Kamis, 30 Oktober 2008

BIOGAS (GREEN TECHNOLOGY)

Pencipta Reaktor Biogas

Andrias Wiji Setio Pamuji

Di kalangan peternak sapi perah, terutama di Jawa Barat, membuat biogas dari kotoran sapi tengah menjadi kesenangan baru. Apalagi dalam kondisi persediaan bahan bakar minyak yang tidak menentu dan harganya terus melaju seperti sekarang.

Untuk itu, menghasilkan dan memanfaatkan gas hasil kerja sendiri merupakan kebanggaan tersendiri sehingga para peternak tidak perlu lagi membeli minyak tanah, gas elpiji, atau kayu bakar.

Jangan heran kalau mendatangi peternakan di daerah Lembang dan Cisarua, Kabupaten Bandung, Anda akan menemukan kantong plastik ukuran 5.000 liter dalam sebuah lubang dan kantong lainnya ukuran satu meter kubik mengapung di bawah atap yang disambungkan dengan pipa-pipa plastik.

Perlengkapan sederhana yang biasa terdapat dekat kandang sapi itu sebetulnya reaktor dan penampung biogas. Kotoran sapi yang sudah dicampur air dengan ukuran satu banding satu itu diubah menjadi gas. Gas itu dialirkan pada reaktor. Setelah menjadi gas kemudian dialirkan pada penampung gas. Melalui selang plastik, gas dialirkan lagi ke kompor gas di dapur untuk memasak.

Percobaan membuat reaktor sederhana dari plastik ini sudah dilakukan oleh Andrias Wiji Setio Pamuji (27) pada tahun 2000, saat ia masih kuliah tingkat III di Jurusan Teknik Kimia Departemen Teknik Industri Institut Teknologi Bandung (ITB).

Namun, Andrias baru memasarkannya pada 9 April 2005 setelah menyempurnakan percobaan-percobaannya. Reaktor biogas dari plastik ini sebelumnya pernah menang dalam Lomba Kreativitas Mahasiswa tahun 2002 yang diadakan oleh Direktorat Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional.

Andrias sudah lama mengetahui bahwa kotoran sapi bisa dijadikan gas. Namun, kesempatan membuktikan hal tersebut baru kesampaian saat ia kuliah. Saking penasaran, ia membawa kotoran sapi yang sudah dicampur air dari sebuah peternakan. Kotoran sapi itu ia bawa dengan jeriken ukuran lima liter.

Sampai di rumah indekos, jeriken tetap ditutup agar terjadi fermentasi pada kotoran sapi. Setelah sebulan, jeriken dibuka dan di atas lubang jeriken dipasang plastik. Plastik langsung mengembang.

Andrias yang berasal dari Desa Ngrendeng, Kecamatan Sine, Kabupaten Ngawi, Jawa Timur, itu segera mencari pucuk bolpoin yang terbuat dari logam. Pucuk pulpen ini ditusukkan pada plastik dan keluarlah gas. Ia menyulutnya dengan korek api. ”Ternyata betul, kotoran sapi bisa jadi gas dan bisa dibakar,” ujarnya.

Andrias terus memodifikasi peralatan dengan menggunakan uang bantuan dari teman- temannya. Percobaan demi percobaan ia lakukan untuk bisa menghasilkan reaktor dan penampung gas berharga murah dan berkapasitas mencukupi untuk kebutuhan rumah tangga.

Sampai akhirnya, dari percobaan demi percobaan, ia menghasilkan reaktor dari plastik dengan tebal 250 mikron serta menciptakan kompor untuk jenis gas metana.

Ia baru memasarkan reaktor tersebut pada April 2005. Saat itu dirasa tepat sebab harga bahan bakar minyak (BBM) terus naik. ”Saya sudah memprediksi bahwa BBM akan mahal. Tapi kalau dulu, harga BBM alternatif masih lebih mahal dari BBM yang ada. Sulit bagi masyarakat untuk berpaling,” kata Andrias.

