kti biogas
DESCRIPTION
bio gasTRANSCRIPT
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL…………………………………………………………… i
HALAMAN PERSETUJUAN………………………………………………..... ii
HALAMAN PENGESAHAN………………………………………………….. iii
KATA PENGANTAR………………………………………………………….. iv
ABSTRAK……………………………………………………………………… vi
DAFTAR ISI……………………………………………..…………………….. vii
DAFTAR TABEL ……………………………………………………………... x
DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………………… xi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang……………………………………………… 1
1.2 Masalah……………………………………………………... 4
1.2.1 Jangkauan Masalah…………..……………………... 4
1.2.2 Pembatasan Masalah………………………………... 4
1.2.3 Rumusan Masalah…………………………………... 5
1.3 Tujuan Penelitian…………………………………………… 5
1.3.1 Tujuan Umum………………………………………. 5
1.3.2 Tujuan Khusus……………………………………… 5
1.4 Asumsi……………………………………………………… 5
1.5 Penegasan Istilah…………………………………………… 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Pustaka……………………………………………. 7
2.1.1 Pemanfaatan………………………………………… 7
2.1.2 Hakikat Biogas……………………………………… 8
2.1.2.1 Pengertian Biogas……………………….... 8
2.1.2.2 Sejarah Biogas……………………………. 12
2.1.2.3 Beberapa Negara yang Memanfaatkan
Biogas.......................................................... 13
2.1.2.4 Biodigester Biogas……………………….. 15
2.1.2.5 Cara Membuat Biogas……………………. 21
2.1.2.6 Manfaat Biogas…………………………… 26
2.1.3 Kotoran…………………………………………….. 27
2.1.4 Sapi…………………………………………………. 28
2.1.5 Energi Alternatif……………………………………. 29
2.1.5.1 Energi…………………………………….. 29
2.1.5.2 Alternatif…………………………………. 29
2.1.6 Kecamatan Bandar…………………………………. 30
2.1.7 Kabupaten Pacitan…………………………………. 31
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Jenis Penelitian……………………………………………… 36
3.2 Waktu dan Tempat Penelitian…………………………….... 36
3.3 Populasi dan Sampel……………………………………….. 36
3.4 Metode Penelitian …………………………………………. 37
3.4.1 Tahap Persiapan……………………………………. 37
3.4.1.1 Persiapan Alat……………………………. 37
3.4.1.2 Persiapan Bahan………………………….. 38
3.4.2 Prosedur Pembuatan……………………………….. 38
3.4.2.1 Menentukan Lokasi………………………. 38
3.4.2.2 Karakteristik Bahan ……………………… 39
3.4.3 Tahap Pelaksanaan (Pembuatan Biogas)…………… 40
3.4.4 Tahap Ujicoba……………………………………… 41
3.5 Teknik Pengumpulan Data…………………………………. 42
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN DATA
4.1 Hasil Percobaan……………………………………………. 44
4.2 Pembahasan………………………………………………… 46
BAB V PENUTUPAN
5.1 Simpulan dan Saran………………………………………… 49
5.1.1 Simpulan…………………………………………… 49
5.1.2 Saran……………………………………………….. 50
DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Kecamatan Bandar
Tabel 2. Kabupaten Pacitan
Tabel 3. Pengujian kalori (KJ/Kg) terhadap Biogas yang dibandingkan dengan bahan
bakar lain
Tabel 4. Pengujian komponen yang terdapat dalam Biogas (%)
Tabel 5. Pengujian komposisi biogas (%) kotoran sapi dan campuran kotoran ternak
dengan sisa pertanian
Tabel 6. Pengujian tingkat keinginan masyarakat untuk menggunakan Biogas
Tabel 7. Hasil Pengujian kalori (KJ/Kg) terhadap Biogas yang dibandingkan dengan
bahan bakar lain
Tabel 8. Hasil Pengujian komponen yang terdapat dalam Biogas (%)
Tabel 9. Hasil pengujian komposisi biogas (%) kotoran sapi dan campuran kotoran ternak
dengan sisa pertanian
Tabel 10. Hasil pengujian tingkat keinginan masyarakat untuk menggunakan Biogas
BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Dalam era globalisasi sekarang ini, penggunaan energi dilakukan besar-besaran.
Padahal energi tersebut pasti akan habis apabila diambil terus-menerus. Sebagai warga
Indonesia yang berpendidikan, kita juga harus memikirkan hal tersebut. Pandai-pandai
mencari energi alternatif yang ramah lingkungan.
Dengan memanfaatkan barang-barang disekitar kita, diharapkan agar dapat dibuat
energi alternatif yang ramah lingkungan dan mengurangi penggunaan bahan bakar fosil.
Selain dapat mencemari lingkungan, bahan bakar fosil juga dapat merusak lapisan ozon.
Menurut penelitian, lapisan ozon sekarang telah bolong dan semakin menipis. Tentu ini
sangat berbahaya bagi kelangsungan kehidupan di bumi, baik untuk manusia, hewan, dan
tumbuhan karena lapisan ozon dapat menahan sinar matahari yang berbahaya, seperti sinar
ultraviolet yang dapat menyebebkan kangker kulit
Salah satu sumber energi yang paling banyak digunakan adalah minyak fosil atau
BBM. Penggunaan BBM yang semakin meningkat telah menyebabkan harga BBM
meningkat secara derastis. Ketersediaan BBM yang semakin menipis juga semakin
menyebabkan harga BBM semakin tidak terkendali.
Kondisi ini tentu sangat mengkhawatirkan, sebab hal ini dapat menyebabkan
meningkatnya semua kebutuhan pokok manusia. Di sisi lain, pengembangan usaha
peternakan juga menimbulkan permasalahan tersendiri. Limbah ternak yang dihasilkan
selama ini hanya dibiarkan begitu saja, padahal limbah ternak ini dapat menyebabkan
pencemaran disegala aspek lingkungan. Menurut Crutzen (1986), kontribusi emisi metan
(CH4) dari peternakan mencapai 20-35% dari total emisi yang dilepaskan ke atmosfir. Gas
metan tersebut terbentuk melalui proses fermentasi kotoran ternak (feses dan urine) oleh
mikroba secara anaerob. Limbah cair ternak dapat menyebabkan pencemaran lingkungan
perairan. Penelitian Wibowomoekti (1997) dari limbah cair RPH cakung, Jakarta yang
dialirkan ke sungai Buaran mengakibatkan kualitas air menurun, yang disebabkan oleh
kandungan sulfida dan amoniak bebas di atas kadar maksimum kriteria kualitas air. Selain
itu, limbah cair merupakan media pertumbuhan yang baik untuk berbagai bibit penyakit
seperti cacing dan mikroba patogen lainnya.
Salah satu cara untuk mengatasi kedua permasalahan tersebut adalah dengan
pemanfaatan limbah ternak menjadi biogas. Namun pengembangan biogas selama ini
mengalami hambatan karena berbagai sebab, misalnya faktor harga, ketersediaan bahan baku,
presedur operasional, dan lain sebagainya. Selama ini biogas yang dikembangkan adalah tipe
Fixedom, yaitu biogas yang dibuat dengan menggunakan dinding semen yang berbentuk
kubah. Biogas model ini memiliki kendala dalam pengembangannya sebab biaya pembuatan
instalasinya sangat rumit dan memerlukan biaya yang sangat mahal. Selain itu, diperlukan
kotoran ternak yang cukup banyak sehingga diperlukan ternak yang dikandangkan dalam
jumlah besar. kondisi ini tentu sangat tidak sesuai dengan pola peternak di Indonesia, dimana
petani hanya memelihara ternak dalam skala kecil (berkisar 2 – 5 ekor). Oleh karena itu,
diperlukan suatu tipe biogas yang dapat dibuat dari bahan baku lokal serta dapat digunakan
pada skala usaha peternakan rakyat yang sifatnya hanya sebagai usaha sampingan.
Teknologi biogas merupakan teknologi yang relatif sudah sangat tua dikembangkan
dan digunakan di berbagai negara sejak puluhan tahun yang lalu. Teknologi ini mudah
diaplikasikan dan di operasikan bahkan di berbagai belahan dunia, mulai dari pedalaman
Afrika dengan teknik super sederhana, sampai skala industri di Jerman. Teknologi ini sangat
sesuai dikembangkan di Bandar Pacitan, mengingat Pacitan merupakan salah satu sentra
penghasil ternak terbesar di Indonesia.
Selain potensi aplikasinya yang memadai (mudah dibuat), produksi biogas juga
memberikan nilai tambah ekonomis bagi masyarakat sebagai sarana penyedia energi siap
pakai. Berdasarkan basis perhitungan pemanfaatan kotoran 2 ekor sapi, maka produksi biogas
dapat mencapai 1m3 perhari. 1 m3 Biogas setara dengan:
60-100 watt lampu bohlam selama 6 jam.
5-6 jam memasak menggunakan kompor gas
Setara dengan 0,7 liter bensin
Dapat memproduksi 1,25 kwh listrik
Jika kita menggantungkan terus pada Bahan Bakar Minyak (BBM) dan Gas sebagai
energi utama tanpa mencari alternatif lain maka beban hidup akan semakin berat terutama
masyarakat kecil pedesaan padahal ada alternatif yang mudah dengan membuat biogas dari
kotoran ternak. Pemerintah sudah saatnya mengalokasikan sebagian dari pengurangan subsidi
BBM untuk mengembangkan biogas dari kotoran ternak keseluruh pelosak pedesaan.
Memang penemuan ini adalah inovasi baru yang cukup mengejutkan, mengingat
bahwa di Indonesia terdapat sekitar 11,3 juta ekor sapi yang kalau 50% nya dimanfaatkan
kotorannya untuk biogas, Indonesia bisa menghemat Rp.7,8 triliun/tahun. Selain sumber
energi altenatif, teknologi biogas juga membantu dalam mengurangi volume limbah buangan.
Selain itu, teknologi ini juga tergolong ramah lingkungan. Metana dalam biogas, bila terbakar
akan relatif lebih bersih daripada batu bara dan menghasilkan energi yang lebih besar dengan
emisi karbon dioksida yang lebih sedikit.
