Tugas 6
Sejarah Biogas
Zaenal Abidin (4209100102)
Teknik Sistem Perkapalan
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
1. Pendahuluan
Energi
terbarukan lain yang dapat dihasilkan dengan teknologi tepat guna yang relatif
lebih sederhana dan sesuai untuk daerah pedesaan adalah energi biogas dengan
memproses limbah bio atau bio massa di dalam alat kedap udara yang disebut
digester. Biomassa berupa limbah dapat berupa kotoran ternak bahkan tinja
manusia, sisa-sisa panenan seperti jerami, sekam dan daun-daunan sortiran sayur
dan sebagainya. Namun, sebagian besar terdiri atas kotoran ternak.
Biogas
sebagian besar mengandung gs 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. Sejarah Biogas dan Perkembangannya
2.1. Biogas di Mancanegara
Sejarah
awal penemuan biogas pada awalnya muncul di benua Eropa. Biogas yang merupakan
hasil dari proses anaerobik digestion ditemukan seorang ilmuan bernama
Alessandro Volta yang melakukan penelitian terhadap gas yang dikeluarkan
rawa-rawa pada tahun 1770. Dan pada tahun 1776 mengaitkankannya dengan proses
pembusukan bahan sayuran, sedangkan Willam Henry pada tahun 1806
mengidentifikasikan gas yang dapat terbakar tersebut sebagai metan. Pada
perkembangannya, pada tahun 1875 dipastikan bahwa biogas merupakan produk dari
proses anaerobik digestion. Selanjutnya, tahun 1884 seorang ilmuan
lainnya bernama Pasteour melakukan penelitian tentang biogas menggunakan
mediasi kotoran hewan. Becham (1868), murid Louis Pasteur dan Tappeiner (1882),
memperlihatkan asal mikrobiologis dari pembentukan metan. Sedangkan dalam kebudayaan Mesir, China, dan Roma kuno diketahui telah
memanfaatkan gas alam ini untuk dibakar dan digunakan sebagai penghasil panas.
Perkembangan biogas mengalami pasang surut, seperti pada akhir abad ke-19 tercatat Jerman dan Perancis memanfaatkan limbah pertanian menjadi beberapa unit pembangkit yang berasal dari biogas. Selama perang dunia II banyak petani di Inggris dan benua Eropa lainnya yang membuat digester kecil untuk menghasilkan biogas. Namun, dalam perkembangannya karena harga BBM semakin murah dan mudah diperoleh, pada tahun 1950-an pemakaian biogas di Eropa mulai ditinggalkan.
Jika era tahun 1950-an Eropa mulai meninggalkan biogas
dan beralih ke BBM, hal sebaliknya justru terjadi di negara-negara berkembang
seperti India dan Cina yang membutuhkan energi murah dan selalu tersedia. Cina
menggunakan teknologi biogas dengan skala rumah tangga yang telah dimanfaatkan
oleh hampir sepertiga rumah tangga di daerah pinggiran Cina. Perkembangan
biogas di Cina bisa dikatakan mengalami perkembangan yang signifikan, pada
tahun 1992 sekitar lima juta rumah tangga menggunakan instalasi biogas sehingga
biogas menjadi bahan bakar utama sebagian penduduk Cina.
Seperti yang diungkapkan Prof Li Kangmin dan Dr
Mae-Wan Ho, director of the The Institute of Science in Society, biogas
merupakan jantung dari tumbuhnya eco-economi di Cina, namun beberapa
kendala harus diselesaikan untuk meraih potensi yang lebih besar.
Perkembangan yang senada juga terjadi di India, tahun
1981 mulai dikembangkan instalasi biogas di India. India merupakan
negara pelopor dalam penggunaan energi biogas di benua Asia dan pengguna energi
biogas ini dilakukan sejak masih dijajah oleh Inggris. India sudah membuat instalasi biogas
sejak tahun 1900.Negara tersebut mempunyai lembaga khusus yang meneliti
pemanfaatan limbah kotoran ternak yang disebut Agricultural Research Institute
dan Gobar Gas Research Station. Data yang diperoleh menyebutkan bahwa pada
tahun 1980 di seluruh india terdapat 36.000 instalasi gas bio yang menggunakan
feses sapi sebagai bahan bakar. Teknik biogas yang digunakan
sama dengan teknik biogas yang dikembangkan di Cina yaitu menggunakan model
sumur tembok dan dengan drum serta dengan bahan baku kotoran ternak dan limbah
pertanian. Tercatat sekitar tiga juta rumah tangga di India menggunakan
instalasi biogas pada tahun 1999.
Menginjak abad ke 21 ketika sadar akan kebutuhan
energi pengganti energi fosil, di berbagai negara mulai menggalangkan energi
baru terbarukan, salah satunya biogas. Tak ketinggalan negara adidaya seperti
Amerika Serikat menunjukkan perhatian khususnya bagi perkembangan biogas.
Bahkan, Departemen Energi Amerika Serikat memberikan dana sebesar US$ 2,5 juta
untuk perkembangan biogas di California.
