Biogas sebagai Bahan Bakar Nonfosil

Terbarukan

Makalah Dasar Teknik Elektro

Disusun Oleh :

Thursy Rienda AuliaSatriani 1221009

Lina 1221011

Alif Tony 1221021

Benua Eka Saputra 1221022

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK INDUSTRI

UNIVERSITAS INTERNASIONAL BATAM

BATAM

2012

i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas petunjuk dan

kekuatan yang diberikan kepada penulis, sehingga dapat menyelesaikan makalah dasar teknik

elektro yang berjudul “Biogas sebagai Bahan Bakar Nonfosil Terbarukan”.

Dalam penyusunan dan penulisannya, makalah ini tidak terlepas dari rintangan dan

hambatan, maka dari itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada

berbagai pihak yang telah memberikan sumbangsih kepada penulis sehingga makalah ini dapat

diselesaikan dengan baik.

Makalah ini disusun berdasarkan beberapa materi yang diharapkan dapat menambah

pengetahuan dan wawasan para mahasiswa, terutama dalam persoalan bahan bakar nonfosil yang

terbarukan.

Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna, baik dari segi

materi atau penyusunan, sehingga penulis mengharapkan kritik yang membangun dari pembaca,

guna penulisan makalah kedepannya.

Akhirkata semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua.

Batam, Desember 2012

Penulis

ii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.......................................................................................................... i

KATA PENGANTAR........................................................................................................ ii

DAFTAR ISI....................................................................................................................... iii

ABSTRAK.......................................................................................................................... iv

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

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

1.2 Rumusan Masalah......................................................................................................... 2

1.3 Tujuan Penulisan........................................................................................................... 2

1.4 Manfaat Penulisan......................................................................................................... 2

1.5 Metode Penyelesaian.................................................................................................... 2

1.6 Sistematika Penulisan................................................................................................... 3

BABII.................................................................................................................................. 4

2.1 Pengertian Biogas......................................................................................................... 4

2.2 Sejarah Biogas.............................................................................................................. 4

2.3 Prinsip Teknologi dan Komposisi Biogas..................................................................... 5

BAB III............................................................................................................................... 8

3.1 Pembuatan Biogas......................................................................................................... 8

3.2 Jenis Biodigester........................................................................................................... 10

3.3 Penggunaan Biogas....................................................................................................... 13

BAB IV............................................................................................................................... 16

4.1 Pemanfaatan dan kelebihan biogas............................................................................... 16

4.2 Peluang Pemanfaatan Biogas........................................................................................ 16

BAB V................................................................................................................................ 18

5.1 Kesimpulan................................................................................................................... 18

5.2 Saran............................................................................................................................. 18

DAFTAR PUSTAKA......................................................................................................... 19

iii

iv

ABSTRAK

Melihat semakin menipisnya bahan bakar fosil yang tidak dapat diperbaharui, dipilihlah

sebuah bahan bakar nonfosil yang dapat diperbaharui , yaitu biogas. Biogas merupakan suatu

campuran gas-gas yang dihasilkan dari suatu proses fermentasi bahan organik oleh bakteri dalam

keadaan tanpa oksigen .(Prihandana & Hendroko 2008) instalasinya dapat dibangun sesuai

keinginan dan biaya yang dimiliki. Memiliki manfaat yang luar biasa biogas dapat menggantikan

fungsi BBM untuk meghasilkan energy listrik. Dengan adanya biogas diharapkan dapat

dipraktekan dikehidupan sehaari-hari.

Kata Kunci : Unrenewable, renewable, Biogas, Metana, Disgester.

v

vi

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Kelangkaan BBM kembali melanda Indonesia dalam beberapa pekan terakhir ini.

Beberapa anjuran dari pemerintah untuk melakukan penghematan diberbagai bidang, dirasa

tidak lagi cukup untuk mengatasinya. Mengingat Bahan bakar yang selama ini kita gunakan

adalah bahan bakar fosil yang merupakan bahan bakar yang unrenewable (tidak dapat

dipebaharui), mencari sumberdaya alternatif yang renewable(dapat diperbaharui) adalah

salah satu upaya yang tepat untuk mengurangi penggunaan bahan bakar fosil.