1.2 Masalah
1.2.1 Jangkauan masalah
Penelitian di atas memiliki sejumlah permasalahan yang dapat dijadikan sebagai objek
penelitian. Sejumlah permasalahan tersebut dapat dideskripsikan sebagai berikut,
1. Kotoran sapi dapat dijadikan pupuk
2. Kotoran sapi dapat mencemari lingkungan
3. Kotoran sapi dapat dijadikan biogas
4. Kotoran sapi dapat menimbulkan penyakit
5. Kotoran sapi dapat dijadikan bahan baku pembuatan batu bata
6. Kotoran sapi dapat menimbulkan bau tak sedap
7. Kotoran sapi dapat merusak pemandangan
8. Kotoran sapi dapat mencemari air
1.2.2 Pembatasan masalah
Seperti yang dideskripsikan di atas bahwa permasalahan yang terkandung dalam
penelitian ini sangat luas. Untuk mengkaji/membahas keseluruhannya, tentu saja diperlukan
teori yang tidak sedikit, waktu yang banyak, serta kemampuan yang cukup memadai untuk
mengerjakannya. Lebih-lebih dengan adanya prioritas kepentingan, ketertarikan, dn
keterbatasan, kemampuan peneliti utuk mengerjakan semua permasalahan yang ada, maka
peneliti masih merasa perlu untuk membatasi sasaran pengkajian dalam penelitian ini.
Dengan dasar alas an di atas. Peneliti membatasi permasalahan penelitian pada unsur
proses pengolahan kotoran sapi menjadi biogas, pemanfaatan biogas dari kotoran sapi saja.
Unsur-unsur proses pengolahan kotoran sapi menjadi biogas dan pemanfaatan biogas dari
kotoran sapi yang dimaksud dalam penelitian ini adalah unsur proses pengolahan kotoran sapi
menjadi biogas dan pemanfaatan biogas dari kotoran sapi yang terdapat di desa
1.2.3 Rumusan masalah
Agar penemuan ini lebih mudah dan terarah, maka peneliti perlu merumuskan
masalah yang telah dipilihnya itu. Rumusan masalah tersebut adalah sebagai berikut,
(1) Bagaimanakah pengolahan kotoran sapi menjadi biogas.
(2) Bagaimanakah pemanfaatan biogas dari kotoran sapi sebagai energi alternatif.
1.3 Tujuan penelitian
1.3.1 Tujuan umum penelitian
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk memperoleh gambaran yang objektif
tentang pengolahan kotoran sapi menjadi biogas dan pemanfaatan biogas dari kotoran sapi
ini.
1.3.2 Tujuan khusus penelitian
Tujuan khusaus penelitian ini adalah untuk memperoleh gambaran yang objektif
tentang,
(1) Bagaimana pengolahan kotoran sapi menjadi biogas di Desa Bandar Kecamatan Bandar
Kabupaten Pacitan.
(2) Bagaimana pemanfaatan biogas dari kotoran sapi di Desa Bandar khususnya dan pada
masyarakat sekitar Kecamatan Bandar pada umumnya.
1.4 Asumsi
Penelitian ini berpegang pada sejumlah asumsi sebagai berikut,
(1) Penyediaan tempat untuk fermentasi
(2) Proses penyediaan bahan
(3) Proses pengolahan bahan menjadi biogas
(4) Proses pemanfaatan bigas dari kotoran sapi
(5) Proses sosialisasi biogas kepada masyarakat
(6) Proses penyaluran biogas ke rumah-rumah warga
1.5 Penegasan istilah
Dalam penelitian ini ada bebrapa istilah yang perlu ditegaskan untuk mempermudah
pemahaman pembaca dalam mengikuti pemikiran penulis tentang pengolahan kotoran sapi
menjadi biogas dan pemanfaatan biogas dari kotoran sapi di Kecamatan Bandar Kabupaten
Pacitan. Istilah yang dimaksud adalah sebagai berikut,
(1) Pemanfaatan adalah proses, cara, perbuatan memanfaatkan sumber alam untuk
pembangunan.
(2) Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-
bahan organik termasuk diantaranya; kotoran manusia dan hewan, limbah domestik (rumah
tangga), sampahbiodegradable atau setiap limbah organik yang biodegradable dalam kondisi
anaerobik.
(3) Kotoran adalah tahi (binatang/ manusia), sesuatu yang menyebabkan kotor berupa noda,
bintik-bintik, daki, dok sisa pencernaan dan metabolisme yang dikeluarkan dari tubuh berupa
tinja dan air kencing.
(4) Sapi adalah binatang pemamah biak, bertanduk, berkuku genap, berkaki empat, bertubuh
besar, dipelihara untuk diambil daging dan susunya.
(5) Energi alternatif adalah semua energi yang dapat digunakan yang bertujuan untuk
menggantikan bahan bakar konvensional tanpa akibat yang tidak diharapkan dari hal tersebut.
(6) Bandar adalah sebuah kecamatan di Kabupaten Pacitan, Jawa Timur, Indonesia.
(7) Pacitan adalah sebuah kabupaten di Provinsi Jawa Timur, Indonesia.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Pustaka
Pada tinjauan pustaka ini, akan dibahas masalah-masalah yang berkaitan dengan
penelitian ini. Masalah-masalah tersebut yaitu,
(1) Pengertian Pemanfaatan
(2) Pengertian Biogas
(3) Pengertian Kotoran
(4) Pengertian Sapi
(5) Pengertian Energi Alternatif
Pembahasan yang berhubungan dengan masalah-masalah di atas dimaksudkan untuk
memperluas wawasan pengetahuan yang terkandung dalam penelitian ini. Dalam tinjauan
pustaka, tidak semua pembahasan dapat dijadikan teori sebagai landasan penelitian.
2.1.1 Pemanfaatan
(1) Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia edisi 3 tahun 2001
Pemanfaatan yaitu proses, cara, perbuatan memanfaatkan sumber alam untuk pembangunan.
(2) Menurut Kamus Umum Bahasa Indonesia Badudu Zain tahun 1996
Pemanfaatan yaitu hal, cara, hasil kerja, memanfaatkan.
2.1.2 Hakikat Biogas
2.1.2.1 Pengertian Biogas
(1) Menurut Faursyah Rosyidin
Biogas adalah media penghasil energi yang sederhana dan ramah lingkungan. Selain
sebagai energi yang terbarukan (dimanfaatkan dari limbah ternak) juga sangat cocok dengan
Indonesia sebagai Negara agraria yang memiliki 7.696.896 ekor (2008) populasi ternak sapi,
sehingga mampu dimanfaatkan secara kolektif dalam usaha pemenuhan energi dalam negeri.
Jika satu ekor sapi menghasilkan 20 kg feses, dengan menambah lima ekor sapi lagi bisa
menghasilkan energi listrik sebanyak 2.500 watt yang mampu menyala selama lima jam.
Selain itu juga akan dihasilkan gas metan sebanyak 650 gram per jamnya yang setara dengan
tiga kilogram gas elpiji.
(2) Menurut Kasinius (anggota IKAPI) dalam bukunya Teknologi Tepat Guna Membuat Biogas
Biogas adalah gas yang dapat dihasilkan dari fermentasi feses (kotoran) ternak,
misalnya : kotoran sapi, kambing, ayam, kerbau, babi dan lain-lain dalam suatu ruangan yang
disebut “digester”. Komponen utamanya adalah methan diasamping komponen yang lain.
(3) Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, edisi 3 tahun 2001
Biogas adalah gas yang terbuat dari kotoran ternak.
(4) Menurut Yuary Pertenakan
Biogas adalah gas produk akhir pecernaan atau degradasi anaerobik bahanbahan
organik oleh bakteri-bakteri anaerobik dalam lingkungan bebas oksigen atau udara.
(5) Menurut Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari
bahan-bahan organik termasuk diantaranya; kotoran manusia dan hewan, limbah domestik
(rumah tangga), sampahbiodegradable atau setiap limbah organik yang biodegradable dalam
kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon dioksida.
(6) Menurut Echo
Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh proses biologis yang anaerob (tanpa
bersentuhan dengan oksigen bebas) yang terdiri dari kombinasi methane (CH4), karbon
dioksida (CO2), Air dalam bentuk uap (H20), dan beberapa gas lain seperti hidrogen sulfida
(H2S), gas nitrogen (N2), gas hidrogen (H2) dan jenis gas lainnya dalam jumlah kecil.
Secara lebih singkat, biogas dapat diartikan sebagai “gas yang diproduksi oleh
makhluk hidup”.
(7) Menurut Dekfendy
Biogas adalah adanya dekomposisi bahan organik secara anaerobik (tertutup dari
udara bebas) untuk menghasilkan gas yang sebagian besar adalah berupa gas metan (yang
memiliki sifat mudah terbakar) dan karbon dioksida, gas inilah yang disebut biogas.
(8) Menurut Yulius Haflan
Biogas ini adalah energi alternatif hasil fermentasi dari kotoran organik yang
menghasilkan gas metan. Pembuatan dan penggunaan biogas sebagai energi seperti layaknya
energi dari kayu bakar, minyak tanah, gas, dan sebagainya sudah dikenal sejak lama,
terutama di kalangan petani Inggris, Rusia dan Amerika Serikat.
(9) Menurut Kamase Kare
Biogas merupakan gas campuran metana (CH4), karbondioksida (CO2) dan gas
lainnya yang didapat dari hasil penguraian material organik seperti kotoran hewan, kotoran
manusia, tumbuhan oleh bakteri pengurai metanogen pada sebuah biodigester
(10) Menurut Rieko Cristian
Biogas merupakan salah satu dari jenis biofuel, bahan bakar yang bersumber dari
makhluk hidup dan bersifat terbarukan. Berbeda dari bahan bakar minyak bumi dan batu
bara, walaupun proses awal pembuatannya juga dari makhluk hidup, namun tidak dapat
diperbaharui karena pembentukan kedua bahan bakar tersebut membutuhkan waktu jutaan
tahun. Biofuel sendiri merupakan salah satu contoh biomassa. Sesuai dengan namanya,
Biogas adalah bahan bakar berbentuk gas.
(11) Menurut Nugroho Agung Pambudi
Biogas merupakan sebuah proses produksi 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 diuraiakan menjadi dua tahap
dengan bantuan dua jenis bakteri.
Dari uraian tentang pengertian biogas di atas dapat disimpulkan bahwa Biogas adalah
gas mudah terbakar(flammable) yang dihasilkan dari prosesfermentasi bahan-bahan
organik oleh bakteri-bakteri anaerob (bakteri yang hidupdalam kondisi kedap udara).
