TUGAS MAKALAHPENGANTAR TEKNIK LINGKUNGANDampak Pembangkit Listrik Tenaga Biogas Terhadap Lingkungan Sekitar

Oleh :NAMA MAHASISWANIM

Febriyanto121910201012

Ramadhan Purnama Aji121910201055

Arganata D Amarullah

Muhammad Zaki Al Katsiri121910201084

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO STRATA 1FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS JEMBER2014KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan dan melimpahkan rezeki serta karunia-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan makalah PENGANTAR TEKNIK LINGKUNGAN tanpa mengalami hambatan.Makalah ini disusun sebagai prasyarat untuk mengikuti ujian tengah semester mata kuliah PENGANTAR TEKNIK LINGKUNGAN semester genap.

Tak lupa kami ucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah banyak membantu dalam penyusunan makalah ini. Terutama ucapan ini kami sampaikan kepada dosen yang telah membimbing kami selama melaksanakan tatap muka pada waktu kuliah, Serta semua pihak yang telah membantu kami yang tidak dapat disebutkan satu persatunya.Kami penyusun telah berusaha untuk memberikan yang terbaik, tetapi kami sangat menyadari bahwa makalah ini tidak luput dari kesalahan dan jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penyusun mengharapkan kepada para pembaca untuk memberikan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk pembangunan dimasa yang akan datang.Akhirnya kami berharap semoga makalah yang telah kami buat ini dapat bermanfaat khususnya bagi kami penyusun dan umumnya bagi semua pembaca.

Jember, 26 Maret 2014

Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .DAFTAR ISI....BAB I PENDAHULUAN.1.1. Latar Belakang1.2. Rumusan Masalah...1.3. Tujuan Penulisan.1.4. Manfaat Penulisan...BAB II PEMBAHASAN...2.1. Biogas.2.2. Karakteristik Kandungan Biogas2.3. Sistem Produksi Biogas...2.4. Teknologi Biogas2.5. Proses Terjadinya Biogas dan Manfaatnya...2.6. Kaji Teoritik Sistem Konversi Energi2.7. Perhitungan Ekonomi Pembangkit Listrik Tenaga Biogas (PLTBG).2.8. Pengembangan Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Biogas (PLTBG)..BAB III PENUTUP3.1. Kesimpulan..3.2. Saran

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangPeternakan sapi dari tahun ke tahun semakin besar jumlahnya, penambahan jumlah tersebut menyebabkan tingkat pencemaran lingkungan yang tinggi antara lain menyebabkan bau tidak sedap yang mengganggu kenyamanan lingkungan sekitar, endemik bibit penyakit, dan air resapan tanah dan sungai menjadi beracun dan bau. Dalam kotoran sapi terkandung gas metana (CH4) apabila dibuang secara bebas ke atmosfir akan menyebabkan efek rumah kaca, proses ini berakibat suhu bumi menjadi tinggi, ini adalah yang disebut dengan pemanasan global (global warning), yang secara langsung meningkatkan intensitas frekuensi angin topan, merubah komposisi hutan ,mengurangi produksi pertanian, menghancurkan biota laut sehingga ikan mengalami kekurangan makanan dan ekosistem laut menjadi hancur. Alasan diatas dapat dijadikan bahan pertimbangan bahwa kotoran sapi lebih baik dimanfaatkan daripada dibiarkan menumpuk. Beberapa cara pemanfaatan kotoran sapi antara lain dengan mengolah kotoran sapi menjadi pupuk organik maupun biogas, yaitu suatu energi yang dihasilkan dari proses biodegradasi dengan bantuan bakteri dalam kondisi anaerob pada material organik (kotoran sapi). Keuntungan yang didapat dari proses pemanfaatan kotoran sapi bagi pemilik peternakan sapi adalah menambah penghasilan dari penjualan pupuk organik dan menghemat pengeluaran biaya penggunaan listrik. Sebenarnya pemanfaatan kotoran sapi dapat memberikan nilai ekonomis yang lebih tinggi jika dilakukan dengan cara membangun pembangkit listrik tenaga biogas (PLTBG). Sebagai contoh Jawa Tengah memiliki potensi yang sangat besar untuk mengembangkan PLTBG karena memiliki peternakan yang besar. Data pada tahun 2002, sapi potong sebesar 13344495 ekor dan sapi perah sebesar 119026 ekor. PLTBG dapat dibangkitkan dengan penggunaan mesin diesel atau bensin, ini merupakan cara untuk mengatasi tidak adanya mesin berbahan bakar biogas di Indonesia dan apabila mendatangkan dari luar negeri biaya pembangunan instalasi PLTBG menjadi besar. Permasalahan yang muncul dengan penggunaan mesin diesel dan bensin dengan bahan bakar biogas adalah efisiensi yang dihasilkan rendah dan cara untuk mengatasi masalah ini dengan cara memodifikasi mesin diesel atau bensin dan dilakukan pemilihan mesin yang sesuai dengan daya yang dapat dibangkitkan oleh penghasil gas (digester) yang dimiliki oleh peternakan. PLTBG adalah instalasi pembangkit listrik dengan pemanfaatan biogas sebagai bahan bakar yang dapat diperbaharui. Kotoran sapi sebagai media penghasil biogas dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar PLTBG sehingga mengurangi pencemaran lingkungan dan efek rumah kaca. Jawa Tengah dengan kapasitas peternakan yang besar mempunyai potensi yang cukupbaik untuk pembangunan PLTBG. PLTBG dapat dibangkitkan dengan penggunaan motor bakar berbahan bakar biogas tetapi mesin berbahan bakar biogas di Indonesia belum ada. Mesin diesel dan bensin secara teknis dapat digunakan sebagai penggerak generator PLTBG tetapi efisiensinya yang dihasilkan rendah sehingga perlu dilakukan modifikasi.Pemilihan mesin dalam penulisan ini untuk menghasilkan efisiensi maksimal dari mesin dengan memodifikasi mesin berbahan bakar diesel dan bensin. Berdasarkan hasil analisa mesin diesel dan bensin memerlukan penambahan conversion kit dan mixer. Conversion kit berfungsi mengatur debit bahan bakar supaya mengalir konstan dan penambahan mixer bertujuan untuk pencampur biogas dengan udara. Mesin diesel yang dimodifikasi ini menggunakan system dualfuel engine dimana bahan bakar solar digunakan bersama-sama dengan biogas, dengan komposisi sekitar 20 % solar dan 80% biogas. Mesin bensin dapat menggunakan 100% biogas untuk bahan bakar.

