BIOGAS

ELISABET ANAM

180202003

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SAN PEDRO

KUPANG

2021
 KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kehadiratTuhan Yang Maha Esa,yang mana dengan rahmat dan
penyertaan-Nya saya dapat menyelesaikan makalah ini seiring dengan tujuan untuk memenuhi
tugas matakulia energi terbarukan.

Makalah ini berisi ringkasan materi tentang“BIOGAS”Materi disajikan dalam bahasa

yang tepat, lugas, dan jelas sehingga mudah dipahami pembaca.

Kepada para pembaca saya ucapakan selamat belajar dan manfaatkan makalah ini sebaik-
baiknya.Saya menyadari bahwa makalah ini masih perlu ditingkatkan mutunya, oleh karena itu,
kritik dan saran sangat saya harapkan.
 DAFTAR ISI

CoVER
KATA PENGANTAR....................................................................................................................2

DAFTAR ISI..................................................................................................................................3

BAB I PENDAHULUAN...............................................................................................................4

1.1 Latar Belakang Biogas........................................................................................................4

1.2 Rumusan Masalah................................................................................................................6

1.3 Tujuan...................................................................................................................................6

BAB II PEMBAHASAN................................................................................................................7

3.1 . Pengertian Biogas...............................................................................................................7

3.2 . Prinsip Dasar Biogas...........................................................................................................7

3.3. Pemanfaatan Biogas...........................................................................................................11

3.4 . Perkembangan Biogas Di Indonesia.................................................................................13

 BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Energi memiliki peran penting dan tidak dapat dilepaskan dalam kehidupan manusia.
Terlebih, saat ini hampir semua aktivitas manusia sangat tergantung pada energi. Berbagai
alat pendukung, seperti alat penerangan, motor penggerak, peralatan rumah tangga, dan
mesin-mesin industri dapat difungsikan jika ada energi. Pada dasarnya, pemanfaatan energi,
seperti energi matahari, energi air, energi listrik, energi nuklir, energi minyak bumi dan gas,
serta energi mineral dan batubara memang sudah dilakukan sejak dahulu.

Pemanfaatan energi yang tidak dapat diperbaharui secara berlebihan dapat

menimbulkan masalah krisis energi. Salah satu gejala krisis energi yang terjadi akhir-akhir ini
yaitu kelangkaan bahan bakar minyak (BBM), seperti minyak tanah, bensin, dan solar.
Kelangkaan terjadi karena tingkat kebutuhan BBM sangat tinggi dan selalu meningkat setiap
tahunnya. Sementara itu, minyak bumibahan baku pembuatan BBM berjumlah terbatas dan
membutuhkan waktu berjuta-juta tahun untuk proses pembentukannya.

Kelangkaan energi tidak hanya terjadi di Indonesia, melainkan juga di negara lain.
Pasalnya, populasi manusia yang terus bertambah setiap tahun mengakibatkan permintaan
terhadap energi juga meningkat. Karena kelangkaannya, harga minyak mentah di dunia pun
setiap tahun terus meningkat. Hal ini secara tidak langsung akan berdampak terhadap
perekonomian negara, terutama bagi negara miskin dan sedang berkembang, termasuk
Indonesia.

Berbagai Faktor Penyebab Pemanasan Global Secara umum, pemanasan global

merupakan kejadian yang disebabkan oleh peningkatan suhu rata-rata lapisan atmosfer, suhu
air laut, dan suhu daratan. Peningkatan suhu tersebut berasal dari peningkatan emisi gas
rumah kaca yang dihasilkan dari kegiatan manusia sehari-hari. Gas rumas kaca adalah gas-gas
di udara yang biasa menyerap panas, sehingga keberadaannya dapat meningkatkan suhu udara
di bumi. Berikut beberapa faktor utama penyebab meningkatnya emisi gas rumah kaca yang
terbentuk.

