Sumber Daya

Biomassa: Mengubah Sampah Menjadi Energi

Lanjutan
Photo: © iStock 496861898_Pixavril
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars
Loading...
Sumber Daya Tipe
Proyek
Mata Kuliah
Kimia Rekayasa
Topik
Perubahan Iklim Energi Keberlanjutan
Waktunya beraktifitas
2-4 pekan

Dalam proyek ini, murid belajar mengetahui macam-macam biomassa yang dapat diolah menjadi biogas. Jenis biomassa yang akan digunakan pada percobaan ini adalah kotoran sapi tanpa campuran dan kotoran sapi dengan campuran sisa kulit sayuran atau pisang tumbuk.

Sience S
Technology T
Engineering E
Mathematics M

Terkait

Tujuan Pembangunan Berkelanjutan

Pendahuluan

Betapa menyenangkannya saat berkendara melihat-lihat pemandangan desa pada hari yang hangat, dengan kaca jendela diturunkan dan rambut tertiup angin. Namun, begitu melewati peternakan sapi, kita mungkin akan menutup kaca jendela dengan cepat! Aroma kotoran sapi atau hewan sejenis lain memang bisa jadi menyengat dan tidak sedap, akan tetapi kotoran mereka adalah sumber energi luar biasa yang dapat digunakan untuk menjalankan usaha peternakan.

Kotoran hewan bukan sekadar limbah, melainkan juga kaya energi. Bahkan, masih banyak hal lain yang biasanya kita anggap tak lebih dari sampah yang bisa diolah menjadi energi. Tanaman mati, makanan busuk, potongan kayu, debu gergaji, tanaman sisa, kulit kacang-kacangan, dan produk berbahan kertas adalah sebagian contoh biomassa, yaitu bahan alami atau organik yang bisa digunakan untuk menghasilkan energi.

Sulitkah mengolah biomassa? Sama sekali tidak. Manusia bahkan telah melakukannya selama ribuan tahun. Apabila pernah duduk di dekat api unggun atau di depan perapian, berarti kita pernah merasakan energi hangat yang berasal dari pembakaran biomassa. Dalam skala lebih besar, biomassa bisa menghasilkan listrik. Biomassa (seperti tanaman mati, limbah peternakan, limbah kayu, atau limbah industri) dibawa dengan truk-truk besar ke mesin pembakar raksasa. Di sana, biomassa dibakar dan panas yang dihasilkan digunakan untuk memasak air, menciptakan uap, dan menggerakkan pembangkit listrik tenaga uap. Energi biomassa dipandang sebagai bentuk energi terbarukan, yang artinya dapat digantikan secara alami. Energi biomassa, dan sumber terbarukan lainnya seperti air, surya, panas bumi, dan angin, menyumbang 7% dari total kebutuhan energi di Amerika Serikat dan angka ini diharapkan terus meningkat.

Selain membakar, cara apa lagi yang bisa digunakan untuk menghasilkan energi dari biomassa? Biomassa bisa diolah menjadi bentuk cair atau gas. Pengolahan ke bentuk cair disebut fermentasi dan proses ini mengubah bentuk sebagian biomassa—seperti jagung atau tebu—menjadi bahan bakar berbasis alkohol yang disebut etanol. Etanol dapat digunakan oleh mobil ataupun untuk memasak. Sementara itu, pengolahan ke bentuk gas sebetulnya sudah terjadi di dalam sistem pencernaan alami sapi. Bakteri di dalam perut sapi mengubah biomassa menjadi metana, dan metana adalah komponen utama gas alam. Gas alam juga penting untuk menghangatkan rumah; memasak dengan kompor, oven, dan mesin pengering; memproduksi listrik dan pupuk; dan sebagai bahan bakar mobil dan truk. Gas yang terbuat dari biomassa disebut dengan biogas.

Untuk pelaku olah raga aerobik—seperti berlari, berjalan, berenang, menari, dan bersepeda—oksigen digunakan untuk menghasilkan energi yang mereka perlukan agar dapat terus bergerak dalam waktu yang cukup lama. Namun, untuk membuat biogas yang menghasilkan energi, dibutuhkan lingkungan yang berbeda. Biogas dibuat oleh bakteri anaerob khusus, yaitu mikroorganisme yang hidup tanpa oksigen. Bakteri inilah yang bisa melakukan serangkaian proses yang disebut pencernaan anaerob dan memecah biomassa menjadi metana. Biogas bisa didapatkan secara langsung dari penampungan sampah, tempat pekerja membuang dan menutupi sampah rumah tangga, atau dari instalasi biogas yang menampung campuran biomassa dan bakteri anaerob yang dimasukkan oleh petani atau petugas instalasi.

Dalam proyek energi ini, murid akan mempelajari jenis biomassa yang baik untuk membuat biogas. Biomassa yang akan digunakan adalah kotoran sapi tanpa campuran dan kotoran sapi dicampur dengan sisa kulit sayuran atau pisang tumbuk. Murid akan melihat seberapa banyak biogas yang dihasilkan oleh masing-masing jenis biomassa ini. Setiap jenis biomassa akan dimasukkan ke dalam botol soda kosong, kemudian botol ditutup dengan balon. Setelah itu, murid akan mengukur seberapa besar balon mengembang (utamanya karena metana!) setelah beberapa hari. Jadi, biomassa mana yang paling banyak menghasilkan biogas?

Tujuan Utama
  1. Membandingkan jumlah biogas yang diproduksi oleh dua jenis biomassa.
Pertanyaan Panduan
  1. Bagaimana cara menghasilkan energi dari biomassa?
  2. Apa perbedaan kulit sayuran dengan pisang yang dihancurkan? Bagaimana perbedaan ini memengaruhi peran keduanya dalam membuat biogas?
  3. Apakah energi biomassa punya dampak terhadap pemanasan global?
  4. Apakah energi biomassa merupakan sumber energi tanpa karbon?
  5. Apa yang istimewa dari bakteri pembuat biogas?