1

BABI I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Indonesia adalah negara yang kaya akan sumber daya alam dan sumber

daya manusia. Pesatnya laju pertumbuhan penduduk menyebabkan kebutuhan

sumber daya alam semakin bertambah, salah satunya kebutuhan bahan bakar

minyak (BBM). Kini persediaan bahan bakar minyak sudah mulai langka, karena

ketersediaan bahan bakar minyak yang ada, tidak dapat mengimbangi tuntutan

jumlah kebutuhan bahan bakar minyak yang semakin meningkat.

Sebagian besar masyarakat Indonesia masih bergantung pada bahan bakar

dari energi fosil seperti minyak bumi, gas alam dan batu bara. Energi fosil bersifat

tidak terbaharukan dan ketersediaan energi fosil semakin hari semakin berkurang.

Ketersediaan bahan bakar gas akan habis +/- 70-80 tahun lagi, sedangkaan bahan

bakar gas akan habis +/- 120 tahun lagi. Oleh karena itu perlu adanya energi

alternatif untuk menghemat cadangan minyak yang ada saat ini, serta mengurangi

ketergantungan masyarakat terhadap bahan bakar fosil.

Salah satu energi alternatif yang dapat menggantikan peran bahan bakar

fosil adalah biogas. Biogas adalah salah satu energi bersifat terbarukan karena

bahan bakunya berasal dari bahan organik dan dapat dibuat sendiri dengan

teknologi sederhana. Biogas sangat potensial sebagai sumber energi terbaharukan

karena kandungan gas metan pada biogas memiliki nilai kalor yang cukup tinggi,

yaitu sekitar 50 MJ/Kg. Dengan adanya pembuatan biogas ini juga berdampak

positif pada lingkungan, yaitu mengurangi gas metan bebas di udara yang

berpotensi sebagai penyebab global warming.

Namun pemanfaatan biogas di Indonesia masih kurang. Hal ini dapat

dilatar belakangi oleh kurangnya pengetahuan sebagian besar masyarakat

Indonesia tentang pemanfaatan biogas, selain itu rasa canggung masyarakat

Indonesia untuk menggunakan bahan bakar biogas dalam aktivitas sehari-hari

masih tinggi. Oleh karena itu dalam makalah ini akan dibahas tentang pengertian

biogas, proses pembentukan biogas, pemanfaatan biogas dan implikasinya

terhadap ekosistem.

2

1.2 Rumusan masalah

Adapun permasalahan yang akan dibahas dalam makalah ini adalah

sebagai berikut:

1. Bagaimana pengertian dari biogas?

2. Bagaimana proses pembentukan biogas ?

3. Bagaimana pemanfaatan biogas dalam kehidupan sehari-hari ?

4. Bagaimana implikasi biogas terhadap ekosisitem ?

1.3 Tujuan penulisan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui pengertian dari biogas

2. Mengetahui proses pembentukan biogas

3. Mengetahui pemanfaatan biogas dalam kehidupan sehari-hari

4. Mengetahui implikasi biogas terhadap ekosisitem

3

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Biogas

Biogas adalah gas yang tergolong bahan bakar gas yang merupakan hasil

fermentasi dari bahan organik dalam sebuah reaktor (biodigester) dengan kondisi

anaerob. Biogas terdiri dari campuran beberapa gas campuran beberapa gas yang

tergolong sebagai bahan bakar di mana gas yang dominan adalah CH4 dan yang

lain yang jauh lebih kecil adalah CO2, NO2, SO2, H2S, (Melvin, 2005).

Kandungan gas metan yang dominan, menyebabkan biogas memiliki nilai

kalor yang cukup tinggi, yaitu kisaran 4800-6700 kkal/m3, untuk gas metan murni

(100 %) mempunyai nilai kalor 8900 kkal/m3.

Nilai kalori dari 1 m3 Biogas sekitar 6.000 watt jam yang setara dengan

setengah liter minyak diesel. Oleh karena itu biogas sangat cocok digunakan

sebagai bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan pengganti minyak tanah,

LPG, butana, batu bara, maupun bahan-bahan lain yang berasal dari fosil.

Kesetaraan biogas dapat dilihat dari tabel berikut:

Tabel 1. Nilai Kesetaraan 1 m3 Biogas dan Energi yang dihasilkan.

