16
i i DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ ii LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................... iii LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................ iv ABSTRAK ........................................................................................................... v ABSTRACT......................................................................................................... vi KATA PENGANTAR......................................................................................... vii DAFTAR ISI ...................................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... x DAFTAR TABEL ............................................................................................. xi DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xii BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 4 1.3 Batasan Masalah .................................................................................... 4 1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................... 4 1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................ 5 BAB II LANDASAN TEORI ......................................................................... 6 2.1 Pengertian Biogas .................................................................................. 6 2.2 Proses Pembentukan Biogas .................................................................. 7 2.3 Hidrogen Sulfida.. .................................................................................. 8 2.4 Metana ................................................................................................... 9 2.5 Karbondioksida ...................................................................................... 9 2.6 Kalium Hidroksida ................................................................................. 10 2.6.1 Reaksi kimia dari KOH dan CO 2 ......................................... 11 2.6.2 Reaksi kimia dari KOH dan H 2 S ......................................... 11

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR ... · DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ... KATA PENGANTAR ... Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR ... · DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ... KATA PENGANTAR ... Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO

i

i

DAFTAR ISI

Halaman

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ ii

LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................... iii

LEMBAR PERNYATAAN ................................................................................ iv

ABSTRAK ........................................................................................................... v

ABSTRACT ......................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................. xi

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 4

1.3 Batasan Masalah .................................................................................... 4

1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................... 4

1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................ 5

BAB II LANDASAN TEORI ......................................................................... 6

2.1 Pengertian Biogas .................................................................................. 6

2.2 Proses Pembentukan Biogas .................................................................. 7

2.3 Hidrogen Sulfida.. .................................................................................. 8

2.4 Metana ................................................................................................... 9

2.5 Karbondioksida ...................................................................................... 9

2.6 Kalium Hidroksida ................................................................................. 10

2.6.1 Reaksi kimia dari KOH dan CO2 ......................................... 11

2.6.2 Reaksi kimia dari KOH dan H2S ......................................... 11

Page 2: DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR ... · DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ... KATA PENGANTAR ... Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO

ii

ii

BAB III METODE PENELITIAN ................................................................ 12

3.1 Metode Penelitian ................................................................................. 12

3.2 Variabel Penelitian ................................................................................ 12

3.3 Alat dan Bahan Penelitian. ..................................................................... 12

3.3.1 Alat penelitian. ............................................................................. 12

3.3.2 Bahan penelitian ........................................................................... 14

3.4 Pembuatan Pemurni Biogas ................................................................... 15

3.5 Instalasi Alat Penelitian. ........................................................................ 15

3.6 Diagram Alir Penelitian. ........................................................................ 17

3.7 Metode Pengolahan dan Pengambilan Data .......................................... 18

3.7.1 Pelaksanaan penelitian. ................................................................. 18

3.7.2 Pengolahan data ............................................................................ 18

3.8 Tempat Penelitian. ................................................................................. 19

BAB IV HASIL dan PEMBAHASAN .......................................................... 20

4.1 Data dan Hasil Penelitian ....................................................................... 20

4.1.1 Grafik Penurunan Kadar CO2 Pada Proses Pemurnian Biogas .... 22

4.1.2 Grafik Persentase Penurunan Kadar CO2 ...................................... 23

4.2 Pembahasan ........................................................................................... 26

BAB V PENUTUP ........................................................................................... 29

5.1 Kesimpulan ........................................................................................... 29

5.2 Saran ...................................................................................................... 29

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 30

Page 3: DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR ... · DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ... KATA PENGANTAR ... Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO

iii

iii

DARTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1 Instalasi Pemurnian Biogas Dengan Menggunakan

NaOH (aq) ........................................................................................ 3

Gambar 2.1 Kalium Hidroksida Padat ................................................................. 10

Gambar 2.2 Sekam Padi ...................................................................................... 10

Gambar 2.3 Campuran Kalium Hidroksida dengan Sekam Padi ....................... 10

Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO2 ...................... 10

Gambar 3.1 Timbangan Digital.................................................................. ......... 12

Gambar 3.2 Volume Meter .................................................................................. 13