Nepal
Teknologi Biogas memulai revolusi
hijau di Nepal. Menurut WWF, kayu bakar adalah sumber tenaga yang paling
disukai dan paling banyak digunakan oleh hampir 87 % dari semua rumah tangga di
negara ini. Namun, biogas mulai menjadi pilihan alternatif. AFP melaporkan
bahwa tahun 2007 Nepal sudah memperoleh untung hampir sebanyak AS $ 600.000
berkat perdagangan emisi karbon dengan bantuan tanaman-tanaman biogas di
seluruh negara itu. Karena Nepal memang sudah lama berusaha mencari sumber
tenaga yang murah dan bertahan lama, biogas adalah pembawa kabar baik bagi
Nepal.
Globalwarming
Arclein, blog yang membahas cara pertanian dapat membantu
mengurangi emisi karbon, menyatakan bahwa biogas yang termasuk low tech
memudahkan penggunaanya oleh mayoritas penduduk Nepal yang tinggal di desa.
Keberhasilan
Nepal menggunakan biogas juga dapat menginspirasikan tetangganya. India juga
sedang berusaha untuk memperkembangkan sumber energi alternatif untuk mengurusi
keperluan industrnya. Razib Ahmed dari South Asia Blog, yang
memusatkan perhatian pada bisnis dan masalah sosial daerah Asia Selatan.
potensi besar bukan hanya untuk Nepal tetapi juga
untuk negara tetangga seperti India dan Bangladesh. Biogas Sector
Partnership Nepal (BSP-Nepal) adalah NGO yang secara aktif bekerja
untuk mempromosikan biogas di sana. Sampai Juni 2008, 172.858 tanaman biogas
sudah dibuat dengan bantuan mereka. Hasilnya, lebih dari 1 juta orang sedang
merasakan manfaatnya. 1 juta orang mungkin kedengarannya tidak terlalu banyak,
tapi anda harus mengingat kalau yang diuntungkan teknologi ini adalah sebagian
besar orang miskin yang tinggal di daerah pedesaan. Bukan hanya itu, saya juga
ingin menarik perhatian anda kepada fakta bahwa Nepal mengimpor hampir 100%
dari penghasilan minyaknya. Jadi, setiap tanaman biogas yang dibuat sama dengan
pemasukan mata uang luar negeri untuk Nepal.
Dan
ketertarikan akan biogas bukan adalah hanya mode semusim untuk Nepal. Sesudah
bekerja keras bertahun-tahun dan merencanakan dengan hati-hati, Nepal sudah
berhasil menarik banyak perhatian. Tahun 2005 lalu, Mallika Aryal dari Renewable
Energy Access melaporkan perjalanan Nepal untuk menghasilkan pertahanan
dan pendapatan lewat biogas.
Biogas
Support Program milik Nepal sudah menyebarluaskan hasil pekerjaannya ke 66 dari
75 daerah bagian dan berencana untuk memasang 200.000 tanaman biogas di tahun
2009. Harga tanaman yang cocok untuk rumah tangga di pedesaan adalah AS$ 300.
Subsidi pemerintah sudah membuat harga tanaman lebih terjangkau. Penduduk hanya
perlu mengeluarkan AS$200 dan dalam tiga tahun uangnya akan masuk
kembali.
Sekarang
tanaman biogas Nepal sudah di ambang pintu untuk menjadi kabar baik bagi
lingkungan hidup global. Ketika Protokol Kyoto, perjanjian iklim global,
bergabung untuk membantu Nepal pada bulan Desember 2005, ia memiliki izin untuk
berdagan karbon dioksida yang tidak diemisi dengan biogas dan mendapat sampai
sebanyak AS$5 juta setahun.
China dan India
Sejarah eksplorasi dan pemanfaatan biogas di Cina
mencakup periode lebih dari 70 tahun. Pertama, tanaman biogas yang dibangun
pada tahun 1930 oleh keluarga sejahtera. Sejak tahun 1970-an penelitian biogas
dan teknologi dikembangkan dengan kecepatan tinggi dan teknologi biogas
dipromosikan dengan penuh semangat oleh pemerintah China. Di daerah pedesaan,
lebih dari tujuh juta kecil biogas digester telah dibangun dan pada tahun 2008
sekitar 28 juta rumah tangga menggunakan biogas.
Di India, pengembangan tanaman biogas sederhana untuk
rumah tangga pedesaan dimulai pada 1950-an. Sebuah peningkatan besar dalam
jumlah tanaman biogas terjadi pada tahun 1970 melalui dukungan pemerintah yang
kuat. Sementara itu, lebih dari satu juta biogas tanaman yang ada di India.
Pengalaman sejarah di Jerman, China dan India
menunjukkan dengan jelas, bagaimana biogas pengembangan menanggapi kondisi
bingkai menguntungkan. Di Jerman, diseminasi biogas mendapatkan momentum
melalui kebutuhan sumber energi alternatif dalam ekonomi yang dilanda perang
dan selama krisis energi atau kemudian oleh perubahan harga listrik. Di India
dan Cina itu program pemerintah yang kuat yang ditindaklanjuti penyebaran massa
teknologi biogas.
