pkm gt.pdf

DESA MANDIRI ENERGI DENGAN PENGEMBANGAN SEKTOR

PETERNAKAN DAN PERTANIAN UNTUK MENINGKATKAN

KESEJAHTERAAN DAERAH TERTINGGAL

DISUSUN OLEH:

1. ZULFAJRI 21030113140169

2. ANNISA TIARA SAFITRA 21030113140170

3. TITA DELLA ARIMBI 21030113120059

4. HEPTA RUSDI ERLANDANI P. 21030113120042

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2014

i

Semarang,

Menyetujui

Pembantu Dekan III Ketua Pelaksana Kegiatan

Fakultas …………..

(……………………) (…………………………)

NIP. NIM.

Pembantu Rektor III Dosen Pendamping

Universitas Diponegoro

( Drs. Warsito, SU ) (………………………….)

NIP. 19540202 198103 1 014 NIP.

HALAMAN PENGESAHAN USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

1 Judul Kegiatan :

2 Bidang Kegiatan : ( ) PKM-AI (√ ) PKM-GT

3 Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama :

b. NIM :

c. Jurusan :

d. Universitas : Universitas Diponegoro

e. Alamat dan No.Telp/Hp :

f. Alamat Email :

4 Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis

: Orang

5 Dosen Pendamping

a. Nama Lengkap dan Gelar :

b. NIP :

c. Alamat dan No.Telp/Hp :

ii

KATA PENGANTAR

Rasa syukur yang luar biasa kami senantiasa ucapkan kepada Tuhan Yang

Maha Kuasa, yang telah memberikan kami kemudahan pikiran untuk memunculkan

ide-ide yang semoga bermanfaat bagi seluruh masyarakat dunia dan terkhusus buat

bangsa Indonesia, yang telah memberikan kami rahmatNya serta kemudahan dalam

menyusun karya tulis ini.

Ucapan terima kasih kepada seluruh pihak yang senantiasa membantu kami

dalam menyelesaikan karya ilmiah ini. Terima kasih kepada dosen pembimbing kami

yang telah memberikan arahan serta masukan demi terlaksananya usulan program

kreatifitas mahasiswa yang kami ajukan, dan ucapan terima kasih juga kepada teman-

teman yang telah membantu dari segi waktu dan motivasinya yang luar biasa.

Kami menyadari bahwa penulisan karya tulis ini masih mempunyai banyak

kekurangan. Untuk itu kami sangat membutuhkan kritik maupun saran dari pembaca

apabila sekiranya dalam penulisan karya tulis ini masih ada kesalahan-kesalahan baik

dalam penulisan, penggunaan bahasa, maupun isi. Kami berharap dengan kritik dan

saran dari pembaca, kami mempu memperbaiki penulisan karya ilmiah yang akan

kami buat kedepannya

iii

Daftar Isi

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................................ i

USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA .............................................. i

KATA PENGANTAR .................................................................................................. ii

Daftar Isi....................................................................................................................... iii

RINGKASAN ............................................................................................................... 1

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................. 2

Latar Belakang .......................................................................................................... 2

Tujuan ........................................................................................................................ 2

Manfaat ...................................................................................................................... 3

BAB II GAGASAN ...................................................................................................... 3

Kondisi Kekinian ....................................................................................................... 3

Solusi Yang Pernah Ditawarkan ................................................................................ 4

Solusi Yang Ditawarkan Penulis ............................................................................... 5

Penentuan Lokasi Pembangunan DME ................................................................. 5

Konsep Dasar Desa Mandiri Energi ...................................................................... 7

Pembangunan Instalasi Biogas .............................................................................. 7

BAB III PENUTUP ...................................................................................................... 9

Kesimpulan ................................................................................................................ 9

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 10

Lampiran ..................................................................................................................... 11

1

RINGKASAN

Di era sekarang ini, masyarakat semakin resah akibat kurangnya

pengetahuan tentang pengolahan dan pengelolaan limbah kotoran ternak. Selain

itu, pasokan listrik yang belum terjangkau di desa-desa terpencil dari

Pemerintah juga belum memadai. Hal ini menyebabkan seseorang harus berfikir

kritis, kreatif, dan inovatif mengenai pemikiran khususnya untuk mengolah

limbah kotoran ternak dengan menggunakan teknologi terbarukan. Ide tersebut dapat

terealisasi dengan adanya limgkungan di sekitar desa yang mendukung. Adapun

tujuan teknologi terbarukan ini salah satunya yaitu untuk mengolah kotoran ternak

sebagai energi alternatif biogas dan menghemat biaya listrik suatu desa.