a. Asap Kendaraan Bermotor Gas CO2 yang dihasilkan dari polusi asap kendaraan
bermotor dapat menjadi penghalang pemantulan panas bumi. Diperkirakan, pencemaran
udara karena kegiatan industri dan polusi kendaraan bermotor akan meningkat pada tahun
2020.

b. Alih Fungsi Lahan Penebangan pohon secara besar-besaran oleh para pelaku illegal
logging semakin menambah permasalahan lingkungan. Pasalnya, pohon yang berperan
dalam menyerap gas CO2 dan menyuplai udara segar kini keberadaannya semakin
berkurang. Selain aksi illegal logging, areal hutan saat ini juga banyak beralih fungsi
menjadi lahan perkebunan komersial, lahan pertambangan, dan industri.

c. Limbah Ternah yang Tidak Terolah dengan Baik Kegiatan peternakan juga termasuk
salah satu penghasil gas rumah kaca. Berdasarkan laporan FAO tahun 2006, salah satu
penghasil emisi gas rumah kaca yang terbesar berasal dari sektor peternakan, sebesar
18%. Gas yang dihasilkan terdiri dari karbondioksida (9%), metana (37%), dinitrogen
oksida (65%), dan amonia (64%). Gas-gas tersebut dihasilkan dari limbah ternak dan
mengganggu kesehatan manusia, terutama metana yang memiliki potensi pemanasan
global 21 kali lebih tinggi dibandingkan dengan CO2. Karena itu, dibutuhkan upaya
untuk mengolah limbah tersebut sehingga lebih bermanfaat dan mengurangi pencemaran
lingkungan, di antaranya melalui teknologi biogas dengan konsep zero waste (tidak
dihasilkan limbah). Upaya tersebut diharapkan dapat membantu memperlambat laju
pemanasan global.

d. Emisi Karbondioksida Berlebih CO2 merupakan salah satu faktor penyebab

pemanasan global. Emisi CO2 di tingkat global, regional, nasional, dan lokal terus
meningkat setiap tahunnya. Secara umum, peningkatan emisi CO2 terjadi karena kegiatan
manusia, seperti penggunaan bahan bakar fosil, perubahan tata guna lahan, industri, dan
kebakaran hutan. Di dalam Protokol Kyoto, usaha menurunkan jumlah emisi CO2
merupakan tanggung jawab seluruh warga dunia. Ada banyak kegiatan yang dapat
dilakukan untuk mengurangi dan meminimalisasi konsentrasi gas rumah kaca di
 atmosfer. Salah satunya, memanfaatkan gas yang berasal dari limbah peternakan untuk
dijadikan sumber energi (biogas) dan penghasil pupuk organik.

Biogas merupakan teknologi pembentukan energi dengan memanfaatkan limbah,

seperti limbah pertanian, limbah peternakan, dan limbah manusia. Selain menjadi energi
alternatif, biogas juga dapat mengurangi permasalahan lingkungan, seperti polusi udara
dan tanah. Misalnya, seekor sapi potong yang berbobot 400―500 kg/ekor menghasilkan
kotoran ternak segar sebanyak 20―29 kg/harinya. Bisa dibayangkan berapa banyak
limbah yang dihasilkan dari sebuah peternakan yang mengelola puluhan sampai ratusan
ekor sapi potong. Kondisi tersebut sebenarnya merupakan peluang usaha untuk dijadikan
bahan baku pembuatan biogas. Hasil dari pembuatan biogas dapat dijadikan sumber
energi serta sisa keluaran berupa lumpur (sludge) dapat dijadikan pupuk siap pakai
sehingga dapat menambah penghasilan bagi peternak sapi itu sendiri.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana pengertian dari biogas?