Kini reaktor biogas buatannya sudah digunakan oleh 66 peternak sapi perah di Subang, Bandung, Garut, Tasikmalaya, dan Padang, Sumatera Barat, menyusul Bali, Jawa Tengah, dan Lampung.

Sebetulnya, segala kotoran binatang bisa digunakan, termasuk kotoran manusia. Hanya saja teknologi terbentur oleh asas kepantasan dalam masyarakat. Sampah organik juga bisa dipakai sebagai bahan pokok pembuatan gas. Reaktor bisa ditempatkan di tempat penampungan akhir (TPA) sampah.

Pada TPA yang mendapat kiriman sampah sebanyak 5.000 meter kubik per hari bisa dihasilkan gas sebanyak 25.000 meter kubik per hari atau setara dengan 31,25 juta watt listrik. Itu juga bisa mengalirkan listrik bagi sekitar 2.500 rumah tangga.

Andrias menjual reaktornya dengan harga Rp 1,5 juta, termasuk pemasangan.

Keseriusan dalam kerja sama penting karena penjualan reaktor biogas harus diikuti dengan layanan purnajual yang memuaskan agar masyarakat tidak merasa tertipu. ”Kalau pemakai merasa banyak keluhan dalam menggunakan reaktor biogas, mereka tidak akan percaya bahwa kotoran sapi betul-betul bermanfaat,” ujar Andrias.

Ia mengatakan, sampai kini gas yang dihasilkan belum dapat dikemas dalam tabung karena gas dari kotoran sapi adalah jenis metana (CH4). Sementara gas yang dikemas dalam tabung merupakan gas yang bisa dicairkan, yang berasal dari jenis butana (C4 H10) dan pentana (C5 H12). Gas yang bisa dicairkan bisa masuk dalam tabung dengan volume jauh lebih banyak. Namun, metana tidak bisa demikian.

”Tapi biasanya dalam dunia teknologi, segala sesuatu akan terus berkembang. Mudah-mudahan ada dana untuk meriset lagi agar tidak hanya peternak sapi yang bisa merasakan manfaat biogas ini,” kata Andrias.

Sejauh ini, bagi masyarakat yang ingin menikmati biogas dari kotoran sapi dan bagi peternak yang ingin menjual biogasnya kepada tetangga baru bisa dilakukan dengan sistem jaringan gas yang dihubungkan dengan selang-selang, seperti penggunaan gas pada zaman dahulu. Untuk menghitung pemakaian, digunakan meteran.

Andrias adalah anak bungsu dari tiga bersaudara. Anak petani ini sering penasaran dan ingin membuktikan teori-teori yang didengarnya dengan cara melakukan percobaan.

Waktu kecil ia pernah membuat listrik dan perahu motor mainan dengan penggerak kincir angin. Kincir angin dibuat dari pemutar kaset dalam tape. Andrias juga senang bertani dan beternak. Tanaman dan hewan ia rawat dengan kasih sayang. Ini adalah ajaran dari ibunya.

Sejak kecil Andrias sering membantu orangtuanya bekerja di sawah. Ibunya sering menunjukkan kepadanya sawah-sawah yang subur dan kering. ”Sawah yang hijau dan subur itu setiap hari ditengok petani. Kalau yang coklat itu jarang ditengoki petaninya,” kenang Andrias menirukan kalimat ibunya.

Perkataan itu mengartikan, sawah yang sering ditengok akan lebih terawat. Perawatan itu adalah cermin dari ketekunan. Tekun, itulah yang menjadi prinsip hidup Andrias.

