BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sumber daya energi mempunyai peran yang sangat penting bagi pembangunan

ekonomi nasional. Energi diperlukan untuk pertumbuhan kegiatan industri, jasa,

perhubungan dan rumah tangga. Dalam jangka panjang, peran energi akan lebih

berkembang khususnya guna mendukung pertumbuhan sektor industri dan kegiatan lain

yang terkait. Meskipun Indonesia adalah salah satu negara penghasil minyak dan gas,

namun berkurangnya cadangan minyak, penghapusan subsidi menyebabkan harga minyak

naik dan kualitas lingkungan menurun akibat penggunaan bahan bakar fosil yang

berlebihan. Olah karena itu, pemanfaatan sumber-sumber energi alternatif yang terbarukan

dan ramah lingkungan menjadi pilihan.

Salah satu dari energi terbarukan adalah biogas, biogas memiliki peluang yang

besar dalam pengembangannya. Energi biogas dapat diperoleh dari air limbah rumah

tangga; kotoran cair dari peternakan ayam, sapi, babi, sampah organik dari pasar industri

makanan dan sebagainya. Kapasitas terpasang pemanfaatan biogas adalah kurang dari satu

persen dari potensi biogas yang ada. Dari ternak ruminansia besar saja (sapi perah, sapi

potong dan kerbau) dengan populasi 13 680 000 ekor (pada tahun 2004) dan struktur

populasi (anak, muda, dewasa) kotoran segar rata-rata 12 kg/ekor/hari, dapat menghasilkan

kotoran segar 164 160 000 ton per hari atau setara dengan 8,2 juta liter minyak tanah/ hari.

Sejalan dengan pengembangan daerah-daerah sentra peternakan di pedesaan, bahan input

produksi biogas menjadi tersentralisir dan ketersediannya terjamin secara kontinyu.

Selain potensi yang besar, pemanfaatan energi biogas memiliki banyak keuntungan,

yaitu mengurangi efek gas rumah kaca, mengurangi bau yang tidak sedap, mencegah

penyebaran penyakit, menghasilkan panas dan daya (mekanis/listrik) serta hasil samping

berupa pupuk padat dan cair. Pemanfaatan limbah dengan cara seperti ini secara ekonomi

akan sangat kompetitif seiring naiknya harga bahan bakar minyak dan pupuk anorganik.

Disamping itu, prinsip zero waste merupakan praktek pertanian yang ramah lingkungan

dan berkelanjutan.

1.2 Perumusan masalah 

1. Apa yang dimaksud dengan Biogas ?

2. Bagaimana sejarah Biogas ?

3. Kandungan apa saja yang terdapat di dalam Biogas ?

5. Apa saja keuntungan dari Biogas ?

1.3 Tujuan Penelitian 

Tujuan kami melakukan penelitian Biogas di desa Cibodas ini adalah :

1. Mengetahui cara pembikinan Reaktor biogas.

2. Mengetahui cara kerja dari Biogas tersebut.

BAB II 

PEMBAHASAN 

2.1 Pengertian

 

Biogas adalah gas mudah terbakar (flammable) yang dihasilkan dari

prosesfermentasi bahan-bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerob (bakteri yang hidup

dalam kondisi kedap udara). Pada umumnya semua jenis bahan organik bisa diproses

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. Disamping itu juga sangat mungkin menyatukan saluran pembuangan di kamar

mandi atau WC ke dalam sistem Biogas. Di daerah yang banyak industri pemprosesan

makanan antara lain tahu,tempe, ikan pindang atau brem bisa menyatukan saluran

limbahnya ke dalam sistem Biogas, sehingga limbah industri tersebut tidak mencemari

lingkungan disekitarnya.

