Biogas dan Inovasi Perlakuan Awal Bahan Baku yang Digunakan

Saya beberapa kali lewat di TPA , sampah  menggunung dan akan  terus menerus meningkat, karena  kehidupan manusia selalu  menghasilkan sampah, sehingga perlu dikelola dengan baik.  Bali misalnya,  menjadi salah satu daerah dengan produksi sampah terbanyak di Indonesia. Setiap harinya, sampah yang dihasilkan di Bali mencapai 4.281 ton, atau 1,5 juta ton setiap tahun.Namun, dari jumlah tersebut, baru 48 persen yang dapat dikelola, sementara 52 persen lagi belum (https://www.suara.com/pressrelease/2021/09/11/061000/).  Sampah yang ada di TPA memang beragam, perlu dipilah kalau ingin diolah menjadi Biogas. Produksi biogas  dengan bahan baku sampah perlu lebih dipahami dengan cermat. Oleh karena jenis sampah beragam maka perlu diberikan perlakuan awal terhadap sampah sebagai bahan baku biogas. 

Dalam tulisan ini akan diuraikan tentang Biogas, perlakuan awal terhadap bahan baku biogas, dan tantangan penggunaan bahan baku yang beragam dalam memperoduksi biogas. 

 

BIOGAS , APA ITU? 

Biogas merupakan gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik yang mendegradasi bahan-bahan organik. Contoh dari bahan organik ini adalah kotoran, limbah domestik, atau setiap limbah organik yang dapat diurai oleh makhluk hidup dalam kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon dioksida.Biogas merupakan sumber energi terbarukan dan ramah lingkungan. Energi dari biogas dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan maupun untuk menghasilkan listrik.

Penyusun utama biogas adalah metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2) dan beberapa gas lain. Gas metana, hidrogen, dan karbon monoksida dapat dibakar atau dioksidasi dengan oksigen sehingga melepaskan energi. 

Biogas, yang mengandung metana yang kaya energi, diproduksi oleh dekomposisi mikroba dari bahan organik dalam kondisi anaerobik. Di bawah kondisi yang terkendali, proses ini dapat digunakan untuk produksi energi dan residu kaya nutrisi yang cocok untuk digunakan sebagai bahan pemupukan. Biogas dapat digunakan untuk produksi panas, listrik atau bahan bakar kendaraan. Substrat yang berbeda dapat digunakan dalam proses dan, tergantung pada karakter substrat, berbagai teknologi reaktor tersedia. Proses mikrobiologis yang mengarah pada produksi metana sangat kompleks dan melibatkan berbagai jenis mikroorganisme, seringkali bekerja dalam hubungan yang erat karena terbatasnya jumlah energi yang tersedia untuk pertumbuhan.

Kini, produksi biogas melalui teknologi pencernaan anaerobik telah berkembang pesat selama bertahun-tahun. Saat ini, karena permintaan energi yang tinggi dan masalah lingkungan seiring dengan meningkatnya populasi dunia, dorongan untuk proses pencernaan anaerobik mendapatkan momentum dalam penelitian dan industri untuk pembangkitan energi yang berkelanjutan.

Dalam hal ini, terdapat peningkatan fokus pada pemanfaatan bahan baku yang lebih baik untuk produksi biogas yang lebih baik. Namun demikian, tantangan hasil biogas yang rendah, waktu retensi yang tinggi, dan biaya investasi yang tinggi menghambat kinerja maksimum produksi biogas dalam sistem pencernaan anaerobik. Kemacetan ini sangat bergantung pada ketersediaan, komposisi, dan kemampuan terdegradasi bahan baku yang digunakan untuk produksi biogas.

Potensi besar terletak pada produksi biogas dari berbagai bahan baku seperti sisa tanaman, sisa ternak, limbah kota, limbah TPA, limbah makanan, biomassa akuatik, limbah keratin, dan bahan baku lignoselulosa karena ketersediaan dan kelimpahannya. Namun, sebagian besar bahan baku ini memiliki tingkat degradasi yang lambat sehingga membutuhkan waktu penyimpanan yang lebih lama. Selain itu, beberapa bahan baku ini membentuk perantara beracun atau mengandung senyawa beracun, yang menghambat proses produksi biogas. Namun demikian, kelimpahan dan dengan demikian biaya rendah dari bahan baku ini menegaskan bahwa ada kebutuhan untuk strategi baru untuk pemanfaatan yang lebih baik dari aliran limbah semacam itu.

Secara teoritis, biogas dapat diproduksi dari fraksi organik dari bahan apa saja, seperti kayu, sisa tanaman, wol tekstil, bulu ayam, limbah lignoselulosa, limbah makanan industri, limbah buah, dll. Namun, saat ini, biogas biasanya hanya diproduksi dari bahan baku. yang mudah dimanfaatkan oleh komunitas mikroba yang bertanggung jawab untuk mengubah bahan baku ini menjadi biogas. Namun, bahan baku yang mudah dicerna ini, yaitu residu tanaman dan ternak, limbah kota yang dipilah dari sumber, limbah makanan, air limbah dengan kandungan organik tinggi, dll., tidak melimpah atau tersedia untuk produksi biogas, sehingga membatasi jumlah biogas. yang dapat diproduksi. Namun demikian, pengembangan teknologi inovatif yang bertujuan untuk pemanfaatan bahan baku yang tersedia tetapi tidak mudah terurai akan menghasilkan peningkatan produksi biogas.