Review Materi: BIOGAS


 

Untitled-2

Hallo, tadi pagi iseng-iseng ngereview pelajaran kuliah nih  jadi ingat kalau punya janji posting resume-nya. Semoga bermanfaat yah!🙂

  • DEFINISI BIOGAS

Biogas merupakan bahan bakar gas (biofuel) dan bahan bakar yang dapat diperbaharui (renewable fuel) yang dihasilkan secara anaerobic digestion atau fermentasi anaerob dari bahan organik dengan bantuan bakteri metana seperti Methanobacterium sp. Bahan yang dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan biogas yaitu bahan biodegradable seperti biomassa (bahan organik bukan fosil), kotoran, sampah padat hasil aktivitas perkotaan dan lain-lain. Akan tetapi, biogas biasanya dibuat dari kotoran ternak seperti kerbau, sapi, kambing, kuda dan lain – lain. Kandungan utama biogas adalah gas metana (CH4) dengan konsentrasi sebesar 50 – 80 % vol. Gas dalam biogas yang dapat berperan sebagai bahan bakar yaitu gas metana (CH4), gas hidrogen (H2) dan gas karbon monoksida (CO) (http://en.wikipedia.org, 2012 dan http://www.bioenergy.org.nz, 2012).

  • PROSES PEMBUATAN BIOGAS

Proses pembuatan biogas dilakukan secara fermentasi yaitu proses terbentuknya gas metana dalam kondisi anaerob dengan bantuan bakteri anaerob di dalam suatu digester sehingga akan dihasilkan gas metana (CH4) dan gas karbon dioksida (CO2) yang volumenya lebih besar dari gas hidrogen (H2), gas nitrogen (N2) dan gas hydrogen sulfida (H2S). Proses fermentasi memerlukan waktu 7 sampai 10 hari untuk menghasilkan biogas dengan suhu optimum 35 oC dan pH optimum pada range 6,4 – 7,9. Bakteri pembentuk biogas yang digunakan yaitu bakteri anaerob seperti Methanobacterium, Methanobacillus, Methanococcus dan Methanosarcina (Price and Paul, 1981).

Biogas yang dibuat dari kotoran ternak sapi mengandung gas CH4 sebesar 55 – 65 %, gas CO2 sebesar 30 – 35 % dan sedikit gas hidrogen (H2), gas nitrogen (N2) dan gas – gas lain. Panas yang dihasilkan sebesar 600 BTU/cuft. Sedangkan, biogas yang dibuat dari gas alam mengandung gas CH4 sebesar 80 % dengan panas sebesar 1000 BTU/cuft. Kandungan gas CH4 dari biogas dapat ditingkatkan dengan memisahkan gas CO2 dan gas H2S yang bersifat korosif (http://www.sciencedirect.com/, 2007).

  • PROSES KIMIAWI DALAM PEMBUATAN BIOGAS

Secara umum, reaksi pembentukan CH4 yaitu :

CxHyOz + (x-¼y-½z) H2O  -> (½ x-1/8y+¼z) CO2 + (½x-1/8y+¼z) CH4 (1)

Sebagai contoh, pada pembuatan biogas dari bahan baku kotoran sapi atau kerbau yang banyak mengandung selulosa. Bahan baku dalam bentuk selulosa akan lebih mudah dicerna oleh bakteri anaerob. Reaksi pembentukan CH4 adalah : (http://digilib.petra.ac.id, 2003)

(C6H10O5)n + n H2O  ->  3n CO2 + 3n CH4                  (2)

Kondisi operasi pada pembuatan biogas (http://digilib.petra.ac.id, 2003), antara lain :

Temperatur                           = 20 – 40 oC (paling optimum pada T = 35 oC)

Tekanan gas                         = 20 – 25 cmH2O atau 0,02 – 0,024 atm

Rasio C/N                              = 30

pH                                           = 6,8 – 8,0

Rasio bahan baku/air        = 2 : 3

Untitled-2

Reaksi kimia pembuatan biogas (gas metana) ada 3 tahap, yaitu :

  1. Reaksi Hidrolisa / Tahap pelarutan

Pada tahap ini bahan yang tidak larut seperti selulosa, polisakarida dan lemak diubah menjadi bahan yang larut dalam air seperti karbohidrat dan asam lemak. Tahap pelarutan berlangsung pada suhu 25o C di digester (http://digilib.petra.ac.id, 2003). Reaksi:

(C6H10O5)n (s) + n H2O(l)  ->   n C6H12    (3)

  1. Reaksi Asidogenik / Tahap pengasaman

Pada tahap ini, bakteri asam menghasilkan asam asetat dalam suasana anaerob. Tahap ini berlangsung pada suhu 25o C di digester (http://digilib.petra.ac.id, 2003). Reaksi:

a) n (C6H12O6) 2n (C2H5OH) + 2n CO2(g) + kalor (4)

b) 2n (C2H5OH)(aq) + n CO2(g) 2n (CH3COOH)(aq) + n CH4(g) (5)

3. Reaksi Metanogenik / Tahap gasifikasi

Pada tahap ini, bakteri metana membentuk gas metana secara perlahan secara anaerob.

Proses ini berlangsung selama 14 hari dengan suhu 25o C di dalam digester. Pada proses ini akan dihasilkan 70% CH4, 30 % CO2, sedikit H2 dan H2S (http://digilib.petra.ac.id, 2003). Reaksi:

2n (CH3COOH)   ->  2 n CH4(g) + 2n CO2(g)                          (4)

  • MANFAAT BIOGAS DALAM KEHIDUPAN

Manfaat pembuatan biogas dari kotoran ternak antara lain :

  1. Gas yang dihasilkan dapat mengganti fuel seperti LPG atau natural gas. Pupuk sapi yang dihasilkan dari satu sapi dalam satu tahun dapat dikonversi menjadi gas metana yang setara dengan lebih dari 200 liter gasoline (http://www.sciencedirect.com, 2007).
  2. Gas yang dihasilkan dapat digunakan untuk sumber energi menyalakan lampu, dimana 1 m3 biogas dapat digunakan untuk menyalakan lampu 60 Watt selama 7 jam. Hal ini berarti bahwa 1m3 biogas menghasilkan energi = 60 W x 7 jam = 420 Wh = 0,42 kWh (http://digilib.petra.ac.id, 2003).
  3. Limbah digester biogas, baik yang padat maupun cair dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik (http://digilib.petra.ac.id, 2003).
  • PEMURNIAN BIOGAS

Penggunaan teknologi pemurnian biogas tergantung pada komposisi biogas dan tujuan penggunaannya. Komposisi biogas tergantung pada sumber bahan bakunya. Proses pemurnian biogas menggunakan membran sangat baik pada tekanan operasi 5–7 bar (Lastella et al, 2002 dan Pabby et al, 2009). Pemilihan metoda yang cocok untuk pemisahan CO2 dari campurannya tergantung pada beberapa parameter, yaitu : konsentrasi CO2 di aliran umpan, sifat alami komponen umpan, tekanan dan temperatur (Noverri, 2007). Metode pemurnian biogas (CO2 removal) ada beberapa, antara lain : absorpsi fisika, absorpsi kimia, adsorpsi, pemisahan dengan membran, cryogenic, reaksi kimia (Kapdi et al, 2005).

Untitled-2

untuk melihat aplikasi biogas di desa mandiri Energi, Jabung, Malang klik di Sini

Ada Komentar ?

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s