1.2. Rumusan MasalahAdapun rumusan masalah dari judul makalah ini adalah sebagai berikut :a.Apa yang dimaksud dengan biogas ?b.Apa saja karakteristik kandungan biogas ?c.Bagaimana sistem kerja biogas ?d.Bagaimana teknologi biogas ?e.Bagaimana proses terjadinya gas bio dan manfaatnya ?f.Bagaimana kajian teoritik sistem konversi Energi PLTBG ?g.Bagaimana Perhitungan ekonomi PLTBG ?h.Bagaimana pengembangan teknologi PLTBG di Indonesia ?

1.3. Tujuan PenulisanAdapun tujuan penulisan dari makalah ini adalah :a.Untuk mengetahui tentang biogasb.Untuk mengetahui karakteristik kandungan biogasc.Untuk mengetahui sistem produksi biogasd.Untuk mengetahui teknologi biogase.Untuk mengetahui proses terjadinya gas bio dan manfaatnyaf.Untuk mengetahui kaji teoritik sistem konversi energi PLTBGg.Untuk mengetahui perhitungan ekonomi PLTBGh.Untuk mengetahui pengembangan teknologi PLTBG

1.4. Manfaat PenulisanAdapun manfaat penulisan dari makalah ini adalah untuk menambah pengetahuan kita tentang PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA BIOGAS bagi para pembaca.

BAB IIPEMBAHASAN

Beberapa tahun terakhir ini energi merupakan persoalan yang krusial didunia. Peningkatan permintaan energi yang disebabkan oleh pertumbuhan populasi penduduk dan menipisnya sumber cadangan minyak dunia serta permasalahan emisi dari bahan bakar fosil memberikan tekanan kepada setiap negara untuk segera memproduksi dan menggunakan energi terbaharukan. Selain itu, peningkatan harga minyak dunia hingga mencapai 130 U$ per barel juga menjadi alasan yang serius yang menimpa banyak negara di dunia terutama Indonesia. Lonjakan harga minyak dunia akan memberikan dampak yang besar bagi pembangunan bangsa Indonesia. Konsumsi BBM yang mencapai 1,3 juta/barel tidak seimbang dengan produksinya yang nilainya sekitar 1 juta/barel sehingga terdapat defisit yang harus dipenuhi melalui impor. Menurut data ESDM (2006) cadangan minyak Indonesia hanya tersisa sekitar 9 milliar barel. Apabila terus dikonsumsi tanpa ditemukannya cadangan minyak baru, diperkirakan cadangan minyak ini akan habis dalam dua dekade mendatang. Untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar minyak pemerintah telah menerbitkan Peraturan presiden republik Indonesia nomor 5 tahun 2006 tentang kebijakan energi nasional untuk mengembangkan sumber energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar minyak. Kebijakan tersebut menekankan pada sumber daya yang dapat diperbaharui sebagai altenatif pengganti bahan bakar minyak. Salah satu sumber energi alternatif adalah biogas. Gas ini berasal dari berbagai macam limbah organik seperti sampah biomassa, kotoran manusia, kotoran hewan dapat dimanfaatkan menjadi energi melalui proses anaerobik digestion. Proses ini merupakan peluang besar untuk menghasilkan energi alternatif sehingga akan mengurangi dampak penggunaan bahan bakar fosil. Pada daerah pedesaan Kabupaten Temanggung masyarakat peternak terutama peternak sapi maupun kerbau belum bisa memanfatkan kotoran ternak sebagai sumber enerni alternatif sebagai pengganti bahan bakar minyak, sehingga kotoran ternak hanya dikumpulkan di kebun dan setelah menjadi kompos baru digunakan sebagai pupuk tanaman.