Jenis Energi Kesetaraan dengan 1 m3 gas bio

Elpiji 0,46 kg

Minyak tanah 0,62 liter

Minyak Solar 0,52 liter

Bensin 0,80 liter

Gas kota 1,50 m3

Kayu Bakar 3,50 kg

Sumber : Direktorat Jenderal PPHP-Departemen Pertanian (2006)

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.

4

2.2 Proses Pembentukan Biogas

Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh bakteri apabila bahan organik

mengalami proses fermentasi dalam reaktor dalam kondisi anaerob (tanpa udara).

Reaktor yang digunakan dalam pembuatan biogas disebut digester atau

biodigester, dan di wadah inilah bakteri dapat tumbuh dengan mencerna bahan

organik. (Suyitno, 2012).

Komponen pada biodigester sangat bervariasi, tergantung pada jenis

biodigester yang digunakan.

Gambar 1: komponen reaktor biodigester

Berdasarkan gambar 1 diatas, secara umum komponen reaktor biodigester

terdiri dari komponen-komponen utama sebagai berikut:

1. Saluran masuk bahan baku (inlet)

Saluran ini digunakan untuk memasukkan slurry (lumpur yang

terbuat dari campuran kotoran ternak dan air) ke dalam reaktor utama.

Pencampuran ini berfungsi untuk memaksimalkan potensi biogas,

memudahkan pengaliran, serta menghindari terbentuknya endapan pada

saluran masuk.

2. Saluran keluar residu (outlet)

5

Saluran ini digunakan untuk mengeluarkan kotoran yang telah

difermentasi oleh bakteri. Slurry yang keluar sangat baik untuk pupuk

karena mengandung kadar nutrisi yang tinggi.

3. Ruang fermentasi (digestion)

Ruang ini berfungsi sebagai tempat terjadinya proses fermentasi.

Ruang fermentasi bersifat kedap udara dan dilengkapi dengan ruang

penyimpanan

4. Saluran gas

Saluran gas ini berfungsi untuk mengalirkan biogas yang

dihasilkan dari biodigester yang terbuat dari bahan polimer untuk

menghindari korosi. Untuk pembakaran gas pada tungku, pada ujung

saluran pipa bisa disambung dengan pipa baja antikarat dan tahan terhadap

temperatur pembakaran yang tinggi

Namun dalam pembuatan biogas skala besar, reaktor biodigester

dilengkapi pula dengan komponen-komponen sebagai berikut:

1. Katup pengaman tekanan (control valve)

Katup pengaman ini digunakan sebagai pengatur tekanan gas

dalam biodigester. Katup pengaman ini menggunakan prinsip pipa T. Bila

tekanan gas dalam saluran gas lebih tinggi dari kolom air, maka gas akan

keluar melalui pipa T, sehingga tekanan dalam biodigester akan turun.

2. Sistem pengaduk

Pengadukan dilakukan dengan berbagai cara, yaitu pengadukan

mekanis, sirkulasi substrat biodigester dengan poros yang berupa baling-

baling, atau sirkulasi ulang produksi biogas ke atas biodigester

menggunakan pompa. Pengadukan ini bertujuan untuk mengurangi

pengendapan dan meningkatkan produktifitas biodigester karena kondisi

substrat yang seragam.

3. Tangki penyimpan gas

Tangki penyimpanan berfungsi untuk menyimpas biogas yang

dihasilkan dari biodigerter. Terdapat dua jenis tangki penyimpan gas, yaitu

tangki bersatu dengan unit reaktor (floating dome) dan terpisah dengan

reaktor (fixed dome). Untuk tangki terpisah, konstruksi dibuat khusus

6

sehingga tidak bocor dan tekanan yang terdapat dalam tangki seragam,

serta dilengkapi H2S Removal untuk mencegah korosi.

