Makassar 27 Juni 2012
Penyusun
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Permasalahan
B. Tujuan Penulisan
C. Metode Pengumpulan Data
D. Kegunaan Penulisan
BAB II PEMBAHASAN
A. Pemanfaatan Biogas Sebagai Energi Alternatif
B. Biogas Energi Alternatif Pengganti BBM
C. Anaerobik Digestion
D. Sejarah Biogas
E. Komposisi Biogas
F. Reaktor Biogas
a) Reaktor kubah tetap (Fixed-dome)
b) Reaktor floating drum
c) Reaktor balon
G. Konservasi Energi
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan
B. Saran
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Permasalahan
Beberapa tahun terakhir ini energi merupakan persoalan yang krusial didunia. Peningkatan permintaan energi yang disebebkan oleh pertumbuhan populasi penduduk dan menipisnya sumber cadangan minyak dunia serta permasalahan emisi dari bahan bakar fosil memberikan tekanan kepada setiap negara untuk segera memptoduksi dan menggunakan energi terbaharukan. Selain itu, peningkatan harga minyak dunia hingga mencapai 100 U$ per barel juga menjadi alasan yang serius yang menimpa banyak negara di dunia terutama indonesia.
Lonjakan harga minyak dunia akan memberikan dampak yang besar bagi pembangunan bangsa Indonesia. Konsumsi BBM yang mencapai 1,3 juta/barel tidak seimbang dengan produksinya yang nilainya sekitar 1 juta/barel sehingga terdapat defisit yang harus dipenuhi melalui impor. Menurut data ESDM (2006) cadangan minyak Indonesia hanya tersisa sekitar 9 milliar barel. Apabila terus dikonsumsi tanpa ditemukannya cadangan minyak baru, diperkirakan cadangan minyak ini akan habis dalam dua dekade mendatang.
Untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar minyak pemerintah telah menerbitkan Peraturan Presiden Republik Indonesia nomor 5 tahun 2006 tentang kebijakan energi nasional untuk mengembangkan sumber energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar minyak. Kebijakan tersebut menekan pada sumber daya yang dapat diperbaharui sebagai alternatif pengganti bahan bakar minyak.
Salah satu sumber energi alternatif adalah biogas. Gas ini berasal dari berbagai macam limbah organik seperti sampah biomassa, kotoran manusia, kotoran hewan dapat dimanfaatkan menjadi energi melalui proses anaerobik digestion. Proses ini merupakan peluang besar untuk menghasilkan energi alternatif sehingga akan mengurangi dampak penggunaan bahan bakar fosil.
B. Tujuan Penulisan
Tujuan makalah ini dibuat adalah untuk memberitahu masyarakat luas akan banyaknya manfaat energi alternatif terhadap kehidupan kita juga terhadap pemanasan global /global warming.
C. Metode Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan dengan mengambil data dari internet dan dari buku-buku.
D. Kegunaan Penulisan
Kegunaan makalah ini bagi masyarakat ialah untuk memberitahukan pada masyarakat tentang energi alternatif biogas.
BAB II
PEMBAHASAN
Energi Alternatif Dapat Mengurangi Global Warming
A. Pemanfaatan Biogas Sebagai Energi Alternatif
Untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar minyak pemerintah telah menerbitkan Peraturan Presiden Republik Indonesia nomor 5 tahun 2006 tentang kebijakan energi nasional untuk mengembangkan sumber energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar minyak. Kebijakan tersebut menekan pada sumber daya yang dapat diperbaharui sebagai alternatif pengganti bahan bakar minyak.
Salah satu sumber energi alternatif adalah biogas. Gas ini berasal dari berbagai macam limbah organik seperti sampah biomassa, kotoran manusia, kotoran hewan dapat dimanfaatkan menjadi energi melalui proses anaerobik digestion. Proses ini merupakan peluang besar untuk menghasilkan energi alternatif sehingga akan mengurangi dampak penggunaan bahan bakar fosil.
B. Biogas Energi Alternatif Pengganti BBM
Warga Dusu Toyomerto, Desa Pesanggrahan, Kecamatan/Kota Batu, tidak lagi merasakan kelangkaan dan mahalnya harga minyak. Itu karena warga sudah menggunakan biogas sebagai energi alternatit, untuk bahan bakar. Dampaknya, wargapun bisa berhemat, dan tak perlu antre. Teknologi biogas ini, diawali tahun 2004 lalu. Mulanya, warga mencari cara untuk membuang kotoran ternak sapi miliknya. Maklum, sebelum diolah menjadi biogas, kotoran ternak sapi itu dibuang sekenanya. Paling sering di sungai.