2.1. BiogasBiogas adalah suatu jenis gas yang bisa dibakar, yang diproduksi melalui proses fermentasi anaerobik bahan organik seperti kotoran ternak dan manusia, biomassa limbah pertanian atau campuran keduanya, didalam suatu ruang pencerna (digester). Komposisi biogas yang dihasilkan dari fermentasi tersebut terbesar adalah gas Methan (CH4) dan gas karbondioksida (CO2). Gas methan (CH4) yang merupakan komponen utama biogas merupakan bahan bakar yang berguna karena mempunyai nilai kalor yang cukup tinggi,. Karena nilai kalor yang cukup tinggi itulah biogas dapat dipergunakan untuk keperluan sumber energi. Sistim produksi biogas juga mempunyai beberapa keuntungan seperti: (1) mengurangi pengaruh gas rumah kaca, (2) mengurangi polusi bau yang tidak sedap, (3) sebagai pupuk dan (4) produksi energi.2.2. Karakteristik Kandungan BiogasUntuk tulisan kali ini, ada baiknya kita bahas mengenai apa saja yang terkandung dalam biogas ini dan apa saja akibatnya terhadap sebuah system pembakitan listrik berbasis biogas ini. Adapun Biogas mengandung beberapa komponen yaitu CO2, sekitar 25% sampai 50% per volume, akibat yang ditimbulkan kandungan CO2yaitu menurunkan nilai kalori, meningkatkan jumlah methane dan anti knock pada engine, menyebabkan korosi (kurangnya kandungan karbon acid)jika gas dalam keadaan basah, serta merusak alkali dalam baan bakar biogas ini. H2S, sekitar 0 sampai 0,5%, akibat yang ditimbulkan kandungan H2S yaitu : mengakibatkan korosi pada peralatan dan system perpipaan (stress corrosion) oleh karena itu banyak produsen mesin menetapkan batas maksimal H2S yang terkandung hanya 0,05% saja. NH3, sekitar 0-0,05%, emisi NOx setelah pembakaran merusak kandungan bahan bakar biogas ini, dan meningkatkan sifat anti-knock pada engine. Uap air, sekitar 1-5%, dapat menyebabkan korosi, resiko pembekuan, pada peralatan, instrument, plant dan system perpipaan. Debu/ Dust, sekitar >5m, mengakibatkan terhalangnya nozzle, dan kandungan biogas. N2, sekitar 0-5%, akibat yang ditimbulkan yaitu mengurangi kandungan nilai kalori, dan meningkatkan anti-knock pada engine. Siloxanes, sekitar 0-5mg m-3 , mengakibatkan terjadinya abrasive dan kerusakan pada mesin. Main composition of biogas produced with biogas plants and added substrates. Kombinasi dari biomassa dan CO-substrat dapat membantu dalam menurunkan kadar CO2 yang dihasilkan selama proses fermentasi. Dengan FAF sebagai co-fermentasi, kandungan CO 2 adalah sekitar 35% lebih rendah dari yang diperoleh dengan hanya fermentasi pupuk kandang cair (sekitar 40%). Jika jagung dan kotoran digunakan sebagai co ferments CO2 sekitar 45%.2.3. Sistem Produksi BiogasSistem produksi biogas dibedakan menurut cara pengisian bahan bakunya, yaitu pengisian curah dan pengisian kontinyu.a.Pengisian CurahYang dimaksud dengan sistem pengisian curah (SPC) adalah cara pengantian bahan yang dilakukan dengan mengeluarkan sisa bahan yang sudah dicerna dari tangki pencerna setelah produksi biogas berhenti, dan selanjutnya dilakukan pengisian bahan baku yang baru. Sistem ini terdiri dari dua komponen,yaitu tangki pencerna dan tangki pengumpul gas. Untuk memperoleh biogas yang banyak, sistem ini perlu dibuat dalam jumlah yang banyak agar kecukupan dan kontinyuitas hasil biogas tercapai.b.Pengisian KontinyuYang dimaksud dengan pengisian kontinyu (SPK) adalah bahwa pengisian bahan baku kedalam tangki pencerna dilakukan secara kontinyu (setiap hari) tiga hingga empat minggu sejak pengisian awal, tanpa harus mengelurkan bahan yang sudah dicerna. Bahan baku segar yang diisikan setiap hari akan mendorong bahan isian yang sudah dicerna keluar dari tangki pencerna melalui pipa pengeluaran. Keluaran biasanya dimanfaatkan sebagai pupuk kompos bagi tanaman, sedang cairannya sebagai pupuk bagi pertumbuhan algae pada kolam ikan. DenganSPK, gas bio dapat diproduksi setiap hari setelah tenggang 3 - 4 minggu sejak pengisian awal. Penambahan biogas ditunjukkan dengan semakin terdorongnya tangki penyimpan keatas (untuk tipefloating dome). Sedangkan untuk digester tipe fixed dome pernambahan biogas ditunjukkan oleh peningkatan tekanan pada manometer. Sampai pada tinggi tertentu yang dianggap cukup, biogas. Dapat dipakai seperlunya secara efisien.

2.4. Teknologi BiogasTeknologi biogas adalah proses penguraian limbah ternak oleh bakteri anaerob (bakteri Aceton dan Metan) dalam suatu tangki pencerna (digester).Dari proses tersebut dihasilkan gas bio dan pupukslurry. Bahan bangunan yang dipakai adalah material setempat, yang sebagian besar terdiri dari pasangan batu kali, pasangan batu bata, serta beton.