Hal ini memungkinkan karena limbah industri tersebut diatas berasal dari bahan

organik yang homogen. Jenis bahan organik yang diproses sangat mempengaruhi

produktifitas sistem biogas disamping parameter-parameter lain seperti temperature

digester, pH, tekanan dan kelembaban udara. Salah satu cara menentukan bahan organik

yang sesuai untuk menjadi bahan masukan sistem Biogas adalah dengan mengetahui

perbandingan Karbon (C) dan Nitrogen (N) atau disebut rasio C/N. Beberapa percobaan

yang telah dilakukan oleh ISAT menunjukkan bahwa aktifitas metabolisme dari bakteri

methano genik akan optimal pada nilai rasio C/N sekitar 8-20. Bahan organik dimasukkan

ke dalam ruangan tertutup kedap udara (disebut Digester) sehingga bakteri anaerob akan

membusukkan bahan organik tersebut yang kemudian menghasilkan gas (disebut Biogas).

Biogas yang telah terkumpul di dalam digester selanjutnya dialirkan melalui pipa penyalur

gas menuju tabung penyimpan gas atau langsung ke lokasi penggunaannya.

2.2 Sejarah Biogas 

Sejarah penemuan proses anaerobik digestion untuk menghasilkan biogas tersebar

di benua Eropa. Penemuan ilmuwan Volta terhadap gas yang dikeluarkan di rawa-rawa

terjadi pada tahun 1770, beberapa dekade kemudian, Avogadro mengidentifikasikan

tentang gas metana. Setelah tahun 1875 dipastikan bahwa biogas merupakan produk dari

proses anaerobik digestion. Tahun 1884 Pasteour melakukan penelitian tentang biogas

menggunakan kotoran hewan. Era penelitian Pasteour menjadi landasan untuk penelitian

biogas hingga saat ini. 

2.3 Komposisi Biogas 

Biogas sebagian besar mengandung gas metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2),

dan beberapa kandungan yang jumlahnya kecil diantaranya hydrogen sulfida (H2S) dan

ammonia (NH3) serta hydrogen dan (H2), nitrogen yang kandungannya sangat

kecil. 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.

 

2.4 Konservasi Energi 

Konversi limbah melalui proses anaerobik digestion dengan menghasilkan biogas

memiliki beberapa keuntungan, yaitu : 

A. biogas merupakan energi tanpa menggunakan material yang masih memiliki manfaat

termasuk biomassa sehingga biogas tidak merusak keseimbangan karbondioksida

yang diakibatkan oleh penggundulan hutan (deforestation) dan perusakan tanah. 

B. Energi biogas dapat berfungsi sebagai energi pengganti bahan bakar fosil sehingga

akan menurunkan gas rumah kaca di atmosfer dan emisi lainnya. 

C. Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang keberadaannya duatmosfer akan

meningkatkan temperatur, dengan menggunakan biogas sebagai bahan bakar maka

akan mengurangi gas metana di udara. 

D. Limbah berupa sampah kotoran hewan dan manusia merupakan material yang tidak

bermanfaaat, bahkan bisa menngakibatkan racun yang sangat berbahaya. Aplikasi

anaerobik digestion akan meminimalkan efek tersebut dan meningkatkan nilai

manfaat dari limbah. 

E. 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. 

2.5 Melestarikan alam dengan Biogas

Desa Cibodas, Kecamatan Lembang, Kabupaten Bandung Barat pada 2012 ini

ditargetkan Pemerintah Provinsi Jawa Barat menjadi Desa Mandiri Energi dan Pangan.

Pada tahun ini, warga Desa Cibodas ditargetkan dapat memanfaatkan kotoran sapi sebagai

sumber energi listrik dan pupuk untuk meningkatkan produksi pertanian.

Hal itu diungkapkan Gubernur Jawa Barat, Ahmad Heryawan, dalam kunjungannya

ke Kampung Areng, Desa Cibodas, Lembang, Sabtu (31/12). Dengan target itu, kata dia,

diharapkan warga Desa Cibodas tidak lagi mengandalkan aliran listrik dari PLN serta dapat

memanfaatkan lahan pertanian mereka untuk makanan sehari-hari. “Berdasarkan potensi

yang dimiliki, desa ini bisa menjadi Desa Mandiri Energi dan Pangan yang ke depan akan

menjadi projek percotohan bagi desa-desa lain di seluruh Jawa Barat.