Gambar 3.3 Pompa Biogas .................................................................................. 13

Gambar 3.4 Biogas Gas Detector ........................................................................ 14

Gambar 3.5 Alat Penyaring Gas CO2 Biogas ...................................................... 14

Gambar 3.6 Rangkaian Instalasi Pemurni Biogas Menggunakan Pemurni

Campuran Kalsium Hidroksida Padat dengan Sekam Padi ............. 16

Gambar 3.7 Diagram alir penelitan sistem pemurnian biogas ............................ 17

Gambar 4.1 Persentase penurunan kadar CO2 0 gram KOH 238 gram

sekam padi. Data diperoleh dari lampiran 1 .................................. 23

Gambar 4.2 Persentase penurunan kadar CO2 50 gram KOH 238 gram

sekam padi. Data diperoleh dari lampiran 2 .................................... 24

Gambar 4.3 Persentase penurunan kadar CO2 75 gram KOH 238 gram

sekam padi. Data diperoleh dari lampiran 3 .................................... 24

Gambar 4.4 Persentase penurunan kadar CO2 100 gram KOH 238 gram

sekam padi. Data diperoleh dari lampiran 4 .................................... 25

Gambar 4.5 Persentase penurunan kadar CO2 125 gram KOH 238 gram

sekam padi. Data diperoleh dari lampiran 5 .................................... 25

Gambar 4.6 Persentase penurunan kadar CO2 ..................................................... 26

Gambar 4.7 Persentase kenaikan kadar CH4 ....................................................... 27

Page 4: DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR ... · DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ... KATA PENGANTAR ... Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO

iv

iv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Komposisi Jenis Gas dan Jumlahnya Pada Suatu Unit Biogas........ 7

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Kadar CO2 ......................................................... 20

Page 5: DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR ... · DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ... KATA PENGANTAR ... Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO

v

v

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Data Pemurnian Biogas Menggunakan Campuran Kalium

Hidroksida Padat Dengan Sekam Padi Dengan Massa

0 Gram KOH dan 238 Gram Sekam Padi........................................ 32

Lampiran 2. Data Pemurnian Biogas Menggunakan Campuran Kalium

Hidroksida Padat Dengan Sekam Padi Dengan Massa

50 Gram KOH dan 238 Gram Sekam Padi ..................................... 33

Lampiran 3. Data Pemurnian Biogas Menggunakan Campuran Kalium

Hidroksida Padat Dengan Sekam Padi Dengan Massa

75 Gram KOH dan 238 Gram Sekam Padi ..................................... 34

Lampiran 4. Data Pemurnian Biogas Menggunakan Campuran Kalium

Hidroksida Padat Dengan Sekam Padi Dengan Massa

100 Gram KOH dan 238 Gram Sekam Padi ................................... 35

Lampiran 5. Data Pemurnian Biogas Menggunakan Campuran Kalium

Hidroksida Padat Dengan Sekam Padi Dengan Massa

125 Gram KOH dan 238 Gram Sekam Padi ................................... 36

Lampiran 6. Foto Persiapan Instalasi Penelitian .................................................. 37

Lampiran 7. Foto Penimbangan Spesimen ........................................................... 38

Lampiran 8. Dokumentasi Pengabdian ................................................................ 39

Page 6: DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR ... · DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ... KATA PENGANTAR ... Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO

vi

vi

PEMURNIAN BIOGAS DARI GAS PENGOTOR CO2

MENGGUNAKAN CAMPURAN KALIUM HIDROKSIDA PADAT

DENGAN SEKAM PADI

Oleh : I Made Teguh Suputra

Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Tjok Gde Tirta Nindhia, ST, MT

Prof. Dr. Ir. I Wayan Surata, M Erg

ABSTRAK

Biogas merupakan salah satu energi terbarukan, biogas dapat dihasilkan dari

kotoran ternak yang terbentuk melalui proses fermentasi oleh bakteri metanogenik

dalam kondisi anaerob (tanpa oksigen). Biogas mengandung metana (CH4)

karbondioksida (CO2) dan hidrogen sulfida (H2S). Kadar karbondioksida (CO2) yang

tinggi dapat menurunkan nilai kalor dari biogas, sehingga dibutuhkan cara untuk

menurunkan kadar karbondioksida (CO2).

