halaman judul - unimma
TRANSCRIPT
i
HALAMAN JUDUL LAPORAN AKHIR
PROGRAM IPTEKS BAGI MASYARAKAT (IbM)
Ibm KELOMPOK TANI DAN TERNAK PENGGEMUKAN SAPI POTONG
APLIKASI TEKNOLOGI KONVERSI BAHAN BAKAR MINYAK KE BAHAN
BAKAR BIOGAS DI PULOSARI BAWEN JAWA TENGAH
Oleh :
Bagiyo Condro Purnomo, ST., M.Eng (Ketua)
NIDN. 0617017605
Budi Waluyo, ST, MT (Anggota)
NIDN. 0627057701
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAGELANG
2016
ii
LEMBAR PENGESAHAN
1. Judul IbM : Ibm Kelompok Tani Dan Ternak Penggemukan Sapi Potong
Aplikasi Teknologi Konversi Bahan Bakar Minyak Ke
Bahan Bakar Biogas Di Pulosari Bawen Jawa Tengah
2. Nama Mitra Program IbM (1) : KTT Bangun Rejo
Nama Mitra Program IbM (2) : KTT Andini Jaya
3. Ketua Tim Pengusul
a. Nama : Bagiyo Condro Purnomo, ST., M.Eng
b. NIDN : 0617017605
c. Jabatan/Golongan : Asisten Ahli/ Penata Muda Tk.1
d. Program Studi : Mesin Otomotif
e. Perguruan Tinggi : Universitas Muhammadiyah Magelang .
f. Bidang Keahlian : Konversi Energi.
g. Alamat Kantor/Telp/Faks/surel : Jl. Mayjend Bambang Sugeng km.05 Mertoyudan
Magelang// 0293 326945// [email protected]
4. Anggota Tim Pengusul
a. Jumlah Anggota : Dosen 1 orang,
a. Nama Anggota I/bidang keahlian : Budi Waluyo, ST. MT / Renewable Energy.
b. Mahasiswa yang terlibat : 2 orang
5. Lokasi Kegiatan/Mitra (1)
a. Wilayah Mitra (Desa/Kecamatan) : Dusun Krajan Desa Polosiri Kecamatan Bawen
b. Kabupaten/Kota : Kabupaten semarang
c. Propinsi : Jawa Tengah
d. Jarak PT ke lokasi mitra (Km) : 35 km
6. Lokasi Kegiatan/Mitra (2)
a. Wilayah Mitra (Desa/Kecamatan) : Dusun Kalidukuh Desa Genting Kecamatan Jambu
b. Kabupaten/Kota : Kabupaten Semarang
c. Propinsi : Jawa Tengah
d. Jarak PT ke lokasi mitra (Km) : 30 km
7. Luaran yang dihasilkan : 1. Peningkatan Kesejahteran anggota KTT
2. Desa Mandiri Energi
8. Jangka waktu Pelaksanaan : 1 tahun
9. Biaya Total : Rp. 45.000.000,-
- Dikti : Rp. 45.000.000,-
- Sumber lain : Rp. 0
(Sebutkan) :
Magelang, 8 September 2016
Mengetahui,
Ketua LP3M Ketua,
( Dr. Suliswiyadi, M.Ag ) ( Bagiyo Condro P., ST., M.Eng )
NIK. 966610111 NIK. 087606031
iii
RINGKASAN
Dalam upaya mendukung program Desa Mandiri Energi (DME), Kelompok Tani dan Ternak
Bangun Rejo dan Andini Jaya Kabupaten Semarang telah memiliki beberapa digester biogas.
Pemanfaatan biogas sampai saat ini masih digunakan untuk menggantikan penggunaan LPG
sebagai sumber energi untuk memasak. Tujuan dari kegiatan ini adalah untuk
mengembangkan pemanfaatan biogas sebagai sumber energi penggerak motor bensin.
Metode yang digunakan dalam kegiatan ini adalah adalah model pemberdayaan masyarakat
partisipatif / Participatory Rural Apraisal (PRA). Metode ini dipilih berdasarkan
pertimbangan bahwa yang mempunyai atau menghadapi masalah adalah mitra, oleh karena
itu keterlibatan mitra dalam penentuan pemecahan masalah yang dihadapi dan
penyelesaiannya sangat diperlukan. Tahapan yang dilakukan dalam penyelesaian masalah
mitra adalah identifikasi kebutuhan mitra, identifikasi tekanan kerja biogas storage (Dom
digester), identifikasi kapasitas mesin (cc) produksi, perancanangan instalasi BB Minyak ke
BB biogas, pembuatan dan penerapan gagasan pada kelompok peternak. Tahap terakhir dari
kegiatan ini adalah pendampingan penggunaan mesin perajang rumput dengan bahan bakar
biogas.
Dari kegiatan yang sudah dilakukan dihasilkan modifikasi mesin perajang rumput dengan
menggunakan bahan bakar biogas. Penerapan mesin ini sangat membantu dalam pengelolaan
peternakan. Penerapan mesin ini memerlukan waktu yang sangat cepat sekitar 40 menit,
dibandingkan dengan mesin perajang sebelumnya dan juga jika dengan manual tenaga
manusia, sehingga akan menurunkan biaya produksi. Penerapan mesin perajang rumput ini
akan meningkatkan Fuel Displacement Index, masyarakat Desa Pulosari Kec. Bawen
Kabupaten Semarang dan Desa Genting Kecamatan Jambu Kab. Semarang.
Kata kunci : Biogas, Konversi Bahan Bakar, Peternak Sapi Potong
iv
PRAKATA
Puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT, karena atas nikmat dan karunia-Nya,
laporan akhir kegiatan Program Iptek bagi Masyarakat ini dapat diselesaikan dengan baik.
Pelaksanaan Program Iptek bagi Masyarakat tahap pertama ini dibantu dan didukung
oleh sejumlah pihak. Oleh karena itu diucapkan terimakasih kepada :
1. Kementerian Riset Teknologi dan Pendidikan Tinggi sebagai penyandang dana utama.
2. Dr. Suliswiyadi, M.Ag selaku Kepala Lembaga Penelitian Pengembangan dan
Pengabdian Kepada Masyarakat Universitas Muhammadiyah Magelang, yang telah
memberikan pengarahan dan monitoring selama pelaksanaan kegiatan pengabdian.
3. Yun Arifatul Fatimah, ST., M.T., P.hD selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Magelang yang telah memberikan pengarahan dan fasilitas selama
kegiatan.
Akhir kata semoga hasil pengabdian kepada masyarakat ini dapat bermanfaat bagi
pihak-pihak terkait, dan koreksi maupun saran sangat diharapkan untuk penyempurnaannya.
