Senin, 31 Desember 2012

Sejarah Biogas

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.
·          Menghemat tempat karena dibangun dalam tanah sehingga suhu dalam reaktor lebih stabil.
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/





Tidak ada komentar:

Poskan Komentar