Makalah pratikum Energi dan Elektrifikasi
BIOGAS
Oleh :
Ari Irvansyah
1205106010026
LABORATORIUM PASCA PANEN
PROGRAM STUDY TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
2014
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh. Alhamdulillahirabbilalamin,
banyak nikmat yang Allah berikan, tetapi sedikit sekali yang kita ingat. Segala
puji hanya layak untuk Allah Tuhan seru sekalian alam atas segala berkat,
rahmat, taufik, serta hidayah-Nya yang tiada terkira besarnya, sehingga penulis
dapat menyelesaikan makalah dengan judul ”BIOGAS”. Dalam penyusunannya, penulis
memperoleh banyak bantuan dari berbagai pihak, karena itu penulis mengucapkan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: Asisten yang telah memberikan pembelajaran,
dan kepercayaan yang begitu besar. Dari sanalah semua kesuksesan ini berawal,
semoga semua ini bisa memberikan sedikit kebahagiaan dan menuntun pada langkah
yang lebih baik lagi. Meskipun penulis berharap isi dari makalah ini bebas dari
kekurangan dan kesalahan, namun selalu ada yang kurang. Oleh karena itu,
penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar makalah ini dapat
lebih baik lagi. Akhir kata penulis berharap agar makalah ini bermanfaat bagi
semua pembaca.
Banda Aceh, 2014
Penulis
I . PENDAHULUAN
1 . Latar Belakang
Pada era globalisasi saat sekarang
ini isu – isu tentang energy sangat berkembang pesat dan sangat kursial untuk
di bahas. Hal ini di karenakan kebutuhan akan energy dunia saat ini meningkat
namun tidak dibarengi dengan peningkatan produksi dari energy itu sendiri dalam
kata lain semakin sedikit. Dewasa ini masih banyak sekali energy yang di pakai
adalah energy yang berasal dari fosil tumbuhan maupun hewan yang telah mati
ribuan tahun yang lalu.
Dengan peningkatan jumlah penduduk
dan kebutuhan akan energy baik energy listrik maupun energy bahan bakar maka lama
kelamaan energy fosil yang terkan dung dalam perut bumi semakin menipis dan
akan habis pada saatnya nanti. Dengan adanya masalah ini maka para peneliti dan
ilmuan mengembangkan sebuah alternative penghasil energy yang dapat di
perbaharui, yaitu seperti Biogas dan masih banyak lagi. Biogas merupakan sebuah proses produksi gas bio dari material organik
dengan bantuan baterai. Proses degradasi material organik ini tanpa melibatkan
oksigen disebut anaerobic digestin gas yang dihasilkan sebagian besar (lebih
50%) berupa metana. Material organik yang terkumpul pada digester (reactor)
akan diuraikan menjadi dua tahap dengan bantuan dua jenis bakteri
Sejarah penumuan proses anaerobic
digeston untuk menghasilkan biogas terbesar di benua Eropa. Penemuan ilmuwan
Volta terhadap gas yang dikeluarkan di rawa rawa terjadi pada tahun 1770,
beberapa decade kemudian, Avogadro mengidentifikasi tentang gas metana. Setelah
tahun 1875 dipastikan bahwa biogas merupakan produk dari proses anaerobic
digestion. Tahun 1884 Pasteour melakukan penelitian tentang biogas menggunakan
kotoran hewan. Era penelitian Pasteour menjadi landasan untuk penelitian biogas
hingga saat ini.
II . PEMBAHASAN
1 . Pengertian biogas
Biogas adalah gas
yang dihasilkan dari proses fermentasi anaerobic digesi suatu kotoran hewan
dengan beberapa metode menggunakan bakteri. Menurut Maramba (1978), produksi biogas sebanyak 1275 – 4318 dapat
digunakan untuk memasak, penerangan, menyetrika dan menjalankan lemari es untuk
keluarga yang berjumlah lima orang perhari. Bahan biogas dapat diperoleh dari
limbah pertanian yang basah, kotoran hewan (manure),kotoran manusia dan
campurannya. Kotoran hewan seperti kerbau, sapi, babi, dan ayam telah diteliti
untuk diproses dalam alat penghasil biogas dan hasil yang diperoleh memuaskan.
2 .