Magelang, November 2016
Bagiyo Condro P., ST., M.Eng
NIDN. 0617017605
v
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .................................................................................................................. i
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................................... ii
RINGKASAN .......................................................................................................................... iii
PRAKATA ................................................................................................................................ iv
DAFTAR ISI .............................................................................................................................. v
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................ vi
DAFTAR TABEL .................................................................................................................... vii
BAB I. PENDAHULUAN ......................................................................................................... 1
1.1. Analisis Situasi ............................................................................................................... 1
1.2. Permasalahan Mitra ........................................................................................................ 2
BAB II. TARGET DAN LUARAN........................................................................................... 4
2.1. Target ............................................................................................................................. 4
2.2. Luaran ............................................................................................................................ 4
BAB III. METODE PELAKSANAAN ..................................................................................... 5
3.1. Metode Pendekatan yang Digunakan ............................................................................. 5
3.2. Rancangbangun Alat ...................................................................................................... 7
3.3. Transfer Teknologi ......................................................................................................... 8
BAB IV. KELAYAKAN PERGURUAN TINGGI ................................................................... 9
4.1. Kinerja Lembaga Pengabdian Kepada Masyarakat dalam Kegiatan PPM Satu
Tahun Terakhir ............................................................................................................... 9
4.2. Kepakaran Tim Pengusul IbM yang diperlukan dalam menyelesaikan seluruh
persoalan atau kebutuhan mitra .................................................................................... 10
BAB V. HASIL DAN LUARAN YANG DICAPAI............................................................... 11
5.1. Sosialisasi dan Koordinasi Kegiatan Pengabdian kepada Masyarakat ........................ 11
5.2. Modifikasi Mesin Perajang Rumput Dengan Biogas ................................................... 13
5.3. Set Up Mesin Perajang Rumput di Mitra ..................................................................... 16
5.4. Pembuatan dan Pemasangan Filter Biogas .................................................................. 17
5.5. Pendampingan Penggunaan Mesin Bahan Bakar Biogas............................................. 18
5.6. Hasil Perajang Rumput Dengan Mesin Berbahan Biogas............................................ 19
5.7. Luaran yang Dicapai .................................................................................................... 20
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................................ 21
6.1. Kesimpulan .................................................................................................................. 21
6.2. Saran ............................................................................................................................. 21
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 22
Lampiran 1. Gambaran Ipteks Yang Akan Ditransfer Kepada Kedua Mitra .......................... 23
Lampiran 2. Poto-poto Kegiatan .............................................................................................. 23
Lampiran 3. Draf Publikasi di Jurnal Dianmas Jawa Tengah .................................................. 27
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Kunjungan Gubernur jawa Tengah di KTT Bangun Rejo ..................................... 2
Gambar 1.2 Pemanfaatan Biogas untuk pengganti bahan bakar fosil ....................................... 2
Gambar 1.3 Proses Produksi KTT Mbangun Desa .................................................................... 3
Gambar 3.1 Metode pendekatan yang digunakan ...................................................................... 6
Gambar 3.2 Instalasi Konversi BB Minyak ke BB Biogas ....................................................... 7
Gambar 5.1 Koordinasi dengan Mitra 1 (KTT Bangun Rejo) ................................................. 11
Gambar 5.2 Koordinasi dengan Mitra 2 (KTT Andini Jaya) ................................................... 12
Gambar 5.3 Kondisi Mesin Perajang Rumput di Mitra 1 (KTT Bangun Rejo) ....................... 12
Gambar 5.4 Kondisi Mesin Perajang Rumput di Mitra 2 (KTT Andini Jaya) ........................ 13
Gambar 5.5 Proses Modifikasi Saluran Biogas dengan Mixer ................................................ 14
Gambar 5.6 Proses Modifikasi Waktu Pengapian ................................................................... 15
Gambar 5.7 Proses Modifikasi ................................................................................................. 15
Gambar 5.8 Proses Menghidupkan dengan LPG ..................................................................... 16
Gambar 5.9 Proses Set Up Mesin Perajang Rumput di Mitra 1 .............................................. 16
Gambar 5.10 Proses Merajang Rumput ................................................................................... 17
Gambar 5.1 1 Instalasi Filter Biogas........................................................................................ 18
Gambar 5.1 2 Pendampingan di Mitra 1 .................................................................................. 18
Gambar 5.1 3 Pendampingan di Mitra 2 .................................................................................. 19
Gambar 5.1 4 Pelatihan cara modifikasi mesin berbahan bakar bensin menjadi bahan bakar
biogas ............................................................................................................... 19
Gambar 5.1 6 Proses Perajang Rumput Yang efisien di Mitra 1 ............................................. 20
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Kepakaran yang dibutuhkan dalam menyelesaikan permasalahan mitra ................ 10
1
BAB I. PENDAHULUAN BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Analisis Situasi
Konsumsi energi Indonesia mengalami peningkatan yang cukup melonjak pada 5 tahun
terakhir. Sementara cadangan energi minyak mentah Indonesia hanya dapat diproduksi atau
akan habis dalam kurun waktu 23 tahun, gas selama 59 tahun dan batubara selama 82 tahun
(Elinur, 2010). Diversifikasi Energi Indonesia sudah mulai mendapat perhatian serius setelah
keluarnya peraturan pemerintah no 5 tahun 2006 mengenai kebijakan energi mix nasional.
Pemerintah mentargetkan penggunaan energi dari bahan bakar gas dan renewable energy
mading-masing sebesar 30% dan 17%. Sementara Kegiatan peternakan di Indonesia termasuk
salah satu dari kegiatan penghasil gas rumah kaca. Berdasarkan laporan FAO tahun 2006,
salah satu penghasil emisi gas rumah kaca yang terbesar berasal dari sektor peternakan,
sebesar 18%. Gas yang dihasilkan terdiri dari karbondioksida (9%), metana (37%), dinitrogen
oksida (65%), dan amonia (64%) (Sri Wahyuni, 2011). Sampah organik yang dibiarkan
menumpuk dalam alam terbuka dapat menghasilkan gas metana (NH4) sebagai akibat proses
pembusukan sampah yang bereaksi dengan oksigen (O2), gas metana mempunyai sifat
polutan 21 kali dari sifat polutan CO2, sehingga dengan dimanfaatkannya sampah sebagai
bahan baku biogas dapat menekan jumlah gas metana yang langsung dilepaskan ke udara.
Biogas merupakan campuran gas mudah terbakar yang dihasilkan oleh bakteri
metanogenik yang terjadi pada material-material yang dapat terurai secara alami dalam
kondisi anaerobik (Sulistyo, 2010). Pemanfaatan biogas mempunyai beberapa keunggulan
jika dibandingkan dengan BBM (bahan bakar minyak) yang berasal dari fosil diantaranya
biogas mempunyai sifat yang ramah lingkungan dan dapat diperbaharui. Bahan bakar fosil
yang pembakarannya kurang sempurna menghasilkan CO2 yang merupakan salah satu gas
penyebab pemanasan global. Prinsip dasar teknologi biogas adalah proses penguraian bahan-
bahan organik oleh mikroorganisme dalam kondisi tanpa udara (anaerob) untuk
menghasilkan campuran dari beberapa gas, di antaranya metan (CH4) dan Carbondioksida
(CO2). Biogas dihasilkan dengan bantuan bakteri metanogen atau metanogenik. Bakteri ini
secara alami terdapat dalam limbah yang mengandung bahan organik, seperti limbah ternak
dan sampah organik (Sri Wahyuni, 2011).
Kelompok Tani Ternak Bangun Rejo Desa Polosari Kecamatan Bawen Kabupaten
semarang, merupakan kelompok ternak penggemikan sapi potong kelas Madya yang
2
memiliki anggota 20 orang pada saat berdiri tahun pada tahun 2001. Saat ini sudah
berkembang dan memiliki keanggotaan sebanyak 59 orang. Kelompok ternak ini merupakan
salah satu kelompok percontohan diwilayah propinssi jawa tengah. Sejumlah prestasi yang
diraih dalam 2 tahun terakhir adalah juara 1 KTT sapi potong tingkat jawa tengah tahun 2012
dan Juara 2 Lomba Agribisnis Sapi Potong Tingkat Nasional tahun 2013.
.
Sedangkan Kelompok Tani dan Ternak Andini Jaya desa Genting Kec Jambu Kab
Semarang Provinsi Jawa Tengah berdiri tahun 2009, saat ini memiliki keanggotaan 30 orang,
kegiatan utama adalah pembibitan dan penggemukan sapi potong. Kelompok ini mempunyai
dua kandang dengan kapasitas masing-masing 60 dan 20 ekor sapi, sedangkan jumlah sapi
saat ini adalah 40 ekor.
1.2. Permasalahan Mitra
Dalam mendukung program pemerintah untuk program Desa Mandiri Energi (DME),
kolompok ini sudah memiliki 4 Digester Biogas tipe DOM. Namun sampai saat ini
pemanfaatan biogas di kecamatan Bawen dan Jambu kabupaten Semarang digunakan
sebagai sumber energi untuk rumah tangga. Pemanfaatan yang paling populer adalah untuk
sumber energi kompor biogas. Pemanfaatan biogas untuk kebutuhan memasak seperti terlihat
pada gambar berikut,
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
Gambar 1.1 Kunjungan Gubernur jawa Tengah di KTT Bangun Rejo
Kehadiran BIOGAS
Gambar 1.2 Pemanfaatan Biogas untuk pengganti bahan bakar fosil
3
Sementara mesin penggerak untuk mendukung kegiatan produksi KTT Bangun Rejo
dan Andini Jaya, seperti mesin perajang rumput, penggilingan pakan ternak dan mesin
pengepress jerami masih menggunakan energi fosil (bensin) sebagai sumber energinya.