Berbagai percobaan dan penelitian guna mencari bahan bakar alternatif berupa bahan

bakar nonfosil dan terbarukan sudah banyak dilakukan, semua hal ini bertujuan untuk

mengurangi ketergantungan kita terhadap bahan bakar fosil yang semakin menipis. Pada bab

ini akan dibahas Latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan penulisan, manfaat

penulisan, metode penyelesaian, dan sistematika penulisan tentang bahan bakar alternative

sebagai pengganti bahan bakar fosil sebagai sumber energi.

Sebagai contoh beberapa potensi yang ada dialam ini seperti cahaya matahari, gelombang

air laut, ocean thermal, sampah dan berbagai buangan dapat dipilih untuk menghasilkan

energi yang terbarukan. Salah satu potensi lain yang cocok untuk kita adalah biogas, dimana

limbah berupa kotoran ternak atau kotoran manusia yang mengandung metana (yang

berperan besar menjadi penyebab effect rumah kaca), dapat dimanfaatkan menjadi sumber

energi yang ramah lingkungan.

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa pengertian biogas?

2. Mengapa biogas dipilih sebagai bahan bakar alternatif ?

1

3. Efektifkah biogas sebagai pengganti bahan bakar fosil ?

4. Apa perbedaan biogas dengan bahan bakar lainnya?

5. Bagaimana cara pembuatan biogas?

6. Apa manfaat biogas?

1.3 Tujuan Penulisan

1. Mengetahui pengertian biogas.

2. Mengetahui kandungan yang terdapat dalam biogas.

3. Mengetahui kelebihan yang dimiliki biogas.

4. Mengetahui cara pemanfaatan dan pengolahan biogas.

5. Dapat menambah wawasan.

6. Dapat memotivasi untuk menghasilkan teknologi tepat guna dalam rangka membantu

pemerintah untuk menghemat energi.

1.4 Manfaat Penulisan

1. Dapat mengetahui perbedaan biogas dengan sumber enrgi bahan bakar lainnya.

2. Dapat mengetahui alasan pemilihan biogas.

3. Dapat mengetahui kelebihan dan kekurangan yang dimiliki biogas.

4. Dapat mengetahui cara megolah biogas.

5. Dapat membantu memecahkan masalah akibat kelangkaan BBM sebagi sumber energi.

1.5 Metode Penyelesaian

Metode yang digunakan dalam penulisan dan penyusunan karya ilmiah ini adalah penulisan

referensi pustaka dan rangkuman.

2

1.6 Sistematika Penulisan

BAB I

1.1 Latar Belakang Masalah

1.2 Rumusan Masalah

1.3 Tujuan Penulisan

1.4 Manfaat Penulisan

1.5 Metode Penyelesaian

1.6 Sistematika Penulisan

BABII

2.1 Pengertian Biogas

2.2 Sejarah Biogas

2.3 Prinsip Teknologi dan Komposisi Biogas

BAB III

3.1 Pembuatan Biogas

3.2 Jenis Biodigester

3.3 Penggunaan Biogas

BAB IV

4.1 Pemanfaatan dan kelebihan biogas

4.2 Peluang Pemanfaatan Biogas

BAB V

5.1 Kesimpulan

5.2 Saran

3

BAB II

PENGENALAN BIOGAS

2.1 Pengertian Biogas

Biogas merupakan gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari

bahan-bahan organik termasuk diantaranya; kotoran manusia dan hewan, limbah domestik

(rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah organik yang biodegradable

dalam kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon

dioksida..(Wikipedia 2012)

Biogas merupakan suatu campuran gas-gas yang dihasilkan dari suatu proses fermentasi

bahan organik oleh bakteri dalam keadaan tanpa oksigen .(Prihandana & Hendroko 2008)

Biogas juga merupakan gas yang dilepaskan jika bahan-bahan organik seperti kotoran

ternak, kotoran manusia, jerami, sekam, dan daun-daun hasil sortiran sayur difermentasi atau

mengalami proses metanisasi. Proses metanisasi menghasilkan gas yang kaya akan methane

dan slurry. Gas methane dapat digunakan untuk berbagai sistem pembangkitan energi

sedangkan slurry dapat digunakan sebagai kompos .(Hambali 2007)

2.2 Sejarah Biogas

Pada awal perkembangan biogas, kebudayaan Mesir, Cina dan Roma kuno diketahui

telah memanfaatkan gas alam dengan cara dibakar untuk menghasilkan panas. 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.

4

Tahun 1884 Pasteour melakukan penelitian tentang biogas menggunakan kotoran hewan. Era

penelitian Pasteour menjadi landasan untuk penelitian biogas hingga saat ini .

