Mengenal Biogas: Komposisi & Proses Pembuatannya dari Kotoran Sapi

tirto.id - Biogas dihasilkan dari dekomposisi bahan organik yang menghasilkan produk utama gas metana sebagai penghasil energi.

Energi biogas adalah energi dari gas yang merupakan produk akhir pencernaan atau degradasi anaerobik dari bahan-bahan organik yang dilakukan oleh bakteri anaerobik di dalam lingkungan bebas.

Proses biogas dapat diamati pada kotoran manusia, kotoran hewan, limbah organik rumah tanggah, hingga sampah biodegradable yang dalam kondisi anaerobik atau terurai.

Pemakaian biogas sebenarnya telah dilakukan sejak lama. Mengutip laman Environment Indonesia, alat penghasil biogas sudah ada sejak tahun 1900 sebagai penghasil panas oleh orang-orang Mesir.

Meski bukan temuan baru, tapi masih diperlukan perbaikan kualitas agar didapatkan biogas yang lebih baik.

Di masa sekarang, energi biogas menjadi sumber energi terbarukan yang bisa dimanfaatkan dalam pemenuhan energi listrik dan bahan bakar kendaraan.

Komposisi Biogas

Pada biogas, komponen utamanya berupa gas metana (methane).

Sementara, komposisi lengkap biogas yaitu:

(1) Methane (CH4) 50-70 persen;

(2) karbondioksida (CO2) 30-40 persen;

(3) Hidrogen (H2) 5-10 persen;

(4) Nitrogen (N2) 1-2 persen;

(5) uap air (H2O) 0,3 persen;

(6) hidrogen sulfit (H2S) sangat kecil.

Dari berbagai komposisi biogas tersebut, metana adalah unsur penting yang dapat menjadi tolak ukur energi atau nilai kalor yang ada pada biogas.

Metana dengan nilai tinggi menunjukkan bahwa biogas memiliki energi lebih besar, dan begitu pun sebaliknya.

Gas metana tidak berwarna, namun cukup bau. Jika dibakar, maka metana akan menghasilkan api biru tanpa mengeluarkan asap.

Tingkat panasnya lebih tinggi dibanding pembakaran pada minyak tanah, arang, dan bahan tradisional lainnya.

Cara pembuatan biogas

Pembuatan biogas pada prinsipnya adalah adanya proses dekomposisi bahan organik secara anaerobik atau tertutup dari udara bebas.

Dari dekomposisi tersebut nantinya akan muncul gas utama berupa metana dan karbondioksida yang mudah terbakar.

Gas tersebut dinamakan biogas dan dapat dihasilkan dari sumber bahan organik yang beraneka ragam.

Proses dekomposisi anaerobik memanfaatkan bakteri metan. Pemrosesan memerlukan suhu sekira 30-55 derajat Celcius agar terjadi fermentasi.

Pada rentang suhu ini, bakteri akan merombak bahan organik secara optimal dan menghasilkan gas metan serta gas lainnya.

Instalasi biogas memerlukan bangunan utama yag disebut digester. Fungsinya sebagai penampung gas metan dari hasil perombakan bakteri pada bahan organik.

Jenis digester yang sering dipakai adalah model continues feeding, dengan mengisi bahan organik setiap hari

Diperlukan lahan sekira 16 meter persegi untuk kebutuhan instalasi. Digester dibuat dari pasir, semen, batu kali, batu koral, bata merah, besi konstruksi, cat, dan pipa pralon.

Di samping digester perlu pula dibuat penampung lumpur (sludge) yang nantinya dapat dipisahkan dan dijadikan pupuk organis padat dan cair.

Pembuatan Biogas dari Kotoran Sapi

Berikut ini adalah contoh proses pembuatan biogas memakai bahan organik kotoran sapi:

1. Campur kotoran sapi dengan air hingga membentuk lumpur. Perbandingannya 1:1 pada bak penampung sementara. Bentuk lumpur mempermudah saat memasukkannya ke dalam digester.

2. Alirkan lumpur ke digester lewat lubang masuk. Saat pengisian pertama, kran gas bagian atas digester dibuka memudahkan pemasukan bahan.

Pada pengisian pertama diperlukan lumpur kotoran sapi dalam jumlah banyak hingga digester penuh.

3. Lakukan penambahan starter (banyak dijual di pasaran) sebanyak 1 liter dan isi rumen segar yang bisa didapat dari rumah potong hewan (RPH) sebanyak 5 karung.

Jumlah tersebut untuk penggunaan pada digester berkapasitas 3,5-5,0 m2. Tutup kran gas kembali agar terjadi proses fermentasi.

4. Pada hari ke-1 sampai ke-8 akan banyak terproduksi gas karbondioksida. Buang gas ini dengan membuka kran.

Gas metana terbentuk di hari ke-10 sampai ke-14, dan karbondioksida menurun. Pada waktu komposisi metana 54% dan karbondioksida 27%, maka biogas dapat menyala atau terbakar.

5. Pada hari ke-14 gas bisa disalurkan ke pipa dan dipakai menyalakan api kompor gas atau kebutuhan lainnya.

Sejak hari ke-14, digester menghasilkan energi biogas yang selalu terbarukan. Biogas tidak berbau kotoran sapi.

6. Terakhir, digester harus terus diisi lumpur kotoran sapi secara kontinu agar dihasilkan biogas yang optimal.