EFEKTIVITAS PEMANFAATAN BIOGAS SEBAGAI SUMBER BAHAN BAKAR DALAM MENGATASI BIAYA EKONOMI RUMAH TANGGA DI PERDESAAN

Roosganda Elizabeth dan S. Rusdiana

EFEKTIVITAS PEMANFAATAN BIOGAS SEBAGAI SUMBER BAHAN BAKAR DALAM MENGATASI BIAYA EKONOMI RUMAH TANGGA DI PERDESAAN Biogas Utilization Effectiveness to Lessen Rural Households’ Expenditure 1


2

1 Pusat Sosial Ekonomi dan Kebijakan Pertanian, Jl. A. Yani No.70. Bogor 16161 Pusat Penelitian dan Pengembangan Peternakan, Jl. Raya Pajajaran Kav.E-59. Bogor

2

ABSTRACT Biogas is an important source of renewable energy and could meet the households’ demand for fuel. It is one of agricultural wastes processed into fuel through a process friendly to environment. This paper aims to describe effectiveness of biogas adoption in order to lessen rural households’ daily costs. Use of livestock waste for biogas could control heavy metal pollution in the soil as the side effects of chemical fertilizers application. Biogas adoption lessens rural households’ costs of fuel compared to use of conventional fuel. Additional product of biogas is sludge, among others, useful for organic fertilizer free of parasites and weed seeds. Thus, biogas is friendly to environment and fuel cost saving to rural households. Key words : bioenergy, household expenditure, organic fertilizer

ABSTRAK Produksi bahan bakar minyak dunia, nyata telah mencapai titik puncaknya sementara kebutuhan energi di seluruh dunia meningkat pesat. Biogas merupakan sumber energi terbarukan penting sebagai substitusi unggul dan mampu menyumbangkan andil untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar rumah tangga. Pengelolaan limbah pertanian dan peternakan dilakukan untuk meminimalisir dampak negatifnya dan memaksimalkan dampak keuntungan serta tetap memperhatikan keseimbangan sistem produksi dengan lingkungan hidup. Pemanfaatan limbah tersebut menjadi sumber bahan baku biogas, diharapkan menjadi solusi alternatif pencegahan pencemaran logam berat pada tanah, dampak ikutan intensifikasi penetrasi pupuk anorganik. Tulisan ini bertujuan untuk memaparkan secara komprehensif efektivitas pemanfaatan biogas sebagai sumber bioenergi bahan bakar dalam rangka mendukung strategi mengatasi masalah biaya ekonomi rumah tangga di perdesaan. Selain biogas, juga dihasilkan sludge dan effluent yang pemanfaatannya masih terbuka luas, dimana sludge dapat dimanfaatkan sebagai pupuk (bio fertilizer) yang tidak lagi mengundang parasit dan biji gulma, sehingga tidak mengandung unsur ikutan yang berbahaya. Realisasi efektivitas pengaplikasian pemanfaatan biogas sumber bioenergi bahan bakar mendukung strategi mengatasi biaya ekonomi rumah tangga di perdesaan. Teknologi menurunkan gas metana pada komoditas peternakan masih perlu diinventarisir dan diseleksi agar sesuai dan dapat diterapkan terutama pada peternakan rakyat, serta mampu meningkatkan produktivitas ternak. Teknologi biogas merupakan pilihan yang tepat

220

Efektivitas Pemanfaatan Biogas sebagai Sumber Bahan Bakar dalam Mengatasi Biaya Ekonomi Rumah Tangga di Perdesaan

untuk mengubah limbah peternakan untuk menghasilkan energi dan pupuk sehingga diperoleh keuntungan ganda (multi margin) baik secara sosial ekonomi maupun dari segi kelestarian lingkungan . Kata kunci :

bioenergi, pengeluaran rumah tangga, pupuk organik

PENDAHULUAN

Produksi bahan bakar minyak dunia, nyata telah mencapai titik puncaknya sementara kebutuhan energi di seluruh dunia meningkat pesat. Biogas merupakan sumber renewable energy penting sebagai substitusi unggul dan mampu menyumbangkan andil untuk memenuhi kebutuhan bahan bakar rumah tangga. Pengelolaan limbah pertanian dan peternakan dilakukan untuk meminimalisir dampak negatifnya dan memaksimalkan dampak keuntungan serta tetap memperhatikan keseimbangan sistem produksi dengan lingkungan hidup. Limbah tanaman pangan dibuang atau dibakar, meski hasil pembakarannya ditujukan untuk kesuburan tanaman kembali. Kotoran sapi umumnya dibuang ke saluran air dan di lahan-lahan yang terairi oleh saluran tersebut untuk memudahkan penanganan. Harus dipahami bahwa kotoran ternak segar belumlah dapat diaplikasikan langsung pada tanaman, karena belum terkomposisi dengan rasio C/N lebih dari 40. Jerami padi atau gergaji mengandung persentase karbon yang lebih tinggi dan dapat dicampur sebagai bahan untuk mendapatkan C/N yang diinginkan. C/N dan beberapa bahan-bahan tersebut dapat dan umum di gunakan sebagai bahan baku biogas. (Harahap et al., 1978; Indraswati, 2005). Pengembangan pertanian, khususnya tanaman padi dan jagung terintegrasi dengan ternak (ruminansia dan unggas), dalam bentuk sederhana sejak lama telah dilakukan oleh para petani. Namun kondisi pertanian kita saat ini dengan areal lahan yang semakin menciut, mendorong pengembangan pertanian secara intensif dan terintegrasi (Kamarudin, 2008). Kondisi tersebut kembali ditekankan pada Workshop Jagung Regional Asia ke-10, tahun 2008 di Makassar yang merekomendasikan penerapan Model Farming System, Crops-Livestock System (CLS), dan Organic and Un-Organic Farming (Suharto, 2000). Salah satu produk ikutan dari CLS adalah upaya memproduksi sendiri bahan bakar berupa biogas yang diperoleh dari limbah tanaman dan kotoran ternak. Biogas adalah bahan bakar yang bersih karena tidak menghasilkan asap (seperti halnya kayu, arang), sehingga alat-alat dapur dapat tetap bersih selama digunakan, dan berfungsi sebagai bahan bakar minyak atau gas alam pengganti yang unggul. Sebagian petani telah mulai membuat biogas untuk kebutuhan rumah tangganya, dengan menggunakan limbah tanaman dan kotoran ternak. Kandungan kedua bahan tersebut kaya sumber gas Methane (CH4) yang memiliki daya bakar yang sangat baik. Dengan penggunaan biogas sederhana, para petani ternak tidak perlu bekerja keras dan tetap dapat menghemat uang. Sekalipun 0 demikian, di wilayah yang terlalu dingin (kurang dari 15 C) dan terlalu panas (di

221


0

atas 37 C), terdapat sedikit masalah dalam memproduksi biogas, karena gas lebih 0 bagus diproduksi pada suhu 32-37 C. Berdasarkan uraian di atas, tulisan ini bertujuan untuk memaparkan secara komprehensif efektivitas pemanfaatan biogas sebagai sumber bioenergi bahan bakar dalam rangka mendukung strategi mengatasi masalah biaya ekonomi rumah tangga di perdesaan.

PERAN INFORMASI BIOGAS DI PERDESAAN

Selain dari petani yang sudah memanfaatkan penggunaan biogas, informasi dan bimbingan pembuatan biogas juga dapat diperoleh Badan Penyuluhan Pertanian, Penyuluh Pertanian dan aparat pertanian lainnya. Peran aktif informasi yang patut diketahui sebelum membuat biogas selain untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga, adalah diberdayakan agar mampu menggerakkan usaha agribisnis yang menguntungkan. Petani ternak dapat memulai dengan membuat unit produksi biogas yang sederhana, dan tidak membutuhkan biaya banyak dan lebih mudah dijalankan. Petani diberi pengarahan dan penyuluhan agar mampu menguasai pengaplikasian unit biogas secara mandiri. Selanjutnya petani ternak segera merasakan kebutuhan biogas yang lebih banyak, dan akan terdorong untuk membuat lebih banyak unit biogas dan memperbesar usahanya. Ketika limbah tanaman maupun kotoran ternak disimpan bercampur air di dalam kontainer atau tangki digester, limbah tanaman dan kotoran ternak mengalami pembusukan. Oleh suatu proses yang disebut pencernaan anaerob yang merupakan gas campuran metan (CH4) karbon di oksida (CO2) dan sejumlah kecil nitrogen ammonia sulfur dioksida hidrogen sulfide dan hydrogen, kemudian mengeluarkan gas methane (CH4), yang kemudian dikumpulkan (ditampung) dan dinamakan biogas; kemudian dialirkan ke tempat lain dengan bantuan tekanan udara (Tuti, 2006). Proses pencernaan anaerob yang merupakan dasar dan reaktor biogas yang diproses pemecahan bahan organik oleh aktivitas bakteri metanogenetik pada kondisi tanpa udara. (Thalib, 2008).

Prosedur Sederhana Pembuatan dan Penggunaan Unit Biogas Untuk membuat unit produksi biogas bukanlah bahan mahal. BahanBahan yang diperlukan adalah minimal 3 buah cincin gorong-gorong, septik tank untuk tangki digester, dan sebuah drum oli yang besar yang dapat memuat kirakira 200 liter bahan yang diperuntukkan sebagai gas methane (biogas). Bahan lainnya, berupa pipa logam dengan diameter 2 cm, untuk ujung pipa pengeluaran gas dan satu kran pengeluaran biogas. Selain itu dibutuhkan pula pipa karet atau paralon seperlunya yang berdiameter 2 cm, yang berguna sebagai pipa penyaluran gas dari tangki pencerna ke kompor untuk memasak, lampu gas dan lainnya. Bahan pencegah kebocoran (ter, cat, las dan lainnya), serta kotoran

222


ternak, limbah tanaman (dedaunan dan jerami) sebagai bahan baku, petani dapat membuat unit biogas sederhana. (Kamarudin, 2008) Tempat terbaik dan teraman sangat penting untuk meletakkan unit produksi biogas adalah sekurang-kurangnya 10 meter dari rumah. Terpisah dari tempat memasak dan sumber air, sehingga limbah ikutannya tidak mencapai sumber air bersih dan tidak mencemari kehidupan keluarga dan tempat pengolahan pangan ketika memasukkan limbah tanaman dan kotoran ternak dan bahan organik ke unit biogas. Namun, dianjurkan juga menempatkan unit biogas tidak terlalu jauh dari rumah, agar tidak mengeluarkan lebih banyak biaya karena membutuhkan pipa gas yang lebih panjang. Pipa gas harus dijaga dan dicegah jangan sampai bocor dan jika dipasang menyeberang jalan, hendaknya dibenam ke dalam tanah. (Sasse, 1992, dan Junaedi, 2002). Biogas diproduksi oleh bakteri dari bahan organik di dalam kondisi tanpa oksigen (anaerobic process). Proses ini berlangsung selama pengolahan atau fermentasi. Gas yang dihasilkan sebagian besar terdiri atas CH4 dan CO2. Jika kandungan gas CH4 lebih dari 50 persen, maka campuran gas ini mudah terbakar, kandungan gas CH4 dalam biogas yang berasal dari kotoran ternak sapi kurang lebih 60 persen. Temperatur ideal proses fermentasi untuk pembentukan biogas 0 berkisar 30 C. Untuk memperoleh suatu sistem unit produksi biogas yang benarbenar menguntungkan, disarankan untuk mengembangkan beberapa hal, seperti: (a) penanganan bahan dasar, manajemen proses, dan pemilihan jenis mikroorganisme yang ikut aktif dalam proses pembentukan biogas; (b) pemahaman mengenai variabel-variabel yang mempengaruhi proses pembentukan biogas, komposisi gas, dan cara penanganan gasnya secara aman; (c) perlu disusun strategi pemasyarakatan sistem biogas, khususnya di daerah perdesaan.

Potensi Pengembangan Biogas Pada saat ini sebagai sumber bahan baku biogas tersedia secara melimpah dan belum banyak di manfaatkan secara maksimal (Sasse,1992). Pemanfaatan biogas di Indonesia sebagai energi alternatif sangat memungkinkan untuk diterapkan di masyarakat terlebih seiring makin mahalnya harga bahan bakar minyak dan kadang-kadang langka keberadaannya. Beberapa potensi limbah biomasa di seluruh Indonesia adalah 49.907, 43 MW. Biomasa seperti kayu, dari kegiatan industri pengolahan hutan pertanian dan perkebunan (Tuti, 2008). Limbah kotoran hewan seperti, sapi, kuda, kerbau dan babi, juga di jumpai di seluruh wilayah Indonesia dengan kualitas yang berbeda-beda. Secara umum penggunaan limbah pertanian sebagai bahan dasar biogas lebih sulit dibandingkan kotoran ternak, karena lebih lama waktu yang dibutuhkan untuk proses hidrolis bahan selulosa dari limbah pertanian dan hara. Manajemen Penanganan Limbah dan Pembentukan Biogas dan

Pengelolaan limbah dilakukan agar dampak negatifnya dapat diminimalisir dampak yang menguntungkan dapat dimaksimalkan dengan tetap

223


memperhatikan keseimbangan antara sistem produksi dengan lingkungan hidup. Manajemen penanganan limbah adalah sangat penting, antara lain karena: (a) mencegah pencemaran di udara, tanah dan air, serta (b) mengeksploitasi limbah sebagai bahan baku yang dapat mendatangkan keuntungan. Kotoran ternak sapi, babi, ayam dan limbah organik sisa-sisa tanaman, adalah bahan yang baik untuk membuat biogas. Petani dapat menggunakan kotoran ternak saja, atau limbah tanaman saja, ataukah campuran keduanya (Teguh et al., 2009) Bahan-bahan organik berupa kotoran ternak dan limbah tanaman yang tersedia, setelah dicampur merata, selanjutnya diberi air dengan komposisi 1:1, aduk sampai terbentuk seperti pasta (adonan). Bila dilakukan dengan baik, perlakuan tersebut mempercepat terbentuknya gas yang diinginkan, dimana untuk menetralkan pH dapat ditambahkan kapur. Diperlukan membuat bidang pemicu pembentukan gas sekitar dua bulan sebelum membuat unit biogas untuk pertama kalinya. Membuat biang pemicu pembentukan gas dengan mencampur dan mengaduk sampai merata 2 liter kotoran ternak (sapi, babi, ayam atau kuda) dan 2 liter air, campur dan aduk merata. Setelah tercampur baik seperti pasta, tuangkan campuran tersebut pada wadah tertentu, seperti ember, jerigen, botol tanpa penutup dan simpan ditempat terbuka. Usahakan biang pembentukan gas ini tetap hangat, kocok tiap dua hari sekali selama dua bulan untuk wilayah berkelembaban rendah. Biang pembentukan gas ini, digunakan sebagai pemicu (starter), untuk mempercepat pembentukan gas pada unit biogas (Sukoharjo, 2007; dalam: Kamaruddin 2008). Diperlukan waktu kira-kira 2 sampai 4 minggu (tergantung bahan baku dan kondisi lingkungan), untuk memulai pembentukan gas dari campuran bahan organik tersebut. Pembentukan gas sekitar 8 minggu, separuhnya terbentuk pada 2 sampai 4 minggu pertama dan separuh berikutnya pada minggu ke-4 sampai ke-8, serta berhenti sama sekali pada minggu ke-9. Setelah itu, kosongkan unit biogas anda dan demikan seterusnya mengulangi pengisiannya sebagaimana langkah kerja terdahulu. Terdapat pula beberapa senyawa/bahan-bahan yang harus dicegah karena dapat menghambat proses penguraian, seperti: - Antibiotik dan Desinfektan Mikroorganisme pada pencernaan (digester) anaerob dalam pembentukan biogas umumnya bersifat toleran terhadap zat-zat antibiotik, diberi untuk menekan pertumbuhan mikroorganisme pathogen (Daru, 2007), pencernaan mesofilik, o dimana temperatur pencernaan sekitar 36 C (kondisi ideal pertumbuhan mikroorganisme pathogen). Pengaruh desinfektan terhadap proses pembentukan biogas jelas terlihat bila kadarnya cukup tinggi. Biasa terjadi saat pembersihan kandang peternakan menggunakan desinfektan dan limbahnya dialirkan ke dalam bak pencernaan. - Logam Berat Logam berat terutama ion logam berat bebas dalam kadar dan kondisi tertentu (melebihi persyaratan), dapat menghambat proses fermentasi anaerobik, seperti: Cadmium (Cd), Copper (Cu), dan Chromium (Cr), dan beberapa lainnya.

224


(Teguh et al., 2009). Keunggulan biogas lainnya adalah merupakan bahan bakar yang tidak menghasilkan asap dan sebagai pengganti bahan bakar minyak atau gas alam yang dihasilkan oleh suatu proses yang disebut pencernaan anaerob. Pencernaan anaerob merupakan gas campuran metan (CH4) karbon di oksida (CO2) dan sejumlah kecil nitrogen, ammonia sulfur dioksida hidrogen sulfide dan hydrogen. Secara alami gas ini terbentuk pada limbah pembuangan air, tumpukan sampah, dasar danau atau rawa, kotoran manusia, kotoran ternak, dan bakteri dalam sistem pencernaan menghasilkan biogas untuk proses mencerna selulosa. (Kamaruddin, 2008; dan Daru, 2007) Kandungan metan dalam biogas yang dihasilkan tergantung jenis bahan baku yang dipakai. (Tabel 1). Tabel 1. Komposisi Gas (%) dalam Biogas dari Kotoran Ternak dan Sisa Pertanian Jenis gas

Kotoran sapi

Campuran kotoran ternak & sisa pertanian

Metana (CH4)

65,7

55-70

Karbondioksida (CO2)

27,0

27-45

Nitrogen (N2)

2,3

9,5-3,0

Karbonmonoksida

0,0

0,1

Oksigen (O2)

0,1

6,0

Propane (C2H8)

0,7

-

Tidak terukur

Sedikit sekali

6513

400-6700

Hydrogen Sulfida (H2S) 2

Nilai kalor (kkn 1/m ) Sumber : Harahap et al., 1978.

PUPUK SLUDGE BIOGAS: SOLUSI ALTERNATIF PELESTARIAN LINGKUNGAN

Pencemaran tanah pertanian oleh logam berat mengakibatkan produk pertanian pangan mengandung logam berat melebihi persyaratan yang menimbulkan resiko tinggi bagi kesehatan konsumen. Pencemaran logam berat terkait dengan pelaksanaan pengembangan pertanian intensif (disamping industrialisasi dan urbanisasi), sehingga lambat laun lahan pertanian terkontaminasi oleh logam berat dan polutan pengaplikasian (penetrasi) zat anorganik. Pemanfaatan limbah kotoran ternak menjadi sumber bahan baku biogas, diharapkan dapat menjadi salah satu solusi alternatif pencegahan pencemaran logam berat pada tanah pertanian. Daru (2007) mengemukakan bahwa selain biogas, juga dihasilkan sludge dan effluent. Sludge dapat dimanfaatkan sebagai pupuk (bio fertilizer). Dari hasil

225


penelitian diperoleh bahwa dalam sludge ini ditemukan vitamin B12 yang cukup banyak, mencapai 3.000 mikro gram vitamin B12 per kg sludge kering. Sebagai perbandingan, tepung ikan dalam ransum makanan ternak hanya mengandung 200 mikro gram per kg dan tepung tulang sekitar 100 mikro gram per kg. Kenyataan ini membuktikan terbukanya peluang untuk pemanfaatan sludge dalam sistem biogas menjadi makanan ternak (Wibowo et al., 1985; dalam: Daru 2007). Hal ini juga mengindikasikan adanya peluang perolehan pendapatan ekonomi dari pakan ternak yang dihasilkan tersebut. Dibandingkan beberapa sumber energi lainnya (coalgas dan watergas), 3 biogas memiliki keunggulan tingkat nilai kalorinya. Setiap m biogas setara dengan 0,5 kg gas alam cair (liquid petroleum gases = LPG), 0,54 liter bensin, 0,52 liter minyak diesel, dan dapat membangkitkan tenaga listrik sebesar 1,25 - 1,50 kilo watt hour (kwh) (Tabel. 2). Tabel 2. Perbandingan Kandungan dan Nilai Kalori Biogas dan Gas dari Sumber Energi Lain No.

Kandungan (%) dan Nilai Kalori

1. Metan 2. Karbon Dioksida 3. Karbon Monoksida 4. Hidrogen 5. Nitrogen 6. Oksigen 3 7. Nilai Kalori (Kcal/m ) Sumber : Daru, 2007.

Gas Alam

Biogas

Coalgas

Watergas

97,0 0,8 2,1 967

54,7 27,4 0,1 1,1 1,5 0,7 590-700

31,6 1,8 6,3 53,0 3,4 0,2 586

0,7 3,5 43,5 47,3 4,4 0,6 302

Biogas digunakan untuk berbagai keperluan, seperti: (i) Bahan bakar untuk memasak, pengeringan, penerangan, atau pekerjaan-pekerjaan lain yang memerlukan pemanasan. Dibutuhkan peralatan yang didisain sehingga efisiensi pembakarannya tinggi.; (ii) Sebagai bahan bakar penggerak motor (terutama motor stationer). Untuk keperluan ini biogas sebelumnya harus dibersihkan dari kemungkinan adanya gas H2S yang dapat menyebabkan korosi. Multi fungsi biogas diantaranya sebagai: (a) sumber bahan bakar digunakan berbagai keperluan; (b) sebagai sarana penanganan limbah untuk mengatasi pencemaran, membantu terciptanya lingkungan yang sehat/sanitasi lingkungan; (c) menghasilkan pupuk dari sludge yang dihasilkan; dan (d) menghasilkan makanan ternak dari residu sistem biogas. (Tuti, 2006, dan Himawanto, 2006). Sistem biogas yang dipadukan dengan sistem produksi seperti: pupuk, kolam algae atau ikan, peternakan, pertanian, merupakan suatu siklus biologi (daur hayati), mengurangi ketergantungan kebutuhan energi, melestarikan sumberdaya energi yang ada, maupun mengurangi kerusakan lingkungan.

226


PRODUKSI, PENAMPUNGAN DAN PENGGUNAAN BIOGAS

Produksi dan Penampungan Biogas Perlu diketahui bahwa jangan membakar gas yang pertama terbentuk, karena mengandung udara di dalamnya dan dapat meledak. Beberapa hari setelah drum penangkap biogas terangkat ke atas, dianjurkan membuka kran dan mengeluarkan seluruh gas yang terbentuk tersebut. Agar ditangani dengan hatihati dan hindari adanya api di sekitar unit produksi biogas. Untuk mengeluarkan gas yang telah terbentuk, tekan drum ke dalam campuran bahan organik dan air sampai ke dasar tangki digester, untuk mempercepat pengeluaran gas yang terbentuk dari unit biogas. Selanjutnya tutup kran dan unit biogas bekerja mengumpulkan gas kembali. Apabila dikerjakan dengan hati-hati, maka tidak ada lagi udara dalam gas yang terbentuk kemudian dan aman untuk pembakaran. Tidak perlu mengeluarkan lagi gas yang terbentuk dan gas itu aman untuk digunakan memenuhi kebutuhan bahan bakar rumah-tangga. Penggunaan terbaik biogas yang telah ditampung dari unit produksi biogas adalah untuk memasak. Bila unit produksi biogas bekerja dengan baik, dapat mencukupi kebutuhan bahan bakar untuk memasak pangan rumah tangga setiap hari. Kompor yang digunakan mempunyai pengatur pembakaran, sehingga percampuran gas dan udara dalam komposisi yang tepat. Jika nyala gas berwarna kuning, menandakan pembakaran tidak sempurna dan tidak menghasilkan panas yang diperlukan. Dengan mengatur perimbangan gas-udara dalam jumlah yang tepat, maka biogas terbakar dengan baik, ditandai dengan nyala berwarna biru, maka diperoleh nyala biru yang diinginkan. Jika nyala biru berubah menjadi kuning, mengartikan bahwa ruang pembakaran tersumbat dengan arang pembakaran atau ada air dalam slang dan perlu pembersihan dengan dicuci menggunakan air dan sabun. Untuk siklus selanjutnya, kosongkan limbah organik dan sisakan kira-kira 4 liter bahan organik tersebut untuk digunakan kembali sebagai biang/starter pembentukan gas berikutnya. Tangki digester dikuras sampai bersih, dan diperiksa kebocorannya. Kemudian isi kembali dengan kotoran ternak dan limbah organik yang baru, lalu campur air dengan perimbangan 1:1 dan tambahkan biang bahan pemicu pembentukan gas yang telah disiapkan. Setiap memulai memproduksi biogas, hendaknya membuang gas yang pertama terbentuk, dan hindarkan membakarnya karena dapat menimbulkan ledakan pada gas yang baru dinyalakan. Beberapa tindakan pemeliharaan unit biogas adalah: a. Selalu berhati-hati jika berada dekat dengan unit biogas, karena gas mudah terbakar. b. Jangan sekali-kali menyalakan korek api, merokok, membakar sampah atau tindakan yang tidak di sadari lainnya, karena mudah terbakar dan menimbulkan ledakan pada gas.

227


c.

Biogas jika terhirup dalam jumlah banyak disaat bernafas dapat menyebabkan terganggunya pernapasan. Untuk menghindarkan hal tersebut maka selalu memeriksa unit biogas termasuk pipa penghubungnya yang mudah bocor, dan secepatnya dicat atau ditambal.

d. Kendala-kendala yang sering dihadapi oleh petani ternak dalam pembuatan biogas adalah, biogas belum dapat didistribusikan ke tempat-tempat petani ternak yang berlokasi jauh karena belum ada teknologi dan kapasitas masih terbatas untuk mendistribusikan secara aman dan murah.

Teknologi Menurunkan Emisi Gas Metana Dalam dekade terakhir pembuatan biogas kembali digalakkan terutama di Pulau Jawa, didasari menurunnya ketersediaan bahan bakar minyak, mengurangi emisi gas metana, dan menghasilkan pupuk organik. Teknologi menurunkan gas metana pada komoditas peternakan masih perlu diinventarisir dan diseleksi agar sesuai dan dapat diterapkan terutama pada peternakan rakyat. Kebanyakan upaya yang ditempuh selain dapat menurunkan emisi gas metana dapat pula meningkatkan produktivitas ternak (Abdullah et al., 2008). Dalam kegiatan menurunkan emisi gas rumah kaca khususnya gas metana pada ternak rakyat, perlu dikembangkan aspek kelembagaan (dalam hal ini kepemilikan ternak). Sebagian besar peternak rakyat hanya memiliki sekitar 2 ekor sapi/RT dan dengan pakan hijauan saja (Suharto, 2000), sehingga sulit mengaplikasikan pakan konsentrat rendah emisi. Untuk itu, perlu dikembangkan biogas menjadi pasar karbon yang dapat memberikan insentif kepada peternak kecil. Strategi penurunan emisi gas metana pada komoditas ternak dapat dilakukan pendekatan sumber energi gas metana yaitu gas metana enteric dan manura (kotoran).

Hasil Akhir dari Gas Metana 0

Kotoran ternak disimpan dalam kondisi anaerob (temperatur 15 C) maka bakteri metanogenik memproduksi gas metana (Suryadi et al., dokumentasi tidak di publikasi). Pengolahan kotoran ternak dengan teknik pemanfaatan energi metana dalam bentuk biogas, dapat menurunkan 70% emisi metana ke atmosfer. Hasil akhir berupa padatan yang berfungsi sebagai pupuk organik tanaman. Satu kg kotoran ternak melepaskan sekitar 208-268 liter gas metana ke atmosfer. Ransum ternak yang bergizi tinggi, menghasilkan kotoran berkadar metana rendah. Sapi potong (11,4 juta ekor tahun 2007) adalah ruminansia besar penghasil kotoran terbanyak (Ditjennak, 2007), disamping signifikansinya produksi kotoran dan gas metana dari ternak lain. Kuantitas produksi biogas kotoran ternak ditentukan kapasitas, jenis dan kontruksi reactor (digester, fixed dome dan floating dome). Peternak di Jawa kebanyakan menggunakan fixed dome (Abdullah et al., 2008). Digester biogas, digunakan peternak terutama sebagai bahan bakar memasak, penerangan, pupuk organik, dan keperluan lain. Dua teknologi umum untuk memperoleh biogas: (i) proses fermentasi kotoran ternak memakai digester yang didesain khusus dalam

228


kondisi anaerob; (ii) dikembangkannya teori menangkap (menampung) gas metan dari lokasi tumpukan pembuangan sampah tanpa harus membuat digester khusus (Tuti, 2006).

ANALISIS EKONOMI PENGGUNAAN BIOGAS

Pada hakekatnya teknologi dapat membawa kesejahteraan, tetapi dapat pula membawa bencana apalagi tidak dikaji sejak awal tentang hal merugikan yang mungkin terjadi di masa yang datang, akibat/dampak dari teknologi yang ada saat ini. Beberapa petani dan pengusaha yang bergerak di bidang pertanian, saat ini merintis suatu usaha yang bersifat alami yaitu pertanian organik (Supriadi, 2009). Pertanian organik adalah pertanian yang banyak menggunakan bahan organik sebagai sarana produksinya terutama limbah dari kotoran ternak yang diolah menjadi pupuk organik lengkap. Walapun tidak 100 persen terlepas dari penggunaan pupuk anorganik sebagai sarana produksi, namun sudah menseimbangkan antara penggunaan bahan organik dan anorganik untuk tujuan kesehatan lingkungan pertumbuhan baik fisik maupun kimiawinya. Produksi biogas dari kotoran sapi dimaksudkan untuk mendapatkan nilai tambah dari pemanfaatan pupuk kandang sebagai alternatif bahan bakar yang murah. Teknologi biogas yang di introduksikan terdiri dari skala rumah tangga sampai skala besar, menggunakan biaya yang murah (kantong plastik) sampai konstruksi semen beton. Penanganan limbah dengan sistem fermentasi anaerobik menggunakan reaktor biogas memiliki beberapa keuntungan seperti: dapat mengurangi emisi gas rumah kaca, mengurangi bau yang tidak sedap, mencegah penyebaran penyakit, menghasilkan pupuk dan energi. Pemanfaatan limbah seperti ini secara ekonomi sangat kompetitif seiring naiknya harga bahan bakar minyak dan pupuk anorganik. Sasaran pengembangan teknologi biogas untuk menangani limbah agroindustri diharapkan dapat memberikan nilai tambah ekonomi dan perbaikan lingkungan hidup, seperti yang dikemukakan pada Tabel 3. Secara sederhana efisiensi dan nilai ekonomi dari penggunaan biogas sebagai substitusi bahan bakar gas yang umum dipergunakan adalah sebagai berikut: bila satu tabung gas alam (LPG) berisi bersih (netto) 12 kg dengan harga jual (HET) sekitar Rp. 75.000,- hingga Rp. 90.000,- dapat dipergunakan selama satu bulan oleh satu keluarga, maka biaya yang dikeluarkan per hari adalah sekitar Rp. 2.500,- hingga Rp. 3.000,-. Bila bahan bakar yang dipergunakan adalah minyak tanah sebanyak 1 – 2 liter per hari dengan harga Rp. 9.000,- per liter, maka akan menghemat sekitar Rp. 15.000,- hingga Rp. 15.500,- per hari. Pada kondisi alami, gas terbentuk pada limbah pembuangan air atau limbah yang mengandung bahan organik, tumpukan sampah (termasuk sampah organik rumah tangga), dasar danau atau rawa, kotoran manusia, kotoran ternak, serta bakteri dalam sistem pencernaan menghasilkan biogas untuk proses mencerna selulosa. Selain itu, terdapat keuntungan besar dari proses pembuatan

229


biogas, karena limbah buangannya dapat digunakan sebagai pupuk untuk menyuburkan tanaman. Tabel 3. Parameter dan Hasil Analisa Kelayakan Ekonomi Pemanfaatan Reaktor Biogas vs Generator Listrik Parameter dan Hasil Analisa 1. Parameter - Biaya investasi, Rp - Biaya operasional dan perawatan, Rp/tahun - Pendapatan, Rp/tahun - Keuntungan, Rp/tahun - Umur ekonomi, tahun - Produksi gas, m3/hari - Produksi gas, m3/tahun - Suku Bunga , %/tahun 2. Hasil Analisa Kelayakan Ekonomi - Net Present Worth (NPW), Rp - Net Present Cost (NPC), Rp - Net Present Revenue (NPR), Rp - B/C Ratio - Simple Payback, tahun - Internal Rate Return (IRR), % Sumber : Teguh et al., 2009.

Reaktor Biogas

Generator Listrik

18.448.000 2.767.200 7.051.800 4.284.600 20 6 2.190 12

7.500.000 1.125.000 6.504.300 5.379.300 5 12 12

13.555.578 39.117.444 52.673.023 1,35 4,3 23,70

11891173 11555373 23446546 2,03 1,4 43,39

Pemanfaatan Limbah Buangan Unit Biogas Bila biogas yang terbentuk telah digunakan, maka akan tersisa limbah buangan berupa pupuk organik yang kaya unsur hara. Kelebihannya, pupuk ini tidak lagi mengundang parasit dan biji gulma yang dapat tumbuh, sehingga tidak ada unsur ikutan yang berbahaya di dalamnya. Bahan organik tersebut dapat digunakan sebagai pupuk sehingga menjadi produk agribisnis yang menguntungkan. Jika digunakan sendiri, penempatan pupuk tersebut tidak hanya pada satu tempat, melainkan disebar tipis-tipis dan merata ke seluruh areal pertanaman yang pada akhirnya menyuburkan tanaman. Dengan adanya pembuatan bahan bakar dari biogas, maka para petani merasakan berkurangnya pengeluaran untuk biaya bahan bakar (minyak tanah, gas komersial di pasaran, arang dan kayu bakar) yang digunakan dalam memenuhi kebutuhan hidup sehari-hari. Selain itu, dengan penggunaan biogas, maka efisiensi waktu untuk memasak oleh anggota rumah tangga petani dapat digunakan untuk bekerja selain di sawah, kebun maupun usaha kerajinan tangan tingkat rumah tangga. Beberapa keuntungan/nilai tambah terkait lainnya bila menggunakan anaerobik, seperti:

230


1. Keuntungan Pengolahan Digester: (a) Digester anaerobik merupakan proses pengolahan limbah yang alami; (b) Membutuhkan lahan lebih kecil dibanding proses kompos aerobik atau penumpukan sampah; (c) Memperkecil volume atau berat limbah yang dibuang; (d) Memperkecil rembesan polutan. 2. Keuntungan Energi: (a) Proses energi lebih bersih; (b) Memperoleh bahan bakar berkualitas tinggi dapat diperbaharui; (c) Biogas dapat dimanfaatkan untuk berbagai penggunaan. 3. Keuntungan Lingkungan: (a) Menurunkan emisi gas metan dan karbon dioksida secara signifikan; (b) Menghilangkan bau; (c) Memperkecil udara keluar dari sampah; (d) Menghasilkan kompos yang bersih dan pupuk kaya nutrisi; (e) Memaksimalkan proses daur ulang limbah yang sudah terbuang; (f) Menghilangkan bakteri coliform hingga 90 persen (memperkecil kontaminasi sumber air yang sudah ada). 4. Keuntungan Sosial dan Ekonomi: (a) Penggunaan kotoran ternak sebagai biogas sumber energi RT dan pupuk tanaman, tentu mengefisienkan pengeluaran rumah tangga petani dan peternak; (b) Lebih ekonomis dibandingkan siklus ulang proses pembuatan limbah pertanian. Bila seekor sapi potong dewasa mampu menghasilkan/mengeluarkan sekitar 10-20 kg kotoran per hari dengan kisaran harga Rp. 300.000 - Rp. 400.000 per ton (Ilham et al., 2011), maka secara sederhana dapat diperkirakan besarnya sumber bahan baku biogas dan pupuk yang diperoleh petani dan peternak dari limbah peternakannya selama berlangsungnya pengusahaan pemeliharaan ternak sapi tersebut. Serta besarnya pengeluaran untuk biaya sumber bahan bakar gas dan pupuk yang dapat diefisienkan oleh petani dan peternak dengan mensubstitusikannya dengan kotoran sapi peliharaan tersebut. Sementara itu dari beberapa hasil penelitian diperoleh gambaran skala usaha yang dapat dinilai menguntungkan adalah dengan pengusahaan sekitar 3 – 4 ekor sapi per rumah tangga. Manfaat dan keuntungan utama lainnya dari sisi sosial kelembagaan adalah terjalinnya sifat sosial dalam kebersamaan dan tenggang rasa antar masyarakat pengguna biogas metan (umumnya terdiri antar kelompok untuk satu sumur/sumber). Sifat kebersamaan, rasa saling memiliki, saling berbagi, serta saling merawat agar sumber biogas kelompok tetap berfungsi baik, yang menunjukkan berfungsinya aktivitas kelembagaan suatu kelompok masyarakat. Petani pemilik ternak maupun yang tidak/belum, memperoleh pupuk kandang dari sekitarnya. Terjalinnya hubungan aktif antar kelembagaan di hulu (di perdesaan/produsen) hingga hilir (pengguna/konsumen). Kelompok petani dan peternak saling bertukar informasi berkaitan teknologi budidaya, pemasaran, dan lainnya yang sangat dibutuhkan dalam pengembangan usaha tani dan ternak. Di satu sisi, dari beberapa hasil penelitian yang sudah pernah dilakukan diinformasikan bahwa meski komponen teknologi biogas sudah relatif cukup mudah, tingkat kelayakan dan produktivitas biogas sudah baik, namun kemampuan peternak masih relatif kurang. Demikian juga halnya bila dikaji dari

231


aspek keberlanjutan pengusahaan biogas yang sudah cukup baik dan tidak memiliki dampak negatif, namun dari sisi penyebarannya masih relatif kurang. Pemasaran dan penyebaran (distribusi) sebagai subsistem aktivitas bisnis dari produk hasil suatu usaha, diarahkan pada perbaikan mekanisme berbagai pendekatan yang umum berlaku dalam aktivitas suatu usaha pengolahan. (Elizabeth, 2007b). Kelompok tani merupakan salah satu wadah berbentuk kelembagaan yang memiliki peran penting di perdesaan. Lembaga di perdesaan lahir untuk memenuhi kebutuhan sosial masyarakatnya (Elizabeth, 2008). Sifatnya tidak linier, namun cenderung merupakan kebutuhan individu anggotanya, antara lain berupa kebutuhan: fisik, rasa aman (savety), hubungan sosial (social affiliation), pengakuan (esteem), pengembangan pengakuan (self actualization) (Elizabeth, 2007b). Dengan demikian, menurut Elizabeth (2007a), pendukung utama terlaksananya upaya pencapaian pengembangan pengusahaan dan penggunaan biogas, sangat diperlukan ketersediaan perangkat kebijakan yang memadai, teknologi dan informasi yang dibutuhkan, serta berfungsinya lembaga pendukung lainnya seperti: penyuluhan, pemasaran, dan sistem pendekatan instansi terkait. Lemahnya kinerja lembaga penyuluhan di perdesaan salah satunya dapat mengakibatkan informasi harga umumnya hanya diperoleh dari sesama petani, pedagang, pasar, dan media massa (Elizabeth, 2007c). Kondisi tersebut mengindikasikan diperlukan penanganan, pembinaan dan sosialisasi manfaat dan multi fungsi keuntungan pengusahaan dan penggunaan biogas. Oleh karena itu diperlukan peran aktif dan keberpihakan semua pihak terkait, dengan kontinuitas pengarahan, bimbingan, dan sosialisasi dari pihak penyuluh lapang terhadap petani peternak akan manfaat dan multi fungsi serta keuntungan pengusahaan dan penggunaan biogas.

KESIMPULAN DAN IMPLIKASI KEBIJAKAN

1. Pembuatan biogas dapat dilakukan dengan menggunakan bahan dasar sederhana berupa limbah tanaman pangan dan kotoran ternak. Disamping murah dan mudah didapat, manfaat ganda yang dapat diperoleh dari pembuatan biogas adalah berupa gas sebagai sumber energi, pupuk sebagai penyubur tanah, sludge sebagai makanan ternak, dan meningkatkan sanitasi lingkungan. Dengan berbagai manfaat tersebut, pembuatan biogas patut dimasyarakatkan, khususnya di daerah perdesaan, dimana bahan baku cukup banyak tersedia, sedang hasil fermentasi yang diperoleh dapat langsung dimanfaatkan. 2. Biogas adalah bahan bakar yang bersih yang tidak menghasilkan asap seperti halnya kayu, arang, sehingga alat-alat dapur dapat digunakan dengan tetap bersih. Keuntungan besar dari proses pembuatan biogas adalah limbah buangannya dapat digunakan sebagai pupuk untuk menyuburkan tanaman. Bagi rakyat Indonesia yang mayoritas bermukim di perdesaan, pengembangan sistem biogas ini merupakan bioenergi bahan bakar yang ramah lingkungan,

232


dan terutama dapat memberikan sumbangan dalam meningkatkan taraf hidup manusia. Untuk memperoleh suatu sistem unit produksi biogas yang benarbenar menguntungkan, disarankan untuk mengembangkan beberapa hal, seperti: (a) penanganan bahan dasar, manajemen proses, dan pemilihan jenis mikroorganisme yang ikut aktif dalam proses pembentukan biogas; (b) pemahaman mengenai variabel-variabel yang mempengaruhi proses pembentukan biogas, komposisi gas, dan cara penanganan gasnya secara aman; (c) perlu disusun strategi pemasyarakatan sistem biogas, khususnya di daerah perdesaan. 3. Teknologi biogas merupakan pilihan yang tepat untuk mengubah limbah pertanian dan peternakan untuk menghasilkan energi dan pupuk sehingga diperoleh keuntungan baik secara sosial terutama dari segi ekonomi khususnya bagi rumah tangga di perdesaan. Limbah buangan gas yang terbentuk dan telah digunakan akan menyisakan limbah buangan berupa pupuk organik yang kaya unsur hara. Pupuk organik ini tidak mengundang parasit dan biji gulma yang dapat tumbuh, sehingga tidak ada unsur ikutan yang berbahaya di dalamnya, sehingga dapat digunakan sebagai pupuk yang menguntungkan bagi petani peternak. Teknologi biogas merupakan pilihan yang tepat untuk mengubah limbah pertanian dan peternakan untuk menghasilkan energi dan pupuk, sehingga diperoleh multi margin (keuntungan ganda) baik secara sosial ekonomi maupun dari segi kelestarian lingkungan

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah, M.A., A. Thalib, Y.T. Anggraeni dan Mariyono. 2008. Teknologi Peternakan Sapi Potong Berwawasan Lingkungan. Puslitbang Peternakan. Buletin Ilmu Peternakan Indonesia- Wartazoa 10(3): 149-156. Daru, M. 2007. Pemanfaatan Kotoran Ternak dan Peningkatan Sanitasi Sumber Energi Alternatif dan penimngkatan Sanitasi Lingkungan. Saat ini bekerja sebagai Peneliti Madya di Direktorat Teknologi Agroindustri dan Bioteknologi. Jurnal Teknologi Lingkungan 1(1): 27-32. http/www/bogs/energy/ donlit tanggal,76 September 2011. Elizabeth, R. 2008. Restrukturisasi Pemberdayaan Kelembagaan Pangan Mendukung Perekonomian Rakyat Di Perdesaan dan Ketahanan Pangan Berkelanjutan. Prosiding Simposium Tanaman Pangan V, 28–29 Agustus 2007. Puslitbang Tan. Pangan. Bogor. Elizabeth, R. 2007c. Diagnosa Dinamika Rasionalitas Masyarakat Peysan Tradisional Sebagai Titik Awal Pembangunan Perdesaan. Prosiding Lokakarya Nasional Akselerasi Diseminasi Inovasi Teknologi Pertanian Mendukung Pembangunan Berawal Dari Desa. BBP2TP. Bogor. Elizabeth, R. 2007b. Penguatan dan Pemberdayaan Kelembagaan Petani Mendukung Pengembangan Agribisnis Kedelai. Prosiding Seminar Nasional. Dinamika Pembangunan Pertanian dan Perdesaan: Mencari Alternatif Arah Pengembangan Ekonomi Rakyat. Pusat Sosial Ekonomi dan Kebijakan Pertanian (PSE-KP). Bogor.

233


Elizabeth, R. 2007a. Fenomena Sosiologis Metamorphosis Petani: Ke Arah Keberpihakan Masyarakat Petani Di Perdesaan Yang Terpinggirkan Terkait Konsep Ekonomi Kerakyatan. Forum Agro Ekonomi (FAE) Vol. 26. Juli 2007. PSE-KP. Bogor. Harahap. F.M., Apandi dan S. Ginting. 1978. Teknologi Gasbio Pusat Teknologi Pembangunan Institut Teknologi Bandung, Indraswati, S. 2005. Pembangkitan Biogas dari Kotoran Sapi: Hidrolisis Termal Pada Tahap Pengolahan Pendahuluan, Jurnal Teknik Kimia, Institut teknologi sepuluh Nopember, Surabaya. Ilham, N., E. Basuno, W.K. Sejati, R. Elizabeth., F.B. Dabukke, S. Nuryanti, Ashari. 2011. Keragaan, Permasalahan dan Upaya Mendukung Akselerasi Program Swasembada Daging Sapi. Laporan Akhir Hasil Penelitian. PSE-KP. Bogor. Junaedi, M. 2002. Pemanfaatan Energi Biogas di Perusahaan Susu Umbul Katon Surakarta, Laporan Program Vucer 2002, Dikti-UMS, Surakarta. Kamaruddin, A.S. 2008. Pembuatan dan penggunaan Unit Produksi Biogas Sederhana Skala Perdesaan. Penyuluh Pertanian Madya pada BPTP Makassar. http/www/bogs/energy/ Tanggal, 6 September 2011. Sasse, L. 1992., Pengembangan Energi Alternatif Biogas dan Pertanian Terpadu di Boyolali Jawa Tengah, Borda-LPTP, Surakarta. Tim Inventarisasi dan Seleksi KRENOVA BAPPEDA. Suharto. 2000. Konsep Pertanian Terpadu (Integrated Farming System) Mewujudkan Keberhasilan dengan kemandirian. Bahan Pelatihan Revitalisasi Keterpaduan Usaha Ternak Dalam Sistem Usaha Tani. Bogor dan Solo, 21 Pebruari-6 Maret 2000. Puslitbang Peternakan Bogor. EAAP Publ. Denmark. 102: 117-120. Sukoharjo. 2007. Laporan Akhir Inventarisai dan Seleksi Kreativitas dan Inovasi Masyarakat (KRENOVA) Kabupaten Sukoharjo Tahun 2007, BAPPEDA Sukoharjo, Sukoharjo. Supriadi dan Murwati. 2009. Pembuatan Kompos dari Limbah kandang dengan sistem Bumbung. Prosiding Seminar Nasional Teknologi Peternakan dan veteriner, Pusat Penelitian dan Pengembahgan Peternakan Bogor, Bogor, 13-14 Agustus 2009, hal. 808-814 Thalib, A. 2008. Isolasi Dan Identifikasi Bakteri Asetogenetik Dari Rumen Rusa Potensinya Sebagai Inhibilor Metanogenetis. JITV. 12 (3) : 197-206 Tuti H. 2006. Biogas : Limbah Peternakan yang Menjadi Sumber Energi Alternatif. Buletin Ilmu Peternakan Indonesia- Wartazoa 10(3): 149-156. Widodo, T.W., N. Ana, A. Asari dan R. Elita. 2009. Pemanfaatan Limbah Industri Pertanian untuk Energi Biogas. Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian Serpong Badan Litbang Pertanian, Departemen Pertanian Tromol Pos 2 Serpong, Tangerang 15310 BANTEN Tel.: (021) 537 6780, Fax: (021) 537 6784 Email: [email protected]. Serpong 28 April 2009. Download tanggal 7 September 2011.

234

EFEKTIVITAS PEMANFAATAN BIOGAS SEBAGAI SUMBER BAHAN BAKAR DALAM MENGATASI BIAYA EKONOMI RUMAH TANGGA DI PERDESAAN

Recommend Documents