Sejak tahun 1975, instalasi biogas mulai diperkenalkan di Cina. Cina memiliki biogas

dengan skala rumah tangga dan telah dimanfaatkan oleh sepertiga rumah tangga di pedesaan.

Tahun 1992, sekitar lima juta rumah tangga menggunakan instalasi biogas sehingga biogas

merupakan bahan bakar utama penduduk Cina.Reaktor biogas yang banyak digunakan adalah

model sumur tembok dengan bahan baku kotoran ternak dan manusia serta limbah pertanian.

Tahun 1981 mulai dikembangkan instalasi biogas di India. Pengembangan instalasi biogas

dilakukan oleh Departemen Sumber Energi non-Konvensional melalui program “The

National Project on Biogas Development” dengan melakukan riset terhadap pengembangan

model instalasi biogas. Reaktor biogas yang digunakan sama dengan reaktor biogas yang

dikembangkan di Cina yaitu menggunakan model sumur tembok dan dengan drum serta

dengan bahan baku kotoran ternak dan limbah pertanian. Tahun 1999, sekitar tiga juta rumah

tangga di India menggunakan instalasi biogas.

Teknologi biogas mulai diperkenalkan di Indonesia pada tahun 1970-an. Pada awalnya

teknik pengolahan limbah dengan instalasi biogas dikembangkan di wilayah pedesaan, tetapi

saat ini teknologi ini sudah mulai diterapkan di wilayah perkotaan. Pada tahun 1981,

pengembangan instalasi biogas di Indonesia dikembangkan melalui Proyek Pengembangan

Biogas dengan dukungan dana dari Food and Agriculture Organization (FAO) dengan

dibangun contoh instalasi biogas di beberapa provinsi. Mulai tahun 2000-an telah

dikembangkan reaktor biogas skala kecil (rumah tangga) dengan konstruksi sederhana yang

terbuat dari plastik secara siap pasang dan dengan harga yang relatif murah .

2.3 Prinsip Teknologi dan Komposisi Biogas

Prinsip pembuatan biogas adalahÿ adanya dekomposisi bahan organik secara anaerobik

(tertutup dari udara bebas) untuk menghasilkan gas yang sebagian besar adalah berupa gas

metan (yang memiliki sifat mudah terbakar) dan karbon dioksida, gas inilah yang disebut

biogas.

5

Proses dekomposisi anaerobik dibantu oleh sejumlah mikroorganisme, terutama bakteri

metan. Suhu yang baik untuk proses fermentasi adalah 30-55øC, dimana pada suhu tersebut

mikroorganisme mampu merombak bahan bahan organik secara optimal. Hasil perombakan

bahan bahan organik oleh bakteri adalah gas metan seperti yang terlihat pada tabel dibawah

ini:

Tabel : Komposisi biogas (%) kotoran sapi dan campuran kotoran ternak dengan sisa pertanian

Jenis gas Biogas

Kotoran sapi Campuran kotoran + sisa pertanian

Metan (CH4) 65,7 54 – 70

Karbon dioksida (CO2) 27,0 45 – 57

Nitrogen (N2) 2,3 0,5 – 3,0

Karbon monoksida (CO) 0 0,1

Oksigen (O2) 0,1 6,0

Propena (C3H8) 0,7 -

Hidrogen sulfida(H2S) - sedikit

Nilai kalor (kkal/m2) 6513 4800 – 6700

Sumber: Harahap, dkk (1978)

Komposisi biogas bervariasi tergantung dengan asal proses anaerobik yang terjadi. Gas

landfill memiliki konsentrasi metana sekitar 50%, sedangkan sistem pengolahan limbah maju

dapat menghasilkan biogas dengan 55-75%CH4 [1].

Tabel : Komposisi biogas[2]

Komponen %

Metana (CH4) 55-75

Karbon dioksida (CO2) 25-45

Nitrogen (N2) 0-0.3

Hidrogen (H2) 1-5

Hidrogen sulfida (H2S) 0-3

Oksigen (O2) 0.1-0.5

6

Sumber : Wikipedia.org(2012)

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.

7

BAB III

PEMBUATAN BIOGAS, JENIS BIODIGESTER, CARA PENGGUNAAN

BIOGAS

3.1 Pembuatan Biogas

Pertama, siapkan bahan baku organik yang dapat dicerna oleh bakteri dan

mikroorganisme yang ada dalam pembangkit biogas dengan terlebih dicampur antara kotoran

sapi/ternak dengan air.