Pada umumnya semua jenis bahan organik bisa di proses untuk menghasilkan biogas, namun
demikian hanya bahan organik(padat, cair) homogen seperti kotoran dan urine (air kencing)
hewan ternak yang cocok untuk sistem biogas sederhana.
Paling tidak, ada dua macam Biogas yang dikenal saat ini, yaitu Biogas (yang juga
sering disebut gas rawa) dan Biosyngas. Perbedaan mendasar dari kedua bahan diatas adalah
cara pembuatannya. Biogas dihasilkan dari proses fermentasi bahan-bahan organik dengan
bantuan bakteri anaerob pada lingkungan tanpa oksigen bebas. Energi biogas didominasi oleh
gas metana (CH4) 60%-70%, karbondioksida 40%-30% dan beberapa gas lainnya dalam
jumlah yang lebih kecil. Sedangkan Biosyngas (atau lebih sering disingkat Syngas atau
Producer Gas) adalah produk antara (intermediate) yang dibuat melalui proses gasifikasi
thermokimia dimana pada suhu tinggi material kaya karbon seperti batubara, minyak bumi,
gas alam atau biomassa dirubah menjadi karbon monoksida (CO) dan hidrogen (O2). Apabila
bahan bakunya batubara, minyak bumi dan gas alam, maka disebut Syngas, sedangkan jika
bahan bakunya biomassa maka disebut Biosyngas. Biosyngas dapat digunakan langsung
menjadi bahan bakar atau sebagai bahan baku untuk proses kimia lainnya.
Ada tiga kelompok bakteri yang berperan dalam proses pembentukan biogas, yaitu:
(1) Kelompok bakteri fermentatif: Steptococci, Bacteriodes, dan beberapa
jenis Enterobactericeae
(2) Kelompok bakteri asetogenik: Desulfovibrio
(3) Kelompok bakteri metana: Mathanobacterium, Mathanobacillus,Methanosacaria,
dan Methanococcus
Bakteri methanogen secara alami dapat diperoleh dari berbagai sumber seperti: air bersih, endapan air laut, sapi, kambing, lumpur (sludge) kotoran anaerob ataupun TPA (Tempat Pembuangan Akhir).
Salah satu cara menentukan bahan organik yangsesuai untuk menjadi bahan masukan
sistem Bio-gas adalah dengan mengetahui perbandingan Karbon (C) dan Nitrogen (N) atau
disebut rasio C/N. Beberapa percobaan yangtelah dilakukan oleh ISAT menunjukkan bahwa
aktifitas metabolisme dari bakteri methanogenik akan optimal pada nilai rasio C/N sekitar 8-
20.
2.1.2.2 Sejarah Biogas
Kebudayaan Mesir, China, dan Roma kuno diketahui telah memanfaatkan gas alam
ini dengan cara dibakar untuk menghasilkan panas. Namun, orang pertama yang mengaitkan
gas bakar ini dengan proses pembusukan bahan sayuran adalah Alesandro volta(1776)
sedangakan Wilia Henry pada tahun 1806 mengidetifikasi gas yang dapat terbakar tersebut
sebagai methan(CH4). Becham(1868), Louis pasteur dan Tappeiner(1882), memeperlihatkan
asal mikrobiologis dari pembetukan methan.
Akhir abad ke-19 ada beberapa riset dalam bidang ini dilakukan Jerman dan Perancis
melakukan riset beberapa unit pembangkit biogas dengan memanfaatkan limbah pertanian
pada massa antara dua perang dunia. Selama perang dunia II banyak petani inggris dan benua
Eropa yan membuat digester kecil untuk menghasilkan biogas yang digunakan untuk
menggerakkan traktor. Karena harga BBM semakin murah dan mudah untuk
mendapatkannya. Pada tahun 1950-an pemakaian biogas di Eropa ditinnggalkan. Di negara-
negara berkembang juga demikian karean harga energi yang murah dan selalu tersedia. Ini
memebuat biogas kurang berkembang.
Biogas bukanlah teknologi baru. Sejumlah negara telah mengplikasikan puluhan
tahun lalu, seperti Rusia dan Amerika Serikat. Negara yang populasi ternaknya besar, seperti
Amerika Serikat, India, Taiwan, China dan Korea telah memanfaatkan kotoran ternak sebagai
bahan baku pembuatan bahan bakar. Di benua Asia, India merupakan negra pelopor dan
pengguna energi biogas sejak masih dijajah inggris. Kegiatan produksi biogas di India
dilakukan sejak abad ke-19. Alat pencerna anaerobik pertama dibangun di India pada tahun
1900. Bahkan negara tersebut memiliki lembaga khusus yang meneliti pemanfaatan limbah
kotoran ternak yang disebut Agriculture Research Institute dan Gobar Gas Research Station.
Sementara di negara kita baru mulai mengadopsi teknologi pembuatan biogas awal tahun
1970-an.
Negara berkembang lainya, seperti China, Filipina , Korea, Taiwan dan Papua Nugini
telah melakukan berbagai riset dan pengembagan alat pembangkit gas bio dengan prinsip
yang sama, yaitu menciptakan alat kedap udara dengan bagian- bagian pokok terdiri
atas pencerna(digester) lubang pemasukan bahan baku dan pengeluaran lumpur sisa hasil
pencernaan serta pipa penyaluran gas methan dapat digunakan untuk menggerakan turbin
yang menghasilkan energi listrik, menjalankan kulkas, mesin tetas, traktor, dan mobil. Secara
sederhana , gas methan dapat digunakan untuk keperluan memasak dan penerangan
menggunakan kompor gas, seperti halnya LPG.(Rama,2007)
2.1.2.3 Beberapa Negara yang Memanfaatkan Biogas
(1) Jerman dan Perancis
Pada akhir abad ke-19, penelitian biogas mulai berkembang. Jerman dan Prancis,
antara 1910 – 1915, merupakan negara paling rajin melakukan pengembangan teknologi ini.
Puncaknya terjadi pasca Perang Dunia Kedua (1939-1947). Pada kurun waktu tersebut
banyak petani di Inggris dan Eropa yang membuat digester kecil untuk menghasilkan biogas
yang digunakan untuk menggerakkan traktor.
(2) Cina
Sejak tahun 1975 "biogas for every household". Pada tahun 1992, 5 juta rumah tangga
di China menggunakan biogas.Reaktor biogas yang banyak digunakanadalah model sumur
tembok dengan bahan baku kotoran ternak & manusia sertalimbah pertanian.
(3) India
Dikembangkan sejak tahun 1981 melalui "The ational Project on Biogas
Development" oleh Departemen Sumber Energi non-Konvensional. Tahun 1999, 3 juta
rumah tangga menggunakan biogas. Reaktor biogas yang digunakan modelsumur tembok dan
dengan drum serta dengan bahan baku kotoran ternak danlimbah pertanian.
(4) Indonesia
Mulai diperkenalkan pada tahun 1970-an, pada tahun 1981 melalui Proyek
Pengembangan Biogas dengan dukungan dana dari FAO dibangun contoh instalasi biogas di
beberapa provinsi.Penggunaan biogas belum cukup berkembang luas antara lain disebabkan
oleh karena masih relatif murahnya harga BBM yang disubsidi, sementara teknologi yang
diperkenalkan selama ini masih memerlukan biaya yang cukup tinggi karena berupa
konstruksi beton dengan ukuran yang cukup besar. Mulai tahun 2000-an telah dikembangkan
reactor biogas skala kecil (rumah tangga) dengan konstruksi sederhana, terbuat darip lastik
secara siap pasang (knockdown) dan dengan harga yang relatif murah.
Siapakah orang yang mempopulerkan penggunaan Biogas di kalangan peternak
sapi kita? Tidak lain adalah Andrias Wiji Setio Pamuji. Beliau adalah alumni Jurusan Teknik
Kimia ITB. Andrias pada saat kuliah melakukan penelitian dengan pembuatan reaktor
digester sederhana pembuatan Bioagas dan pernah menang dalam Lomba Kreativitas
Mahasiswa tahun 2002. Dari hasil pengembangan penelitiannya tersebut, pada tanggal 9
April 2005 mulai memasarkan reaktor ciptaanya tersebut ke kalangan petani dan peternak
sapi di daerah Lembang dan Cisarua.
2.1.2.4 Biodegester Biogas
BAGAIMANA MEMBUAT BIODIGESTER YANG OPTIMAL
Membuat biodigester gampang-gampang susah. Gampang, karena konstruksi
biodigester yang sangat sederhana. Susah, karena tidak semua konstruksi biodigester
menghasilkan biogas yang diinginkan. Kunci dalam pembuatan biodigester adalah pada
perencanaan yang matang.
Dalam pembangunan biodigester, ada beberapa hal yang harus dipertimbangkan,
yaitu:
(1) Lingkungan abiotis
Biodigester harus tetap dijaga dalam keadaan abiotis (tanpa kontak langsung dengan
Oksigen (O2). Udara (O2) yang memasuki biodigester menyebabkan penurunan produksi
metana, karena bakteri berkembang pada kondisi yang tidak sepenuhnya anaerob.
(2) Temperatur
Secara umum, ada 3 rentang temperatur yang disenangi oleh bakteri, yaitu:
(a) Psicrophilic (suhu 4 – 20 C) -biasanya untuk negara-negara subtropics atau beriklim dingin
(b) Mesophilic (suhu 20 – 40 C)
(c) Thermophilic (suhu 40 – 60 C) – hanya untuk men-digesti material, bukan untuk
menghasilkan biogas
Untuk negara tropis seperti Indonesia, digunakan unheated digester(digester tanpa
pemanasan) untuk kondisi temperatur tanah 20 – 30 C.
(3) Derajat keasaman (pH)
Bakteri berkembang dengan baik pada keadaan yang agak asam (pH antara 6,6 – 7,0)
dan pH tidak boleh di bawah 6,2. Karena itu, kunci utama dalam kesuksesan operasional
biodigester adalah dengan menjaga agar temperatur konstan (tetap) dan input material sesuai.
(4) Rasio C/N bahan isian
Syarat ideal untuk proses digesti adalah C/N = 25 – 30. Karena itu, untuk
mendapatkan produksi biogas yang tinggi, maka penambangan bahan yang mengandung
karbon (C) seperti jerami, atau N (misalnya: urea) perlu dilakukan untuk mencapai rasio C/N
= 25 – 30. Berikut tabel yang menunjukkan kadar N dan rasio C/N dari beberapa jenis bahan
organik.
(5) Kebutuhan Nutrisi
Bakteri fermentasi membutuhkan beberapa bahan gizi tertentu dan sedikit logam.
Kekurangan salah satu nutrisi atau bahan logam yang dibutuhkan dapat memperkecil proses
produksi metana. Nutrisi yang diperlukan antara lain ammonia (NH3) sebagai sumber
Nitrogen, nikel (Ni), tembaga (Cu), dan besi (Fe) dalam jumlah yang sedikit. Selain itu,
fosfor dalam bentuk fosfat (PO4), magnesium (Mg) dan seng (Zn) dalam jumlah yang sedikit
juga diperlukan. Tabel berikut adalah kebutuhan nutrisi bakteri fermentasi.
(6) Kadar Bahan Kering
Tiap jenis bakteri memiliki nilai “kapasitas kebutuhan air” tersendiri. Bila
kapasitasnya tepat, maka aktifitas bakteri juga akan optimal. Proses pembentukan biogas
mencapai titik optimum apabila konsentrasi bahan kering terhadap air adalah 0,26 kg/L.
(7) Pengadukan
Pengadukan dilakukan untuk mendapatkan campuran substrat yang homogen dengan
ukuran partikel yang kecil. Pengadukan selama proses dekomposisi untuk mencegah
terjadinya benda-benda mengapung pada permukaan cairan dan berfungsi mencampur
methanogen dengan substrat. Pengadukan juga memberikan kondisi temperatur yang seragam
dalam biodigester.
(8) Zat Racun (Toxic)
Beberapa zat racun yang dapat mengganggu kinerja biodigester antara lain air sabun,
detergen, creolin. Barikut adalah tabel beberapa zat beracun yang mampu diterima oleh
bakteri dalam biodigester (Sddimension FAO dalam Ginting, 2006)
(9) Pengaruh starter
Starter yang mengandung bakteri metana diperlukan untuk mempercepat proses
fermentasi anaerob. Beberapa jenis starter antara lain:
(a) Starter alami, yaitu lumpur aktif seperti lumpur kolam ikan, air comberan atau cairan septic
tank, sludge, timbunan kotoran, dan timbunan sampah organik
(b) Starter semi buatan, yaitu dari fasilitas biodigester dalam stadium aktif
(c) Starter buatan, yaitu bakteri yang dibiakkan secara laboratorium dengan media buatan.
Jenis Biodigester
Ada beberapa jenis biodegester biogas yang dikembangkan diantaranya adalah
biodegester yang dibedakan berdasarkan konstruksinya, seperti reaktor jenis kubah tetap
(Fixed-dome), reaktor 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 terakhi ini dikembangkan jenis reaktor balon yang banyak digunakan sebagai
reaktor sedehana dalam skala kecil.
(1) Fixed dome plant,
Reaktor ini disebut juga reaktor china. Dinamakan demikian karena reaktor ini dibuat
pertama kali di chini sekitar tahun 1930 an, kemudian sejak saat itu reaktor ini berkembang
dengan berbagai model. Pada reaktor ini memiliki dua bagian yaitu digester sebagai tempat
pencerna material biogas dan sebagai rumah bagi bakteri,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 karna menahan gas aga tidak
terjadi kebocoran. Bagian yang kedua adalah kubah tetap (fixed-dome). Dinamakan kubah
tetap karena bentunknya menyerupai kubah dan bagian ini merupakan pengumpul gas yang
tidak bergerak (fixed). Gas yang dihasilkan dari material organik pada digester akan mengalir
dan disimpan di bagian kubah.
Keuntungan: tidak ada bagian yang bergerak, awet (berumur panjang), dibuat di
dalam tanah sehingga terlindung dari berbagai cuaca atau gangguan lain dan tidak
membutuhkan ruangan (diatas tanah).
Kerugian: Kadang-kadang timbul kebocoran, karena porositas dan retak-retak,
tekanan gasnya berubah-ubah karena tidak ada katup tekanan.
(2) Floating drum plant
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 digester. Pergerakan drum mengapung pada cairan dan tergantung
dari jumlah gas yang dihasilkan.
Keuntungan: Tekanan gasnya konstan karena penampung gas yang bergerak
mengikuti jumlah gas. Jumlah gas bisa dengan mudah diketahui dengan melihat naik turunya
drum.
Kerugian: Konstruksi pada drum agak rumit. Biasanya drum terbuat dari logam
(besi), sehingga mudah berkarat, akibatnya pada bagian ini tidak begitu awet (sering diganti).
Bahkan jika digesternya juga terbuat dari drum logam (besi), digeseter tipe ini tidak begitu
awet.
(3) Plug-flow plant atau balloon plant
Ballon plant adalah reaktor yang banyak digunakan di Taiwan, Etiopia, Kolombia,
Vietnam dan Kamboja. Jenis ini juga yang banyak digunakan oleh petani kita di daerah
Lembang dan Cisarua.Konstruksi balloon plant lebih sederhana, terbuat dari plastik yang
pada ujung-ujungnya dipasang pipa masuk untuk kotoran ternak dan pipa keluar peluapan
slurry. Sedangkan pada bagian atas dipasang pipa keluar gas.
Keuntungan: biayanya murah, mudah diangkut, konstruksinya sederhana, mudah
pemeliharaan dan pengoperasiannya.
Kerugian: tidak awet, mudah rusak, cara pembuatan harus sangat teliti dan hati-hati
(karena bahan mudah rusak), bahan yang memenuhi syarat sulit diperoleh.
Bagian-bagian pokok digester gas bio adalah:
(1) Bak penampung kotoran ternak,
(2) Digester,
(3) Bak slurry,
(4) Penampung gas,
(5) Pipa gas keluar,
(6) Pipa keluar slurry,
(7) Pipa masuk kotoran ternak.
2.1.2.5 Cara membuat Biogas
Setelah dipelajari ternyata dalam menghasilkan biogas tidaklah terlalu sulit dan
rumit. Bagi yang berminat untuk memanfaatkan energi alternatif ini, berikut adalah sejumlah
cara untuk memproduksi gas yang tidak berbau ini:
(1) Menurut Fajriatin Wahyuningsih
Pengolahan biogas banyak macamnya, di antaranya dengan skala besar atau skala
kecil. Keduanya membutuhkan bahan baku yang sama yaitu kotoran atau sampah organik.
Perbedaannya untuk skala besar digunakan untuk menampung energi bagi masyarakat luas
dengan kegiatan atau pekerjaan yang lebih banyak. Contohnya, pembangkit listrik di
pedesaan. Sedangkan skala kecil digunakan untuk menampung energi bagi usaha atau
kegiatan yang lebih personal. Contohnya, salah satu bahan bakar untuk memproduksi kue
donat di pabrik donat. Berikut contoh cara pembuatan biogas:
(a) Kotoran sapi kira-kira 1kg atau berapalah dibungkus plastik kemudian di kubur dalam tanah
selama kurang lebih 1-3 bulan
(b) Buat wadah untuk tempatnya misalnya gali tanah atau di tong sampah jangan lupa buat
lubang atau apalah untuk nyalurin gas yang dihasilkannya melalui selang
(c) Masukkan kotoran sapi tadi ke dalam tempat yang sudah disediakan tadi kemudian
tambahkan kotoran sapi atau sampah organik lain tutup tempatnya tunggu sampai kotoran
sapi tadi diuraikan bakteri.
(2) Menurut Dekfendy
Setelah pengerjaan digester selesai maka mulai dilakukan proses pembuatan biogas
dengan langkah langkah sebagai berikut:
(a) Mencampur kotoran sapi dengan air sampai terbentuk lumpur dengan perbandingan 1:1 pada
bak penampung sementara. Bentuk lumpur akan mempermudah pemasukan kedalam digester
(b) Mengalirkan lumpur kedalam digester melalui lubang pemasukan. Pada pengisian pertama
kran gas yang ada diatas digester dibuka agar pemasukan lebih mudah dan udara yang ada
didalam digester terdesak keluar. Pada pengisian pertama ini dibutuhkan lumpur kotoran sapi
dalam jumlah yang banyak sampai digester penuh.
(c) Melakukan penambahan starter (banyak dijual dipasaran) sebanyak 1 liter dan isi rumen segar
dari rumah potong hewan (RPH) sebanyak 5 karung untuk kapasitas digester 3,5 - 5,0 m2.
Setelah digester penuh, kran gas ditutup supaya terjadi proses fermentasi.
(d) Membuang gas yang pertama dihasilkan pada hari ke-1 sampai ke-8 karena yang terbentuk
adalah gas CO2. Sedangkan pada hari ke-10 sampai hari ke-14 baru terbentuk gas metan
(CH4) dan CO2 mulai menurun. Pada komposisi CH4 54% dan CO2 27% maka biogas akan
menyala.
(e) Pada hari ke-14 gas yang terbentuk dapat digunakan untuk menyalakan api pada kompor gas
atau kebutuhan lainnya. Mulai hari ke-14 ini kita sudah bisa menghasilkan energi biogas yang
selalu terbarukan. Biogas ini tidak berbau seperti bau kotoran sapi. Selanjutnya, digester terus
diisi lumpur kotoran sapi secara kontinu sehingga dihasilkan biogas yang optimal.
(3) Menurut Agus Mardiansyah
(a) Kotoran sapi kira2 1kg atau berapalah dibungkus plastik kemudian di kubur dalam tanah
selama kurang lebih 1-3 bulan
(b) Buat wadah untuk tempatnya misalnya gali tanah atau di tong sampah jangan lupa buat
lubang atau apalah untuk nyalurin gas yang dihasilkannya melalui selang
(c) Masukkan kotoran sapi tadi ke dalam tempat yang sudah disediakan tadi kemudian
tambahkan kotoran sapi atau sampah organik lain tutup tempatnya tunggu sampai kotoran
sapi tadi diuraikan bakteri
(4) Menurut Amprasto Amprasto
Prinsipnya biogas bahannya adalah materi organik (bisa sisa-sisa tumbuhan, kotoran
hewan).
(a) Siapkan starter (diambil dari kotoran sapi/ruminantia, kira-kira 1jerigen, simpan selama 2
minggu.