2.2.1 Bahan baku pembuatan dan komposisi biogas

Biogas adalah campuran gas dari hasil penguraian bahan organic oleh

bakteri alami dalam kondisi anaerob. Bahan baku pembuatan biogas yang banyak

digunakan di Indonesia adalah kotoran dan urin hewan ternak. Bahan baku lain

yang bisa digunakan adalah kotoran manusia, sampah bio (organik), dan limbah

industri pangan misalnya ampas tahu. Pemiilihan bahan biogas dapat ditentukan

dari perbandingan kadar karbon dan nitrogen (rasio C/N) dalam bahan tersebut,

namun parameter ini bukan jaminan satu-satunya untuk kualitas biogas yang

tinggi karena masih banyak parameter yang lain khususnya pada reaktor biogas.

Menurut Sasse dalam Suyitno: 2012, bahan organik yang mampu menghasilkan

kualitas biogas tinggi memiliki rasio C/N sekitar 20-30.

Table 2. Rasio C/N beberapa Material Organik yang Umum Digunakan (Uli

Werner dalam Suyitno,2012)

Material Organik Rasio C/N

Urine 0,8

Kotoran sapi 10 20

Kotoran babi 9 13

Kotoran ayam 5 8

Kotoran kambing 30

Kotoran manusia 8

Jerami padi-padian 80 140

Gambar 2.1 : floating dome Gambar 2.2 : fixed dome

7

Jerami jagung 30 65

Rumput hijau 12

Sisa sayuran 35

Gambar 3: contoh materi yang dapat diolah menjadi biogas

(Biogas Energy, 2012:4)

8

Tabel 3: Nilai kalor beberapa bahan biogas

(Buku Panduan Biomassa Asia, 2008:43)

Komposisi biogas bervariasi tergantung dengan asal proses anaerobik yang

terjadi. Gas alam memiliki konsentrasi metana sekitar 50%, sedangkan biogas

memiliki konsentrasi metana sekitar 55-75% .

Tabel 4: komposisi gas yg terdapat dalam biogas

Komponen %

Metana (CH4) 55-75

Karbon dioksida (CO2) 25-45

Nitrogen (N2) 0-0.3

Hidrogen (H2) 1-5

Hidrogen sulfida (H2S) 0-3

Oksigen (O2) 0.1-0.5

9

2.2.2 Tahapan dalam pembuatan biogas

Secara umum, alur proses pencernaan/digesting limbah organik sampai

menjadi biogas dimulai dengan pencernaan limbah organik yang disebut juga

dengan fermentation/digestion anaerob. Pencernaan tergantung kepada kondisi

reaksi dan interaksi antara bakteri methanogens, non-methanogens dan limbah

organik yang dimasukkan sebagai bahan input/feedstock kedalam digester.

Gambar 4: alur proses pembentukan biogas

Berdasarkan gambar 4 diatas, dapat diketahui bahwa tahapan-tahapan

dalam proses pembuatan biogas adalah sebagai berikut:

a) Hidrolisis (Liquefaction),

Pada tahap ini, bahan-bahan organik yang mengandung selulosa,

hemiselulosa, protein, karbohidrat dan lipida diuraikan menjadi senyawa dengan

rantai yang lebih pendek. Kandungan polisakarida akan diuraikan menjadi

monosakarida, dan kandungan protein akan diuraikan menjadi peptida dan asam

amino.

b) Asidifikasi/Pengasaman (Acyd Production),

Pada tahap pengasaman, bakteri akan menghasilkan asam yang berfungsi

untuk mengubah senyawa pendek hasil hidrolisis menjadi asam asetat

(CH3COOH), H2 dan CO2. Agar metabolisme dapat merata diperlukan

pencampuran yang baik dengan konsentrasi air >60%. Selain itu, bakteri juga

mengubah senyawa molekul rendah menjadi alkohol, asam organik, asam amino,

CO2, H2S, dan sedikit gas CH4

10

c) Metanogenesis/Pembentukan Mentana (Biogas Production)

Pembentukan CH4 bakteri yang berperan membutuhkan kondisi digester

yang benar-benar kedap udara dan gelap serta dengan suhu sekitar 35oC. Urea

yang berasal dari protein dihidrolisa oleh bakteri menjadi gas metan (CH4) dan

NH4+. CO2 yang dihasilkan direduksi menjadi CH4 dan H2O.

Gambar 5: Set alat produksi Biogas

2.2.3 Faktor-faktor yang mempengaruhi pembuatan biogas.

Biogas dibuat dalam suatu reaktor yang disebut biodigester, reaktor ini dibuat

kedap udara supaya bahan organik dapat terurai secara biologi dengan bantuan

bakteri-bakteri alami, sehingga dari proses penguraian tersebut dapat

menghasilkan biogas yang mengandung metana dengan konsentrasi tinggi.