Berdasarkan data dari Kementerian Pembangunan Daerah Tertinggal,

sebanyak 183 kabupaten di Indonesia termasuk dalam daerah tertinggal. Desa

tertinggal umumnya berada didaerah timur Indonesia dengan persentase 70% dari

total desa tertinggal di Indonesia. Konsep yang pernah ditawarkan berupa DME atau

Desa Mandiri Energi berbasis biogas melalui hewanhewan ternak (sapi dan

kerbau). Konsep DME ini dilaksanakan di desa Haur Ngombong, Kecamatan

Pamulihan, Kabupaten Sumedang bekerja sama dengan PT. PLN dan

Universitas Padjajaran. Konsep ini dijalankan atas dasar potensi desa dibidang

peternakan yang cukup baik, namun pemanfaatannya masih kurang.

Adapun konsep yang kami tawarkan yaitu “Desa Mandiri Energi”atau

disingkat DME yang dipadukan dengan pembangunan lahan untuk

pengembangan sector pertanian dan peternakan. Sumber energy yang akan

digunakan yaitu biogas dan solar cell. Biogas akan diperoleh dari pembangunan

instalasi dengan bahan utama kotoran ternak yang diperoleh dari peternakan.

Biogas yang akan dihasilkan akan digunakan sebagai bahan bakar rumah

tangga. Limbah dari proses penghasilan biogas akan dimanfaatkan sebagai

pupuk untuk kebutuhan pertanian. Solar cell akan dibangun instalasinya disetiap

rumah kemudian akan digunakansebagai sumber energy listrik.

2

BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Semakin banyak permasalahan limbah akibat aktifitas manusia di era

globalisasi sekarang ini membuat seseorang harus berpikir lebih kreatif dan

inovatif dalam membaca keadaan lingkungan sekitar,terutama kita sebagai

mahasiswa yang kelak mempunyai tanggung jawab sosial yang besar terhadap

masyarakat. Mahasiswa sebagai agen perubahan diharapkan mampu membuat

hal yang inovatif dan konstruktif terhadap jiwa kemandirian mahasiswa dan

masyarakat sekitar terhadap kondidsi lingkungan sekitar.

Saat ini, pengetahuan dan pemahaman anggota kelompok tani ternak sapi di

lingkungan masyarakat tentang proses pengolahan kotoran sapi sebagai

energy biogas masih kurang mengerti. Padahal penggunaan kotoran sapi yang

sebagaimana dapat dimanfaatkan dalam pembuatan energy biogas dan sisa

kotoran dapat dikeringkan sebagai pupuk agar dapat menyuburkan tanaman.

Oleh karena itu, kami memiliki pemikiran untuk membuat perancangan

perumahan mandiri energy berbasis biogas pada suatu desa yang belum teraliri

listrik dengan baik. Suatu contoh yang kami jadikan sebagai tempat

observasi di desa Haurngombong, Kabupaten Sumedang, Jawa Barat.

Dari sisi lain, kotoran sapi padat (faces) sangat potensial untuk

dikembangkan menjadi energi biogas dan sisa limbahnya dapat dijadikan

sebagai pupuk organic yang ramah lingkungan, sehingga dapat bermafaat bagi

masyarakat petani dan peternak. Mengolah limbah dari kotoran sapi (faces)

tersebut menjadi produk yang lebih bermanfaat dan potensial meningkatkan

pendapatan anggota kelompok tani dan ternak sehingga tanah yang dihasilkan

menjadi subur dan hemat biaya listrik.

