Mengenal Manfaat, Aplikasi dan Kemajuan Teknologi Pada Biogas

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra

20 Maret 2024, 19.59

Kereta "Biogaståget Amanda" ("Kereta Amanda the Biogas") dekat stasiun Linköping , Swedia (wikipedia)

Manfaat Biogas

Ketika kotoran disimpan dalam kondisi tanpa oksigen, seperti dalam penyimpanan anaerobik, tingkat produksi metana menjadi tinggi. Selain itu, ketika pupuk kandang tersebut diterapkan ke lahan pertanian, terjadi pembentukan dinitrogen oksida sebagai produk sampingan dari proses denitrifikasi. Nitrous oksida (N2O) memiliki dampak pemanasan global yang sangat besar, sekitar 320 kali lebih kuat dibandingkan dengan karbon dioksida (CO2), dan sekitar 25 kali lebih kuat daripada metana (CH4). Dengan mengubah kotoran sapi menjadi biogas metana melalui proses pencernaan anaerobik, jutaan hewan ternak di Amerika Serikat bisa menghasilkan sekitar 100 miliar kilowatt-jam listrik, cukup untuk memasok daya ke jutaan rumah di seluruh negara. Sebuah sapi sendiri dapat menghasilkan cukup kotoran dalam satu hari untuk menghasilkan listrik sebesar 3 kilowatt-jam. Dengan mengalihkan kotoran ternak ke dalam biogas metana daripada membiarkannya membusuk, kita bisa mengurangi emisi gas rumah kaca hingga sekitar 99 juta metrik ton, atau sekitar 4%.

Aplikasi

Biogas adalah sumber energi yang bisa digunakan di berbagai tempat dengan manfaat yang besar. Misalnya, biogas dapat digunakan untuk menghasilkan listrik di tempat-tempat seperti tempat pembuangan sampah atau dalam mesin gas CHP. Dengan cara ini, panas yang dihasilkan dapat digunakan untuk berbagai keperluan, seperti pemanasan ruangan, pemanasan air, atau memasak. Selain itu, jika biogas tersebut dikompresi, maka dapat digunakan sebagai pengganti gas alam di kendaraan bermotor atau mesin lainnya, yang memiliki dampak yang lebih ramah lingkungan.

Biasanya, biogas yang dihasilkan masih mengandung banyak zat yang tidak diinginkan, seperti karbon dioksida. Namun, dengan melalui proses peningkatan, kualitas biogas dapat ditingkatkan hingga setara dengan gas alam. Proses ini melibatkan tahap pembersihan biogas dari zat-zat yang tidak diinginkan, seperti karbon dioksida, air, dan zat lainnya, sehingga menjadi lebih cocok untuk digunakan.

Selain itu, biogas juga dapat dimasukkan ke dalam jaringan gas metana, sehingga energinya dapat didistribusikan ke berbagai pengguna. Ini memungkinkan biogas digunakan dalam transportasi, seperti pada kereta atau mobil di beberapa negara, memberikan alternatif yang ramah lingkungan.

Biogas juga dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan panas dan listrik bersama di mesin CHP. Pendekatan ini lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan menggunakan bahan bakar fosil. Meskipun demikian, biogas juga memiliki beberapa dampak negatif, seperti tingkat pengasaman dan eutrofikasi yang lebih tinggi dibandingkan bahan bakar fosil. Namun, dampak tersebut dapat dikelola dengan baik, sehingga penggunaan biogas dapat membantu mengurangi dampak lingkungan dan emisi gas rumah kaca.

Dengan demikian, biogas memiliki potensi besar sebagai sumber energi alternatif yang bersih dan berkelanjutan. Penggunaannya dapat membantu mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan. Namun, untuk memaksimalkan manfaatnya, diperlukan upaya dalam pengembangan teknologi peningkatan biogas serta pengelolaan dampak lingkungan yang dihasilkan.

Kemajuan teknologi

Penanganan limbah organik menjadi semakin efisien berkat proyek-proyek inovatif seperti NANOCLEAN. Mereka mengembangkan metode baru yang memanfaatkan nanopartikel besi oksida untuk meningkatkan produksi biogas secara signifikan. Dengan teknologi ini, proses pembentukan biogas dapat dipercepat dan hasilnya dapat melipatgandakan produksi gas. Salah satu aspek penting dalam pengelolaan limbah adalah sanitasi, terutama dalam hal penanganan lumpur fecal. Lumpur tersebut merupakan produk dari sistem sanitasi yang ada di lokasi. Setelah dikumpulkan dan diangkut, lumpur tinja dapat diperlakukan di instalasi pengolahan konvensional atau diolah secara mandiri di instalasi pengolahan lumpur tinja.

Salah satu metode pengolahan yang efektif adalah dengan menggunakan pencernaan anaerobik untuk menghasilkan biogas dari lumpur tinja. Pengelolaan limbah secara tepat, termasuk penghasilan biogas dari lumpur tinja, dapat membantu mengurangi dampak negatif limbah terhadap kesehatan dan lingkungan. Resource Recovery and Reuse (RRR) adalah subprogram dari Program Penelitian CGIAR tentang Air, Tanah, dan Ekosistem (WLE) yang fokus pada pemulihan air, nutrisi, dan energi yang aman dari aliran limbah domestik dan agroindustri. Mereka percaya bahwa memanfaatkan limbah sebagai sumber energi memiliki manfaat finansial serta dapat memecahkan masalah sanitasi, kesehatan, dan lingkungan.

Perundang-undangan

Pengelolaan limbah dan energi terbarukan menjadi perhatian serius di tingkat global, terutama di Uni Eropa dan Amerika Serikat. Uni Eropa, misalnya, telah menetapkan undang-undang terkait pengelolaan limbah dan lokasi pembuangan sampah, yang dikenal sebagai Landfill Directive. Negara-negara seperti Inggris dan Jerman bahkan telah mengeluarkan undang-undang yang memberikan insentif jangka panjang serta keamanan energi bagi petani.

Di Uni Eropa, standar untuk mesin pembakaran internal yang menggunakan biogas juga telah ditetapkan. Mesin-mesin ini diharuskan memiliki tekanan gas yang memadai untuk memastikan pembakaran yang optimal. Selain itu, penggunaan unit kipas sentrifugal ATEX yang memenuhi standar Eropa menjadi wajib. Di Amerika Serikat, peraturan yang melarang gas TPA (Landfill Gas) diberlakukan karena kandungan senyawa organik non-metana (NMOC) yang dapat mencemari udara. Undang-Undang Udara Bersih Amerika Serikat dan kode peraturan federal mewajibkan pemilik tempat pembuangan sampah untuk memperkirakan dan mengurangi emisi NMOC.

Namun, untuk mengatasi masalah ini, Amerika Serikat memiliki berbagai program hibah dan pinjaman yang mendukung pengembangan sistem pencernaan anaerobik. Program Energi Pedesaan untuk Amerika, misalnya, memberikan pembiayaan pinjaman dan dana hibah untuk pengembangan sistem biogas. Program lainnya, seperti Program Insentif Kualitas Lingkungan dan Program Pengelolaan Konservasi, juga memberikan dukungan finansial untuk pengelolaan limbah dan energi terbarukan.

Dengan demikian, perundang-undangan di tingkat regional seperti Uni Eropa dan Amerika Serikat memiliki peran penting dalam mendorong pengembangan teknologi dan kebijakan yang mendukung pengelolaan limbah yang lebih efisien dan penggunaan energi terbarukan seperti biogas.

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