biogas dari limbah ternak sebagai energi alternatif yang berkelanjutan dan ramah lingkungan
DESCRIPTION
energi alternatifTRANSCRIPT
Biogas dari Limbah Ternak sebagai Energi Alternatif yang Berkelanjutan dan
Ramah Lingkungan
Oleh, Ahmad Nurikhsan Maulana, 4213020022, Power Plant Engineering 3R
Energi yang paling banyak digunakan untuk aktifitas manusia adalah energi minyak
bumi dan energi listrik. Energi minyak bumi yang banyak dipergunakan dalam kehidupan
sehari-hari adalah minyak tanah, bensin dan solar. Energi diperlukan untuk pertumbuhan
kegiatan industri, jasa, perhubungan dan rumah tangga (Widodo et al, 2005). Limbah kotoran
ternak adalah salah satu jenis limbah yang dihasilkan dari kegiatan peternakan, limbah ini
mempunyai andil dalam pencemaran lingkungan karena limbah kotoran ternak sering
menimbulkan masalah lingkungan yang mengganggu kenyamanan hidup masyarakat
disekitar peternakan, gangguan itu berupa bau yang tidak sedap yang ditimbulkan oleh gas
yang berasal dari kotoran ternak, terutama gas amoniak (NH3) dan gas Hidrogen (H2S).
Kotoran ternak merupakan hasil sampingan dari kegiatan memelihara ternak, selain hasil
utamanya berupa daging, telur dan susu, kotoran dari ternak pun bisa di manfaatkan menjadi
energi alternatif (biogas) yang ramah lingkungan dan merupakan sumber daya terbarukan.
Biogas adalah gas yang dapat dibakar atau sumber energi yang merupakan campuran
berbagai gas, dengan gas methana dan gas karbon dioksida merupakan campuran yang
dominan (Simamora dkk, 2006). Biogas merupakan gas yang dihasilkan oleh aktivitas
anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk di antaranya; kotoran manusia
dan hewan, limbah domestik (rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah
organik yang biodegradable dalam kondisi anaerobik. Komponen biogas yang paling penting
adalah gas methan, selain itu juga gas-gas lain yang dihasilkan. Biogas yang dihasilkan
sebagian besar terdiri dari 54% – 70% metana (CH4), 27– 45% karbondioksida (CO2), 3%-5%
nitrogen (N2), 1%-0% hidrogen (H2), 0,1% karbon monoksida (CO), 0,1% oksigen (O2) dan
sedikit hidrogen sulfida (H2S).
Ada tiga kelompok bakteri yang berperan dalam proses pembentukan biogas:
1. Kelompok bakteri fermentatif, yaitu: Steptococci, Bacteriodes, dan beberapa jenis
Enterobactericeae,
2. Kelompok bakteri asetogenik, yaitu Desulfovibrio,
3. Kelompok bakteri metana, yaitu Mathanobacterium, Mathanobacillus,
Methanosacaria, dan Methanococcus.
Biogas bersifat sangat baik untuk pembakaran karena menghasilkan panas yang
tinggi, tidak berbau, tidak berasap, dan api yang dihasilkan berwarna biru. Selain itu, pupuk
kandang yang dihasilkan dari pembuangan bahan biogas ini akan menaikkan kandungan
bahan organik sehingga menjadi pupuk kandang yang sangat baik dan siap pakai.
Metana dalam biogas, bila terbakar akan relatif lebih bersih daripada batu bara, dan
menghasilkan energi yang lebih besar dengan emisi karbon dioksida yang lebih sedikit.
Pemanfaatan biogas memegang peranan penting dalam manajemen limbah karena metana
merupakan gas rumah kaca yang lebih berbahaya dalam pemanasan global bila dibandingkan
dengan karbon dioksida. Karbon dalam biogas merupakan karbon yang diambil dari atmosfer
oleh fotosintesis tanaman, sehingga bila dilepaskan lagi ke atmosfer tidak akan menambah
jumlah karbon di atmosfer bila dibandingkan dengan pembakaran bahan bakar fosil.
Saat ini, banyak negara maju meningkatkan penggunaan biogas yang dihasilkan baik
dari limbah cair maupun limbah padat atau yang dihasilkan dari sistem pengolahan biologi
mekanis pada tempat pengolahan limbah.
Untuk perbandingan antara biogas dengan sumber energi lain, 1m3 biogas setara
dengan: elpiji 0,46 kg, minyak tanah 0,62 liter, minyak solat 0,52 liter, bensin 0,60 liter, gas
kota 1,50 m3, dan kayu bakar 3,50 kg. sedangkan untuk produksi biogas dari berbagai bahan
organik adalah sebagai berikut:
No. Bahan Organik Jumlah (Kg) Biogas (liter)1 Kotoran Sapi 1 402 Kotoran Kerbau 1 303 Kotoran Babi 1 604 Kotoran Ayam 1 70
Skema sistem pengolahan biogas:
Cara Kerja dari sistem pengolahan biogas:
1. Limbah/kotoran ternak ditampung pada bak penampungan untuk di atur komposisinya
(kadar air, dll). Selain kotoran ternak, limbah organik lainnya juga dapat digunakan
sebagai campuran kotoran ternak.
2. Kotoran ternak disalurkan ke tangki fermenter (atau disebut digester). Di fermenter
akan terjadi perombakan bahan organik oleh mikroorganisme secara anaerob. Proses
fermentasi di sini akan menghasilkan gas metana dan karbon dioksida (biogas).
Biogas yang dihasilkan akan tertampung di tangki bagian atas dan siap disalurkan
untuk aplikasi berikutnya.
3. Biogas yang disalurkan ke Gas Treatment Plant akan diolah agar kualitasnya
membaik sehingga dapat digunakan untuk saluran gas di rumah dan bangunan atau
dapat pula digunakan untuk Bahan Bakar Gas (BBG) bagi kendaraan. Untuk bahan
bakar kompor gas, biogas dapat langsung digunakan.
4. Biogas juga dapat disalurkan ke Gas Engine (mesin yang memanfaatkan gas untuk
diubah menjadi gerak). Gas Engine akan memutar Generator yang dapat digunakan
sebagai pembangkit tenaga listrik.
5. Panas yang dihasilkan selama proses Gas Engine dapat dimanfaatkan untuk
menghangatkan fermenter agar proses fermentasinya menjadi maksimal. Panas
tersebut juga dapat digunakan untuk hal lainnya.
6. Sedangkan residu kotoran ternak hasil dari fermentasi akan ditampung ke tangki
residu. Residu ini dapat digunakan sebagai pupuk alami untuk tanaman atau pertanian
dengan kualitas pupuk yang tetap baik.
Dengan sistem pengolahan biogas tersebut, maka biogas menjadi energi yang
terbarukan yang menciptakan suatu siklus sehingga tidak ada energi yang terbuang.
Dengan demikian energi biogas dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan gas metan
sebagai pengganti bahan bakar khususnya minyak tanah dan dapat dipergunakan untuk
memasak. Dalam skala besar, biogas dapat digunakan sebagai pembangkit energi listrik. Di
samping itu, dari proses produksi biogas akan dihasilkan sisa kotoran ternak yang dapat
langsung dipergunakan sebagai pupuk organik pada tanaman/budidaya pertanian. Manfaat
energi biogas yang lebih penting lagi adalah mengurangi ketergantungan terhadap pemakaian
bahan bakar minyak bumi yang tidak bisa diperbaharui.