Tujuan

1. Memanfaatkan kotoran ternak sebagai energi alternatif biogas

3

2. Memanfaatkan kotoran ternak sebagai pupuk organic

3. Menghemat biaya listrik sehari-hari

4. Mengembangkan teknologi terbarukan

Manfaat

1. Menyuburkan tanaman

2. Mengurangi pencemaran lingkungan akibat kotoran ternak

3. Menambah wawasan dan ilmu pengetahuan mengenai teknologi terbarukan

BAB II

GAGASAN

Kondisi Kekinian

Berdasarkan data dari Kementerian Pembangunan Daerah Tertinggal,

sebanyak 183 kabupaten di Indonesia termasuk dalam daerah tertinggal. Desa

tertinggal umumnya berada didaerah timur Indonesia dengan persentase 70% dari

total desa tertinggal di Indonesia. Kategori desa tertinggal didasarkan pada kondisi

perekonomian masyarakat, sumber daya manusia, kemampuan keuangan daerah,

aksesibilitas, karakteristik daerah, dan infrastuktur.

Ditinjau dari jumlah daerah yang teraliri listrik, tercatat 10.211 desa yang

belum teraliri listrik. Jumlah tersebut setara dengan 13% dari total jumlah desa di

Indonesia sebanyak 72.944. Nilai tersebut masih terbilang cukup tinggi mengingat

bahwa listrik merupakan kebutuhan yang sangat vital untuk aktivitas sehari-hari.

PLN selaku pihak yang memfasilitasi pengadaan listrik dalam negeri dinilai masih

cukup lambat dalam mengatasi permasalahan listrik ini. Disisi lain telah berupaya

menjangkau desa-desa terpencil, namun fasilitas dari pihak PLN sendiri belum

mampu menjangkau hingga pelosok-pelosok tanah air. (Ngurah Adyana,

finance.com)

4

Indonesia mempunyai potensi yang cukup baik di bidang peternakan .

berdasarkan data Departemen Pertanian Republik Indonesia, produksi ternak

Indonesia pada tahun 2013 mencapai 1.76 milyar ekor ternak dengan persentase

pertumbuhan 6.26%. Khusus untuk ternak sapi perah dan sapi potong jumlahnya

mencapai sekitar 16700 ekor dengan persentase pertumbuhan rata-rata 7,06%.

Selama ini di Indonesia produksi sapi hanya memanfaatkan daging dan susunya

saja sedangkan untuk pemanfaatan kotoran sapi misalnya pupuk dan sumber

energi berupa biogas belum maksimal.

Solusi Yang Pernah Ditawarkan

Konsep yang pernah ditawarkan berupa DME atau Desa Mandiri Energi

berbasis biogas melalui hewan-hewan ternak (sapi dan kerbau). Konsep DME ini

dilaksanakan di desa Haur Ngombong, Kecamatan Pamulihan, Kabupaten

Sumedang bekerja sama dengan PT. PLN dan Universitas Padjajaran. Konsep ini

dijalankan atas dasar potensi desa dibidang peternakan yang cukup baik,

namun pemanfaatannya masih kurang.

Kriteria desa mandiri energi yang diterapkan melalui konsep yang

ditawarkan yaitu : merupakan desa yang bergerak dalam bidang peternakan

sapi; potensi limbah peternakan belum dimanfaatkan; dan adanya konflik

antara masyarakat yang berprofesi di bidang peternakan dan non peternakan.

Konflik mengacu pada pencemaran limbah kotoran ternak yang meresahkan.

Potensi limbah dapat berupa pemanfaatan sebagai pupuk maupun

pengembangan biogas sebagai sumber energy

Proses pemanfaatan kotoran sapi sebagai sumber energi dimulai dengan

pengambilan kotoran sapi yang ditambahkan air dan dimasukkan kedalam

inlet selanjutnya memasuki proses fermentasi dalam reaktor. Setelah proses

fermentasi didalam reaktor selanjutnya gas yang dihasilkan dialirkan kedalam

tabung plastik yang sebelumnya melalui kran kendali gas. Sedangkan sisa

fermentasi digunakan sebagai pupuk. Pupuk tersebut digunakan untuk

5

menyuburkan tanaman pakan sapi. Saat ini di Desa Haurngombong terdapat

sebanyak 529 ekor sapi yang kotorannya dimanfaatkan sebagai biogas.

