1361: Hozairi dkk.
EN-93
PEMANFAATAN KOTORAN HEWAN MENJADI ENERGI BIOGAS UNTUK MENDUKUNG PERTUMBUHAN UMKM DI KABUPATEN PAMEKASAN Hozairi∗ , Bakir, dan Buhari Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat - Universitas Islam Madura Jl. PP. Miftahul Ulum Bettet, Pamekasan, Madura 69351 Telepon (0324) 321783 ∗
e-Mail:
[email protected],
[email protected]
Disajikan 29-30 Nop 2012
ABSTRAK Biogas adalah salah satu sumber energi terbarukan yang bisa menjawab kebutuhan akan energi sekaligus dapat menyediakan kebutuhan hara tanah dan merupakan salah satu solusi untuk mengatasi kesulitan masyarakat akibat kenaikan harga bahan bakar minyak, teknologi ini bisa segera diaplikasikan terutama untuk kalangan petani/peternak. Dalam rangka pemenuhan keperluan energi rumah tangga, salah satu upaya terobosan yang perlu dilakukan adalah melaksanakan program percepatan difusi dan penerapan iptek, yaitu suatu upaya mempercepat akselerasi penyerapan iptek dan sinergi kemitraan antara perguruan tinggi, masyarakat dan pemerintah untuk bersama-sama mempercepat pemenuhan energi secara swadaya (self production). Usaha peternakan di Kabupaten Pamekasan cukup berkembang, tapi pemanfaatan kotoran ternak selama ini belum optimal, padahal kotoran ternak dapat dijadikan sebagai bahan baku untuk menghasilkan energi terbarukan (renewable) dalam bentuk biogas. Permasalahan yang terjadi adalah masyarakat belum mampu untuk memanfaatkan limbah kotoran ternak menjadi berkah hal ini disebabkan oleh keterbatasannya pengetahuan dan keterampilan yang dimiliki masyarakat petani/peternak di Kabupaten Pamekasan. Tahapan program percepatan difusi dan penerapan iptek yang dilakukan adalah: (1) pendidikan & pelatihan pemanfaatan limbah kotoran hewan menjadi berkah; (2) pelatihan kewirausahaan untuk kalangan wanita peternak/petani; (3) pembuatan digester biogas, pelatihan pengoperasian dan perawatanya di wilayah terpilih. Kontribusi program percepatan difusi dan penerapan iptek bidang energi di dusun Brekas Kabupaten Pamekasan mampu mendorong pertumbuhan perekonomian 6%, peningkatan pendapatan masyarakat 13%, dan efisiensi pengeluaran masyarakat untuk BBM 8%. Pemanfaatan biogas sebagai sumber energi pada UMKM dapat memberikan multiple effect dan dapat menjadi penggerak dinamika pembangunan pedesaan, pendidikan merupakan kunci sukses untuk merubah pola dan kebiasaan masyarakat untuk menjadi lebih baik dan sejahtera karena dengan pendidikan mereka bisa mengetahui yang baik dan buruk. Kata Kunci: Energi biogas, kotoran hewan, UMKM
I.
PENDAHULUAN
Sumber daya energi mempunyai peran yang sangat penting bagi pembangunan ekonomi nasional. Energi diperlukan untuk pertumbuhan kegiatan industri, jasa, perhubungan dan rumah tangga. Dalam jangka panjang, peran energi akan lebih berkembang khususnya guna mendukung pertumbuhan sektor industri dan kegiatan lain yang terkait. Meskipun Indonesia adalah salah satu Negara penghasil minyak dan gas, namun berkurangnya cadangan minyak, penghapusan subsidi menyebabkan harga minyak naik dan kualitas lingkungan menurun akibat penggunaan bahan bakar fosil yang berlebihan. Olah karena itu, pemanfaatan sumbersumber energi alternatif yang terbarukan dan ramah lingkungan menjadi pilihan.
