ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS)DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT.

(1)

ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS)

DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT

SKRIPSI

Disusun Oleh:

MARDHITA ARLINDAWATI

0731010033

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

JAWA TIMUR

(2)

SKRIPSI

ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT

Disusun oleh :

MARDHITA ARLINDAWATI 0731010033

Telah dipertahankan dihadapan dan diterima oleh Dosen Penguji Pada Tanggal 18 November 2011

Tim Penguji : Pembimbing :

1.

Erwan Adi Saputra, ST. MT Prof. Dr. Ir. Sri Redjeki, MT NIP. 19800410 200501 1 001 NIP. 19570314 198603 2 001

2.

Ir. Sri Risnoyatiningsih, MPd 030 147 545

Mengetahui,

Dekan Fakultas Teknologi Industri

Universitas Pembangunan Nasional “VETERAN” Jawa Timur

Ir. Sutiyono, MT NIP. 19600713 198703 1 001

Hak Cipta © milik UPN "Veteran" Jatim :

(3)

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan YME atas karunia dan

rahmat-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan dengan baik penelitian ini yang berjudul

Energi Alternatif (Biogas) dari Kulit Buah Coklat dan Rumput.

Sebagai dasar penyusunan penelitian ini adalah teori yang diperoleh selama

kuliah, data-data dari majalah maupun literatur yang ada. Selanjutnya, dengan

tersusunnya penelitian ini, kami menyampaikan ucapan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Sutiyono, MT, selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri, Universitas

Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.

2. Ibu Ir. Retno Dewati, MT, selaku Kepala Jurusan Teknik Kimia, Universitas

3. Ibu Ir. Suprihatin, MT, selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia, Universitas

4. Ibu Prof. Dr. Ir. Sri Redjeki, MT, selaku dosen pembimbing.

5. Ibu Ir. Sri Risnoyatiningsih, MPd dan Bapak Erwan Adi Saputra, ST. MT selaku

dosen penguji

6. Bapak, Ibu, Saudara, rekan – rekan tercinta yang telah memberikan dorongan,

do’a dan restu serta semangat demi berhasilnya studi kami.

Kami menyadari bahwa masih banyak terdapat kekurangan dalam

penyusunan laporan penelitian, oleh karena itu segala saran dan kritik yang bersifat

membangun dan bermanfaat bagi kesempurnaan laporan ini akan kami terima dengan

senang hati.

Akhir kata, semoga penelitian ini dapat memberi manfaat bagi kita semua.

Surabaya, Desember 2011

(4)

ii

KATA PENGANTAR

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT SPESIA L THA NK’S TO :

Allah SWT dengan mengucap syukur Alhamdulillah dan atas segala limpahan

Rahmat dan Karunia-Nya dalam penyelesaian penelitian ini.

THA NK’S TO :

1. Ayah dan Ibu atas cinta kasih, semangat, materi serta doa yang tak

henti-hentinya diberikan.

2. Saudara-saudaraku, serta kakak dan adekku yang telah memberikan

semangat dan dukungan doa’nya.

3. To someone spesial “k30” who give support and make me believe about your

true love to me.

4. Temen terbaikku (Ria, Pendi, Ruby, Pundra dan Vivi) makasih banget udah

ngasih dukungan doa dan semangatnya, serta bantuin motong-motong kulit

buah coklat terutama Pendi yang bawain coklat dari rumah’e mpe kampus

(jadi inget waktu nge’lab bareng....).

5. Patrnerku Mardhita Arlindawati, thank’s udah jadi patrner terbaikku saat

skripsi ini. Maaf ya kalau aku ada salah sama kamu, thank’s banget dah

nebengin aku setiap beli perlengkapan atau bahan-bahan buat penelitian

sampe belain kehujanan kerumah salah satu dosen demi revisi dan nilai.

Benar-benar pengalaman yang indah dan tak pernah terlupakan serta tak lekang

oleh waktu. (Kerispatih banget deh....)

6. Makasih juga buat angkatan ’08 yang dah ngebantuin juga dalam penelitian

ini.

7. Serta semua pihak yang tidak bisa aku sebutkan satu persatu, maaf kalau

terlewatkan. Makasih buat semuanya.

(5)

v

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i

INTISARI ... iii

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR GAMBAR... vii

DAFTAR TABEL... viii

DAFTAR LAMPIRAN ... ix

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG ... 1

1.2 TUJUAN PENELITIAN ... 2

1.3 MANFAAT PENELITIAN ... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 UMUM ... 3

2.1.1 BIOGAS ... 3

2.1.2 KLASIFIKASI KULIT BUAH COKLAT ... 6

2.1.3 FERMENTASI ... 9

2.1.4 BAKTERI... 10

2.1.5 SPESIFIKASI RUMPUT ... 12

2.2 KHUSUS ... 13

2.2.1 SIFAT – SIFAT BIOGAS ... 13

2.2.2 REAKSI KIMIA PADA PROSES FERMENTASI ... 13

2.2.3 BAKTERI YANG DIGUNAKAN DALAM PROSES FERMENTASI... 14

2.3 LANDASAN TEORI ... 15

2.4 HIPOTESA ... 16

BAB III PELAKSANAAN PENELITIAN 3.1 BAHAN – BAHAN YANG DIGUNAKAN ... 17

(6)

vi

DAFTAR ISI

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT

3.3 GAMBAR SUSUNAN ALAT ... 17

3.4 VARIABEL ... 18

3.5 PROSEDUR ... 19

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 TABEL HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN ... 20