Kondisi internal biodigester sangat berpengaruh pada proses ini.

Adapun faktor-faktor internal yang berpengaruh dalam proses pembuatan

biogas antara lain :

2.2.3.1 Kondisi anaerob biodigester.

Biodigester harus tetap dijaga dalam keadaan anaerob, yaitu tidak terjadi

kontak langsung dengan oksigen (O2). Apabila udara yang masuk dalam dalam

biodigester mengandung oksigen sebanyak 21% volum, maka akan terjadi

penurunan produksi metana. Hal ini dikarenakan, bakteri alami untuk proses

penguraian bahan organik membutuhkan kondisi anaerob, sehingga masuknya

udara yang mengandung O2 ke dalam biodigerter dapat menghambat

perkembangan bakteri secara sempurna. (Suyitno, 2012)

11

2.2.3.2 Suhu / Temperatur.

Temperatur sangat menentukan lamanya proses fermentasi dalam ruang

digester karena temperatur dapat berpengaruh terhadap aktivitas kerja bakteri.

Apabila temperatur meningkat, umumnya produksi biogas juga meningkat sesuai

dengan batas-batas kemampuan bakteri dalam menguraikan sampah organik.

Menurut Suyitno : 2012 , jenis bakteri yang secara umum dikenal dalam proses

fermentasi anerob antara lain:

Bakteri Psychrophilic,

Bakteri fermentasi Psychrophilic hidup pada temperatur 8 25 0C, dengan

kondisi kerja optimum pada temperatur 8-25 0C. Bakteri ini tumbuh dengan baik

di daerah subtropis dan beriklim dingin. Waktu penyimpanan bakteri dalam

digester adalah lebih dari 100 hari.

Bakteri Mesophilic,

Bakteri fermentasi Mesophilic, hidup pada temperatur 35 47 0C, dengan

kondisi kerja optimum pada temperatur 35-45 0C. Bakteri ini tumbuh dengan baik

di negara negara tropis seperti Indonesia. Waktu penyimpanan bakteri dalam

digester adalah kurang lebih 30-60 hari.

Bakteri Thermophilic,

Bakteri fermentasi Thermophilic hidup pada temperatur 53 55 0C.

Namun, bakteri ini dimanfaatkan untuk menguraikan materi, bukan untuk

menghasilkan biogas. Waktu penyimpanan bakteri dalam digester adalah kurang

lebih 10-16 hari.

Temperatur minimum untuk perkembangbiakan bakteri selama proses

fermentasi adalah 15 0C. Biodigester yang beroperasi dibawah suhu 15 0C,

memerlukan pemanasan terlebih dahulu, karena pada suhu dibawah 15 0C hanya

dihasilkan biogas dengan jumlah yang sangat terbatas. Biodigester di Indonesia

pada umumnya dibangun didalam tanah, hal ini adalah salah satu usaha untuk

menjaga suhu biodigester tetap konstan.

12

2.2.3.3 Nutrisi dan Penghambat bagi Bakteri.

Bakteri fermentasi membutuhkan nutrisi sebagai sumber energi untuk

proses reaksi anaerob seperti mineral-mineral yang mengadung Nitrogen, Fosfor,

Magnesium, Sodium, Mangan, Kalsium, Kobalt, dan nutrisi lainnya. Nutrisi ini

dapat bersifat toxic (racun) apabila konsentrasi di dalam bahan terlalu banyak ,

serta berpotensi menghambat proses pembentukan biogas.

Table 5 : Batasan Konsentrasi Kandungan Mineral-Mineral yang Diijinkan dalam

Biodigester ( Werner Kossmann, 1999 dalam Suyitno,2012)

Mineral Konsentrasi (mg/L)

Zinc 350 1000

Sulfur 200

Copper 10 -250

Chromium 200-2000

Nickel 100-1000

Cyanide 2

Calcium 8000

Sodium 8000

Magnesium 3000

Selain karena konsentrasi mineral-mineral yang melebihi ambang batas,

polutan-polutan juga dapat menyebabkan produksi biogas menjadi terhambat atau

berhenti sama sekali antara lain adanya ammonia, antibiotik, pestisida, dan

detergen.

