Pemanfaatan Energi Biomassa sebagai Biofuel : Konsep Sinergi dengan Ketahanan Pangan di Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Nike Triwahyuningsih, Rahmat Adiprasetya

- Sumber energi dari fosil fuel makin menipis

- Sumber energi alternatif belum digali secara ekstensif karena keterbatasan SDM dan teknologi

- Sumber pangan juga terbatas karena keterbatasan SDM, lahan dan teknologi

- Tumbuhan (Flora)

- Hewan (Fauna)

- Jasad Renik (Mikroba)

- Sumber bahan pangan - Biofertilizer

- Sumber energi - Biopestisida

- Sumber bahan industri - Bioremediasi thdp polutan, dll

BIOMASSA

Mikrobia pendegradasi (decomposer) dr berbagai sumber (kotoran ternak, limbah, sampah)

Alami :

- Kompos

- Kotoran ternak kotoran gajah

Buatan/Komersial :

(Inokulum komersial yg mengandung isolat bakteri, jamur, & aktinomycetes terpilih)

Isolat Karakteristik Koloni Karakterisasi Sel Mikrofotografi

Bakteri Benuk koloniDiameter WarnaStruktur DalamBentuk tepiElevasi

::::::

Bulat3 – 5 mmPutihFinely granularRataLobate

Bentuk SelGramSporaAerobisitasReduksi NitratPelarut P

::::::

CoccusNegatif-Semi anaerobik+-

Benuk koloniDiameter WarnaStruktur DalamBentuk tepiElevasi

::::::

Bulat – curled5 – 8 mmKuning mudaCoase granularLobateRata

Bentuk SelGramSporaAerobisitasReduksi NitratPelarut P

::::::

Coccus NegatifOvoidSemianaerobik+-

Benuk koloniDiameter WarnaStruktur DalamBentuk tepiElevasi

::::::

Micelloid3 – 4 mmPutih kremCoarse granularLobateConvex

Bentuk SelGramSporaAerobisitasReduksi NitratPelarut P

::::::

CoccusNegatifSpheroidalSemianaerobik+-

Benuk koloniDiameter (mm)WarnaStruktur DalamBentuk tepi

Elevasi

::::::

Bulat3 – 3,5 mmKuning tuaFinely granularRata halusCovex

Bentuk SelGramSporaAerobisitasReduksi NitratPelarut P

::::::

CoccusPositif-Aerobik++++

Mikrobia pendegradasi dari kotoran gajah

Isolat BD- G1

Isolat BD-G3

Isolat BD-G4

Isolat BD-G5

Isolat Sifat Karakteristik Koloni Morfologi Koloni dan Struktur Dalam

Actino-mycetes

Warna Bentuk koloniDiameterSekat hifaReduksi KHProduksi CO2

::::::

Putih kremIrregular4 – 16,5 mmTidak ada++

Fungi Warna Bentuk koloniDiameterSekat hifaReduksi KHProduksi CO2

::::::

Hijau kehitamanBulat0,5 – 5,5 mmAda++

Warna Bentuk koloniDiameterSekat hifaReduksi KHProduksi CO2

::::::

PutihIrregularPenuhTidak ada++

Warna Bentuk koloniDiameterSekat hifaReduksi KHProduksi CO2

::::::

Hijau kekuninganIrregularPenuhAda++

Isolat FD- G1

Isolat FD- G1

Isolat FD- G1

Isolat FD- G1

Aplikasi Mikrobia Pendegradasi1. Pembuatan kompos Tabel : Kualitas hasil dekomposisi tandan kosong kelapa sawit (TKKS) dengan

berbagai aktivator

Minggu Perlakuan C (%) N (%) C/N BO (%)

0 Mentah 24.46 0.16 152.88 42.17

2

Kontrol 4.91 0.21 23.38 8.46

Biang Kompos 4.75 0.25 19.00 8.19

EM4 4.67 0.27 17.30 8.05

Kotoran Gajah 4.59 0.25 18.36 7.92

4

Kontrol 4.96 0.72 6.88 8.56

Biang Kompos 4.70 1.09 4.31 8.10

EM4 4.84 0.68 7.11 8.35

Kotoran Gajah 4.61 0.81 5.69 7.95

2. Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Limbah Cair TPA Piyungan

Pemanfaatan dan Pengelolaan Energi Biomassa

Landasan Yuridis :

1.Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional

2. Instruksi Presiden No 1 Tahun 2006 tanggal 25 Januari 2006 tentang Penyediaan dan Pemanfaatan Bahan Bakar Nabati (Biofuel) sebagai bahan bakar lain.

BidangPenelitian &

PengembanganHasil

(s/d saat ini)Pengembangan

lanjutan

Audit energi -Audit energi untuk berbagai stakeholders

-Hasil audit energi industri, perkantoran dan perorangan

-Sertifikasi auditor energi

-Pelatihan audit energi bagi staf dan mahasiswa Fakultas Teknik

Micro Hydro Power

-Survei potensi dan lokasi untuk MHPP (Micro Hidro Power Plant)

- Peta potensi untuk pengem-bangan energi (termasuk MHPP) : CAREPI

- Pengembangan stasiun MHPP

BidangPenelitian &

PengembanganHasil

(s/d saat ini)Pengembangan

lanjutan

Hydro Power

-Belum signifikan -Belum signifikan

-Pemanfaatan generator berbasis air dan air laut untuk produksi bio-kerosene dan bio-premium

Wind energy

-Pengembangan windmill di lahan pantai Bugel KP dan pantai Samas Bantul

-Berhasil menghidupkan generator-Peralatan rusak karena korosi dan sedimentasi garam