Gambar 1.3 Proses Produksi KTT Mbangun Desa
Pemanfaatan melimpahnya biogas di KTT Bangun Rejo dan Andini Jaya, sebagai
sumber energi penggerak yang rata-rata menggunakan motor bensin belum dilakukan.
Permasalahan ini dikarenakan karakteristik bahan bakar bensin berbeda dengan biogas, agar
mesin bensin dapat menggunakan biogas secara optimal sebagai bahan bakar diperlukan
adanya modifikasi (Khudhori, 2013). Dari kegiatan pengabdian kepada masyarakat ini,
diharapkan muncul teknologi terapan pemmanfaatan biogas sebagai penggerak motor bensin.
4
BAB II. TARGET DAN LUARAN BAB II
TARGET DAN LUARAN
2.1. Target
Target dalam kegiatan pengabdian kepada masyarakat ini bagi kelompok tani dan
ternak Bangun Rejo dan Andini Jaya adalah :
1. Menurunnya biaya produksi kegiatan penggemukan sapi potong di KTT Bangun
Rejo Desa Pulosari Kecamatan Bawen Kab. Semarang dan KTT Andini Jaya Desa
Genting Kecamatan Jambu Kab. Semarang.
2. Meningkatknya Fuel Displacement Index masyarakat Desa Pulosari Kec. Bawen
Kabupaten Semarang dan Desa Genting Kecamatan Jambu Kab. Semarang.
2.2. Luaran
Luaran yang diharapkan dalam kegiatan Pengabdian Kepada Masyarakat ini adalah :
1. Peningkatan Kesejahteran anggota KTT Bangun Rejo Desa Pulosari Kec. Bawen
Kab. Semarang dan KTT Andini Jaya Desa Genting Kecamatan Jambu Kab.
Semarang.
2. Mendukung pemerintah dalam mensukseskan penggunaan energi baru dan
terbarukan serta program Desa Mandiri Energi.
5
BAB III. METODE PELAKSANAAN BAB III
METODE PELAKSANAAN
3.1. Metode Pendekatan yang Digunakan
Metode pendekatan yang akan digunakan menyelesaikan persoalan mitra adalah :
1. Pengenalan Kebutuhan
Proses yang pertama dilakukan adalah dengan diskusi dengan kedua mitra,
kemudian kita dapat mengambil permasalahan dan keluhan mitra. Kemudian dari diskusi
tersebut penulis menawarkan suatu metode untuk mengurai permasalahan dan keluhan
dari para mitra tersebut. Dari hasil diskusi tersebut kemudian membuat kesepakatan
bersama dan langkah-langkah untuk mengatasi permasalah prioritas yang dapat
diselesaikan dalam pengabdian ini.
2. Perumusan Masalah
Permasalahan utama kedua mitra adalah kurang optimalnya pemanfaatan biogas
yang kapasitasnya sangat melimpah. Unyuk saat ini pemanfaatan biogas hanya sekedar
untuk pemenuhan rumah tangga yaitu untuk kompor gas, akan tetapi belum
dimanfaatkan untuk kegiatan atau proses untuk menunjang usaha ternak sapi potong,
seperti mesin perajang rumput, penggilingan pakan ternak dan mesin pengepress jerami
masih menggunakan energi fosil (bensin) sebagai sumber energinya. Untuk itu
diperlukan solusi masalah dengan memanfaatkan biogas tersebut untuk kegiatan
produksi seperti penggunaan biogas untuk bahan bakar penggerak motor.
Perumusan masalah ini mencakup bagaimana merancang dan memodifikasi sebuah
mesin tepat guna untuk memanfaatkan bahan bakar biogas tersebut untuk mengantikan
bahan bakar bensin sebagai bahan bakar penggerak mesin perajang rumput, penggiling
pakan dan lain-lain.
3. Sintesa
Sintesa dilakukan dengan merancang dan memodfikasi motor penggerak yang
sebelumnya menggunakan bahan bakar bensin menjadi motor penggerak dengan bahan
bakar biogas. Kemudian didiskusikan dengan kedua mitra untuk kegiatan pengabdian
sehingga kegiatan ini akan sesuai dengan harapan kedua mitra.
6
4. Analisa dan Optimasi
Analisa dilakukan untuk mengetahui performa dari rancangan alat yang dibuat,
sehingga akan didapat rancangan yang optimal dan berdaya guna tinggi.
5. Evaluasi
Evaluasi adalah pemeriksaan akhir dari suatu perencanaan yang sukses, dan
biasanya melibatkan pengujian alat. Pada tahap ini, kita mengharapkan alat ini dapat
beroperasi dengan baik dan mengatasi permasalahan mitra.
6. Rancangbangun dan optimalisasi
Pada tahap ini dilakukan rancangbangun dan optimalisasi motor penggerak dengan
bahan bakar biogas, sehingga mesin ini dapat digunakan sebagai pengerak mesin
perajang rumput dan lain-lain.
Gambar 3.1 Metode pendekatan yang digunakan
7
3.2. Rancangbangun Alat
Skema instalasi konversi bahan bakar minyak (Bensin) ke Bahan Bakar Gas (Biogas)
disajika pada gambar berikut,
Gambar 3.2 Instalasi Konversi BB Minyak ke BB Biogas
Prinsip kerja instalasi BB Minyak ke BB Gas ini adalah sebagai berikut; biogas dari
DOM digester dialirkan ke gas regulator, untuk jaga tekanan masuk ke gas mixture yang di
pasangkan pada karburator motor bensin selalu konstan yaitu sekitar 0,2 bar (gauge). Pressure
gauge harus dipasangkan pada Dom digester untuk memonitor tekanan isi Biogas pada Dom
digester. Gas Mixer digunakan untuk mencampur biogas dengan udara untuk bisa
menghasilkan kondisi campuran yang homogen. Ukuran diameter dalam gas mixer dihitung
berdasarkan kapasitas / cc mesin dari motor bensin yang digunakan. Untuk meminimalisir
kandungan air yang terdapatpada biogas antara dom digester dengan gas rugulator dipasang
water filter.
Untuk menghasilkan kinerja motor bensin yang optimum perlu dilakukan penyesuaian
waktu pengapian (Timing Ignition). Penyesuaian dilakukan dengan menggeser pulsa
pengapaapian lebih maju karena gas metan mempunyai karakteristik kecepatan rambat api
yang lebih rendah dari gasoline /bensin. Penyesuaian lain yang perlu dilakukan adalah idle
mixture screw dan Main Jet untuk menghasilkan komposisi campuran udara biogas yang
8
sesuia dengan kondisi kerja mesin, mengingat campuran stoikiometri biogas–udara berbeda
dengan stoikiometri bensin-udara.
3.3. Transfer Teknologi
Program pengabdian ini menghasilkan mesin dengan bahan bakar biogas sehingga untuk itu
diperlukan proses transfer teknologi terhadap kedua mitra. Untuk mempermudah transfer teknologi
maka kedua mitra maka akan dilakukan training / pelatihan dalam pengoperasian, perawatan dan juga
perbaikan jika terjadi kerusakan.
9
BAB IV. KELAYAKAN PERGURUAN TINGGI
BAB IV
KELAYAKAN PERGURUAN TINGGI
4.1. Kinerja Lembaga Pengabdian Kepada Masyarakat dalam Kegiatan PPM Satu
Tahun Terakhir
Pengalaman LP3M UMMagelang dalam 1 tahun terakhir ini (2014) dalam hal
pengelolaan Pengabdian kepada Masyarakat dengan dana internal maupun eksternal antara
lain :
1. Menyelenggarakan KKN Posdaya di Kabupaten Magelang kerjasama dengan
Yayasan Damandiri.