Suami dari Mila Juliani Perangin-angin (24) dan ayah dari Aldo Adicipta Yanuar (7 bulan) ini pun membuat dan memasarkan reaktor dengan ketekunannya. Meskipun sudah 66 orang menggunakan reaktornya, keuntungan materi belum ia rasakan. ”Yang penting masyarakat bisa menerimanya dulu,” kata Andrias menekankan. (Yenti Aprianti, Kompas 15 Agustus 2005)

PRAKIRAAN BIAYA PEMBANGUNAN REAKTOR BIOGAS (2007)

Biaya-Biaya

- Plastic polietilen lebar 1,5 m 17 buah Rp 170.000

- PVC ½ inci, 1 batang Rp 15.000

- PVC 6 inci, 1 batang Rp 30.000

- Lem karet, 1 kaleng Rp 10.000

- Lem PVC, 1 tube Rp 10.000

- Lakban, 1 buah Rp 15.000

- Keran gas, 1 buah Rp 25.000

- Selang plastic ½ inci, 10 m Rp 30.000

- Sambungan pipa T, 1 buah Rp 2.000

- Shock drat, 2 pasang Rp 4.000

- Karet ban dalam selebar 20 cm, 1 lembar Rp 2.000

- Tali karet ban dalam, 8 helai Rp 4.000

- Clamp selang, 5 buah Rp 2.500

- Kompor gas, 1 buah Rp 250.000

Total biaya Rp 569.000

Produksi biogas

- Dalam sehari 2,4 m3 setara 1,49 liter minyak tanah @Rp3.000 Rp 4.700

- Dalam sebulan 72 m3 setara 44,54 liter minyak tanah @Rp3.000 Rp 133.620

- Dalam setahun 864 m3 setara 535,68 liter minyak tanah @Rp3.000 Rp 1.67.040

Kebutuhan minyak tanah

- Dalam sehari, 2 liter @Rp3.000 Rp 6.000

- Dalam sebulan, 60 liter @Rp3.000 Rp 180.000

- Dalam setahun, 720 liter @Rp3.000 Rp 2.160.000

Keuntungan dari pembuatan biogas

- Dalam sebulan, Rp133.620 – Rp47.458 Rp 86.162

- Dalam setahun, Rp 1.607.040 – Rp569.000 Rp 1.037.540

Penghematan

- Dalam sehari, Rp6.000 – Rp 1.559 Rp 4.441

- Dalam sebula, Rp180.000 – Rp47.458 Rp 132.541

- Dalam setahun, Rp2.160.000 – Rp569.000 Rp 1.591.000

Sumber: Ir. Salundik, M.Si

BIOGAS BISA UNTUK KOMPOR ; BAHAN BAKAR GENSET lho..........!


Rumah seluas 100 m2 di  Kelapadua Wetan, Ciracas, Jakarta Timur, itu terang benderang di  malam kelam. Enam buah lampu 25 watt dan TV 21 inci, tetap menyala seperti biasanya. Padahal, lingkungan sekitar gelap gulita akibat pemadaman listrik. Rahasianya? “Saya mengolah kotoran sapi menjadi listrik,” kata Wiyanto, sang pemilik rumah. Itu sebabnya, aliran listrik rumahnya tak terputus. 

Selain menghasilkan energi listrik, kotoran sapi itu sumber gas untuk kompor. “Sehari-hari juga digunakan untuk memasak minimal enam jam,” kata pria kelahiran 53 tahun silam. Biasanya Wiyanto menghabiskan 2 liter minyak setiap hari. Dengan begitu, ia menghemat biaya minimal Rp15.000/hari. Sebab, harga minyak tanah di  sekitar rumahnya Rp7.500/liter lantaran langka. Kotoran sapi diperolehnya dari sapi perah milik sendiri yang berada di  halaman rumah. Jumlah sapinya 9 ekor, 4 ekor berumur 15 tahun, sisanya anakan umur 4 tahun. 

Untuk menghasilkan listrik dan gas dari kotoran sapi cukup mudah. Ayah dua anak itu hanya butuh tangki penampung kotoran, bak penampung kotoran berlebih, genset, katup penghasil pengatur aliran listrik, dan kompor gas. Setiap pagi dan sore kandang dibersihkan dengan air. Air itu kemudian dialirkan ke tangki penampungan kotoran yang berjarak 2 m dari depan kandang. Penampung itu terbuat dari plastik polietilen berukuran 5 m3 setara 5.000 liter. Penampung itu dibenamkan ke dalam tanah agar suhunya tetap stabil. Kotoran sapi didiamkan selama 1 minggu sehingga terjadi proses fermentasi dengan bantuan bakteri anaerob. 

