Biogas: Salah Satu Energi Alternatif

Beberapa tahun terakhir ini, energi merupakan salah satu persoalan yang sangat krusial di dunia. Meningkatnya permintaan energi disebabkan oleh bertambahnya populasi penduduk dan menipisnya cadangan minyak dunia.

Selain itu, permasalahan emisi dari bahan bakar fosil memberikan tekanan pada setiap negara untuk segera memproduksi dan menggunakan energi terbaharukan, misalnya biogas. Di samping semua itu, terus melonjaknya harga minyak dunia menjadi alasan serius yang menimpa banyak negara di dunia termasuk Indonesia.

Untuk mengurangi ketergantungan pada bahan bakar minyak, pemerintah Indonesia menerbitkan Peraturan Presiden Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2006 mengenai kebijakan energi nasional untuk mengembangkan energi alternatif sebagai pengganti bahan bakar minyak.

Kebijakan tersebut memprioritaskan pada sumber daya yang dapat diperbaharui sebagai energi altenatif pengganti bahan bakar minyak. Salah satu sumber energi alternatif adalah biogas.

Biogas berasal dari limbah organik, seperti sampah biomassa, kotoran manusia, kotoran hewan, dan limbah rumah tangga yang dapat diperbaharui, bisa dimanfaatkan menjadi energi melalui proses anaerobik digestion. Proses ini merupakan peluang untuk menghasilkan energi alternatif sehingga dapat menekan dampak penggunaan bahan bakar fosil.

Anaerobik Digestion

Biogas merupakan proses produksi gas bio dari material organik dengan bantuan bakteri. Proses perubahan material organik tanpa melibatkan oksigen disebut anaerobik digestion. Gas yang dihasilkan dari proses tersebut sebagian besar berupa metana. Material organik yang terkumpul pada reaktor akan diuraikan dalam dua tahap dengan bantuan dua jenis bakteri.

Tahap pertama, material orgranik akan diubah menjadi asam-asam lemah dengan bantuan bakteri pembentuk asam. Bakteri ini akan menguraikan sampah pada tingkat hidrolisis dan asidifikasi. Hidrolisis adalah penguraian senyawa kompleks, seperti lemak, protein, dan karbohidrat menjadi senyawa yang sederhana.

Sementara, asifdifikasi adalah pembentukan asam dari senyawa sederhana. Tahap kedua dari anaerobik digestion adalah pembentukan gas metana dengan bantuan bakteri pembentuk metana, seperti methanococus, methanosarcina, dan methano bacterium.

Sejarah Biogas

Sejarah penemuan biogas berasal dari benua Eropa. Biogas ditemukan oleh seorang ilmuwan yang bernama Volta. Ilmuawan tersebut menemukan gas yang dikeluarkan dari rawa-rawa yang terjadi pada 1770. Kemudian, Avogadro meneliti mengenai gas metana. Setelah 1875, biogas dipastikan menjadi sebuah produk dari hasil proses anaerobik digestion.

Pada 1884, seorang ilmuwan lain yang bernama Pasteour melakukan penelitian mengenai biogas dengan menggunakan kotoran hewan. Penelitian yang dilakukan Pasteour menjadi landasan untuk melakukan penelitian biogas hingga saat ini.

Komposisi Biogas

Sebagian besar, biogas mengandung gas karbon dioksida (CO2) dan metana (CH4). Selain itu, biogas pun memiliki beberapa kandungan yang jumlahnya kecil, seperti hidrogen sulfida (H2S) dan ammonia (NH3) serta hidrogen dan (H2), nitrogen yang kandungannya sangat kecil.

Energi yang ada dalam biogas bergantung dari konsentrasi gas metana (CH4). Semakin tinggi kandungan gas metana, maka semakin besar kandungan energi (kalor) pada biogas. Begitupun jika semakin kecil kandungan metana, semakin kecil pula nilai kalor. Kualitas biogas dapat ditingkatkan dengan memperlakukan beberapa parameter, yaitu menghilangkan hidrogen sulfur, karbon dioksida (CO2), dan kandungan air.

Hidrogen sulfur mengandung racun dan zat yang menyebabkan korosi. Jika biogas mengandung senyawa ini, akan menimbulkan gas yang berbahaya sehingga kadar yang diijinkan maksimal 5 ppm. Jika gas dibakar, hidrogen sulfur lebih berbahaya karena akan membentuk senyawa baru bersama oksigen, yaitu sulfur dioksida (SO2) atau sulfur trioksida (SO3). Kedua senyawa ini lebih beracun.

Pada saat bersamaan, akan terbentuk sulfur acid (H2SO3), yaitu suatu senyawa yang lebih korosif. Parameter kedua adalah dengan cara menghilangkan kandungan karbon dioksida yang dimiliki dengan tujuan meningkatkan kualitas. Oleh karena itu, biogas dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan. Sementara, kandungan air dalam biogas akan menurunkan titik penyalaan biogas dan dapat menimbukan korosif