2. Menyelenggarakan KKN Vokasi kerjasama dengan Dinas Pendidikan Nasional
Provinsi Jawa Tengah di Kabupaten Magelang
3. Melaksanakan kegiatan Ipteks bagi Masyarakat (IbM) bermitra dengan Universitas
Mercu Buana Yogyakarta ( 2013-2014)
4. Melaksanakan kegiatan Ipteks bagi Wilayah (IbW) di Kota Magelang bermitra
dengan Universitas Tidar Magelang tahun pertama.
5. Mengelola Tax Center Universitas Muhammadiyah Magelang kerjasama dengan
Direktorat Jenderal Perpajakan Kanwil Jateng II untuk sosialisasi perpajakan kepada
Industri Kecil dan Menengah I Kota dan Kabupaten Magelang.
6. Mengelola Sentra HAKI untuk kegiatan fasilitasi pengajuan paten dan merk dagang
bagi 83 Industri Kecil dan Menengah di Kabupaten Magelang bekerjasama dengan
Disperinkop dan UMKM Kabupaten Magelang
7. Melakukan survey terhadap kondisi IKM se-Kota Magelang untuk penyusunan
profil kerjasama dengan Diskoperindag Kota Magelang.
UMMagelang pada tahun 2015 ini juga telah mendapatkan Akreditasi Insitusi
Perguruan Tinggi (AIPT) dengan peringkat “B”. LP3M UMMagelang telah memiliki
dokumen pengelolaan Pengabdian kepada Masyarakat yang mencakup :
1. Rencana Induk Pengabdian kepada Masyarakat (RIPkM)
2. Pedoman Pengabdian kepada Masyarakat
10
4.2. Kepakaran Tim Pengusul IbM yang diperlukan dalam menyelesaikan seluruh
persoalan atau kebutuhan mitra
Tabel 4.1 Kepakaran yang dibutuhkan dalam menyelesaikan permasalahan mitra
No Bidang Keahlian yang diperlukan untuk
menyelesaikan masalah mitra
Pengusul IbM yang memiliki
pengalaman dan kepakaran
1 Bidang konversi energi dan inovasi
rancangbangun mesin berbahan bakar gas
Bagiyo Condro P., ST., M.Eng
2 Bidang renewable energi dan inovasi
rancangbangun mesin berbahan bakar gas
Budi Waluyo, ST., M.T.
11
BAB V. HASIL DAN LUARAN YANG DICAPAI
BAB V
HASIL DAN LUARAN YANG DICAPAI
Dalam bab ini disampaikan beberapa proses kegiatan yang telah dilaksanakan dan hasil
serta luaran yang telah dicapai. Kegiatan dilaksanakan dalam upaya untuk mencapai target
yang direncanakan, berikut beberapa kegiatan yang telah dilaksanakan.
5.1. Sosialisasi dan Koordinasi Kegiatan Pengabdian kepada Masyarakat
Koordinasi dilakukan kepada kedua kelompok IKM untuk membahas pelaksanaan
kegiatan, tahap-tahap yang akan dikerjakan dalam program IbM tersebut. Dalam koordinasi
tersebut dibicarakan mengenahi hal-hal yang dilakukan oleh mitra, kebutuhan mitra, kendala-
kendala mitra dalam pemanfaatan biogas dan juga membahas tentang kegiatan yang telah
diusulkan dalam proposal IbM tersebut. Kemudian dilakukan kesepakatan untuk menunjang
kesusuksesan kegiatan IbM.
Dari hasil koordinasi tersebut disepakati bahwa Perguruan Tinggi melalui program IbM
ini membantu mitra untuk mengkonversi biogas menjadi bahan bakar penggerak motor
perajang rumput. Mitra juga meminta pelatihan bagaimana cara biogas tersebut dapat
dimanfaatkan menjadi bahan bakar penggerak motor perajang rumput.
Gambar 5.1 Koordinasi dengan Mitra 1 (KTT Bangun Rejo)
12
Gambar 5.2 Koordinasi dengan Mitra 2 (KTT Andini Jaya)
Bapak Juwarno ketua KTT Bangun Rejo mengatakan bahwa kelompoknya saat ini
masih memanfaatkan biogas untuk kebutuhan memasak saja sedangkan untuk mencacah
rumput dengan menggunakan mesin perajang dengan bahan bakar bensin, disamping itu
kondisi mesin dalam keadaan kurang bagus sehingga tidak mampu untuk memenuhi
kebutuhan sapinya yang berjumlah 60 ekor, sehingga perajang rumput juga dilakukan secara
manual. Berbeda dengan Bapak Yoko dari KTT Andini Jaya, mengatakan bahwa saat ini
untuk mencacah rumput dilakukan dengan manual karena mesin perajang rumputnya dalam
kondisi rusak.
Gambar 5.3 Kondisi Mesin Perajang Rumput di Mitra 1 (KTT Bangun Rejo)
13
Gambar 5.4 Kondisi Mesin Perajang Rumput di Mitra 2 (KTT Andini Jaya)
5.2. Modifikasi Mesin Perajang Rumput Dengan Biogas
Tahap-tahap yang dilakukan dalam memodifikasi mesin perajang rumput dari bahan
bakar bensin menjadi bahan bakar biogas adalah persiapan, pengecekan kevakuman intek
manifold. Berikut penjelasan dari masing-masing proses :
1) Persiapan
Persiapan dilakukan dengan kegiatan survey terhadap mesin perajang rumput dengan
bahan bakar bensin mengetahui harga dan konstruksi yang ada dipasaran, Survey ini
dilakukan ke Jogjakarta dan Temanggung, dari survey tersebut diketahui bahwa konstruksi
dan harga yang paling cocok adalah yang ada di Temanggung. Kemudian dilakukan
pembelian mesin tersebut dan juga komponen-komponen yang digunakan dalam
memodifikasi mesin tersebut.
2) Memodifikasi mesin perajang rumput
Modifikasi mesin dilakukan untuk mendapatkan performa yang baik dari perubahan
bahan bakar tersebut. Performa mesin akan turun ketika mesin berbahan bakar bensin diganti
dengan bahan bakar biogas, hal ini karena karakteristik dari masing-masin bahan bakar
berbeda. Perbedaan karakteristik yang menonjol diantarnya adalah biogas dimasukan dalam
ruang bakar dalam bentuk gas sedangkan bensin dalam bentuk uap air, nilai oktan biogas
lebih besar dari bensin dan nilai kecepatan rambat pembakaran biogas lebih kecil dibanding
bensin.
Untuk mengatasi performa mesin yang turun akibat berbedaan karakteristik dan sifat
dari biogas dan bensin maka dilakukan modifikasi mesin maka perlu memodifikasi sebagai
berikut :
14
a) Menambahkan Mixer
Penambahan mixer ini dilakukan untuk menambah kevakuman pada intek manifoul
sehingga jumlah biogas yang bisa dimasukan ke dalam ruang bakar dapat lebih
banyak sesuai dengan kebutuhan mesin.
b) Mengeset waktu pengapian
Pengesetan waktu pengapian ini dikarenakan perbedaan sifat kecepatan rambat
pembakaran antara bensin dan biogas. Dikarenakan kecepatan rambat pembakaran
biogas lebih kecil dibandingkan dengan bensin, maka perlu penambahan waktu
proses pembakaran. Untuk menambah waktu pembakaran maka waktu pengapian
dimajukan.
c) Meningkatkan rasio kompresi
Meningkatkan rasio kompresi ini dilakukan dengan cara memangkas silinder head
millimeter beberapa millimeter, yang sebelumnya komresinya sekitar 3 bar setelah
dimodifikasi menjadi 10 bar. Peningkatan tekanan kompresi ini akibat dari
perbedaan nilai oktan.