Promosi teknologi biogas Jerman
di Korea Selatan
Pada tahun 1970-an, yang dipicu oleh Schuhmacher
'Small is Beautiful', yang sesuai, teknologi sederhana memasuki arena pekerjaan
pembangunan di Korsel. Tidak di Northern berteknologi tinggi, namun inovatif,
teknologi yang terjangkau, sederhana dan tradisional, diyakini, adalah obat
untuk pengembangan-dan kesenjangan teknologi antara-negara industri dan
berkembang. Setelah diluncurkan pada tahun 1980, GTZ-GATE memilih teknologi
biogas sebagai titik fokus kegiatannya. Hal ini mengakibatkan skema lintas
sektoral yang telah menemani dan mendukung pengembangan dan penyebaran
teknologi biogas di Amerika Latin, Asia dan Afrika.
Negara-negara
industri tidak memiliki pengalaman yang cukup atau teknologi yang tepat untuk
membangun di negara berkembang. Sebaliknya, pengalaman ini diidentifikasi di
India dan China dan ditransmisikan oleh transfer Selatan-Utara-Selatan.
'Teknologi tepat guna' istilah tampaknya dibenarkan oleh fakta bahwa teknologi
ini disesuaikan dengan kondisi lokal masing-masing selama
'belajar-dengan-negara berkembang-' proses.
Sejumlah
program diseminasi biogas melibatkan Kerjasama Teknis Jerman (GTZ) yang
diluncurkan di Bolivia, Columbia, Nikaragua, Karibia (lihat Belize dan
Jamaika), Tanzania, Kenya, Burundi, Rwanda, Maroko dan Thailand. Awalnya,
biogas dan teknologi anaerobik difokuskan pada petani skala kecil. Pada tahap
selanjutnya, peternakan yang lebih besar serta masalah limbah semakin menjadi
fokus dari teknologi biogas.
Kegiatan ini
telah menghasilkan sejumlah positif spin-off efek di negara-negara mitra, di
Jerman, Eropa dan kerjasama pembangunan internasional. Seperti di bidang lain
dari teknologi tepat guna (AT) promosi, perlindungan lingkungan, penyediaan
energi dan dukungan untuk pengembangan perusahaan swasta semakin dilihat
sebagai unsur yang tidak terpisahkan dari berkelanjutan (teknologi)
pembangunan.
Swedia
Linköping, sebuah biogas kota besar. Selama awal
1990-an, perkembangan produksi biogas di Linköping dimulai. Pekerjaan itu
sebuah kolaborasi antara Kota Linköping, Tekniska Verken i Linköping AB dan
LRF.
1996 citys besar biogas tanaman selesai dan sejak saat
itu semua bus kota - sekitar 70 - berjalan di biogas. Selain itu, banyak
kendaraan komersial lainnya dijalankan pada bahan bakar, serta sejumlah besar
mobil dan pertama di dunia biogas bertenaga kereta.
Swedia Biogas International didirikan pada tahun 2006
dengan tujuan untuk mengekspor pengetahuan proses yang luas yang telah
berkembang di Linköping ke pasar nasional dan internasional.
Pada tahun 2007 7,2 juta meter kubik bahan bakar
kendaraan diproduksi di Linköping. Ini berarti bahwa sekitar enam persen dari
bahan bakar kendaraan dikonsumsi di kota itu terbarukan. Dengan demikian biogas
berkontribusi Linkoping pertemuan tujuan untuk bio-bahan bakar dari Uni Eropa
untuk tahun 2010 dengan biogas sendiri dan sudah empat tahun lebih cepat dari
jadwal.
Pada tahun 2009 sekitar sembilan juta meter kubik
bahan bakar kendaraan yang diproduksi di Linköping, yang menambahkan sampai
sekitar tujuh persen dari semua bahan bakar kendaraan di kota.
Sejak pabrik biogas industri di Linköping diluncurkan
pada tahun 1995 metode untuk produksi biogas telah terus dikembangkan dan
ditingkatkan. Kami selalu memiliki perspektif sistem pada pekerjaan kita, untuk
mencapai manfaat terbesar mungkin untuk masyarakat dengan produk kami.
Kami bekerja dengan pembangunan infrastruktur yang diperlukan
untuk produksi. Kami melihat untuk mencapai hubungan yang baik antara lokasi
fasilitas kami dan kebutuhan pengiriman akhir kepada pelanggan, sehingga dapat
meminimalkan transportasi.
Kami melanjutkan pekerjaan pembangunan kita terus
menerus untuk memperbaiki pembangkit energi dan proses.
Sejarah biogas di Uganda
Sebuah cerita tentang seorang mantan wakil presiden
Uganda yang diundang ke China pada pertengahan tahun 80-an untuk melihat sistem
pertanian Cina mengilhami saya bahkan lebih. Cerita berlanjut bahwa suatu hari
wakil presiden diundang oleh pemerintah China. Ia dibawa untuk mengunjungi
keluarga yang berbeda di berbagai bagian dari Cina pedesaan. Di sana, ia
menemukan orang desa menggunakan biogas dari digester Bio pakan pada kotoran
sapi! Mereka dapat menggunakan gas yang sama untuk lampu mesin listrik,
listrik, untuk memasak, pendinginan dan bahkan dalam inkubator! Sebagian Uganda
masih dalam gelap saat itu dan dengan mudah bisa mengatakan bahwa masih dalam
gelap. Sangat sedikit orang yang tahu tentang teknologi di atas dan heran
mengapa banyak daerah pedesaan Uganda pergi gelap gulita dengan 7. Hanya
beberapa lampu lilin dapat dilihat di sana-sini!