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.

Sedangkan terkait dengan temperatur, secara umum ada 3 rentang

temperatur yang disenangi oleh bakteri, yaitu:

1. Psicrophilic (suhu 4o – 20o C), biasanya untuk negara-negara subtropics atau beriklim

dingin,

2. Mesophilic (suhu 20o – 40o C),

3. Thermophilic (suhu 40o – 60o C), hanya untuk men-digesti material, bukan untuk

menghasilkan biogas.

Dengan demikian, untuk negara tropis seperti Indonesia, digunakan unheated digester

(digester tanpa pemanasan) pada kondisi kondisi temperatur tanah 20o – 30o C.

Tahap selanjutnya adalah input, yaitu melakukan pengolahan terhadap bahan baku agar

dapat memenuhi persyaratan pembuatan biogas, yaitu:

1. Penyaringan bahan baku

8

Penyaringan ini dilakukan agar bahan baku tidak mengandung serat yang terlalu

kasar. Serat kasar tersebut berupa sampah atau kotoran lain dari kandang selain kotoran

ternak, misalnya serpihan kayu, akar, daun keras, sisa batang rumput atau kotoran lainnya

yang kebanyakan berupa sisa-sisa pakan ternak yang terlalu kasar.

2. Pencampuran dengan air dan pengadukan

Air berguna bagi mikroorganisme di dalam pembangkit sebagai media transpor saat

pencampuran kotoran. Campuran tidak boleh terlalu encer atau terlalu kental karena

dapat mengganggu kinerja pembangkit/reaktor dan menyulitkan saat penanganan hasil

keluaran pembangkit biogas. Sebagai panduan dasar, campuran yang baik berkisar antara

7% – 9% bahan padat.

3. Memasukkan bahan organic

Terlebih dahulu, buatlah keran sederhana agar dalam memasukkan bahan organik ke

dalam pembangkit dapat dilakukan dengan mudah.

4. Mengalirkankan ke saluran inlet atau saluran masukan

Mengalirkan lumpur kedalam digester melalui lubang pemasukan. Pada pengisian

pertama kran gas yang ada diatas digester dibuka agar pemasukan lebih mudah dan udara

yang ada didalam digester terdesak keluar. Pada pengisian pertama ini dibutuhkan lumpur

kotoran sapi dalam jumlah yang banyak sampai digester penuh.

5. Membuang gas yang pertama dihasilkan

Membuang gas yang pertama dihasilkan pada hari ke-1 sampai ke-8 karena yang

terbentuk adalah gas CO2. Sedangkan pada hari ke-10 sampai hari ke-14 baru terbentuk

gas metan (CH4) dan CO2 mulai menurun. Pada komposisi CH4 54% dan CO2 27%

maka biogas akan menyala.

6. Terbentuknya Biogas

Pada hari ke-14 gas yang terbentuk dapat digunakan untuk menyalakan api pada

kompor gas atau kebutuhan lainnya. Mulai hari ke-14 ini kita sudah bisa menghasilkan

energi biogas yang selalu terbarukan. Biogas ini tidak berbau seperti bau kotoran sapi.

Selanjutnya, digester terus diisi lumpur kotoran sapi secara kontinu sehingga dihasilkan

biogas yang optimal

9

3.2 Jenis Biodigester

Digester adalah tempat terjadinya fermentasi bahan-bahan organik yang selanjutnya akan

menghasilkan gasbio. Digester harus dibuat kedap udara, hal ini disebabkan proses

fermentasi yang terjadi adalah secara anaerob (tidak ada oksigen). Digester biogas dapat

dibuat dengan berbagai tipe dan ukuran, tergantung pada bahan dan anggaran yang tersedia.

Dari segi konstruksi, biodigester dibedakan menjadi:

1. Fixed dome

Biodigester ini memiliki volume tetap

sehingga produksi gas akan

meningkatkan tekanan dalam reactor

(biodigester). Karena itu, dalam

konstruksi ini gas yang terbentuk akan

segera dialirkan ke pengumpul gas di

luar reaktor.