Di Majalengka, program ini sudah ada tetapi baru di tingkat kampung, sedangkan

di tingkat desa baru ada di Cibodas,” katanya. Untuk mencapai target tersebut, Heryawan

mengatakan, Pemprov Jabar akan menggelontorkan dana Rp 800 juta dari APBD Jawa

Barat tahun 2012 untuk membangun 100 reaktor biogas di Desa Cibodas. Selain itu,

menurut dia, sebagian dari 600 sapi bibit unggul dari pemerintah pusat akan diberikan ke

desa ini untuk meningkatkan produksi susu di daerah ini. “Saat ini, rata-rata sapi di desa ini

memproduksi 11 liter susu per hari. Dengan adanya bantuan sapi bibit unggul, diharapkan

produksi susu meningkat menjadi 50 liter per hari,” ujarnya. Selain di Desa Cibodas,

Pemprov Jabar juga akan membangun 82 reaktor biogas di Desa Suntenjaya, Lembang.

Dengan sejumlah bantuan tersebut, Heryawan berharap agar warga dapat lebih

memanfaatkan kotoran sapi untuk mendukung perekonomian mereka. Lebih dari itu, dia

juga berharap agar limbah kotoran sapi tidak lagi dianggap sebagai pencemar utama bagi

hulu Sungai Cikapundung.

Semetara itu, Pemerintah Desa Cibodas melaporkan, saat ini terdapat sekitar 400

peternak sapi dengan populasi sapi mencapai 2.700 ekor. Jumlah kotoran sapi per hari

mencapai 19,8 ton, dan sebagian di antaranya digunakan sebagai sumber energi bagi 18

reaktor biogas. Kepala Desa Cibodas, Dindin Sukaya optimistis desanya akan

mendapatkan predikat Desa Mandiri. Sebab, dari 1.273 hektare luas Desa Cibodas, lahan

produktifnya telah digarap menjadi lahan pertanian berbagai jenis sayuran kualitas ekspor

dan juga peternakan. “Idealnya memang satu peternak memiliki satu reaktor biogas karena

biogas tersebut membutuhkan 50 kg kotoran sapi. Namun, bantuan dari gubernur ini akan

kami optimalkan agar dapat memenuhi kebutuhan masyarakat di sini terutama dalam

mengolah energi listrik dari kotoran sapi”.

Kotoran yang menggunung akan terbawa oleh air masuk ke dalam tanah atau

sungai yang kemudian mencemari air tanah dan air sungai. Kotoran sapi mengandung

racun dan bakteri Colly yang membahayakan kesehatan manusia dan lingkungannya.

Pembakaran bahan bakar fosil menghasilkan Karbon dioksida (CO2) yang ikut

memberikan kontribusi bagi efek rumah kaca (green house effect) yang bermuara pada

pemanasan global (global warming). Biogas memberikan perlawanan terhadap efek rumah

kaca melalui 2 cara, yaitu :

1. Biogas memberikan substitusi atau pengganti dari bahan bakar fosil untuk penerangan,

kelistrikan, memasak dan pemanasan.

2. Methana (CH4) yang dihasilkan secara alami oleh kotoran yang menumpuk merupakan

gas penyumbang terbesar pada efek rumah kaca, bahkan lebih besar dibandingkan CO2.

Pembakaran Methana pada Biogas mengubahnya menjadi CO2 sehingga mengurangi

jumlah Methana di udara. Dengan lestarinya hutan, maka akan menyebabkan CO2 yang

ada di udara akan diserap oleh hutan yang menghasilkan Oksigen yang melawan efek

rumah kaca.

