BIO ENERGY GAS

1. PENDAHULUAN
Biogas adalah proses biologis dari bakteri yang bersifat anaerob yang terdapat di alam yang kemudian menghasilkan kombinasi gas methane (CH4), karbon dioksida (CO2), Air dalam bentuk uap (H20), dan beberapa gas lain seperti hidrogen sulfida (H2S), gas nitrogen (N2), gas hidrogen (H2) dan jenis gas lainnya dalam jumlah kecil.

Menurut Hadi, kadar gas yang terdapat di dalam Biogas adalah sebagai berikut :
No Nama Gas Kadar Gas menurut Hadi (1981)
1 Metana (CH4) 54 – 70 %
2 Karbon dioksida ( CO2) 27 – 35 %
3 Nitrogen (N2) 0,5 – 2 %
4 Karbon Monoksida ( CO ) 0,1 %
5 Oksigen ( O2 ) 0,1 %
6 Hidrogen Sulfida ( H2S ) 0 – 3 %
7 Hidrogen (H2) 1 – 5 %
8 Gas lain 0 – 1 %

Unsur metana yang mencapai 54 – 70 % tersebutlah yang akan digunakan sebagai bahan bakar utama. Menurut Hadi (1981) dan Kadarwati (1981), Biogas memiliki nilai kalori sebesar 5500 – 6700 Kcal/M3. Angka ini setara dengan penggunaan lampu 60 watt selama 6 – 7 jam sehingga penggunaan biogas sangatlah berpotensial untuk menjadi energi alternatif yang baik.

Pemakaian biogas sudah cukup dikenal masyarakat dan sudah dikembangkan di berbagai belahan dunia. Namun, di Indonesia pemakaian biogas masih sangat terbatas dan hanya beberapa peternakan besar serta masyarakat pedesaan yang mampu saja yang dapat memakainya. Hal ini berdasarkan unit pengelolaan pembangkit biogas yang mahal.

Unit pembangkit biogas atau biasa disebut biodigester pada umumnya terbuat dari beton dan dicor di dalam tanah dengan ukuran dan volume yang besar. Investasi pembangunan biogas tersebut sangat mahal apabila dibangun oleh satu orang kepala keluarga.

Gambar 1. Contoh Biodigester Menggunakan Beton

Salah satu alternative lain adalah penampung yang terbuat dari plastik water torrent berukuran besar. Namun, drum dan tangki air tersebut belum dapat memenuhi kebutuhan biogas per-hari kebutuhan rumah tangga. Hal ini menjadikan pengunaan biogas menjadi kurang popular.


Pembuatan pembangkit biogas sampai sekarang masih dilaksanakan secara swadana. Sehingga gas hasil biogas menjadi rebutan antar pemakai. Karena itu, dirancanglah suatu alat pembangkit biogas skala rumah tangga yang optimal, murah, aman dan mudah digunakan sebagai alternatif pengganti minyak tanah dan gas dengan hasil yang Optimal.

2. BIO ENERGY GAS
BIO ENERGY GAS adalah alat pembangkit Biogas terbaru yang diciptakan khusus untuk membangkitkitkan Biogas dari kotoran sapi secara optimal.
BIO ENERGY GAS sendiri merupakan alat pembangkit biogas tipe terbaru yang menggunakan prinsip kerja dan teknologi baru dan belum pernah dipakai di dunia. Dengan cara kerja tersebut, BIO ENERGY GAS mampu menghasilkan Biogas dengan hasil yang sangat baik.

Gambar 2. Site Plan Bio Energy Gas

Spesifikasi Alat/mesin dapat dilihat sebagai berikut :

a. Type : Diatas Tanah
b. Panjang : 2200 mm
c. Lebar : 1200 mm
d. Tinggi : 1050 mm
e. Volume Alat : 2,05 M3
f. Kapasitas : 2-3 Jam Biogas/hari(Api sedang)

Perbedaan utama dari Biogas yang teah ada sebelumnya dengan BIO ENERGY GAS dapat dipaparkan sebagai berikut :
a. Bahan:
Bahan utama dalam pembangunan BIO ENERGY GAS adalah plat Baja. dalam beberapa hal, plat baja memiliki kelemahan kelemahan sebagai berikut dalam pembuatan sebuah biogas.
1. Korosif
2. Suhu dalam Biodigester tidak terkontrol akibat rambatan panas.

Dengan teknologi yang dimiliki oleh BIO ENERGY GAS, kedua masalah tersebut dapat diatasi dengan baik sehingga Biogas yang dihasilkan optimal.