2.2.3.4 Lama Proses Pencernaan

Lama proses (Hydraulic Retention Time-HRT) adalah jumlah hari proses

pencernaan/digesting pada tangki anaerob terhitung mulai pemasukan bahan

organik sampai proses awal pembentukan biogas dalam digester anaerob. HRT

meliputi 70-80% dari total waktu pembentukan biogas secara keseluruhan.

Lamanya waktu HRT sangat tergantung dari jenis bahan organik dan perlakuan

terhadap bahan organik (feedstoock substrate) sebelum dilakukan proses

pencernaan/digesting diproses.

13

2.2.3.5 Derajat Keasaman (pH)

Derajat keasaman (pH) Mempunyai efek terhadap energi aktivasi

mikroorganisme. Konsentrasi derajat keasamam (pH) yang ideal antara 6,6 dan

7,6. Bila pH lebih kecil atau lebih besar maka akan mempunyai sifat toksit

terhadap bakteri metanogenik. Bila proses anaerob sudah berjalan menuju

pembentukan biogas, pH berkisar 7-7,8.

Drajat keasaman dalam biodigester dipengaruhi oleh bahan organik yang

di fermentasikan, pada tahap awal fermentasi akan terbentuk asam yang

mengakibatkan pH biodigester menjadi turun. Beberapa peneliti menyarankan

untuk menambahkan larutan kapur (Ca(OH)2) atau kapur (CaCO3) supaya pH

kembali ke angka sekitar 7,0. Jika pH turun di bawah 6,2, maka bakteri

methanogen akan keracunan dan produksi biogas akan turun. (Suyitno,2012)

2.2.3.6 Pengaturan Tekanan

Semakin tinggi tekanan di dalam digester, semakin rendah produksi biogas

di dalam digester terutama pada proses hidrolisis dan acydifikasi. Selalu

pertahankan tekanan diantara 1,15-1,2 bar di dalam digester.

Selain faktor-faktor tersebut adapula faktor lain yang dapat mempengaruhi

proses pembuatan biogas, yaitu :

Kandungan Nitrogen dan Rasio Karbon Nitrogen

Karbon dan Nitrogen adalah sumber makanan utama bagi bakteri anaerob,

sehingga pertumbuhan optimum bakteri sangat dipengaruhi unsur ini, dimana

Karbon dibutuhkan untuk mensuplai energi dan Nitrogen dibutuhkan untuk

membentuk struktur sel bakteri.

Rasio C/N yaitu perbandingan kadar C (karbon) dan N (nitrogen), Jumlah

unsur nitrogen ini diharapkan cukup. Bila jumlah unsur nitrogen terlalu sedikit (

C/N rasio tinggi) maka nitrogen akan digunakan terlebih dahulu untuk proses

pembentukan sel bakteri, hal ini menyebabkan proses berjalan lambat. Bila jumlah

nitrogen terlalu banyak (C/N rasio rendah) maka karbon akan segera habis dan

proses fermentasi berhenti dan akan terbentuk amonia yang akhirnya akan

menghambat pertumbuhan bakteri.Proses fermentasi anaerob akan berlangsung

14

optimum bila rasio C:N bernilai 30:1, dimana jumlah karbon 30 kali dari jumlah

nitrogen.

Namun tidak semua bahan organik dapat terurai menjadi gas dalam

digester anaerob, karena bakteri anaerob tidak dapat menguraikan lignin dan

beberapa hidrokarbon. Digester yang berisi nitrogen tinggi dan belerang rendah

dapat menghasilkan racun berupa amonia dan H2S.

Total Solid Content (TS)

Pengertian total solid content (TS) adalah jumlah materi padatan yang

terdapat dalam limbah pada bahan organik selama proses digester terjadi dan ini

mengindikasikan laju penghancuran/pembusukan material padatan limbah

organik. TS juga mengindikasikan banyaknya padatan dalam bahan organik dan

nilai TS sangat mempengaruhi lamanya proses pencernaan/digester bahan

organik.

