Proses Pembuatan Bio Gas

LAPORAN

PEMBUATAN BIO GAS

TUGAS MATA KULIAH

ENERGI TERBARUKAN

Disusun Oleh Kelompok 3

1. Achmad Faidi    (130431100051)
2. Imam Turmudzi    (130431100094)
3. Yul Adriansyah    (140431100114)
4. Musa Abdul Basith    (140431100070)
5. M. Faizal Fernandito S.    (140431100138)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

Maret 2015

I. Tujuan

    Mahasiswa dapat melakukan pengolahan limbah berupa kotoran sapi menjadi bahan bakar biogas yang bernilai ekonomis sebagai bahan altrenatif bahan bakar gas.

II. Dasar teori

    BIOGAS merupakan proses produksi energi berupa gas yang berjalan melalui proses biologis. Hal ini menyebabkan terdapatnya berbagai komponen penting yang berpengaruh dalam proses pembuatan biogas. Komponen biokimia (biochemist) dalam pembuatan biogas memerlukan perhatian penting. Proses kerja dari komponen tersebut dapat dijelaskan secara ilmiah, sehingga membuka peluang untuk diadakannya penelitian lebih llanjut. Gas yang dapat dimanfaatkan sebagai energi dari pembuatan biogas adalah berupa gas metan. Gas metan ini diperoleh melalui proses dekomposisi bahan-bahan organik oleh mikroorganisme. Bahan- bahan organik yang dibutuhkan dapat diperoleh dengan sangat mudah, bahkan dapat diperoleh dalam limbah. Proses produksi peternakan menghasilkan kotoran ternak (manure) dalam jumlah banyak. Di dalam kotoran ternak tersebutterdapat kandungan bahan organik dalam konsentrasi yang tinggi.

Biogas yang dihasilkan oleh kotoran tenak merupakan jenis gas metan,sehingga gas tersebut bisa dimanfaatkan sebagai bahan bakar untuk memenuhi keperluan rumah tangga.Sifat dari gas metan yaitu tidak berbau,tidak berwarna dan mudah bereaksi dengan oksigen. Selain dapat menghasilkan suhu panas yang tinggi, gas metan tidak mengeluarkan emisi yang mencemari lingkungan.

III. Alat dan bahan

1. Kotoran Sapi
2. Air
3. Pipa/selang
4. Balok kayu
5. Timba
6. Tong / Drigen.
7. Kantung plastic
8. Valve/ Kran

IV. Langkah Percobaan

1. Siapkan drigen dengan tutup yang sudah terhubung dengan selang.
   
   
2. Lubangi tutup dirigen, pada bagian tengah tutup, rekatkan dengan cop pentil ban lalu sambungkan dengan selang.
   
3. Pada ujung sisi lain selang, hubungkan dengan kran.
   
4. Beralih pada pengolahan bahan, campurkan dan aduk kotoran sapi dengan air dengan perbandingan 1:1 pada timba.
   
5. Setelah tercampur rata, masukan olahan kotoran sapi kedalam drigen dengan volume 75%.
6. Tutup rapat drigen dengan tutup yang telah terhubung dengan selang.
7. Salurkan kran dengan kantung plastik. Pastikan kran di bagian ujung sudah tertutup rapat agar gas tidak mengalami kebocoran.
   
8. Diamkan beberapa hari hingga kantung plastik terisis penuh.
9. Gas metan berupa Biogas siap dipakai.

V. Analisa

Gas metan dapat diperoleh dari kotoran ternak setelah melalui serangkaian proses biokimia yang kompleks. Kotoran ternak terlebih dahulu harus mengalami dekomposisi yang berjalan tanpa kehadiran udara (anaerob). Tingkat keberhasilan pembuatan biogas sangat tergantung pada proses yang terjadi dalam dekomposisi tersebut. Salah satu   kunci dalam proses dekomposisi secara anaerob pada pembuatan biogas adalah kehadiran mikroorganisme. Biogas dapat diperoleh dari bahan organik melalui proses "kerja sama" dari tiga kelompok mikroorganisme anaerob.

