Fasilitas produksi dan penyimpanan biogas di
Neuhaus an der Oste
, sebuah pemukiman di
Lower Saxony
, Jerman
Biogas
merupakan gas yang dihasilkan oleh
aktivitas anaerobik
yang mendegradasi bahan-bahan organik.
[1]
Contoh dari
bahan organik
ini adalah kotoran, limbah domestik,
mikroalga
beserta residunya
[2]
, atau setiap limbah organik yang dapat diurai oleh makhluk hidup dalam kondisi anaerobik.
[3]
Kandungan utama dalam biogas adalah
metana
dan
karbon dioksida
.
[4]
Biogas merupakan sumber
energi terbarukan
dan ramah lingkungan.
[5]
Energi dari biogas dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan maupun untuk menghasilkan
listrik
.
[6]
Penyusun utama biogas adalah
metana
(CH
4
),
karbon dioksida
(CO
2
),
amonia
(NH
3
),
hidrogen sulfida
(H
2
S) ,
oksigen
(O
2
), dan beberapa gas lain.
[7]
[2]
Gas metana,
hidrogen
, dan
karbon monoksida
dapat dibakar atau
dioksidasi
dengan oksigen sehingga melepaskan energi.
[8]
Energi inilah yang nantinya akan dijadikan sebagai bahan bakar. Energi ini dapat digunakan untuk pelbagai tujuan pemanasan, seperti memasak. Energi ini juga dapat digunakan sebagai listrik.
[9]
Biogas dihasilkan dari degradasi anaerobik dengan menggunakan organisme anaerobik.
[10]
Organisme ini akan mencerna material organik tersebut dalam baik dalam sistem yang bermacam-macam, seperti kontinu, semi-kontinu, ataupun tertutup.
[11]
Sistem ini mendukung organisme tersebut untuk mengubah
biomassa
dari materi organik menjadi biogas.
[12]
Sistem ini disebut biodigester atau bioreaktor.
[13]
Selain pada sistem buatan, degradasi anaerobik juga terjadi di alam dan menjadi proses penting dalam
siklus karbon
.
[14]
Beberapa sampah organik lebih sulit untuk didegradasi dibandingkan dengan yang lain. Sampah makanan, lemak, minyak, dan rumput-rumputan merupakan sampah organik yang paling mudah untuk diproses, sedangkan limbah ternak biasanya paling sulit. Oleh karena itu, proses produksi biogas biasanya mencampurkan beberapa sampah sekaligus pada satu bioreaktor yang sama untuk dapat meningkatkan produksi biogas. Cara ini disebut dengan ko-digesti. Selain itu, bioreaktor juga dapat dibuat lebih hangat diantara suhu 30 sampai 38 derajat celcius agar sampah lebih cepat terurai.
Biogas yang dihasilkan oleh aktivitas
anaerobik
sangat populer digunakan untuk mengolah limbah
biodegradable
karena bahan bakar dapat dihasilkan sambil mengurai dan sekaligus mengurangi volume limbah buangan. Metana dalam biogas, bila terbakar akan relatif lebih bersih daripada
batu bara
, dan menghasilkan energi yang lebih besar dengan emisi karbon dioksida yang lebih sedikit. Pemanfaatan biogas memegang peranan penting dalam manajemen limbah karena metana merupakan
gas rumah kaca
yang lebih berbahaya dalam
pemanasan global
bila dibandingkan dengan karbon dioksida.
Karbon
dalam biogas merupakan karbon yang diambil dari atmosfer oleh
fotosintesis
tanaman, sehingga bila dilepaskan lagi ke atmosfer tidak akan menambah jumlah karbon di atmosfer bila dibandingkan dengan pembakaran
bahan bakar fosil
.
Saat ini, banyak negara maju meningkatkan penggunaan biogas yang dihasilkan baik dari limbah cair maupun limbah padat atau yang dihasilkan dari sistem pengolahan biologi mekanis pada tempat pengolahan limbah.
Gas tempat pembuangan akhir adalah gas yang dihasilkan oleh limbah padat yang dibuang di tempat pembuangan akhir. Sampah ditimbun dan ditekan secara mekanik dan tekanan dari lapisan di atasnya. Karena kondisinya menjadi anaerobik, bahan organik tersebut terurai dan tempat pembuangan akhir dihasilkan. Gas ini semakin berkumpul untuk kemudian perlahan-lahan terlepas ke atmosfer. Hal ini menjadi berbahaya karena:
- Dapat menyebabkan ledakan
- Pemanasan global melalui metana yang merupakan gas rumah kaca
- Material organik yang terlepas dapat menimbulkan asbut fotokimia
Komposisi biogas bervariasi tergantung dengan asal proses anaerobik yang terjadi. Gas tempat pembuangan akhir memiliki konsentrasi metana sekitar 50%, sedangkan sistem pengolahan limbah maju dapat menghasilkan biogas dengan 55-75%CH
4
[15]
Komposisi biogas
[16]
Komponen
|
%
|
Metana (CH
4
)
|
55-75
|
Karbon dioksida (CO
2
)
|
25-45
|
Nitrogen (N
2
)
|
0-0.3
|
Hidrogen (H
2
)
|
1-5
|
Hidrogen sulfida (H
2
S)
|
0-3
|
Oksigen (O
2
)
|
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
,
butana
, batu bara, maupun bahan-bahan lain yang berasal dari
fosil
.