Gambar 5.5 Proses Modifikasi Saluran Biogas dengan Mixer
15
Gambar 5.6 Proses Modifikasi Waktu Pengapian
Gambar 5.7 Proses Modifikasi
16
Gambar 5.8 Proses Menghidupkan dengan LPG
5.3. Set Up Mesin Perajang Rumput di Mitra
Set up mesin perajang rumput dilakukan untuk mengetahui performa mesin setelah
dilakukan modifikasi. Sebelum dilakukan, didahului dengan pemasangan aliran gas dan
pengesetan peralatan.
Gambar 5.9 Proses Set Up Mesin Perajang Rumput di Mitra 1
17
Gambar 5.10 Proses Merajang Rumput
5.4. Pembuatan dan Pemasangan Filter Biogas
Filter biogas digunakan untuk mereduksi pengotor yang terkandung dalam biogas. Gas
pengotor yang terkandung dalam biogas diantanya adalah uap air (H2O), Karbondioksida
(CO2), Sulfur dioksida (SO2), Hidrogen Sulfida (H2S). Gas-gas tersebut disamping sangat
berbahaya untuk kesehatan manusia juga mengakibatkan penurunan performa dari mesin
tersebut, sehingga diperlukan pemurnian biogas.
18
Gambar 5.1 1 Instalasi Filter Biogas
5.5. Pendampingan Penggunaan Mesin Bahan Bakar Biogas
Pendampingan kegiatan ini dilakukan bertujuan untuk mentransfer teknologi ke
masyarakat atau mitra, sehingga mitra dapat mengoperasikan mesin perajang rumput dengan
baik. Tujuan lain adalah menjadikan mitra dapat memodifikasi mesin berbahan bensin diubah
menjadi bahan bakar biogas secara mandiri. Pendampingan dilakukan dengan cara diskusi
dengan mitra dan secara praktek dengan memperlihatkan saat setting mesin perajang rumput.
Gambar 5.1 2 Pendampingan di Mitra 1
19
Gambar 5.1 3 Pendampingan di Mitra 2
Kegiatan berikut dialkukan dengan mengumpulkan bebrapa anggota kelompok dari
kedua mitra yang dirasa mempunyai kemampuan teknik cukup baik. Kegiatan tersebut
diharapkan dapat mentrasfer teknologi sehingga dapat ditularkan keanggota yang lain.
Gambar 5.1 4 Pelatihan cara modifikasi mesin berbahan bakar bensin menjadi bahan bakar
biogas
5.6. Hasil Perajang Rumput Dengan Mesin Berbahan Biogas
Dari hasil penggunaan mesin perajang rumput dengan bahan bakar biogas yang
dilakukan oleh mitra diperlukan waktu 40 menit untuk menyelesaikan rumput sebanyak satu
mobil. Waktu yang dibutuhkan ini lebih cepat jika menggunakan mesin merajang rumput
yang mitra punyai sebelumnya, jika menggunakan mesin yang lama memerlukan waktu 2
jam dan satu hari jika menggunakan manual tenaga manusia. Dengan demikian penggunaan
mesin perajang hasil program IbM ini sangat efisien.
20
Gambar 5.1 5 Proses Perajang Rumput Yang efisien di Mitra 1
5.7. Luaran yang Dicapai
Target dan luaran dari kegiatan pengabdian kepada masyarakat ini adalah menurunnya
biaya produksi kegiatan penggemukan sapi potong sehingga kesejahteran anggota akan
meningkat. Penurunan biaya produksi dapat dicapai dengan pemanfaatan biogas sebagai
sumber bahan bakar untuk menggerakan mesin perajang rumput. Dari hasil wawancara
dengan beberapa anggota kelomompok, menyatakan bahwa kebutuhan rumput setiap hari
kurang lebih 1000 kg untuk 60 ekor sapi dewasa. Rumput tersebut harus dirajang untuk
mengefisienkan konsumsi sapi. Sebelum dilaksanakan kegiatan pengabdian ini kelompok tani
menggunakan mesin perajang rumput dengan bahan bakar bensin. Bahan bakar yang
diperlukan setiap harinya sekitar 2 – 3 liter bensin denag harga antara 13.000,00-20.000.
namun setelah adanya kegiatan pengabdian kepada masyarakat kelompok tani tidak
mengeluarkan biaya untuk merajang rumput. Dengan demikian biaya produksinya dapat
ditekan dan dapat menambah kesejahteraan anggota kelompok.
Luaran yang lain adalah meningkatknya Fuel Displacement Index masyarakat, dimana
dengan pemanfaatan biogas sebagai sumber energy bahan bakar sehingga pemnfanfaatan
biogas akan semakin meluas. Disamping itu kegiatan pengabdian kepada masyarakat ini
membantu program pemerintah dalam mensukseskan penggunaan energi baru dan terbarukan
serta program Desa Mandiri Energi. Disamping itu luaran yang sudah dilaksanakan adalah
pengiriman artikel ilmiah di Jurnal Dianmas Jawa Tengah, yang akan terbit pada bulan April
2017.
21
BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1. Kesimpulan
Dari kegiatan sampai yang sudah dilaksanakan, beberapa kesimpulan dapat diambil
antara lain :
1. Modifikasi mesin perajang rumput dengan bahan bakar bensin menjadi bahan bakar biogas
dapat dilaksanakan dengan baik.
2. Dari penggunaan mesin perajang rumput berbahan bakar biogas memerlukan waktu yang
sangat cepat sekitar 40 menit dibandingkan dengan mesin perajang sebelumnya dan juga
jika dengan manual tenaga manusia.
3. Penerapan mesin perajang rumput ini sangat membantu pengelolaan peternakan dengan
kapasitas ternak yang besar, karena proses memerlukan waktu yang singkat.
4. Penerapan mesin perajang rumput ini akan menurunkan biaya produksi sekitar 13-20 ribu
setiap hari, yaitu tidak memerlukan biaya tambahan membeli bahan bakar untuk merajang
rumput.
5. Penerapan mesin perajang rumput ini akan meningkatkan Fuel Displacement Index,
masyarakat Desa Pulosari Kec. Bawen Kabupaten Semarang dan Desa Genting
Kecamatan Jambu Kab. Semarang
6.2. Saran
Tim pelaksana IbM UMMagelang sangat berharap kedepan pelaksanaan ini dapat
dikembangkan secara mandiri oleh mitra sehingga kebermanfaatan program ini akan
berdampak lebih luas.
22
DAFTAR PUSTAKA
Achmad Fauzan Hery dkk (2011), Pemanfaatan biogas/landfillgas Sebagai Bahan Bakar
Mesin Bensin 1 silinder 4 Langkah, Jurnal Teknik Industri, Vol. 12, No. 2,
Agustus 2011: 162–168
Elinur, dkk. (2010) Perkembangan konsumsi dan penyediaan energi dalam perekonomian
Indonesia, Indonesian Journal of Agricultural Economics, Vol 2 No. 1, ISSN 2087
– 409X Desember 97-119
Sri Wahyuni (2011), Biogas Energi Terbarukan Ramah Lingkungan dan Berkelanjutan
Kongres Ilmu Pengetahuan Nasional (KIPNAS) ke 10, Jakarta KIPNAS
________, (2013) Desain Modifikasi Karburator Pada Mesin Penggerak Appo Berbahan
Bakar Biogas Di Pilot Plant DME, Volume V, Nomor 1, hal 35-46
Sulistyo (2010), Pemanfaatan Limbah Organik Sebagai Bahan Biogas Jakarta FT Universitas
Indonesia
23
Lampiran 1. Gambaran Ipteks Yang Akan Ditransfer Kepada Kedua Mitra
Lampiran 2. Poto-poto Kegiatan
Ruangan Kerja Mitra (KTT Bangun Rejo)
24
Biogas digunakan untuk memasak di KTT Andini Jaya
Kondisi Kandang di KTT Bangun Rejo
25
Kondisi Kandang di KTT Andini Jaya
Proses Setting dan instalasi mesin Biogas
Persiapan untuk setting mesin
26
Kunjungan orang jepang di KTT Bangun Rejo
27
Lampiran 3. Draf Publikasi di Jurnal Dianmas Jawa Tengah
APLIKASI TEKNOLOGI KONVERSI BAHAN BAKAR MINYAK
KE BAHAN BAKAR BIOGAS UNTUK KELOMPOK TERNAK SAPI POTONG
DI KABUPATEN SEMARANG JAWA TENGAH
Bagiyo Condro purnomo1)
, Budi Waluyo2)
1, 2)
Program Studi Mesin Otomotif, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Magelang
Jl. Mayjend. Bambang Sugeng, Km. 5, Mertoyudan, Magelang, 56172
e-mail : [email protected]
Abstrak
Dalam upaya mendukung program Desa Mandiri Energi (DME), Kelompok Tani dan
Ternak Bangun Rejo dan Andini Jaya Kabupaten Semarang telah memiliki beberapa
digester biogas. Pemanfaatan biogas sampai saat ini masih digunakan untuk
menggantikan penggunaan LPG sebagai sumber energi untuk memasak. Tujuan dari
kegiatan ini adalah untuk mengembangkan pemanfaatan biogas sebagai sumber energi
penggerak motor bensin. Metode yang digunakan dalam kegiatan ini adalah adalah
model pemberdayaan masyarakat partisipatif / Participatory Rural Apraisal (PRA).