Salah satu dari energi terbarukan adalah biogas, biogas memiliki peluang yang besar dalam pengembangannya. Energi biogas dapat diperoleh dari air limbah rumah tangga; kotoran cair dari peternakan ayam, sapi, babi; sampah organik dari pasar; industri makanan dan sebagainya. Selain potensi yang besar, pemanfaatan energi biogas dengan digester biogas memiliki banyak keuntungan, yaitu mengurangi efek gas rumah kaca, mengurangi bau yang tidak sedap, mencegah penyebaran penyakit, menghasilkan panas dan daya (mekanis/listrik) serta hasil samping berupa pupuk padat dan cair. Pemanfaatan limbah dengan cara seperti ini secara ekonomi akan sangat kompetitif seiring naiknya harga bahan bakar minyak dan pupuk anorganik. Tek-
Prosiding InSINas 2012
1361: Hozairi dkk.
EN-94 nologi pemanfaatan kotoran hewan menjadi energi walaupun sederhana namun mayoritas masyarakat petani/peternak di Indonesia belum mampu mamanfaatkannya, hal tersebut disebabkan karena rendahnya SDM peternak/petani, minimnya pelatihan atau penyuluhan kepada masyarakat, rendahnya kepedulian pemerintah daerah untuk serius mengoptimalkan sektor peternakan dan pertanian. Kabupaten Pamekasan memiliki potensi pertanian dan peternakan yang bagus, namun potensi tersebut belum dimanfaatkan sebagai sumber energi yang bisa digunakan untuk keperluan sehari-hari. Alasan utama masyarakat Pamekasan belum mampu mengelola potensi kotoran hewan tersebut adalah karena keterbatasannya pengetahuan dan keterampilan yang mereka miliki untuk mengolah limbah peternakan dan pertanian menjadi energi dan pupuk. Terkait dengan hal tersebut, LP2M Universitas Islam Madura telah melakukan studi kelayakan dengan melibatkan para mahasiswa untuk melakukan survey terhadap 150 keluarga petani yang berada di dusun Brekas desa Kaduara, hasil dari survey tersebut setiap keluarga petani memiliki hewan ternak sapi ±sejumlah 4 ekor dengan rata-rata kotoran sapi ±10∼15 Kg/hari. Dengan diketahuinya rata-rata kotoran sapi disetiap keluarga maka jumlah energi yang dihasilkan bisa diketahui berapa jumlah keluarga yang dapat memanfaatkan biogas yang dihasilkan dari kotoran sapi tersebut. Ditinjau dari aspek sosial bahwa penerapan teknologi baru kepada masyarakat merupakan suatu tantangan tersendiri akibat rendahnya latar belakang pendidikan, pengetahuan dan wawasan yang mereka miliki. Begitu juga dengan penerapan teknologi biogas. Tidak pernah terbayangkan bahwa kotoran sapi dapat menghasilkan energi. Selain itu juga perasaan jijik terhadap makanan yang dimasak menggunakan makanan yang dimasak menggunakan biogas. Untuk itu, program percepatan difusi dan penerapan iptek biogas ini segera dilakukan untuk melakukan konversi energi yang dihasilkan dari kotoran sapi menjadi biogas dan bagaimana mensosialisasikan produk biogas tersebut kepada masyarakat sehingga dapat dijadikan sebagai rintisan wirausaha baru. Adapun tujuan dari program percepatan difusi dan penerapan iptek ini adalah untuk melakukan percepatan penerapan teknologi biogas berbahan kotoran hewan sehingga mampu meningkatkan pertumbuhan UMKM diwilayah tersebut. Untuk mencapai tujuan tersebut diperlukan beberapa syarat yang terkait dengan aspek teknis, infrastruktur, manajemen dan sumber daya manusia. Bila faktor tersebut dapat dipenuhi maka pemanfaatan kotoran ternak menjadi biogas sebagai penyediaan energi di desa Kaduara Barat, Kecamatan Larangan, Kabupaten Pamekasan dapat berjalan dengan optimal. Untuk mendukung pelaksanaan
program tersebut strategi yang digunakan adalah pendekatan secara lokal dengan mengoptimalkan peran tokoh masyarakat yaitu para ulama dan pengurus desa dengan cara pendekatan secara kultur sosial, budaya dan keagamaan, hal tersebut disebabkan karena karakteristik masyarakat Madura sangat tunduk dan patuh terhadap para ulama dan tokoh.