Pemanfaatan biogas di desa tersebut dapat menghemat ± 50% biaya listrik,

dimana penghematan tersebut kebanyakan dialihkan ke biaya Pendidikan,

Kesehatan dan Daya Beli seperti ekonomi rumah tangga. Selain itu Lampu

Penerangan Jalan (LPJ) juga memanfaatkan energi listrik berbahan baku biogas.

Solusi Yang Ditawarkan Penulis

Adapun konsep yang kami tawarkan yaitu “Desa Mandiri Energi”atau

disingkat DME yang dipadukan dengan pembangunan lahan untuk

pengembangan sector pertanian dan peternakan. Sumber energy yang akan

digunakan yaitu biogas dan solar cell. Biogas akan diperoleh dari

pembangunan instalasi dengan bahan utama kotoran ternak yang diperoleh

daripeternakan. Biogas yang akan dihasilkan akan digunakan sebagai bahan

bakar rumah tangga. Limbah dari proses penghasilan biogas akan

dimanfaatkan sebagai pupuk untuk kebutuhan pertanian. Solar cell akan

dibangun instalasinya disetiap rumah kemudian akan di gunakan sebagai

sumber energy listrik.

Penentuan Lokasi Pembangunan DME

Penentuan lokasi pembangunan DME dilakukan dengan metode ekspansi.

Metode ekspansi yaitu dengan memilih sebuah daerah dengan tingkat

pembangunan yang baik, kemudian di radius 10 km dari daerah tersebut di

identifikasi daerah dengan tingkatpembangunan yang rendah selanjut nya

akan diidentifikasi di radius 10 km berikutnya, danseterusnya. Pemilihan

daerah pusat ditinjau dari pembangunan infrastruktur yang baik dantelah

maju yang mampu di ekspansi ke wilayah sekitarnya.

6

Gambar diatas merupakan contoh metode ekspansi yang akan dilakukan

untuk mengidentifikasi dan melaksanakan pembangunan DME daerah-daerah

yang tergolong daerah tertinggal. Radius 10 km pertama dari pusat (Kota

Semarang sebagai contoh pusat ekspansi) disebut sebagai check point 1,

radius berikutnya disebut check point 2, dan seterusnya. Daerah check point

tersebut akan didata mengenai kelayakannya sebagai daerah tertinggal.

Antara check point akan di bangun infratruktur jalan raya yang akan

dihubungkan kepusat ekspansi, hal ini untuk mempermudah akses

pembangunan kedaerah tertinggal.

Adapun criteria lokasi pembangunan DME didasarkan atas criteria desa

tertinggal yang dikeluarkan oleh Departemen Pembangunan Daerah Tertinggal

Republik Indonesia yaitu :

1. Perekonomian Masyarakat dengan indicator utama persentase keluarga

miskin dan konsumsi perkapita

2. Sumber Daya Manusia dengan indicator utama angka harapan hidup, rata-

rata lama sekolah dan angka melek huruf

3. Infrastruktur dengan indicator utama jumlah jalan dengan permukaan

terluas aspal/beton, jalan diperkeras, jalan tanah, dan jalan lainnya,

persentase pengguna listrik, telepon dan air bersih.

7

4. Aksesibilitas dengan indicator utama rata-rata jarak dari desa kepusat-pusat

pelayanan masyarakat

5. Karakteristik Daerah dengan indicator utama persentase desa rawan gempa

bumi, tanahlongsor, banjir, dan bencana lainnya, persentase desa di kawasan

lindung, desa berlahan kritis, dan desa rawan konflik.