Bangunan yang diperlukan dalam prosesbio digesteradalah:a.Bak pemasukan (inlet)b.Digesterc.Bak pengeluarand.Bak penampungslurrye.Bak pengencerslurry

a.Bak Pemasukan (Inlet)Bak yang berguna sebagai penampung kotoran dan air kencing ternak (sapi) sebelum dimasukkan di dalamdigester. Bak pemasukan ini dilengkapi dengan penyaring agar sisa rumput atau benda lain yang tidak dikehendaki masuk ke dalam digester dapat tersaring dan dibersihkan.

b.DigesterDigesteradalah bangunan ruangan (tandon) sebagai tangki pencerna untuk memproses limbah organik misalnya kotoran sapi, air kencing dan air, sebagai tempat bakteri anaerob menguraikan limbah isian tersebut selama waktu tertentu. Dari proses fermentasi limbah tersebut akan menghasilkan gas bio, sertaslurry(sisa keluaran setelah di proses sebagai pupuk organik) yang siap pakai dengan unsur hara yang tinggi. Gas bio adalah campuran gas yang terdiri dari bermacam-macam gas, antara lain : CH4(methana) sebagai unsur utama , CO2, dan gas-gas lainnya yang kandungannya sangat sedikit. Dari proses permentasi limbah tersebut a kan mengeluarkan sisa yang bernama slurry dimanaslurrymengandung unsur-unsur : N, P, K, Ca, Mg, yang sangat dibutuhkan sebagai pupuk bagi tanaman.

c.Bak PengeluaranBak pelimpahan adalah bak sebagai tampungan limpahan slurry dari digester dan bila penuh menuju ke bak penampungan slurry.

d.Bak PenampungSlurry Bak ini berfungsi sebagai tempat penampungan slurry luapan dari bak pengeluaran. Bak penampungan slurry ini digunakan untuk menyaring atau memisahkan slurry cair untuk dikeringkan sehingga ringan pengangkutannya, mudah dikemas dalam plastik untuk dijual. Dalam keadaan basah atau cair kandungan unsure haranya sangat tinggi. Penggunaan pupuk dalam keadaan basah atau cair sangat dianjurkan sehingga tidak perlu melalui penyaring ini..e.Bak PengencerSlurryBak pengencerSlurryini digunakan untuk menambah kandungan oksigen yaitu secara aerasi dan bisa diencerkan dengan tambahan air sehingga bisa dimanfaatkan untuk ternak lele.

2.5. Proses Terjadinya Biogas dan Manfaatnya.Kotoran sapi yang dicampur dengan air kencing/air dicampur dalam bak pemasukan (inlet) selanjutnya disebutmanure, masuk kedigester..Kandungan metan dalam biogas kurang lebih 60 % dan gas bio yang terbentuk. Gas metan (CH4) ini yang digunakan sebagai sumber energi untuk keperluan sehari-hari,. Produksi gas bio menurut Nurhasanah (2007) satu ekor sapi untuk suhu (23-32) C antara (600-1.000) liter biogas/hari. Untuk 15 ekor sapi gas- bio yang dihasilkan 9000-15000 liter/hari. Sisa dari proses tersebut di atas keluarlahslurrycair yang merupakan pupuk organik yang mengandung unsur makro yang dibutuhkan tanaman.

2.6. Kaji Teoritik Sistem Konversi EnergiSistem instalasi Pembangkit Listrik Tenaga Biogas (PLTBG) dapat dibuat skema sebagai berikut:

Gambar 1.Bagan sistem instalasi pembangkit listrik dari biogas kotoran sapi. Perubahan biogas menjadi energi listrik dilakukan dengan memasukkan gas dalam tabung penampungan kemudian masuk keconversion kityang berfungsi menurunkan tekanan gas dari tabung sesuai dengan tekanan operasional mesin dan mengatur debit gas yang bercampur dengan udara didalammixer, darimixerbahan bakar bersama dengan udara masuk kedalam mesin dan terjadilah pembakaran yang akan menghasilkan daya untuk menggerakkan generator yang menghasilkan energi listrik. Karakterisrik pembakaran yang terjadi pada mesin diesel berbeda dengan pembakaran pada mesin bensin.a. Karakteristik Pembakaran Biogas Didalam Mesin DieselBahan bakar biogas membutuhkan rasio kompresi yang tinggi untuk proses pembakaran sebab biogas mempunyai titik nyala yang tinggi 645 0C 750 0C dibandingkan titik nyala solar 220 0C, maka mesin diesel umumnya digunakan secaradualfueldengan rasio kompresi sekitar 15 18. Proses pembakaran pada mesindualfuel, bahan bakar biogas dan udara masuk ke ruang bakar pada saat langkah hisap dan kemudian dikompresikan didalam silinder seperti halnya udara dalam mesin diesel biasa. Bahan bakar solar dimasukkan lewat nosel pada saat mendekati akhir langkah kompresi, dekat titik mati atas (TMA) sehingga terjadi pembakaran.Temperatur awal kompresi tidak boleh lebih dari 80 0C karena akan menyebabkan terjadinyaknockingdan peristiwaknockingyang terjadi pada mesindualfuelhampir sama dengan yang terjadi pada mesinbensin, yaitu terjadinya pembakaran yang lebih awal akibat tekanan yang tinggi dari mesin diesel. Hal inidisebabkan karena bahan bakar biogas masuk bersama-sama dengan udara ke ruang bakar, sehingga yangdikompresikan tidak hanya udara tapi juga biogas.

