BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Biogas
Biogas adalah gas yang dihasilkan dari proses penguraian bahan-bahan organik oleh actifitas mikroorganisme dalam kondisi tanpa adanya oksigen
(anaerobic). Biogas merupakan campuran beberapa gas dengan komponen utama adalah gas methan (CH4) dan karbon dioksida (C02), dengan sejumlah kecil uap
air, hydrogen sulfide (H2S), Karbon monoksida (CO), dan nitrogen (N2).
Komposisi dari biogas tergantung bahan baku yang digunakan. Apabila menggunakan bahan baku kotoran manusia, kotoran hewan, gas metan yang
diproduksi dapat mencapai 70%, bahan baku dari tumbuhan seperti batang padi,dan jerami bisa menghasilkan 55% sedangkan bahan baku dari limbah sawit bisa menghasilkan 65-75%.
Tabel 2.1 Komposisi Biogas Yang Dihasilkan Oleh Limbah Cair Kelapa Sawit
Senyawa Gas Kadar(%)
Metan (CH4) 50-75
Karbon dioksida (CO2) 25-50
Nitrogen (N2) 0-10
Hidrogen (H2) 0-1
Oksigen (02) 0-2
Sumber Dr. Hardoyo 2014
Biogas memiliki berat 20% lebih ringan dari pada udara, memiliki suhu
pembakaran 650-750°C, tidak berbau dan tidak berwarna. Apabila di bakar, biogas akan menghasilkan warna biru. Nilai kalor gas metan sebesar 20 MJ/m3
dengan effisiensi pembakaran sebesar 60% pada kompor biogas konvensional. Biogas pertama kali ditemukan oleh Robert Boyle dan Stephen hale pada abad ke -16, ketika mereka mendapatkan gas yang dapat terbakar dari sedimen
sungai dan danau yang dilakukan gangguan dengan pengadukan. Pada tahun 1859, tangki tanpa adanya oksigen (anaerobic digester) pertama kali dirancang
oleh seorang koloni di Bombay, India. Di Inggris teknologi tersebut dikembangkan dengan menggunakan septic tank untuk menghasilkan gas yang digunakan pada lampu penerangan jalan. Proses anaerobic sendiri baru mendapat
pengakuan sekitar tahun 1930. Sejak tahun 1975, pengguna biogas skala rumah tangga di Tiongkok dan India dijadikan program pemerintah.
Penggunaan biogas sebagi energi merupakan langkah yang perlu
didukung, mengingat energi yang dipakai saat ini sebagian besar berasal dari energi fosil (minyak bumi). Kesediaan bahan baku energi fosil akan menipis dan
tidak dapat diperbaharui. Disisi lain, peningkatan kebutuhan energi bagi kelangsungan hidup manusia meningkat dengan tajam. Oleh karena itu perlu dikembangkan energi baru (new energy) yang diproduksi dari bahan-bahan yang
tidak akan habis atau dari bahan-bahan yang dapat diperbaharui (renewable material), seperti energi surya (matahari), energi angin, energi air, dan biomasa.
memberikan nilai tambah dari bahan limbah biomasa tersebut. Penggunaan biogas
sebagai energi alternatif relatif lebih mengurangi terjadinya polusi. Disamping mencegah terjadinya penumpukan limbah biomasa yang dapat menjadi tempat
berkembangnya penyakit, bakteri dan polusi udara, keunggulan produksi biogas adalah dihasilkannya produk samping berupa lumpur kompos maupun cair.
2.2 Bahan Baku Biogas
Bahan baku produksi biogas ialah bahan-bahan yang mengandung zat
organik, yang kebanyakan terdapat pada bahan biomasa. Penggunaan biomas sebagai bahan baku produksi biogas diusahakan tidak berbenturan dengan program penyediaan pangan dan pakan. Penggunaan biomas seperti singkong,
jagung, sorgum, dan lainnya akan berbenturan dengan kepentingan ketahan pangan dan pakan, karena bahan-bahan tersebut dapat digunakan sebagai penyedia pangan dan pakan. Oleh karena itu diusahakan bahan biomasa yang
digunakan merupakan limbah bahan biomasa. Salah satu bahan yang potensial di Indonesia dalah limbah cair dari pabrik kelapa sawit.
Menurut data dari Kementerian Pertanian Indonesia, jumlah total luas area perkebunan sawit di Indonesia pada saat ini mencapai sekitar 8 juta hektar, dua kali lipat dari luas area di tahun 2000 ketika sekitar 4 juta hektar lahan di
Indonesia dipergunakan untuk perkebunan kelapa sawit. Jumlah ini diduga akan bertambah menjadi 13 juta hektar pada tahun 2020.
kelapa sawit Indonesia. Para petani skala kecil memproduksi sekitar 35% dan
kebanyakan petani kecil ini sangat rentan keadaannya apabila terjadi penurunan harga minyak kelapa sawit dunia.