Komposisi Biogas
Di dalam kandungan biogas banyak
terdapat beberapa senyawa – senyawa atau zat – zat penyusunnya. Di antaranya
adalah Biogas sebagian besar mengandung gas metana (CHu) dan karbondioksida (CO2),
dan beberapa kandungan yang jumlahnya kecil, diantaranya hydrogen sulfide (H2S),
amonia (NH3) dan hydrogen (H2), serta Nitrogen yang
kandungannya sangat kecil. Energi yang terkandung dalam biogas tergantung pada
konsentrasi metana (CHu).semakin tinggi kandungan metana maka semakin tinggi
kandungan energi (nilai kalor) pada biogas, dan sebaliknya semakin kecil nilai
metana maka semakin kecil nilai kalor. Kualitas biogas dapat ditingkatkan
dengan memperlakukan beberapa parameter, yaitu menghilangkan hydrogen sulfur,
kandungan air dan karbondioksida (CO2).
3 .
Pembuatan Biogas
Dalam
pembuatan biogas ada beberapa tahapan – tahapan yang harus dilakun yaitu,
hidrolisis, ecidogenesis, ecitogenesis dan metagenesis. Berikut panjelasannya :
a . Hidrolisis
Tahap
hidrolisis adalah penguraian senyawa kompleks atau senyawa rantai panjang
seperti lemak, protein, karbohiodrat, menjadi senyawa yang sederhana seperti
asam lemak, glukosa dan lainnya.
b . Acidogenesis
Tahap
acidogenesis adalah tahap dimana mengkonversi molekul sederhana yang mudah
terlarut seperti asam amino acid, gula dan fatty acid menjadi volatile fatty
acids seperti butyric dan propionic acids dan carbondioksida.
C . Acotogenesis
Tahap
acitogenesis yaitu proses mengkorvesi volatile vatty acids menjadi acetic acids
carbon dioksida dan hydrogen.
d . Methanogenesis
Tahap
ini merupakan tahap akhir dari proses anaerobik digesi untuk menghasilkan
sebuah biogas yang menghasilkan gas methane yang banyak.
4 . Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Proses Pembuatan Biogas
Dalam pembuatan biogas
ada beberapa factor yang harus di perhatikan dalam proses pembuatannya, di
antaranya adalah temperature, ph, nutrisi, keracunan dan hambatan, dan factor
kepadatan. Berikut penjelasannya:
1. Temperatur
Gabungan bakteri anaerob bekerja dibawah tiga kelompok temperatur utama.
Temperatur kriofilik yakni kurang dari 20 C, mesofilik berlangsung pada
temperatur 20-45 C (optimum pada 30-45) dan termofilik terjadi pada temperatur
40-80 C (optimum pada 55-75 C).
2. Derajat
keasaman ( pH )
Pada dekomposisi anaerob faktor pH sangat berperan, karena pada rentang
pH yang tidak sesuai, mikroba tidak dapat tumbuh dengan maksimum dan bahkan
dapat menyebabkan kematian yang pada akhirnya dapat menghambat perolehan gas
metana. Bakteri-bakteri anaerob membutuhkan pH optimal antara 6,2 – 7,6, tetapi
yang baik adalah 6,6 – 7,5. Pada awalnya media mempunyai pH ± 6 selanjutnya
naik sampai 7,5. Tangki pencerna dapat dikatakan stabil apabila larutannya
mempunyai pH 7,5 – 8,5. Batas bawah pH adalah 6,2, dibawah pH tersebut larutan
sudah toxic, maksudnya bakteri pembentuk biogas tidak aktif. Pengontrolan pH
secara alamiah dilakukan oleh ion NH4+ dan HCO3-. Ion-ion ini akan menentukan
besarnya pH (Yunus, 1991).
3. Nutrisi
Mikroorganisme membutuhkan beberapa vitamin esensial dan asam amino. Zat
tersebut dapat disuplai ke media kultur dengan memberikan nutrisi tertentu
untuk pertumbuhan dan metabolismenya. Selain itu juga dibutuhkan mikronutrien
untuk meningkatkan aktivitas mikroorganisme, misalnya besi, magnesium, kalsium,
natrium, barium, selenium, kobalt dan lain-lain (Malina,1992). Bakteri
anaerobik membutuhkan nutrisi sebagai sumber energi yang mengandung nitrogen,
fosfor, magnesium, sodium, mangan, kalsium dan kobalt (Space and McCarthy
didalam Gunerson and Stuckey, 1986). Level nutrisi harus sekurangnya lebih dari
konsentrasi optimum yang dibutuhkan oleh bakteri metanogenik, karena apabila
terjadi kekurangan nutrisi akan menjadi penghambat bagi pertumbuhan bakteri.
Penambahan nutrisi dengan bahan yang sederhana seperti glukosa, buangan industri,
dan sisa sisa tanaman terkadang diberikan dengan tujuan menambah pertumbuhan di
dalam digester (Gunerson and Stuckey, 1986).
