pengertian, faktor dan manfaat produksi biogas sederhana

 A. Pegertian Biogas

sumber gamabar : unsplash.com

Biogas merupakan bahan bakar gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk diantaranya kotoran manusia dan hewan, limbah domestik (rumah tangga), atau degradasi anaerobik bahan-bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerobik. Metana dalam biogas, bila terbakar akan relatif lebih bersih daripada batubara, dan menghasilkan energi yang lebih besar dengan emisi karbon dioksida yang lebih sedikit.

Energi biogas adalah energi yang dihasilkan dari limbah organik seperti kotoran ternak, atau limbah dapur seperti sayuran yang sudah digunakan. Limbah-limbah tersebut akan melalui proses urai yang dinamakan anaerobik digester di ruang kedap udara. Komponen utama dari energi biogas ini adalah gas metana (CH4) dan karbondioksida (CO2). Kedua gas tersebut dapat dibakar atau dioksidasi dan melepas energi, dan energi tersebutlah yang dapat dimanfaatkan manusia untuk kebutuhan sehari-hari. Akan tetapi, besarnya komponen gas tersebut tergantung pada proses anaerobik dan komposisi dari bahan dasar pembuatan energi biogas. Semakin besar kandungan metana dari energi biogas, maka akan semakin besar juga energi yang bisa dihasilkan dari biogas tersebut.

Biogas sendiri dapat dimanfaatkan masyarakat sebagai energi alternatif pengganti LPG untuk memasak dan bahan bakar generator untuk menghasilkan listrik. Selain itu, biogas dinilai lebih aman untuk bumi karena pembakaran biogas mampu mengurangi emisi gas kaca. Biogas juga dapat mengurangi bau, serangga, dan patogen yang berasal dari timbunan kotoran tradisional. (Sysadmin, 2021)

B. Pemanfaatan biogas

pemanfaatan Biogas bisa dipergunakan untuk menyuplay kebutuhan energi rumah tangga dan lingkungan sekitarnya seperti untuk penerangan, memasak/kompor, dan pemanas air dan lain sebagainya. Selain itu, sisa produksi akhir produk Biogas akan menghasilkan sejumlah limbah Biogas yang berupa kotoran ternak yang telah hilang gasnya (slurry) atau yang disebut dengan pupuk organik yang sangat kaya nutrisi yang dibutuhkan oleh tanaman. Yang pasti banyak manfaat yang dihasilkan dengan pemanfaatan kotoran sapi sebagai energi alternatif potensial, diantaranya adalah:

1. Pemanfaatan biogas untuk bahan bakar pembangkit listrik biogas.

2. Penyediaan energi alternatif untuk bahan bakar kompor rumah tangga berupa biogas dari kotoran ternak.

3. Mengurangi volume timbunan kotoran ternak yang berpotensi mencemari udara, tanah dan air.

4. Memanfaatkan kotoran ternak menjadi sesuatu yang lebih bernilai. (Aziz, 2016)

C. Faktor-faktor yang mempengaruhi produksi biogas

Beberapa faktor yang mempengaruhi proses pembuatan biogas dengan metode fermentasi anaerob adalah sebagai berikut:

1. Jenis Material Organik

Bahan baku isian berupa bahan organik seperti kotoran ternak, limbah pertanian, sisa dapur, dan sampah organik. Bahan isian harus terhindar dari bahan anorganik seperti pasir, batu, beling, dan plastik. Bahan baku dalam bentuk selulosa lebih mudah dicerna oleh bakteri anaerobik. Sebaliknya, pencernaan akan lebih sukar dilakukan bakteri anaerob jika bahan bakunya banyak mengandung zat kayu. Kotoran sapi sangat baik dijadikan bahan baku karena banyak mengandung selulosa.

2. Rasio Karbon dan Nitrogen (C/N)

Ternak ruminansia seperti sapi, kambing, dan domba rata-rata lebih lama dalam menghasilkan biogas dibandingkan dengan ternak non ruminansia. Lamanya produksi biogas disebabkan oleh mutu pakan yang lebih rendah, segingga rasio C/N nya tinggi, akibatnya perkembangan mikroba pembentuk gas lebih lama dibandingkan yang bermutu tinggi. Tinggi rendahnya mutu ini tergantung pada nilai N (nitrogen) di dalam ransum. Namun demikian N juga tergantung pada C (karbon). Jadi, perbandingan C dan N akan menentukan lama tidaknya proses pembentukan biogas.

Mikroorganisme membutuhkan nitrogen dan karbon untuk proses asimilasi. Karbon digunakan sebagai energi sedangkan nitrogen digunakan untuk membangun struktur sel. Bakteri penghasil metana menggunakan karbon 30 kali lebih cepat dari pada nitrogen

3. Temperatur

Temperatur yang baik untuk proses pembuatan biogas adalah 30℃ hingga kira-kira 40℃ . Temperatur tersebut merupakan temperatur optimal bagi bakteri perombak untuk menghasilkan biogas.

4. Derajat Keasaman (pH)

Derajat keasaman (pH) sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan aktivitas bakteri. Kisaran pH optimal untuk produksi metana adalah 7-7,2 tetapi pada kisaran 7,2-8,0 masih diizinkan. Untuk mencegah penurunan pH pada awal pencernaan dan menjaga pHpada kisaran yang diiinkan, maka dibutuhkan buffer yakni dengan penambahan larutan kapur.

Derajat keasaman sangat berpengaruh terhadap kehidupan mikroorganisme. Derajat keasaman yang optimum bagi kehidupan mikroorganisme adalah 6,8-7,8. Pada tahap awal fermentasi bahan organik akan terbentuk asam (asam organik) yang akan menurunkan pH. Untuk mencegah terjadinya penurunan pH dapat dilakukan dengan menambahkan larutan kapur (ca(OH)2) atau kapur CaCO3. (Nugraha, 2016)

D. Manfaat Biogas

Biogas memberikan banyak manfaat nilai tambah untuk masyarakat dari limbah organik.

1. Pertanian

Anaerob pada kotoran ternak dan sisa makanan organic memberikan manfaat bagi sektor pertanian. Beberapa manfaat termasuk :

a. Diversifikasi keuangan dan mitigasi risiko melalui penjualan energy.

b. Mendukung pengolahan lokal produksi pertanian.

2. Ekonomis

Manfaat ekonomi hijau dari biogas sangat besar dan meliputi :

a. Penciptaan lapangan kerja lokal di bidang teknis, manufaktur dan konstruksi/perdagangan.

b. Pembangunan ekonomi menghasilkan miliaran dollar investasi di masyarakat pedesaan.

c. Penciptaan produk sampingan yang berguna dari limbah, bertindak sebagai pengganda ekonomi yang signifikan.