Volatile Solids (VS)

Volatile Solids (VS) merupakan bagian padatan (total solid-TS) yang berubah

menjadi fase gas pada tahapan asidifikasi dan metanogenesis dalam proses

fermentasi limbah organik. Dalam pengujian skala laboratorium, berat saat bagian

padatan

Tabel 6: Potensi Produksi Gas untuk Beberapa Tipe Bahan Organik.

Tipe Limbah Organik Produksi Biogas Per Kg /m3

(% VS)

Sapi (Lembu/Kerbau) 0.023 - 0.040

Babi 0.040 - 0.059

Ayam 0.065 - 0.116

Manusia 0.020 - 0.028

SampahSisa Panen 0.037

Pengadukan Bahan Organik.

Dalam digester, pengadukan sangat berpengaruh dalam menjaga bahan

baku tetap tercampur dengan bakteri dan temperatur terjaga merata diseluruh

15

bagian. Dengan adanya pengadukan pengengendapan di dasar digester semakin

kecil, konsentrasi bakteri merata dan memungkinkan seluruh material mengalami

proses fermentasi anaerob secara merata. Selain itu, dengan adanya pengadukan

akan mempermudah pelepasan gas ke penampung biogas.

Menurut Suyitno:2012, pengadukan hendaknya dilakukan dengan pelan,

pengadukan yang terlalu cepat dapat memperlambat proses pembentukan biogas.

Bahan baku yang digunakan sangat mempengaruhi frekuensi pengadukan.

Adanya pengadukan juga bermanfaat untuk menjaga tercampurnya air

dengan bahan baku, karena apabila pencampuran bahan baku dengan air tidak

sempurna dapat mengakibatkan proses fermentasi menjadi lambat.

Penjernihan Biogas

Kandungan gas atau zat lain dalam biogas seperti air, karbon dioksida,

asam sulfat H2S, merupakan polutan yang mengurangi kadar panas pembakaran

biogas bahkan dapat menyebabkan karat yang merusakan mesin. Banyak cara

pemurnian biogas diantaranya Physical Absorption (pemasangan water trap di

pipa biogas), chemical absorption, pemisah membran permiabel, hingga

penyemprotan air atau oksigen untuk mengikat senyawa sulfur atau karbon

dioksida.

Bila biogas digunakan untuk bahan bakar kendaraan atau bahan bakar

pembangkit listrik, gas H2S yang berpotensi menyebabkan karat pada komponen

mesin harus dibuang melalui peralatan penyaring/ filter sulfur.

Bakteri starter

Pengaruh starter, untuk mempercepat proses fermentasi dibutuhkan starter

yang mengandung bakteri metanogen.

Menurut Suyitno:2012, ada beberapa jenis starter, yaitu:

a) Starter alami

Lumpur aktif seperti lumpur kolam ikan, air comberan atau

cairan septick tank, timbunan kotoran, dan timbunan sampah

organik.

b) Starter semi buatan

16

Fasilitas biodigester dalam kondisi aktif.

c) Starter buatan

Bakteri yang dibiakkan secara laboratorium.

Ada tiga kelompok bakteri yang berperan dalam proses pembentukan

biogas, yaitu:

1. Kelompok bakteri fermentatif: Steptococci, Bacteriodes, dan

beberapa jenis Enterobactericeae

2. Kelompok bakteri asetogenik: Desulfovibrio

3. Kelompok bakteri metana: Mathanobacterium, Mathanobacillus,

Methanosacaria, dan Methanococcus

Bentuk Bahan baku,

Biogas akan terbentuk bila bahan baku berupa padatan berbentuk bubur

halus atau butiran kecil, Selain itu tergantung kandungan pada bahan yang akan

dijadikan biogas tersebut.

17

2.3 Pemanfaatan Biogas Dalam Kehidupan Sehari-Hari

Kandungan metana yang cukup tinggi, menjadikan biogas sebagai energi

alternatif yang berpotensi menggantikan peran LPG dan petrol (bensin). Tetapi

dalam pembuatan biogas juga menghasilkan gas yang bersifat pengotor, yaitu

Hidrogen sulfida (H2S). Jika gas tersebut ikut terbakar dan bebas diudara dapat

teroksidasi ke udara membentuk SO2 dan SO3 yang dapat memicu terjadinya

hujan asam. Selain H2S terdapat pula gas-gas lain seperti uap air (H2O) dan

Karbon dioksida (CO2). Kandungan sejumlah uap air (H2O) dalam biogas , dapat

menyebabkan penurunan nilai kalor biogas.