4.2 GRAFIK DAN PEMBAHASAN... 24

BAB V SIMPULAN DAN SARAN 5.1 SIMPULAN ... 28

5.2 SARAN ... 28

BAB V JADWAL KEGIATAN... 29

DAFTAR PUSTAKA ... 30

LAMPIRAN... 32

(7)

DAFTAR TABEL

viii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Bahan Organik yang Berpotensi Menghasilkan Methana ... 6

Tabel 2.2 Kandungan Kulit Buah Coklat ... 8

Tabel 2.3 Kandungan Hara N, P, K dan C-Organik ... 12

Tabel 2.4 Berbagai Macam Bakteri Penghasil Methana dan Substratnya... 15

Tabel 4.1 Hasil Kadar Gas Methana (CH4) dengan Penambahan 50 gram Rumput... 20

(8)

DAFTAR GAMBAR

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Skema Fermentasi Anaerobik Bahan Organik ... 5

Gambar 2.2 Penampang Dalam Buah Coklat ... 8

Gambar 2.3 Kurva Pertumbuhan Kultur Mikroba ... 10

Gambar 3.1 Susunan Alat Pembuatan Biogas... 17

Gambar 3.2 Alat Skala Laboratorium... 18

Gambar 4.1 Hubungan antara Pengaruh Penambahan Rumput terhadap Kadar CH4 pada Setiap Perbandingan... 24

Gambar 4.2 Hubungan antara Waktu vs Tinggi Manometer pada Berbagai Perbandingan dengan Penambahan Rumput 50 gram .. 24 Gambar 4.3 Hubungan antara Waktu vs Tinggi Manometer pada

Berbagai Perbandingan dengan Penambahan Rumput 100 gram . 25 Gambar 4.4 Hubungan antara Waktu vs Tinggi Manometer pada

Berbagai Perbandingan dengan Penambahan Rumput 150 gram . 26 Gambar 4.5 Hubungan antara Waktu vs Tinggi Manometer pada

Berbagai Perbandingan dengan Penambahan Rumput 200 gram . 26

(9)

iii INTISARI

INTISARI

Penelitian ini bertujuan mendapatkan biogas untuk mencari kadar CH4 sesuai

standart di Indonesia, serta dapat digunakan sebagai energi alternatif.

Tahapan pertama dilakukan dengan menyiapkan 1 liter bahan baku yaitu kulit

buah coklat dan air yang kemudian dicampur dengan starter (kotoran sapi) 10% dari

volume bahan baku serta penambahan yeast dan rumput setelah itu dicampur hingga

seragam. Kemudian dimasukkan ke dalam wadah/botol yang sudah dipasang selang,

manometer air, dan gas holder. Penelitian ini dilakukan secara bertahap dengan

kondisi yang dijalankan.

Peubah yang dijalankan adalah perbandingan bahan baku air : kulit buah

coklat (1:1 ; 1:1,5 ; 1:2 ; 1,5:1 ; 2:1), waktu pengamatan (5 hari, 10 hari, 15 hari, 20

hari, 25 hari, 30 hari), serta variabel penambahan rumput (50gr, 100gr, 150gr, 200gr)

sebagai pengembangan mikroba. Dari hasil penelitian ini didapatkan hasil kadar

terbesar adalah 74,22 % pada perbandingan 1 (air) : 1,5 (kulit buah coklat) dengan

penambahan rumput 150 gram. Kadar terendah adalah 60,04 % pada perbandingan 2

(air) : 1 (kulit buah coklat) dengan penambahan rumput 200 gram, hasil penelitian ini

(10)

iv INTISARI

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT ABSTRACT

This study aims to obtain biogas find produce CH4 according to standard

levels in Indonesia and to that can be used as alternative energy.

The first stage is done by preparing 1 liter of raw materials is chocolate peel

and water are then mixed with a starter (execes from cow) 10% of the volume of raw

materials and the addition of yeast and grass after it, is mixed until uniform. Then put

into containers / bottles that have been fitted hose, water manometer, and the gas

holder. The research was done in stages with the conditions that purposed before.

The variables are comparison of raw water : chocolate peel (1:1; 1:1.5; 1:2;

1.5:1; 2:1), observation time (5 days, 10 days, 15 days, 20 days, 25 days, 30 days), as

well as the addition of variable grass (50gr, 100gr, 150gr, 200gr) as the microbes

development. From this study the greatest level of 74.22% in comparison 1 (water) :

1.5 (chocolate peel) with the addition of 150 gram of grass. The low is 60.04% in

comparison 2 (water) : 1 (choolate peel) with the addition of 200 gram of grass, the

results of this study was adaquate the National Standards of Indonesia.