Pertama, kelompok mikroorganisme yang dapat menghidrolisis polimer-polimer organik dan sejumlah lipid menjadi monosakarida, asam-asam lemak, asam-asam amino, dan senyawa kimia sejenisnya.

Kedua, kelompok mikroorganisme yang mampu memfermentasi produk yang dihasilkan kelompok mikroorganisme pertama menjadi asam-asam organik sederhana seperti asam asetat. Oleh karena itu, mikroorganisme ini dikenal pula sebagai mikroorganisme penghasil asam (acidogen).

Ketiga, kelompok mikroorganisme yang mengubah hidrogen dan asam asetat hasil pembentukanacidogen menjadi gas metan dan karbondioksida. Mikroorganisme penghasil gas metan ini hanya bekerja dalam kondisi anaerob dan dikenal dengan nama metanogen. Salah satu mikroorganisme penting dalam kelompok metanogen ini adalah mikroorganisme yang mampu memanfaatkan (utilized) hidrogen dan asam asetat. Metanogen terdapat dalam kotoran sapi yang akan digunakan sebagai bahan pembuatan biogas. Lambung (rumen) sapi merupakan tempat yang cocok bagi perkembangan metanogen. Gas metan dalam konsentrasi tertentu dapat dihasilkan di dalam lambung sapi tersebut. Proses pembuatan biogas tidak jauh berbeda dengan proses pembentukan gas metan dalam lambung sapi.

Pada prinsipnya, pembuatan biogas adalah menciptakan gas metan melalui manipulasi lingkungan yang mendukung bagi proses perkembangan metanogen seperti yang terjadi dalam lambung sapi. Metanogen membutuhkan kondisi lingkungan yang optimal untuk dapat memproduksi gas metan. Metanogen sangat sensitif terhadap kondisi di sekitarnya. Bahan organik dalam kotoran sapi dapat menghasilkan gas metan apabila metanogen bekerja dalam ruangan hampa udara. Oleh karena itu, proses pembuatan biogas dari kotoran sapi harus dilakukan dalam sebuah reaktor atau digester yang tertutup rapat untuk menghindari masuknya oksigen. Reaktor harus bebas dari kandungan logam berat dan sulfida (sulfides) yang dapat mengganggu keseimbangan mikroorganisme. Jumlah metanogen dalam kotoran sapi belum tentu dapat menghasilkan gas metan yang diinginkan.

Gas metan diperoleh melalui komposisi metanogen yang seimbang. Jika jumlah metanogen dalam kotoran sapi masih dinilai kurang, maka perlu dilakukan penambahan metanogen tambahan berbentuk strater atau substrat ke dalam reaktor. Metanogen dapat berkembang dengan baik dalam tingkat keasaman (pH) tertentu. Lingkungan cair (aqueous) dengan pH 6,5 sampai 7,5 di dalam reaktor merupakan kondisi yang cocok bagi pembentukan gas metan oleh metanogen. Tingkat keasaman di dalam reaktor harus dijaga agar tidak kurang dari 6,2.

Untuk memperoleh biogas yang sempurna, ketiga kelompok mikroorganisme tadi harus bekerja secara sinergis. Keadaan lingkungan yang kurang baik akan menyebabkan ketiganya menjadi tidak optimal dalam menjalankan perannya masing- masing. Contohnya, jumlah kandungan bahan organik yang terlalu banyak dalam kotoran sapi akan membuat kelompok mikroorganisme pertama dan kedua untuk membentuk asam organik dalam jumlah banyak sehingga pH akan turun drastis. Hal itu akan menciptakan lingkungan yang tidak cocok bagi kelompok mikroorganisme yang ketiga. Akhirnya, gas metan yang dihasilkan akan sedikit, bahkan tidak menghasilkan gas sama sekali. Untuk mencapai keberhasilan dalam proses pembuatan biogas diperlukan ketelitian untuk memberikan lingkungan yang optimal bagi pembentukan gas metan. Hal tersebut dapat dilakukan dengan pengontrolan terhadap berbagai aspek, seperti tingkat keasaman, kandungan dalam kotoran sapi (C/N), temperatur, hingga kadar air. Selain itu, reaktor yang digunakan harus memenuhi syarat dan kapasitasnya sesuai dengan jumlah kotoran sapi sebagai input.