Menurut (Suyitno, 2012) Biogas dapat dimanfaatkan untuk berbagai

keperluan, diantaranya adalah:

a. Aplikasi dalam sektor rumah tangga

Biogas dapat diaplikasikan di pedesaan maupun perkotaan, di pedesaan

dengan jumlah hewan ternak yang banyak dan di perkotaan yang banyak

membuang sampah organik, maka konsep kemandirian energi berupa energi

biogas dapat dikaji lebih serius, untuk dapat menjalankan konsep ini perlu

diawali dengan pemetaan potensi sumber energi lokal yang dapat

diperbaharui dan jenis pemakaian energi di lokasi tersebut. Pada umumnya

kebutuhan bahan bakar sektor rumah tangga di perkotaan dan pedesaan

adalah memasak, penerangan dan transportasi. Jenis bahan bakar untuk

memasak umumnya adalah biomassa kering, minyak tanah dan LPG. Jenis

bahan bakar untuk penerangan umumnya adalah petromaks dan solar untuk

genset listrik. Bahan bakar transportasi umumnya adalah solar dan bensin.

Dan biogas dapat menjadi alternative bahan bakar tersebut.

b. Pembangkit Listrik tenaga biogas

Pemanfaatan biogas untuk pembangkit listrik dapat melalui berbagai

cara seperti menggunakan turbin dan motor bakar, kemudian energi yang

diperoleh dapat digunakan untuk menggerakkan pompa atau mesin-mesin

yang lain, misalnya dapat digunakan untuk menggerakkan generator dan

18

dari generator tersebut diperoleh energi listrik yang dapat langsung

digunakan untuk alat-alat listrik.

Selain memiliki kegunaan seperti yang telah disebutkan diatas, Biogas

juga memiliki dampak positif lain, antara lain:

1) Untuk lingkungan, dengan pembuatan biogas, maka sampah organik

yang ada akan berkurang.

2) Untuk masyarakat, dengan pembuatan sampah organik dapat

meringankan beban karena biogas merupakan alternatif bahan bakar

yang lebih murah. Selain itu dapat dijadikan suatu usaha dengan

menjual biogas yang dibuat.

3) Untuk siswa, dapat digunakan sebagai pembelajaran tentang

bagaimana dan apa saja yang dapat kita lakukan untuk mengubah

sampah menjadi sesuatu yang bernilai ekonomis seperti biogas.

Sehingga dapat melatih jiwa kewirausahaan.

4) Untuk pemerintah, dengan adanya upaya pengolahan sampah organik

menjadi biogas, maka dapat mengurangi permasalahan kurangnya

bahan bakar minyak atau energi yang ada karena sudah ada biogas

sebagai alternatif penghasil energi.

19

2.4 Implikasi Biogas Terhadap Ekosisitem

Pengembangan energi alternatif biogas memiliki manfaat yang beragam,

selain dihasilkannya gas yang berpotensi sebagai peganti bahan bakar khususnya

minyak tanah dan LPG yang dipergunakan untuk memasak, pada proses produksi

gas bio akan dihasilkan sludge atau lumpur yang dapat langsung dipergunakan

sebagai pupuk organik pada tanaman atau budidaya pertanian.

Limbah biogas yang berupa sludge atau lumpur adalah kotoran ternak

yang telah hilang gasnya (slurry) yang dapat dijadikan pupuk organik yang sangat

kaya akan unsur-unsur yang dibutuhkan oleh tanaman. Bahkan, unsur-unsur

tertentu seperti protein, selulose, lignin, dan lain-lain tidak bisa digantikan oleh

pupuk kimia. Dengan begitu menggunakan produk biogas, maka tanaman akan

tumbuh dengan sehat tanpa menyebabkan polusi, dan dengan melimpahnya

tanaman, sampah-sampahnya dapat digunakan untuk produksi biogas lagi.