Gas metan 

Selama fermentasi terjadi beberapa tahap penguraian bahan organik. Tahap awal dimulai dengan hidrolisis. Pada fase itu molekul komplek pada kotoran sapi diurai menjadi bentuk lebih sederhana. Pendederan bahan organik itu diakhiri dengan proses metagenesis yang menghasilkan gas berupa metan. Hasil sampingan berupa karbondioksida, air, dan sejumlah senyawa gas lain. Menurut Andreas Wiji, pengusaha biogas di Cikole, Bandung, dalam satu kali proses biogas  alam diperoleh 55―56% gas metan, 30―35% CO2, dan 2% O2. 
“Gas metan yang dihasilkan merambat ke lapisan atas tangki penampung,” kata Wiyanto. Tingginya hanya 0,5 m, tepat di  bagian atas penampung. Oleh karena itu, pengisian kotoran tak boleh penuh. Di  bagian atas tangki terdapat terowongan penyalur kotoran ke bak penampungan. Bak penampungan itu terbuat dari semen berukuran 2 m x 1 m x 1 m. 

Biogas yang dihasilkan dialirkan ke genset melalui pipa ke katup yang berfungsi mengatur pemasukan biogas. Mesin genset akan bergerak jika minimal terdapat gas metan sebanyak 0,64―1 m3. Gas itulah yang diubah menjadi listrik dan juga energi panas untuk bahan bakar kompor. Hasil riset Balai Penelitian Pengembangan Teknologi Sapi Perah, Bandung, 2 sapi yang menghasilkan 45,5 kg kotoran memproduksi energi listrik untuk 4 lampu berkekuatan 75 watt selama 6 jam. Jika hanya digunakan untuk memasak, 2 sapi yang menghasilkan 1.800 liter gas metan, cukup untuk memasak bagi 5 anggota keluarga. Kelebihan bahan bakar biogas untuk memasak ialah menghasilkan nyala biru dan panas yang sama dengan LPG, tidak beracun, tidak berbau, serta tidak menimbulkan jelaga. 


Limbah tapioka 


Penghematan energi listrik maupun fosil dengan memanfaatkan limbah secara besar-besaran dilakukan Budi Acid Jaya Tbk di  Way Abung, Lampung. Produsen tepung tapioka terbesar di  Indonesia itu melakukan penghematan biaya produksi sebesar Rp18,2-miliar/tahun. Pabrik yang memproses 800 ton singkong/hari itu mengolah 2.800 m3 limbah/hari untuk menghasilkan energi listrik sebesar 2,2 megawatt. 
Sebelumnya, limbah hasil proses produksi tepung tapioka itu hanya diolah dengan mengendapkannya di kolam-kolam agar kandungan chemical oxygen demand COD berkurang. “Butuh banyak kolam yang besar-besar untuk menampung limbah itu,” kata Ir Sudarmo Tasmin, wakil presiden PT Budi Acid Jaya Tbk. Oleh sebab itu, pengolahan limbah menyita lahan lebih luas dibandingkan pabriknya sendiri. Selain itu kolam-kolam itu mengeluarkan gas metan cukup tinggi lantaran tidak tertutup. 
Seiring peningkatan harga solar dan tarif dasar listrik, Budi Acid Jaya melakukan inovasi berupa pendirian instalasi biogas berbahan limbah tapioka. “Itu juga sejalan dengan komitmen perusahaan terhadap Protokol Kyoto untuk mereduksi limbah methan,” kata Sudarmo. Awal 2007 silam, instalasi pengolahan limbah mulai beroperasi dengan investasi pendirian mencapai US$1-juta. 
Ternyata, pengolahan limbah itu tak cuma menghasilkan listrik untuk menjalani seluruh produksi. Budi Acid Jaya juga memperoleh tambahan pendapatan melalui penjualan CER certified emission reduction ke salah satu perusahaan di  Jepang. CER merupakan sertifikat yang dikeluarkan oleh PBB untuk perusahaan yang berhasil menurunkan jumlah emisi dan limbah. Sertifikat itu kemudian diperjualbelikan ke perusahaan-perusahaan yang memiliki kewajiban menurunkan emisi limbahnya sesuai perjanjian Kyoto. Jumlah emisi yang berhasil diturunkan Budi Acid Jaya mencapai 230.000 CERs. Sebanyak 140.000 CERs terjual dengan harga US$1,7-juta. Itu sebagai pemasukan tambahan karena mengolah limbah. 