II.
METODOLOGI
Metode yang digunakan dalam program percepatan difusi dan penerapan iptek ini adalah penelitian action reseach, setiap kegiatan pelatihan, pendampingan dan perancangan alat perlu dilakukan analisa terhadap hasil capaian. Beberapa tahapan dan alur difusi sebagai berikut:
G AMBAR 1: Tahapan program percepatan difusi dan penerapan iptek energi biogas
III.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berikut ini hasil dari beberapa tahapan program percepatan difusi dan penerapan iptek bidang energi unProsiding InSINas 2012
1361: Hozairi dkk.
EN-95
tuk mengolah kotoran sapi menjadi energi baru dan terbarukan (biogas): A. Tahap 1 Hasil survei tentang potensi peternakan di Dusun Brekas, Desa Kaduara Barat, Kecamatan Larangan, Kabupaten Pamekasan, sebagai berikut: TABEL 1: Hasil survei kondisi masyarakat
Aktivitas Survei Jumlah KK Rata-rata jumlah anggota KK Rata-rata jumlah ternak (sapi) Rata-rata jumlah kotoran (sapi)/hari Rata-rata masyarakat memasak menggunakan Rata-rata model rumah masyarakat menggunakan Rata-rata kondisi ekonomi masyarakat Tanggapan masyarakat tentang energi biogas sebagai energi alternatif Rata-rata pekerjaan masyarakat Tingkat pendidikan masyarakat
Hasil 150 KK 4 Orang 2-3 Ekor 10-15 Kg Kayu bakar & kompor Bangunan Miskin Tertarik Petani + peternak SD
Desa Kaduara Barat, Kecamatan Larangan, Kabupaten Pamekasan sebagai berikut: TABEL 2: Spesifikasi digester
No 1.
Spesifikasi Tipe Digester
2.
Kapasitas
3.
Kepemilikan
4.
Kegunaan
5.
Sumber Biomassa
Keterangan Tipe Plastik Tipe Fixed dome Untuk 1-2 ekor Untuk 6-12 ekor Individu Kelompok Untuk Memasak Untuk memasak + Penerangan Kotoran sapi dan ayam
B.
Tahap 2 Urutan perancangan fasilitas biodigester dimulai dengan perhitungan volume biodigester, penentuan model biodigester, perancangan tangki penyimpan dan diakhiri dengan penentuan lokasi.
Berdasarkan data hasil survey di dusun Brekas, desa Kaduara Barat, Kecamatan Larangan, Kabupaten Pamekasan, peneliti mengambil kesimpulan bahwa penerapan teknologi biogas berbahan kotoran hewan sangat dibutuhkan masyarakat diwilayah tersebut, namun perlu dilakukan pemilihan jenis biodigester yang tepat mengingat kondisi geografis diwilayah tersebut pegunungan berkapur dan tandus sehingga perlu disesuaikan dengan kebutuhan serta kemampuan pembiayaan/finansial masyarakat. Dari segi konstruksi, biodigester dibedakan menjadi (Ana Nurhasanah, 2009): • Fixed dome - Biodigester ini memiliki volume tetap sehingga produksi gas akan meningkatkan tekanan dalam reactor (biodigester). Karena itu, dalam konstruksi ini gas yang terbentuk akan segera dialirkan ke pengumpul gas di luar reaktor. • Floating dome - Pada tipe ini terdapat bagian pada konstruksi reaktor yang bisa bergerak untuk menyesuaikan dengan kenaikan tekanan reaktor. Pergerakan bagian reaktor ini juga menjadi tanda telah dimulainya produksi gas dalam reaktor biogas. Pada reaktor jenis ini, pengumpul gas berada dalam satu kesatuan dengan reaktor tersebut Berdasarkan hasil survey diatas spesifikasi digester biogas yang bisa diterapkan di Dusun Brekas,
G AMBAR 2: Model desain biogas skala rumah tangga berbahan tangki bekas.
