Menyelamatkan Lingkungan Hidup Dengan Energi Terbarukan:
Biogas Kotoran Sapi
Nikkolai Ulyanov Ali-Reza MM
Aktivis Lingkungan Hidup, Ketua Dewan Perwakilan Anak (DPA) Kota Probolinggo
Pendahuluan
Krisis
energi yang telah mulai membayang
bakal terjadi di Indonesia, pada masa ini telah menjadi
hal yang sangat serius. Pasalnya, untuk cadangan energi Indonesia mengandalkan energi berbahan dasar fosil, dan
dieksplorasi terus-menerus untuk mencukupi kebutuhan energi dalam negeri.
Jika eksplorasi yang dilakukan ini tidak diimbangi dengan penyelamatan dan
pelestarian lingkungan hidup, maka cadangan energi ini bisa habis karena tidak
bisa diperbarui. Energi berbahan fosil seperti bahan bakar minyak dan gas alam
membutuhkan waktu jutaan tahun dalam pembuatannya secara alami hingga bisa
digunakan. Dapat dibayangkan jika energi ini habis maka rakyat Indonesia akan
mengalami krisis energi.
Karenanya, perlu sekali upaya untuk Mengatasi Krisis Energi Dan Menyelamatkan
Lingkungan Hidup Dengan Penciptaan Energi Terbarukan (Renewed Energy)
Pengolahan Limbah Kotoran Ternak.
Energi ini bersumber dari alam, dan Indonesia
memiliki potensi yang luar biasa dalam hal sumber daya alam. Pengelolaan sumberdaya alam yang tidak memperhatikan
pelestarian lingkungan akan mengakibatkan habisnya cadangan energi. Kini,
pemerintah mulai membatasi penggunaan energi misalnya pembatasan konsumsi bahan
bakar minyak. Himbauan penghematan penggunaan bensin untuk kendaraan banyak
terlihat di SPBU (Stasiun Pengisian Bahan Bakar Umum) atau yang lebih dikenal
oleh masyarakat dengan sebutan “pom bensin”. Minyak tanah pun berharga lebih
mahal daripada bensin. Ini menunjukkan kelangkaan minyak tanah. Sumber-sumber
energi dapat dirasakan semakin mendekati habis.
Disamping itu, Indonesia masih belum
bisa mengelola sumber daya yang dimilikinya dengan baik dan optimal serta merata sehingga
penyebaran pemanfaatan sumber
daya tersebut masih belum merata ke
seluruh pelosok negeri. Sebab itulah, tidak heran jika kita masih melihat penduduk
Indonesia yang menggunakan alat – alat sederhana dan bahan-bahan dari alam untuk melakukan
kegiatannya sehari – hari seperti memasak.
Memasak memerlukan energi. Penduduk pedesaan di Indonesia pada umumnya
menggunakan bahan-bahan dari alam untuk memasak, misalnya kayu bakar, arang dan
dedaunan. Disamping itu mereka menggunakan minyak tanah dan gas elpiji (LPG,
Liquid Petroleum Gas). Elpiji berbahan gas alam yang dieksplorasi dari
sumberdaya alam, seperti halnya minyak tanah.
Padahal, jika menggunakan bahan – bahan dari alam seperti
kayu bakar, arang maupun dedaunan secara terus menerus akan memboroskan
penggunaan kayu yang biasanya didapat secara langsung dari hutan maupun
lingkungan sekitarnya. Lama kelamaan kayu atau pohon bisa habis ditebang.
Sekarang saja bisa kita saksikan di media massa, banyak berita tentang
penebangan pohon-pohon hutan secara liar. Penebangan pohon ini akan menjadi
semakin banyak jika digunakan untuk kayu bakar untuk memenuhi kebutuhan hidup
sehari-hari. Kerusakan lingkungan tidak terelakkan lagi, karena kebutuhan
energi untuk memasak saja. Belum lagi kebutuhan-kebutuhan lain seperti
kendaraan, pabrik-pabrik, dan kegiatan industri lainnya, dll yang memerlukan
bahan bakar juga. Mereka menggunakan bahan bakar minyak. Pemakaian yang luar
biasa banyak akan menghabiskan bahan bakar. Bahan bakar dan energi yang
diproduksipun akan menyebabkan eksplorasi besar-besaran terhadap sumberdaya
alam, dan ini membahayakan lingkungan hidup. Apalagi kegiatan manusia yang
merusak lingkungan semakin banyak.