Gambar 2.

b. Karakteristik Pembakaran Biogas Di Dalam Mesin BensinMesin bensin dengan rasio kompresi yang hanya berkisar antara 6 9,5 tidak cukup untuk melakukanpembakaran biogas karena titik nyala biogas yang tinggi 645 0 C - 750 0C, untuk itu dilakukan penambahan rasio kompresi mesin menjadi 10 12. Proses pembakaran biogas sama seperti pada mesin bensin normal, yaitu biogas dan udara masuk ke ruang bakar dan pada akhir langkah kompresi terjadi pembakaran, pembakaran ini terjadi karena bantuan loncatan bunga api dari busi.

c.Pemilihan Mesin PenggerakBerdasarkan hasil survey lapangan bahwa mesin yang dapat digunakan untuk mesin penggerak generator PLTBG adalah mesin diesel dan bensin. Di pasaran untuk mesin bensin harganya jauh lebih mahal dari mesin diesel dengan daya yang sama dan untuk daya yang besar hanya mesin diesel yang dapat digunakan sebab tidak adanya mesin bensin dengan daya besar di pasaran. Penggunaan kedua jenis mesin tersebut dalam kenyataannya menghasilkan efisiensi yang rendah sehingga perlu adanya modifikasi.Modifikasi yang perlu dilakukan untuk mengubah mesin diesel menjadi mesin berbahan bakar biogas adalah dengan cara menambahkanconversion kitdanmixer.Fungsiconversion kitadalah untuk mengatur debit dan menurunkan tekanan aliran bahan bakar sesuai dengan tekanan operasional yang diinginkan sedangkanmixerberfungsi sebagai pencampur bahan bakar dengan udara. Pemasanganmixerterletak pada saluran masuk udara danconversion kitterpasang antaramixerdan tabung gas(Gas holder). Sistem modifikasi ini menggunakan sistemdualfuelyaitu mesin menggunakan dua bahan bakar yang dilakukan secara bersamaan dengan komposisi 20% solar dan 80% biogas . Hal ini dilakukan karena titik nyala pembakaran biogas sangat tinggi yaitu sekitar 645C-750C. Modifikasi mesin bensin hampir sama dengan mesin diesel yaitu dengan cara menambahConversion kitdanmixer. Perbedaannya adalah pada mesin bensin bahan bakar biogas dapat digunakan 100%, hal inidikarenakan adanya busi sehingga bahan bakar biogas akan cepat terbakar. Pemasanganmixerterletak antarasaringan udara dan karburator, sedangkanConversion kitterpasang antaramixerdan tabung gas(gas holder).Perkiraan biaya untuk pembelianConversion kitdanmixeryaitu sekitar Rp. 4.800.000,00 untukkondisi alat baru.

2.7. Perhitungan Ekonomi PLTBGPerhitungan ekonomi penggunaan Pembangkit Listrik Tenaga Biogas (PLTBG) untuk peternakan sedang dan besar dengan pemakaian mesin diesel dan bensin , dan dibandingkan dengan keuntungan listrik yang dihasilkan yang disesuaikan dengan tarif dasar listrik PLN. Biaya investasi dari mesin diesel lebih kecil dari pada mesin bensin, sehingga mesin diesel lebih menguntungkan dari segi ekonomi. Di lain sisi dari aspek perawatan mesin diesel dan mesin bensin dapat dikatakan sebanding dan membutuhkan biaya yang relatif sama. Dilihat dari aspek operasi mesin diesel lebih mudah, mempunyai umur operasi yang lama dan menggunakan sedikit bahan bakar untuk penyediaan daya yang sama dibandingkan dengan mesin bensin. Hal ini dapat dijadikan alasan bahwa mesin diesel lebih menguntungkan sebagai mesin penggerak pada PLTBG.Keuntungan dari membangkitkan listrik dari PLTBG adalah energi listrik yang dapat hasilkan dikalikan dengan harga listrik yang harus dibayar pemakai jika menggunakan listrik dari PLN. Harga listrik Rp. 545/kWh dan biaya beban Rp. 30.000,00/kVA. Nilai rupiah yang dapat dihasilkan dari membangkitkan listrik dari biogas pada peternakan sedang dengan daya 3 kW (4 kVA) dalam satu tahun dengan penggunaan tiap hari 24 jam adalah Rp. 15.762.600,00. Analisa ekonomi pembangkit listrik tenaga biogas dengan mesin penggerak dari mesin diesel untuk peternakan skala sedang, jika bunga investasi untuk kredit dari bank 19 % adalah :Total investasi = Rp. 7.300.000,00 + Rp. 7.300.000,00 x 19% = Rp. 8.687.000,00Umur teknis ekonomis 10 TahunDepresiasi = Rp. 8.687.000,00 / 10 = Rp. 868.700,00Cash flow = Keuntungan + Depresiasi- biaya operasional = Rp. 15.762.600,00 +Rp. 868.700,00 Rp. 10.316.000,00 = Rp. 6.220.400,00IRR(Initial Rate of Return) = 72 %NPV (Net Present Value) = Rp. 15.726.618,00BCR (Benefit Cost Ratio ) = 1,45PB ( Pay back) = 1 tahun 5 bulanNilai rupiah yang dapat dihasilkan, sesuai harga listrik dari PLN, dari membangkitkan listrik dengan biogas pada peternakan besar dengan daya 15 kW (19 kVA) dalam satu tahun dengan penggunaan tiap hari 24 jam adalah Rp. 78.453.000,00. Jika bunga investasi untuk kredit dari bank 19 % maka analisa pembangkit listrik tenaga biogas untuk peternakan skala besar adalahTotal investasi = Rp. 56.300.000,00 + Rp. 56.300.000,00 x 19% = Rp. 66.997.000,00Umur teknis ekonomis 10 TahunDepresiasi = Rp. 66.997.000,00 / 10 = Rp. 6.699.700,00Cash flow = Keuntungan + Depresiasi- biaya operasional = Rp. 78.453.000,00 + Rp. 6.699.700,00 Rp. 22.883.600,00 = Rp. 61.537.200,00IRR (Initial Rate of Return) = 93 %NPV (Net Present Value) = Rp. 170.743.335,00BCR (Benefit Cost Ratio ) = 2,87PB ( Pay back) = 1 tahun 1 bulan