Aktifitas warga yang membuang kotoran sapi di sungai setiap hari, menuai banyak protes warga yang ada di bawah aliran sungai tersebut. Warga yang protes menuduh pemilik ternak telah mencemari lingkungan dan kejernihan air. “Kami berfikir saat itu untuk mencari alternatif pembuangan kotoran sapi. Kebetulan setelah melakukan konsultasi ke sana dan ke mari, akhirnya mendapat jalan keluar,” terang Sudarji, salah satu warga yang mempelopori adanya biogas ini.
Saifudin Zuhri, adalah salah satu warga yang berjasa membuat bahan bakar dengan biogas ini. Pasalnya Gus Udin, begitu dia kerap dipanggil, tidak malu-malu untuk menglukan bantuan, pengolahan biogas tersebut ke PT Petrokimia Gresik. Saat itu PT Petrokimia Gresik, membantu membuatkan tabung pengolahan. Dua tabung pun akhirnya dibuat oleh PT Petrokimia Gresik, yang masing-masing berfungsi sebagai tabung pengisian dan tabung pembuangan. “Tabung yang diameternya kecil itu untuk pengolahan, yaitu diisi kotoran sapi. Sedangkan tabung yang berdiameter 3,4 meter ini untuk pembuangan. Di dalam tabung ini juga ada selang, yang berhubungan, sehingga proses pengolahan ini berjalan sempurna,” kata Sudarji.
Sedikitnya 200 kg kotoran sapi yang digunakan warga yang diisikan ketabung. Dan dari 200 kg itu bisa digunakan memasak hingga tujuh keluarga, masing-masing mendapat jatah memasak dua jam. Warga juga tidak panik, saat gas tiba-tiba mati, sekalipun saat itu sedang memasak. Mereka hanya perlu menunggu, paling lama satu jam untuk gas bisa terisi penuh kembali. “Waktu pertama memang dua jam memasak, bisa dilakukan bersama-sama. Tapi jika gasnya habis, warga harus sabar menunggu, karena secara alami proses pengolahan berjalan,” terang Sri Utami, salah satu warga yang memasak dengan biogas.
Untuk melihat sisa gas apakah habis, ataupun masih banyak, warga memakai alat ukur dan selang berisi air. Jika gas penuh, maka air akan meluap hingga angka 100 centi. Namun jika gasnya sedikit airnya tidakakan naik. Sementara itu, dari dulunya hanya tujuh KK, sekarang hanya memasak dengan energi biogas sudah mencapai 40 KK.”Kami berharap semua warga memakai energi ini, karena jauh lebih berhemat,”ungkap Sri Utami.
C. Anaerobik Digestion
Biogas merupakan sebuh proses prudksi gas bio dari material organik dengan bantuan bakteri. Proses degradasi material organik ini tanpa melibatkan oksigen disebut anaerobik digestion Gas yang dihasilkan sebagian besar (lebih 50 %) berupa metana. Material organik yang terkumpul pada digester (reaktor) akan di uraikan menjadidua tahap dengan bantuan dua jenis bakteri. Tahap pertama material organik akan didegradasi menjadi asam asam lemah dengan bantuan bakteripembentuk asam. Bakteri akan menguraikan sampah pada tingkat hidrolisis dan asidifikasi. Hidrolisis yaitu penguraian senyawa kompleks atau senyawa rantai panjangseperti lemak , protein, karbohidrat menjadi senyawa yang sederhana. Sedangkan asifdifikasi yaitu pembentukan asam dari senyawa sederhana.
Setelah material organik berubah menjadi asam asam, maka tahap kedua dari proses anaerobik digestionadalah pembentukan gas metanadengan bantuan bakteri pembentuk metana seperti methanocosus,methanosarcina, methano bacterium.
Perkembangan proses anaerobik digestion telah berhasil pada banyak aplikasi. Proses ini memiliki kemampuan untuk mengolah sampah/ limbah yang keberadaannya melimpah dan tidak bermanfaat menjadi produk yang bernila. Aplikasi anaerobik digestion telah berhasil pada pengolahan limbah industri, limbah pertanian limbah peternakan dan municipal solid waste (MSW).
D. Sejarah Biogas
Sejarah penemuan proses anaerobik digestion untuk menghasilkan biogas tersebar di benua eropa. Penemuan ilmuan Volta terhadap gas yang dikeluarkan di rawa-rawa terjadi pada tahun 1770, beberapa dekade kemudian , Avogadro mengidentifikasikan tentang gas metana. Setelah tahun 1875 dipastikan bahwa biogas merupakan produk dari proses anaerobik digestion. Tahun 1884 pasteour melakukan penelitian tentang biogas menggunakan kotoran hewan. Era penelitian pasteour menjadi landasan untuk penelitian biogas hingga saat ini.
E. Komposisi Biogas
Biogas sebagian besar mengandung gs metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2), dan beberapa kandungan yang jumlahnya kecil diantaranya hydrogen sulfida (H2S) dan ammonia (NH3) serta hidrogen dan (H2), nitrogen yang kandungannya sangat kecil.