 

Video Proses Pembuatan Bio Gas

Read More

Macam-macam Energi Terbarukan

MAKALAH

MACAM – MACAM ENERGI TEBARUKAN

MATA KULIAH

ENERGI TERBARUKAN

Disusun Oleh :

Achmad Faidi

130431100051

TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS TRUNOJOYO MADURA

TAHUN AJARAN 2014 – 2015

Februari 2015

MACAM-MACAM ENERGI TERBARUKAN

1. Pengertian Energi Terbarukan

Secara sederhana, energi terbarukan didefinisikan sebagai energi yang dapat diperoleh ulang (terbarukan) seperti sinar matahari dan angin. Sumber energi terbarukan adalah sumber energi ramah lingkungan yang tidak mencemari lingkungan dan tidak memberikan kontribusi terhadap perubahan iklim dan pemanasan global seperti pada sumber-sumber tradisional  lain. Ini adalah alasan utama mengapa energi terbarukan sangat terkait dengan masalah lingkungan dan ekologi di mata banyak orang.

Banyak orang biasanya menunjuk energi terbarukan sebagai antitesis untuk bahan bakar fosil. Bahan bakar fosil memiliki tradisi penggunaan yang panjang, sementara sektor energi terbarukan baru saja mulai berkembang dan ini adalah alasan utama mengapa energi terbarukan masih sulit bersaing dengan bahan bakar fosil.

Energi terbarukan masih perlu meningkatkan daya saing, karena sumber energi yang terbarukan masih membutuhkan subsidi untuk tetap kompetitif dengan bahan bakar fosil dalam hal biaya (meskipun harus juga disebutkan bahwa perkembangan teknologi pada energi terbarukan terus menurunkan harganya dan hanya masalah waktu  energi terbarukan akan memiliki harga yang kompetiti tanpa subsidi dibandingkan bahan bakar tradisional.)

Selain dalam hal biaya, energi terbarukan juga perlu meningkatkan efisiensinya. Sebagai contoh, panel surya rata-rata memiliki efisiensi sekitar 15% yang berarti banyak energi akan terbuang dan ditransfer menjadi panas, bukan menjadi bentuk lain energi yang bermanfaat untuk digunakan. Namun, ada banyak penelitian yang sedang berlangsung dengan tujuan untuk meningkatkan efisiensi teknologi energi terbarukan, beberapa darinya benar-benar menjanjikan, meskipun kita belum melihat solusi energi terbarukan yang sangat efisien dan bernilai komersial tinggi.

Sektor energi terbarukan bisa memutuskan untuk "wait and see" karena bahan bakar fosil pada akhirnya akan habis dan energi terbarukan kemudian akan menjadi alternatif terbaik guna memuaskan rasa dahaga dunia akan energi. Tapi ini akan menjadi strategi yang buruk karena dua alasan: keamanan energi dan perubahan iklim.

Sebelum bahan bakar fosil habis, sektor energi terbarukan harus dikembangkan untuk cukup menggantikan batubara, minyak bumi, dan gas alam dan ini hanya dapat dilakukan jika kemajuan teknologi energi terbarukan berlanjut di tahun-tahun mendatang. Kegagalan pengembangkan teknologi energi terbarukan akan membahayakan keamanan energi masa depan kita, dan ini harus dihindari oleh dunia.