Gambar 2.1 Desa Cibodas

2.6 Keuntungan Ekonomis dan Peningkatan Kesejahteraan Masyarakat

Keluarga-keluarga yang menggunakan Biogas sudah tidak membutuhkan

pembelian bahan bakar karena sudah bisa terpenuhi kebutuhannya dari kotoran ternak yang

dipeliharanya. Bagi mereka yang bisanya mencari/memotong kayu bakar di hutan kini

waktunya bisa dipergunakan untuk kegiatan yang memberikan nilai tambah ekonomis,

dengan pekerjaan sambilan yang lain. Kotoran ternak menjadi sangat berharga, oleh karena

itu para petani akan rajin merawat ternaknya sehingga kondisi kandang menjadi bersih dan

kesehatan ternak menjadi lebih baik, pada akhirnya membawa keuntungan dengan

penjualan ternak yang lebih cepat dan berharga lebih tinggi. Keluarga petani yang biasanya

menggunakan pupuk kimia untuk menanam, kini bisa menghemat biaya produksi

pertaniannya karena sudah tersedia pupuk organik dalam jumlah yang memadai dan

kualitas pupuk yang lebih baik. Aspek Sosio-Kultural penerapan teknologi biogas.

Menerapkan teknologi baru kepada masyarakat desa merupakan suatu tantangan tersendiri

akibat rendahnya latar belakang pendidikan, pengetahuan dan wawasan yang mereka

miliki. Terlebih lagi pada penerapan teknologi biogas. Tidak pernah terbayangkan bahwa

kotoran sapi bisa menghasilkan api. Selain itu juga mereka merasa jijik terhadap makanan

yang dimasak menggunakan Biogas.

BAB III

PROSES PEMBUATAN BIOGAS

3.1 Proses Pembuatan Biogas

Pada bagian ini diperlihatkan proses sederhana untuk membuat biogas.

Gambar 3.1 Proses pembuatan biogas

3.2 Penampungan Kotoran Sapi

Kotoran sapi dari peternak dikumpulkan terlebih dahulu di tempat penampungan

misalnya kotoran tersebut di tampung di dalam sebuah bak.

Gambar 3.2 Proses pembuatan bak atau penampungan kotoran.

3.3 Digester

Digester adalah ruangan tertutup kedap udara. Digester terdapat beberapa komponen, yaitu:

1. Inlet : Saluran masuk, tempat mencampur dan mengaduk kotoran sapi dengan air

2. Outlet : Saluran Keluar3. Reaktor : Ruang pencerna, dimana didalam ruangan ini dihasilkan biogas

4. Katup gas utama : Keran gas yang berada pada pipa gas utama

5. Toilet : WC6. Slurry : Lumpur, campuran kotoran sapi yang telah di aduk7. Mixer : Alat pengaduk kotoran sapi pada inlet8. Overflow : Lubang pada outlet, jalan keluarnya slurry yang telah terproses9. Manhole : Ruang periksa, tempat tukang untuk memeriksa kerusakan atau

kebocoran pada kubah.

BAB IV 

HASIL PENELITIAN 

Setelah kami selesai melakukan penelitian kami mendapatkan informasi tentang Biogas

bahwa Biogas memiliki unsur keuntungan seperti : 

1. Sebagai alternatif pengganti bahan bakar BBM. 

2. Dalam kebutuhan rumah tangga atau kebutuhan sehari-hari Biogas sangat

hemat. 

3. Biogas tidak menimbulkan polusi udara. 

4. Memanfaatkan kotoran sapi untuk dijadikan energi alternatif.

Gambar 4.1 Pemanfaatan energi Biogas dari kotoran sapi.

BAB V 

KESIMPULAN DAN SARAN 

A. Kesimpulan 

Dari hasil penelitiian/observasi yang kami lakukan di Desa Cibodas, bahwa disana

terdapat 17 buah reaktor biogas yang masing-masing kepala keluarganya berprofesi

sebagai petani dan peternak sapi. Biogas bermanfaat sebagai energi alternatif untuk

kedepannya dan juga ramah lingkungan. Di tahun 2012 ini Desa Cibodas ditargetkan oleh

Pemprov Jabar untuk membangun 100 reaktor biogas agar dapat menjadi Desa Mandiri

Energi dan Pangan.

B. Saran 

Saran kami adalah agar semua kepala keluarga yang berada di cibodas sudah

memakai biogas, dan memanfaatkan kotoran-kotoran agar tidak menjadi limbah yang akan

mencemari lingkungan.