Maka diperlukan pemurnian biogas dari kadar CO2 menggunakan campuran

kalium hidroksida padat dengan sekam padi pada penelitian ini. Sekam padi berfungsi

untuk mengikat KOH saat bereaksi dengan CO dan memberikan aliran pada biogas.

Hasil pengujian dan analisis menunjukkan bahwa proses pemurnian dengan

aliran 3 liter/menit menggunakan campuran Kalium Hidroksida padat dengan massa 100

gram dan 125 gram dan massa sekam padi 238 gram dapat memurnikan biogas 100%

sampai aliran ke 30 liter.

Kata kunci : biogas, CO2, kalium hidroksida padat, sekam padi

Page 7: DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR ... · DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ... KATA PENGANTAR ... Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO

vii

vii

BIOGAS PURIFICATION OF CARBONDIOXIDE PULLUTER

USING MIXTURE OF POTASSIUM HIDROXIDE SOLID WITH

RICE HUSK

Oleh : I Made Teguh Suputra

Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Tjok Gde Tirta Nindhia, ST, MT

Prof. Dr. Ir. I Wayan Surata, M Erg

ABSTRACT

Biogas is a renewable energy, that can be generated from the manure that is

formed through a process of fermentation by methanogenic bacteria under anaerob

conditions (without oxygen). Biogas containing methane (CH4) carbon dioxide (CO2)

and hydrogen sulfide (H2S). Carbon dioxide levels (CO2) can lower caloric value of

biogas, so it take a way to reduce levels of carbon dioxide (CO2).

Then needed purification of biogas from the carbon dioxide (CO2) using mixture

potassium hydroxide with rice husk in this research. Rice husk is used to bind potassium

hydroxide (KOH) when reacting with carbon dioxide (CO2) and give flow on biogas.

The test result and analysis show that the purification process with a flow of 3

liters/min using a mixture of potassium hydroxide solid with mass 100 grams and 125

grams and 238 grams of rice husk mass can purify biogas flow of 100% up to 30 liter.

Kata kunci : biogas, CO2, Potassium Hydroxide solid, rice husk

Page 8: DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR ... · DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ... KATA PENGANTAR ... Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO

1

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Semua kegiatan yang dilakukan oleh mahluk hidup termasuk manusia dalam

kehidupan sehari – hari pasti memerlukan energi, baik besar maupun kecil sehingga

energi dianggap sebagai salah satu dari faktor penting untuk menunjang kehidupan di

alam semesta. Oleh karena itu hampir semua aktivitas manusia memerlukan energi.

Dengan alat pendukung, seperti alat penerangan, peralatan rumah tangga, dan mesin –

mesin industri dapat difungsikan jika ada energi.

Pada umumnya, pemanfaatan energi seperti energi matahari, energi air, energi

listrik, energi nuklir, energi minyak bumi dan gas, serta energi mineral dan batu bara

memang sudah dilakukan sejak dulu. Permintaan energi semakin besar dikarenakan

pertumbungan penduduk semakin besar dan menipisnya sumber cadangan minyak bumi

dunia. Permasalahan emisi dari bahan bakar fosil memberikan tekanan kepada setiap

negara untuk segera memproduksi minyak bumi.

Penelitian–penelitian inovatif terus dikembangkan untuk menemukan sumber

energi baru terbarukan yang ramah lingkungan. Salah satu sumber energi terbarukan dan

jadi alternative adalah biogas. Biogas merupakan salah satu jenis energi baru terbarukan

yang terbentuk melalui proses fermentasi bahan–bahan limbah organik, seperti kotoran

ternak, sampah organik, serta bahan–bahan lainnya oleh bakteri metanogenik dalam

kondisi anaerob (tanpa oksigen). Secara umum teknologi biogas dapat mengatasi

permasalahan melimpahnya kotoran ternak yang dapat dikelola (Wahyuni, 2013).

Simantri merupakan kegiatan integrasi pertanian dalam arti luas yang

diintroduksikan pada usaha tanaman, pangan, palawija dan horticultural, peternakan,

perkebunan, perikanan dan tanaman kehutanan pada suatu wilayah/lokasi. Bali memiliki

potensi besar dalam perkembangan biogas terutama sejak Pemerintah Daerah Bali

meluncurkan program Simantri (Sistem Pertanian Terintegrasi) untuk mengoptimalkan

Page 9: DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR ... · DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ... KATA PENGANTAR ... Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO

2

2

sistem pertanian. Konsep simantri selain memberdayakan hubungan fungsi masing–

masing kegitan juga mendorong pada pemanfaatan limbah pertanian dan ternak menjadi

komponen pendukung integrasi di tingkat kelompok Simantri. Kegiatan ini berpotensi

pada usaha pertanian tanpa limbah (zero waste) dan menghasilkan 4F (food, feed,

fertilizer, dan fuel). Teknologi biogas pada simantri dihasilkan dari limbah kotoran sapi.

Pengadaan industri biogas selain menghasilkan gas metana yang dapat dimanfaatkan

sebagai bahan bakar juga menghasilkan pupuk organik sebagai pengganti pupuk kimia

dan hasil dari Simatri dapat dijual atau dapat digunakan oleh anggota Simantri itu sendiri

(Anugrah dkk, 2014).

Kandungan biogas yaitu metana (CH4) sebesar 55 –75%, karbondioksida (CO2)

sebesar 25–45%, Nitrogen (N2) sebesar 0–0,3%, Hidrogen (H2) 1–5%, hidrogen sulfida

(H2S) sebesar 0–3%, oksigen (O2) 0,1–0,5%, . Kemurnian gas metana (CH4) yang

dihasilkan dari biogas tersebut menjadi pertimbangan yang penting hal ini di karenakan

berpengaruh terhadap nilai kalor atau panas yang dihasilkan. Biogas memiliki nilai kalor

sebesar 4800-6200 kkal/m3 dan gas metana murni memiliki nilai kalor 8900 kkal/m

3

(Surono, 2014). Biogas perlu dilakukan pemunian terhadap gas pengotor untuk

menghasilkan gas metana murni. Bila kadar CH4 tinggi maka biogas tersebut akan

memiliki nilai kalor yang tinggi, sebaliknya jika kadar CO2 yang tinggi maka akan

mengakibatkan nilai kalor rendah (Hamidi dkk, 2013).

Sehubungan dengan permasalahan dan potensi dari biogas tersebut maka pada

penelitian ini akan mengkaji tentang pemurnian biogas. Hal ini didasarkan pada

permasalahan CO2 yang terdapat dalam biogas dapat mengurangi nilai kalor.

Berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya, dari hasil pengujian dan analisis yang

menggunakan metode pengomprasian dan pendingin pada tabung gas sebagai bahan

bakar pengganti gas LPG (Liquified Petroleum Gas) menunjukan bahwa kandungan

presentase senyawa dan unsur yang tersimpan pada biogas sebelum dilakukan

pemurnian adalah metana 49%, karbondioksida (CO2) 45%, nitrogen (N2) 5%,

sedangkan setelah dilakukan pemurnian menggunakan arang aktif dan gram besi

kandungannya adalah metana (CH4) 71%, karbondioksida (CO2) 26%, nitrogen (N2) 3%,

Page 10: DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR ... · DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ... KATA PENGANTAR ... Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO

3

3

ini menunjukan terjadinya penurunan kandungan karbondioksida (CO2) sebesar 19%

(Fadli dkk, 2013).

Penelitian sebelumnya tentang memurnikan biogas dari gas pengotor CO2

menggunakan NaOH(aq) dan KOH(aq). Dimana biogas dilewatkan di NaOH/KOH +

Aquades yang penyerapan kadar CO2 yang dimurnikan hanya 30% dari 100% biogas

(Miran Yoo, 2013).

Gambar 1.1 Instalasi pemurnian biogas dengan menggunakan

NaOH aqueous (Miran Yoo 2013).