(b) Siapkan kontainer (bisa menggunakan drum bekas yang di lubangi salah satu sisinya.
(c) Siapkan drum lain berukuran lebih kecil dengan keran.
(d) Siapkan kotoran sapi, kerbau, kuda, atau kotoran hewan lain dan sisa dedauanan/rumput.
(e) Masukan 1 ember limbah organik tersebut dalam drum, tambahkan satu ember air, aduk,
demikian seterusnya sampai volume drum 80%, masukan starter, aduk hingga merata.
(f) Masukan drum yang lebih kecil. Biarkan kira-kira 4 minggu, sudah mulai dihasilkan gas,
dengan indikasi drum kecil terangkat.
(5) Menurut Yulius Haflan
(a) Menyediakan wadah atau bejana untuk mengolah kotoran organik menjadi biogas. Kalau
hanya diperuntukkan secara pribadi, cukup menggunakan bak yang terbuat dari semen yang
cukup lebar atau drum bekas yang masih cukup kuat.
(b) Sediakan kotoran hewan (baik sapi maupun kambing) yang merupakan bahan baku biogas.
Kalau sulit mencari kotoran hewan, maka percuma aja. Untuk itu diperlukan survey terlebih
dahulu. Atau kalau mau sedikit niat, septik tank bisa dimanfaatkan seperti yang dilakukan di
India.
(c) Campurkan kotoran organik tersebut dengan air. Biasanya campuran antara kotoran dan air
menggunakan perbandingan 1:1 atau bisa juga menggunakan perbandingan 1:1,5. Air
berperan sangat penting di dalam proses biologis pembuatan biogas. Artinya jangan terlalu
banyak (berlebihan) juga jangan terlalu sedikit (kekurangan).
(d) Temperatur selama proses berlangsung, karena ini menyangkut "kesenangan" hidup bakteri
pemroses biogas antara 27 - 28 derajat celcius. Dengan temperatur itu proses pembuatan
biogas akan berjalan sesuai dengan waktunya. Tetapi berbeda kalau nilai temperatur terlalu
rendah (dingin), maka waktu untuk menjadi biogas akan lebih lama.
(e) Kehadiran jasad pemroses, atau jasad yang mempunyai kemampuan untuk menguraikan
bahan-bahan yang akhirnya membentuk CH4 (gas metan) dan CO2. Dalam kotoran kandang,
lumpur selokan ataupun sampah dan jerami, serta bahan-bahan buangan lainnya, banyak
jasad renik, baik bakteri ataupun jamur pengurai bahan-bahan tersebut didapatkan. Tapi yang
menjadi masalah adalah hasil uraiannya belum tentu menjadi CH4 yang diharapkan serta
mempunyai kemampuan sebagai bahan bakar.
(f) Untuk mendapatkan biogas yang diinginkan, bak penampung (bejana) kotoran organik harus
bersifat anaerobik. Dengan kata lain, tangki itu tak boleh ada oksigen dan udara yang masuk
sehingga sampah-sampah organik yang dimasukkan ke dalam bioreaktor bisa dikonversi
mikroba. Keberadaan udara menyebabkan gas CH4 tidak akan terbentuk. Untuk itu maka
bejana pembuat biogas harus dalam keadaan tertutup rapat.
(g) Setelah proses ini selesai, maka selama dalam kurun waktu 1 minggu didiamkan, maka gas
metan sudah terbentuk dan siap dialirkan untuk keperluan memasak. Namun ada beberapa hal
yang harus diperhatikan dalam memanfaatkan biogas. Seperti misalnya sifat biogas yang
tidak berwarna, tidak berbau dan sangat cepat menyala. Karenanya kalau lampu atau kompor
mempunyai kebocoran, akan sulit diketahui secepatnya. Berbeda dengan sifat gas lainnya,
sepeti elpiji, maka karena berbau akan cepat dapat diketahui kalau terjadi kebocoran pada alat
yang digunakan. Sifat cepat menyala biogas, juga merupakan masalah tersendiri. Artinya dari
segi keselamatan pengguna. Sehingga tempat pembuatan atau penampungan biogas harus
selalu berada jauh dari sumber api yang kemungkinan dapat menyebabkan ledakan kalau
tekanannya besar.
(6) Menurut Pisca Astriani
Berdasarkan ilmu dan pengalaman yang saya dapat dari tempat kerja praktek saya di
Little Farmers, yang pertama harus anda punya adalah reaktornya itu sendiri karena di tempat
itu tempat terjadinya reaksi dihasilkan gas CH4 (metan).
(a) Mencampurkan kotoran sapi yang masih baru keluar dari anus sapi dengan air
( perbandingannya 1:1) di bak pencampuran / tempat yang telah disediakan.
(b) Setelah itu, campuran itu akan masuk ke dalam reaktor /digesternya dan disitu akan terjadi
reaksinya.
(c) Gas yang dihasilkan akan tertampung dengan sendirinya melalui saluran pipa yang telah
disambungkan ke tempat penampungan gas.
(d) Gas yang dihasilkan dapat dibakar dan menjadi api sehingga bisa digunakan untuk memasak
(7) Menurut Agus Danu Raharjo
Kotoran sapi diencerkan dan dicampur dengan rumput gajah. kemudian dimasukan
kedalam wadah tertutup (kedap udara). Buatkan saluran keluar (pakai pipa dan kran) untuk
gas hasilnya.
2.1.2.6 Manfaat Biogas
Konversi limbah melalui proses anaerobik digestion dengan menghasilkan biogas
memiliki beberapa keuntungan, yaitu :
(1) 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.
(2) Energi biogas dapat berfungsi sebagai energi pengganti bahan bakar fosil sehingga akan
menurunkan gas rumah kaca di atmosfer dan emisi lainnya.
(3) Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang keberadaannya duatmosfer akan
meningkatkan temperatur, dengan menggunakan biogas sebagai bahan bakar maka akan
mengurangi gas metana di udara.
(4) Limbah berupa sampah kotoran hewan dan manusia merupakan material yang tidak
bermanfaaat, bahkan bisa menngakibatkan racun yang sangat berbahaya. Aplikasi anaerobik
digestion akan meminimalkan efek tersebut dan meningkatkan nilai manfaat dari limbah.
(5) Selain keuntungan energy yang didapat dari proses anaerobik digestion dengan
menghasilkan gas bio, produk samping seperti sludge. Meterial ini diperoleh dari sisa proses
anaerobik digestion yang berupa padat dan cair. Masing-masing dapat digunakan sebagai
pupuk berupa pupuk cair dan pupuk padat.
(6) dapat menggantikan gas alam terkompresi (CNG) yang digunakan pada kendaraan
(7) Limbah biogas, yaitu kotoran ternak yang telah hilang gasnya (slurry) merupakan pupuk
organik yang sangat kaya akan unsur-unsur yang dibutuhkan oleh tanaman. Bahkan, unsur-
unsur tertentu seperti protein, selulose, lignin, dan lain-lain tidak bisa digantikan oleh pupuk
kimia. Pupuk organik dari biogas telah dicobakan pada tanaman jagung, bawang merah dan
padi.
(8) Mengurangi penggunaan bahan bakar lain (minyak tanah, kayu, dsb) oleh rumah tangga
atau komunitas
(9) Menghasilkan pupuk organik berkualitas tinggi sebagai hasil sampingan
(10) Menjadi metode pengolahan sampah (raw waste) yang baik dan mengurangi
pembuangan sampah ke lingkungan (aliran air/sungai)
(11) Meningkatkan kualitas udara karena mengurangi asap dan jumlah karbodioksida akibat
pembakaran bahan bakar minyak/kayu bakar
(12) Secara ekonomi, murah dalam instalasi serta menjadi investasi yang menguntungkan
dalam jangka panjang
2.1.3 Kotoran
(1) Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia edisi 3 tahun 2001
Kotoran yaitu tahi (binatang/ manusia); sesuatu yang menyebabkan kotor berupa
noda, bintik-bintik, daki; dok sisa pencernaan dan metabolisme yang dikeluarkan dari tubuh
berupa tinja dan air kencing
(2) Menurut Kamus Umum Bahasa Indonesia Badudu Zain tahun 1996
Kotoran yaitu apa-apa yang kotor seperti sampah, tahi, cirit (orang/ binatang).
(3) Menurut Faursyah Rosyidin
Feses atau tinja sapi adalah produk buangan saluran pencernaan yang dikeluarkan
melalui anus atau kloaka sehingga kadang terkonotasi sebagai sesuatu yang jorok dan
menjijikkan, tapi dari sesuatu yang jorok dan menjijikkan tersebut ternyata sesuatu yang
sangat berharga dan bermanfaat bagi kehidupan manusia.
Feses/tinja atau kotoran sapi mengandung gas metan (CH4) yang menjadi salah satu
penyumbang pemanasan global yang membuat bumi kian memanas, tetapi gas metan dari
kotoran sapi itu dapat kita manfaatkan menjadi sumber energi yang biasa disebut teknologi
biogas.
Kotoran berasal dari kata kotor, artinya tidak bersih, seperti pakaian yang kena
keringat. Adapun najis adalah sesuatu yang keluar dari dalam tubuh manusia atau hewan
seperti air kencing, kotoran manusia atau kotoran hewan. Dengan demikian, kesimpulan
sementara adalah kotor belum tentu najis, sedangkan barang yang terkena najis pasti kotor.
[Lihat Nor Hadi, Ayo Memahami Fiqih untuk MTs/SMP Islam Kelas VII, (Jakarta: PT.
Gelora Aksara Pratama, 2008), hal. 5]
2.1.4 Sapi
(1) Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia edisi 3 tahun 2001
Sapi adalah binatang pemamah biak, bertanduk, berkuku genap, berkaki empat,
bertubuh besar, dipelihara untuk diambil daging dan susunya.
(2) Menurut Kamus Umum Bahasa Indonesia Badudu Zain tahun 1996
Sapi yaitu lembu, binatang pamamah biak yang banyak gunanya bagi manusia
seperti, menarik gerobak, bajak, dagingnya dimakan, susunya diminum, kulitnya disamak
dibuat sepatu.