2.3 Biogas dari Limbah Kelapa Sawit
Limbah kelapa sawit sangat melimpah. Menurut data dari Kementerian
Pertanian Indonesia, jumlah total luas area perkebunan sawit di Indonesia pada saat ini mencapai sekitar 8 juta hektar; dan diperkirakan jumlah limbah cair
kelapa sawit mencapai 115 juta m3 limbah cair pertahun, dari jumlah limbah tersebut dapat dihasilkan biogas yang sangat banyak.
Biogas yang komponen utamanya gas metan (CH4) sebenarnya sudah
mulai di manfaatkan beberapa puluh tahun yang lalu, namun tidak banyak di pergunakan masyarakat. Biogas yang yang dikenal masyarakat lebih banyak dihasilkan dari kotoran ternak atau kotoran manusia. Biogas juga dihasilkan dari
biomassa yang lain, biogas lebih ramah lingkungan jika dibandingkan dengan BBM dari fosil.
Gas metan yang merupakan komponen utama biogas dihasilkan dari perombakan anaerobic senyawa-senyawa organik, seperti limbah cair kelapa sawit. Secara alami gas ini dihasilkan pada kolam-kolam pengolahan limbah cair
PKS. Limbah cair yang ditampung di kolam-kolam terbuka akan melepaskan gas metan (CH4) dan karbon dioksida (C02). Kedua gas ini merupakan emisi gas
Untuk merombak limbah cair PKS menjadi biogas diperlukan sedikit
rekayasa. Limbah cair ditempatkan pada tempat khusus yang diatur sedemikian rupa sehingga kondisinya optimum untuk memproduksi biogas. Dapat juga
ditambahkan mikroba-mikroba yang akan mempercepat pembentukan gas metan.
2.4 Manfaat Biogas
Nilai energi yang dihasilkan biogas sekitar 2 kwh/m3, sehingga mempunyai potensi dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif. Biogas
terutama digunakan sebagai bahan bakar, seperti halnya gas alam, dan dimulai sebagai bahan baku pembangkit listrik, pemanas ruangan, dan pemanas air. Jika dikompresikan, biogas dapat menggantikan gas alam terkompresi yang digunakan
pada kendaraan. Biogas hanya dapat terbakar apabila kandungan metan didalamnya mencapai 45% atau lebih (Garcelon dan Clark, 2001)
Di Indonesia, nilai potensi pemanfaatan biogas diprediksi akan terus
meningkat karena adanya jumlah bahan baku biogas yang melimpah seperti limbah cair dari pabrik kelapa sawit. Kegunaan biogas antara lain:
1. Bahan bakar pengganti minyak tanah untuk keperluan memasak.
2. Digunakan sebagai pengganti bahan bakar minyak untuk pembangkit listrik atau generator.
3. Bahan bakar kendaraan bermotor.
4. Digunakan pada oven dan lampu rumah kaca, meningkatkan konsentrasi CO2
Cairan dan lumpur dari proses produksi biogas dapat digunakan sebagai
pupuk tanaman, dimana dari tanaman tersebut dapat diperoleh pangan dan pakan. Pangan dan pakan selanjutnya dapat dikonsumsi manusia dan ternak. Dari
tanaman akan diperoleh limbah biomasa yang dapat digunakan sebagai bahan baku produksi biogas.
2.5 Kelebihan Penggunaan Biogas
Sebagai energi terbarukan, biogas mempunyai kelebihan-kelebihan
dibandingkan dengan energi komersial yang sudah digunakan, baik dalam segi teknis proses pembuatannya, keekonomiannya, efek terhadap lingkungan, dan sebagainya.
Beberapa kelebihan penggunaan biogas, antara lain:
1. Mengurangi limbah biomasa, biomasa dapat diproduksi dari berbagai macam limbah biomasa, sehingga penggunaannya akan mengurangi kuantitas limbah
biomasa.
2. Mengurangi pemanasan global.
3. Gas metan merupakan komponen utama biogas yang merupakan salah satu gas rumah kaca yang utama setelah karbon dioksida dalam hal jumlah emisi, namun dengan potensi dalam pemanasan global 21 kali lipat dibandingkan
dengan karbon dioksida.
4. Penggunaan biogas di pedesaan disamping sebagai solusi penyediaan energi,
5. Biogas tidak menghasilkan banyak asap, sehingga mengurangi risiko
gangguan pernapasan.
