BAB I

PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang

Indonesia adalah negara yang kaya dengan sumber daya alam yang melimpah. Mulai dari sumber daya yang tidak dapat diperbarui seperti batubara dan minyak bumi, hingga sumber daya yang dapat diperbari seperti sumber daya hayati dan hewani. Pertumbuhan penduduk indonesia hingga tahun 2013 mencapai 250 juta jiwa dengan luas keseluruhan indonesia mencapai 1,9 juta km2.

Untuk menunjang kehidupan, manusia memerlukan energi untuk menunjang aktivitas hidupnya sehari-hari.Sumber energi dapat berasal dari energi fosil, energi matahari, air, angin atau energi dari sumber daya hayati (bioenergi).Salah satu energi yang paling sering masyarakat gunakan adalah minyak bumi.

Lonjakan harga minyak dunia memberi dampak yang besar bagi pembangunan Indonesia. konsumsi BBM yang tidak sesuai dengan produksi harus membuat pemerintah mengimpor bahan bakar dari negara lain. Apabila terus dikonsumsi, cadangan minyak akan habis hingga dua dekade yang akan datang.

Beberapa tahun terakhir ini, kelangkaan bahan bakar minyaktelah menjadi salah satu masalah paling kompleks di dunia. Pertumbuhan populasi penduduk yang menyebabkan peningkatan permintaan energi dan menipisnya cadangan minyak dunia. Untuk itulah, diperlukan energi terbaharukan pengganti minyak bumi. Salah satunya bioenergi.

Bioenergi adalah bahan bakar yang dihasilkan oleh sumber daya hayati(biologis), seperti tumbuh-tumbuhan, kotoran hewan, dan limbah peternakan dan pertanian. Jenis energi yang dihasilkan berupa gas, cair, dan padat. Energi selanjutnya dapat menghasilkan panas, gerak, maupun listrik sesuai dengan kebutuhan penggunannya. Pemanfaatan bioenergi ini sangat tepat bagi masyarakat indonesia yang memerlukan energi terbarukan yang murah dan ramah lingkungan.

Salah satu sumber energi yang berasal dari sumber biologis adalah biogas. Biogas adalah gas yang berasal dari berbaghai macam limbah organik seperti sampah biomassa, kotoran hewan ternak, sapi, kuda, kambing, dan unggas yang diproses pada kondisi yang kurang oksigen. Sampai saat ini, pemanfaatan limbah kotoran ternak masih jarang digunakan oleh masyarakat karena merupakan hal yang baru. Padahal, biogas inilah yang menjadi bahan bakar alternatif yang murah dan ramah lingkungan disaat harga minyak bumi melonjak naik. Energi biogas ini dapat dimanfaatkan sebagai pengganti gas elpiji (LPG).

Energi alternatif ini sangat berguna bagi masyarakat pedesaan yang sebagian besar hidup dari pertanian dan peternakan. Limbah kotoran ternak biasanya membuat banyak masyrakat resah karena menimbulkan pencemaran udara dan air, serta dapat menyebabkan efek rumah kaca dan lain-lain. Hal itulah yang menyebabkan masyarakat memanfaatkan kotoran hewan menjadi pupuk. Namun pupuk itu sudah sering digunakan oleh masyarakat. Untuk itu, dikembangkan cara baru untuk memanfaatkan limbah tersebut salah satunya pembuatan biogas.

Berdasarkan uraian tersebut, penulis tertarik memanfaatkan kotoran kambing menjadi biogas sebagai energi alternative pengganti minyak bumi ataupun gas elpiji(LPG) yang murah dan ramah lingkungan. 1.2 Masalah

Permasalahan dalam karya tulis ini adalah sebagai berikut.

1. Apakah kotoran kambing dapat dijadikan biogas ?

2. Bagaimana hasil biogas dari kotoran kambing?

1.3 Tujuan

Tujuan penulisan karya tulis ini adalah sebagai berikut.