2.8. Pengembangan Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Biogas (PLTBG)Pembangkit Listrik Tenaga Biogas Listrik dari Sampah Kota Menanggapi tulisan yang berjudul Energi masa lalu, kini dan masa depan kita selaku kota yang baru berdiri harus bercermin kepada kota yang sudah menghadapi masalah dan mampu menyelesaikannya, khususnya terhadap permasalahan ketersediaan energi yang sangat pokok dan penting tetapi mampu memecahkan permasalahan lainnya. Sampah telah menjadi masalah besar terutama di kota-kota besar di Indonesia. Hingga tahun 2020 mendatang, volume sampah perkotaan di Indonesia diperkirakan akan meningkat lima kali lipat. Tahun 1995 saja, menurut data yang dikeluarkan Asisten Deputi Urusan Limbah Domestik, Deputi V Menteri Lingkungan Hidup, Chaerudin Hasyim, di Jakarta baru-baru ini, setiap penduduk Indonesia menghasilkan sampah rata-rata 0,8 kilogram per kapita per hari, sedangkan pada tahun 2000 meningkat menjadi 1 kilogram per kapita per hari. Pada tahun 2020 mendatang diperkirakan mencapai 2,1 kilogram per kapita per hari. Meningkatnya sampah perkotaan telah menimbulkan berbagai permasalahan lingkungan. Bukan hanya pemandangan tak sedap atau bau busuk yang ditimbulkannya tetapi juga ancaman terhadap kesehatan. Untuk memanfaatkan sampah perkotaan sebenarnya telah sejak lama diupayakan para ahli. Salah satunya adalah pemanfaatan untuk produksi listrik biogas dari sampah kota. Namun sejauh ini, rencana tersebut baru sebatas wacana. Yang sudah beroperasi dan baru saja diresmikan adalah listrik dari sekam padi di Desa Cipancuh, Kecamatan Haur Geulis Indramayu, memanfaatkan sekam padi yang selama ini terbuang. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD) sekam pertama di Indonesia itu berkapasitas 100 ribu watt. Setelah sekam padi, angin segar dihembuskan PLN Distribusi Jawa Barat dan Banten yang berniat memanfaatkan sampah di TPA Leuwigajah Cimahi dan TPA Bantargebang Bekasi, untuk menghasilkan listrik, dengan menggandeng investor swasta PT Navigat Organik Energy Indonesia. Saat ini, rencana pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Biogas (PLTB) dari sampah kota itu memang masih dalam tahap MoU. Selain mengatasi masalah sampah kota, diharapkan pemanfaatan sampah untuk listrik tersebut juga bisa membantu PLN dalam mengatasi krisis enerji listrik. Paling tidak, listrik penduduk di seputar TPA tak akan sering-sering byar pet. Bila PLTB di TPA Leuwigajah tersebut beroperasi, pada mulanya akan memberikan kontribusi pasokan listrik sebesar 1 MW (mega watt) terhadap jaringan PLN di wilayah Distribusi Jawa Barat dan Banten, dengan kapasitas maksimumnya 10 MW. Meski kontribusi listrik sebesar 1 MW tergolong relatif kecil, namun jika disalurkan kepada pelanggan rumah tangga daya tersambung 450 atau 900 VA (volt ampere) dengan pemakaian rata-rata misalnya 100 kwh (kilo watt hour) perbulan, diperkirakan dapat memasok kepada sekira 10 ribu pelanggan. Menurut Direktur Utama PT Navigat Organic Energy Indonesia, Sri Andini, selain ingin turut memberikan kontribusi enerji listrik, pembangunan PLTB itu diharapkan pula mampu memberikan solusi terhadap permasalahan sampah selama ini. Upaya tersebut sekaligus pula agar masyarakat terbebas dari hal-hal yang membahayakan lingkungan, terutama akibat limbah sampah yang dapat mengeluarkan gas-gas beracun. "Melalui pengelolaan energi biogas dari sampah ini, gas metan yang dihasilkan limbah sampah itu dapat diolah menjadi energi listrik," jelasnya usai menandatangani MoU (nota kesepahaman) "Rencana Jual Beli Tenaga Listrik Pembangkit Listrik Tenaga Biogas dari Sampah TPA (tempat pembuangan akhir) Leuwigajah-Cimahi" antara PT PLN (Persero) Distribusi Jabar-Banten dan PT Navigat Organic Energy Indonesia. Menurut Sri, saat ini pembangkit listrik tenaga biogas di TPA Leuwigajah dan Bantar Gebang tersebut masih dalam perencanaan dan akan segera dibangun. Pembangunan diperkirakan memakan waktu sekira enam bulan, dengan kapasitas maksimum pembangkit sebesar 10 MW (mega watt) dan mulai dapat beroperasi 9 bulan lagi. "Untuk tahap awal nanti, kapasitasnya baru 1 MW. Selain di Leuwigajah, juga ada di Bantar Gebang Bekasi dengan kapasitas maksimum pembangkit mencapai 35 MW. Sebelum membangun PLTB, sambung Sri, pihaknya akan mengupayakan dulu composing pada TPA tersebut, kendati kegiatan ini dinilai tidak akan berkembang. Pasalnya, untuk melakukan itu harus melalui banyak prosedur dan kemungkinan besar dapat mengganggu keberadaan pemulung. "PLTB sendiri tidak akan mengganggu pemulung, sehingga mereka masih dapat mencari keuntungan dari sampah-sampah yang ada," jelasnya. Mengenai besarnya alokasi investasi yang dibutuhkan untuk membangun PLTB tersebut, Sri mengakui dananya cukup besar. Meski begitu, ia belum dapat menyebutkan nominalnya, karena harus melakukan survei di lapangan dan perhitungan berbagai biaya yang timbul. Begitu pula keuntungan ekonomis dari investasi bisnis PLTB ini, yang tidak dapat langsung dirasakan perolehan laba terutama untuk jangka pendek, tapi akan mulai dirasakan untuk jangka panjang. Selain membutuhkan waktu yang tidak sebentar untuk membangun PLTB dari sampah, yakni mulai dari pembangunan instalasi, pengeboran, maupun infrastruktur lainnya, juga akan memakan waktu lama untuk mencapai keuntungan ekonomis. BEP (break event point atau titik impasnya saja baru dapat tercapai selama 9 sampai 10 tahun mendatang. Sri mengakui, pembangkit listrik tenaga biogas tersebut merupakan yang pertama di Indonesia. Kalau di negara-negara lain terutama di Eropa, termasuk di