Lingkungan hidup telah menjadi masalah
yang serius bagi masyarakat
Indonesia. Karenanya, perlu upaya konkret penyediaan sumber energi ramah
lingkungan yang dapat diperbarui (renewable energy) sebagai energi
alternatif, yang dapat digunakan oleh masyarakat Indonesia. Karya tulis ini
mengemukakan penciptaan energi alternatif yang berasal atau berbahan dasar
limbah kotoran hewan yang diolah menjadi biogas sebagai sumber energi baru dan
terbarukan (renewed energy). Olahan limbah kotoran ternak ini dapat berupa
nyala api sebagai sumber energi utama kehidupan sehari-hari yaitu memasak.
Disamping itu juga bisa diolah menjadi nyala lampu untuk penerangan. Nyala api dan nyala lampu
penerangan ini bisa mengurangi penggunaan energi dari bahan bakar fosil seperti
bahan bakar minyak, gas alam, termasuk kayu bakar dan arang. Dan bahan baku
energi alternatif biogas ini pun banyak tersedia di sekitar penduduk.
Penduduk pedesaan yang merupakan mayoritas di Indonesia, umumnya memelihara
ternak seperti sapi, kambing, babi dsb. Mereka setiap hari direpoti oleh menumpuknya
jumlah kotoran di sekitar rumah mereka
dan telah cukup meresahkan. Kebanyakan dari
kotoran – kotoran tersebut merupakan kotoran yang berasal dari hasil ekskresi
hewan ternak. Selain karena mengganggu karena
baunya, kotoran tersebut dapat menjadi wadah bagi
beberapa macam penyakit. Disamping itu, kotoran
ternak memiliki kandungan yang cukup berbahaya seperti gas metan (CH4) yang
jika terlepas ke udara bebas akan mengganggu lapisan ozon sehingga menimbulkan
efek rumah kaca, karbon dioksida (CO2) di mana gas ini berpengaruh besar dalam
pemanasan global, dan beberapa senyawa lainnya seperti hidrogen, nitrogen dan
ammonia. Namun, metan juga memiliki manfaat,
yaitu dapat menjadi sumber untuk membuat nyala api (energi). Nyala api yang
dihasilkan oleh metan berwarna biru. Api tersebut merupakan api yang panasnya
melebihi api – api lainnya dan memiliki suhu berkisar antara ± 650º-750ºC. Energi
panas tersebut bisa dimanfaatkan oleh masyarakat untuk memasak dan lampu penerangan.
Karenanya, perlu sekali upaya untuk Mengatasi Krisis Energi Dan Menyelamatkan
Lingkungan Hidup Dengan Penciptaan Energi Terbarukan (Renewed Energy)
Pengolahan Limbah Kotoran Ternak.
Mengenal Biogas
Biogas
(gas bio) merupakan gas yang timbul dari hasil fermentasi bahan-bahan organik seperti,
kotoran hewan, kotoran manusia, atau sampah direndam di dalam air dan disimpan
di dalam tempat yang tertutup atau anaerob. Biogas ini sebenarnya dapat juga terjadi pada kondisi
alami, namun untuk mempercepat dan menampung
gas ini, maka diperlukan alat yang memenuhi syarat terbentuknya gas ini (Setiawan, 2007:35).
Komposisi
Biogas
Pada
umunya sebagian besar biogas terdiri dari metana, karbon
dioksida, nitrogen, hidrogen, hidrogen sulfida, oksigen.[1]
Kandungan
Energi
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, butana, batu bara, maupun bahan-bahan lain yang berasal dari fosil.[2]
Manfaat
Biogas
1. Tersedianya
energi untuk memasak dan penerangan (tidak tergantung pada elpiji ataupun
minyak tanah/ kayu bakar).