-Pengujian bahan baku-Pengujian pelapis logam anti karat-Pengujian generator untuk menaikkan air pengairan

BidangPenelitian &

PengembanganHasil

(s/d saat ini)Pengembangan

lanjutan

Solar energi Belum signifikan - Belum signifikan

- Pengujian solar cell untuk generator pembangkit listrik

Bioethanol -Sakarifikasi ketela pohon, ubi jalar, ubi-ubian yang lain, sayuran, buah-buahan-Fermentasi bahan baku dengan yeast

-Nira -Pemurnian etanol-Pengujian kualitas-Scaling up produksi-Produksi dan pengujian mesin pemroses

BidangPenelitian &

PengembanganHasil

(s/d saat ini)Pengembangan

lanjutan

Biodiesel Pengujian bahan baku

Belum signifikan

Pengujian bahan baku (kelapa, algae,kerandang, air, dll)

Bio-avtur (bensin penerbangan)

Pengujian bio-avtur berbasis bio-kerosene

Kualitas bio-avtur yang dihasilkan

Pengujian bio-avtur berbasis bio-kerosene dan bioetanol

Biogas -Teknologi proses produksi biogas dari berbagai limbah (waste)-Pengujian reaktor biogas

-Biogas skala rumah tangga-Reaktor biogas portable

-Pengujian limbah lain untuk produksi biogas

BidangPenelitian &

PengembanganHasil

(s/d saat ini)Pengembangan

lanjutan

By-product -Isolasi, karakterisasi dan multiplikasi dekomposer dari berbagai sumber- Pemanfaatan dekomposer untuk digesti limbah pada proses produksi bioetanol dan pupuk-Pemanfaatan limbah untuk produksi bahan pangan (Nata de Cassava, Nata de Pina, selai, sirup, dll)

-Isolat bakteri dan jamur dekomposer-Pupuk organik padat-Pupuk organik cair

-Identifikasi,determinasi dan scaling up produksi isolat dekomposer-Pemanfaatan limbah (tapioka, sisa sayuran dan buah-buahan) untuk produksi aktivator dan ZPT

Jenis Pengujian Hasil Pemeriksaan StandarE10 A0 E0 A10 E02 A98 E04 A96

Specific gravity at 60/60 oF 0.8195 0.8260 0.8206 0.8259 Report

API Gravity at 60 oF 41.16 39.80 40.9 39.8 Report

Color Blu-Gr Blu-Gr Blu-Gr Blu-Gr Green

Calorific Value Nett, BTU/lb 18538 18506 18532 18506 Min 18700

Distillation :

- Initial boiling point, oC 74 94 76 76 Report

- Evap to 75 oC, % vol 1 -- -- -- Min 10, max 40

- Evap to 105 oC, % vol -- 1 5 5 Min 50

- Evap to 135 oC, % vol -- 2 6 6 Min 90

End point, oC 78 251 252 252 Max 170

Sum of 10%+50% evap, oC 151 373 377 381 Min 135

Residu, % vol 0.5 1.8 **) **) Max 1,5

Loss, % vol 0.5 1.2 -- -- Max 1,5

RVP at 100 oF, psi 2.4 0.8 2.0 1.8 Min 5,5 max 7

Copperstrip corrosion (2 hrs.212oF)

3a 2d 3a 3b 1a / ab

Jenis Pengujian Hasil Pemeriksaan StandarE06 A94 E08 A92 E1 A9 E2 A8

Specific gravity at 60/60 oF 0.8206 0.8264 0.8253 0.8380 Report

API Gravity at 60 oF 40.9 39.7 39.95 37.35 Report

Color Blu-Gr Blu-Gr Blu-Gr Blu-Gr Green

Calorific Value Nett, BTU/lb 18532 18504 18509 18447 Min 18700

Distillation :

- Initial boiling point, oC 75 75 75 75 Report

- Evap to 75 oC, % vol -- -- 1 1 Min 10, max 40

- Evap to 105 oC, % vol 7 11 16 21 Min 50

- Evap to 135 oC, % vol 8 11 17 22 Min 90

End point, oC 236 244 247 247 Max 170

Sum of 10%+50% evap, oC 366 277 275 275 Min 135

Residu, % vol **0 **0 2 2 Max 1,5

Loss, % vol -- -- 1 0.5 Max 1,5

RVP at 100 oF, psi 1.8 1.8 1.0 2.0 Min 5,5 max 7

Copperstrip corrosion (2 hrs.212oF)

3a 3b 2c 2c 1a / ab

Jenis Pengujian Hasil Pemeriksaan StandarE3 A7 E4 A6 E5 A5

Specific gravity at 60/60 oF 0.8253 0.8244 0.8222 Report

API Gravity at 60 oF 39.95 40.14 40.59 Report

Color Blu-Gr Blu-Gr Blu-Gr Green

Calorific Value Nett, BTU/lb 18509 18514 18525 Min 18700

Distillation :

- Initial boiling point, oC 74 75 74 Report

- Evap to 75 oC, % vol 2 1 2 Min 10, max 40

- Evap to 105 oC, % vol 32 40 54 Min 50

- Evap to 135 oC, % vol 33 41 55 Min 90

End point, oC 247 248 248 Max 170

Sum of 10%+50% evap, oC 269 261 154 Min 135

Residu, % vol **) **) **) Max 1,5

Loss, % vol -- -- -- Max 1,5

RVP at 100 oF, psi 2.0 2.4 2.0 Min 5,5 max 7

Copperstrip corrosion (2 hrs.212oF) 2 1b 2c 1a / ab

Keterangan : **) residu berupa padatan keras, shg tdk dapat diukur

2. Pembuatan Pupuk Organik Cair dari Limbah Cair TPA Piyungan