1. Mengetahui apakah kotoran kambing dapat dimanfaatkan sebagai biogas.2. Mendeskripsikan bagaimana hasil biogas dari kotoran kambing.1.4 Manfaat

Manfaat dari penelitian ini sebagai berikut.

1. Bagi siswa

Dapat menambah pengetahuan siswa tentang pemanfaatan kotoran kambing2. Bagai peneliti lainSebagai kajian awal untuk melakukan penelitian lebih lanjut.

3. Bagi masyarakat dan lingkungan

Sebagai cara untuk mengurangi permasalahan sampah sekaligus meningkatkan pengetahuan peternak agar dapat memanfaatkan kotoran kambing yang tidak hanya berguna sebagai pupuk, tatapi dapat dimanfaatkan sebagai biogas.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Biogas

2.1.1 Pengertian BiogasBiogas merupakan gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk di antaranya; kotoran manusia dan hewan, limbah domestik (rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah organik yang biodegradable dalam kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon dioksida.(wikipedia/biogas, 2013)Ada tiga kelompok yang berperan dalam proses pembentukan biogas, yaitu:

1. Golongan bakteri pengguna selulosa Bakteri ini mengubah selulosa menjadi gula. Selulosa merupakan komponen terbesar penyusun bahan-bahan organik. Pada kondisi anaerob akan menghasilkan karbondioksida dan etanol panas.

2. Golongan bakteri pembentuk asamBakteri ini menguraikan protein, karbohidrat, dan lemak menjadi asam-asam organi sederhanapropinat, laktat, asetat, dan alkohol.

3. Golongan bakteri pembentuk gas metanaBakteri ini yang aktif dan memproduksi gas metana (Sarifudin, 2009)2.1.2 Komposisi Biogas

2.1.3 Perbandingan biogas dengan bahan bakar lain2.1.4 Faktor faktor yang mempengaruhi produksi biogas1. Kondisi kedap udaraBiogas dihasilkan dari proses fermentasi bahan organik oleh mikroorganisme anaerob. Sehingga penampungan harus kedap udara.

2. Bahan baku isianBahan baku isian harus dihindarkan dari bahan-bahan anorganik karena mengganggu prose fermentasi.

3. Imbangan C/NImbangan C/N sangat menentukan kehidupan mikroorganisme. Imbangan yang otimum bagi organisme adalah 25-30. 4. Derajat keasamanDerajat keasaman sangat berpengaruh terhadap kehidupan mikroorganisme. Derajat keasaman yang optimum bagi mikroorganisme adalah 6,8-7,8.

5. TemperaturProduksi biogas akan menurun secara cepat akibat perubahan temperatur yang mendadak di dalam penampungan. (Saputro, 2008).

2.2.3 Biogas dan aktivitas anaerobicBiogas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik sangat populer digunakan untuk mengolah limbah biodegradable karena bahan bakar dapat dihasilkan sambil Mengurai dan sekaligus mengurangi volume limbah buangan. Metana dalam biogas, bila terbakar akan relatif lebih bersih daripada batu bara, dan menghasilkan energi yang lebih besar dengan emisi karbon dioksida yang lebih sedikit. Pemanfaatan biogas memegang peranan penting dalam manajemen limbah karena metana merupakan gas rumah kaca yang lebih berbahaya dalam pemanasan global bila dibandingkan dengan karbon dioksida. Karbon dalam biogas merupakan karbon yang diambil dari atmosfer oleh fotosintesis tanaman, sehingga bila dilepaskan lagi ke atmosfer tidak akan menambah jumlah karbon di atmosfer bila dibandingkan dengan pembakaran bahan bakar fosil. (Harahap, 2008)2.2.4 Kandungan EnergiNilai kalori dari 1 meter kubik Biogas sekitar 6.000 watt jam yang setara dengan setengah liter minyak diesel. Oleh karena itu Biogas sangat cocok digunakan sebagai bahan bakar alternatif yang ramah lingkungan pengganti minyak tanah, LPG, butana, batu bara, maupun bahan-bahan lain yang berasal dari fosil. (wikipedia/biogas, 2013)2.2 Kotoran Kambing

2.1.1 Komposisi kotoran kambingBerdasarkan tabel, unsur-unsur kimia yang terdapat pada kotoran sapi dan kotoran kambing mempunyai unsur yang sama hanya saja jumlah persentasenya saja yang berbeda.