2. Hemat
waktu untuk memasak, membersihkan, dan mengumpulkan kayu
3. Berkurangnya
penggunaan bahan bakar kayu
4. Pengurangan
Pencemaran/ Polusi Udara di dalam rumah dan di kandang sehingga dapat
meningkatkan kualitas kondisi kesehatan.
5. Penyediaan
pupuk organik berkualitas tinggi
6. Pengurangan
emisi gas rumah kaca
7. Penciptaan
lapangan kerja local
Penggunaan
energi semakin berlebihan bahkan bisa dianggap telah melampaui batas telah
menyebabkan kerusakan lingkungan. Padahal, energi yang tersimpan di bumi ini
tidaklah banyak, dan lambat laun akan habis juga. Kebutuhan manusia akan energi
kini seakan seperti kebutuhan primer sehari – hari, tanpa adanya energi manusia
akan menganggap bahwa ada yang kurang dalam hidupnya. Dan yang paling sering
digunakan adalah energy yang berbahan bakar fosil, fosil memang suatu bahan
bakar yang dapat menciptakan energi untuk memenuhi kebutuhan, namun energi yang
berasal dari fosil sangatlah terbatas dan susah untuk diperbaharui kembali.
Kebutuhan
energi telah menjadi masalah yang serius di masyarakat, terutama energi untuk
memasak. Tidak jarang kita lihat, masih banyak manusia yang menggunakan kayu
dan arang untuk memasak. Padahal, menggunakan benda – benda terebut hanya akan
memberi dampak yang lebih berbahaya seperti kerusakan lingkungan akibat
diambilnya terus menerus kayu dari sebuah pohon, pemanasan global akibat dari
asap yang ditimbulkan oleh pembakaran kayu dan memotong banyak waktu hanya
untuk kegiatan memasak.
Karena
itu, dibutuhkan subuah energi alternatif yang dapat menggantikan posisi kayu
dan arang sebagai komponen terpenting untuk memasak dan juga ramah lingkungan.
Energi altrnatif tersebut dapat berupa biogas. Biogas merupakan sumber energi
terbaru yang lebih ramah lingkungan dan efisien daripada kayu dan arang. Biogas
adalah gas yang tercipta dari kotoran ternak yang sebelumnya telah difermentasikan
untuk diambil kandungan gasnya. Nyala api yang dihasilkan sangat memungkinkan
untuk memenuhi kebutuhan energi untuk memasak dan tentunya ampas sisa
fermentasi biogas sangatlah ramah lingkungan karena dapat dijadikan sebagai
pupuk.
Kotoran
sapi merupakan limbah padat hasil ekskresi hewan. Limbah ini bentuknya padat
namun masih sedikit lembab. Limbah ini mempunyai kandungan yang cukup unik
karena sebagian besar limbah ini terdiri dari metan (CH4) dan karbon
dioksida (CO2), serta beberapa senyawa lainnya seperti hidrogen,
nitrogen dan ammonia.
Metan
merupakan senyawa yang dapat menghasilkan api. Nyala api yang dihasilkannya
berwarna biru yang berarti lebih panas daripada api merah. Nyala api ini sangat
memungkinkan seseorang untuk memasak karena pada saat suhu pembakaran, panasnya
mencapai suhu 7000C.
Cara
Pengolahan Biogas
Seperti yang sudah dijelaskan
sebelumnya, pengolahan biogas adalah dapat dijelaskan sebagai
berikut:
Bahan : 1. Kotoran ternak.
2. Air.
Alat : 1. Seperangkat alat pengolah biogas (gambar
2. Katup utama biogas
3. Kompor
4. Sekop
5. Timba
1- Kumpulkan
semua kotoran ternak (dalam hal ini adalah kotoran sapi) yang ada.
2- Masukkan
semua kotoran tersebut ke dalam mixer.