2.6 Pengertian danTingkatan Strategi
Strategi secara umum adalah teknik untuk mendapatkan kemenangan (victory) pencapaian tujuan (to achieve goals). Berikut beberapa pengertian
strategi menurut para ahli:
1. Menurut Carl Von Clausewits (Carl Philipp Gottfried) (1780-1831) seorang
ahli strategi dan peperangan, Pengertian strategi adalah penggunaan pertempuran untuk memenangkan peperangan "the use of engagements for the object of war" . Kemudian dia menambahkan bahwa politik atau policy
merupakan hal yang terjadi setelah terjadinya perang (War is a mere continuation of politics by other means / Der Krieg ist eine bloße Fortsetzung der Politik mit anderen Mitteln).
2. Menurut bussinesdictionary, pengertian strategi adalah metode atau rencana yang dipilih untuk membawa masa depan yang diinginkan, seperti pencapaian
tujuan atau solusi untuk masalah; pengertian strategi adalah seni dan ilmu perencanaan dan memanfaat sumber daya untuk penggunaan yang paling efisien dan efektif. Istilah srategi berasal dari kata Yunani untuk ahli militer
atau memimpin pasukan.
3. Menurut Henry Mintzberg (1998), seorang ahli bisnis dan manajemen, bahwa
1) Pengertian strategi sebagai rencana adalah sebuah program atau langkah
terencana (a directed course of action) untuk mencapai serangkaian tujuan atau cita cita yang telah ditentukan; sama halnya dengan konsep strategi
perencanaan.
2) Pengertian strategi sebagai pola (pattern) adalah sebuah pola perilaku masa lalu yang konsisten, dengan menggunakan strategi yang merupakan
kesadaran dari pada menggunakan yang terencana ataupun diniatkan. Hal yang merupakan pola berbeda dengan berniat atau bermaksud maka
strategi sebagai pola lebih mengacu pada sesuatu yang muncul begitu saja (emergent).
3) Definisi strategi sebagai posisi adalah menentukan merek, produk ataupun
perusahan dalam pasar, berdasarkan kerangka konseptual para konsumen ataupun para penentu kebijakan; sebuah strategi utamanya ditentukan oleh faktor faktor ekternal.
4) Pengertian strategi sebagai taktik, merupakan sebuah manuver spesifik untuk mengelabui atau mengecoh lawan (competitor).
5) Pengertian strategi sebagai perspektif adalah mengeksekusi strategi berdasarkan teori yang ada ataupun menggunakan insting alami dari isi kepala atau cara berpikir ataupun ideologis.
4. Menurut umar (2005) strategi yang disusun dapat dibedakan menjadi beberapa tingkatan yakni:
Divisions, New Subdiareis, Merger, Acquisition). Korporat bertanggung
jawab membangun “Value” dalam bisnisnya. Korporat bertangung jawab terhadap portofolio bisnis, membuat bisnis dapat berjalan secara
berkelanjutan. Strategi korporat adalah game plan dari semua perusahaan diversifikasi dan strategi ini menjadi pedoman strategi bagi semua unit bisnis yang dimiliki korporat.
2) Strategi Unit Bisnis, strategi di level unit bisnis ini berupa strategi dilevel anak perusahaan, divisi, lini produk atau profit centre lain yang memiliki
otonomi pengelolaan bisnisnya sendiri. Isu dalam strategi bisnis adalah bagaimana mengkoordinasikan fungsi-fungsi bisnis untuk mencapai keunggulan kompetitif. Dilevel bisnis strategi yang diformulasikan akan
berkaitan dengan posisi bisnis terhadap pesaing, bagaimana mengakomodasi perubahan tren pasar dan teknologi, dan upaya-upaya mempengaruhi persaingan melalui tindakan-tindakan strategis seperti
integrasi vertikal, atau tindakan politis seperti lobi.
3) Strategi Fungsional yaitu strategi yang diformulasikan dan diimplementasikan di level fungsi manajemen dari masing-masing bisnis, seperti fungsi Sumber Daya Manusia, Keuangan, Sustainability, Operasional, Marketing. Level ini manjadi perhatian manajemen strategis
pada level yang lebih tinggi yaitu bisnis dan korporat. Setiap unit fungsional diwajibkan mengembangkan strategi bisninya masing-masing
4) Strategi Operasional yaitu strategi yang diformulaksikan dan
diimplementasikan di unit-unit operasional seperti penjualan, distribusi, penyimpanan, promosi, persediaan, penggajian dan lain-lain. Keberhasilan
manager pada level ini akan menentukan kelancaran proses dan kesuksesan organisasi secara keseluruhan. Strategi pada penelitian ini adalah strategi operasioanl karena pemamfaatan biogas dari limbah kelapa
sawit menjadi energi listrik ini adalah salah satu unit operasional yang dioperasikan PT Victorindo Alam Lestari untuk menunjang kebutuhan
listrik dalam operasi pabrik , kebutuhan perumahan dan kelebihannya di jual ke Perusahaan Listrik Negara .
