Pengertian, Sejarah, Manfaat dan Cara Membuat Biogas

Biogas adalah pencampuran gas yang dihasilkan dari pemecahan bahan organik tanpa adanya oksigen (Pengertian, Sejarah, Manfaat dan Cara Membuat Biogas).

Biogas lebih terdiri pada metana dan karbondioksida. Biogas dibuat dari bahan baku seperti limbah pertanian, kotoran ternak, limbah hijau, limbah makanan, dan limbah kota. Biogas adalah salah satu contoh energi alternative atau yang bisa diperbarui.

1. Sejarah Biogas di Dunia

  • Jan Baptita Van Helmont, pada abad ke-17 menemukan jika gas yang mudah terbakar dapat berevolusi dari pembusukan bahan organi.
  • Count Alessandro Volta pada 1776 menyimpulkan adanya korelasi antara jumlah bahan organik yang membusuk dengan jumlah gas yang mudah terbakar.
  • Sedang pada 1808, Sir Humphry Davy menemukan jika metana ada dalam gas yang dihasilkan selama AD pupuk kandang ternak.
  • Pabrik pencernaan pertama dibangun 1859 di india. Pada tahun 1895 mencapai Inggris ketika biogas ditemukan dari fasilitas pengolahan limbah.
  • Pengembangan mikrobiologi pada 1930 sebagai ilmu menyebabkan Buswell 3 tertarik untuk mengidentifikasi bakteri anaerob dan kondisi yang mendorong produksi metana.
ilustrasi biogas dari kotoran ternak

Di Eropa, fasilitas AD telah beroperasi selama lebih 20 tahun saat Perang Dunia II terjadi dan membutuhkan banyak pasokan energi.

Sedangkan negara dengan pengalaman terbaik dalam memanfaatkan limbah ini adalah Denmark, dimana memiliki 18 pabrik besar yang beroperasi. Denmark menggandakan produksi biogas pada tahun 2000 dan 3x lipat pada 2005.

2. Kandungan Biogas

Kandungan utama dari biogas adalah metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2). Selain itu mungkin terdapat sebagian kecil berupa hydrogen sulfide (H2S), kelembaban dan siloxanes.

Manfaat penggunaan biogas. Pengertian, Sejarah, Manfaat dan Cara Membuat Biogas.

Penggunaan biogas nyatanya membawa banyak manfaat di berbagai sektor, diantaranya ialah:

1. Sektor Pertanian

  • Mengurangi limbah pertanian dan mengolahnya menjadi hal yang lebih bermanfaat
  • Meningkatkan pengolahan produk lokal
  • Menghemat biaya pupuk

2. Sektor Ekonomi

  • Mengurangi pengangguran dengan menciptakan lapangan kerja
  • Meningkatkan devisa masyarakat setempat
  • Sebagai energi yang terbarukan, biogas menjadi sumber ekonomi yang menjanjikan

3. Sektor Energi

  • Meningkatnya gas alam yang terbarukan
  • Menghemat bahan baku yang berasal dari fosil
  • Cara menyimpan dan daya yang dibutuhkan lebih fleksibel

4. Sektor Lingkungan

  • Ramah lingkungan dan juga mengurangi penggunaan pupuk kimia
  • Menghilangkan sumber bau
  • Lingkungan jadi lebih bersih
  • Biogas akan membantu mengontrol daur kembangbiak gulma

Cara Membuat Biogas Dengan Kotoran Ternak

Pemanfaatan Kotoran Ternak untuk Biogas
Pemanfaatan Kotoran Ternak untuk Biogas

Bahan: Kotoran Sapi, Air, Starter.
Langkah Membuat Biogas Adalah:

  1. Campurkan kotoran sapi dengan air dengan 1 : 1. Ini bertujuan untuk membuat bentuk menjadi lumpur agar memudahkan masuknya ke dalam digester.
  2. Masukkan lumpur kedalam digester. Pada pengisian pertama dibutuhkan banyak lumpur kotoran sapi untuk diproses seluruhnya.
  3. Tambahkan 1 liter starter dan isi rumen segar untuk 5 karung digester kapasitas 3,5 – 5, 0 m2. Setelah digester penuh, tutup keran dan biarkan proses fermentasi berjalan.
  4. Buang gas yang diproduksi pada hari ke 1 – 8 karena gas ini merupakan gas CO2. Sedangkan pada hari 10 – 14 akan mulai terbentuk gas metana (CH4) dan CO2 mulai berkurang. Dengan takaran metana 54% dan Co2 27%, biogas akan dapat menyala.
  5. Pada hari ke-14 gas yang dihasilkan dapat untuk menyalakan api diatas kompor gas. Mulai hari ke-14 jugalah biogas dihasilkan. Biogas ini tidak akan lagi berbau seperti kotoran sapi. Biogas siap digunakan.
  6. Penambahan biogas berikutnya bisa dilakukan setiap hari. Dengan 20 liter setiap pagi dan sore. Sisa dari pengolahan biogas yang berupa lumpur akan otomatis terbuang dari lubang pengeluaran. Nah, sisa dari lumpur ini juga bisa dimanfaatkan sebagai pupuk kandang dalam keadaan basah ataupun kering.