Asia seperti Korea Selatan, Malaysia maupun Thailand sudah berjalan. Di Inggris misalnya, pembangkit listrik tenaga biogas sampah sudah berjalan selama 15 tahun dengan kapasitas mencapai 400 MW. "Pembangunan PLTB ini tidak hanya di TPA Leuwigajah dan Bantargebang saja, karena sebelumnya kita juga telah melakukan kerjasama dengan PLN Sumatera Selatan. Bahkan di masa mendatang, kita akan melakukannya di seluruh Indonesia," tambah Sri. Namun menurut catatan "PR" pemanfaatan sampah untuk listrik sudah pernah dibuat di TPA Pasir Impun yang terletak di Desa Karang Pamulang, sekira 6 Km dari arah timur Kota Bandung. Di TPA seluas 7 hektar itu, sekira 500-1.000 meter kubik sampah yang dibuang ke sana dimanfaatkan untuk pembuatan listrik biogas. Pembuatan listrik biogas di sana menggunakan parit-parit yang kemudian biogas hasil pembusukan sampah organik itu disalurkan dari parit ke pompa vortex. Vortex kemudian mengalirkan gas metana yang mudah terbakar ini ke sebuah mesin diesel yang menghasilkan daya listrik sebesar 40.000 watt. ** PLTB merupakan salah satu upaya untuk menjaga kelestarian lingkungan, terutama dalam menangani limbah sampah utamanya sampah organik. Sekaligus menjadi salah satu alternatif memberikan pasokan energi listrik yang dinilai cukup terbatas selama ini. Serta masih banyak menggantungkan pada pembangkit listrik seperti PLTA (Pembangkit Listrik Tenaga Air), dsb. Mengenai besaran HPP (harga pokok produksi) yang akan ditetapkan perusahaan, Sri menjelaskan pihaknya akan tetap mengikuti aturan dari pemerintah untuk menetapkan besarnya HPP. "Jadi, apa yang ditetapkan oleh pemerintah akan kita ikuti. Harga listrik yang akan dijual, kita mengikuti harga PLN atau pemerintah," ujarnya. Hal senada diungkapkan Agus Pranoto. Pada prinsipnya HPP tersebut akan dibicarakan lagi lebih lanjut. Meski demikian, secara umum sebenarnya telah ada kebijakan yang mengatur besarnya HPP, baik dari pemerintah maupun PLN itu sendiri. Bagi PLN misalnya, HPP dapat mencapai tingkat keekonomisannya sekira 7 sen dolar AS per kwh (kilo watt hours). Melalui rencana pembangunan PLTB di TPA Leuwigajah dan Bantar Gebang Bekasi tersebut, Agus mengharapkan pada akhir tahun 2003 ini PLTB tersebut dapat memberikan kontribusi sebesar 1 MW. "Meski tidak signifikan, tapi itu dapat memberikan dukungan moral yang luar biasa untuk menghadapi krisis enerji. Jadi, makin cepat makin bagus," ucap Agus. Diakui, sejauh ini tengah digalakkan pembangunsan pembangkit listrik dengan tenaga terbarukan. Sejauh ini, PLN sangat mengharapkan adanya pembangunan pembangkit baru. Pasalnya, kebutuhan enerji listrik dari tahun ke tahun terus berkembang. "Jadi, berapapun listrik yang dapat disediakan PLTB, kita akan beli. Tentang harga, nanti akan kita bicarakan. Yang pasti PLN ataupun pemerintah sudah memiliki patokan yang jelas," tegasnya. Selain dengan PLN Distribusi Jabar dan Banten, PT Navigat Organic Energy Indonesia telah melakukan kerjasama dengan PT PLN Distribusi Jawa Timur di bidang jual beli energi listrik berbahan baku sampah bertegangan 20 kV dan frekuensi 50 hertz, baru-baru ini. Menurut Manajer Humas PT PLN Distribusi Jatim, Bambang Harmanto, kerjasama tersebut merupakan bagian dari rangkaian negosiasi dengan sejumlah perusahaan swasta yang memiliki pembangkit dan kelebihan daya, untuk memenuhi tingginya permintaan energi listrik dari industri. Selain PT Navigat, sebuah perusahaan swasta lain yakni PT Ginaris Mukti Adiluhung (GMA) telah menawarkan pula teknologi mengubah sampah menjadi energi listrik (waste to energy) ke Pemprov DKI, baru-baru ini. GMA menawarkan Pemprov DKI agar membayar Rp 30 ribu untuk setiap ton sampah yang mereka ubah menjadi listrik. Meski demikian Eddy Mardanus dari GMA mengakui, biaya yang harus dikeluarkan untuk mengubah sampah menjadi energi listrik memerlukan biaya tiga kali lipat dibandingkan biaya pembangkit biasa. Dengan begitu, dana yang dibayar Rp 30 ribu tersebut tergolong cukup wajar, apalagi Pemprov DKI selama ini mengeluarkan biaya untuk tiap ton sampah. Bedanya, biaya yang dikeluarkan kini tergolong lebih rendah. Investor lain yang sudah menandatangani nota kesepahaman adalah pembangkit listrik dari sampah yang berkapasitas 1.000 ton sampah perhari di atas lahan seluas enam hektare di Marunda. Produksi sampah di Jakarta tiap hari sekitar 5.000 ton dan jika tiga tempat pengolahan sampah sudah berfungsi penuh, sampah yang diserap adalah 3.500 ton sampah setiap hari. Sedangkan 1.500 ton lainnya diatasi oleh TPA dan "incenerator" milik Pemprov DKI. Memilah sampah Upaya pengelolaan limbah sampah ini dapat berjalan optimal, bila pemda maupun masyarakat itu sendiri memiliki kesadaran pula akan pentingnya kebersihan dan kelestarian lingkungan. Di Batam misalnya, pemda setempat terus berupaya mengajarkan masyarakatnya untuk memilah sampah menurut jenis dan sifatnya, yakni dengan menyebarkan sebanyak 100 tong sampah untuk kebutuhan tersebut di sejumlah tempat-tempat umum di Batam. Menurut Kepala Seksi Pemanfaatan dan Pemusnahan Sampah, Air Limbah dan Tinja di Batam, pihaknya sangat mengharapkan masyarakat Batam terbiasa untuk memilah sampah menurut jenis dan sifatnya. Apakah sampah basah, kertas dan plastik. Untuk mendukung hal itu, sebanyak 100 tong sampah yang masing-masing terdiri dari tiga tong yaitu untuk sampah basah, sampah kertas dan sampah plastik disebarkan di sejumlah tempat-tempat umum yang sering dilalui masyarakat. Langkah ini tiada lain untuk membelajarkan masyarakat Batam agar menjadi masyarakat yang pintar dalam hal kebersihan.