Setelah keheranannya, wakil segera meminta pemerintah
China untuk memberikan dia dengan dua ahli untuk menemaninya ke Uganda. Di
sana, mereka akan membantu mengajar setidaknya dua Uganda tentang bagaimana
teknologi bekerja. Duo ini tiba beberapa waktu pada tahun 1985. Sayangnya
perang sedang berkecamuk pada saat itu sehingga dua ahli Cina memiliki waktu
yang sangat sedikit di Uganda. Sementara berbagi keahlian mereka, perang
menjadi lebih intens dan ingin kembali segera. Namun, wakil presiden menjadi
agak marah karena dua Uganda di tangan para ahli Cina belum memahami cara kerja
biogas. Mereka hanya belajar bagaimana menggali lubang di mana digester bio
akan dibangun! Meskipun pemberontak kemudian mendekati Kampala (6 mil jauhnya
dari pusat kota) wakil presiden tidak bisa membiarkan orang-orang Cina kembali
sampai dua Uganda tahu persis apa yang harus dilakukan! Orang Cina tidak punya
pilihan maka selain melakukan apa yang harus mereka lakukan-mengajar dua Uganda
semua mereka tahu dan keluar dari Uganda sesegera mungkin.
Nah, itu persis bagaimana Uganda sangat sedikit
menjadi diperkenalkan dengan teknologi biogas. Sekarang sudah 26 tahun sejak
Cina tiba di Uganda untuk memperkenalkan teknologi tapi untuk beberapa alasan
aneh, Uganda sangat sedikit menggunakan teknologi ini menakjubkan. Sangat
sedikit orang yang tahu tentang hal itu biarkan saja cara kerjanya! Apa yang
salah? Mengapa pemerintah tetap cukup tentang hal itu? Apakah ada agenda
tersembunyi atau itu murni karena kegagalan oleh para peneliti untuk
menyebarluaskan informasi penelitian untuk kepentingan publik? Atau itu hanya
masalah ekonomi? Pertanyaan-pertanyaan tinggalkan aku agak bingung dan marah!
Pencarian keras saya untuk solusi menuntun saya ke
salah satu ahli bertahan hidup biogas teknologi di Uganda. Dia sekarang kuliah
di Universitas Makerere dan kami sekarang berteman baik dan kami berbagi banyak
pada teknologi biogas. Apa yang belum tercapai dalam 26 tahun, saya berharap,
dapat dicapai dalam waktu kurang dari lima tahun.
Gambar 1. Digester biogas
Dari bulan penelitian dan bimbingan akhir dari teman
profesor saya, saya bangga mengetahui bagaimana digester bio bekerja dan
bagaimana mereka dibangun! Tugas kami sekarang adalah bagi saya untuk dapat
berbagi informasi ini dengan ratusan keluarga Uganda lain yang memiliki
kesempatan untuk mendapatkan keuntungan dari teknologi.
Di negara-negara berkembang (termasuk Uganda) - di
mana makanan langka dan pasokan energi yang dapat diandalkan bahkan langka -
keharusan sering menjadi ibu dari penemuan. Hal ini dimungkinkan bagi petani
untuk menggunakan urin manusia dan kotoran - dicampur dengan kulit pisang,
ganggang, eceng gondok, kotoran sapi dan kotoran unggas - sebagai sumber murah
biogas. Bersama dengan mitra lainnya, sekarang saya bertekad dan berharap untuk
mendorong penggunaan teknologi ini murah tapi efektif sebagai cara untuk mengurangi
kemiskinan di pedesaan Uganda dan dalam daerah kumuh. Setelah memecahkan
kebutuhan energi saya di pusat (mungkin sulit karena saya tidak punya ruang
yang tersisa untuk apa pun) di perkemahan dan di rumah desa, saya akan beralih
ke rumah keluarga, sekolah dan rumah sakit, berbagi semua pengetahuan yang
diperoleh sepanjang jalan.
Dalam upaya untuk mencegah peningkatan ancaman dari
deforestasi di Uganda, kami akan bekerja sama dengan beberapa mitra untuk
membangun pembangkit biogas.
Sejarah Biogas di Tanzania
Biogas domestik diperkenalkan oleh SIDO pada tahun
1975. Sejumlah LSM lain yang tergabung dalam promosi teknologi. Namun,
keterlibatan CAMARTEC, kemudian bekerja sama dengan GTZ kesadaran dipercepat
dan penyebaran, terutama di wilayah utara negara itu. Dari total produksi,
sekitar 1.900 instalasi diharapkan akan beroperasi. Melalui keterlibatannya,
CAMARTEC menempatkan dirinya sebagai pusat pengetahuan terkemuka pada biogas di
Tanzania serta internasional.