Selain itu, kotoran kambing juga mempunyai imbangan C/N yang sangat menentukan kehidupan mikroorganisme, yaitu sebesar 30 dari imbangan optimum 25-30. Oleh karena itu, kotoran kambing juga dapat digunakan sebagai sumber bahan baku biogas. (Sarifudin, 2009)BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN

3.1 Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian adalah metode eksperimen.3.2 Tempat dan Waktu Penelitian

Pembuatan pupuk dilakukan di rumah Dini Nurfaizah Jalan Kehutanan RT 18 RW 06 Bandar Jaya, Kec. Lahat, Kab. Lahat pada tanggal 8 Februari 2014 sampai dengan 15 Maret 2014.3.3 Alat dan Bahan3.3.1 Alat

1 Botol aqua 1 liter

2 buah

2 Botol aqua 5 liter

1 buah

3 Gunting

1 buah4 Kaleng

1 buah

5 Pipa logam diameter 1 cm

20 cm

6 Pipa plastik

2 m3.3.2 Bahan

1. Kotoran kambing

1,5 kg

2. Air (air sumur)

3 liter

3. Perekat 3.4 Cara Kerja3.4.1 Biogas

1. Kotoran kambing dihancurkan hingga halus.2. Setelah itu, kotoran kambing ini dicampurkan dengan air.3. Adonan biogas dimasukkan ke dalam botol aqua 5 liter.

3.4.2 Penampung biogas1. Pipa plastik dipotong menjadi tiga bagian.

2. Dua botol air mineral 1 liter di potong menggunakan gunting pada bagian bawahnya lalu disambungkan menggunakan perekat.

3. Air dan kotoran kambing dicampur dengan perbandingan 1,5:1

4. Campuran diaduk hingga merata sampai tidak ada lagi gumpalan kotoran kambing di adonan.

5. Kemudian, adonan dimasukkan ke botol air mineral 5 liter.

6. Botol ditutup hingga kedap udara, dan disambungkan ke ujung pipa 1.

7. Ujung pipa 1 yang lain disambungkan ke botol air mineral 1 liter.

8. Selanjutnya, ujung botol air mineral yang lain disambungkan pada pipa plastic 2.

9. Ujung pipa plastik 2 disambungkan pada kaleng bekas yang tidak bocor.

10. Ujung kaleng bekas disambungkan pada pipa 3.

11. Ujung pipa plastik 3 yang lain disambungkan ke pipa besi.

12. Ujung pipa besi disambungkan pada plastik asoy untuk mengetahui keberadaan gas.

13. Diusahakan sistem kedap udara dan pada tiap-tiap sambungan diberi pelekat untuk menghindarai adanya kebocoran gas.

3.5 Analisis Data

Analisis data pada eksperimen ini adalah secara deskriptif dengan mengamati hasil fermentasi biogas pada hari terakhir.BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Pada penelitian ini dibuat biogas dari kotoran kambing melalui proses fermentasi oleh bakteri anaerob dalam kondisi kedap udara dalam penampungan. Proses fermentasi ditandai dengan adanya gelembung-gelembung gas yang muncul dari dalam adonan biogas sehingga menimbulkan gelembung-gelembung di permukaan adonan biogas. Adapun bukti proses adanya fermentasi sebagai berikut :

Gambar 1. Gelembung-gelembung gas yang naik (Nurfaizah, 2014)

Gambar 2. Gelembung-gelembung gas di permukaan (Nurfaizah, 2014)

