Dampak Biogas dan Biometana Terhadap Lingkungan

Penggunaan produk sampingan pertanian dan zooteknik serta MSW sebagai pembenah tanah dan pupuk merupakan pendekatan berkelanjutan yang memungkinkan pengurangan produksi, pengangkutan dan penggunaan bahan kimia sintetik: namun, penyebaran biomassa yang tidak diolah di tanah terkadang menyebabkan pelepasan sejumlah besar biomassa ke atmosfer. 

Bahan kimia seperti metana, dinitrogen oksida, amonia, hidrokarbon yang mudah menguap, dll. Pencernaan biomassa secara anaerobik yang diikuti dengan penggunaan bahan cerna sebagai pupuk hayati adalah praktik umum yang terkait dengan produksi biogas. Dalam paragraf ini, pengetahuan terkini mengenai dampak lingkungan dari praktik ini dibahas secara singkat.

Sebuah studi baru-baru ini mengenai topik ini  menyimpulkan bahwa dampak langsung dari pencernaan anaerobik terhadap keberlanjutan jangka panjang dalam hal kesuburan tanah dan dampak lingkungan di tingkat lapangan tidak terlalu relevan; Memang benar, isu yang paling relevan (yang berkaitan dengan emisi ke atmosfer dan kesuburan tanah) adalah terkait dengan kemungkinan perubahan dalam sistem tanam. Menurut penelitian ini, dampak langsung utama dari pencernaan anaerobik adalah efek jangka pendek pada aktivitas mikroba tanah dan perubahan komunitas mikroba tanah. 

Dengan mempertimbangkan kualitas tanah, bahan pencernaan secara signifikan lebih lembam dibandingkan bahan organik dan atmosferik dibandingkan dengan biomassa itu sendiri: sifat ini menghasilkan tingkat degradasi bahan organik yang lebih rendah. 

Faktanya, fraksi biomassa asli yang labil seperti karbohidrat terdegradasi dengan cepat, menyebabkan pengayaan molekul yang lebih persisten seperti lignin dan lipid yang tidak dapat terhidrolisis. Dalam studi kasus khusus pada pencernaan anaerobik bubur babi, stabilitas biologis yang tinggi dari biomassa biomassa tercapai, dengan Indeks Respirasi Dinamis Potensial (PDRI) mendekati 1.000 mg O2 kg VS1 jam1.

Berkenaan dengan pencucian nitrat dan pelepasan amonia dan dinitrogen oksida ke atmosfer, pengetahuan yang ada saat ini perlu ditingkatkan: namun, dampaknya dianggap "dapat diabaikan atau setidaknya ambigu". "ambiguitas" penelitian sebelumnya , seperti yang disoroti oleh Penulis ini, kemungkinan disebabkan oleh dampak pencernaan yang berbeda-beda tergantung pada jenis tanah yang dipertimbangkan. 

Misalnya, Eickenscheidt dan rekan kerjanya menyelidiki emisi metana, dinitrogen oksida, dan amonia dari kotoran dan pencernaan yang tidak diolah yang diterapkan pada beberapa jenis tanah: meskipun emisi metana tidak berubah secara signifikan, emisi N2O yang tinggi teramati seiring dengan tingginya karbon pemuatan. Dampak signifikan interaksi kelembaban tanah-mineral-N terhadap emisi N2O juga diamati oleh Senbayram dan rekan kerjanya.

Mengingat N2O dan CH4, pencernaan dapat meningkatkan tingkat emisi yang signifikan ke atmosfer: namun, emisi ini umumnya lebih rendah dibandingkan biomassa yang tidak diolah. Sedangkan untuk dinitrogen oksida, produk yang dicerna lebih bandel dibandingkan bubur segar; dengan demikian, degradasi mikroba lebih lambat, sehingga menyebabkan relatif sedikitnya lokasi mikro yang anoksik dan emisi N2O yang buruk dibandingkan dengan penggunaan slurry segar. 

Sebaliknya, emisi metana dari pencernaan umumnya lebih rendah dibandingkan biomassa asli, karena potensi metanogeniknya lebih rendah. berkurang: hal ini sangat relevan dengan adanya pengurangan metana yang berasal dari kotoran ternak (Poeschl et al., 2012; Boulamanti et al., 2013). Mengenai emisi metana, terdapat pengecualian dalam kasus spesifik budidaya padi: memang, penambahan bahan pencernaan pada padi menghasilkan peningkatan laju emisi metana dari 16,9 menjadi 29,9 g m2, sementara tidak ada efek signifikan yang teramati untuk N2O.

Berdasarkan literatur yang dikutip di atas, emisi N2O dan CH4 dari pencernaan bukanlah hal yang kritis, sedangkan pelepasan amonia dan pencucian nitrat masih merupakan titik kritis. 

Misalnya, emisi amonia dari pencernaan yang lebih tinggi dibandingkan dari kotoran asli telah diamati dalam beberapa penelitian. Dilaporkan juga bahwa hingga 30% nitrogen dapat hilang melalui penguapan amonia, karena peningkatan kualitas tanah. pH.[Citation59,Citation60]