Mengenal Apa Itu Biogas

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra

20 Maret 2024, 19.51

Pipa yang membawa biogas (depan) dan kondensat (wikipedia)

Biogas

Biogas merupakan sumber energi terbarukan dalam bentuk gas yang berasal dari beragam bahan organik seperti limbah pertanian, pupuk kandang, limbah kota, dan limbah makanan. Proses pembuatan biogas melalui pencernaan anaerobik melibatkan organisme anaerobik atau metanogen yang ada dalam alat seperti biodigester atau bioreaktor. Komposisi utama biogas adalah metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2), dengan adanya sedikit hidrogen sulfida (H2S), kelembaban, dan siloksan.

Biogas memiliki berbagai kegunaan, mulai dari memasak, pemanasan, hingga menghasilkan listrik melalui mesin gas. Di Inggris, potensi penggunaan biogas dalam menggantikan sekitar 17% bahan bakar kendaraan telah diidentifikasi, yang membuatnya memenuhi syarat untuk menerima subsidi energi terbarukan. Selain itu, biogas dapat disucikan menjadi bio-metana sesuai standar gas alam, menjadikannya sumber energi yang berkelanjutan dan ramah lingkungan.

Dari sudut pandang lingkungan, biogas dianggap sebagai sumber energi terbarukan karena siklus produksinya yang berkelanjutan dan tidak menghasilkan karbon dioksida bersih. Proses pertumbuhan bahan organik yang digunakan untuk membuat biogas menyerap jumlah karbon dioksida yang sama dengan yang dilepaskan ketika bahan tersebut diubah menjadi energi, sehingga menciptakan lingkaran yang ramah lingkungan dalam penggunaannya.

Produksi

Biogas merupakan sumber energi yang dihasilkan oleh mikroorganisme seperti bakteri metanogen dan bakteri pereduksi sulfat melalui proses respirasi anaerobik. Gas ini dapat berasal dari berbagai sumber, termasuk limbah pertanian, pupuk kandang, limbah kota, serta limbah makanan. Produksi biogas dapat terjadi baik secara alami di lingkungan anaerobik, misalnya dalam lahan basah, maupun secara industri melalui proses pencernaan anaerobik.

Di tingkat industri, biogas seringkali dihasilkan untuk tujuan pengumpulan biometana, yang kemudian digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini dapat terjadi baik dalam tempat pembuangan sampah akibat dekomposisi limbah organik, maupun melalui pencernaan anaerobik dalam pabrik biogas. Di pabrik biogas, bahan mentah seperti limbah pertanian atau tanaman energi diolah oleh mikroorganisme menjadi biogas, terutama metana dan karbon dioksida.

Penggunaan biogas memiliki risiko tertentu, seperti polusi udara karena produksi gas rumah kaca saat metana dibakar untuk energi. Kandungan hidrogen sulfida yang beracun juga menyebabkan risiko tambahan dan dapat menyebabkan kecelakaan serius. Karena sifat mudah terbakarnya, biogas juga berpotensi meledak bila tercampur dengan udara dalam perbandingan tertentu. Oleh karena itu, tindakan keselamatan dan pemeriksaan rutin perlu dilakukan untuk mengurangi risiko yang terkait dengan penggunaan biogas."

Gas TPA

Gas TPA, atau gas dari Tempat Pembuangan Akhir (TPA), merupakan produk dari proses penguraian sampah organik basah dalam kondisi anaerobik, mirip dengan pembentukan biogas. Sampah organik tersebut terkompresi oleh berat material yang menutupinya, menghambat paparan oksigen dan memungkinkan mikroba anaerobik berkembang. Biogas yang dihasilkan dapat terakumulasi dan secara perlahan dilepaskan ke atmosfer, namun jika tidak tertangkap dengan baik, gas ini dapat keluar secara tidak terkendali, membawa risiko ledakan jika bercampur dengan oksigen di udara. Hal ini disebabkan oleh keberadaan metana dalam gas TPA, yang memiliki potensi kekuatan sebagai gas rumah kaca 28 kali lebih besar dibandingkan dengan karbon dioksida.

Dari segi teknis, kebutuhan oksigen biokimia (BOD) digunakan sebagai ukuran untuk menilai jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mendegradasi bahan organik dalam sampel bahan yang digunakan dalam biodigester. Ketersediaan informasi tentang BOD untuk limbah cair juga memungkinkan perhitungan kebutuhan energi harian dari biodigester. Istilah lain yang terkait dengan biodigester adalah tingkat kekotoran limbah, yang mengindikasikan seberapa banyak bahan organik yang terkandung dalam unit sumber biogas. Satuan umum yang digunakan untuk pengukuran ini adalah dalam miligram BOD per liter. Sebagai contoh, tingkat kekotoran limbah cair biasanya berkisar antara 800 hingga 1200 mg BOD per liter di Panama.

Dari 1 kilogram sampah organik dapur yang diolah, dapat dihasilkan sekitar 0,45 meter kubik biogas. Biaya pengumpulan limbah biologis dari rumah tangga biasanya sekitar €70 per ton. Hal ini menunjukkan potensi penggunaan biogas dari sampah organik sebagai sumber energi alternatif yang berkelanjutan.

Komposisi

Komposisi biogas dapat bervariasi tergantung pada jenis substrat yang digunakan dan kondisi di dalam reaktor anaerobik, seperti suhu, pH, dan konsentrasi substrat. Biasanya, biogas terdiri dari metana (CH4) sekitar 50-80%, karbon dioksida (CO2) sekitar 15-50%, nitrogen (N2) sekitar 0-10%, hidrogen (H2) sekitar 0-1%, dan hidrogen sulfida (H2S) sekitar 0-0,5%. Jumlah oksigen (O2) biasanya sangat rendah, berkisar antara 0 hingga 2,5%. Gas TPA, misalnya, umumnya memiliki konsentrasi metana sekitar 50%, tetapi teknologi pengolahan limbah yang canggih dapat meningkatkan kandungan metana hingga 55-75%, bahkan hingga 80-90% dengan teknik pemurnian gas in-situ.

Saat diproduksi, biogas juga mengandung uap air, yang jumlahnya tergantung pada suhu biogas. Koreksi volume gas terukur biasanya dilakukan untuk memperhitungkan kandungan uap air dan ekspansi termal, sehingga menghasilkan volume standar biogas yang kering. Ketika 1000 kg bahan (dalam keadaan basah) dimasukkan ke dalam biodigester, padatan total bisa mencapai sekitar 30% dari berat basah, sementara padatan tersuspensi yang mudah menguap mungkin mencapai 90% dari total padatan. Dalam padatan yang mudah menguap tersebut, protein dapat menyumbang sekitar 20%, karbohidrat sekitar 70%, dan lemak sekitar 10%.

Disadur dari : https://en.wikipedia.org/wiki/Biogas