Keterangan gambar: 1. Tabung Plastik untuk pengisian biogas 2. Pipa plastik ukuran 1m untuk saluran gas 3. Selang pemasukan / pengeluaran gas 4. ON/OF kran untuk pemasukan/ pengeluaran gas 5. Pipa pengeluaran gas ke kompor/ penampung 6. Tempat penampungan gas (plastik) Prosiding InSINas 2012
1361: Hozairi dkk.
EN-96 B-3.
Perbandingan komposisi bahan kering dengan air (1:4) Air yang ditambahkan = 4× bahan kering = 4 × 9 kg/hari = 36 kg/hari Perhitungan di atas menunjukkan massa total larutan kotoran padat (mt ) B-4. Volume larutan kotoran yang dihasilkan Vf = mt /ρm = 36/1000 = 0,036 dengan ρt = massa jenis air (1000 kg/m3 )
G AMBAR 3: Model desain biogas skala rumah tangga berbahan tong plastik.
7. Selang pengeluaran gas ke kompor 8. Kompor biogas
B-5. Penentuan volume biodegister Vd = Vf · tr = 0, 036 × 30 hari = 1.08 m3 dengan tr = waktu penyimpanan (30 hari). Setelah volume biodigister diketahui maka selanjutnya adalah menentukan model digester yang didasari beberapa pertimbangan, yaitu: jenis tanah yang akan dipakai, kebutuhan, dan biaya. C.
Tahap 3 Setelah dilakukan proses pendidikan dan pelatihan langkah berikutnya melakukan program pendampingan terhadap hasil yang telah dilakukan oleh masyarakat, pendampingan ini dilakukan setiap 1 bulan sekali dengan mendangkan beberapa pakar, pemegang kebijakan dan pemberi kredit usaha kecil. Tujuan program pendampingan ini untuk memastikan apakah kondisi masyarakat dilapangan sudah sesuai dengan harapan yang telah ditetapkan. Berikut beberapa gambar kegiatan pendampingan melalui kunjungan dan musyawarah antara peneliti, masyarakat dan mitra.
G AMBAR 4: Model digester fixed dome
Proses perhitungan volume biodigester untuk wilayah dusun brekas, yaitu: B-1. Penentuan jumlah kotoran sapi Jumlah kotoran sapi = n × 15 kg/hari = 3 × 15 kg/hari = 45 kg/hari Ket: n adalah jumlah rata-rata sapi disetiap keluarga di dusun brekas. B-2. Penentuan berat kering kotoran sapi Bahan Kering = 0.2× Jumlah kotoran sapi = 0.2 × 45 kg/hari = 9 kg/hari Ket: komposisi kandungan kotoran sapi 80% cair, 20% padat
D. Tahap 4 Sasaran program ini adalah kelompok masyarakat di dusun Brekas, pelatihan dibagi dalam 2 kelompok sasaran yaitu: • Kelompok pria diberikan materi tentang teknis pengoperasian alat biogas dan perawatanya, serta pelatihan pengolahan limbah menjadi pupuk organik yang bisa dijadikan unit usaha baru bagi mereka. • Kelompok wanita diberikan materi tentang bagaimana memulai usaha baru mandiri yang bisa meningkatkan kesejahteraan keluarganya, serta manajemen pengolahan dan pemasaran terhadap produknya. Metode kegiatan dilakukan dengan model: - Ceramah, yaitu dengan menyampaikan informasi dan memberi pengarahan tentang manfaat biogas serta potensi pengembangan biogas secara ekonomis. Prosiding InSINas 2012
1361: Hozairi dkk.
EN-97 TABEL 3: Analisa efektifitas program percepatan difusi dan penerapan iptek
Capaian Dari Aspek Tujuan
G AMBAR 5: Proses pendidikan dan pelatihan pembuatan, teknis pengoperasian dan perawatan digester biogas.