Limbah ikan 


Bahan bioenergi berbasis limbah lain yang potensial dikembangkan adalah limbah ikan. Ir Kristio Budiasmoro MSi, peneliti Universitas Sanata Darma (USD), Yogyakarta, membuktikan limbah ikan potensial sebagai bahan bakar. Yang dimaksud limbah ikan adalah ikan busuk, jeroan atau organ dalam ikan, dan tulang ikan. Volume limbah pengalengan ikan di Muncar, Bayuwangi, Jawa Timur, itu mencapai 50―60 ton per bulan. Perusahaan farmasi dan makanan memang menyuling limbah itu menjadi senyawa aktif omega 3. “Namun, jumlahnya masih tetap melimpah,” kata Kristio. 
Menurut kepala Pusat Studi Lingkungan Universitas Sanata Darma itu limbah ikan kaya minyak. Ia memotong-motong limbah itu dan memanaskan hingga terbentuk minyak. Alumnus Universitas Gadjah Mada itu memanaskan kembali minyak ikan itu pada suhu 60oC. Lantas, ia menambahkan pelarut semipolar dan campuran asam kuat asam sulfat dan air aki hingga diperoleh bilangan asam 3 mg KOH/g minyak. “Rendemen biodiesel mencapai 68% dari limbah ikan,” kata Kristio. Itu artinya untuk 1 liter minyak bakar hanya dibutuhkan 1,6 kg limbah ikan. 
Agus Unggul ST dari Fakultas Sains dan Teknologi di  USD menguji daya bakar minyak limbah ikan. Hasilnya, nilai panas minyak ikan lebih tinggi dibandingkan minyak bakar fosil, tetapi di  bawah minyak tanah. Nilai panas minyak ikan 9.270 kal/g; minyak bakar fosil 8.760 kal/g; dan minyak tanah 11.000 kal/g. Kandungan air minyak limbah ikan lebih tinggi dibanding minyak tanah 10,4% : 2,5%. 
Biaya untuk menghasilkan 1 liter minyak limbah ikan Rp2.167―Rp3.500. Kristio memang baru membuatnya dalam skala laboratorium. Namun, dengan cara yang sama, Saint Peter's, pabrik pengolah ikan di  Amerika Serikat mampu memanfaatkan limbahnya untuk menggerakkan 10 truk dan 8 bus angkutan bagi 1.500 karyawannya setiap hari. Pabrik itu menghasilkan 1.135.000 liter biodiesel per tahun dari kepala, kulit, dan organ 25-juta kg ikan. 