Energi terbarukan sering dianggap sebagai cara terbaik untuk mengatasi pemanasan global dan perubahan iklim. Energi terbarukan akan mengurangi penggunakan bahan bakar fosil yang terus kita bakar, mengurangi pembakaran bahan bakar fosil berarti juga mengurangi emisi karbon dioksida dan memberikan dampak perubahan iklim yang lebih rendah.

Sebenarnya ada banyak alasan untuk memilih energi terbarukan dibandingkan bahan bakar fosil, tetapi kita tidak boleh lupa bahwa energi terbarukan masih belum siap untuk sepenuhnya menggantikan bahan bakar fosil. Di tahun-tahun mendatang hal itu pasti terjadi, tetapi tidak untuk sekarang. Hal yang paling penting untuk dilakukan sekarang adalah mengembangkan teknologi yang berbeda bagi energi terbarukan guna memastikan bahwa saat datangnya hari dimana bahan bakar fosil habis, dunia tidak perlu khawatir dan energi terbarukan sudah siap untuk menggantikannya.

2. Macam-Macam Energi Terbarukan

1. Energi Surya

Energi surya atau matahari adalah sumber energi paling kuat dan paling besar persediaanya. Sinar matahari dapat digunakan untuk pencahayaan, pembangkit listrik, pemanas air, dan berbagai proses industri. Matahari bisa digunakan untuk menghasilkan listrik dengan bantuan panel surya yang dapat mengolah energi panas matahari menjadi listrik. Tapi, energi listrik menjadi tergantung dengan keadaan cuaca.

2. Energi Angin

Angin adalah gerakan udara yang terjadi ketika terdapat udara hangat dan udara dingin. Energi angin telah digunakan selama berabad-abad untuk kapal layar dan kincir angin untuk menggiling gandum. Saat ini, energi angin digunakan sebagai pembangkit listrik dengan turbin angin. Energi angin sangat tergantung dengan keadaan angin.

3. Hydropower

Air yang mengalir dari hulu ke hilir. Energi hydropower sangat bergantung dengan curah hujan. Seperti yang kita ketahui, panas matahari menyebabkan air di danau dan lautan menguap dan membentuk awan. Air kemudian jatuh kembali ke bumi sebagai hujan atau salju, dan mengalir ke sungai dan sungai yang mengalir kembali ke laut. Air yang mengalir ini dapat digunakan untuk memutar turbin yang mendorong proses mekanis untuk memutar generator yang dapat menghasilkan listrik.

4. Energi Biomassa

Kayu masih merupakan sumber yang paling umum dari energi biomassa, tetapi sumber-sumber lain dari energi biomassa meliputi tanaman pangan, rumput,, limbah pertanian dan kehutanan, residu, komponen organik dari limbah kota dan industri, bahkan gas metana dari tempat pembuangan sampah. Biomassa dapat digunakan untuk menghasilkan listrik, sebagai bahan bakar untuk transportasi dll. Namun, tentu biomassa akan menghasilkan energi listrik yang berbau tidak sedap.

5. Energi Gas Hidrogen

Gas hidrogen memiliki potensi yang luar biasa sebagai sumber bahan bakar dan energi, tetapi teknologi yang dibutuhkan untuk mewujudkan potensi ini masih dalam tahap awal. Hidrogen adalah elemen paling umum di bumi. Air merupakan dua-pertiga bagian dari hidrogen, tapi hidrogen di alam selalu ditemukan dalam kombinasi dengan unsur lainnya. Setelah dipisahkan dari unsur-unsur lain, hidrogen dapat digunakan untuk menggerakkan kendaraan, menggantikan gas alam untuk pemanasan dan memasak, dan untuk menghasilkan listrik.  Hidrogen dapat dicampur dengan gas alam dan menciptakan bahan bakar untuk kendaraan. Hidrogen juga digunakan pada kendaraan yang menggunakan listrik sebagai bahan bakarnya. Walaupun begitu, harga untuk penggunaan hidrogen masih relatif mahal.

