PKM Biogas Ardi Pratama 16 [PDF]

Citation preview

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA



JUDUL PROGRAM PEMANFAATAN KOTORAN SAPI SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK DENGAN MENGGUNAKAN TEKNOLOGI BIOGAS BIDANG KEGIATAN : PKM-GT



Diusulkan oleh : Ardi Pratama



(4308.100.016) Angkatan 2008



Azwar Ridho



(4110.108.701) Angkatan 2010



INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2011



1. Judul Kegiatan



: Pemanfaatan Kotoran Sapi Sebagai Pembangkit Listrik Dengan Teknologi Biogas



2. Bidang Kegiatan



: ( ) PKM-AI



3. Ketua Pelaksana Kegiatan a. Nama Lengkap b. NRP c. Jurusan d. Universitas/Institut/Politeknik e. Alamat Rumah dan No Tel/HP



f. Alamat email 4. Anggota Pelaksana Kegiatan/Penulis 5. Dosen Pendamping a. Nama Lengkap dan Gelar b. NIP c. Alamat Rumah



( v ) PKM-GT



: Ardi Pratama : 430810016 : Teknik Kelautan : Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya : Dsn. Ringinrejo RT.1 RW.9 Ds.Karangrejo Kec. Garum Kab.Blitar/ 085730998060` : [email protected] : 1 orang : Kriyo Sambodho ST, M.Eng, Phd. : 19710723 199512 1 001 :Gedung W, Kampus ITS Keputih Sukolilo, Surabaya Surabaya, 22 Februari 2010



Menyetujui, Ketua Jurusan Teknik Kelautan ITS



(Ir. Murdjito, M.Sc.Eng.) NIP. 19660531 199002 2 001



Pembantu Rektor III ITS



(Prof. Dr. Suasmoro) NIP.19550210 198010 1 001



Ketua Pelaksana Kegiatan



(Ardi Pratama) NRP. 4308100016



Dosen Pembimbing



(Kriyo Sambodho ST, M.Eng, Phd.) NIP. 19740127 199903 1 002



KATA PENGANTAR



Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas terselesaikannya PKM-GT (Prograram Kreatifitas Mahasiswa Gagasan Tertulis) ini dengan judul “Pemanfaatan Kotoran Sapi Sebagai Pembangkit Listrik Dengan Teknologi Biogas” sebagai pengembangan dan bahan informasi yang layak diimplementasikan. Atas nikmat Tuhan Yang Maha Esa, Tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang membantu dalam penulisan gagasan tertulis ini, yaitu Bapak Kriyo Sambodho selaku dosen pembimbing serta motivasi Orangtua yang telah diberikan kepada penulis. Atas bimbingannnya maka penulis dapat menyusun PKM-GT ini. Demikian PKM-GT telah penulis susun, dengan harapan dapat menjadi bahan acuan dan informasi bagi para pembaca. Apabila ada kekeliruan, mohon dimaklumi karena kemampuan penulis sangat terbatas. Oleh karena itu, dengan segala kekurangan, penulis mengharapkan saran dan kritik dari para pembaca PKM-GT ini untuk menghasilkan karya yang lebih baik. Akhir kata, penulis mengucapkan terimakasih.



Surabaya, 22 Februari2011



Penulis



DAFTAR ISI



HALAMAN JUDUL ............................................................................. LEMBAR PENGESAHAN ................................................................... KATA PENGANTAR ........................................................................... DAFTAR ISI………………………………………………………....... RINGKASAN ........................................................................................



i ii iii iv v



PENDAHULUAN .................................................................................. Latar Belakang ......................................................................................... Tujuan ...................................................................................................... Manfaat ....................................................................................................



1 1 1 1



GAGASAN ............................................................................................. Kondisi Terkini ........................................................................................ Solusi yang Pernah Diajukan ................................................................... Gagasan baru yang Diajukan ................................................................... Pihak-pihak yang Membantu Mengimplementasikan gagasan ............... Langkah-Langkah yang Dapat Dicapai.………………………………...



2 2 2 2 2 3



KESIMPULAN ....................................................................................... DAFTAR PUSTAKA .............................................................................. Daftar Riwayat Hidup …………………………………….....................



4 5 6



RINGKASAN



Tenaga listrik yang tersedia di Indonesia saat ini tidak mampu mencukupi semua kebutuhan masyarakat. Hal ini tentu akan mengganggu kegiatan masyarakat jika saat mereka bekerja tiba-tiba listrik padam. Hal ini tidak bisa di atasi jika hanya mengandalkan teknologi pembangkit listrik milik PLN semata, sehingga di butuhkan teknologi alternatif yang bisa membantu masyarakat untuk memenuhi kebutuhan listrik yang semakin besar.