Briket sampah 

Energi yang paling mudah diciptakan adalah briket sampah. Bahan bakunya hanya sampah organik seperti kayu-kayu sisa, daun-daun kering, makanan sisa, dan kertas. Cara pembuatannya mirip seperti pembuatan arang. Bahan-bahan itu dibakar sampai berbentuk arang berwarna hitam pekat. Saat bara api merata ke seluruh bagian bahan, segera disiram air. Hasil berupa arang itu ditumbuk menggunakan alat penumbuk atau martil. Kemudian tambahkan daun-daun tanaman segar yang lunak dan tinggi kandungan air. 
Daun-daunan itu dapat diambil dari sisa-sisa sampah pasar atau sayuran seperti bayam, kangkung, atau sawi yang sudah terbuang. Persentase komposisi bahan pembuatan briket organik adalah 80% arang sampah organik kering dan 20% campuran daun segar. Jadi, bila dicampurkan 800 g sampah organik butuh 200 g daun segar. Setelah tercampur rata, adonan dicetak dengan ukuran dan bentuk sebagai briket. Briket itu dijemur di  bawah sinar matahari sampai kering. Tanda-tanda briket sudah kering dengan cara meletakkan dan mengangkatnya di  telapak tangan. Briket kering terasa ringan dan jelaga di permukaan tidak terlalu mengotori permukaan telapak tangan. 
Langkah-langkah itu dilakukan oleh warga Kampung Panoram, Purwakarta, Jawa Barat, guna membuat bahan bakar kompor untuk memasak. Dengan begitu, mereka tak perlu waswas menunggu kedatangan mobil pengangkut minyak tanah dan berdiri dalam antrean yang mengular panjang.

Senin, 13 Oktober 2008

Tahi Ayam Terangi 90.000 Rumah

Belanda berhasil mengembangkan pembangkit listrik bersumber biomassa kotoran ayam. Suatu keberhasilan gemilang karena energi listrik yang dibangkitkan tahi ayam itu menerangi 90.000 unit rumah.

Kotoran ternak sapi, babi, kambing, domba, unggas bisa dikembangkan menjadi biogas memang bukan cerita baru. Namun pemanfaatan tahi ayam dalam skala masif untuk pembangkit energi adalah cerita yang cukup dahsyat. Bayangkan kalau pembangkit itu dibangun untuk menerangi wilayah Jakarta. Jakarta Pusat misalnya, jumlah bangunan rumahnya, menurut statistik DKI tahun 2000, ada 204.786 unit. Satu pembangkit, seukuran yang dibangun Belanda, bisa menerangi hampir 45% rumah. Sungguh lumayan!

Sangat Efisien

Pembangkit listrik tenaga biomassa kotoran ayam itu diresmikan pengoperasiannya pada 2 September 2008 oleh Gerda Verbug, Menteri Pertanian dan Lingkungan Belanda. Kapasitasnya 36,5 megawatt (MW), dan memproduksi listrik 270 juta kilowatt hours (KWh) setahun. Sebagai perbandingan, kapasitas terpasang PLTA Jatiluhur, salah satu pemasok listrik untuk jaringan Jawa-Bali, adalah 187,5 MW.

Power station yang terletak di Moerdijk, dekat Rotterdam itu mengkonversikan 440.000 ton tahi ayam menjadi sumber energi terbarukan. Tahi ayam dipilih karena kering sehingga lebih mudah dan cepat diolah. Energi dari biomassa ini memberikan dua keuntungan sekaligus, pasokan listrik dan penampungan limbah. Masih ditambah satu keuntungan lagi, yakni abu sisa pembakarannya bisa dijual sebagai pupuk yang kaya akan fosfor dan kalium.

Proyek listrik tahi ayam ini menelan investasi 150 juta Euro (US$225 juta), dan dioperasikan oleh NV Delta. Perusahaan ini turut dimiliki oleh 629 peternak ayam yang tergabung dalam koperasi Duurzame Energieproductie Pluimveehouderij (DEP) atau produksi energi berkelanjutan sektor Unggas. NV Delta menguasai 50% kepemilikan. Sisanya terbagi pada koperasi DEP, Austrian Energy & Environment AG, dan Zuidelijke Land- en Tuinbouworganisatie (ZLTO). Koperasi DEP yang 70% anggotanya terkonsentrasi di selatan Belanda, menjamin suplai kotoran ayam ke perusahaan. Mesin-mesin pembangkit listriknya dibangun oleh Austrian Energy & Environment AG.

Sumber: Agrina