Optimasi Energi Terbarukan (Energi Biomassa dan Energi Biogas) Oleh: ASROFUL ANAM, ST., MT. Jurusan Teknik Mesin S-1 Institut Teknologi Nasional Malang

Energi Biomassa Pengertian energi biomassa adalah energi dibuat untuk bahan bakar yang didapatkan dari sumber alami yang dapat diperbarui sebagai jalan keluar dari bahan bakar yang selama ini tidak dapat diperbaharui dan mencemari lingkungan hidup. Bahan biomassa berasal dari dua jenis, dari hewan yang bisa berupa mikroorganisme ataupun makroorganisme dan tumbuhan-tumbuhan seperti tanaman sisa pengolahan ataupun hasil panen secara langsung.

Contoh energi biomassa Biogas Biogas merupakan jenis energi alternatif yang diproduksi melalui pemecahan bahan organik, seperti pupuk kandang, kotoran manusia, material tanaman dan lainnya. Cara membuat biogas adalah semua bahan organik tersebut diuraikan melalui proses fermentasi dengan menggunakan bantuan mikroorganisme anaerobik untuk menghasilkan gas metana dan karbon dioksida. Gas yang dihasilkan dari proses ini dapat dimanfaatkan untuk menyalakan kompor, pembangkit listrik dan juga sebagai pemanas. 2. Kayu Kayu yang dibakar dan digunakan sebagai bahan bakar adalah bentuk sederhana dari biomassa. Energi panas yang dilepaskan oleh kayu tersebut digunakan untuk menghasilkan panas, memasak, dan produksi listrik pada pembangkit listrik tenaga uap. Kayu memiliki kekurangan dengan emisi karbon dioksida dapat menyebabkan efek rumah kaca, namun dapat disiasati dengan cara menanam lebih banyak pohon. Sehingga dapat menyerap karbon dioksida dari atmosfer bumi

3. Limbah pertanian Limbah pertanian juga dapat digunakan untuk produksi energi biomassa. Limbah pertanian yang dapat dimanfaatkan untuk energi ini adalah kotoran ternak, ampas tebu dan juga jerami. Limbah-limbah tersebut dapat diolah menjadi bahan bakar untuk menghasilkan listrik dan juga panas. 4. Tanaman energi Hingga saat ini terdapat tanaman energi yang ditanam secara komersial sebagai sumber energi. Tanaman tersebut diantaranya adalah rami, jagung, gandum dan juga kedelai. Tanaman-tanaman tersebut memang sengaja di tanam dalam skala besar untuk menghasilkan bahan bakar, seperti propanol, biodiesel, butanol dan juga etanol.

Keunggulan dan kelemahan energi biomassa

Keunggulan energi biomassa Biomassa merupakan sumber energi terbarukan (tanaman dapat tumbuh kembali pada lahan yang sama. Biomassa dapat membantu mengurangi impor bahan bakar asing dan membantu meningkatkan kemandirian energi negara (biomassa digunakan untuk mengurangi kebutuhan bahan bakar fosil seperti batubara, minyak dan gas alam). Peningkatan penggunaan biomassa dari limbah dapat menyebabkan polusi jauh lebih sedikit di dunia (dengan mengkonversi sampah menjadi sumber energi yang berguna). Sumber biomassa dapat ditemukan di semua negara di dunia.

Menggunakan biomassa adalah pilihan yang lebih ramah lingkungan bila dibandingkan dengan menggunakan bahan bakar fosil dan dapat membantu mengurangi tingkat total emisi gas rumah kaca (jika tanaman tidak dibakar secara langsung). Banyak teknologi berbeda yang dapat digunakan untuk mengkonversi biomassa menjadi bentuk energi yang berguna Terbukti merupakan teknologi energi terbarukan yang mampu memberikan hasil instan.

Kelemahan energi biomassa Kayu masih merupakan sumber biomassa utama di dunia dan terlalu banyak menggunakan kayu sebagai bahan bakar bisa mengakibatkan efek yang lebih buruk untuk iklim daripada bertahan dengan bahan bakar fosil (ini dapat dihindari dengan menggunakan limbah kayu saja dan dengan memberlakukan peraturan yang sangat ketat berapa banyak kayu yang digunakan dan bagaimana mereka dibakar). Menggunakan banyak lahan untuk biomassa dapat menyebabkan berkurangnya lahan untuk menanam tanaman pangan yang dapat meningkatkan kelaparan di dunia. Banyak teknologi yang digunakan untuk mengkonversi biomassa menjadi bentuk energi yang berguna masih tidak cukup efisien dan membutuhkan biaya yang signifikan.

Jika tanaman dibakar langsung, biomassa dapat menyebabkan tingkat  polusi yang sama seperti bahan bakar fosil. Ketergantungan yang tinggi pada kayu.

Energi Biogas Energi biogas merupakan umber energi terbarukan yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik, memasak dan bahan bakar kendaraan.

Manfaat biogas Bahan bakar kendaraan Hingga saat ini bahan bakar minyak masih menggunakan bahan bakar fosil yang merupakan salah satu sumber energi tak terbarukan yang akan cepat habis jika digunakan secara terus menerus. Oleh karena itu saat ini banyak sekali para ilmuan yang mulai mengembangkan energi alternatif pengganti. Beberapa alasan mengapa biogas baik untuk bahan bakar kendaraan adalah lebih mudah untuk biaya operasional, ramah lingkungan dan tidak mempengaruhi kinerja dari kendaraan itu sendiri.

2. Pengganti gas LPG Biogas sebagai pengganti gas LPG. Sama halnya dengan BBM, harga gas LPG hingga saat ini juga terus mengalami kenaikan. Namun jangan khawatir, karena kita bisa menggantinya dengan biogas. Biogas yang diolah dengan baik akan dapat diandalkan sebagai pengganti gas LPG. Mengganti gas LPG dengan biogas juga akan berdampak pada tertekannya pada harga produksi, seperti usaha katering dan rumah makan, pengeluarkan biaya energy memasak lebih irit dan pengalihan dana LPG untuk keperluan rumah tangga lannya.

3. Mengurangi tumpukan sampah Manfaat biogas berikutnya adalah dapat membantu mengurangi sampah rumah tangga. Seperti yang kita ketahui pengolahan biogas dalam menggunakan jenis limbah apapun, yang penting biogas tersebut memanfaatkan jenis limbah yang dapat terurai. Efeknya lingkungan akan menjadi lebih bersih dan bebas sampah, menjauhkan diri dari penyakit, mengurangi lingkunga kumuh dan menghilangkan bau tidak sedap yang dihasilkan penumpukan sampah. 4. Bahan bakar pada pembangkit listrik Saat ini pemasok listrik tunggal adalah PLN. PLN sendiri hingga saat ini masih menggunakan bahan bakar fosil. Sehingga biogas menjadi salah satu bahan bakar alternative yang dapat menghasilkan energi listrik.

Prinsip pembuatan biogas Prinsip pembuatan biogas adalah adanya dekomposisi bahan organik secara anaerobik (tertutup dari udara bebas) untuk menghasilkan gas yang sebagian besar adalah berupa gas metan (yang memiliki sifat mudah terbakar) dan karbon dioksida, gas inilah yang disebut biogas. Proses dekomposisi anaerobik dibantu oleh sejumlah mikroorganisme, terutama bakteri metan. Suhu yang baik untuk proses fermentasi adalah 30-55oC, dimana pada suhu tersebut mikroorganisme mampu merombak bahan bahan organik secara optimal yang hasilnya berupa gas metan.

Komposisi dan kandungan energi biogas Komponen % Metana (CH4) 55-75 Karbon dioksida (CO2) 25-45 Nitrogen (N2) 0-0.3 Hidrogen (H2) 1-5 Hidrogen sulfida (H2S) 0-3 Oksigen (O2) 0.1-0.5 Nilai kalori dari 1 meter kubik Biogas sekitar 6.000 watt jam yang setara dengan setengah liter minyak diesel. Oleh karena itu Biogas sangat cocok digunakan sebagai bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan pengganti minyak tanah, LPG, batubara, dan bahan-bahan lain yang berasal dari fosil.

Membangun instalasi biogas sederhana

Membangun instalasi biogas sederhana Bangunan utama dari instalasi biogas adalah Digester yang berfungsi untuk menampung gas metan hasil perombakan bahan bahan organik oleh bakteri. Jenis digester yang paling banyak digunakan adalah model continuous feeding dimana pengisian bahan organiknya dilakukan secara kontinu setiap hari. Besar kecilnya digester tergantung pada kotoran ternak yamg dihasilkan dan banyaknyaÿ biogas yang diinginkan. Lahanÿ yang diperlukan sekitar 16 m2. Untuk membuat digester diperlukan bahan bangunan seperti pasir, semen, batu kali, batu koral, bata merah, besi konstruksi, cat dan pipa prolon.

THANKS