6. Energi Panas Bumi

Panas di dalam bumi menghasilkan uap dan air panas yang dapat digunakan untuk pembangkit listrik dan menghasilkan listrik atau untuk aplikasi lain, seperti pemanasan rumah dan pembangkit listrik untuk industri. Energi panas bumi dapat ditarik dari waduk bawah tanah dengan pengeboran, atau dari reservoir panas bumi yang terletak lebih dekat ke permukaan. Tapi, tentu saja ini memelukan teknologi yang mahal.

7. Energi Gelombang Air Laut

Lautan menyediakan beberapa bentuk energi terbarukan, dan masing-masing didorong oleh kekuatan yang berbeda. Energi dari gelombang laut dan pasang surut dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik, dan energi termal laut dari panas yang tersimpan dalam air laut dapat juga diubah menjadi listrik. Meskipun pada masa sekarang, energi laut memerlukan teknologi yang mahal dibandingkan dengan sumber energi terbarukan lainnya, selain itu energi yang dihasilkan oleh gelombang air laut hanya bisa digunakan di sekitar daerah laut saja. Tapi laut tetap penting sebagai sumber energi potensial untuk masa depan.

8. Energi Ethanol

Merupakan bahan bakar yang berbasis alkohol dari fermentasi tanaman, seperti jagung dan gandum. Bahan bakar ini dapat dicampur dengan bensin untuk meningkatkan kadar oktan dan kualitas emisi. Namun, ethanol memiliki dampak negatif terhadap harga pangan dan ketersediannya.

9. Energi Gas Alam

Gas alam sudah banyak digunakan di berbagai negara yang biasanya untuk bidang yang cukup besar seperti properti dan bisnis. Jika digunakan untuk kendaraan, polusi yang dikeluarkan akan lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan minyak. Akan tetapi, efek rumah kaca yang dihasilkannya 21 kali lebih buruk, karena metana yang dihasilkan energi gas alam tersebut.

10. Energi Propana

Propana atau yang biasa dikenal dengan LPG merupakan produk dari pengolahan gas alam dan minyak mentah. Sumber tenaga ini sudah banyak digunakan sebagai bahan bakar. Propana menghasilkan polusi lebih sedikit dibandingkan bensin, namun penciptaan metananya lebih buruk 21 kali lipat yang dapat menyebabkan meningkatnya efek rumah kaca.

11. Energi Biodiesel

Biodiesel merupakan energi yang berasal dari tumbuhan atau lemak binatang. Biodesel yang murni atau campuran dapat digunakan sebagai energi untuk menggerakan kendaraan. Biodiesel mampu mengurangi polusi yang ada, akan tetapi terbatasnya produk dan infrastruktur menjadi masalah pada sumber energi ini.

12. Energi Methanol

Methanol yang juga dikenal sebagai alkohol kayu dapat menjadi energi alternatif pada kendaraan. Methanol dapat menjadi energi alternatif yang penting di masa depan karena hidrogen yang dihasilkan dapat menjadi energi juga. Namun, sayangnya sekarang ini produsen kendaraan tidak lagi menggunakan methanol sebagai bahan bakar.

13. P-Series

P-series merupakan gabungan dari ethanol, gas alam, dan metyhltetrahydrofuran (MeTHF). P-series sangat efektif dan efisien karena oktan yang terkandung cukup tinggi. Penggunaannya pun sangat mudah jika ingin dicampurkan tanpa ada proses dengan teknologi lain. Akan tetapi, hingga sekarang belum ada produsen kendaraan yang menciptakan kendaraan dengan bahan bakar fleksibel ini.

14. Energi Piezoelektrik

Piezoelektrik merupakan sistem yang dapat mengubah gaya mekanik, khususnya gaya tekanan menjadi energi listrik. Piezoelektrik ini biasanya digunakan untuk menghasilkan listrik di tempat-tempat umum seperti contohnya stasiun kereta di Jepang dan Disco House di London. Jadi piezoelektrik ini mengunakan gaya tekanan yang dihasilkan oleh manusia itu sendiri yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik di area tersebut. Namun sayangnya penggunaan energi piezoelektrik belum sepenuhnya diterapkan di dunia.