2. Type :
Jenis dan tipe biogas ditentukan berdasarkan letaknya dengan tanah. BIO ENERGY GAS merupakan jenis biogas yang terletak di atas tanah. Biasanya, Biogas terletak di dalam tanah ataupun separuh di dalam tanah. hal tersebut adalah usaha untuk menjaga suhu di dalam reaktor tetap stabil. Namun BIO ENERGY GAS telah mampu mengadopsi teknologi yang mampu menjaga suhu reaktor tetap hangat di saat malam hari dan tetap dingin di saat terik matahari. Dengan cara tersebut, Bakteri pembentuk gas Methan akan tetap dapat berproduksi optimal.
Dengan cara tersebut, BIO ENERGY GAS mempunyai keuntungan keuntungan seperti berikut dibandiing Biogas tipe lain :
1. Mudah di dalam perawatan
2. Mudah di dalam penggunaan
3. Mudah di dalam Pemasangan dan Instalasi.

3. BIODIGESTER
Biodigester adalah tempat untuk mereaksikan bahan utama pembentuk biogas dengan bahan pendukungnya. Biodigester yang baik harus memenuhi syarat sebagai berikut :

a. Tangki pembangkit harus kedap udara.
b. Tangki pembangkit harus bebas dari korosi.
c. Pembangkit harus mampu menjaga suhu dalam tangki pembangkit antara 28 – 40 oC.
d. Pembangkit harus memiliki sistem inlet dan outlet yang baik.

Dengan memenuhi syarat diatas, maka sebuah Biodigester akan dapat menghasilkan Biogas dengan optimal.

Gambar 3. Biodigester BIO ENERGY GAS

Biodigester pada BIO ENERGY GAS telah mampu menghasilkan Biogas dengan baik. Hal tersebut terbukti dengan keluaran gas yang cukup besar pada hari ke 4 setelah reaktor difermentasikan.

 Gambar 4. Nyala api pada hari ke 4.

Keluaran gas yang cukup besar disebabkan adanya tekanan di dalam Biodigester. Gas hasil fermentasi bakteri pembentuk metana menekan dinding atas Biodigester yang menyebabkan terjadinya tekanan tersebut. Hal itu dapat dilihat menggelembungnya dinding bagian atas biodigester.

Api yang berwarna kemerahan kemungkinan besar adalah pengaruh dari gas gas campuran lain hasil fermentasi ataupun karena adanya uap air yang ikut di dalam aliran gas. Sebetulnya terdapat rancangan untuk mengatasi campuran gas maupun uap air tersebut. Namun karena beberapa hal, kami belum sempat untuk merealisasikannya.

Pada hari ke 5, telah sanggup memasak mie instan menggunakan api sedang selama 3 menit merebus air dan proses memasak selama 3 menit.
Setelah itu, kami membuang gas dari reaktor sampai habis dan membiarkannya selama 3 jam.
Kemudian kami menyalakan api dengan intensitas yang sama(api sedang) sampai habis selama 10 menit.
Hal tersebut sesuai dengan perhitungan keluaran Biogas menurut Hadi(1981)

(Volume tabung 1)/(Volume Tabung x)= (Gas tabung 1)/(Gas Tabung x)

8,9/2,05=(1,62 )/x

8,9 x=1,62 .2,05

x= 3,321/8,9

x=0,3732

Jadi, dengan volume tabung sebesar 2,05 M3 maka didapat volume gas sebesar 0,3732 M3/ hari.
Kebutuhan kompor biogas untuk rumah tangga setiap jam adalah 250 liter biogas/hari (hadi,1981). Maka, dengan volume gas sebesar 0,3732 M3/hari akan didapat jumlah gas sebanyak 373,2 liter atau setara dengan + 1,5 jam pemakaian biogas/hari.

 
Pengisian sludge/kotoran didasarkan pada lama pencernaan limbah ternak. Lama pencernaan limbah di dalam tangki pencerna berlangsung selama 60 hari (Sahidu,1983). Oleh karena itu, pemasukan kotoran perhari ke dalam tangki penampung dapat dihitung seperti berikut :Jumlah sludge yang dimasukkan 
                                        = 2,05 M³/60 hari 
                                        = 0,034167 M³/hari
                                        = 34,167 Kg 
Sludge adalah campuran air dan kotoran dengan perbandingan 2 : 1, maka kotoran sapi yang dibutuhkan perhari adalah : 
                                        = 1/3 x 34,167
                                        = 11,389 Kg 
Maka jumlah kotoran sapi yang diperlukan untuk pengisian biodigester per hari adalah sebanyak 11,389 Kg