BAB IIIPENUTUP

3.1. KesimpulanDari pembahasan makalah pembangkit listrik tenaga uap diatas dapat kita simpulkan bahwa:1. PLTBG adalah instalasi pembangkit listrik dengan pemanfaatan biogas sebagai bahan bakar yang dapat diperbaharui. 2. Kotoran sapi sebagai media penghasil biogas dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar PLTBG sehingga mengurangi pencemaran lingkungan dan efek rumah kaca. Jawa Tengah dengan kapasitas peternakan yang besar mempunyai potensi yang cukupbaik untuk pembangunan PLTBG. 3. PLTBG dapat dibangkitkan dengan penggunaan motor bakar berbahan bakar biogas tetapi mesin berbahan bakar biogas di Indonesia belum ada. 4. Mesin diesel dan bensin secara teknis dapat digunakan sebagai penggerak generator PLTBG tetapi efisiensinya yang dihasilkan rendah sehingga perlu dilakukan modifikasi.5. Pemilihan mesin dalam penulisan ini untuk menghasilkan efisiensi maksimal dari mesin dengan memodifikasi mesin berbahan bakar diesel dan bensin. Berdasarkan hasil analisa mesin diesel dan bensin memerlukan penambahan conversion kit dan mixer. 6. Conversion kit berfungsi mengatur debit bahan bakar supaya mengalir konstan dan penambahan mixer bertujuan untuk pencampur biogas dengan udara. Mesin diesel yang dimodifikasi ini menggunakan system dualfuel engine dimana bahan bakar solar digunakan bersama-sama dengan biogas, dengan komposisi sekitar 20 % solar dan 80% biogas. 7. Mesin bensin dapat menggunakan 100% biogas untuk bahan bakar.Energi biogas dapat dimanfaatkan secara optimal dengan cara teringrasi dan penggunaan pada kegiatan-kegiatan yang produktif sehingga pemanfaatan energi biogas dapat memberikan dampak yang lebih luas dan dapat meningkatkan produktivitas, efisiensi serta nilai tambah pada produk.3. 2.Saran1. Perlu adanya kerjasama antara pemerintah maupun pihak swasta dengan peternakan sapi untuk pembangunan PLTBG.2. Perlu adanya penelitian lebih lanjut tentang penggunaan dan pemodifikasian mesin diesel dan bensin dengan bahan bakar biogas untuk mendapatkan efisiensi mesin yang lebih baik.DAFTAR PUSTAKA

http://dicafab.blogspot.com/2010/01/v-behaviorurldefaultvml-o.htmleprints.uny.ac.id/1283/1/Journal_PPM_biogas.docntb.litbang.deptan.go.id/ind/2006/NP/femanfaatanenergi.docwww.bbrp2b.kkp.go.id/publikasi/rumputlaut/3.%20biogas.docmaul24hours.wordpress.com/.../manfaat-biogas-lebih-besar-daripada..http://www.banjar-jabar.go.id/?pilih=news&mod=yes&aksi=lihat&id=491