Energi yang terkandung dalam biogas tergantung dalam konsentrasi metana (CH4). Semakin tinggi kandungan metana maka semakin besar kandungan energi (nilai kalor) pada biogas, dan sebaliknya semakin kecil nilai kalor. Kualitas biogas dapat ditingkatkan dengan memperlakukan beberapa parameter yaitu: Menghilangkan hidrogen sulphur, kandungan air dan karbon dioksida (CO2). Hidrogen sulphur mengandung racun dan zat yang menyebabkan kirosi, bila biogas mengandung senyawa ini maka akan menyebabkan gas yang berbahaya sehingga konsentrasi yang di ijinkan maksimal 5 ppm. Bila gas di bakar maka hidrogen sulphur akan lebih berbahaya akan membentuk senyawa baru bersama-sama oksigen, yaitu sulphur dioksida / sulphul trioksida (SO2 / SO3). Senyawa ini lebih beracun. Pada saatsama akan membentuk Sulphur acid (H2SO3) suatu senyawa yang lebih korosif. Parameter yang kedua adalah menghilangkan kandungan karbon dioksida yang memiliki tujuan untuk meningkatkan kualitas, sehingga gas dapat digunakan untuk bahan bakar kendaraan. Kandungan air dalam biogas akan menurunkan titik penyalaan biogas serta dapat menimbukan korosif.
F. Reaktor Biogas
Ada beberapa reactor biogas yang dikembangkan diantaranya adalah reactor jenis kubah tetap (Fixed-dome), reactor terapung (Floating drum), reaktor jenis balon, jenis horizontal, jenis lubang tanah, jenis ferrocement. Dari keenam jenis digester biogas yang sering digunakan adalah jenis kubah tetap (Fixed-dome) dan jenis drum mengambang (Floating drum). Beberapa tahun terakhir ini dikembangkan jenis reactor balon yang banyak digunakan sebagai reactor sederhana dalam skala kecil.
a) Reaktor kubah tetap (Fixed-dome)
Reaktor ini disebut juga reactor china. Dinamakan demikian karena reaktor ini dibuat pertama kali di china sekitar tahun 1930 an, kemudian sejak saatitu reaktor ini berkembang dengan berbagai model. Pada reaktor ini memiliki duabagian yaitu digester sebagai tempat pencerna material biogas dan sebagai rumah dari bakter, baik bakteri pembentuk asam ataupun bakteri pembentu gas metana. Bagian ini dapat dibuat dengan kedalaman tertentu menggunakan batu, batu bata atau beton. Strukturnya harus kuat karena menahan gas agar tidak terjadi kebocoran. Bagian yang kedua adalah kubah tetap (Fixed-dome). Dinamakan kubah tetapkarena bentuknya menyerupai kubah dan bagian ini merupakan pengumpul gas yang tidak bergerak (fixed). Gas yang dihasilkan dari material organik pada digester akan mengalir dan di simpan di bagian kubah.
Keuntungan dari reaktor ini adalah biaya konstruksi lebih murah daripada menggunakan reaktor terapung, karena tidak memiliki bagian yang bergerak menggunakan besi yang tentunya harganya relatif lebih mahal dan perawatannya lebih mudah. Sedangkan kerugian dari reaktor ini adalah seringnya terjadi kehilangan gas pada bagian kubah karena konstruksi tetapnya.
b) Reaktor floating drum
Reaktor jenis terapung pertama kali dikembangkan di india pada tahun 1937 sehingga dinamakan dengan reaktor india. Memiliki bagian digester yang sama dengan reaktor kubah, perbedaannya terletak pada bagian penampung gas menggunakan peralatan bergerak menggunakan drum. Drum ini dapat bergerak naik turun yang berfungsi untuk menyimpan gas hasil fermentasi dalam digestsr. Pergerakan mengapung pada cairan dan tergantung dari jumlah gas yang dihasilkan.
Keuntungan dari reaktor ini adalah dapat melihat secara langsung volume gas yang tersimpan pada drum karena pergerakannya. Karena tempat penyimpanan yang terapung sehingga tekanan gas konstan. Sedangkan kerugiannya adalah biaya material konstruksi dari drum lebih mahal. Faktor korosi pada drum juga menjadi masalah bagian juga mengumpul gas pada reaktor ini memiliki umur yang lebih pendek dibandingkan menggunakan tipe kubah tetap.
c) Reaktor balon
Reaktor balon merupakan jenis reaktor yang banyak digunakan pada skala rumah tangga yang banyak menggunakan bahan plastik sehingga lebih efisien dalam penanganan dan perubahan tempat biogas. Reaktor ini terdiri dari satu bagian yang berfungsi sebagai digester dan penyimpanan gas masing-masing bercampur dalam satu ruangan tanpa sekat. Material organik terletak di bagian bawah karena memiliki berat yang lebih besar dibandingkan gas yang akan mengisi pada rongga atas.
