berharap agar warga dapat lebih
memanfaatkan kotoran sapi untuk mendukung perekonomian mereka. Lebih dari itu, dia
juga berharap agar limbah kotoran sapi tidak lagi dianggap sebagai pencemar utama bagi
hulu Sungai Cikapundung.
Semetara itu, Pemerintah Desa Cibodas melaporkan, saat ini terdapat sekitar 400
peternak sapi dengan populasi sapi mencapai 2.700 ekor. Jumlah kotoran sapi per hari
mencapai 19,8 ton, dan sebagian di antaranya digunakan sebagai sumber energi bagi 18
reaktor biogas. Kepala Desa Cibodas, Dindin Sukaya optimistis desanya akan
mendapatkan predikat Desa Mandiri. Sebab, dari 1.273 hektare luas Desa Cibodas, lahan
produktifnya telah digarap menjadi lahan pertanian berbagai jenis sayuran kualitas ekspor
dan juga peternakan. “Idealnya memang satu peternak memiliki satu reaktor biogas karena
biogas tersebut membutuhkan 50 kg kotoran sapi. Namun, bantuan dari gubernur ini akan
kami optimalkan agar dapat memenuhi kebutuhan masyarakat di sini terutama dalam
mengolah energi listrik dari kotoran sapi”.
Kotoran yang menggunung akan terbawa oleh air masuk ke dalam tanah atau
sungai yang kemudian mencemari air tanah dan air sungai. Kotoran sapi mengandung
racun dan bakteri Colly yang membahayakan kesehatan manusia dan lingkungannya.
Pembakaran bahan bakar fosil menghasilkan Karbon dioksida (CO2) yang ikut
memberikan kontribusi bagi efek rumah kaca (green house effect) yang bermuara pada
pemanasan global (global warming). Biogas memberikan perlawanan terhadap efek rumah
kaca melalui 2 cara, yaitu :
1. Biogas memberikan substitusi atau pengganti dari bahan bakar fosil untuk penerangan,
kelistrikan, memasak dan pemanasan.
2. Methana (CH4) yang dihasilkan secara alami oleh kotoran yang menumpuk merupakan
gas penyumbang terbesar pada efek rumah kaca, bahkan lebih besar dibandingkan CO2.
Pembakaran Methana pada Biogas mengubahnya menjadi CO2 sehingga mengurangi
jumlah Methana di udara. Dengan lestarinya hutan, maka akan menyebabkan CO2 yang
ada di udara akan diserap oleh hutan yang menghasilkan Oksigen yang melawan efek
rumah kaca.
Gambar 2.1 Desa Cibodas
2.6 Keuntungan Ekonomis dan Peningkatan Kesejahteraan Masyarakat
Keluarga-keluarga yang menggunakan Biogas sudah tidak membutuhkan
pembelian bahan bakar karena sudah bisa terpenuhi kebutuhannya dari kotoran ternak yang
dipeliharanya. Bagi mereka yang bisanya mencari/memotong kayu bakar di hutan kini
waktunya bisa dipergunakan untuk kegiatan yang memberikan nilai tambah ekonomis,
dengan pekerjaan sambilan yang lain. Kotoran ternak menjadi sangat berharga, oleh karena
itu para petani akan rajin merawat ternaknya sehingga kondisi kandang menjadi bersih dan
kesehatan ternak menjadi lebih baik, pada akhirnya membawa keuntungan dengan
penjualan ternak yang lebih cepat dan berharga lebih tinggi. Keluarga petani yang biasanya
menggunakan pupuk kimia untuk menanam, kini bisa menghemat biaya produksi
pertaniannya karena sudah tersedia pupuk organik dalam jumlah yang memadai dan
kualitas pupuk yang lebih baik. Aspek Sosio-Kultural penerapan teknologi biogas.
Menerapkan teknologi baru kepada masyarakat desa merupakan suatu tantangan tersendiri
akibat rendahnya latar belakang pendidikan, pengetahuan dan wawasan yang mereka
miliki. Terlebih lagi pada penerapan teknologi biogas. Tidak pernah terbayangkan bahwa
kotoran sapi bisa menghasilkan api. Selain itu juga mereka merasa jijik terhadap makanan
yang dimasak menggunakan Biogas.
BAB III
PROSES PEMBUATAN BIOGAS
3.1 Proses Pembuatan Biogas
Pada bagian ini diperlihatkan proses sederhana untuk membuat biogas.
Gambar 3.1 Proses pembuatan biogas
3.2 Penampungan Kotoran Sapi
Kotoran sapi dari peternak dikumpulkan terlebih dahulu di tempat penampungan
misalnya kotoran tersebut di tampung di dalam sebuah bak.
Gambar 3.2 Proses pembuatan bak atau penampungan kotoran.
3.3 Digester
Digester adalah ruangan tertutup kedap udara. Digester terdapat beberapa komponen, yaitu:
1. Inlet : Saluran masuk, tempat mencampur dan mengaduk kotoran sapi dengan air
2. Outlet : Saluran Keluar3. Reaktor : Ruang pencerna, dimana didalam ruangan ini dihasilkan biogas
4. Katup gas utama : Keran gas yang berada pada pipa gas utama
5. Toilet : WC6. Slurry : Lumpur, campuran kotoran sapi yang telah di aduk7. Mixer : Alat pengaduk kotoran sapi pada inlet8. Overflow : Lubang pada outlet, jalan keluarnya slurry yang telah terproses9. Manhole : Ruang periksa, tempat tukang untuk memeriksa kerusakan atau
kebocoran pada kubah.
BAB IV
HASIL PENELITIAN
Setelah kami selesai melakukan penelitian kami mendapatkan informasi tentang Biogas
bahwa Biogas memiliki unsur keuntungan seperti :
1. Sebagai alternatif pengganti bahan bakar BBM.
2. Dalam kebutuhan rumah tangga atau kebutuhan sehari-hari Biogas sangat
hemat.
3. Biogas tidak menimbulkan polusi udara.
4. Memanfaatkan kotoran sapi untuk dijadikan energi alternatif.
Gambar 4.1 Pemanfaatan energi Biogas dari kotoran sapi.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari hasil penelitiian/observasi yang kami lakukan di Desa Cibodas, bahwa disana
terdapat 17 buah reaktor biogas yang masing-masing kepala keluarganya berprofesi
sebagai petani dan peternak sapi. Biogas bermanfaat sebagai energi alternatif untuk
kedepannya dan juga ramah lingkungan. Di tahun 2012 ini Desa Cibodas ditargetkan oleh
Pemprov Jabar untuk membangun 100 reaktor biogas agar dapat menjadi Desa Mandiri
Energi dan Pangan.
B. Saran
Saran kami adalah agar semua kepala keluarga yang berada di cibodas sudah
memakai biogas, dan memanfaatkan kotoran-kotoran agar tidak menjadi limbah yang akan
mencemari lingkungan.