Terjadi kemitraan antara PT, DUDI, Pemerintah Hasil litbang mampu menyelesaikan permasalahan masyarakat Hasil Litbang dimanfaatkan dalam aktivitas ekonomi daerah dalam rangka peningkatan produk unggulan dan daya saing. Meningkatnya akselerasi penyerapan inovasi dan hasil riset ke dalam industri/dunia usaha, masyarakat maupun pemerintah. Meningkatnya komersialisasi produk inovatif ke dalam industri/dunia usaha, masyarakat. Terciptanya sinergi dan kemitraan kelembagaan iptek di pusat dan daerah. Meningkatnya produktivitas, nilai tambah, kualitas maupun daya saing produk berbasis iptek.
Nilai Rata-rata 4 3 3
3
3
4 2
G AMBAR 6: Proses pendidikan dan pelatihan wirausaha baru.
- Demonstrasi, yaitu menunjukkan cara pembuatan biogas skala rumah tangga sebagai energi alternatif ramah lingkungan. - Praktikum, yaitu melakukan praktek tentang produksi, pengolahan, perawatan biogas yang sudah ada. E.
Tahap 5 Setelah proses pendidikan dan pelatihan dilakukan oleh tim difusi dan penerapan iptek, dilakukanlah tahap pendampingan untuk mengevaluasi hasil pelatihan tersebut, berikutnya adalah melakukan analisa terhadap hasil pelaksanaannya. TABEL 3 diperoleh dari 25 angket yang disebarkan kepada peserta program pelatihan, tabel diatas diambil dari nilai rata-rata 7 pertanyaan yang telah dibuat dan di isi oleh setiap peserta. Hasil dari rata-rata diatas capaian program percepatan difusi dan penerapan iptek berdasarkan tujuan didapatkan kriteria BAIK artinya tujuan program ini sangat-sangat disambut dengan baik dan dimengerti. TABEL 4 didapatkan dari 25 angket yang disebarkan pada peserta sosialisasi program percepatan difusi dan penerapan iptek bagi beberapa dosen Universitas Islam Madura, tabel diatas diambil dari nilai rata-rata 5 per-
tanyaan yang telah dibuat. Hasil dari rata-rata capaian berdasarkan substansi program percepatan difusi dan penerapan iptek didapatkan kriteria BAIK artinya secara subsatansi pelaksanaan program difusi dan penerapan iptek di universitas islam Madura sangat efektif dan efisien. TABEL 5 didapatkan dari 25 angket yang disebarkan pada peserta program percepatan difusi dan penerapan iptek, tabel diatas diambil dari nilai rata-rata 6 pertanyaan yang telah dibuat. Hasil dari rata-rata capaian berdasarkan pengembangan unit usaha masyarakat, program percepatan difusi dan penerapan iptek didapatkan kriteria BAIK artinya program ini mampu mendorong terjadinya pertumbuhan industri di wilayah tersebut karena ketersediaan energi untuk kebutuhan rumah tangga sudah tercukupi, sehingga untuk sementara program ini dianggap berhasil. Berdasarkan G AMBAR 1 terjadi sebuah trend bagus untuk penumbuhan UMKM di Kab. Pamekasan dilihat persentasi dari beberapa kriteria tersebut: 10% (kemitraan), 6% (komersialisasi produk biogas), 13% (meningkatnya daya saing usaha), 7% (meningkatnya pendapatan masyarakat pengguna biogas), 10% (peningkatan kemampuan SDM), 6% (akselerasi hasil riset), 9% (pemanfaatan iptek), 13% (ketersediaan pupuk), 18% (ketersediaan energi), 10% (pengoptimalan produk pertanian & peternakan). Prosiding InSINas 2012
1361: Hozairi dkk.
EN-98 TABEL 4: Analisa substansi pelaksanaan program percepatan difusi dan penerapan iptek bidang biogas.