7. Konservasi Energi
Konversi limbah melalui proses anaerobik digestion dengan menghasilkan biogas memiliki beberapa keuntungan, yaitu :
a) Biogas merupakan energi tanpa menggunakan material yang masih memiliki manfaat termasuk biomassa sehingga biogas tidak merusak keseimbangan karbondioksida yang diakibatkan oleh penggundulan hutan (deforestation) dan perusakan tanah.
b) Energi biogas dapat berfungsi sebagai energi pengganti bahan bakar fosil sehingga akan menurunkan gas rumah kaca di atmosfer dan emisi lainnya.
c) Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang keberadaannya di atmosfer akan meningkatkan temperatur, dengan menggunakan biogas sebagai bahan bakar maka akan mengurangi gas metana di udara.
d) Limbah berupa sampah kotoran hewan dan manusia merupakan material yang tidak bermanfaat, bahkan bisa mengakibatkan racun yang sangat berbahaya. Aplikasi anaerobikdigestion akan meminimalkan efek tersebut dan meningkatkan nilai manfaat dari limbah.
e) Selain keuntungan energi yang didapat dari proses anaerobik digestion dengan menghasilkan gas bio, produk samping seperti sludge. Material ini diperoleh dari sisa proses anaerobik digestion yang berupa padat dan cair. Masing- masing dapat digunakan sebagai pupuk berupa pupuk cair dan pupuk padat.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Harga bahan bakar minyak yang makin meningkat dan ketersediaannya yang makin menipis serta permasalahan emisi gas rumah kaca merupakan masalah yang dihadapi oleh masyarakat global. Upaya pencarian bahan bakar yang lebih ramah terhadap lingkungan dan dapat diperbaharui merupakan solusi dari permasalahan tersebut. Untuk itu indonesia yang memiliki potensi luas wilayah yang begitu besar, diharapkn untuk segera mengaplikasibahan bakar nabati. Biogas merupakan gas yang dihasilkan dari proses anaerobik digestion dan memiliki prosepek sebagai energi pengganti bahan bakar fosil yang keberadaannya makin menipis.
Oleh sebab itu energi alternatf seperti biogas ini sangat dianjurkan. Karena, selain dapat menghasilkan energi yang ramah lingkungan, juga dapat mengurang dampak pencemaran lingkungan akibat dari pembuangan kotoran hewan dan manusia yang sekenanya. Dengan adanya pemanfaatan energi alternatf seperti biogas ini kita telah membantu negara dalam hal penanganan masalah energi yang keberadaannya makin menipis. Selain itu kita juga telah menyelamatkan lingkungan dari dampak pemanasan global/ global warming. Jadi energi alternatif seperti biogas ini dapat mengurangi global warming/ pemanasan global.
B. Saran
Selagi kita mampu kita dapat menghasilkan apapun yang berguna untuk membangun negri kita ini. Termasuk dengan menghasilkan energi alternatif yang tentunya akan membantu negara dalam hal penghematan energi. Dengan manggunakan energi alternatif berarti kita telah menyelamatkan bumi bari bahaya pemanasan global. Karena energi alternatif seperti biogas ini sangat ramah lingkungan. Oleh sebab itu marilah kita bersama-sama menjaga bumi kita dari bahaya global warming salah satunya denan beralih menggunakan energi alternatif seperti biogas dan energialternatif lainnya yang ramah lingkungan yang tentunya dapat mengurangi pemanasan global.
DAFTAR PUSTAKA
Daugherty E.C, 2001 Biomass Energy Systems Efficiency:Analyzed through a life Cycle Assessment, Lund Univesitu.
Direktorat Jenderal Listrik dan Pemanfaatan Energi, 2004, Potensi energi terbaharukan di Indonesia, Jakarta.
Intruksi Presiden, Intruksi Presiden No 1 tahun 2006 tertanggal 25 januari 2006 tentang penyediaan dan pemanfaatan bahan bakar nabati (biofuels), sebagai energi alternative, Jakarta.
Prihandana, R. dkk, 2007, Meraup Untung dari Jarak pagar, Jakarta,P.T Agromedia Pustaka.
Presiden Republik Indonesia, 2006, Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2006 Tentang Kebijakan Energi Nasional, Jakarta.
Ravika, Ira. 2008, Malang Post
Singh, R.K and Misra, 2005, Biofels from Biomas, Department of Chemical Engineering National Institue of Technology, Rourkela.
Tim Nasional Pengembangan BBN, 2007, BBN, Bahan Bakar Alternatif dari Tumbuhan Sebagai Pengganti Minyak Bumi.