Menurut (Hamidi dkk, 2011) menurunkan kadar CO2 menggunakan KOH dan

zeolite. Kadar senyawa KOH pada zeolite berpengaruh terhadap nilai kalor biogas,

dimana semakin tinggi kadar senyewa KOH yang digunakan kemampuan absorpsi

zeolite semakin meningkat sehingga nilai kalor biogas semakin tinggi.

Pada penelitian ini penulis memiliki ide pemurnian menggunakan campuran

kalium hirdroksida padat dengan sekam padi dimana agar kalium hidroksida mendapat

bentuk yang nantinya aliran biogas dapat bereaksi dan menangkap gas karbondioksida

Page 11: DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR ... · DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ... KATA PENGANTAR ... Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO

4

4

(CO2) sebagai gas pengotor. Kalium hidroksida dengan rumus kimia KOH dapat

mengurang kadar CO2 dengan reaksi kimia :

KOH + CO2 K2CO3

Sekam padi yang digunakan adalah hasil dari pengolahan beras, dimana sekam

padi tersebut mendapat perlakuan sebelum proses slip terlebih dahulu gabah dikeringkan

dengan matahari hingga benar–benar kering. Setelah itu dilakukan proses slip sehingga

isi dan kulit gabah terpisah. Selajutnya didapatkanlah sekam padi dan dicampurkan

dengan kalium hidroksida padat. Tempat mendapatkan sekam padi pada penelitian ini

slip beras Niki Tani Desa Kemenuh Sukawati

Berdasarkan uraian latar belakang diatas, maka dilakukan penelitian pemurnian

biogas dari gas pengotor CO2 menggunakan kalium hidroksida padat ditambah sekam

padi untuk menangkap gas karbondioksida yang terkandung dalam biogas untuk

mendapatkan gas metana murni yang dapat digunakan sebagai bahan bakar.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, maka yang menjadi rumusan masalah dalam

penelitian ini adalah:

1. Apakah campuran kalium hidroksida padat dengan sekam padi dapat menurunkan

kadar karbondioksida (CO2) pada aliran biogas ?

2. Berapakah massa campuran kalium hidroksida padat dengan sekam padi untuk

mengoptimalkan penyerapan karbondioksida (CO2) pada aliran biogas ?

1.3 Batasan Masalah

Dilihat dari banyaknya permasalahan yang ada agar penelitian ini dapat

dilaksanakan lebih terarah tanpa mengurangi ketepatan hasil penelitian, maka perlu

diberikan batasan–batasan permasalahan sebagai berikut:

1. Biogas yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari ternak sapi yang diambil

dari satu digester pada waktu dan tempat yang sama.

2. Kecepatan aliran biogas yang digunakan 3 liter/menit.

Page 12: DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR ... · DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ... KATA PENGANTAR ... Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO

5

5

3. Tabung pipa yang digunakan dalam penelitian ini adalah pipa PVC yang bagian

dalam berdiameter 5,08 cm dengan panjang 100 cm dan pipa bagian luar

berdiameter 10,16 cm dengan panjang 70 cm.

4. Kalium hidroksida yang digunakan adalah yang sudah berbentuk butiran padat

yang massanya sudah di tentukan yaitu 50 gram, 75 gram, 100 gram, 150gram

dengan pencampur sekam padi sebesar 238 gram.

1.4 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penulisan penelitian ini adalah:

1. Untuk mengetahui kemampuan dari massa campuran kalium hidroksida

padat denagn sekam padi dalam menurunkan kadar CO2 pada aliran biogas.

2. Untuk mengetahui komposisi optimal massa campuran kalium hidroksida

padat dengan sekam padi menurunkan kadar CO2 pada aliran biogas dan

mendapatkan metana murni dari biogas agar di manfaatkan sebagai bahan

bakar pada mesin.

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang diharapkan nantinya dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Dapat memurnikan kadar gas karbondioksida (CO2) pada biogas dan dapat

di pergunakan sebagai bahan bakar untuk rumah tangga maupun mesin

genzet.

2. Memperoleh bahan bakar alternatif (biogas) yang berkualitas pada sistem

peralatan yang menggunakan sumber energi alternatif biogas.