Capaian Dari Aspek Tujuan Terjadi kemitraan antara PT, DUDI, Pemerintah Hasil litbang mampu menyelesaikan permasalahan masyarakat Hasil Litbang dimanfaatkan dalam aktivitas ekonomi daerah dalam rangka peningkatan produk unggulan dan daya saing. Meningkatnya akselerasi penyerapan inovasi dan hasil riset ke dalam industri /dunia usaha, masyarakat maupun pemerintah. Meningkatnya komersialisasi produk inovatif ke dalam industri / dunia usaha, masyarakat. Terciptanya sinergi dan kemitraan kelembagaan iptek di pusat dan daerah. Meningkatnya produktivitas, nilai tambah, kualitas maupun daya saing produk berbasis iptek.
IV.
Nilai Rata-rata 4 3 3
3
TABEL 5: Analisa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan industri kecil di wilayah tersebut.
Capaian Dari Aspek Tujuan Mekanisme dan metoda pelaksanaan difusi; Pemanfaatan dan difusi iptek inovatif hasil litbangrap atau masyarakat; Penggunaan iptek yang secara mudah dapat dikuasai dan dikembangkan oleh mitra pengguna Pendayagunaan SDM dan pemanfaatan bahan baku lokal untuk aktivitas usaha Pembelajaran untuk mendorong terbentuknya budaya iptek
Nilai Rata-rata 3 3 4
3 2
3
4 2
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisa program percepatan difusi dan penerapan iptek bidang energi khususnya pemanfaatan kotoran ternak menjadi biogas dapat disimpulkan sebagai berikut: • Untuk wilayah dusun Brekas di Kabupaten Pamekasan model digester yang paling cocok adalah model sederhana yaitu menggunakan tangki bekas dan tong plastik dengan kapasitas 4 m3 untuk kalangan rumah tangga saja. • Ditinjau dari aspek capaian berdasarkan tujuan, substansi dan usaha program percepatan difusi dan penerapan iptek ini dipandang sangat efektif untuk membangun kemandirian masyarakat yang berbasis potensi lokal.
[2] Biru. (2010). Model Instalasi Biogas Indonesia. Jakarta: BIRU. [3] Mamat Ruhimat, D. S. (2009). Sosialisasi dan Pelatihan Pemanfaatan Biogas Skala Rumah Tangga Sebagai Sumber Energi Alternatif Ramah Lingkungan Di Kampung Prabon Desa Warnasari Kecamatan Pengalengan Kabupaten Bandung. Seminar Pengabdian Masyarakat (hal. 1-8). Jakarta: Survey Pemetaan dan Informasi Geografis FPIPS UPI. [4] Putro, S. (2007). Penerapan Instalasi Sederhana Pengolahan Kotoran Sapi Menjadi Energi Biogas Di Desa Sugihan Kecamatan Bendosari Kabupaten Sukoharjo. Warta, 178-188. [5] Sugi Rahayu, D. P. (2009). Pemanfaatan Kotoran Ternak Sapi Sebagai Sumber Energi Alternatif Ramah Lingkungan Beserta Aspek Sosio Kulturalnya. Inotek, 150-160. [6] Sulaeman, D. (2008). Sepuluh Faktor Pemanfaatan Biogas Kotoran Ternak. Jakarta: Anonyms. [7] Teguh Wikan Widodo, A. A. (2006). Rekayasa dan Pengujian Reaktor Biogas Skala Kelompok Tani Ternak. Jurnal Enjinering Pertanian, 41-51.
Ditinjau dari aspek hasil, manfaat dan dampak yang dihasilkan dari program ini sangat banyak yaitu: tersedianya energi alternatif untuk kebutuhan rumah tangga, meningkatnya pengetahuan masyarakat bidang pengolahan kotoran sapi menjadi energi dan pupuk, tumbuhnya usaha-usaha baru di wilayah tersebut, serta meningkatkan kesejahteraan masyarakat.
DAFTAR PUSTAKA [1] Ana Nurhasanah, T. W. (2009). Perkembangan Digester Biogas di Indonesia. Pertanian, 1-7. Prosiding InSINas 2012