Metode ini dipilih berdasarkan pertimbangan bahwa yang mempunyai atau
menghadapi masalah adalah mitra, oleh karena itu keterlibatan mitra dalam
penentuan pemecahan masalah yang dihadapi dan penyelesaiannya sangat diperlukan.
Tahapan yang dilakukan dalam penyelesaian masalah mitra adalah identifikasi
kebutuhan mitra, identifikasi tekanan kerja biogas storage (Dom digester), identifikasi
kapasitas mesin (cc) produksi, perancanangan instalasi BB Minyak ke BB biogas,
pembuatan dan penerapan gagasan pada kelompok peternak. Tahap terakhir dari
kegiatan ini adalah pendampingan penggunaan mesin perajang rumput dengan bahan
bakar biogas. Dari kegiatan yang sudah dilakukan dihasilkan modifikasi mesin
perajang rumput dengan menggunakan bahan bakar biogas. Penerapan mesin ini
sangat membantu dalam pengelolaan peternakan. Penerapan mesin ini memerlukan
waktu yang sangat cepat sekitar 40 menit, dibandingkan dengan mesin perajang
sebelumnya dan juga jika dengan manual tenaga manusia, sehingga akan menurunkan
biaya produksi. Penerapan mesin perajang rumput ini akan meningkatkan Fuel
Displacement Index, masyarakat Desa Pulosari Kec. Bawen Kabupaten Semarang dan
Desa Genting Kecamatan Jambu Kab. Semarang.
Kata kunci : Biogas, Konversi Bahan Bakar, Peternak Sapi Potong
A. PENDAHULUAN
Konsumsi energi Indonesia mengalami peningkatan yang cukup melonjak pada 5 tahun
terakhir. Sementara cadangan energi minyak mentah Indonesia hanya dapat diproduksi atau akan
habis dalam kurun waktu 23 tahun, gas selama 59 tahun dan batubara selama 82 tahun (Elinur, 2010).
Diversifikasi Energi Indonesia sudah mulai mendapat perhatian serius setelah keluarnya peraturan
pemerintah no 5 tahun 2006 mengenai kebijakan energi mix nasional. Pemerintah mentargetkan
penggunaan energi dari bahan bakar gas dan renewable energy masing-masing sebesar 30% dan 17%.
Sementara Kegiatan peternakan di Indonesia termasuk salah satu dari kegiatan penghasil gas rumah
kaca. Sampah organik yang dibiarkan menumpuk dalam alam terbuka dapat menghasilkan gas metana
(CH4) sebagai akibat proses pembusukan sampah yang bereaksi dengan oksigen (O2), gas metana
mempunyai sifat polutan 21 kali dari sifat polutan CO2, sehingga dengan dimanfaatkannya sampah
sebagai bahan baku biogas dapat menekan jumlah gas metana yang langsung dilepaskan ke udara.
28
Biogas merupakan campuran gas mudah terbakar yang dihasilkan oleh bakteri metanogenik
yang terjadi pada material-material yang dapat terurai secara alami dalam kondisi anaerobik (Sulistyo,
2010). Pemanfaatan biogas mempunyai beberapa keunggulan jika dibandingkan dengan BBM (bahan
bakar minyak) yang berasal dari fosil diantaranya biogas mempunyai sifat yang ramah lingkungan dan
dapat diperbaharui. Prinsip dasar teknologi biogas adalah proses penguraian bahan-bahan organik
oleh mikroorganisme dalam kondisi tanpa udara (anaerob) untuk menghasilkan campuran dari
beberapa gas, di antaranya metan (CH4) dan Carbondioksida (CO2). Biogas dihasilkan dengan
bantuan bakteri metanogen atau metanogenik. Bakteri ini secara alami terdapat dalam limbah yang
mengandung bahan organik, seperti limbah ternak dan sampah organik (Sri Wahyuni, 2011).
Kelompok Tani Ternak Bangun Rejo Desa Polosiri Kecamatan Bawen Kabupaten semarang,
dan Kelompok Tani dan Ternak Andini Jaya desa Genting Kec Jambu Kab Semarang Provinsi Jawa
Tengah merupakan kelompok tani yang sudah memanfaatkan energy biogas sebagai sumber energy.
Namun sampai saat ini pemanfaatan biogas di kecamatan Bawen dan Jambu kabupaten Semarang
digunakan sebagai sumber energi untuk rumah tangga. Pemanfaatan yang paling populer adalah untuk
sumber energi kompor biogas. Permasalahan yang dihadapi oleh kedua kelompok tersebut adalah
penggunaan mesin penggerak untuk mendukung kegiatan produksi KTT Bangun Rejo dan Andini
Jaya, seperti mesin perajang rumput, penggilingan pakan ternak dan mesin pengepress jerami masih
menggunakan energi fosil (bensin) sebagai sumber energinya.
Sehubungan dengan hal tersebut kegiatan pengabdian ini bertujuan untuk pemanfaatan biogas
guna membantu kelompok tani dan ternak sapi potong dalam mendukung kegiatan produksi seperti
seperti mencacah rumput. Kegiatan ini akan mengkonversi mesin penggerak dengan bahan bakar
bensin ke mesin penggerak berbahan bakar biogas, sehingga akan menurunkan biaya produksi.
B. SUMBER INSPIRASI
Kelompok Tani Ternak Bangun Rejo Desa Polosari Kecamatan Bawen Kabupaten semarang,
merupakan kelompok ternak penggemikan sapi potong kelas Madya yang memiliki anggota 20 orang
pada saat berdiri tahun pada tahun 2001. Saat ini sudah berkembang dan memiliki keanggotaan
sebanyak 59 orang. Kelompok ternak ini merupakan salah satu kelompok percontohan diwilayah
propinssi jawa tengah. Sejumlah prestasi yang diraih dalam 2 tahun terakhir adalah juara 1 KTT sapi
potong tingkat jawa tengah tahun 2012 dan Juara 2 Lomba Agribisnis Sapi Potong Tingkat Nasional
tahun 2013.
Sedangkan Kelompok Tani dan Ternak Andini Jaya desa Genting Kec Jambu Kab Semarang
Provinsi Jawa Tengah berdiri tahun 2009, saat ini memiliki keanggotaan 30 orang, kegiatan utama
adalah pembibitan dan penggemukan sapi potong. Kelompok ini mempunyai dua kandang dengan
kapasitas masing-masing 60 dan 20 ekor sapi, sedangkan jumlah sapi saat ini adalah 40 ekor.