Tahap akhir dari penelitian ini adalah pembuktian adanya gas yang terdapat pada penampungan dengan meletakkan korek di ujung pipa, api yang dihasilkan membesar sedikit, lalu kembali seperti biasa.4.2 PembahasanPembuatan biogas dilakukan dengan memfermentasikan kotoran kambing dengan mikroorganisme anaerob. Bahan baku pembuatan biogas ini adalah kotoran kambing dan air. Kotoran kambing dalam penelitian ini diambil dari kotoran kambing yang sudah didiamkan selama 1 hari.Kotoran kambing dapat menghasilkan gas layaknya kotoran sapi dan gas elpiji. Hal ini dikarenakan adanya gas metana dan karbon dioksida yang terdapat pada kotoran kambing yang merupakan salah satu komposisi penyusun gas elpiji.4.2.1 Proses pembuatan biogasPembuatan biogas ini memerlukan waktu sekitar 36 hari sejak hari pencampuran kotoran kambing dengan air menggunakan mikroorganisme anaerob.

Langkah kerja yang dilakukan pada penelitian ini adalah dengan menyiapkan alat dan bahan seperti botol aqua, gunting, kaleng, pipa logam, pipa plastik, kotoran kambing, dan air.

Kotoran kambing yang telah dihancurkan dicampur dengan air dengan perbandingan 1:1,5. Pencampuran ini dimaksud untuk mempercepat reaksi anaerob untuk melakukan fermentasi. Jangan terlalu sediki ataupun terlalu banyak mencampurkan air, karena jika terlalu banyak air, kerapatan mikroorganisme menjadi renggang sehingga kurang memaksimalkan proses fermentasi. Jika terlalu sedikit, kerapatan mikroorganisme menjadi sangat rapat, sehingga mikroorganisme tidak leluasa melakukan reaksi fermentasi. Lalu, kotoran kambing ini dimasukkan ke dalam botol aqua 5 liter.Siapkan alat penampung gas dengan memotong pipa plastik menjadi 3 bagian, bagian pertama ujungnya disambungkan pada tutup botol aqua 5 liter, ujung yang lain disambungkan pada botol aqua 1 liter yang telah disambungkan pada bagian ujungnya. Pipa bagian 2 disambungkan pada sisi botol aqua 1 liter dan ujung lainnya disambungkan pada kaleng. Pipa bagian ketiga disambungkan pada sisi lain kaleng dan ujung lainnya disambungkan pada pipa logam 20 cm. Ujung pipa logam ini diber plastik atau asoy untuk mengetahui apakah ada gas atau tidak dengan melihat mengembang atau mengempesnya plastik. Botol aqua digunakan digunakan untuk menyaring gas dari penampung utama. Sedangkan kaleng berfungsi untuk memacu uap air menjadi gas.Setelah pipa penampung gas selesai dibuat, sambungkan pipa ini dengan botol aqua 5 liter. Usahakan penampung ini dalam kadaan kedap udara agar mikroorganisme anaerob bekerja optimal, digunakan perekat untuk menutupi bagian-bagian yang akan membuat gas itu keluar.

Reaksi mikroorganisme ditandai dengan adanya gelembung-gelembung yang muncul setelah 1 minggu pemulaian proses fermentasi dan mengembangnya plastik yang ada di ujung pipa.

Setelah proses fermentasi selesai, yaitu 36 hari, plastik dibuka. Untuk memastikan adanya gas, didekatkan pada ujung pipa api korek. Api yang timbul dari korek akan membesar, lalu mengecil seperti biasa. Hal ini membuktikan bahwa terdapat gas di biogas tersebut.4.2.2 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Proses Fermentasi pada biogas

1. Kondisi kedap udaraBiogas dihasilkan dari proses fermentasi bahan organik oleh mikroorganisme anaerob. Jika kondisi tempat penampugan bocor, maka mikroorganisme penghasil gas tidak dapat bekerja. Sehingga penampungan harus kedap udara.2. Bahan baku isianBahan baku isian harus dihindarkan dari bahan-bahan anorganik. Bakteri anaerob hanya memfermentasikan bahan-bahan organik. Sehingga, jika ada bahan-bahan organik yang terdapat dalam biogas, tentu akan mengahmbat kerja mikroorganisme anaerob.3. Derajat keasamanDerajat keasaman sangat berpengaruh terhadap kehidupan mikroorganisme. Derajat keasaman yang optimum bagi mikroorganisme adalah 6,8-7,8.4. TemperaturProduksi biogas akan menurun secara cepat akibat perubahan temperatur yang mendadak di dalam penampungan. Jadi, tempat penampungan sebaiknya berada di tempat tertutup.4.2.3 faktor-faktor yang menyebabkan besar kecilnya api hasil biogas