2. Bagaimana prinsip dasar biogas?

3. Apa manfaat dari biogas bagi kehidupan manusia?

1.3 Tujuan
1. Untuk menjelaskan pengertian dari biogas

2. Untuk mengetahui prinsip dasar dari biogas

3. Untuk mengetahui manfaat biogas bagi kehidupan manusia

 BAB II PEMBAHASAN

3.1 . Pengertian Biogas

Biogas merupakan sumber energy alternatif berupa gas, yang dihasilkan dari fermentasi
bahan organic atau limba organik, seperti kotoran manusia, atau kotoran hewan. Biogas
merupakan sumber energy alternative yang biayanya murah, serta lebih ramah lingkungan
untuk dijadikaan sebagai bahan bakar sehari-hari. Biogas ini mulai dikembangkan dibeberapa
Negara, termasuk Negara maju yang menggunakan biogas sebagai energy alternatif untuk
listrik.

Energy alternative ini biasaanya bisa dijadikan sebagai pengganti energy batu bara,bisa
juga digunakaan untuk mengganti energi fosil. Karena batubara berpotensi merusak
lingkungan, karena tidak menyebabkan polusi udara. Biogas sangat baik digunakan untuk
mengurangi efek rumah kaca atau pemanasan global.

3.2 . Prinsip Dasar Biogas

Prinsip dasar teknologi biogas adalah proses penguraian bahan-bahan organik oleh
mikroorganisme dalam kondisi tanpa udara (anaerob) untuk menghasilkan campuran dari
beberapa gas, di antaranya metan dan CO2. Biogas dihasilkan dengan bantuan bakteri
metanogen atau metanogenik. Bakteri ini secara alami terdapat dalam limbah yang
mengandung bahan organik, seperti limbah ternak dan sampah organik. Proses tersebut
dikenal dengan istilah anaerobic digestion atau pencernaan secara anaerob. Umumnya, biogas
diproduksi menggunakan alat yang disebut reaktor biogas (digester) yang dirancang agar
kedap udara (anaerob), sehingga proses penguraian oleh mikroorganisme dapat berjalan
secara optimal. Berikut beberapa keuntungan yang dihasilkan dari digester anaerob.

a). Keuntungan Pengolahan Limbah

 Digunakan untuk proses pengolahan limbah yang alami.

  Lahan yang dibutuhkan lebih kecil dibandingkan dengan lahan untuk proses
kompos.
 Memperkecil rembesan polutan.
 Menurunkan volume limbah yang dibuang.

b). Keuntungan Energi

 Menghasilkan energi yang bersih.

 Bahan bakar yang dihasilkan berkualitas tinggi dan dapat diperbaharui.
 Biogas yang dihasilkan dapat digunakan untuk berbagai penggunaan.

c). Keuntungan Lingkungan

 Mengurangi polusi udara.

 Memaksimalkan proses daur ulang.
 Pupuk yang dihasilkan bersih dan kaya nutrisi.
 Menurunkan emisi gas metan dan CO2 secara signifikan.
 Memperkecil kontaminasi sumber air karena dapat menghilangkan bakteri
Coliform sampai 99%.

d). Keuntungan Ekonomi Ditinjau dari siklus ulang proses, digester anaerobik lebih
ekonomis dibandingkan dengan proses lainnya.

. Potensi dan Sumber Bahan Baku Biogas

Sumber bahan baku biogas dapat berasal dari berbagai limbah yakni :

a). Biogas dari Limbah Peternakan

Sektor peternakan skala usaha kecil umumnya dilakukan masyarakat pedesaan

dengan memelihara 2-5 ekor ternak. Sementara itu peternak skala usaha besar biasanya
memelihara puluhan sampai ratusan ternak secara intensif.

Namun, berkembangnya usaha sektor peternakan menghasilkan limbah berupa

kotoran ternak yang cukup banyak, sehingga dapat menimbulkan bau yang dapat
mengakibatkan polusi udara dan dapat mengganggu kesehatan manusia. Karena, gas
metana yang dihasilkan memiliki potensi pemanasan global 21 kali lebih tinggi
dibandingkan gas Karbondioksida (CO2). Dekomposisi kotoran ternak menghasilkan
polutan berupa BOD (Biological Oxygen Demand), COD (Chemical Oxygen Demand),
polusi air, polusi udara, dan bakteri patogen. Salah satu solusi untuk mengurangi dampak
negatif limbah peternakan adalah mengelolanya dengan baik.

Limbah peternakan seperti kotoran padat dan cair dapat dijadikan bahan baku
biogas yang akan menghasilkan energi dan pupuk organik. Umumnya, kebutuhan energi
untuk memasak satu keluarga rata-rata 2000 liter per hari, sedangkan produksi biogas
dari seekor sapi berkisar 600―1000 liter biogas per hari. Dengan demikian, untuk
memenuhi kebutuhan energi untuk memasak satu keluarga dibutuhkan 2—3 ekor sapi

b). Biogas dari Limbah Pertanian

Pertanian merupakan salah satu sektor usaha yang turut mendukung

perekonomian di Indonesia. Sama seperti sektor peternakan, lahan pertanian yang cukup
luas juga menghasilkan limbah yang tidak sedikit. Tanaman padi yang merupakan
komoditas pangan utama dapat menghasilkan limbah berupa jerami sekitar 3,0―3,7
ton/ha. Biasanya, limbah pertanian diatasi dengan cara dibakar dan ditimbun. Padahal,
cara tersebut dapat merugikan petani dan lingkungan sekitar. Karena, pembakaran yang
dilakukan dapat menghasilkan gas CO2 yang berbahaya bagi kesehatan petani.
Sementara itu, penimbunan limbah di dalam tanah, dapat menjadi faktor penyebab
penyakit bagi pertanaman selanjutnya. Salah satu pola pengelolaan limbah yang tepat
agar limbah tersebut dapat dimanfaatkan yaitu dengan cara mengolah limbah menjadi
biogas. Biogas yang dihasilkan dapat dimanfaatkan oleh petani sebagai sumber energi,
sedangkan hasil sampingan berupa pupuk organik dapat dimanfaatkan untuk pertanaman
selanjutnya.

c). Biogas dari Limbah Perairan

 Hasil perairan yang sampai saat ini dimanfaatkan hanya sebatas kekayaan ikan
saja. Padahal, masih banyak sumber daya air lain yang dapat dimanfaatkan seperti rumput
laut, alga, dan eceng gondok.

Rumput laut merupakan salah satu komoditas unggulan perairan. Jumlahnya di

perairan Indonesia meningkat setiap tahunnya, namun pemanfaatannya baru sebagian
kecil dan belum menyeluruh. Rumput laut memiliki nilai ekonomis yang tinggi karena
mengandung banyak manfaat. Jenis rumput laut yang berpotensi dijadikan bahan baku
biogas adalah Euchema cottoni karena memiliki imbangan C/N (43,98) yang dapat
digunakan untuk pembuatan biogas. Selain rumput laut, jenis tumbuhan air yang dapat
dimanfaatkan yaitu eceng gondok (Eichhornia crassipes). Tumbuhan air yang mengapung
ini sering dianggap sebagai gulma yang dapat merusak lingkungan perairan karena
memiliki tingkat kecepatan tumbuh yang tinggi. Karena itu, ketersediaan eceng gondok
yang melimpah dan belum dimanfaatkan secara optimal dapat dijadikan bahan baku
pembuatan biogas.