Sehubungan dengan kondisi kedua kelompok tani tersebut yang memiliki jumlah ternak cukup
besar, akan menghasilkan sumber energy biogas cukup besar. Namun sampai saat ini pemanfaatan
biogas di kecamatan Bawen dan Jambu kabupaten Semarang digunakan sebagai sumber energi untuk
rumah tangga yaitu sebagai sumber energi kompor biogas. Akan tetapi kebutuhan energy untuk
kegiatan produksi seperti merajang rumput masih menggunakan motor penggerak berbahan bakar
bensin, sehingga dari hal tersebut menjadi sumber inspirasi pemanfaatan biogas untuk penggerak
motor. Penggunaan mesin penggerak dengan bahan biogas membantu Pemerintah dalam penggunaan
energi dari bahan bakar gas dan renewable energy, serta akan mengurangi produksi gas yang
mengakibatkan terjadinya efek gas rumah kaca.
Disamping itu penggunaan biogas lebih ramah lingkungan dan akan membantu mengatasi
pemanasan global. Berdasarkan laporan FAO tahun 2006, salah satu penghasil emisi gas rumah kaca
yang terbesar berasal dari sektor peternakan, sebesar 18%. Gas yang dihasilkan terdiri dari
karbondioksida (9%), metana (37%), dinitrogen oksida (65%), dan amonia (64%) (Sri Wahyuni,
2011).
29
C. METODE
Metode yang digunakan dalam kegiatan ini adalah adalah model pemberdayaan masyarakat
partisipatif / Participatory Rural Apraisal (PRA). Metode ini dipilih berdasarkan pertimbangan bahwa
yang mempunyai atau menghadapi masalah adalah mitra, oleh karena itu keterlibatan mitra dalam
penentuan pemecahan masalah yang dihadapi dan penyelesaiannya sangat diperlukan.
Metode pendekatan yang akan digunakan menyelesaikan persoalan mitra adalah :
1. Pengenalan Kebutuhan
Proses yang pertama dilakukan adalah dengan diskusi dengan kedua mitra, kemudian kita dapat
mengambil permasalahan dan keluhan mitra. Kemudian dari diskusi tersebut penulis menawarkan
suatu metode untuk mengurai permasalahan dan keluhan dari para mitra tersebut. Dari hasil diskusi
tersebut kemudian membuat kesepakatan bersama dan langkah-langkah untuk mengatasi permasalah
prioritas yang dapat diselesaikan dalam pengabdian ini.
2. Perumusan Masalah
Permasalahan utama kedua mitra adalah kurang optimalnya pemanfaatan biogas yang kapasitasnya
sangat melimpah. Unyuk saat ini pemanfaatan biogas hanya sekedar untuk pemenuhan rumah tangga
yaitu untuk kompor gas, akan tetapi belum dimanfaatkan untuk kegiatan atau proses untuk menunjang
usaha ternak sapi potong, seperti mesin perajang rumput, penggilingan pakan ternak dan mesin
pengepress jerami masih menggunakan energi fosil (bensin) sebagai sumber energinya. Untuk itu
diperlukan solusi masalah dengan memanfaatkan biogas tersebut untuk kegiatan produksi seperti
penggunaan biogas untuk bahan bakar penggerak motor.
Perumusan masalah ini mencakup bagaimana merancang dan memodifikasi sebuah mesin tepat
guna untuk memanfaatkan bahan bakar biogas tersebut untuk mengantikan bahan bakar bensin
sebagai bahan bakar penggerak mesin perajang rumput, penggiling pakan dan lain-lain.
3. Sintesa
Sintesa dilakukan dengan merancang dan memodifikasi motor penggerak yang sebelumnya
menggunakan bahan bakar bensin menjadi motor penggerak dengan bahan bakar biogas. Kemudian
didiskusikan dengan kedua mitra untuk kegiatan pengabdian sehingga kegiatan ini akan sesuai dengan
harapan kedua mitra.
4. Analisa dan Optimasi
Analisa dilakukan untuk mengetahui performa dari rancangan alat yang dibuat, sehingga akan
didapat rancangan yang optimal dan berdaya guna tinggi.
5. Evaluasi
Evaluasi adalah pemeriksaan akhir dari suatu perencanaan yang sukses, dan biasanya melibatkan
pengujian alat. Pada tahap ini, kita mengharapkan alat ini dapat beroperasi dengan baik dan mengatasi
permasalahan mitra.
6. Rancangbangun dan optimalisasi
Pada tahap ini dilakukan rancangbangun dan optimalisasi motor penggerak dengan bahan bakar
biogas, sehingga mesin ini dapat digunakan sebagai pengerak mesin perajang rumput dan lain-lain.
7. Transfer Teknologi
Program pengabdian ini menghasilkan mesin dengan bahan bakar biogas sehingga untuk itu
diperlukan proses transfer teknologi terhadap kedua mitra. Untuk mempermudah transfer teknologi
maka kedua mitra maka akan dilakukan training / pelatihan dan pendampingan dalam pengoperasian,
perawatan dan juga perbaikan jika terjadi kerusakan.
D. KARYA UTAMA
Karya utama dari kegiatan pengabdian kepada masyarakat ini bagi kelompok tani dan ternak
Bangun Rejo dan Andini Jaya adalah menurunnya biaya produksi kegiatan penggemukan sapi potong
sehingga akan meningkatan kesejahteran anggota KTT Bangun Rejo Desa Pulosari Kec. Bawen Kab.
Semarang dan KTT Andini Jaya, meningkatknya Fuel Displacement Index masyarakat, serta
30
mendukung pemerintah dalam mensukseskan penggunaan energi baru dan terbarukan serta program
Desa Mandiri Energi.
Kegiatan yang dilakukan untuk mewujudkan karya utama dalam pengabdian kepada
masyarakat adalah menkonversi mesin perajang rumput yang sebelumnya menggunakan motor
penggerak berbahan bakar bensin menjadi mesin dengan bahan bakar biogas. Langkah-langkah
kegiatan sebagai berikut :
1. Sosialisasi dan Koordinasi Kegiatan Pengabdian kepada Masyarakat
Koordinasi dilakukan kepada kedua kelompok mitra untuk membahas pelaksanaan kegiatan,
tahap-tahap yang akan dikerjakan dalam program IbM tersebut. Dalam koordinasi tersebut
dibicarakan mengenahi hal-hal yang dilakukan oleh mitra, kebutuhan mitra, kendala-kendala mitra
dalam pemanfaatan biogas dan juga membahas tentang kegiatan yang telah diusulkan dalam proposal
IbM tersebut. Kemudian dilakukan kesepakatan untuk menunjang kesusuksesan kegiatan IbM.
Dari hasil koordinasi tersebut disepakati bahwa Perguruan Tinggi melalui program IbM ini
membantu mitra untuk mengkonversi biogas menjadi bahan bakar penggerak motor perajang rumput.
Mitra juga meminta pelatihan bagaimana cara biogas tersebut dapat dimanfaatkan menjadi bahan
bakar penggerak motor perajang rumput.
Gambar 1. Kegiatan sosialisasi dan koordinasi dengan Mitra
2. Modifikasi Mesin Perajang Rumput Dengan Biogas
Modifikasi mesin dilakukan untuk mendapatkan performa yang baik dari perubahan bahan
bakar tersebut. Performa mesin akan turun ketika mesin berbahan bakar bensin diganti dengan bahan
bakar biogas, hal ini karena karakteristik dari masing-masin bahan bakar berbeda. Untuk mengatasi
performa mesin yang turun akibat berbedaan karakteristik dan sifat dari biogas dan bensin maka
dilakukan modifikasi mesin maka perlu memodifikasi sebagai berikut :
d) Menambahkan Mixer
Penambahan mixer ini dilakukan untuk menambah kevakuman pada intek manifoul sehingga
jumlah biogas yang bisa dimasukan ke dalam ruang bakar dapat lebih banyak sesuai dengan
kebutuhan mesin.
e) Mengeset waktu pengapian
Pengesetan waktu pengapian ini dikarenakan perbedaan sifat kecepatan rambat pembakaran
antara bensin dan biogas. Dikarenakan kecepatan rambat pembakaran biogas lebih kecil
31
dibandingkan dengan bensin, maka perlu penambahan waktu proses pembakaran. Untuk
menambah waktu pembakaran maka waktu pengapian dimajukan.
f) Meningkatkan rasio kompresi
Meningkatkan rasio kompresi ini dilakukan dengan cara memangkas silinder head millimeter
beberapa millimeter, yang sebelumnya komresinya sekitar 3 bar setelah dimodifikasi menjadi
10 bar. Peningkatan tekanan kompresi ini akibat dari perbedaan nilai oktan.