2. Floating dome

Pada tipe ini terdapat bagian pada

konstruksi reaktor yang bisa bergerak

untuk menyesuaikan dengan kenaikan

tekanan reaktor. Pergerakan bagian

reaktor ini juga menjadi tanda telah

dimulainya produksi gas dalam reaktor

biogas. Pada reaktor jenis ini,

pengumpul gas berada dalam satu kesatuan dengan reaktor tersebut.

10

3. Balloon

Reaktor balon merupakan jenis reaktor yang banyak digunakan pada skala rumah tangga

yang menggunakan bahan plastik sehingga lebih efisien dalam penanganan dan

perubahan tempat biogas. reaktor ini terdiri dari satu bagian yang berfungsi sebagai

digester dan penyimpan gas masing masing bercampur dalam satu ruangan tanpa sekat.

Material organik terletak dibagian bawah karena memiliki berat yang lebih besar

dibandingkan gas yang akan mengisi pada rongga atas.

Dari segi aliran bahan baku reaktor biogas, biodigester dibedakan menjadi:

1. Bak (batch)

Pada tipe ini, bahan baku reaktor ditempatkan di dalam wadah (ruang tertentu) dari awal

hingga selesainya proses digesti. Umumnya digunakan pada tahap eksperimen untuk

mengetahui potensi gas dari limbah organik.

2. Mengalir (continuous)

Untuk tipe ini, aliran bahan baku masuk dan residu keluar pada selang waktu tertentu.

Lama bahan baku selama dalam reaktor disebut waktu retensi hidrolik (hydraulic

retention time/HRT).

Sementara dari segi tata letak penempatan biodigester, dibedakan menjadi:

1. Seluruh biodigester di permukaan tanah

Biasanya berasal dari tong-tong bekas minyak tanah atau aspal. Kelemahan tipe ini

adalah volume yang kecil, sehingga tidak mencukupi untuk kebutuhan sebuah rumah

11

tangga (keluarga). Kelemahan lain adalah kemampuan material yang rendah untuk

menahan korosi dari biogas yang dihasilkan.

2. Sebagian tangki biodigester di bawah permukaan tanah

Biasanya biodigester ini terbuat dari campuran semen, pasir, kerikil, dan kapur yang

dibentuk seperti sumuran dan ditutup dari plat baja. Volume tangki dapat diperbesar atau

diperkecil sesuai dengan kebutuhan. Kelemahan pada sistem ini adalah jika ditempatkan

pada daerah yang memiliki suhu rendah (dingin), dingin yang diterima oleh plat baja

merambat ke dalam bahan isian, sehingga menghambat proses produksi.

3. Seluruh tangki biodigester di bawah permukaan tanah

Model ini merupakan model yang paling popular di Indonesia, dimana seluruh instalasi

biodigester ditanam di dalam tanah dengan konstruksi yang permanen, yang membuat

suhu biodigester stabil dan mendukung perkembangan bakteri methanogen.

Komponen pada biodigester sangat bervariasi, tergantung pada jenis biodigester yang

digunakan. Tetapi, secara umum biodigester terdiri dari komponen-komponen utama sebagai

berikut:

1. Saluran masuk Slurry (kotoran segar) - Saluran ini digunakan untuk memasukkan slurry

(campuran kotoran ternak dan air) ke dalam reaktor utama. Pencampuran ini berfungsi

untuk memaksimalkan potensi biogas, memudahkan pengaliran, serta menghindari

terbentuknya endapan pada saluran masuk.

2. Saluran keluar residu – Saluran ini digunakan untuk mengeluarkan kotoran yang telah

difermentasi oleh bakteri. Saluran ini bekerja berdasarkan prinsip kesetimbangan tekanan

hidrostatik. Residu yang keluar pertama kali merupakan slurry masukan yang pertama

setelah waktu retensi. Slurry yang keluar sangat baik untuk pupuk karena mengandung

kadar nutrisi yang tinggi.

12

3. Katup pengaman tekanan (control valve) – Katup pengaman ini digunakan sebagai

pengatur tekanan gas dalam biodigester. Katup pengaman ini menggunakan prinsip pipa

T. Bila tekanan gas dalam saluran gas lebih tinggi dari kolom air, maka gas akan keluar

melalui pipa T, sehingga tekanan dalam biodigester akan turun.

4. Sistem pengaduk – Pengadukan dilakukan dengan berbagai cara, yaitu pengadukan

mekanis, sirkulasi substrat biodigester, atau sirkulasi ulang produksi biogas ke atas

biodigester menggunakan pompa. Pengadukan ini bertujuan untuk mengurangi

pengendapan dan meningkatkan produktifitas biodigester karena kondisi substrat yang

seragam.