Konsep Dasar Desa Mandiri Energi

Terdapat 5 komponen utama dalam pengembangan konsep Desa Mandiri Energi

yang kami usung, yaitu :

1. Pembangunan infrastruktur peternakan

2. Pembangunan lahan pertanian

3. Pembangunan perumahan

4. Instalasi Biogas

5. Instalasi Solar Cell

Pembangunan lahan peternakan dibuat khusus untuk budidaya sapi potong,

ayam petelur, dan ayam potong. Hal tersebut berdasarkan konsumsi untuk 3

jenis hewan tersebut sangat tinggi, namun tidak diikuti dengan produksi yang

setara sehingga perlu diadakan budidaya yang intensif. Sapi potong khususnya

mempunyai kualitas yang sangat baik untuk dijadikan sebagai bahan utama

pembuatan biogas. Infrastruktur akan dibangun berdekatan dengan instalasi biogas

untuk mempermudah proses produksi.

Pembangunan lahan pertanian dilakukan dengan mengidentifikasi kecocokan

jenis lahan dan jenis tanaman yang akan dikembangbiakan. Jika lahan daerah yang

dipilih tidak dapat dijadikan sebagai lahan budidaya, maka akan dibuat

perancangan khusus yang bias dijadikan solusi alternatife pengadaan lahan.

Pengadaan dan perawatan lahan pertanian akan menggunakan alat-alat yang

modern yang mampu menunjang produksi hasil pertanian yang maksimal.

Pembangunan Instalasi Biogas

8

Instalasi biogas yang akan dibangun pada dasarnya mirip dengan

instalasiinstalasi biogas pada umumnya. Komponen utama berupa digester

untuk pembangkit biogas dan sebuah penampung gas yang akan disambungkan

langsung ke rumah-rumah. Bahan utama yang akan digunakan yaitu kotoran sapi

yang akan disalurkan langsung ke wadah input. Di wadah input dilakukan

pencampuran kotoran sapi dengan air dengan perbandingan 1 : 1, selanjutnya

dilakukan pengadukan dengan mesin otomatis. Bahan yang tercampur

kemudian dialirkan ke digester. Sistem berlangsung secara kontinyu. Gas yang

dihasilkan kemudian mengalir ke penampung gas dengan tekanan yang diatur oleh

sebuah valve. Limbah hasil proses fermentasi kotaran sapi akan dialirkan ke

output kemudian diolah menjadi pupuk yang akan digunakan untuk kebutuhan

pertanian.

Gambar 2 Skema Perancangan Instalasi Biogas

9

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

Pemanfaatan kotoran sapi di desa-desa diharapkan dapat mewujudkan ide penulis

dengan adanya “Desa Mandiri Energi”. Dengan terwujudnya desa mandiri

energi tersebut diharapkan dapat mengurangi biaya hidup sehari-hari untuk

pembayaran listrik dan juga menanggulangi kurangnya pasokan listrik di

desa-desa yang masih tertinggal serta belum teraliri listrik. Rancangan Desa

Mandiri energy ini berbasis pada pengembangan sector peternakan dan

pertanian untuk menigkatkan kesejahteraan masyarakat di daerah-daerah

tertinggal.

10

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2012. Perjalanan Konservasi Energi Biogas dari Eropa Hingga

Haurngombong

Sukabumi. http://www.esdm.go.id/berita/56-artikel/3681-perjalanan-biogas-dari-

eropahingga- haurngombong .html?tmpl=component&print=1&page.

Diakses 3 Maret 2014

Anonim. 2013. Sumber Energi Alternatif Biogas Terbarukan Dari Kotoran

Ternak Sapi. Jakarta.

http://www.alpensteel.com/component/content/section/7.html?layout=blog&start=47

65 . Diakses 3 Maret 2014

Anonim. 2013. Sumber Energi Alternatif Dari Biogas. http://www.