(3) Menurut Peternakan – id Animal Husbandry, News, Business, Agricultur, etc
Sapi merupakan hewan hasil domestikasi, Famili Bovidae dengan subfamilia
Bovinae. Sedangkan sapi yang telah di domestikasi di Indonesia spesiesnya Bos javanicus
(Banten atau Sapi Bali). Ternak sapi meski memliki bayak jenis tetapi umumnya
digolongkan menjadi satu spesies saja.Tujuan dari domestikasi tersebut adalah untuk diambil
manfaatnya, sebagai bahan pangan seperti susu dan dagingnya serta, kulit, jeroan, dan tanduk
nya. Selain itu, sapi juga biasa digunakan dalam membantu petani dalam membajak sawah
serta penarik gerobak.
2.1.5 Energi Alternatif
Energi alternatif adalah istilah yang merujuk kepada semua energi yang dapat
digunakan yang bertujuan untuk menggantikan bahan bakar konvensional tanpa akibat yang
tidak diharapkan dari hal tersebut. Umumnya, istilah ini digunakan untuk mengurangi
penggunaan bahan bakar hidrokarbon yang mengakibatkan kerusakan lingkungan akibat
emisi karbon dioksida yang tinggi, yang berkontribusi besar terhadap pemanasan
global berdasarkan Intergovernmental Panel on Climate Change. Selama beberapa tahun, apa
yang sebenarnya dimaksud sebagai energi alternatif telah berubah akibat banyaknya pilihan
energi yang bisa dipilih yang tujuan yang berbeda dalam penggunaannya.
Istilah "alternatif" merujuk kepada suatu teknologi selain teknologi yang digunakan
pada bahan bakar fosil untuk menghasilkan energi. Teknologi alternatif yang digunakan
untuk menghasilkan energi dengan mengatasi masalah dan tidak menghasilkan masalah
seperti penggunaan bahan bakar fosil.
Oxford Dictionary mendefinisikan energi alternatif sebagai energi yang digunakan
bertujuan untuk menghentikan penggunaan sumber daya alam atau pengrusakan lingkungan.
2.1.5.1 Energi
Definisi energi adalah daya kerja atau tenaga, energi berasal dari
bahasa Yunani yaitu energia yang merupakan kemampuan untuk melakukan
usaha. Energi merupakan besaran yang kekal, artinya enegi tidak dapat
diciptakan dan dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk
yang lain. Secara singkat energi adalah usaha untuk melakukan sesuatu.
2.1.5.2 Alternatif
(1) Menurut Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Arti daripada alternatif adalah "pilihan lain".
(2) Menurut Kamus Global
Alternatif adalah pilihan (antara dua hal), alternatip, jalan lain, cadangan.
(3) Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia
Alternatif adalah pilihan di antara dua atau beberapa kemungkinan.
(4) Menurut Thesaurus
Alternatif adalah opsi, pilihan, preferensi, seleksi; pengganti, substitusi, surogat.
2.1.6 Kecamatan Bandar
Bandar
— Kecamatan —
Negara Indonesia
Provinsi Jawa Timur
Kabupaten Pacitan
Pemerintahan
Camat -
Luas - km²
Jumlah penduduk -
Kepadatan 200 jiwa/km²
Desa/kelurahan Bandar, Watu
Patok, Bangunsari,
Ngunut, Jeruk,
Kledung,
Kemuning
Tabel 1. Kecamatan Bandar
Bandar adalah sebuah kecamatan di Kabupaten Pacitan, Jawa Timur, Indonesia.
Terdiri dari : 7 desa (Kemuning, Bandar, Watu Patok, Bangunsari, Ngunut, Jeruk, Kledung).
Kota Kecamatan terletak di desa Bandar.
2.1.7 Kabupaten Pacitan
Provinsi Jawa Timur
Dasar hokum -
Tanggal -
Ibu kota Pacitan
Pemerintahan
- Bupati Drs.Indartato.
- DAU Rp. -
Luas 1.389,87 km²
Populasi
- Total 538.000 (2003)
- Kepadatan 387/km²
Demografi
Kode area telepon 0357
Pembagian administratif
- Kecamatan 12
- Desa/kelurahan 159/5
Situs web http://www.pacitan.go.id
Tabel 2. Kabupaten Pacitan
Kabupaten Pacitan, adalah sebuah kabupaten di Provinsi Jawa Timur, Indonesia.
Ibukotanya adalah Pacitan.
Kabupaten Pacitan terletak di ujung barat daya Provinsi Jawa Timur. Wilayahnya
berbatasan dengan Kabupaten Ponorogo di utara, Kabupaten Trenggalek di timur, Samudra
Hindia di selatan, serta Kabupaten Wonogiri (Jawa Tengah) di barat. Sebagian besar
wilayahnya berupa pegunungan kapur, yakni bagian dari rangkaian Pegunungan Kidul. Tanah
tersebut kurang cocok untuk pertanian.
Pacitan juga dikenal memiliki gua-gua yang indah, diantaranya Gua
Gong, Tabuhan, Kalak, dan Luweng Jaran (diduga sebagai kompleks gua terluas di Asia
Tenggara). Di daerah pegunungan seringkali ditemukan fosil purbakala.
Transportasi
Ibukota Kabupaten Pacitan terletak 101 km sebelah selatan Kota Madiun. Terminal
utama adalah terminal Arjowinangun. Akses jalan timur (dari Ponorogo & Madiun) yang
cukup banyak tikungan tajam masih menjadi kendala utama transportasi, sementara akses
jalan barat ke arah Jawa Tengah ada 2 pilihan, yaitu melewati jalur selatan dengan rute lebih
panjang namun jalan relatif lebar atau melewati rute Sedeng dengan jarak tempuh lebih
pendek namun harus melewati tanjakan sedeng barata (desa Sedeng) yang cukup tajam,
sehingga bus besar tidak memungkinkan lewat jalur ini.
Rute terjauh dari akses jalur timur adalah ke Surabaya yang dilayani bus besar patas
AC, namun dalam 1 hari hanya ada 2x pemberangkatan dari dan ke Pacitan. Rute selanjutnya
adalah Ponorogo - Pacitan dilayani bus 3/4, armada tipe ini cukup banyak sehingga dalam 1
hari lebih dari 5 pemberangkatan bus dari terminal Arjowinangun.
Rute barat (ke Surakarta) dilayani bus AKAP dengan jumlah yang cukup banyak,
namun hanya beroperasi dari jam 05.00 hingga 16.00. Untuk rute barat yang lewat Sedeng
hanya dilayani kendaraan umum tipe kecil seperti colt dan carry dengan pemberhentian
terakhir di Kecamatan Punung.
Pembagian administrative
Secara administratif Pacitan terbagi menjadi 12 kecamatan:
1. Pacitan
2. Kebonagung
3. Arjosari
4. Tulakan
5. Ngadirojo
6. Punung
7. Pringkuku
8. Donorojo
9. Nawangan
10. Tegalombo
11. Sudimoro
12. Bandar
Perekonomian
Kondisi geografis Pacitan yang sebagian besar berbukit tandus menyebabkan daerah
ini kurang cocok untuk bercocok tanam padi sehingga ketela pohon atau singkong menjadi
alternatif sejak dahulu.
Hasil pertanian utama Pacitan
adalah padi, singkong, cengkeh, kelapa dan kakao yang baru dibudidayakan beberapa tahun
terakhir. Potensi bahan tambang juga cukup besar di kawasan Pacitan. Kerajinan batu
akik yang terpusat di kawasan Donorojo, sedikit banyak telah menyumbang nilai penting bagi
Pacitan.
Makanan khas
Makanan khas Pacitan adalah nasi tiwul, bahkan penganan ini dahulu merupakan
makanan pokok pengganti nasi bagi masyarakat Pegunungan Kidul seperti Wonogiri,
Wonosari, Pacitan, dan Trenggalek. Nasi tiwul terbuat dari gaplek (umbi dari ketela pohon
yang dikeringkan) yang kemudian ditumbuk dan ditanak.
Tokoh penting
Presiden Indonesia saat ini, Susilo Bambang Yudhoyono, lahir di Pacitan pada 9
September 1949. Semasa era pemerintahan orde baru, Haryono Suyono juga pernah menjabat
sebagai menteriBKKBN
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Jenis Penelitian
Penelitian dengan judul “ BIOGAS KOTORAN SAPI SEBAGAI ENERGI
ALTERNATIF DI KECAMATAN BANDAR KABUPATEN PACITAN” merupakan
penelitian yang bersifat eksperimen lapangan.
Penelitian ini disebut eksperimen lapangan karena penulis melakukan sebuah
percobaan untuk membuat energi alternatif berupa biogas kotoran sapi. Hasil dari percobaan
berupa biogas kemudian diujicoba untuk mengetahui kandungan biogas dan keuntungan
penggunaan biogas ini.
Perolehan data dari penelitian ini dilakukan dengan melakukan studi pustaka (library
research) dan informasi elektronika denagn sasaran tinjauan antara lain,
(1) Informasi internet
(2) Jurnal penelitian
(3) Perpustakaan
(4) Pustaka-pustaka referensi
3.2 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini mulai dilaksanakan pada tanggal 19 Januari 2011 sampai dengan 3 April
2011 di Desa Bandar, Kecamatan Bandar, Kabupaten Pacitan, Jawa Timur.
3.3 Populasi dan Sampel
Sehubungan dengan hal-hal yang dibahas pada bab sebelumnya, populasi yang
digunakan dalam penelitian ini adalah kotoran sapi. Sedangkan sampel yang digunakan
adalah kotoran sapi milik warga di Desa Bandar, Kecamatan Bandar, Kabupaten Pacitan.
3.4 Metode Penelitian
Adapun langkah-langkah dalam penelitian ini meliputi 3 tahap, yaitu tahap
persiapan, tahap pelaksanaan dan tahap ujicoba. Deskripsi masing-masing tahap adalah
sebagai berikut,
3.4.1 Tahap Persiapan
Kegiatan dalam tahap ini meliputi 2 tahap yaitu persiapan alat yang dibutuhkan dan
bahan yang dibutuhkan untuk membuat biogas dari kotoran sapi.
3.4.1.1 Persiapan Alat
Alat-alat yang digunakan dalam pembuatan biogas ini di antaranya yaitu,
(1) Kran Ø1 Inc
(2) Pipa G . I . Ø1 Inc (2.5 cm)
(3) Polietilena
(4) Kran gas untuk kompor
(5) Lampu dan manometer air Ø 1.2 cm
(6) Pipa plastik / paralon Ø1.2 cm secukupnya.