Karya tulis ini bertujuan menunjukkan bahwa pembangkit listrik biogas dengan tenaga kotoran sapi dapat dimanfaatkan untuk pengganti tenaga listrik yang semakin hari semakin banyak digunakan. Cara tersebut dapat dimungkinkan dengan mengolah kotoran sapi yang disimpan dan diolah dengan digester sehingga bisa menghasilkan tenaga listrik, sehingga kotoran sapi dapat digunakan sebagai solusi untuk mengatasi keterbatasan listrik saat ini.



Sehingga dari adanya solusi di atas diperlukan pengimplementasian yang perlu dilakukan dan didukung oleh beberapa elemen atau pihak-pihak yang dapat membantu mengembangkan proyek pemanfaatan kotoran sapi sebagai pembangkit listrik dengan teknologi biogas. Hal tersebut dilakukan secara terkait dan kerjasama antar beberapa pihak.



PENDAHULUAN Latar Belakang Menipisnya energi listrik saat ini dan meningkatnya populasi manusia sangat kontradiktif dengan kebutuhan energi listrik yang dibutuhkan bagi kelangsungan hidup manusia. Beberapa tahun terakhir Indonesia mengalami kesulitan dalam memenuhi kebutuhan energi listrik untuk masyarakat. Padahal dengan meningkatnya jumlah penduduk di Indonesia meningkat pula kebutuhan energi listrik. Untuk memenuhi kebutuhan energi listrik tersebut pemerintah telah membangun beberapa pembangkit tenaga listrik baru, akan tetapi hal itu tetap tidak akan mencukupi. Sebagian besar penduduk indonesia masih mengandalkan pertanian dan peternakan sebagai usaha penggerak roda ekonomi. Tanpa disadari, produk – produk pertanian dan peternakan tersebut menghasilakn hasil sampingan yang belum banyak mendapat perhatian, bahkan dianggap sebagi sampah ataupun limbah yang kurang dimanfaatkan. Umumnya limbah tersebut hanya dimanfaatkan sebagai pupuk kandang. Biogas dihasilkan dari proses fermentasi bahan-bahan organik dengan bantuan bakteri anaerob pada lingkungan tanpa oksigen bebas. Energi gas bio didominasi gas metan (60% - 70%), karbondioksida (40% - 30%) dan beberapa gas lain dalam jumlah lebih kecil. Gas metan termasuk gas rumah kaca (greenhouse gas), bersama dengan gas karbon dioksida (CO2) memberikan efek rumah kaca yang menyebabkan terjadinya fenomena pemanasan global. Pengurangan gas metan secara lokal ini dapat berperan positif dalam upaya penyelesaian permasalahan global. Pada prinsipnya, pembuatan biogas sangat sederhana, hanya dengan memasukkan substrat (kotoran ternak) ke dalam digester yang anaerob. Dalam waktu tertentu biogas akan terbentuk yang selanjutnya dapat digunakan sebagai sumber energi, salah satunya untuk sumber energi listrik. Penggunaan biodigester dapat membantu pengembangan sistem pertanian dengan mendaur ulang kotoran sapi untuk memproduksi gas bio dan diperoleh hasil samping (by-product) berupa pupuk organik. Selain itu, dengan pemanfaatan biodigester dapat mengurangi emisi gas metan (CH4) yang dihasilkan pada dekomposisi bahan organik yang diproduksi dari sektor pertanian dan peternakan, karena kotoran sapi tidak dibiarkan terdekomposisi secara terbuka melainkan difermentasi menjadi energi gas bio. Tujuan Tujuan dari program ini adalah memberikan informasi pemanfaatan kotoran sapi sebagai pembangkit listrik dengan teknologi biogas.



Manfaat Manfaat dari karya bermanfaat untuk mengetahui pemanfaatan kotoran sapi sebagai pembangkit listrik dengan teknologi biogas.