alpensteel.com/article/67-07-energi-bio-gas/261-sumber-energi-alternatif-dari-

biogas

Anonim. 2013. Desa Mandiri Energi Untuk Biogas. Jakarta .http://www

.alpensteel. com/article/51-113-energi-lain -lain/259- -penggunaan- biogas-

mampu- menghemat- listrik- 50-

11

Lampiran

Biodata Ketua Pelaksana

Nama : Zulfajri

TTL : Parepare, 24 Desember 1994

Jenis Kelamin : Laki-Laki

Alamat Asal : Jl. Gelatik No. 16/B, Perumnas Wekke’e, Parepare, Sulawesi Selatan

Agama : Islam

Status : Mahasiswa

Riwayat Pendidikan

No Jenjang Nama Sekolah Tahun 1. SD SD Negeri 85 Kota Parepare 2000 – 2006 2. SMP SMP Negeri 1 Kota Parepare 2006 – 2009

3. SMA SMA Negeri 5 Unggulan Kota Parepare

2009 - 2012

4. Perguruan Tinggi

1. Ilmu Hubungan Internasional Universitas Hasanuddin

2. S1- Teknik Kimia Universitas Diponegoro

2012 – 2013

2013 - Sekarang

Prestasi Selama 5 Tahun Terakhir

No Prestasi Tahun

1. Peserta Olimpiade Sains Nasional bidang fisika tingkat Provinsi Sulawesi Selatan

2009

2. Juara 1 Science Competition se-Kota Parepare dilaksanakan oleh Universitas Muhammadiyah Parepare

2010

3. Juara 2 Nyanyi Solo 2011 4. Juara 3 Nyanyi Solo ajang FLS2N 2011

5. Peserta Olimpiade Sains Nasional bidang fisika tingkat Provinsi Sulawesi Selatan

2011

Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat

dipertanggung jawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai

ketidaksesuaian dengan kenyataan , saya sanggup menerima sanksi.

12

Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu

persyaratan dalam pengajuan program kreativitas mahasiswa penelitian.

Semarang, 16 Maret 2014

Pengusul

Zulfajri

NIM 21030113140169

Biodata Anggota Kelompok

1. Nama : Tita Dela Arimbi

TTL :

Jenis Kelamin : Perempuan

Alamat Asal :

Agama : Islam

Status : Mahasiswa

Riwayat Pendidikan

No Jenjang Nama Sekolah Tahun

1. SD 1. SD Negeri 1 Ungaran 2. SD Negeri 3 Ungaran 3. SD Negeri 6 Ungaran

2001 – 2007

2. SMP SMP Negeri 1 Ungaran 2007 – 2010 3. SMA SMA Negeri 1 Ungaran 2010 – 2013

4. Perguruan Tinggi S1- Teknik Kimia Universitas Diponegoro

2013 - Sekarang




13




Pengusul

Tita Dela Arimbi

NIM 21030113120059

2. Nama : Annisa Tiara Safitri

TTL :

Jenis Kelamin : Perempuan

Alamat Asal :

Agama : Islam

Status : Mahasiswa

Riwayat Pendidikan

No Jenjang Nama Sekolah Tahun 1. SD SD Negeri Mertasinga Cilacap 2001 – 2007 2. SMP SMP Negeri 5 Cilacap 2007 – 2010 3. SMA SMA Negeri 3 Cilacap 2010 – 2013


2013 - Sekarang






14


Pengusul

Annisa Tiara Safitri

NIM 21030113140170

3. Nama : Hepta Rusdi Erlandani

TTL :

Jenis Kelamin : Laki-Laki

Alamat Asal :

Agama : Islam

Status : Mahasiswa

Riwayat Pendidikan

No Jenjang Nama Sekolah Tahun 1. SD SD Negeri 6 Bengkulu Selatan 2001 – 2007 2. SMP SMP Negeri 1 Bengkulu Selatan 2007 – 2010

3. SMA SMA Negeri 1 Bengkulu Selatan

2010 – 2013


2013 - Sekarang

Prestasi 5 Tahun Terakhir

No Prestasi Tahun 1. Juara 3 LCC Kimia Tingkat Kabupaten/Kota 2012

2. Juara 2 Olimpiade Sains Nasional bidang Kimia Tingkat Kabupaten/Kota

2012

3. Peserta Olimpiade Sains Nasional Tingkat Provinsi Bengkulu

2012

15







Pengusul

Hepta Rusdi Erlandani

NIM 21030113120042

pkm gt.pdf

Documents