3- Campurkan
air secukupnya ke dalam mixer untuk membuat kotoran lebih mudah untuk
diaduk, dengan perbandingan 1:1 antara kotoran ternak dan air.
4- Aduk
untuk beberapa saat.
5- Biarkan
kotoran tersebut mengalir ke dalam digester.
6- Setelah semua kotoran memasuki digester,
maka tunggu ± 1 bulan kotoran tersebut untuk fermentasi menjadi biogas.
7- Jika
sudah selesai, biogas telah siap digunakan dan slurry sisa fermentasi
kotoran tersebut dapat dijadikan pupuk organik.
Ketujuh langkah proses di atas merupakan langkah
pembuatan awal hingga biogas bisa dimanfaatkan. Pada proses awal, membutuhkan
waktu 1 bulan dari kotoran segar hingga
menjadi nyala api. Jika proses ini telah berjalan, maka proses pengholahan di
dalam tangki digester hanya membutuhkan waktu kurang dari 24 jam
sehingga kotoran ternak bisa diproses setiap hari dan setiap hari pula pengguna
biogas ini telah bisa menikmati hasilnya yaitu energi nyala api untuk kompor
dan lampu penerangan, serta manfaat lain yakni pupuk organik yang mengalir
sebagai hasil buangan proses pengolahan kotoran ternak menjadi biogas ini.
Seperti yang
dijelaskan sebelumnya, bahwa biogas merupakan energi yang sangat memungkinkan
seseorang untuk memasak karena nyala api dan suhunya yang lebih panas daripada
api yang dihasilkan oleh kayu, arang, ataupun minyak bumi.
Namun, bukan itu saja keunggulan
dari energi ini. Api biru yang dihasilkan oleh biogas tidaklah berbau, tidak
memiliki asap, tidak bersuara, dan membakar lebih sempurna daripada api
lainnya. Dan, dengan menggunakan api ini, maka kita akan lebih menghemat waktu
untuk memasak sehingga dapat melakukan pekerjaan lainnya. Secara tidak sengaja
pula, dengan membuat gas ini, maka akan membersihkan masalah mengenai lingkungan
dan kesehatan rumah. Serta, tidak perlu lagi mengeluarkan biaya mahal untuk
membeli LPG ataupun minyak tanah yang sekarang terlampau mahal. Apabila
penggunaan biogas ini telah melebihi batas kebutuhan akan memasak, gas ini
dapat dijadikan sebagai peluang usaha dengan menjualnya ke beberapa tetangga.
Keunggulan lain, penggunaan biogas sebagai energi untuk
kebutuhan hidup sehari-hari adalah, mengurangi penggunaan kayu bakar untuk
memasak, mengurangi penggunaan gas elpiji dan minyak tanah untuk memasak dan
penerangan. Dengan demikian mengurangi penebangan pohon dan penebangan hutan
atau perusakan hutan dan lingkungan hidup. Juga, penggunaan biogas bisa
mengurangi ketergantungan kepada penggunaan energi bahan bakar berbahan fosil.
Jika suatu saat nanti kandungan bahan bakar fosil akan berkurang dan bahkan
habis, kita masih selamat dari krisis energi, setidaknya energi untuk
kebiutuhan hidup sehari-hari khususnya memasak dan penerangan akan bisa
tercukupi dari biogas ini. Biogas juga mengurangi terlepasnya gas metan ke
udara yang dapat merusak lapisan ozon. Gas metan terdapat di dalam kotoran
ternak. Mengolah kotoran ternak menjadi biogas bisa menyelamatkan lingkungan
hidup.
Energi
terbarukan
ialah energy yang berasal dari proses alam yang berkelanjutan seperti proses
biologis, tenaga surya, tenaga angin dan panas bumi[3]. Konsep energi
terbarukan mulai dikenal pada tahun 1970-an, sebagai upaya untuk mengimbangi
pengembangan energi berbahan bakar nuklir dan fosil. Definisi paling umum
adalah sumber energi yang dapat dengan cepat dipulihkan kembali secara alami,
dan prosesnya berkelanjutan. Dengan definisi ini, maka bahan bakar nuklir dan
fosil tidak termasuk di dalamnya.[4]
Sumber
Energi Terbarukan
1. Energi
panas bumi.