DAFTAR PUSTAKA

Adhyaksa, Agung. (2012). 14 Macam Energi Alternatif di Dunia. [Online]. Tersedia: http://agungadhyaksa.blogspot.com/2012/11/14-macam-energi-alternatif-di-dunia.html

Energi. (2013). Energi, Energi Tak Terbarukan, Energi Terbarukan dan Energi Alternative. [Online]. Tersedia: http://sanfordlegenda.blogspot.com/2013/08/Energi-energi-tak-terbarukan-energi-terbarukan-dan-energi-alternatif.html

Indoenergi.(2012). Pengertian Energi Terbarukan. [Online]. Tersedia: http://www.indoenergi.com/2012/04/pengertian-energi-terbarukan.html

Read More

Usaha Menyelamatkan Bumi

TUGAS ENERGI TERBARUKAN

USAHA-USAHA YANG SAYA LAKUKAN

UNTUK MENYELAMATKAN BUMI

NAMA : ACHMAD FAIDI

NIM : 130431100051

1. Mematikan monitor PC di LAB Elektro.

Sering kali saat selesai menggunakan komputer di lab teman-teman lupa mematikan monitornya dan hanya men-Shut Down-nya saja sehingga hal tersebut termasuk pemborosan dalam penggunaan energy listrik.

2. Mematikan stop kontak saat tidak digunakan.

Kadang kala kita menganggap hal seperti ini bukanlah pemborosan karena tidak memakan daya listrik yang banyak melainkan hanya indikatornya saja yang nyala. Akan tetapi mindset yang seperti ini justru harus dirubah. Karena pepatah mengatakan “dikit-dikit, lama-mama menjadi bukit”. Sekecil apapun daya listrik yang digunakan, akan tetapi penggunaannya lama, maka nantinya juga akan terkumpul dan menjadi besar.

3. Bersepeda

Dengan bersepeda, kita dapat mengurangi polusi udara yang disebabkan asap kendaraan bermotor. Disamping itu juga dapat menyehatkan tubuh karena bersepeda termasuk jenis olahraga.

4. Memberi Peringatan / Warning di setiap ruangan rumah atau kontrakan

1. Memberi peringatan untuk mematikan kipas angina dan lampu kamar tidur sebelum meninggalkan ruangan tersebut.

2. Memberi peringatan untuk membuang sampah pada tempatnya

3. Memberi warning dalam menggunakan kamar mandi / toilet

4. Memberi peringatan agar mematikan TV sebelum tidur

5. Membuat dan memasang otomatis lampu jalan di kontrakan

Terkadang kita lupa untuk mematikan lampu penerang jalan. Hal itu dikarenakan banyak hal. Bisa karena sibuk atau tergesa-gesa ke kampus. Hal tersebut juga termasuk pemborosan dalam penggunakan energy listrik. Akan tetapi hal tersebut di atas dapat kita hindari dengan memberinya sistem otomatisasi. Berikut gambarnya saya telah menggunakannya pada lampu teras dan lampu penerang jalan di kontrakan saya.

6. Membuat dan memasang otomatis tendon di kontrakan

Sering kali dalam pengisian tendon air kita kadang lupa mematikan pompa airnya pas pada saat tendon itu penuh atau kadang kita tidak tahu bahwa tendon itu penuh sehingga kita tidak bergegas untuk mematikan pompa airnya. Hal ini merupakan pemborosan terhadap energi listrik. Sehingga dengan memberikan otomatis tendon semua hal di atas tidak akan terjadi.

7. Mematikan Lampu Kamar Saat Tidur

Mematikan lampu saat tidur disamping menghemat energy listrik, juga baik untuk kesehatan.

Read More