Selain itu dengan pemanfaatan produksi biogas yang optimal, dapat

mengurangi ancaman kelangkaan sumber daya alam yang tidak dapat

diperbaharui. (Organisation for economic co-operation And development, 2010)

Gambar 6: Siklus Biogas

Pencemaran karena gas metan menyebabkan bau yang tidak enak bagi

lingkungan sekitar. Gas metan (CH4) berasal dari proses pencernaan ternak

ruminansia. Gas metan ini adalah salah satu gas yang bertanggung jawab terhadap

20

pemanasan global dan perusakan ozon, dengan laju 1 % per tahun dan terus

meningkat. (Suryahadi dkk., 2002).

Peternakan merupakan penyumbang terbesar gas metana (CH4) yang

memiliki kadar perusak lebih besar dari CO2 terhadap lingkungan. Gas metana

merupakan bagian dari siklus karbon karena mengandung atom C didalamnya.

Semakin tinggi jumlah pemberian pakan kualitas rendah, semakin tinggi produksi

metan. Apalagi di Indonesia, emisi metan per unit pakan atau laju konversi metan

lebih besar karena kualitas hijauan pakan yang diberikan rendah.

Pembuatan biogas, dapat mereduksi kandungan gas metana yang bebas di

udara sehingga dapat mengurangi perusakan lingkungan. Disamping itu, biogas

juga mempunyai manfaat sebagai sumber energi baru untuk mengganti energi

fosil yang hampir habis.

21

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan dapat disimpulkan bahwa:

Biogas adalah gas yang tergolong bahan bakar gas yang merupakan hasil

fermentasi dari bahan organik dalam sebuah reaktor (biodigester) dengan kondisi

anaerob. Tahap-tahap dalam proses pembuatan biogas terdiri dari hidrolisis,

pengasaman, dan pembentukan nitrogen. Dalam proses pembuatan biogas dapat

dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain kondisi anaerob biodigester,

temperatur, drajat keasaman, nutrisi, tekanan, lama proses fermentasi, rasio C/N,

bakteri starter, pengadukan, bentuk bahan, dan penjernihan biogas. Kandungan

metana yang tinggi pada biogas membuat biogas berpotensi sebagai bahan bakar

yang dapat dimanfaatkan dalam sektor rumah tangga seperti memasak , dan

sebagai pembangkit listrik. Implikasi biogas bagi ekosistem adalah dihasilkannya

pupuk organik dari limbag biogas berupa lumpur yang kaya akan unsur-unsur, dan

dapat mengurangi kadar gas metana bebas diudara yang berpotensi menyebabkan

global warming

3.2 Saran

Masyarakat indonesia seharusnya berperan aktif dalam pengembangan

energi-energi alternatif khususnya biogas, hal ini berhubungan dengan

ketersediaan bahan bakar fosil yang semakin langka yang dapat memicu krisis

energi. Peran pemerintah juga sangat berpean penting dalam pemberdayaan

biogas. Apabila hal ini dapat terealisasikan maka masyarakat Indonesia dapat

mengurangi ketergantungan menggunankan bahan bakar fosil dan terhindar dari

krisis energi di tahun yang akan datang.

22

DAFTAR RUJUKAN

Nurhasanah, Ana., dkk. 2012. Jurnal PERKEMBANGAN DIGESTER BIOGAS

DI INDONESIA (Studi Kasus di Jawa Barat dan Jawa Tengah)

Saragih , Budiman Richardo, 2010. Jurnal Analisis Pemanfaatan Biogas dari

Fesses dan Sampah Organik. FT UI

Simanjuntak, Melvin. 2005. Beberapa Energi Alternatif yang Terbarukan dan

Proses Pembuatannya. Jurnal Teknik Simetrika, 4(1): 287 293

Suyitno. 2012. Teknologi Biogas: Pembuatan, Operasional dan Pemanfaatan.

Yogyakarta: Graha Ilmu.

Yokayama, Shinya. 2008. Buku Panduan Biomassa Asia: Panduan untuk

Produksi dan Pemanfaatan Biomassa . Jepang: The Japan

Institute Of Energy.

23

ENERGI ALTERNATIF

(BIOGAS)

MAKALAH

UNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH

Interaksi Makhluk Hidup

yang dibina oleh Ibu Metri Dian Insani, S.Si., M.Pd.

Oleh

Gita Ayu Septyana

130351603590

Kls A / OFF A

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

PRODI PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

Maret 2015