3. Sebagai Informasi pada pengembangan dan pemanfaatan biogas dalam

meningkatakan kualitas biogas baik untuk kebutuhan sendiri maupuan

keperluan komersial.

Page 13: DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR ... · DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ... KATA PENGANTAR ... Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO

6

6

emanfaatan limbah pertanian dan ternak menjadi komponen pendukung integrasi di

tingkat kelompok Simantri. Kegiatan ini berpotensi pada usaha pertanian tanpa limbah

(zero waste) dan menghasilkan 4F (food, feed, fertilizer, dan fuel). Teknologi biogas

pada simantri dihasilkan dari limbah kotoran sapi. Pengadaan industri biogas selain

menghasilkan gas metana yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar juga

menghasilkan pupuk organik sebagai pengganti pupuk kimia dan hasil dari Simatri dapat

dijual atau dapat digunakan oleh anggota Simantri itu sendiri (Anugrah dkk, 2014).

Kandungan biogas yaitu metana (CH4) sebesar 55 –75%, karbondioksida (CO2)

sebesar 25–45%, Nitrogen (N2) sebesar 0–0,3%, Hidrogen (H2) 1–5%, hidrogen sulfida

(H2S) sebesar 0–3%, oksigen (O2) 0,1–0,5%, . Kemurnian gas metana (CH4) yang

dihasilkan dari biogas tersebut menjadi pertimbangan yang penting hal ini di karenakan

berpengaruh terhadap nilai kalor atau panas yang dihasilkan. Biogas memiliki nilai kalor

sebesar 4800-6200 kkal/m3 dan gas metana murni memiliki nilai kalor 8900 kkal/m

3

(Surono, 2014). Biogas perlu dilakukan pemunian terhadap gas pengotor untuk

menghasilkan gas metana murni. Bila kadar CH4 tinggi maka biogas tersebut akan

memiliki nilai kalor yang tinggi, sebaliknya jika kadar CO2 yang tinggi maka akan

mengakibatkan nilai kalor rendah (Hamidi dkk, 2013).

Sehubungan dengan permasalahan dan potensi dari biogas tersebut maka pada

penelitian ini akan mengkaji tentang pemurnian biogas. Hal ini didasarkan pada

permasalahan CO2 yang terdapat dalam biogas dapat mengurangi nilai kalor.

Berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya, dari hasil pengujian dan analisis yang

menggunakan metode pengomprasian dan pendingin pada tabung gas sebagai bahan

bakar pengganti gas LPG (Liquified Petroleum Gas) menunjukan bahwa kandungan

presentase senyawa dan unsur yang tersimpan pada biogas sebelum dilakukan

pemurnian adalah metana 49%, karbondioksida (CO2) 45%, nitrogen (N2) 5%,

sedangkan setelah dilakukan pemurnian menggunakan arang aktif dan gram besi

kandungannya adalah metana (CH4) 71%, karbondioksida (CO2) 26%, nitrogen (N2) 3%,

ini menunjukan terjadinya penurunan kandungan karbondioksida (CO2) sebesar 19%

(Fadli dkk, 2013).

Page 14: DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR ... · DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ... KATA PENGANTAR ... Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO

7

7

Penelitian sebelumnya tentang memurnikan biogas dari gas pengotor CO2

menggunakan NaOH(aq) dan KOH(aq). Dimana biogas dilewatkan di NaOH/KOH +

Aquades yang penyerapan kadar CO2 yang dimurnikan hanya 30% dari 100% biogas

(Miran Yoo, 2013).

Gambar 1.1 Instalasi pemurnian biogas dengan menggunakan

NaOH aqueous (Miran Yoo 2013).

Menurut (Hamidi dkk, 2011) menurunkan kadar CO2 menggunakan KOH dan

zeolite. Kadar senyawa KOH pada zeolite berpengaruh terhadap nilai kalor biogas,

dimana semakin tinggi kadar senyewa KOH yang digunakan kemampuan absorpsi

zeolite semakin meningkat sehingga nilai kalor biogas semakin tinggi.

