Biogas dari Limbah Ternak sebagai Energi Alternatif yang Berkelanjutan dan

Ramah Lingkungan

Oleh, Ahmad Nurikhsan Maulana, 4213020022, Power Plant Engineering 3R

Energi yang paling banyak digunakan untuk aktifitas manusia adalah energi minyak

bumi dan energi listrik. Energi minyak bumi yang banyak dipergunakan dalam kehidupan

sehari-hari adalah minyak tanah, bensin dan solar. Energi diperlukan untuk pertumbuhan

kegiatan industri, jasa, perhubungan dan rumah tangga (Widodo et al, 2005). Limbah kotoran

ternak adalah salah satu jenis limbah yang dihasilkan dari kegiatan peternakan, limbah ini

mempunyai andil dalam pencemaran lingkungan karena limbah kotoran ternak sering

menimbulkan masalah lingkungan yang mengganggu kenyamanan hidup masyarakat

disekitar peternakan, gangguan itu berupa bau yang tidak sedap yang ditimbulkan oleh gas

yang berasal dari kotoran ternak, terutama gas amoniak (NH3) dan gas Hidrogen (H2S).

Kotoran ternak merupakan hasil sampingan dari kegiatan memelihara ternak, selain hasil

utamanya berupa daging, telur dan susu, kotoran dari ternak pun bisa di manfaatkan menjadi

energi alternatif (biogas) yang ramah lingkungan dan merupakan sumber daya terbarukan.

Biogas adalah gas yang dapat dibakar atau sumber energi yang merupakan campuran

berbagai gas, dengan gas methana dan gas karbon dioksida merupakan campuran yang

dominan (Simamora dkk, 2006). Biogas merupakan gas yang dihasilkan oleh aktivitas

anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk di antaranya; kotoran manusia

dan hewan, limbah domestik (rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah

organik yang biodegradable dalam kondisi anaerobik. Komponen biogas yang paling penting

adalah gas methan, selain itu juga gas-gas lain yang dihasilkan. Biogas yang dihasilkan

sebagian besar terdiri dari 54% – 70% metana (CH4), 27– 45% karbondioksida (CO2), 3%-5%

nitrogen (N2), 1%-0% hidrogen (H2), 0,1% karbon monoksida (CO), 0,1% oksigen (O2) dan

sedikit hidrogen sulfida (H2S).

Ada tiga kelompok bakteri yang berperan dalam proses pembentukan biogas:

1. Kelompok bakteri fermentatif, yaitu: Steptococci, Bacteriodes, dan beberapa jenis

Enterobactericeae,

2. Kelompok bakteri asetogenik, yaitu Desulfovibrio,

3. Kelompok bakteri metana, yaitu Mathanobacterium, Mathanobacillus,

Methanosacaria, dan Methanococcus.

Biogas bersifat sangat baik untuk pembakaran karena menghasilkan panas yang

tinggi, tidak berbau, tidak berasap, dan api yang dihasilkan berwarna biru. Selain itu, pupuk

kandang yang dihasilkan dari pembuangan bahan biogas ini akan menaikkan kandungan

bahan organik sehingga menjadi pupuk kandang yang sangat baik dan siap pakai.

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.

Pemanfaatan biogas memegang peranan penting dalam manajemen limbah karena metana

merupakan gas rumah kaca yang lebih berbahaya dalam pemanasan global bila dibandingkan

dengan karbon dioksida. Karbon dalam biogas merupakan karbon yang diambil dari atmosfer

oleh fotosintesis tanaman, sehingga bila dilepaskan lagi ke atmosfer tidak akan menambah

jumlah karbon di atmosfer bila dibandingkan dengan pembakaran bahan bakar fosil.

Saat ini, banyak negara maju meningkatkan penggunaan biogas yang dihasilkan baik

dari limbah cair maupun limbah padat atau yang dihasilkan dari sistem pengolahan biologi

mekanis pada tempat pengolahan limbah.

Untuk perbandingan antara biogas dengan sumber energi lain, 1m3 biogas setara

dengan: elpiji 0,46 kg, minyak tanah 0,62 liter, minyak solat 0,52 liter, bensin 0,60 liter, gas

kota 1,50 m3, dan kayu bakar 3,50 kg. sedangkan untuk produksi biogas dari berbagai bahan

organik adalah sebagai berikut:

No. Bahan Organik Jumlah (Kg) Biogas (liter)1 Kotoran Sapi 1 402 Kotoran Kerbau 1 303 Kotoran Babi 1 604 Kotoran Ayam 1 70

Skema sistem pengolahan biogas:

Cara Kerja dari sistem pengolahan biogas:

1. Limbah/kotoran ternak ditampung pada bak penampungan untuk di atur komposisinya

(kadar air, dll). Selain kotoran ternak, limbah organik lainnya juga dapat digunakan

sebagai campuran kotoran ternak.

2. Kotoran ternak disalurkan ke tangki fermenter (atau disebut digester). Di fermenter

akan terjadi perombakan bahan organik oleh mikroorganisme secara anaerob. Proses

fermentasi di sini akan menghasilkan gas metana dan karbon dioksida (biogas).

Biogas yang dihasilkan akan tertampung di tangki bagian atas dan siap disalurkan

untuk aplikasi berikutnya.

3. Biogas yang disalurkan ke Gas Treatment Plant akan diolah agar kualitasnya

membaik sehingga dapat digunakan untuk saluran gas di rumah dan bangunan atau

dapat pula digunakan untuk Bahan Bakar Gas (BBG) bagi kendaraan. Untuk bahan

bakar kompor gas, biogas dapat langsung digunakan.

4. Biogas juga dapat disalurkan ke Gas Engine (mesin yang memanfaatkan gas untuk

diubah menjadi gerak). Gas Engine akan memutar Generator yang dapat digunakan

sebagai pembangkit tenaga listrik.

5. Panas yang dihasilkan selama proses Gas Engine dapat dimanfaatkan untuk

menghangatkan fermenter agar proses fermentasinya menjadi maksimal. Panas

tersebut juga dapat digunakan untuk hal lainnya.

6. Sedangkan residu kotoran ternak hasil dari fermentasi akan ditampung ke tangki

residu. Residu ini dapat digunakan sebagai pupuk alami untuk tanaman atau pertanian

dengan kualitas pupuk yang tetap baik.

Dengan sistem pengolahan biogas tersebut, maka biogas menjadi energi yang

terbarukan yang menciptakan suatu siklus sehingga tidak ada energi yang terbuang.

Dengan demikian energi biogas dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan gas metan

sebagai pengganti bahan bakar khususnya minyak tanah dan dapat dipergunakan untuk

memasak. 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. Manfaat

energi biogas yang lebih penting lagi adalah mengurangi ketergantungan terhadap pemakaian

bahan bakar minyak bumi yang tidak bisa diperbaharui.