(7) Pipa gelas Ø1 cm panjang 75 cm
(8) Pipa karet Ø 1cm panjang 20 cm.
(7 dan 8 dapat diganti dengan pipa plastik Ø 1 cm panjang 170 cm.)
(9) Tali plastik
(10) Rafia
(11) Bambu
(12) Plat aluminium panjang 30 cm
(13) Kawat jemuran
(14) Paralon 20 cm
(15) Besi cor
(16) Alat-alat lain yang dianggap perlu.
3.4.1.2 Persiapan Bahan
(1) Bata Merah
(2) Semen
(3) Kerikil
(4) Kapur
(5) Pasir
(6) Serbuk Kedap Air
3.4.2 Prosedur Pembuatan
3.4.2.1 Menentukan Lokasi
Penentuan lokasi pada dasarnya sangat tergantung kehendak keluarga. Walaupun
demikian secara praktis dan ekonomis perlu memperhatikan sumber daya yang tersedia.
Sebaiknya unit dari pembuatan biogas ditempatkan didekat kandang ternak dan w.c keluarga.
Hal ini dimaksudkan agar bahan pembentuk gas. Kotoran tidak memerlukan tenaga untuk
mengangkut ke lubang masukan tangki pencerna.
Disamping itu juga harus dekat dengan alat yang akan memanfaatkan sumber energi
dari biogas seperti lampu atau kompor. Hal ini dimaksudkan agar tidak terlalu banyak alat
penyalurannya. Kepraktisan didalam menentukan unit biogas diharapkan dapat menghemat
tenaga dan biaya. Hal yang perlu diperhatikan adalah sistem pengamanan sumber biogas dan
pemakaian lampu atau kompor. Letak lokasi tidk boleh menghalangi aktifitas kerja.
3.4.2.2 Karakteristik Bahan
(1) Batu merah: untuk membuat biogas diperlukan batu merah yang bermutu baik. Batu merah
yang mutunya kurang baik disamping mudah patah, juga mengurangi daya tahan dari tangki
pencerna. Jumlah batu merah yang diperlukan untuk membuat unit biogas tergantung pada
besarnya volume tangki pencerna yang akan dibuat. Namun demikian, tidak semua daerah
banyak memakai batu merah sebagai bahan bangunan. Untuk itu batu merah dapat diganti
dengan bahan lain asalkan bermutu baik.
(2) Semen: untuk membuat unit biogas berukuran 8,9m3 berkisar antara 15 sampai 20 sak. Hal ini
sangat tergantung pada teknik pemasangan batu merah pada pembuatan tangki pencerna. Jika
dapat memakai perbandingan semen : pasir = 1:4. maka habisnya semen hanya 15 sak. Hal
ini tdak dianjurkan karena juga tergantung kualitas (mutu) pasir dan kepandaian tukang batu
yang membuat. Semakin baik bahan, erarti menghemat kebutuhan semen. Untuk itu,
pemilihan bahan bangunan sangat diperlukan.
(3) Kerikil: kerikil hanya digunakan untuk membuat fondasi dan tutup tangki pencerna. Ukuran
kerikil sama seperti pengecoran bangunan lain.
(4) Kapur: kapur yang digunakan usahakan kapur yang bermutu baik. Kapur yang baik jika
dicampur dengan air akan berbentuk lumpur (halus). Sedangkan kapur yang kurang bagus
akan terjadi endapan seperti pasir.
(5) Pasir: pasir yang digunakan untuk membuat biogas digunakan pasir pasang. Pasir tersebut
harus memenuhi syarat untuk campuran beton. Pasir yang baik umumnya berwarna hitam dan
kalau digenggam tidak menggumpal. Jika pasir banyak mengandung lumpur, maka akan
menghabiskan semen. Disamping itu, kekuatannya juga kurang baik.
(6) Serbuk kedap air: serbuk kedap air digunakan untuk melebur bagian dalam tangki pencerna.
Nama perdagangan yang sering dipakai adalah alkasit
3.4.3 Tahap Pelaksanaan ( Pembuatan Biogas )
Kegiatan dalam tahap pelaksanaan ini adalah melakukan pembuatan biogas
dari kotoran sapi berdasarkan alat dan bahan yang disiapkan. Adapun Langkah-langkah
pembuatan biogas secara singkat adalah sebagai berikut,
(1) Menyediakan wadah atau bejana untuk mengolah kotoran organik menjadi biogas. Kalau
hanya diperuntukkan secara pribadi, cukup menggunakan bak yang terbuat dari semen yang
cukup lebar atau drum bekas yang masih cukup kuat. Selain itu perlunya kesediaan kotoran
hewan (baik sapi maupun kambing) yang merupakan bahan baku biogas. Kalau sulit mencari
kotoran hewan, maka percuma aja. Untuk itu diperlukan survey terlebih dahulu. Atau kalau
mau sedikit niat, septik tank bisa dimanfaatkan seperti yang dilakukan di India.
(2) mencampurkan kotoran organik tersebut dengan air. Biasanya campuran antara kotoran dan
air menggunakan perbandingan 1:1 atau bisa juga menggunakan perbandingan 1:1,5. Air
berperan sangat penting di dalam proses biologis pembuatan biogas. Artinya jangan terlalu
banyak (berlebihan) juga jangan terlalu sedikit (kekurangan).
(3) Temperatur selama proses berlangsung, karena ini menyangkut "kesenangan" hidup bakteri
pemroses biogas antara 27 - 28 derajat celcius. Dengan temperatur itu proses pembuatan
biogas akan berjalan sesuai dengan waktunya. Tetapi berbeda kalau nilai temperatur terlalu
rendah (dingin), maka waktu untuk menjadi biogas akan lebih lama.
(4) Kehadiran jasad pemroses, atau jasad yang mempunyai kemampuan untuk menguraikan
bahan-bahan yang akhirnya membentuk CH4 (gas metan) dan CO2. Dalam kotoran kandang,
lumpur selokan ataupun sampah dan jerami, serta bahan-bahan buangan lainnya, banyak
jasad renik, baik bakteri ataupun jamur pengurai bahan-bahan tersebut didapatkan. Tapi yang
menjadi masalah adalah hasil uraiannya belum tentu menjadi CH4 yang diharapkan serta
mempunyai kemampuan sebagai bahan bakar.
(5) Untuk mendapatkan biogas yang diinginkan, bak penampung (bejana) kotoran organik harus
bersifat anaerobik. Dengan kata lain, tangki itu tak boleh ada oksigen dan udara yang masuk
sehingga sampah-sampah organik yang dimasukkan ke dalam bioreaktor bisa dikonversi
mikroba. Keberadaan udara menyebabkan gas CH4 tidak akan terbentuk. Untuk itu maka
bejana pembuat biogas harus dalam keadaan tertutup rapat.
(6) Setelah proses ini selesai, maka selama dalam kurun waktu 1 minggu didiamkan, maka gas
metan sudah terbentuk dan siap dialirkan untuk keperluan memasak. Namun ada beberapa hal
yang harus diperhatikan dalam memanfaatkan biogas. Seperti misalnya sifat biogas yang
tidak berwarna, tidak berbau dan sangat cepat menyala. Karenanya kalau lampu atau kompor
mempunyai kebocoran, akan sulit diketahui secepatnya. Berbeda dengan sifat gas lainnya,
sepeti elpiji, maka karena berbau akan cepat dapat diketahui kalau terjadi kebocoran pada alat
yang digunakan. Sifat cepat menyala biogas, juga merupakan masalah tersendiri. Artinya dari
segi keselamatan pengguna. Sehingga tempat pembuatan atau penampungan biogas harus
selalu berada jauh dari sumber api yang kemungkinan dapat menyebabkan ledakan kalau
tekanannya besar.
3.4.4 Tahap Ujicoba
Kegiatan dalam tahap ujicoba ini adalah melakukan ujicoba/ tes terhadap biogas yang
dihasilkan, kemudian dibandingkan dengan bahan bakar lain seperti arang, kayu, dan minyak
tanah. Ujicoba yang dilakukan meliputi,
(1) Uji kalori pada beberapa bahan bakar
(2) Uji kandungan yang terdapat dalam biogas
3.5 Teknik Pengumpulan Data
Teknik Pengumpulan data dari hasil penelitian terhadap biogas tersebut
dikumpulkan dan ditabulasikan dengan instrument pengamatan yang mengamati dan
mencatat data hasil penelitian. Adapun tabel instrumen adalah sebagai berikut,
Tabel 3. Pengujian kalori (KJ/Kg) terhadap Biogas yang dibandingkan dengan bahan bakar lain
Bahan Bakar Nilai Kalori ( KJ/Kg )
Biogas
Arang
Kayu
Minyak Tanah
Tabel 4. Pengujian komponen yang terdapat dalam Biogas (%)
Komponen %
Metana (CH4)
Karbon dioksida (CO2)
Nitrogen (N2)
Hidrogen (H2)
Hidrogen sulfida (H2S)
Oksigen (O2)
Tabel 5. Pengujian komposisi biogas (%) kotoran sapi dan campuran kotoran ternak dengan
sisa pertanian
Jenis gasBiogas
Kotoran sapi Campuran kotoran + sisa pertanian
Metan (CH4)
Karbon dioksida (CO2)
Nitrogen (N2)
Karbon monoksida (CO)
Oksigen (O2)
Propena (C3H8)
Hidrogen sulfida(H2S)
Nilai kalor (kkal/m2)
Tabel 6. Pengujian tingkat keinginan masyarakat untuk menggunakan Biogas
NO Nama Minat
Berminat Ragu-ragu Tidak berminat
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN DATA
4.1 Hasil Percobaan
Berdasarkan penelitian langsung terhadap sampel yang ditentukan selama 3 bulan,
diperoleh kesimpulan bahwa kotoran sapi yang biasanya hanya digunakan untuk kompos
atau bahkan dibuang dapat energi alternatif yang dapat diperbaharui yaitu berupa biogas.