Setelah penarikan GTZ dari program biogas domestik,
pemerintah dukungan untuk CAMARTEC parastatal secara bertahap dikurangi. S-in
LSM MIGESADO tertentu dan, pada tingkat lebih rendah, FIDE-mengisi kesenjangan
sampai batas tertentu dan meskipun CAMARTEC tetap baik terkenal, telah
kehilangan peran utama dalam penyebaran biogas di Tanzania.
Reputasi CAMARTEC berhubungan erat dengan desain yang
kuat dari kubah tetap model mereka biogas dan derivatnya. Juga MIGESADO
mendukung desain kubah tetap, tetapi asal India. Desain Drum lebih tradisional
mengambang telah diujicobakan di Tanzania hanya selama tahun-tahun awal,
tingginya biaya konstruksi dan pemeliharaan telah membuat model ini usang.
Percobaan dengan "kantong plastik" biogas tanaman, menarik untuk
biaya yang sangat rendah investasi mereka, tidak mengakibatkan penerimaan
teknologi ini, terutama karena keandalan rendah dan seumur hidup terbatas.
Sebagai bagian dari misi formulasi, SNV ditugaskan
bekerjasama dengan Task Tanzania Biogas Angkatan penilaian terhadap teknologi
yang digunakan saat ini. Misi penilaian melaporkan bahwa bahkan dengan sedikit
pelatihan untuk tukang batu dan pengawasan minimum, kualitas umum konstruksi
dan pengerjaan sudah baik, sehingga sebagian besar pengguna yang puas dengan
kinerja tanaman biogas mereka. Berbeda dengan pengerjaan yang baik yang
ditunjukkan dalam struktur sipil, bagaimanapun, efisiensi peralatan biogas dan
kualitas karya pas meninggalkan banyak ruang untuk perbaikan.
Laporan ini lebih lanjut menyebutkan bahwa rumah
tangga memerlukan pelatihan lebih dalam mengoptimalkan manfaat instalasi
mereka, khususnya mengenai aplikasi yang tepat dari bio-slurry.
Berdiri dalam laporan penilaian teknis adalah biaya
investasi yang tinggi dari sebagian besar instalasi. Untuk instalasi biogas
untuk menjadi terjangkau untuk bagian yang lebih besar dari penduduk (desa) ada
perlu menilai metodologi pengurangan biaya tanpa mengorbankan kualitas. Biaya
investasi yang tinggi dapat dikaitkan dengan sebagian besar tanaman biogas
menjadi over-sized. The makan yang sebenarnya, dibandingkan dengan tingkat
makan dirancang, berkisar antara 15 sampai 90%. Efisiensi tanaman yang
dihasilkan rendah, berdasarkan pada tanaman-sizing, berkisar antara 12 sampai
50%, jelas menunjukkan bahwa petani-rata-rata-bisa dilakukan dengan mudah
dengan instalasi yang lebih kecil maka setengah ukuran sebenarnya mereka.
Misi penilaian teknis mengakibatkan pengembangan
"Desain CAMARTEC Modifikasi", menggabungkan kelebihan dari tanaman
CAMARTEC asli dengan orang-orang dari model MIGESADO. Mengatasi ukuran yang tepat
dari instalasi biogas, program ini mengusulkan berbagai tanaman ukuran 4, 6, 9
dan 13 Volume m3 total tanaman.
(Internasional) reputasi Tanzania sebagai pelopor
biogas domestik kontras dengan menghambat penyebarannya skala besar. Laporan
kelayakan mengidentifikasi sebagai hambatan utama: biaya investasi yang tinggi,
terbatasnya ketersediaan fasilitas kredit yang sesuai, yang, sentralistik (N)
GO pendekatan penyebaran memimpin, terbatasnya ketersediaan teknologi, dan;
kesadaran terbatas sesuai biaya dan manfaat teknologi, dukungan keuangan
menurun dari Pemerintah Tanzania, koordinasi terbatas antara sektor-aktor, dan;
terbatasnya ketersediaan air proses.
Upaya untuk menghidupkan kembali program biogas
domestik di Tanzania dimulai dengan "Biogas untuk Kehidupan yang Lebih
Baik: Prakarsa African" konferensi di Mei 2007 di Nairobi. Dari sana,
Tanzania kecil Biogas Stakeholder Grup membuka jalan bagi Tanzania Domestik
Biogas Programme (TDBP), dimulai pada kuartal terakhir tahun 2008. Untuk
mengoperasionalkan TDBP, SNV menawarkan untuk membiayai awal program dari
perusahaan "Dana Inti khusus", sementara menunggu kesepakatan akhir
dengan Afrika Biogas Program Kemitraan (ABPP). Pada tanggal 1 Oktober 2009
Perjanjian Kemitraan pada TDBP yang ditandatangani antara Hivos, fund manager
ABPP, dan CAMARTEC, TDBP Nasional Pelaksana Badan (NIA).
ABPP adalah kemitraan antara Belanda 'Direktorat
Jenderal Kerjasama Internasional (DGIS), Hivos dan SNV dimana DGIS menyediakan
dukungan keuangan, Hivos bertanggung jawab atas pengelolaan dana dan SNV untuk
bantuan teknis.
