Biogas - Definisi & Proses Produksi

Biogas

Pada artikel ini akan dibahas tentang salah satu energi alternatif yang seringkali terlupakan, yaitu biogas. Biogas merupakan energi yang dapat dihasilkan dari pengolahan limbah organik dan memiliki banyak keuntungan baik bagi lingkungan maupun ekonomi. 

Definisi Menurut Para Ahli

Para ahli memiliki pendapat dan sudut pandang ilmiah mereka masing-masing. Begitupun halnya dengan mendefinisikan Biogas. Berikut ini adalah definisi Biogas menurut para ahli :

1. Biogas adalah gas yang dihasilkan dari proses anaerobik (tanpa oksigen) penguraian bahan organik oleh bakteri, berupa campuran CH4 dan CO2 - Encyclopedia Britannica.
2. Biogas adalah suatu jenis gas hidrokarbon yang dihasilkan melalui proses fermentasi anaerob pada material organik seperti kotoran ternak, limbah pertanian dan limbah organik lainnya - Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral No. 15 Tahun 2015.
3. Biogas adalah sebuah sumber energi alternatif yang dapat digunakan sebagai pengganti bahan bakar fosil dalam memproduksi listrik, panas, maupun bahan bakar transportasi. Biogas juga dapat mengurangi emisi gas rumah kaca serta membantu mengatasi permasalahan sampah di lingkungan - Direktorat Jenderal Energi Terbarukan, Kementerian ESDM.
4. Biogas adalah gas hasil dari kelompok mikroorganisme yang tinggal di tempat tanpa kehadiran udara atau selama waktu tertentu tanpa oksigen bernutrisi material organik - Dr. Inggris Wardhana Rinathia, dkk dalam jurnal Teknologi Indonesia.
5. Biogas merupakan gas produksi dari proses anaerobik dengan komposisi utama metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2), didapatkan dari bahan-bahan organik yang terurai secara alami oleh bakteri pengurai – I. Ketaren Nainggolan dalam jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan.

Seberapa Penting Biogas untuk Energi Terbarukan?

Biogas sangat penting untuk energi terbarukan karena biogas diproduksi dari sumber-sumber organik seperti kotoran hewan, limbah pertanian dan limbah makanan yang biasanya dibuang atau tidak dimanfaatkan. Biogas dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif untuk menggantikan bahan bakar fosil seperti minyak bumi dan gas alam.

Selain itu, produksi biogas juga membantu mengurangi emisi gas rumah kaca karena proses pengomposan sumber-sumber organik akan memproduksi metana dan karbon dioksida yang dilepaskan ke atmosfer jika tidak ditangani dengan baik. Dengan menggunakan biogas, metana yang dihasilkan dari proses ini dapat dikumpulkan dan dimanfaatkan sebagai sumber energi, sehingga dapat mengurangi emisi gas rumah kaca yang merusak lingkungan.

Saat ini, berbagai negara di dunia sedang memperkuat upaya mereka dalam meningkatkan penggunaan biogas sebagai salah satu sumber energi terbarukan utama yang ramah lingkungan dan efisien dalam pengembangan ekonomi. Oleh karena itu, biogas adalah solusi penting dan strategis dalam menyediakan energi terbarukan untuk masa depan.

Proses Produksi Biogas & Teknologinya  

Proses teknologi biogas melibatkan penguraian bahan organik oleh mikroorganisme dalam lingkungan anaerob. Fase-fase dalam proses tersebut antara lain adalah:

1. Persiapan bahan baku - Bahan baku yang dapat digunakan untuk produksi biogas bisa berupa sisa tanaman, bahan pangan, kotoran ternak atau sampah organik.
2. Penggilingan dan pemecahan bahan baku - Bahan baku yang telah dipilih perlu dipecah agar mudah terurai saat proses pembusukan
3. Pencampuran dan fermentasi - Bahan baku dicampur dengan air lalu dimasukkan ke dalam tangki atau bak pencernaan. Di sinilah proses penguraian bahan organic terjadi oleh bakteri anaerob yang menghasilkan gas metana dan karbon dioksida.
4. Penyimpanan dan penyaluran Biogas - Setelah selesai proses fermentasi, biogas (metana) yang dihasilkan disaring kemudian dialirkan menuju kedalam rangkaian pipa penyuplai gas ke rumah-rumah warga atau bangunan-bangunan lainnya

Teknologi yang umum digunakan untuk produksi biogas ada beberapa jenis, antara lain :

1. Anaerobic Digestion System - Sistem ini merupakan sistem tertutup yang memungkinkan proses tahap demi tahap pada suhu rendah sehingga lebih efisien.
2. Small Scale Digester Technology - Teknologi ini cocok untuk skala kecil seperti petani atau bagi kelompok-kelompok masyarakat pedesaan,
3. Municipal Solid Waste Technology - Teknologi ini umumnya digunakan pada pembangunan sistem produksi biogas dengan bahan bakut sampah organik dari perkotaan sebagai sumber yang potensial untuk diolah menjadi biogas.
4. Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) - Teknoiogi ini lebih cocok bagi pabrik atau industri dalam meningkatkan efisiensi dan produktifitas produksi biogas. 

Dalam memilih teknologi yang tepat, haruslah dipertimbangkan melalui kebutuhan skala, fasilitas serta aliran dana investasi yang dibutuhkan.

Pemanfaatan AI untuk Pengolahan Biogas

AI dapat digunakan untuk mengoptimalkan proses produksi biogas dan juga memantau kualitas serta keamanannya. Berikut adalah beberapa contoh pemanfaatan AI dalam pengolahan biogas:

1. Pemanfaatan Sensor IoT - Penggunaan sensor internet of things (IoT) pada tangki biogas untuk mengukur suhu, pH, kadar gas, dan komposisi kimia lainnya yang mempengaruhi proses fermentasi menjadi biogas. Data tersebut kemudian bisa dikirimkan langsung ke sistem AI untuk dianalisis dan memberikan rekomendasi atas bagaimana mengatur produk atau bahan-bahan tertentu.
2. Meningkatkan efisiensi - Proses konversi bahan organik ke biogas dapat diakibatkan oleh sejumlah cara multi-layer perceptron yang berguna bagi optimisasi matriks masukan/output pada data set parameter operasional; ini membuatnya lebih cepat dan efisien karena meningkatkan akurasi dalam estimasi sedangan menurunkan waktu pembuangan material. 
3. Analisis Predictive maintenance - Memperlancar perawatan etape dengan mulai dari pengkinian dibandingkan ternyata merupakan salah satu alasan utama terjadinya kerusakan pada piranti. Penerapan predictive analytics akan membantu perusahaan dalam mengidentifikasi saat yang tepat untuk merawat mesin, bahkan mundah melakukan tindakan preventif ketika diagnoitis areransi bila kode idikator mendekati backlash merekena kondisi garis batch, agar proses tetap berjalan stabil tanpa hambatan.
4. Mengurangi risiko keselamatan - Biogas memiliki potensi ledakan yang tinggi jika terjadi kebocoran gas atau elemen elektroda pada mesin tidak berfungsi sebagaimana mestinya. Dengan menggunakan AI, risiko kebocoran atau malfungsi dapat dideteksi lebih awal dan diberikan solusi pemecahannya sesegera mungkin.

Dengan pemanfaatan AI tersebut, diharapkan produksi biogas menjadi semakin efisien, aman, dan bisa mengoptimalkan penggunaan bahan organik sebagai sumber energi alternatif.

Penutup

Demikianlah penjelasan tentang Biogas meliputi definisi, proses produksi, teknologi, dan pelibatan AI untuk Biogas. Semoga artikel ini dapat membantu dan bermanfaat!🙌