GAGASAN



Kondisi Terkini Industri biogas pada tahun 2011 masih belum populer dikalangan masyarakat indonesia, khususnya kalangan menengah ke bawah. Hal ini sangat disayangkan karena manfaat dari biogas ini sangatlah besar, apalagi jika digunakan dalam lingkup rumah tangga (www.seputarforex.com/berita). Dari hasil penelitian mahasiswa unpad yang sudah dilakukan dapat diketahui jika setiap dua ekor sapi menghasilkan energi listrik sekitar 600 watt. Penelitian ini juga menegaskan, walaupun teknologi Biogas sudah dikenal sejak lama, namun tantangan selanjutnya adalah mengubah pola pikir masyarakat, merasa jijik dengan limbah hewan walaupun itu dapat menjadi Biogas dan sangat membantu mereka dalam pemanfaatan energi. Setiap 1 Genset bisa untuk 3 kepala keluarga (KK). Dibutuhkan Rp. 2,8 juta untuk setiap pemasangan 1 set instalasi Biogas ( peternakan.unpad.ac.id). Solusi yang Pernah Diajukan Upaya pngembangan biogas salah satunya sudah dilakukan oleh LIPI. Berikut cuplikan berita tentang biogas (sumber: www.antaranews.com) Jakarta (ANTARA news) - Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) membuat suatu reaktor Bioelektrik yang mampu menjadikan kotoran sapi dan limbah organik lainnya sebagai biogas penghasil listrik. "Genset pembangkit listrik yang tadinya 100 persen menggunakan solar, kini cukup dengan menggunakan 30 persen solar saja, karena 70 persennya bisa digantikan dengan biogas, sehingga hemat 70 persen solar," kata Peneliti Bioelektrik Pusat Penelitian Tenaga Listrik dan Mekatronik (Telimek) LIPI Aep Saefudin MT Gagasan yang Diajukan Dari masalah-masalah di atas diperlukan adanya solusi dengan mengadakan sosialisasi kepada masyarakat agar lebih memahami tentang teknologi biogas yang sangat menguntungkan namun belum dimanfaatkan secara maksimal. Pihak-Pihak yang Membantu Mengimplementasikan Gagasan Indonesia merupakan negara yang mayoritas masyarakatnya bergerak di bidang pertanian dan peternakan, Indonesia harus memiliki energi listrik alternatif. Indonesia tidak boleh tergantung kepada PLN karena kebutuhan listrik yang selalu meningkat. Program pengembangan biogas melalui pengolahan kotoran sapi harus segera dilakukan untuk mengatasi keterbatasan listrik saat ini. Untuk mewujudkan program tersebut, berikut adalah peran masing-masing elemen atau pihak-pihak yang terkait, yaitu:



a) Pemerintah. Pemerintah harus dapat membuat kebijakan yang mengatur dan mengontrol terlaksananya program pengembangan biogas. Dana-dana harus diprioritaskan untuk tujuan tersebut di samping harus selalu mendorong elemen lain untuk bekerja keras mensukseskan program tersebut. Sementara itu, dana yang berkaitan dengan riset untuk pengembangan teknologi biogas untuk pembangkit listrik masih sangat sedikit bahkan cenderung tidak ada. Para peneliti di pusat-pusat penelitian harus bersaing untuk mendapatkan dana riset yang tersedia untuk pengembangan teknologi biogas karena tidak adanya prioritas yang mendukung program tersebut. b) Lembaga penelitian. Sebagian besar lembaga penelitian yang mengembangkan riset di bidang pengembangan biogas sendiri-sendiri dan kurang melakukan koordinasi dengan lembaga lain atau dengan industri terkait. Walhasil, teknologi yang dikembangkan tidak bersifat integrated(menyeluruh) dan hasilnya masih belum bisa diterapkan ke industri terkait khususnya industri kecil untuk masyarakat menengah ke bawah. Tidak terfokus dan terpusatnya program dan lokasi pengembangan biogas, semakin menjauhkan dari tujuan dan harapan yang diinginkan. Oleh karenanya, lembaga-lembaga yang memiliki fasilitas dan SDM (Sumber Daya Manusia) serta fungsi yang berkaitan dengan perbajaan harus bersama-sama dan bekerja sama memprioritaskan riset dan dananya untuk tujuan membuat riset terpadu guna membangun pengembangan biogas untuk pembangkit listrik dengan memanfaatkan kotoran sapi. c) Kalangan akademis/Mahasiswa. Peran mahasiswa disini juga cukup dibutuhkan untuk memberikan sosialisai kepada masyarakat agar penerapan biogas sebagai alternatif pembangkit listrik dapat segera terlaksana dan berkembang pesat, sehingga masalah akan kekurangan listrik dapat segera teratasi.



Langkah-Langkah yang Dapat Dicapai a) Membuat program penggunaan biogas sebagai pembakit enrgi listrik. b) Menentukan wilayah atau tempat yang dapat menjadi sasaran untuk kegiatan ini. c) Melakukan penelitian tentang pengembangan biogas pada tempat yang telah melaksanakannya. d) Melakukan koordinasi lembaga penelitian dengan lembaga-lembaga yang lain. e) Membangun kerja sama memprioritaskan riset dan pengelolaan dana untuk tujuan membuat riset terpadu guna mengembangkan penggunaan biogas untuk alternatif energi listrik.