Pada penelitian ini penulis memiliki ide pemurnian menggunakan campuran

kalium hirdroksida padat dengan sekam padi dimana agar kalium hidroksida mendapat

bentuk yang nantinya aliran biogas dapat bereaksi dan menangkap gas karbondioksida

(CO2) sebagai gas pengotor. Kalium hidroksida dengan rumus kimia KOH dapat

mengurang kadar CO2 dengan reaksi kimia :

KOH + CO2 K2CO3

Page 15: DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR ... · DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ... KATA PENGANTAR ... Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO

8

8

Sekam padi yang digunakan adalah hasil dari pengolahan beras, dimana sekam

padi tersebut mendapat perlakuan sebelum proses slip terlebih dahulu gabah dikeringkan

dengan matahari hingga benar–benar kering. Setelah itu dilakukan proses slip sehingga

isi dan kulit gabah terpisah. Selajutnya didapatkanlah sekam padi dan dicampurkan

dengan kalium hidroksida padat. Tempat mendapatkan sekam padi pada penelitian ini

slip beras Niki Tani Desa Kemenuh Sukawati

Berdasarkan uraian latar belakang diatas, maka dilakukan penelitian pemurnian

biogas dari gas pengotor CO2 menggunakan kalium hidroksida padat ditambah sekam

padi untuk menangkap gas karbondioksida yang terkandung dalam biogas untuk

mendapatkan gas metana murni yang dapat digunakan sebagai bahan bakar.

1.6 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas, maka yang menjadi rumusan masalah dalam

penelitian ini adalah:

3. Apakah campuran kalium hidroksida padat dengan sekam padi dapat menurunkan

kadar karbondioksida (CO2) pada aliran biogas ?

4. Berapakah massa campuran kalium hidroksida padat dengan sekam padi untuk

mengoptimalkan penyerapan karbondioksida (CO2) pada aliran biogas ?

1.7 Batasan Masalah

Dilihat dari banyaknya permasalahan yang ada agar penelitian ini dapat

dilaksanakan lebih terarah tanpa mengurangi ketepatan hasil penelitian, maka perlu

diberikan batasan–batasan permasalahan sebagai berikut:

5. Biogas yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari ternak sapi yang diambil

dari satu digester pada waktu dan tempat yang sama.

6. Kecepatan aliran biogas yang digunakan 3 liter/menit.

7. Tabung pipa yang digunakan dalam penelitian ini adalah pipa PVC yang bagian

dalam berdiameter 5,08 cm dengan panjang 100 cm dan pipa bagian luar

berdiameter 10,16 cm dengan panjang 70 cm.

Page 16: DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR ... · DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PENGESAHAN ... KATA PENGANTAR ... Gambar 2.1 KOH dan Sekam Padi Setelah Bereaksi dengan CO

9

9

8. Kalium hidroksida yang digunakan adalah yang sudah berbentuk butiran padat

yang massanya sudah di tentukan yaitu 50 gram, 75 gram, 100 gram, 150gram

dengan pencampur sekam padi sebesar 238 gram.

1.8 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penulisan penelitian ini adalah:

3. Untuk mengetahui kemampuan dari massa campuran kalium hidroksida

padat denagn sekam padi dalam menurunkan kadar CO2 pada aliran biogas.

4. Untuk mengetahui komposisi optimal massa campuran kalium hidroksida

padat dengan sekam padi menurunkan kadar CO2 pada aliran biogas dan

mendapatkan metana murni dari biogas agar di manfaatkan sebagai bahan

bakar pada mesin.

1.9 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang diharapkan nantinya dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

4. Dapat memurnikan kadar gas karbondioksida (CO2) pada biogas dan dapat

di pergunakan sebagai bahan bakar untuk rumah tangga maupun mesin

genzet.

5. Memperoleh bahan bakar alternatif (biogas) yang berkualitas pada sistem

peralatan yang menggunakan sumber energi alternatif biogas.

6. Sebagai Informasi pada pengembangan dan pemanfaatan biogas dalam

meningkatakan kualitas biogas baik untuk kebutuhan sendiri maupuan

keperluan komersial.