1. Lamanya proses fermentasi semakin lama kotoran kambing difermentasikan, semakin banyak pula biogas yang dihasilkan, karena mikroorganisme dapat bekerja secara optimal.2. Banyak kotoran kambing yang digunakan semakin banyak kotoran kambing yang digunakan, maka biogas akan semakin banyak. 3. Perbandingan campuran air dan kotoran kambing Pencampuran ini dimaksud untuk mempercepat reaksi anaerob untuk melakukan fermentasi. Jangan terlalu sediki ataupun terlalu banyak mencampurkan air, karena jika terlalu banyak air, kerapatan mikroorganisme menjadi renggang sehingga kurang memaksimalkan proses fermentasi. Jika terlalu sedikit, kerapatan mikroorganisme menjadi sangat rapat, sehingga mikroorganisme tidak leluasa melakukan reaksi fermentasi.4. Lamanya kotoran kambing diambil dari awal pengeluaran Jika kotoran kambing diambil saat awal pengeluaran, maka kandungan gas yang terdapat di kotoran kambing masih banyak. Sedangkan, jika kotoran kambing diambil setelah beberapa hari pengeluaran, kandungan gas akan berkurang karena penguapan.4.2.4 Kandungan yang terdapat dalam kotoran kambing.

Kandungan kotoran kambing hampir sama dengan kandungan dalam kandungan kotoran sapi ataupun gas elpiji, yaitu terdiri atas gas methana, karbondioksida, hidrogen, dan hidrogen sulfida.

Karbon dioksida dibuat oleh bakteri pengguna selulosa yang menguraikan selulosa menjadi karbondioksida dan metana dihasilkan oleh proses metabolisme yang terjadi di dalam tubuh hewan.4.2.5 Hasil biogas dari kotoran kambing.Pembuktian adanya gas sebagai hasil dari penelitian ini, dibuktikan dengan meletakkan korek api gas sebagai pemacu api pada biogas. Hal ini dikarenakan biogas yang dihasilkan pada penelitian ini tidak mencukupi untuk menghasilkan api. Hasil pembuktian menyatakan bahwa api dari korek api gas yang didekatkan pada biogas akan membesar dibandingkan api dari korek api gas yang tidak didekatkan pada biogas. Hal ini membuktikan bahwa biogas yang diteliti telah menghasilkan gas sebagai salah satu sumber pembuat api.BAB V

PENUTUP

5.1 Simpulan

Berdasarkan atas penelitian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Kotoran kambing dapat dimanfaatkan sebagai biogas dengan bantuan bakteri anaerob yang berasal dari kotoran itu sendiri yang difermentasikan dalam kondisi kedap udara.2. Kotoran kambing dapat dijadikan biogas karena mengandung gas metana dan karbondioksida.3. Faktor yang menyebabkan besar atau kecilnya api yang dihasilkan adalah lamanya proses fermentasi, banyaknya kotoran kambing yang digunakan, perbandingan campuran antara air dan kotoran kambing, dan Kandungan yang terdapat dalam kotoran kambing.5.2 Saran

Saran bagi masyarakat luas:

1. Sebaiknya digunakan tabung dan kotoran kambing yang lebih besar dan banyak agar menghasilkan biogas yang banyak pula.

2. Produksi ini sebaiknya dilakukan dalam satu daerah atau RT untuk mengefisiensikan dana dan tempat.

Saran peneliti adalah perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai:1. Cara menghilangkan bau biogas kotoran kambing agar bisa digunakan untuk rumah tangga.

2