d). Biogas dari Limbah Industri Saat ini,

Agroindustri di Indonesia telah banyak berkembang. Berbagai hasil pertanian

seperti kelapa sawit, tebu, singkong, dan kedelai diolah menjadi produk yang lebih tinggi
nilainya. Umumnya, proses pengolahan hasil pertanian ini akan menghasilkan limbah
sebagai produk sampingan. Karena itu, untuk mencegah pencemaran dan kerusakan
lingkungan, agroindustri harus diikuti dengan pengolahan lmbah yang baik. Salah satu
pengolahan limbah yang saat ini dikembangkan yaitu biogas. Pengolahan limbah industri
menggunakan teknologi biogas dapat menghasilkan energi yang dapat dijadikan bahan
bakar pengganti solar sehingga dapat mengurangi biaya produksi. Pabrik tapioka dan
pabrik gula termasuk penghasil limbah organik yang berpotensi memproduksi biogas.
Limbah yang dihasilkan dari pabrik tapioka berupa limbah padat dan limbah cair. Selain
limbah tapioka, potensi pemanfaatan tongkol jagung menjadi biogas juga terbilang besar.
Karena, selama ini tongkol jagung sisa pakan ternak dibuang begitu saja, sehingga
menjadi limbah. Berdasarkan struktur organnya, tongkol jagung merupakan bagian dari
organ betina tempat bulir-bulir jagung menempel. Organ itulah yang dapat diolah
 menjadi biogas. Tongkol jagung dapat dimanfaatkan sebagai biogas karena memiliki
kandungan senyawa selulosa sebesar 41% dan hemiselulosa sebanyak 36%. Kedua bahan
itu dapat diubah menjadi biogas.

e). Biogas dari Limbah Sampah Organik

Sampah merupakan salah satu masalah lingkungan yang sampai saat ini belum
dapat ditangani dengan tepat dan cepat. Kemampuan pengelola kebersihan dalam
menangani sampah belum seimbang dengan akumulasi sampah yang dihasilkan. Padahal,
sampah yang tidak dikelola dengan baik dapat menurunkan etika dan estetika lingkungan,
menimbulkan bau tidak sedap, dapat menjadi tempat berkembangnya berbagai macam
penyakit, dan dapat memicu pemanasan global. Pengolahan sampah yang benar
mensyaratkan adanya keterpaduan dari berbagai aspek, mulai dari hulu sampai hilir. Di
tempat yang pengolahannya terpadu, tiap jenis sampah ditempatkan sesuai dengan
jenisnya, sehingga bak sampah yang digunakan ada dua macam, sampah organik dan
sampah anorganik. Pemisahan ini memudahkan dalam pengelolaan sampah selanjutnya.
Sampah organik dapat dijadikan bahan untuk pembuatan biogas dan pupuk organik.
Sementara itu, sampah anorganik dapat didaur ulang, sehingga menambah nilai guna
seperti dijadikan bahan kerajinan tangan.

f). Biogas dari Limbah Kotoran Manusia

Limbah lain yang dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan biogas berasal
dari kotoran manusia. Kandungan nutrisi kotoran manusia tidak jauh berbeda dibanding
dengan kotoran ternak. Kotoran manusia memiliki keunggulan dari segi nutrisi, dimana
imbangan C dan N jauh lebih rendah daripada kotoran ternak.

3.3. Pemanfaatan Biogas

Berkembangnya usaha pemanfaatan limbah menjadi biogas turut mengembangkan

beragam alat instalasi biogas, seperti kompor biogas, rice cooker, lampu biogas, pompa air,
traktor pertanian, dan alat pasteurisasi yang dimodifikasi agar sesuai dengan penggunaan
biogas. Alat tersebut fungsinya sama dengan yang terdapat di pasaran, hanya saja bahan bakar
yang digunakan berbeda dan sama mudahnya dalam penggunaan.
Pemanfaatan Hasil Samping Biogas

Biogas memang pilihan yang tepat untuk dijadikan sebagai energi alternatif. Selain
murah, biogas juga sangat ramah lingkungan. Limbah yang dihasilkan selama proses produksi
biogas juga masih dapat dimanfaatkan. Hasil samping biogas yang berupa lumpur atau yang
lebih dikenal dengan sebutan sludge mengandung banyak unsur hara yang dapat dimanfaatkan
menjadi pupuk untuk tanaman.

Pupuk organik yang dihasilkan dari alat keluaran biogas sudah dapat digunakan dan
berkualitas prima. Kandungan unsur haranya yang tinggi sehingga dapat meningkatkan
kesuburan tanah dengan memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah. Proses pembuatan
pupuk organik dengan memanfaatkan hasil keluaran biogas ini lebih efisien dibandingkan
dengan pembuatan kompos yang memerlukan lahan yang lebih luas serta proses yang lebih
 lama. Selain itu, digester yang didesain kedap udara juga mengurangi tingkat kegagalan
proses dekomposisi sehingga pupuk organik yang dihasilkan berkualitas maksimal.

3.4 . Perkembangan Biogas Di Indonesia

Biogas mulai diperkembangkan di Indonesia sekitar tahun 1970. Namun, tingginya

penggunaan bahan bakar minyak tanah dan tersedianya kayu bakar menyebabkan penggunaan
biogas menjadi kurang berkembang. Teknologi biogas mulai berkembang kembali sejak tahun
2006 ketika kelangkaan energi menjadi topik utama di Indonesia. Awalnya, biogas dibangun
dalam bentuk denplot oleh pemerintah dengan reaktor berbentuk kubah dari bata/beton (fixed
dome) dan bentuk terapung (floating) yang terbuat dari drum yang disambung. Kini, bahan
reaktor yang digunakan telah berkembang, ada yang terbuat dari beton/bata, plat besi, plastik,
dan serat kaca (fiber glass), dengan masing-masing kelebihan dan kekurangan sebagai
berikut :

Beton/bata Fiber Glass (Swen IT) Plastik

Pembangunan harus Produk pabrik , sistim Konstruksi sederhana,

teliti, butuh waktu lama knock down sangat kedap waktu pasang singkat
udara , waktu pasang
singkat

Tidak dapat dipindah Dapat dipindah, mudah Dapat dipindah tapi

untuk di renovasi cukup riskan (rusak

Kalau bocor susah Kalau bocor mudah Kalau bocor susah

dideteksi dideteksi dan diperbaiki. diperbaiki

Biaya konstruksi agak Biaya konstruksi agak Biaya konstruksi murah

mahal mahal

Operasional mudah Operasional mudah, kotoran Operasional agak rumit,

kotoran langsung dapat langsung disalurkan kotoran dimasuki pakai
disalurkan ke dalam ke dalam reaktor tangan
reactor

Daya tahan tergantung Daya tahan kuat, tahan Daya tahan sangat
 saat pembuatan segala cuaca , tahan 10 -15 kurang mudah rusak
thn

. Keberhasilan Kegiatan Pengembangan Biogas dipengaruhi beberapa faktor :

1. Sumber Daya Manusia

 Dalam penerapan memerlukan SDM yang terampil. Untuk itu perlu pelatihan dan
pendampingan , sehingga pengguna terampil dalam pengoperasian digester dan mampu
mengatasi hambatan.
 Bila Biogas dan pupuk diposisikan sebagai sumber pendapatan, Pengguna harus dilatih
bagaimana membangun kelembagaan, membina jaringan dan kewirausahaan.

2. Pemasaran dan Promosi

 Pesaing utama biogas adalah minyak tanah, kayu bakar dan biomass lainnya.
  Agar masyarakat tertarik menggunakan biogas , berbagai kegiatan yang perlu dilakukan
yakni pemasaran dan promosi terutama oleh pemerintah.

3. Sosial Budaya

 Kotoran masih dianggap sesuatu yang menjijikan dan belum dimanfaatkan terutama
sebagai bahan biogas
 Persepsi ini perlu dihapus secara perlahan, Kotoran ternak memiliki nilai ekonomi, baik
sebagai energi maupun pupuk organik yang potensial sebagai pendapatan tambahan
peternak.
 Kebijakan pemerintah yang jelas dan konsisten terutama dalam penyediaan anggaran
yang memadai pada tahap pemasyarakatan biogas.