KESIMPULAN



Gagasan yang Diajukan Gagasan pengembangan biogas sebagai alternatif energi listrik ini pada dasarnya harus melakukan sosialisasi pada masyarakat yang umumnya masih belum terlalu paham tentang manfaat biogas sebagai alternatif energi listrik. Teknik Implementasi yang Akan Dilakukan Biogas adalah energi gas yang dihasilkan dari makhluk hidup, salah satunya kotoran sapi. Limbah sapi yang sudah dicairkan, lalu disalurkan ke dalam reaktor. Dari reaksi yang terjadi, dihasilkan gas yang ditampung ke dalam sebuah wadah penampung gas yang kemudian dijadikan energi untuk menghidupkan genset. Energi yang dihasilkan oleh Genset tersebut untuk menghasilkan aliran listrik. Prediksi Hasil yang Akan Diperoleh Proses produksi biogas terbilang sederhana. Bahan utamanya ialah campuran feses, urine (air kencing), dan sisa pakan (bahan organik) dengan pengenceran air. Perbandingan air dan kotoran adalah 2 :1. Nilai kalor biogas ditentukan oleh gas methan (CH4) dan karbon dikosida (CO2). Bahan utama kemudian ditampung dalam digester (pencerna bahan organik) disesuaikan dengan kapasitas dan jumlah ternak. Pengisian pertama harus sudah tercipta kondisi anaerob. Waktu tunggu pengolahan biogas 13-20 hari dari isian pertama. Digester dengan kapasitas 3 meter persegi bisa menampung kotoran 2-4 ekor ternak sapi dewasa dan menghasilkan gas bio sebanyak 1800 liter. Biogas ini mampu mensubtitusi kebutuhan minyak tanah suatu pembangkit listrik. Setiap satu liter biogas mampu menghasilkan energi listrik setara dengan kemampuan 1.4 liter minyak tanah. Generator pembangkit listrik mampu menghasilkan listrik maximum output power 500 watt dan 700 watt serta menerangi selama 4-6 jam. Hal ini disebabkan keterbatasan mesin generator listrik yang memerlukan pendinginan setelah 4-6 jam pemakaian. Jika ini terealisasi pasti kebutuhan listrik di Indonesia tidak akan kekurangan lagi.



DAFTAR PUSTAKA Anonim.2010. Pembangkit Listrik Tenaga Biogas dari IPB, (online). (www.gustar.multiply.com/journal,diakses tanggal 1 Maret 2011) Anonim.2010. HEMAT LISTRIK LEWAT BIOGAS, (online). (http:// peternakan.unpad.ac.id/, diakses tanggal 28 Pebruari 2011) Antaranews.2009. Kotoran Sapi Dapat Diubah Jadi Listrik, (online), (http://www.antaranews.com/berita/1250861559/kotoran-sapi-dapatdiubah-jadi-listrik, diakses tanggal 28 Februari 2011) Anonim.2009. Pembangkit Listrik Biogas dari Kotoran Sapi, (online), (http://ariefwahyuw.wordpress.com/2009/10/23/pembangkit-listrik-biogasdari-kotoran-sapi/, diakses tanggal 1 Maret 2010) Ditjennak. 2010. Pedoman Teknis Pengembangan Biogas Asal Ternak Bersama Masyarakat, (online). (http://www.ditjennak.go.id/t-regulasi2.asp?id=10&ket=Pedoman, diakses tanggal 1 Maret 2011)



DAFTAR RIWAYAT HIDUP Ketua kelompok Nama NRP Jurusan / Fakultas Tempat, tanggal lahir Institut HP Alamat Email



Anggota kelompok Nama NRP Jurusan / Fakultas Tempat, tanggal lahir Institut HP Alamat Email



: Ardi Pratama : 4308100016 : Teknik Kelautan / FTK : Blitar, 8 September 1990 : Institut Teknologi Sepuluh Nopember : 085730998060 : Dsn. Ringinrejo RT.1 RW.9 Ds. Karangrejo Kec. Garum Kab.Blitar : [email protected]



: Azwar Ridho : 4110108701 : Teknik Perkapalan / FTK : Jambi, 22 Juni 1991 : Institut Teknologi Sepuluh Nopember : 085764228219 : Perum. Pinang Merah RT.16 No.76 Kel.Bagan Pete Kec. Kota Baru, Jambi : [email protected]