Review Jurnal Kimia Lingkungan: Penerapan Teknologi Ramah Lingkungan (24/01/2013)

PENERAPAN TEKNOLOGI RAMAH LINGKUNGAN PADA PURIFIKASI BIOGAS MEMBERIKAN NILAI TAMBAH PADA IKM TAHU, oleh : Nani Harihastuti, Ikha Rasti Julia Sari.
A.                Pendahuluan
            Biogas merupakan salah satu sumber alternatif bahan bakar terbarukan. Biogas biasanya diperoleh dari limbah cair organik, limbah cair rumah tangga, limbah industri tempe dan tahu, kotoran dan urine ternak dan lain-lain. Biogas biasanya tersusun dari gas-gas impuritis ( CO₂, H₂S, NH₃, CO, H₂ dan uap air). Gas-gas impuritis ini dapat menurunkan nilai kalori, menghasilkan gas beracun, korosif dan berbau sehingga akan lebih optimum dimanfaatkan jika dimurnikan terlebih dahulu.
            Penghilangan gas-gas impuritis dilakukan dengan proses pemurnian gas yang umumnya terbagi menjadi 5 kategori yaitu antara lain ; Absorpsi ke dalam cairan, adsorpsi pada padatan, permeabel melalui membran, konversi kimia ke senyawa lain dan kondensasi. Adsorpsi merupakan salah satu metode pemurnian, di mana merupakan penyerapan senyawa (cair atau gas) pada permukaan partikel padat karena sifat pori-pori makro dan mikro. Adsorban adalah bahan yang diserap dan adsorben adalah bahan penyerap.
Karbon aktif adalah adsorben yang sering digunakan karena harganya murah dan bersifat non polar. Pada penelitian ini gas metana (CH₄) dimurnikan menggunakan adsorpsi kering, sedangkan adsorben yang digunakan ialah karbon aktif berbentuk granule. Hasil pemurnian dengan metode tersebut diharapkan secara tidak langsung dapat menyediakan bahan bakar setidaknya untuk kebutuhan industri tahu itu sendiri.
B.                Metode penelitian
Bahan-bahan yang digunakan berupa bahan kimia untuk analisa dasar /karakteristik hasil keluaran biogas sebelum dan sesudah pemurnian, bahan adsorben karbon aktif bentuk granule dengan ukuran mess. 6 x 12. Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain: flow rate indikator, thermokontrol, pressure indikator, satu unit peralatan purifier methane, peralatan untuk pengambilan sampel biogas, peralatan gelas untuk analisa biogas, peralatan instrumen untuk analisa biogas : alat gas analyzer, gastec tube detector , bag sampler, vacum pump, neraca balance, wet gas meter, spektrofotometer, gas chromatographi (GC), weather station, selang teflon dan stop wacth.
Cara / Tahapan Penelitian
- Pengambilan sampel untuk analisa dasar kandungan gas hasil keluaran digester biogas, persiapan alat dan bahan penelitian, rancang bangun alat percobaan purifikasi dengan metode adsorpsi bertingkat, ujicoba proses pemurnian dan analisis gas-gas impurities (H₂S, CO₂, NH₃, Uap air).
- uji kandungan gas methane sebelum dan setelah proses adsorpsi melalui purifier dengan variasi penggunaan adsorben karbon aktif serta variasi waktu alir biogas masuk purifier serta analisa tekno ekonomi terhadap kelayakan purifier.
C.                Hasil dan Pembahasan
            Uji karakteristik awal dilakukan terhadap kandungan gas-gas yang terdapat dalam biogas. Uji ini bertujuan agar dapat dibandingkan dengan kandungan gas-gas dalam biogas setelah proses purifikasi (pemurnian) gas. Karakteristik awal kandungan gas-gas dalam biogas adalah metana (CH₄) : 53,45 – 56,89% ; karbon dioksida (CO₂) : 31,48 – 34,10% ; Hidrogen sulfida (H₂S) : 6,04 – 10,69%; Amonia (NH₃) : 0,001 – 0,003%; Karbon monoksida (CO) : 0,0027 – 0,0030%; Kadar air : 2,17 – 3,37%; gas-gas impuritis lain : 0,80 – 1,00%.
            Proses purifikasi menggunakan karbon aktif berbentuk granule dengan rentang waktu proses hingga 170 menit. Setiap senyawa impuritis memiliki efisiensi reduksi paling tinggi yang berbeda-beda. Sedangkan kenaikan kemurnian metana paling tinggi yaitu sebesar 17,16% pada waktu 170 menit. Pada saat itulah karbon aktif dapat mereduksi kandungan gas impuritis yaitu sebesar, H₂S: 99,98%, NH₃ : 86,54%, CO₂ : 53,24%.
            Hasil analisa tekno ekonomi dalam pengoperasian prototype alat pemurnian biogas didapat keuntungan bersih per bulan Rp. 349.362,45 untuk memproses biogas 4.447,87 liter/hari. Waktu pengembalian modal selama 44 bulan operasi = 3,6 tahun. Kondisi ini masih terdapat gas yang belum masuk dalam sistem karena keterbatasan volume akumulator. Jadi total biogas yang tidak tertampung dalam pengolahan sebesar 20.512,56 liter.