4. Keracunan
dan Hambatan
Keracunan (toxicity) dan hambatan (inhibition) proses anaerob dapat
disebabkan oleh berbagai hal, misalnya produk antara asam lemak mudah menguap
(volatile) yang dapat mempengaruhi pH. Zat-zat penghambat lain terhadap
aktivitas mikroorganisme pada proses anaerob diantaranya kandungan logam berat
sianida.
5. Faktor
Konsentrasi Padatan
Konsentrasi
ideal padatan untuk memproduksi biogas adalah 7-9% kandungan kering. Kondisi
ini dapat membuat proses digester anaerob berjalan dengan baik.
5 .
Manfaat Biogas
Sekarang ini banyak sekali permasalahan yang
menyangkut tentang kebutuhan energy, dimana energy di dunia semakin menipis,
oleh sebab itu di buatlah energy alternative yaitu biogas untuk memenuhi sumber
energy terbarukan. Energi
biogas digunakan sebagai pengganti bahan bakar khususnya minyak tanah dan
dipergunakan untuk memasak kemudian sebagai bahan pengganti bahan bakar minyak
(bensin, solar). Dalam skala besar, biogas dapat digunakan sebagai pembangkit
energi listrik. Di samping itu, dari proses produksi biogas akan dihasilkan
sisa kotoran ternak yang dapat langsung dipergunakan sebagai pupuk organik pada
tanaman / budidaya pertanian.
Potensi
pengembangan Biogas di Indonesia masih cukup besar. Hal tersebut mengingat
cukup banyaknya populasi sapi, kerbau dan kuda, yaitu 11 juta ekor sapi, 3 juta
ekor kerbau dan 500 ribu ekor kuda pada tahun 2005. Setiap 1 ekor ternak
sapi/kerbau dapat dihasilkan + 2 m3 biogas per hari. Potensi
ekonomis Biogas adalah sangat besar, hal tersebut mengingat bahwa 1 m3 biogas
dapat digunakan setara dengan 0,62 liter minyak tanah. Di samping itu pupuk
organik yang dihasilkan dari proses produksi biogas sudah tentu mempunyai nilai
ekonomis yang tidak kecil pula. Dengan
demikian kita juga bisa mengurangi anggaran untuk membeli pupuk.
6 . Keuntungan Biogas
Selain
bermanfaat sebagai pengganti bahan bakar, ada sejumlah kelebihan yang dapat
diperoleh dari biogas terhadap lingkungan, antara lain:
·
Masyarakat
tak perlu menebang pohon untuk dijadikan kayu bakar.
·
Proses
memasak jadi lebih bersih, dan sehat karena tidak mengeluarkan asap.
·
Kandang
hewan menjadi semakin bersih karena limbah kotoran kandang langsung dapat diolah.
·
Sisa
limbah yang dikeluarkan dari biodigester dapat dijadikan pupuk sehingga tidak
mencemari lingkungan.
·
Dapat
berkontribusi menurunkan emisi gas rumah kaca melalui pengurangan pemakaian
bahan bakar kayu dan bahan bakar minyak.
·
Realatif
lebih aman dari ancaman bahaya kebakaran.
7 .
Kerugian Biogas
Adapun kekurangannya adalah :
·
Memerlukan
dana tinggi untuk aplikasi dalam bentuk instalasi biogas.
·
Tenaga
kerja tidak memiliki kemampuan memadai terutama dalam proses produksi.
·
Belum
dikenal masyarakat.
·
Tidak
dapat dikemas dalam bentuk cair dalam tabung.
PENUTUP
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat di ambil dari
makalah ini adalah bahwasanya biogas adalah sumber energy terbarukan, dan
sangat ramah lingkungan serta mudah dalam penggunaannya. Adapun tahapan tahapan
pembuatan biogas adalah hidrolisis, acidogenesis, acitogenesis, dan metanogenesis.
Adapun yang perlu di perhatikan dalam pembuatannya adalah memperhatikan suhu,
temperature, ph, nutrisi,
keracunan dan hambatan, dan factor kepadatan.
DAFTAR
PUSTAKA
http://www.litbang.esdm.go.id/ DI akses tanggal 28
mei 2014 pada pukul 08 : 00 wib
http://meediana.blogspot.com/ di akses pada tanggal 28 mei 2014 pada
pukul 08 :00 wib
Darwin, 2014. Bahan kuliah Energi dan
Elektrifikasi 1, 2, 3, 4. UNSYIAH. FP Pertanian.
0 comments: