Pemanfaatan Biogas dalam Kehidupan Sehari-hari dan Cara Kerjanya

tirto.id - Biogas adalah salah satu sumber energi alternatif yang berasal dari bahan organik, seperti kotoran hewan dan limbah tumbuhan.

Biogas dihasilkan dari proses pencernaan atau degradasi anaerobik bahan-bahan organik yang dilakukan oleh bakteri anaerob di dalam lingkungan bebas oksigen.

Energi biogas termasuk sebagai contoh sumber energi terbarukan. Hal ini karena biogas bisa diproduksi kapan saja, dengan pengolahan limbah organik.

Pemanfaatan biogas dalam kehidupan sehari-hari kian populer karena pengolahannya yang cenderung mudah. Manfaat biogas dari kotoran sapi, misalnya, dapat menggantikan ketergantungan energi tak terbarukan.

Biogas dapat mengurangi emisi gas rumah kaca, mengolah limbah industri/perkebunan/pertanian, mencegah pencemaran air, tanah, dan udara, serta menjadi sumber energi terbarukan. Lalu, bagaimana pemanfaatan biogas dalam kehidupan sehari-hari?

Contoh Pemanfaatan Energi Biogas

Dilansir situs web resmi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, pemanfaatan biogas menjadi salah satu target pengembangan energi terbarukan Indonesia berbasis bioenergi. Hal itu ditetapkan dalam Rencana Umum Energi Nasional (RUEN) 2025.

Lantas, biogas dapat digunakan untuk apa saja? Berikut beberapa contoh pemanfaatan energi biogas.

1. Biogas untuk penerangan dan listrik

Pemanfaatan biogas yang pertama ialah sebagai bahan utama pembangkit listrik. Manfaat biogas dalam hal tersebut dapat memberikan akses energi listrik yang lebih terjangkau bagi masyarakat.

Dengan transformasi biogas menjadi tenaga listrik, masyarakat dapat menghasilkan listrik sendiri. Mesin biogas besar dapat menghasilkan keluaran listrik sekitar 34-40 persen.

2. Pengganti gas LNG

Contoh biogas dalam hal pemanfaatan juga terlihat dalam transisi energi. Biogas dapat menggantikan penggunaan gas alam cair (LNG), LPG, dan solar.

Biogas sapi dapat dimanfaatkan oleh warga setempat sebagai bahan bakar gas untuk memasak dan penerangan. Dengan begitu, masyarakat dapat menghemat pengeluaran biaya serta penggunaan energi minyak dan gas bumi.

3. Penghasil pupuk organik

Biogas adalah gas yang dihasilkan melalui proses dekomposisi bahan organik, seperti kotoran hewan, limbah pertanian, dan bahan organik lain. Oleh karena itu, pemanfaatan biogas juga bisa dikembalikan pada alam. Salah satunya dengan memanfaatkannya sebagai pupuk.

Biogas dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik yang membantu meningkatkan kesuburan tanah dan mendukung pertanian berkelanjutan.

Bagaimana Cara Kerja Energi Alternatif Biogas?

Biogas dapat dihasilkan dari berbagai macam bahan organik. Bahan yang sering digunakan untuk pembuatan biogas adalah kotoran sapi. Hal tersebut dikarenakan ada banyak manfaat biogas dari kotoran sapi. Limbah organik tersebut mengandung nutrisi seimbang serta mudah diencerkan dan diolah secara biologi.

Biogas bisa terbentuk dari pembusukan material organik dalam kondisi anaerob tertutup, anaerobik digester, dan usus besar ruminansia. Pembentukan biogas juga melibatkan proses biologis rayap dan organisme kecil lainnya. Digester adalah bangunan utama instalasi biogas.

Gas ini dihasilkan dalam proses yang disebut pencernaan anaerob. Pencernaan tersebut melibatkan gas campuran metana (CH₄), karbon dioksida (CO₂), serta sedikit nitrogen, ammonia, dan gas lainnya.

Proses pembuatan biogas melibatkan fermentasi bahan organik oleh bakteri, yang menghasilkan gas metana dan karbon dioksida. Komposisi biogas umumnya terdiri dari metana (CH₄), karbon dioksida (CO₂), nitrogen (N₂), karbon monoksida (CO), oksigen (O₂), propena (C₃H₈), dan hidrogen sulfida (H₂S).

Melansir jurnal SINTT (2017), reaksi kimia pembuatan biogas terdiri dari tiga tahapan, yaitu tahap pelarutan, pengasaman, dan gasifikasi. Simak penjelasan cara kerja energi alternatif biogas di bawah ini.

1. Reaksi Hidrolisa (Tahap pelarutan)

Reaksi hidrolisa adalah proses melarutkan bahan yang tidak larut, seperti selulosa, polisakarida, dan lemak, dengan cara mengubahnya menjadi bahan yang larut dalam air, seperti karbohidrat dan asam lemak. Tahap pelarutan berlangsung pada suhu 25 derajat celsius di digester.

Biodigester yang digunakan adalah tipe semi permanen berbentuk prisma yang terbuat dari bahan fiber. Volume biodigester ini ialah 9 meter kubik (m³).

Reaksi yang berlangsung pada tahap ini ialah:

(C₆H₁₀O₅) n (s) + n H₂O(l) n C₆H₁₀O₆

2. Reaksi Asidogenik (Tahap pengasaman)

Pada tahap ini, bakteri asam menghasilkan asam asetat dalam suasana anaerob. Tahap ini berlangsung pada suhu 25 derajat celcius di digester. Reaksi yang berlangsung yakni:

1. n C₆H₁₂O₆ → 2n(C₂H₅OH) + 2n CO₂ (g) + kalor

   glukosa etanol karbondioksida

2. 2n(C₂H₅OH) (aq) + n CO₂ (g) → 2n (CH₃COOH)(aq) + n CH₄(g)

   etanol karbondioksida asam asesat metan

3. Reaksi Methanogenic (Gasifikasi)

Pada tahap ini, bakteri metana akan membentuk gas metana secara perlahan melalui reaksi anaerob. Reaksi Metanogenik berlangsung selama 14 hari dengan suhu 25 derajat celsius di dalam digester. Pada proses ini akan dihasilkan 70 persen CH₄, 30 persen CO₂, dan sedikit H₂ serta H₂S.

Adapun reaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut:

n CO₂ (g) + 4n H₂ (g) + → n CH₄ (g) + n H₂O (l)

Karbondioksida Hidrogen metana air