Energi
ini menggunakan teknologi modern untuk memanfaatkan panas bumi sebagai
pembangkit listrik tenaga uap.
2. Energi
surya atau matahari.
Sejak
dulu energi ini hanya digunakan sebatas panasnya tetapi baru – baru ini telah
dikembangkan alat bernama panel surya untuk mengkap panas matahari dan
mengkonversikannya ke listrik
3. Energi
angin.
Cara
memanfaatkan energi ini sebenarnya cukup sederhana namun ketersediaan angin
yang kuat dan alat yang memadai dalam sebuah negara yang membuat energi ini
modern dan jarang ditemukan pemanfaatannya.
4. Biomassa.
Bahan
bakar ini berasal dari memanfaatkan sesuatu yang ada dalam makhluk hidup
seperti kotoran hewan.
5. Bahan
bakar bio cair.
Sama
halnya dengan biomassa, energi juga memanfaatkan sesuatu yang ada dalam makhluk
hidup tapi perbedaannya terletak pada kandungan yang dimiliki.[5]
Macam-macam dan Penggunaan Energi
Terbarukan
1. Kayu,
sejak dahulu kayu sudah digunakan untuk beberapa hal seperti penerangan, sumber
energi panas saat musim dingin, memasak, dan beberapa jenis kayu tertentu
digunakan untuk mengawetkan makanan dengan cara diaoanggang kering atau diasap.
Namun, karena dibutuhkan kayu dalam jumlah besar untuk memenuhi kegiatan –
kegiatan tersebut, energi yang berasal dari kayu ini dianggap kurang efektif.
2. Tenaga Hewan digunakan untuk menarik gerobak/
kereta dan alat-alat mekanik tradisional, tenaga transportasi dan penggerak
pabrik. Biasanya hewan – hewan yang memiliki tenaga kuat yang dimanfaatkan
tenaganya seperti kuda, sapi atau kerbau.
3. Daya/tenaga
air muncul untuk menggantikan tenaga hewan untuk pabrik, karena energy ini
dianggap lebih kuat dan lebih efisien dibanding harus menggunakan tenaga hewan.
4. Minyak
hewan, seperti minyak dari paus yang digunakan sebagai minyak untuk alat
penerangan.
5. Tenaga
angin, sebenarnya telah digunakan beberapa ratus tahun lalu, sejak Belanda
menciptakan sebuah kincir angin besar dengan pisau bergerak lambat yang
kemudian akan menyalakan generator.
6. Tenaga
surya, dahulu hanya digunakan panasnya untuk memenuhi kegiatan sehari – hari.
Namun, baru pada abad ini telah dikembangkannya sebuah alat bernama panel surya
untuk menangkap panas matahari dan dikonversikan ke listrik.
7. Gelombang
samudra telah diupayakan untuk dimanfaatkan sebagai energy terbarukan sejak
abad ke-19. Pada tahun 1970-an, Profesor Steven Salter mencoba untuk menangkap
tenaga ombak dengan memulai Wave Energy Group di University of Edinburgh di
Skotlandia[6].
Cara
kerja pengolahan kotoran ternak menjadi biogas sebagai berikut:
1- Kumpulkan
semua kotoran ternak (dalam hal ini adalah kotoran sapi) yang ada.
2- Masukkan
semua kotoran tersebut ke dalam mixer.
3- Campurkan
air secukupnya ke dalam mixer untuk membuat kotoran lebih mudah untuk
diaduk.
- Aduk
untuk beberapa saat.
5- Biarkan
kotoran tersebut mengalir ke dalam digester, jika ada kendala pada saat
kotoran memasuki digester maka bantu dengan mendorong kotoran tersebut
menggunakan sekop.
6- Setelah
semua kotoran memasuki digester, maka tunggu ± 1 bulan kotoran tersebut
untuk fermentasi menjadi biogas.