Proses Kimiawi Biogas

1. Hidrolisis

Pada fase ini senyawa polimer organik diubah menjadi senyawa berat molekul yang lebih rendah. Bakteri bekerja dalam menghentikan rantai karbohidrat komplek, protein, dan lipida menyadi senyawa yang lebih pendek. Proses hidrolisis merubah bahan organik yang komplek menjadi lebih sederhana, dari struktur primer menjadi monomer.

2. Pengasaman

Proses ini menjadi sumber energi bagi mahluk non – metanogenik. Pengasaman hasil hidrolisis tersusun dari senyawa organik yang sederhana. Hasil dari fermentasi seperti asam laktat, etanol, gas CO2, H2 akan dioksidasi menjadi asam asetat, CO2, dan hidrogen secara anaerob. Dalam proses pengasaman menghasilkan asam yang penting untuk pembentukan gas metana.

3. Metanogenik

Bakteri metanogenik menghasilkan senyawa dengan berat molekul tinggi dari hasil mendekomposisi senyawa dengan berat molekul rendah. Bakteri yang akan membentuk gas metana saling bekerja sama. Bakteri penghasil asam menyediakan atmosfir atau lingkungan yang ideal bagi bakteri penghasil metana. Sedangkan bakteri penghasil metana menggunakan asam yang dihasilkan oleh bakteri penghasil asam.

Faktor Yang Berpengaruh Dalam Pembuatan Biogas

1. Kondisi Anaerob atau Kedap Udara
Karena bersifat anaerob maka ruangan haruslah kedap udara untuk proses fermentasi yang maksimal.

2. Bahan Pokok
Bahan pokok yang digunakan tidak boleh bercampur dengan anorganik. Bahan pokok ini setidaknya mengandung 7-9% bahan kering dengan perbandingan 1 : 1 untuk pengenceran.

3. Rasio atau Imbangan C/N
Rasio keseimbangan carbon (C) / Nitrogen adalah 25-30 untuk mikroorganisme perombak.

4. Derajat Keasaman (pH)
pH untuk mempertahankan hidup mikroorganisme berkisar 6,5 – 7,5.

5. Temperatur
Perubahan temperature yang tiba-tiba akan mepengaruhi produksi biogas. Temperatur haruslah dibuat sestabil mungkin yakni berkisar 35-38 (mesofilik) dan 55-57 (termofilik).

6. Starter
Alat ini sebagai pemercepat proses perombakan bahan organik menjadi biogas. Alat ini juga bisa didapatkan di beberapa toko karena alat ini dijual secara komersil

7. Pengadukan
Tepat atau tidaknya cara mengaduk dapat mempengaruhi pH. Pengadukan ini juga membuat larutan starter menyebar dan tidak terjadi penumpukan produk metabolisme yang jika dibiarkan akan bisa menghambat proses kerja bakteri metanogen.

8. Nutrisi
Nutrisi yang diperlukan biogas berpengaruh dalam pembangunan sel-sel dalam mikroorganisme yang menghasilkan biogas. Unsur kimia dalam mikroorganisme antaranya sulfur (1%), fosfor (2%), kalium (1%), dan lain sebagainya.

Digester Biogas atau Biodigester

Biodigester merupakan sebuah teknologi pengolahan menggunakan mikroorganisme sebagai starter untuk mempercepat suatu proses dekomposisi material organik kedap udara. Digester memanfaatkan limbah organik seperti kotoran ternak untuk menghasilkan biogas dan pupuk. Sebuah biodigester terbuat dari wadah polietilen yang kedap udara. Kotoran akan diencerkan dan difermentasikan oleh mikroorganisme. Proses fermentasi ini secara anaerob, yakni tanpa oksigen dan menggunakan bakteri secara proses keseluruhan. Pupuk yang dihasilkan adalah pupuk organik yang juga bisa digunakan di pertanian.

Gambar Instalasi Biogas Peternakan skala Industri
Gambar Instalasi Biogas Peternakan skala Industri

Penggunaan biogas ini sangat bermanfaat karena ramah lingkungan dan mudah didapatkan. Kedepannya biogas juga diharapkan akan bisa diadakan secara maksimal sehingga penggunaan fosil untuk bahan gas bakar akan terus berkurang.

Materi Seru Lainnya


Leave a Comment