Tujuan ABPP adalah untuk mendukung pembentukan
komersial sektor biogas domestik di enam negara terpilih di Afrika, yang
bertujuan untuk membangun 70.000 instalasi biogas hingga akhir tahun 2013.
Untuk tujuan itu, DGIS tersedia fasilitas pembiayaan (co-) dengan jumlah
sekitar. € 30 juta.
Project biogas MT. Everest
Biogas Sejarah
Penemuan biogas tanggal kembali ke dua peristiwa di
abad ke-17, ketika Plinius mencatat penampilan lampu dari bawah rawa, dan Van
Helmont mencatat bahwa materi organik yang membusuk menghasilkan gas yang mudah
terbakar. Pada 1776, seorang pria bernama Volta menyimpulkan bahwa jumlah gas
yang diproduksi tergantung pada jumlah bahan yang membusuk di dalam tanah, dan
bahwa konsentrasi tertentu dari gas bisa membentuk campuran mudah-meledak
dengan udara. Langkah maju dibuat pada 1804 - 1810 oleh Dalton, Henry, dan
Davy, yang mendirikan komposisi kimia metana, menunjukkan bahwa hal itu bisa
dihasilkan dari kotoran sapi membusuk, dan menegaskan bahwa itu sangat mirip
dengan gas rawa Volta dijelaskan.
Lebih kemajuan yang dibuat pada 1800-an ketika Bechamp
mampu mengidentifikasi organisme yang bertanggung jawab untuk methanogenesis
(metana penghasil) dari etanol. Dia juga menemukan bahwa "budaya"
organisme itu berasal dari campuran itu, karena produk fermentasi berubah
tergantung pada substrat. Ini adalah penemuan yang sangat besar, karena sampai
saat ini itu telah diasumsikan bahwa proses itu dicapai oleh karya satu
spesies. Pada tahun 1876, konversi stoikiometrik dari asetat (ditemukan dalam
lumpur limbah) untuk metana dan karbon dioksida ditemukan. Dan akhirnya, gas
buatan pertama diproduksi pada tahun 1884 oleh seorang mahasiswa Perancis
bernama Gayon, yang mampu menghasilkan metana oleh fermentasi pupuk kandang
(dengan demikian menunjukkan bahwa fermentasi dapat digunakan untuk
menghasilkan sumber bahan bakar).
Proses ini digunakan untuk jalan-jalan ringan di
Exeter, Inggris pada tahun 1896, dan metode mengoptimalkan produksi gas
dipelajari dan diteliti. Ini termasuk menggunakan proses dua tahap untuk
memisahkan material tersuspensi dari air limbah (1904), penggunaan dua yang
berbeda-asetat memanfaatkan bakteri (1906), pemanasan praktis reaktor dalam
suhu dingin dengan menggunakan gas yang dihasilkan untuk menjalankan bermotor
(1914 - 1923), penyempurnaan pemahaman kimia (stoikiometri reaksi, produksi
energi, dan apa yang terjadi pada nitrogen) dari proses (1920 - 1936), dan
isolasi dua dari metana yang memproduksi spesies : Methanosarcina barker dan
Methanobacterium formicicum (yang masih sedang dipelajari hari ini) (1947).
2.2 Biogas di Indoesia
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 100 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
akanmengurangi dampak penggunaan bahan bakar fosil.
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 .
Biogas
merupakan sebuah proses produksi gas bio dari material organik dengan bantuan
bakteri. Proses degradasi material organik ini tanpa melibatkan oksigen disebut
anaerobik digestion Gas yang dihasilkan sebagian besar (lebih 50 % ) berupa
metana. material organik yang terkumpul pada digester (reaktor) akan diuraiakan
menjadi dua tahap dengan bantuan dua jenis bakteri. Tahap pertama material
orgranik akan didegradasi menjadi asam asam lemah dengan bantuan bakteri
pembentuk asam. Bakteri ini akan menguraikan sampah pada tingkat hidrolisis dan
asidifikasi. Hidrolisis yaitu penguraian senyawa kompleks atau senyawa rantai
panjang seperti lemak, protein, karbohidrat menjadi senyawa yang sederhana.
Sedangkan asifdifikasi yaitu pembentukan asam dari senyawa sederhana.
Setelah
material organik berubah menjadi asam asam, maka tahap kedua dari proses
anaerobik digestion adalah pembentukan gas metana dengan bantuan bakteri
pembentuk metana seperti methanococus, methanosarcina, methano bacterium.
Perkembangan
proses Anaerobik digestion telah berhasil pada banyak aplikasi. Proses ini
memiliki kemampuan untuk mengolah sampah / limbah yang keberadaanya melimpah
dan tidak bermanfaat menjadi produk yang lebih bernilai. Aplikasi anaerobik
digestion telah berhasil pada pengolahan limbah industri, limbah pertanian
limbah peternakan dan municipal solid waste (MSW).