7- Jika
sudah selesai, biogas telah siap digunakan dan slurry sisa fermentasi
kotoran tersebut dapat dijadikan pupuk organik.
Kesimpulan
1.
Biogas penting
dibuat karena bermanfaat untuk menyediakan energi terbarukan, yang tidak
merusak lingkungan hidup tetapi malah menyelamatkan lingkungan hidup.
2.
Biogas bermanfaat
untuk mengolah limbah kotoran ternak sehingga mengurangi bau busuk kotoran dan
membersihkan lingkungan sekitar kandang ternak dari kotoran yang menumpuk,
dengan demikian bermanfaat bagi kesehatan lingkungan. Udara menjadi lebih segar
dan lingkungan menjadi bersih.
3.
Biogas bermanfaat
untuk menyediakan energi untuk memasak dan penerangan, sehingga masyarakat
tidak tergantung pada bahan bakar minyak dan gas elpiji. Secara ekonomi bisa
menghemat pengeluaran keluarga Indonesia. Juga, sekaligus mengurangi
ketergantungan kepada energi bahan bakar fosil dan mengurangi ketergantungan
pada penggunaan kayu bakar yang merusak lingkungan dengan penebangan pohon dan
hutan. Dengan demikian biogas menyelamatkan pohon, hutan dan lingkungan hidup.
4.
Biogas bermanfaat
untuk mengurangi emisi gas metan (CH4) ke udara yang bisa merusak lapisan ozon.
Dengan demikian biogas menyelamatkan lingkungan hidup dari bahaya kerusakan
lapisan ozon yang menyebabkan pemanasan global (global warming).
5.
Proses pembuatan
biogas dari pengolahan limbah kotoran ternak dapat diupayakan oleh masyarakat
dengan mudah dan murah, dengan proses sederhana. Proses ini terjadi secara
alamiah dan dapat dibuktikan secara ilmiah, bekerja menurut hukum kimia untuk
fermentasi kotoran ternak dan terlepasnya gas metan (CH4) di dalam digester
yang tertampung di dalam digester yang kemudian menekan dinding dome dan
mengalir keluar berdasarkan hiukum tekanan gas. Sedangkan sisa olahan limbah
kotoran ternak di dalam digester setelah terlepasnya gas metan (CH4), maka sisa
limbah tersebut mengalir ke luar, ke saluran output berdasarkan hukum mekanika
fluida dan bejana berhubungan sehingga menyebabkan sisa limbah cair tersebut
bisa terdorong keluar dan tidak menggumpal di dalam digester.
Rekomendasi
1.
Bagi masyarakat:
sebaiknya masyarakat menggunakan energi terbarukan dari pengolahan limbah
(kotoran ternak) untuk memenuhi kebutuhan energi sehari-hari secara mudah dan
murah.
2.
Bagi pemerintah:
sebaiknya pemerintah menggalakkan penggunaan energi terbarukan yang ramah
lingkungan untuk memenuhi kebutuhan energi masyarakat sekaligus menyelamatkan
lingkungan hidup.
3.
Bagi pelajar:
sebaiknya pelajar giat melakukana kegiatan penelitian dan kajian sederhana
(praktek) untuk menguji / membuktikan teori agar semakin memahami bahwa teori
bisa dipraktekkan dan memberi manfaat nyata kepada masyarakat.
4.
Bagi sekolah:
sebaiknya sekolah lebih sering melakukan praktek bagi para siswanya untuk
memberikan pemahaman yang lebih baik dan lebih mudah bagi para siswa tentang
teori – teori di sekolah serta memberikan pengalaman langsung pada penggunaan
teori secara praktis dan bermanfaat bagi kehidupan masyarakat.
REFERENSI
Setiawan, Didik. 2007. Membuat Biogas Sebagai
Pengganti Bahan Bakar Minyak. Balai Pustaka: Jakarta.
Sundar Bajgain, Senior Officer Hivos, Hand-out
“Introduction to Biogas Technology”, Hivos Training Materials, 2011.
No comments:
Post a Comment