5. Saluran gas – Saluran gas ini disarankan terbuat dari bahan polimer untuk menghindari

korosi. Untuk pembakaran gas pada tungku, pada ujung saluran pipa bisa disambung

dengan pipa baja antikarat.

6. Tangki penyimpan gas – Terdapat dua jenis tangki penyimpan gas, yaitu tangki bersatu

dengan unit reaktor (floating dome) dan terpisah dengan reaktor (fixed dome). Untuk

tangki terpisah, konstruksi dibuat khusus sehingga tidak bocor dan tekanan yang terdapat

dalam tangki seragam, serta dilengkapi H2S Removal untuk mencegah korosi.

3.3 Cara Penggunaan Biogas

Penyaluran biogas kerumah warga seteah masuk dalam tangki penampungan, dengan

menggunakan pipa PVC, gas sudah dapat disalurkan kerumah warga, terutama ke kompor

gas.

Untuk bahan bakar biogas tidak diperlukan kompor khusus, sebab biogas memiliki sifat

mudah terbakar.Kompor untuk biogas dapat menggunakan kompor biogas yang telah banyak

dijual atau dengan menggunakan kompor gas yang telah dimodifikasi.Selain pada kompor,

biogas juga dapat dipergunakan untuk menyalakan lampu petromax dan generator

13

listrik.Untuk generator listrik, saat ini telah banyak jenis dan model generator yang

menggunakan bahan bakar biogas.

14

Konversi Biogas – Listrik

Perubahan biogas menjadi energi listrik dilakukan dengan memasukkan gas dalam tabung

penampungan kemudian masuk ke conversion kit yang berfungsi menurunkan tekanan gas

dari tabung sesuai dengan tekanan operasional mesin dan mengatur debit gas yang bercampur

dengan udara didalam mixer, dari mixer bahan bakar bersama dengan udara masuk kedalam

mesin dan terjadilah pembakaran yang akan menghasilkan daya untuk menggerakkan

15

generator yang menghasilkan energi listrik. Karakterisrik pembakaran yang terjadi pada

mesin diesel berbeda dengan pembakaran pada mesin bensin.

Berdasarkan 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 menambahkan conversion kit dan mixer. Fungsi conversion

kit adalah untuk mengatur debit dan menurunkan tekanan aliran bahan bakar sesuai dengan

tekanan operasional yang diinginkan sedangkan mixer berfungsi sebagai pencampur bahan

bakar dengan udara. Pemasangan mixer terletak pada saluran masuk udara dan conversion kit

terpasang antara mixer dan tabung gas (Gas holder). Sistem modifikasi ini menggunakan

sistem dualfuel yaitu 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 645°C-750°C.

Gambar 4Skema pemasangan mixer dan conversion kit pada mesin diesel

Modifikasi mesin bensin hampir sama dengan mesin diesel yaitu dengan cara menambah

Conversion kit dan mixer. Perbedaannya adalah pada mesin bensin bahan bakar biogas dapat

digunakan 100%, hal ini dikarenakan adanya busi sehingga bahan bakar biogas akan cepat

terbakar. Pemasangan mixer terletak antara saringan udara dan karburator, sedangkan

16

Conversion kit terpasang antara mixer dan tabung gas (gas holder). Perkiraan biaya untuk

pembelian Conversion kit dan mixer yaitu sekitar Rp. 4.800.000,00 untuk kondisi alat baru.

17

BAB IV

MANFAAT DAN KELEBIHAN BIOGAS

4.1 Manfaat dan Kelebihan Biogas

1. 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.

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

menurunkan gas rumah kaca di atmosfer dan emisi lainnya.

3. 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.

4. 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

5. Selain keuntungan energi 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.

4.2 Peluang Pemanfaatan Biogas

Kapasitas Tempat

Pengolahan (m2)

Produksi

Gas/Hari (m3)

Kotoran

Hewan/Hari (kg)

Jumlah

Air(Liter)

Kebutuhan

Jumlah Ternak

4 0,8-1,6 20-40 20-40 3-4

6 1,6-2,4 40-60 40-60 5-6

8 2,4-3,2 60-80 60-80 7-8

10 3,2-4,2 80-100 80-100 9-10

12 4,2-4,8 100-120 100-120 11-12

18

1 ekor sapi. menghasilkan kotoran sebanyak 1-2kg setiap harinya

Poduksi gas per 1 kg kotoran sapi sebanyak 0,023-0,04m3 atau ± 37liter

Kebutuhan gas untuk memasak 0,33-0,4 m3 per orang.