Adapun data yang didapat dari hasil ujicoba terhadap biogas adalah sebagai berikut,
Tabel
Tabel 7. Hasil Pengujian kalori (KJ/Kg) terhadap Biogas yang dibandingkan dengan bahan
bakar lain
Bahan Bakar Nilai Kalori ( KJ/Kg )
Biogas 15.000 KJ/Kg
Arang 7.000 KJ/Kg
Kayu 2.400 KJ/Kg
Minyak Tanah 8.000 KJ/Kg
Tabel 8. Hasil Pengujian komponen yang terdapat dalam Biogas (%)
Komponen %
Metana (CH4) 55-75
Karbon dioksida (CO2) 25-45
Nitrogen (N2) 0-0.3
Hidrogen (H2) 1-5
Hidrogen sulfida (H2S) 0-3
Oksigen (O2) 0.1-0.5
Tabel 9. Hasil pengujian komposisi biogas (%) kotoran sapi dan campuran kotoran ternak
dengan sisa pertanian
Jenis gasBiogas
Kotoran sapi Campuran kotoran + sisa pertanian
Metan (CH4) 65,7 54 – 70
Karbon dioksida (CO2) 27,0 45 – 57
Nitrogen (N2) 2,3 0,5 - 3,0
Karbon monoksida (CO) 0 0,1
Oksigen (O2) 0,1 6,0
Propena (C3H8) 0,7 -
Hidrogen sulfida(H2S) - Sedikit
Nilai kalor (kkal/m2) 6513 4800 – 6700
Tabel 10. Hasil pengujian tingkat keinginan masyarakat untuk menggunakan Biogas
NO Nama Minat
Berminat Ragu-ragu Tidak berminat
1 Murni Setyowati √
2 Nunik Ariani √
3 Sukatmo √
4 Mutia Rohmah √
5 Tukimin √
6 Santoso √
7 Siti Patimah √
8 Rodyah √
9 Manikun √
10 Romlan √
Keterangan :
Dari uji minat terhadap 10 responden, dapat diketahui bahwa 60% responden
menyatakan berminat menggunakan Biogas, 10% menyatakan masih ragu-ragu, dan 30%
responden menyatakan tidak berminat menggunakan biogas.
4.2 Pembahasan
4.2.1 Karakteristik biogas yang berasal dari kotoran sapi
Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan terhadap biogas kotoran sapi,
maka dapat dibahas sebagai berikut,
(1) Kalori Biogas
Jika dibandingkan dengan bahan bakar nabati lainnya, nilai kalori Biogas sangat
tinggi. Oleh sebab itu, aplikasi penggunaan biogas bisa dikembangkan untuk memasak dan
penerangan (menghasilkan listrik).
(2) Komponen Biogas
Energi yang terkandung dalam biogas tergantung dari konsentrasi
metana (CH4). Semakin tinggi kandungan metana maka semakin besar kandungan energi
(nilai kalor) pada biogas, dan sebaliknya semakin kecil kandungan metana 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 korosi, bila biogas
mengandung senyawa ini maka akan menyebabkan gas yang berbahaya sehingga konsentrasi
yang di ijinkan maksimal 5 ppm. Bila gas dibakar maka hidrogen sulphur akan lebih
berbahaya karena akan membentuk senyawa baru bersama-sama oksigen, yaitu sulphur
dioksida /sulphur trioksida (SO2 / SO3). senyawa ini lebih beracun. Pada saat yang sama
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.
(3) Biogas yang terbuat dari campuran kotoran sapi dan sisa pertanian memiliki berbagai
komponen yang kuantitasnya lebih banyak daripada biogas yang terbuat dari kotoran sapi
saja.
(4) Sesuai dengan uji minat pada 10 responden, diperoleh hasil :
(a) 60% menyatakan berminat menggunakan biogas, dikarenakan berbagai hal. Seperti, semakin
mahalnya harga berbagai kebutuhan rumah tangga yang mengakibatkan pemotongan uang
belanja, banyaknya kasus gas LPG dari pemerintah yang meledak, mengurangi global
warming dll.
(b) 10% menyatakan ragu-ragu karena menunggu kepastian halal-haram biogas digunakan
dalam kegiatan sehari-hari. Seperti memasak, listrik, dll.
(c) 30% menyatakan tidak berminat menggunakan biogas karena berbagai hal. Seperti : rasa
jijik, mengingat biogas ini terbuat dari kotoran sapi, belum dapat membuat, mengoperasikan,
dan merawat biogas, adanya rasa takut jikalau biogas membuat masakan berbau tak sedap
atau semacamnya dll.
BAB V
PENUTUPAN
5.1 Simpulan dan Saran
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 akan bahan bakar yang lebih ramah terhadap
lingkungan dan dapat diperbaharui merupakan solusi dari permasalahan energi tersebut.
Untuk itu indonesia yang memiliki potensi luas wilayah yang begitu besar, diharapkan untuk
segera mengaplikasi bahan bakar nabati. Dalam masalah ini biogas adalah solusi yang
paling tepat. Biogas yang merupakan sistem teknologi penghasil energi dengan
menggunakan bahan baku kotoran atau sampah organik. Menerapkan sistem fermentasi
bakteri diciptakanlah alat biogas yang dapat dipergunakan sebagai penghasil energi dan
pembangkit listrik. Bahan yang mudah didapatkan dan biaya yang tidak mahal sangat
membantu masyarakat dalam menyelasaikan permasalahan ekonomi khususnya dengan
naiknya harga BBM
5.1.1 Simpulan
Kesimpulan sementara yang penulis peroleh dari percobaan pembuatan dan
instalasi pembangkit biogas dari kotoran sapi ini adalah :
(1) Adanya resistensi dari pengguna biogas (yang adalah ibu rumah tangga peternak, yang
terbiasa menggunakan tungku kayu bakar) untuk menggunakan kompor biogas. Beberapa
alasan yang dapat penulis tangkap adalah faktor psikologis akan bahaya kebakaran atau
meledak dan juga kecenderungan untuk memang resisten terhadap teknologi teknologi baru
yang dipandang cukup rumit.
Namun setelah dilakukan pengamatan beberapa hari, kecenderungan ini perlahan
lahan mulai hilang, ditandai dengan adanya laporan yang menyatakan bahwa kompor
biogas hasilnya cukup bagus.
Akan tetapi penulis cukup yakin bahwa lambat laun teknologi ini dapat diterima oleh
pengguna yang ditandai bahwa mereka cukup senang dengan adanya kompor yang tidak
menimbulkan polusi dan tidak merusak alat-alat masak.
(2) Tujuan utama dalam implementasi biogas biasanya adalah sebagai energi pengganti yang
dapat mengurangi biaya yang diperlukan untuk memasak. Nampaknya hal ini harus kita
tinjau ulang secara lebih seksama. Mengapa ?. Karena faktanya, penggunaan tungku kayu
bakar berbahan tanah liat membutuhkan biaya yang lebih murah dari biogas, lebih mudah
dibuat, dioperasikan dan di rawat. Bila dibandingkan dengan perapian kayu bakar biasa,
tungku tanah liat menggunakan bahan bakar lebih irit dan tidak menimbulkan polusi asap di
dalam ruangan (karena memiliki cerobong keluar).
5.1.2 Saran
Berdasarkan hasil penelitian yang telah diperoleh, maka dirasa perlu
memeberikan saran-saran yang masih berkaitan dengan objek penelitian ini,
(1) Semoga masyarakat luas dapat mempraktikan teknologi ini secara langsung. Penulis telah
menyediakan banyak cara dalam membuat biogas (pada bab II), sehingga pembaca dapat
memilih cara yang paling mudah dan singkat serta bisa langsung dipraktikan.
(2) Teknologi biogas ini terus dikaji lebih dalam, agar dapat menarik masyarakat untuk
menggunakannya.
(3) Adanya sosialisasi dan penyuluhan dari para peneliti ilmuan atau pemerintah terhadap
masyarakat luas. Hal ini bertujuan agar masyarakat luas berminat menggunakan biogas
kotoran sapi ini serta tidak ada keraguan dalam menggunakan biogas.
(4) Saran dan kritik yang membangun dari pembaca sangat dinantikan oleh penulis, hal ini
bertujuan agar penulis dapat menyusun kartya tulis yang lebih baik lagi pada masa yang
akan datang (karya tulis selanjutnya).
Asep Bayu, dkk. Biogas sebagai Peluang Pengembangan Energi Alternatif.
http://megtech.net/?P=80
Burhani Rahman. Biogas Sumber Energi Alternatif. http://www.energi.lipi.go.id/utama.cgi?
cetakartikel&1123717100
Franky, dkk. Contoh Karya Ilmiah Kelas X. http://binacc.blogspot.com/2008/06/contoh-
karya-ilmiah-kelas-x.html
Agung Pambudi. Pemanfaatan Biogas sebagai Energi Alternatif. http://www.dikti.go.id
http://[email protected]
Agus Mardiansyah. Re: Cara membuat Biogas? bagaimana???. http://www.blogspot.com-
Daugherty E.C, 2001, Biomass Energy Systems Efficiency:Analyzed through a Life Cycle
Assessment, Lund Univesity.
Direktorat Jenderal Listrik dan Pemanfaatan Energi, 2004, Potensi energi terbaharukan di
Indonesia, Jakarta
Juanda, Asep dkk. 2006. Intisari Bahasa dan Sastra Indonesia untuk SMA. Bandung: Pustaka
Setia
Junus, M., 1987, Teknik Membuat dan Memanfaatkan Unit Gas Bio, Fakultas Peternakan
Universitas Brawijaya, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
Ludwig Sasse-Borda, 1988, Biogas Plant Manual Book, A Publication of the Deutsches
Zentrum ” Entwicklungstechnologien – GATE in: Deutsche Gesellschaft ” Technische
Zusammenarbeit (GTZ)
Presiden Republik Indonesia, 2006, Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 5 Tahun
2006 Tentang Kebijakan Energi Nasional, Jakarta
Prihandana, R. dkk, 2007, Meraup Untung dari Jarak Pagar, Jakarta , P.T Agromedia
Pustaka
Singh, R.K and Misra, 2005, Biofels from Biomass, Department of Chemical Engineering
National Institue of Technology, Rourkela
Suriawiria, U., 2005, Menuai Biogas dari Limbah
Suyati, F., 2006, Perancangan Awal Instalasi Biogas Pada Kandang Terpencar Kelompok
Ternak Tani Mukti Andhini Dukuh Butuh Prambanan Untuk Skala Rumah Tangga, Skripsi,
Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Tim Nasional Pengembangan BBN, 2007, BBN, Bahan Bakar Alternatif dari Tumbuhan
Sebagai Pengganti Minyak Bumi