2.7. Strategi Operasi
Strategi operasi adalah suatu visi fungsi operasi yang menetapkan keseluruhan arah atau daya dorong untuk pengambilan keputusan. Visi ini harus
di integrasikan dengan strategi bisnis, dan sering kali, tapi tidak selalu, direfleksikan pada perencanaan formal. Strategi operasi seharusnya menghasilkan
suatu pola pengambilan keputusan operasi yang konsisten dan suatu keunggulan bersaing bagi perusahaan.
Menurut Jay Heizer dan Barry Render (2010) ada sepuluh keputusan
dalam manajemen operasi yaitu: 1. Perancangan Produk dan Jasa
produksi dapat berkontribusi secara maksimal pada organisasi. Manajer operasi
harus membangun sebuah sistem pengembangan produk yang mampu melahirkan, merancang dan menghasilkan produk yang membuat perusahaan
memiliki keunggulan bersaing. Disaat produk berjalan melintasi siklus hidupnya (perkenalan, pertumbuhan, kematangan, dan penurunan), pilihan yang harus diambil oleh manajer operasi mengalami perubahan. Baik produk
manufaktur maupun produk jasa mempunyai teknik yang bervariasi untuk membantu menjalankan aktifitas ini secara efisien.
2. Pengelolaan kualitas
Kualitas adalah suatu istilah yang mempunyai makna berbeda bagi orang yang berbeda. Kualaitas dalam hal ini adalah fitur dan karakteristik total dari sebuah
produk atau jasa yang dikaitkan dengan kemampuannya memuaskan kebutuhan yang terlihat atau tersamar. Menetapkan harapan kualitas sangat penting bagi operasi yang efektif dan efisien.
3. Perancangan proses dan kapasitas
Strategi proses atau strategi transformasi adalah sebuah pendekatan organisasi
untuk mengubah sumber daya menjadi barang dan jasa. Tujuannya adalah untuk menemukan suatu cara memproduksi barang dan jasa yang memenuhi persyaratan dari pelanggan dan spesifikasi produk yang ada dalam batasan
biaya dan batasan manajerial lainnya. Manajer operasi yang efektif memahami bagaimana menggunakan strategi proses sebagai senjata yang unggul. Mereka
bervolume tinggi dan berkeragaman rendah, dengan kustomisasi yang
diperoleh malalui fasilitas yang bervolume rendah dalam keragaman tinggi. Kapasitas adalah hasil produksi atau volume pemrosesan atau jumlah unit
yang dapat ditangani, diterima, disimpan, atau diproduksi oleh sebuah fasilitas pada suatu periode tertentu. Kapasitas desain (design capacity) adalah out put maksimum system secara teoritis dalam suatu periode waktu tertentu dengan
kondisi ideal. Kapasitas efektif (effective capacity) adalah kapasitas yang diperkirakan dapat dicapai dengan bauran produk, metode penjadwalan,
pemeliharaan, dan standart kualitas tertentu. Perencanaan kapasitas tidak hanya menyangkut besarnya fasilitas, tetapi juga menyangkut berapa orang yang dibutuhkan untuk pengoperasiannya. Juga penyesuaian antara pemenuhan
antara permintaan pasar dan keinginan untuk menjaga kestabilan tenaga kerja. 4. Strategi lokasi
Tujuan strategi lokasi adalah memaksimalkan manfaat lokasi bagi perusahaan.
Ada tujuh faktor utama yang memengaruhi keputusan lokasi yaitu produktivitas tenaga kerja, nilai tukar valuta asing, budaya, perubahan sikap
terhadap industri, kedekatan terhadap pasar, pemasok, dan pesaing. Lokasi dapat menentukan hingga 10% dari biaya total sebuah perusahaan industri. 5. Strategi tata letak.
Tata letak berpengaruh besar terhadap efisiensi operasi bisnis. Terdapat tujuh situasi tata letak klasik yaitu kantor, toko eceran, gudang, posisi tetap,
menentukan daya saing perusahaan dalam hal kapasitas, proses, fleksibilitas,
biaya, kualitas lingkungan kerja, kontak dengan pelanggan, dan citra perusahaan. Tujuan strategi tata letak adalah mengembangkan tata letak dengan
biaya efektif yang memenuhi kebutuhan bersaing perusahaan. 6. Sumber daya manusia dan perancangan pekerjaan.