1 buah kompor membutuhkan ±400 liter biogas atau 0,22-1,10 m3 per jam

Kebutuhan gas untuk 1 buah lampu 0,1-0,15m3 per jam /100-150 liter

1m3 Biogas setara dengan:

1pon (0,48 kg) gas LPG

0,52 liter minyak diesel

0,62 liter minyak tanah

4,7 kWh listrik

3,5 kg kayu bakar

1m3 Biogas setara dengan:

Memasak selama 3 jam

Menyalakan lisrik 80 Watt selama 6 jam

Menjalankan motor (1 hp )-2jam

Menggerakkan truk 3 ton selama 2,8 km

Membangkitkan listrik 1,25 kWatt

19

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Pemilihan bahan bakar nonfosil biogas merupakan upaya yang tepat dalam mengatasi

krisis bahan bakar fosil. Biogas yang merupakan suatu campuran gas-gas yang dihasilkan

dari suatu proses fermentasi bahan organik oleh bakteri dalam keadaan tanpa oksigen,

memiliki beberapa manfaat selain mengurangi gas metana yang merupakan penyebab efek

rumah kaca, biogas juga membantu mengatasi pemanfaatan limbah buangan. Instalasi biogas

juga dapat dibangun sesuai dengan dana yang dimiliki, selain itu juga menghasilkan limbah

sampingan yang dapat digunakan sebagai pupuk.

5.2 Saran

1. Diharapkan penggunaan biogas dapat diterapkan dimasyarakat,

2. Adanya pengkajian mengenai energy ini lebih dalam diharapkan dapat membawa

pemanfaatan yang lebih besar bagi penggunanya.

3. Penyuluhan dan sosialisasi mengenai biogas baik oleh pemerintah maupun para ahli

diharapkan terus diberikan dengan harapan terus berkembangnya pemanfaatan biogas,

dan perbaikan dimasa mendatang.

20

DAFTAR PUSTAKA

Lentera Kecil.(2012, 19 Juni) Penulisan Daftar Pustaka dari Internet .Diperoleh 4 Desember

2012, dari < http://lenterakecil.com/penulisan-daftar-pustaka-dari-internet>

Terindikasi.(2012, 27 Mei) Contoh Daftar Isi Makalah Diperoleh 4 Desember 2012, dari <

http://www.terindikasi.com/2012/05/contoh-daftar-isi-makalah.html>

Energi Alternatif Terbarukan.(2010, 9 Maret ) Pembangunan Desa Mandiri Energi Diperoleh

4 Desember 2012, dari <http://lookdediodesha.blogspot.com/2010/03/pembangunan-desa-

mandiri-energi09.html>

Dostoc.(2012, 3 Agustus) Biogas Materi Diperoleh 4 Desember 2012, dari

<http://www.docstoc.com/docs/115790761/Biogas-Materi 3/8/2012>

Nuranimahabbah.(2009, 21 Maret) Makalah Diperoleh 4 Desember 2012, dari

<http://nuranimahabbah.wordpress.com/2009/03/21/makalah/>

BPTP Riau (2011, 24 Januari) Teknologi Pembuatan Biogas dari Kotoran Ternak Diperoleh 4.

Desember 2012, dari <http://riau.litbang.deptan.go.id/ind/images/stories/PDF/biogas.pdf>

Si Cimout Girly (2011, 5 Desember) Pembangkit Listrik Tenaga Biogas Diperoleh 4 Desember

2012, dari <http://medyaminalisa.blogspot.com/2011/12/pembangkit-listrik-tenaga-

biogas.html si cimout girly >

Bloger Palopo (2012, 11 Mei) Komponen Utama yang Harus Dibuat Dalam Pembuatan

Instalasi Biogas Diperoleh 4 Desember 2012, dari

<http://harno-blog.blogspot.com/2012/05/komponen-utama-yang-harus-dibuat-

dalam.html#ixzz2E2CCKIwy>

Kamase (2009, 6 Juni) Cara Mudah Membuat Digester Biogas Diperoleh 4 Desember 2012, dari

< http://www.kamase.org/?p=548>

21