Gambar 2. Proses modifikasi mesin dengan penambahan mixer, mengeset waktu pengapian dan
meningkatkan rasio kompresi
3. Set Up Mesin Perajang Rumput di Mitra
Set up mesin perajang rumput dilakukan untuk mengetahui performa mesin setelah dilakukan
modifikasi. Sebelum dilakukan, didahului dengan pemasangan aliran gas dan pengesetan peralatan.
Gambar 3. Proses pengesetan mesin perajang rumput
4. Pembuatan dan Pemasangan Filter Biogas
Filter biogas digunakan untuk mereduksi pengotor yang terkandung dalam biogas. Gas
pengotor yang terkandung dalam biogas diantanya adalah uap air (H2O), Karbondioksida (CO2),
Sulfur dioksida (SO2), Hidrogen Sulfida (H2S). Gas-gas tersebut disamping sangat berbahaya untuk
kesehatan manusia juga mengakibatkan penurunan performa dari mesin tersebut, sehingga diperlukan
pemurnian biogas.
32
Gambar 4. Instalasi Filter Biogas
5. Pendampingan Tahap 1 Penggunaan Mesin Bahan Bakar Biogas
Pendampingan kegiatan ini dilakukan bertujuan untuk mentransfer teknologi ke masyarakat
atau mitra, sehingga mitra dapat mengoperasikan mesin perajang rumput dengan baik. Tujuan lain
adalah menjadikan mitra dapat memodifikasi mesin berbahan bensin diubah menjadi bahan bakar
biogas secara mandiri. Pendampingan dilakukan dengan cara diskusi dengan mitra dan secara praktek
dengan memperlihatkan saat setting mesin perajang rumput.
Gambar 5. Pendampingan di kedua Mitra
6. Hasil Perajang Rumput Dengan Mesin Berbahan Biogas
Dari hasil penggunaan mesin perajang rumput dengan bahan bakar biogas yang dilakukan oleh
mitra diperlukan waktu 40 menit untuk menyelesaikan rumput sebanyak satu mobil. Waktu yang
dibutuhkan ini lebih cepat jika menggunakan mesin merajang rumput yang mitra punyai sebelumnya,
33
jika menggunakan mesin yang lama memerlukan waktu 2 jam dan jika menggunakan manual tenaga
manusia memerlukan waktu satu hari. Dengan demikian penggunaan mesin perajang hasil program
IbM ini sangat efisien.
Gambar 6. Hasil perajang rumput menggunakan mesin berbahan bakar biogas yang efisien
E. ULASAN KARYA
Keunggulan dan kelemahan mesin perajang rumput dalam kegiatan pengabdian pada
masyarakat di Kelompok Tani dan Ternak (KTT) Bangun Rejo dan Andini Jaya adalah :
1. Keunggulan
a) Keunggulan mesin perajang rumput ini mempunyai kemampuan sangat mempunyai
kemampuan untuk memotong rumput sangat baik, hal ini karena pisau pemotong
dirancang seperti bulan sabit sehingga potongan rumput seperti diiris.
b) Mesin perajang rumput ini disesuaikan dengan kebutuhan kedua KTT dan disesuaikan
dengan sumber energy yang dimiliki oleh kelompok tersebut, sehingga dapat
membantu kegiatan produksi, khususnya tidak memerlukan biaya tambahan membeli
bahan bakar untuk merajang rumput.
c) Penerapan mesin perajang rumput ini akan meningkatkan Fuel Displacement Index,
masyarakat Desa Pulosari Kec. Bawen Kabupaten Semarang dan Desa Genting
Kecamatan Jambu Kab. Semarang
2. Kelemahan
a) Pemanfaatan biogas tersebut digunakan untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga
dan kebutuhan proses produksi, sehingga jika suatu saat jumlah sapi sedikit sehingga
kapasitas gas yang dihasilkan berkurang, maka diperlukan pengaturan suplai gas
apakah mementingkan rumah tangga atau proses produksi.
F. KESIMPULAN
Dari kegiatan Pengabdian pada Mayarakat di kedua KTT tersebut dapat ditarik beberapa
kesimpulan antara lain :
1. Modifikasi mesin perajang rumput dengan bahan bakar bensin menjadi bahan bakar biogas dapat
dilaksanakan dengan baik.
2. Dari penggunaan mesin perajang rumput berbahan bakar biogas memerlukan waktu yang sangat
cepat sekitar 40 menit dibandingkan dengan mesin perajang sebelumnya dan juga jika dengan
manual tenaga manusia.
3. Penerapan mesin perajang rumput ini sangat membantu pengelolaan peternakan dengan kapasitas
ternak yang besar, karena proses memerlukan waktu yang singkat.
34
4. Penerapan mesin perajang rumput ini akan menurunkan biaya produksi, khususnya tidak
memerlukan biaya tambahan membeli bahan bakar untuk merajang rumput.
5. Penerapan mesin perajang rumput ini akan meningkatkan Fuel Displacement Index, masyarakat
Desa Pulosari Kec. Bawen Kabupaten Semarang dan Desa Genting Kecamatan Jambu Kab.
Semarang
G. DAMPAK DAN MANFAAT KEGIATAN
Dampak dan manfaat kegiatan pengabdian pada masyarakat yang telah dilakukan di kedua KTT
antara lain :
1. Membantu masyarakat dalam pemanfaatan energy biogas sebagai bahan bakar penggerak mesin
perajang rumput.
2. Menurunkan biaya produksi khususnya tidak memerlukan biaya tambahan untuk membeli bahan
bakar bensin.
3. Meningkatkan Fuel Displacement Index masyarakat kelompok tani dan ternak.
4. Meningkatnya penggunaan energi dari bahan bakar gas dan renewable energy.
5. Mengurangi dampak efek rumah kaca yang mengakibatkan peningkatan global warming.
H. DAFTAR PUSTAKA
Achmad Fauzan Hery dkk (2011), Pemanfaatan biogas/landfillgas Sebagai Bahan Bakar Mesin
Bensin 1 silinder 4 Langkah, Jurnal Teknik Industri, Vol. 12, No. 2, Agustus 2011: 162–168
Elinur, dkk. (2010) Perkembangan konsumsi dan penyediaan energi dalam perekonomian Indonesia,
Indonesian Journal of Agricultural Economics, Vol 2 No. 1, ISSN 2087 – 409X Desember 97-
119
Sri Wahyuni (2011), Biogas Energi Terbarukan Ramah Lingkungan dan Berkelanjutan Kongres Ilmu
Pengetahuan Nasional (KIPNAS) ke 10, Jakarta KIPNAS
________, (2013) Desain Modifikasi Karburator Pada Mesin Penggerak Appo Berbahan Bakar
Biogas Di Pilot Plant DME, Volume V, Nomor 1, hal 35-46
Sulistyo (2010), Pemanfaatan Limbah Organik Sebagai Bahan Biogas Jakarta FT Universitas
Indonesia
I. PENGHARGAAN
Pelaksanaan Program Iptek bagi Masyarakat ini dibantu dan didukung oleh sejumlah pihak.
Oleh karena itu diucapkan terimakasih kepada :
1. Kementerian Riset Teknologi dan Pendidikan Tinggi sebagai penyandang dana utama.
2. Dr. Suliswiyadi, M.Ag selaku Kepala Lembaga Penelitian Pengembangan dan Pengabdian Kepada
Masyarakat Universitas Muhammadiyah Magelang, yang telah memberikan pengarahan dan
monitoring selama pelaksanaan kegiatan pengabdian.
3. Yun Arifatul Fatimah, ST., M.T., P.hD selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Magelang yang telah memberikan pengarahan dan fasilitas selama kegiatan.