To read article in English, click here.
Tingkat produksi sampah global meningkat dengan cepat sehingga sangat penting untuk menemukan cara yang berkelanjutan dalam mengelola sampah dan meminimalkan dampaknya terhadap lingkungan. Limbah dapat diubah menjadi energi melalui pencernaan anaerobik atau biodigester. Penggunaan rumah tangga seperti memasak dan penerangan dapat ditenagai oleh biogas yang diproduksi oleh digester skala kecil [1].
Sumber: Home Biogas [2]
Bagaimana Cara Kerjanya: Mengubah Sampah Menjadi Biogas
Biogas adalah jenis energi terbarukan yang dihasilkan melalui proses yang disebut pencernaan anaerobik. Selama proses ini, mikroorganisme memecah senyawa organik tanpa adanya oksigen. Sampah organik seperti kotoran hewan, sisa makanan, dan lumpur limbah ditempatkan dalam wadah tertutup yang disebut biodigester. Proses pencernaan anaerobik melibatkan empat langkah: hidrolisis, asidogenesis, asetogenesis, dan metanogenesis.
Bakteri hidrogenotrofik dan bakteri asidogenik memecah limbah menjadi senyawa sederhana, yang kemudian diubah menjadi asetat dan hidrogen oleh bakteri asetogenik. Terakhir, bakteri metanogen mengubah asetat dan hidrogen menjadi metana, yang merupakan komponen utama biogas. Biogas terutama terdiri dari metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2). Misalnya, biogas yang dihasilkan oleh pupuk cair mengandung sekitar 65% metana. Satu meter kubik biogas memiliki kandungan energi sebesar 9,97 kWh dan energi yang terkandung dalam biogas kurang lebih 5,56 kWh/m3 [3].
Manfaat dari Home Biodigesters
1. Menghemat Biaya Tagihan Energi
Meskipun diperlukan investasi awal untuk mendirikannya, biodigester dapat menghasilkan penghematan biaya yang signifikan dalam jangka panjang.
Dengan biogas, pemilik rumah dapat menghemat uang tagihan energi dengan mengganti bahan bakar fosil menjadi biogas.
Di daerah pertanian, petani juga dapat memanfaatkan biodigester dengan memanfaatkan sisa bahan organik dari proses pencernaan sebagai pupuk tanaman. Ini menghilangkan kebutuhan akan pupuk kimia yang mahal dan membantu menjaga kesehatan tanah.
2. Mengurangi Limbah Organik dan Dampaknya
Biodigester rumah juga menawarkan berbagai manfaat lingkungan. Manfaat utama dari biogas adalah mengurangi sampah organik di tempat pembuangan sampah. Metana adalah gas rumah kaca yang kuat yang dihasilkan ketika sampah organik terurai di tempat pembuangan sampah.
Emisi gas metana dapat menurun jika limbah organik dialihkan ke biodigester sehingga menghasilkan biogas. Alih-alih, dilepaskan ke atmosfer.
Pembakaran biogas juga dapat mengurangi emisi gas rumah kaca dibandingkan dengan bahan bakar fosil seperti batu bara dan gas alam [1].
3. Mendukung Energi Berkelanjutan
Biodigester rumah dapat menghasilkan biogas sebagai sumber energi yang bersih dan terbarukan.
Biogas mengandung metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2), yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dan panas. Metana memiliki kandungan energi yang tinggi yaitu 50–55 MJ/kg sehingga cocok untuk aplikasi panas, listrik, dan bahan bakar [5]. Biodigester juga dapat menangani limbah dengan kadar air tinggi (hingga 90%), menjadikannya solusi yang efisien untuk pengelolaan limbah organik.
Tantangan dari Home Biodigesters
Meskipun biogas merupakan sumber energi terbarukan yang menjanjikan, biogas juga memiliki beberapa tantangan. Salah satu isu yang dihadapi biodigester rumahan adalah adanya hidrogen sulfida dari biogas yang dihasilkan. Untuk mengatasi masalah ini, biodigester biasanya dilengkapi dengan filter hidrogen sulfida untuk mengurangi kandungan asam sulfat dalam biogas [2,4]. Selain itu, biodigester tergolong mahal untuk dipasang dan dipelihara yang dapat menunda pemilik rumah untuk mengadopsi teknologi ini.
Kesimpulannya, biodigester rumah menyajikan solusi yang layak untuk mengelola sampah organik dan menghasilkan energi yang bersih dan terbarukan. Meskipun teknologi ini mungkin menghadapi beberapa tantangan seperti biaya awal, manfaat jangka panjang dan dampak lingkungan yang positif menjadikannya investasi yang berharga.
Sumber-sumber:
[1] Mahmudul, H.M. et al. (2021) ‘A comprehensive review of the recent development and challenges of a solar-assisted Biodigester System’, Science of The Total Environment, 753, hlm. 141920. doi:10.1016/j.scitotenv.2020.141920.
[2] https://www.homebiogas.com/blog/blog-biogas-plant-for-home-price/
[3] Hernández-Sarabia, M. et al. (2021) ‘The potential of the biodigester as a useful tool in coffee farms’, Applied Sciences, 11(15), hlm. 6884. doi:10.3390/app11156884.
[4] Rajendran, K. et al. (2013) ‘Experimental and economical evaluation of a novel biogas digester’, Energy Conversion and Management, 74, hlm. 183–191. doi:10.1016/j.enconman.2013.05.020.
[5] Tabatabaei, M. et al. (2020) ‘A comprehensive review on recent biological innovations to improve biogas production, part 1: Upstream strategies’, Renewable Energy, 146, hlm. 1204–1220. doi:10.1016/j.renene.2019.07.037.