Limbah biogas, yaitu kotoran ternak yang telah hilang gasnya (
slurry
) merupakan pupuk organik yang
sangat kaya akan unsur-unsur yang dibutuhkan oleh tanaman. Bahkan, unsur-unsur tertentu seperti
protein, selulosa, lignin, dan lain-lain tidak bisa digantikan oleh pupuk kimia. Pupuk organik dari biogas telah diujicoba pada tanaman jagung, bawang merah, dan padi.
Siloksan dan
gas engines
(mesin berbahan bakar gas)
[
sunting
|
sunting sumber
]
Dalam beberapa kasus,
gas landfill
mengandung siloksan. Selama proses pembakaran,
silikon
yang terkandung dalam siloksan tersebut akan dilepaskan dan dapat bereaksi dengan oksigen bebas atau elemen-elemen lain yang terkandung dalam gas tersebut. Akibatnya akan terbentuk deposit (endapan) yang umumnya mengandung
silika
(
) atau
silikat
(
), tetapi deposit tersebut dapat juga mengandung
kalsium
, sulfur
belerang
,
zinc
(seng), atau
fosfor
. Deposit-deposit ini (umumnya berwarna putih) dapat menebal hingga beberapa millimeter di dalam mesin serta sangat sulit dihilangkan baik secara kimiawi maupun secara mekanik.
Pada
internal combustion engines
(mesin dengan pembakaran internal), deposit pada piston dan kepala silinder bersifat sangat abrasif, hingga jumlah yang sedikit saja sudah cukup untuk merusak mesin hingga perlu perawatan total pada operasi 5.000 jam atau kurang. Kerusakan yang terjadi serupa dengan yang diakibatkan karbon yang timbul selama
mesin diesel
bekerja ringan. Deposit pada turbin dari
turbocharger
akan menurukan efisiensi
charger
tersebut.
Stirling engine
lebih tahan terhadap siloksan, walaupun deposit pada tabungnya dapat mengurangi efisiensi
[17]
[18]
Jika biogas dibersihkan dari pengotor secara baik, ia akan memiliki karakteristik yang sama dengan
gas alam
. JIka hal ini dapat dicapai, produsen biogas dapat menjualnya langsung ke jaringan distribusi gas. Akan tetapi gas tersebut harus sangat bersih untuk mencapai kualitas
pipeline
.
Air
(H
2
O),
hidrogen sulfida
(H
2
S) dan partikulat harus dihilangkan jika terkandung dalam jumlah besar di gas tersebut. Karbon dioksida jarang ikut dihilangkan, tetapi ia juga harus dipisahkan untuk mencapai gas kualitas
pipeline
. JIka biogas harus digunakan tanpa pembersihan yang ektensif, biasanya gas ini dicampur dengan gas alam untuk meningkatkan pembakaran. Biogas yang telah dibersihkan untuk mencapai kualitas pipeline dinamakan
gas alam terbaharui
.
Dalam bentuk ini, gas tersebut dapat digunakan sama seperti penggunaan gas alam. Pemanfaatannya seperti distribusi melalui jaringan gas, pembangkit listrik, pemanas ruangan, dan pemanas air. Jika dikompresi, ia dapat menggantikan
gas alam terkompresi
(CNG) yang digunakan pada kendaraan.
Implementasi skala besar di Indonesia
[
sunting
|
sunting sumber
]
- Di Belitung kapasitas 1.2 MW
[19]
- Di Palu kapasitas 2.85 MW
[20]
- ^
Bhatia, S. C. (2014-01-01). Bhatia, S. C., ed.
Advanced Renewable Energy Systems
(dalam bahasa Inggris). New Delhi: Woodhead Publishing India. hlm. 426.
doi
:
10.1016/b978-1-78242-269-3.50017-6
.
ISBN
978-1-78242-269-3
.
- ^
a
b
Budiman, Arief; Suyono, Eko Agus; Dewayanto, Nugroho; Dewati, Putri Restu; Pradana, Yano Surya; Widawati, Teta Fathya (2023).
Biorefinery Mikroalga
. Sleman, D.I. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
ISBN
9786233591201
.
- ^
"Raw biogas"
.
www.etipbioenergy.eu
. Diakses tanggal
2021-01-22
.
- ^
Charcosset, C. (2014-01-01). Gugliuzza, Annarosa; Basile, Angelo, ed.