Tujuan strategi sumber daya manusia adalah mengelola tenaga kerja dan
merancang pekerjaan sehingga orang-orang dapat diberdayakan secara efektif dan efisien. Perancangan tenaga kerja (labor planning) adalah suatu cara
menentukan kebijakan tenaga karyawan yang berkaitan dengan stabilitas tenaga kerja, jadwal kerja, dan aturan kerja. Standar tenaga kerja dibutuhkan untuk sebuah sistem operasi yang efisien. Standar tenaga kerja dibutuhkan bagi
perencanaan produksi, perencanaan tenaga kerja, pembuatan aggaran, dan meng evaluasi tenaga kerja.
7. Manajemen rantai pasokan
Manajemen rantai pasokan (supply chain management) adalah integrasi aktivitas pengadaan bahan dan pelayanan, pengubahan jadi barang setengah
jadi dan produk akhir serta pengiriman ke pelanggan. Seluruh aktivitas ini mencakup aktifitas pembelian dan pengalihdayaan (outsourcing), ditambah fungsi lain yang penting bagi hubungan antar pemasok dengan distributor.
8. Persediaan, perencanaan kebutuhan bahan baku dan JIT (just in time)
Tujuan manajemen persediaan adalah menentukan keseimbangan antara
9. Penjadwalan jangka menegah dan jangka pendek
Penjadwalan berkaitan dengan pemilihan waktu operasi untuk mencapai pergerakan unit yang efisien melalui sebuah sistem. Perencanaan agregat
(Agregate planning) adalah sebuah pendekatan untuk menentukan kuantitas dan waktu produksi pada jangka menegah. Tujuan perencanaan agregat adalah memenuhi prediksi permintaan dan memperkecil biaya pada periode
perencanaan. JIT (just in time) adalah pendekatan berkelanjutan dan penyelesaian masalah secara paksa yang berfokus pada keluaran dan
pengurangan penggunaan persediaan. Perencanaan jangka pendek umumnya adalah 3 bulan tetapi bisa diperpanjang hingga satu tahun. Rencana ini mencakup penugasan pekerjaan, pemesanan, penjadwalan pekerjaan,
pengiriman, waktu lembur dan bantuan tenaga paruh waktu. 10. Perawatan.
Perawatan/pemeliharaan (maintenance) adalah semua aktifitas yang terlibat
dalam menjaga peralatan suatu sistem agar tetap bekerja.
2.8 Optimalisasi
Optimalisasi secara umum adalah sebuah proses untuk menghasilkan nilai terbaik, dari beberapa faktor yang tersedia. Dalam matematika dan ilmu komputer
optimasi atau optimalisasi mengacu pada pemilihan elemen terbaik dari beberapa set alternatif yang tersedia. Dalam kasus yang paling sederhana, ini berarti
nilai “terbaik dari yang tersedia” dari beberapa fungsi yang diberikan pada suatu
konteks. Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), bahwa optimalisasi berasal dari kata optimal artinya terbaik atau tertinggi. Mengoptimalkan berarti
menjadikan paling baik atau paling tinggi. Sedangkan optimalisasi adalah proses mengoptimalkan sesuatu, dengan kata lain proses menjadikan sesuatu menjadi paling baik atau paling tinggi (1990:682). Jadi, optimalisasi adalah suatu proses
mengoptimalkan sesuatu atau proses menjadikan sesuatu menjadi paling baik.
2.9 Penelitian Terdahulu
1. Darmawan, Wiguna, Marimin, Machfud (2012) dengan hasil penelitiannya terdapat empat strategi alternatif untuk meningkatkan produktivitas hijau
proses produksi karet alam PT X yaitu optimasi proses produksi, pengendalian karakteristik bahan baku, substitusi bahan pembantu dan penggunaan air kembali.
2. Ichwan dan Febrianta (2013) dalam penelitiannya Optimalisasi Proses Produksi dengan hasil penelitiannya ada beberapa aspek yang sangat mempengaruhi
optimalisasi proses produksi yaitu sumber daya manusia, unsur proses, persediaan bahan baku, perancangan tata letak pabrik, standar kualitas, dan sistim penjadwalan kerja.
3. Azharuddin (2014), dalam penelitiannya Optimalisasi rendemen gula melalui pemanfaatan teknologi produksi pada pabrik gula sei semayang di PT. PTPN