2.3 Perkembangan Biogas di Jawa Barat
Wilayah
Propinsi Jawa Barat sangat potensial untuk pengembangan digester yang
menghasilkan energi biogas yaitu selain di Bandung juga
Jabar bagian selatan seperti Ciamis, Tasikmalaya, Garut, Cianjur dan Sukabumi di bagian tengah Kabupaten
Bogor, Cianjur, Sumedang, Kuningan. Adapun secara garis besar rata-rata spesifikasi digester biogas di
Propinsi Jawa Barat dapat dilihat pada Tabel 2 :
Tabel 1. Kesetaraan Energi 1 m3 Biogas dengan bahan bakar
lain
Kabupaten Bogor
Perkembangan
pengolahan kotoran ternak menjadi energi Biogas di wilayah Kebon Pedes, Kabupaten Bogor sudah cukup baik, karena
didukung oleh instansi pemerintah, yaitu Dinas Peternakan Kabupaten Bogor. Disini digester dikelola
oleh kelompok peternak secara mandiri. Masing-masing peternak rata-rata memiliki 6 sapi, apabila peternak
hanya memiliki 1-2 sapi, maka bergabung dengan tetangganya sehingga 1 digester untuk beberapa rumah.
Digester merupakan jenis fixed dome. Gas yang dihasilkan digunakan oleh masyarakat untuk memasak dan
penerangan lampu.
Gambar 2. Proses pengolahan biogas dari kotoran sapi di daerah Kab.
Bogor
Selain
itu di wilayah Cibanteng Ciampea Kabupaten Bogor, juga sudah ada digester di
Pondok Pesantren Darul Fallah yang merupakan hasil
kerjasama antara Ponpes dengan Balai Besar Pengembangan Mekanisasi
Pertanian, Serpong. Digester ini dibuat untuk kapasitas 10-12 ekor sapi dan
jenis disain fixed dome dengan gas
dihasilkan sekitar 6 m³ per hari. Gas yang dihasilkan digunakan untuk proses
memasak dan penerangan lampu.
Gambar 3. Proses pengolahan biogas dari kotoran sapi di daerah Kab.
Bogor
Kabupaten Bandung
proyek
pengembangan biogas telah dilakukan beberapa tahun yang lalu, namun
perkembangannya sampai saat ini kurang signifikan, karena masyarakat lebih
memilih bahan bakar fosil sebagai bahan bakar ,
kendala yang dihadapi adalah kurangnya perawatan
dan harga BBM yang cukup murah, sehingga apabila digunakan untuk keperluan
memasak saja hal ini dirasakan kurang manfaatnya,
disamping itu untuk pembuatan digester diperlukan infestasi awal yang cukup mahal, sehingga peternak enggan
mengembangkannya. Mempertimbangkan keadaan tersebut diatas Bapak Andreas mencoba membuat digester
dengan bahan plastik, ini bertujuan menekan biaya infestasi awal sehingga masyarakat khususnya peternak sapi
tertarik untuk memanfaatkan energi biogas dengan pertimbangan
murah dan tersedia bahan yang semula hanya diperuntukan sebagai pupuk kompos saja.
Gambar 4. Proses pencampuran dan pengadukan kotoran sapi serta Prototipe Reaktor
dan Gas Holder Biogas Plastik.
2.4 Perkembangan Biogas di Jawa Tengah
Wilayah
Propinsi Jawa Tengah juga sangat potensial untuk pengembangan digester yang menghasilkan energi biogas yaitu di wilayah
Semarang, Magelang, Boyolali, Kebumen dan lain-lain.
Untuk wilayah ini sebagian kecil peternak yang
memiliki 6 ekor sapi umumnya mempunyai satu buah digester biogas yang rata-rata menggunakan disain
digester model fixed dome. Sebagian besar gas yang dihasilkan digunakan untuk proses pemasakan dan
penerangan.
Tabel 2. Spesifikasi Rata-rata Digester Biogas di Wilayah Propinsi Jawa Tengah
2.5. Perkembangan Reaktor
Biogas
Reaktor
biogas merupakan alat yang kedap udara dengan bagian – bagian pokok terdiri
atas pencerna (digester), inlet bahan penghasil
biogas dan outlet lumpur sisa hasil pencernaan (slurry) dan
pipa penyalur biogas yang telah terbentuk. Ada dua jenis digester yang biasa
digunakan dilihat dari sisi konstruksinya,
yaitu fixed dome dan floating drum (Indartono,2005). Digester
fixed dome mewakili konstruksi reaktor yang memiliki volume tetap sehingga produksi biogas akan meningkatkan tekanan
di dalam reaktor (Indartono,2005). Biaya yang dikeluarkan
sebagai operasional digester fixed dome ini dapat dikatakan rendah, karena
digester dengan tipe seperti ini berupa bangunan
permanen tidak berkarat dan dapat bertahan sampai 20 tahun.