Membranes for Clean and Renewable Power Applications
(dalam bahasa Inggris). Cambridge: Woodhead Publishing. hlm. 46.
doi
:
10.1533/9780857098658.1.44
.
ISBN
978-0-85709-545-9
.
(...) Raw biogas contains about 55?65% methane (CH4), 30?45% carbon dioxide (CO2), traces of hydrogen sulphide (H,S), and fractions of water vapour.
- ^
Houdkova, Lucie; Boran, Jaroslav; Pe?ek, Jan; ?umpela, Pavel (2008).
"Biogas: A renewable source of energy"
.
Thermal Science
.
12
(4): 27.
doi
:
10.2298/tsci0804027h
.
Biogas is a renewable energy source
- ^
"Biogas | CHP | Cogeneration"
.
Clarke Energy
(dalam bahasa Inggris)
. Diakses tanggal
2021-01-22
.
- ^
Angelidaki, Irini; Xie, Li; Luo, Gang; Zhang, Yifeng; Oechsner, Hans; Lemmer, Andreas; Munoz, Raul; Kougias, Panagiotis G. (2019-01-01). Pandey, Ashok; Larroche, Christian; Dussap, Claude-Gilles; Gnansounou, Edgard; Khanal, Samir Kumar; Ricke, Steven, ed.
Biofuels: Alternative Feedstocks and Conversion Processes for the Production of Liquid and Gaseous Biofuels (Second Edition)
. Biomass, Biofuels, Biochemicals (dalam bahasa Inggris). Academic Press. hlm. 817.
doi
:
10.1016/b978-0-12-816856-1.00033-6
.
ISBN
978-0-12-816856-1
.
Typically, the biogas is composed of methane, carbon dioxide, and other impurities.
- ^
Deng, Liangwei; Liu, Yi; Wang, Wenguo (2020-05-28).
Biogas Technology
(dalam bahasa Inggris). Chengdu: Springer Nature. hlm. 301.
ISBN
978-981-15-4940-3
.
- ^
"Biogas: Developments and perspectives in Europe"
.
Renewable Energy
(dalam bahasa Inggris).
129
: 457?472. 2018-12-01.
doi
:
10.1016/j.renene.2018.03.006
.
ISSN
0960-1481
.
- ^
Haryati, Tuti (2006).
"Biogas : Limbah Peternakan yang Menjadi Sumber Energi Alternatif"
.
Wartazoa
.
16
(3): 160. Diarsipkan dari
versi asli
tanggal 2021-01-30
. Diakses tanggal
2021-01-22
.
- ^
Kumar, Sunil (2012-03-14).
Biogas
(dalam bahasa Inggris). Rijeka: InTech. hlm. 155.
ISBN
978-953-51-0204-5
.
- ^
Karuppiah, Tamilarasan; Ebenezer Azariah, Vimala (2019-09-04). "Biomass Pretreatment for Enhancement of Biogas Production". Dalam Rajesh Banu, J.
Anaerobic Digestion
(dalam bahasa Inggris). London: IntechOpen. hlm. 1.
doi
:
10.5772/intechopen.82088
.
ISBN
978-1-83881-849-4
.
- ^
Khanal, S. K.; Giri, B.; Nitayavardhana, S.; Gadhamshetty, V. (2017-01-01). Lee, Duu-Jong; Jegatheesan, Veeriah; Ngo, Hao Huu; Hallenbeck, Patrick C.; Pandey, Ashok, ed.
Current Developments in Biotechnology and Bioengineering
(dalam bahasa Inggris). Elsevier. hlm. 261.
doi
:
10.1016/b978-0-444-63665-2.00010-2
.
ISBN
978-0-444-63665-2
.
- ^
Sikora, Anna; Detman, Anna; Chojnacka, Aleksandra; Błaszczyk, Mieczysław K. (2017-02-08).
"Anaerobic Digestion: I. A Common Process Ensuring Energy Flow and the Circulation of Matter in Ecosystems. II. A Tool for the Production of Gaseous Biofuels"
.
Fermentation Processes
(dalam bahasa Inggris).
doi
:
10.5772/64645
.
- ^
"Juniper Biogas Yield Comparison"
. Diarsipkan dari
versi asli
tanggal 2015-04-30
. Diakses tanggal
2006-11-09
.
- ^
Basic Information on Biogas
- ^
Presentation - Siloxanes in landfill gas
- ^
Paper - Siloxanes in landfill and digester gas
- ^
"Belitung Miliki PLT 1.2 MW"
. Diarsipkan dari
versi asli
tanggal 2015-05-13
. Diakses tanggal
2014-05-24
.
- ^
"Dengan Swedia Kerjasama Biogas Di Palu"
. Diarsipkan dari
versi asli
tanggal 2014-05-25
. Diakses tanggal
2014-05-24
.
|
---|
Umum
| |
---|
Perpustakaan nasional
| |
---|
Lain-lain
| |
---|