Bangunan ini biasanya terletak di bawah tanah, sehingga dapat terhindar dari
kerusakan fisik. Selain itu proses
pembentukan biogas yang terjadi di dalam tanah dapat terhindar dari suhu rendah pada malam hari, sedangkan pada siang hari
sinar matahari dapat meningkatkan proses pembentukan
biogas. Digester fixed dome terdiri dari bagian
pencerna yang berbentuk kubah tertutup. Di dalam digester
terdapat ruang penampung gas dan removal tank. Biogas yang telah terbentuk
disimpan dalam penampung gas, sedangkan kotoran yang
akan digunakan untuk memproduksi biogas dialirkan
menuju removal tank. Tekanan gas di dalam digester akan meningkat seiring
dengan meningkatnya volume gas di dalam penampung
gas. Bentuk fixed dome reactor akan ditunjukkan pada
Gambar berikut.
Gambar 5. Fixed dome reactor
(Nancy, 2006)
Kelebihan dari
reaktor ini adalah :
·
Biaya perawatan murah.
·
Umur reaktor lama.
·
Lebih stabil dan tidak mudah berkarat.
Kekurangan dari
reaktor ini adalah :
·
Bila terjadi sedikit kebocoran pada reaktor
akan mengakibatkan kehilangan gas yang
·
cukup besar sehingga dibutuhkan pembuat
reaktor yang telah terlatih.
·
Tekanan gas berfluktuasi tergantung dari
gas yang dihasilkan.
·
Suhu dalam reaktor relatif dingin
Pada
floating drum terdapat bagian pada konstruksi reaktor yang bisa bergerak untuk
menyesuaikan dengan kenaikan tekanan reaktor. Pergerakan bagian reaktor
tersebut menjadi tanda telah dimulainya produksi gas di dalam reaktor biogas
(Indartono, 2005). Floating drum terdiri dari bagian pencerna yang berbentuk
kubah atau silinder yang dapat bergerak, penahan gas atau drum. Pergerakan
penahan gas dipengaruhi oleh proses fermentasi dan pembentukan gas. Bagian drum
sebagai tempat penampung atau penyimpan gas yang terbentuk mempunyai rangka
pengarah agar pergerakan drum stabil. Apabila digester sedang memproduksi
biogas drum akan terangkat. Jika biogas sedang dikonsumsi, drum akan turun.
Bahan yang digunakan untuk drum adalah baja. Lembaran baja yang digunakan untuk
kedua sisi drum berukuran 2,5 mm, sedangkan untuk bagian atas drum berukuran 2
mm. Drum harus dijaga agar tidak berkarat. Untuk mencegah
drum berkarat dapat digunakan cat minyak, cat sintetik maupun
aspal. Produksi gas dapat meningkat apabila drum dicat dengan warna merah
karena suhu dalam tangki pencerna akan meningkat ketika
terkena sinar matahari. Bagian atas drum sebaiknya dibuat
miring. Hal ini dimaksudkan untuk mencegah air hujan masuk ke dalam drum,
sehingga drum dapat mengalami korosi atau berkarat. Bentuk floated drum reactor
akan ditunjukkan pada Gambar berikut.
Gambar 6. Floated Drum reactor
(Nancy, 2006)
3. Kesimpulan
1.
Pemanfaatan biogas sudah ditemukan
sejak lama dan terus mengalami perkembangan yang cukup pesat.
2.
Pemanfaatan biogas berkembang dari eropa hingga ke
asia dan kemudian menyebar ke seluruh dunia.
3.
potensi yang penggunaan biogas di seluruh dunia sangat besar terutama di Indonesia yang mana tersediannya bahan baku yang melimpah untuk dapat menghasilkan Biogas.
4.
Biogas diperoleh dari proses pembusukan atau
penguraian kotoran hewan dan bahan – bahan organikmyang ada dialam untuk
menghasilkan gas metan yang mudah terbakar dan memiliki nilai ekonomis yang
tinggi untuk sumber energy.
5.
Sebagai bahan bakar alternative, biogas merupakan yang
paling ramah terhadap lingkungan dan
juga memiliki peluang yang besar untuk menggantikan minyak bumi dimasa yang
akan datang bila sumberdaya tersebut
habis.
4. Referensi
http://yuari.wordpress.com/2011/03/10/perkembangan-dan-sejarah-biogas/
http://sellyr06.alumni.ipb.ac.id/2010/07/16/sejarah-perkembangan-biogas/
http://majalahenergi.com/forum/energi-baru-dan-terbarukan/bioenergy/biogas
http://www.energi.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&1123717100
http://foisger.blogspot.com/2011/06/definisi-biogas-secara-lengkap-dan.html
http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_alternatif
http://tentangbiofuel.blogspot.com/2011/09/sejarah-teknologi-biogas.html
http://teknologi.kompasiana.com/terapan/2012/01/03/mengenal-teknologi-biogas/
http://nopi-nurpatimah.blogspot.com/2011/10/1024x768-normal-0-false-false-false-en.html
http://www.alpensteel.com/article/67-107-energi-bio-gas/2350--energi-biogas-sebagai-pengganti-bbm.html
http://www.mozza.asia/article/detail_article.php?id_art=347
http://www.esdm.go.id/berita/56-artikel/3681-perjalanan-biogas-dari-eropa-hingga-haurngombong.html
http://sovalusian.blogspot.com/2011/11/biogas.html
http://mathildaeda.blogspot.com/
http://id.globalvoicesonline.org/2009/11/03/nepal-revolusi-biogas/