(11)

PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Perkembangan teknologi energi alternatif bahan bakar pada saat ini banyak yang

dihasilkan dari sumber daya hayati, misalkan pembuatan Biosolar dan Biodiesel

sebagai bahan bakar pengganti BBM. Biogas juga salah satu solusi yang terbaik pada

saat ini dalam pengkayaan sumber daya energi alternative. Biogas dapat dihasilkan

dari berbagai macam bahan organik yang terdekomposisi, misalkan saja

limbah-limbah dari rumah tangga dan industri yang diuraikan oleh bakteri kelompok

meta-nogen menghasilkan biogas yang sebagian besar berupa metana.

Indonesia merupakan negara yang kaya akan hasil alamnya (sumber daya

hayati), hal ini dikarenakan struktur tanah yang baik dan juga keadaan iklim yang

sangat menunjang. Salah satu contoh hasil alam yang memiliki peranan yang cukup

nyata dan dapat diandalkan dalam mewujudkan program pembangunan pertanian

ter-sebut adalah buah coklat (kakao). Adanya nilai tambah yang tinggi dalam industri

pengolahan coklat dipandang sangat perlu untuk terus mendorong perkembangan

in-dustri pengolahan di dalam negeri, biji coklat diproduksi menjadi coklat sedangkan

kulit dari buah coklat dimanfaatkan menjadi berbagai energi alternatif.

Kulit buah coklat merupakan limbah dari buah coklat (hasil buangan) yang

ba-nyak jumlahnya. Berdasarkan data statistik perkebunan, luas areal kakao di Indonesia

tercatat 992.448 ha, produksi 560.880 ton dan tingkat produktivitas 657 kg/ha/th.

Bobot buah kakao yang dipanen per ha akan diperoleh 6200 kg kulit buah dan 2178

kg biji basah. (http://isroi.files.wordpress.com/2008/02/komposlimbahkakao.pdf). Pemanfaatan kulit buah coklat saat hanya sebagai pakan ternak dan pupuk

organik. Sebagai alternatif lain dalam pemanfaatan kulit buah coklat ini dilakukan

suatu percobaan dari peneliti yang terdahulu yaitu pembuatan asam oksalat dari kulit

buah coklat (Rachmat, Alif Yeni. 2005) yang menjelaskan bahwa hasil asam oksalat

terbaik terdapat pada suhu pemanasan 210 oC. Penelitian kedua yaitu ekstraksi pektin dari kulit buah coklat (Mariana, Tri. 2005) yang menjelaskan bahwa pektin yang

diperoleh dari buah coklat merupakan pektin dengan kadar metoksil tinggi, maka

(12)

PENDAHULUAN

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT 2 yang bermanfaat dan mempunyai nilai ekonomis tinggi dengan jalan menjadikannya

sumber energi alternatif biogas. Pemanfaatan limbah organik sebagai bahan baku

pembuatan biogas (Hudha, Mohammad Istnaeny, 2007) yang menjelaskan bahwa

bakteri memegang peranan yang sangat penting dalam memproduksi biogas yang

berasal dari sampah organik. Pembuatan biogas dapat diperoleh dari kotoran sapi

(Billah, Mu’tasim. 2009) yang menjelaskan bahwa didalam kotoran sapi mengandung

bakteri methanobacterium yang dapat menghasilkan gas methana (CH4) dengan

penambahan mikroba yang dibuat sendiri dari bahan dasar kotoran sapi.

Biogas (metana) dapat terjadi dari penguraian limbah organik yang mengandung

protein, lemak, dan karbohidrat. Penguraian ini dilakukan untuk fermentasi oleh

bak-teri anaerob, oleh karena itu bejana yang digunakan untuk fermentasi limbah ini

se-baiknya ditutup agar udara (O2) tidak masuk ke biodigester yang mengakibatkan

pe-nurunan produksi metana

1.2 TUJUAN PENELITIAN

Tujuan secara umum adalah untuk memanfaatkan kulit buah coklat yang kurang

memiliki nilai ekonomis, yang digunakan sebagai energi alternative yang dapat

dipakai oleh masyarakat dan memiliki nilai ekonomis tinggi.

Penelitian ini bertujuan membuat biogas dari kulit buah coklat serta mencari

kadar gas methane (CH4) yang sesuai dengan standart di Indonesia.

1.3 MANFAAT PENELITIAN

Manfaat penelitian ini, diharapkan dapat menaikkan nilai ekonomis dari kulit

buah coklat dengan mengubahnya menjadi biogas sebagai salah satu sumber energi

alternative. Manfaat yang diambil oleh peneliti adalah dapat mempelajari pengaruh

perubahan variabel terhadap produk gas yang dihasilkan dari proses fermentasi

an-aerob limbah organik.

(13)

TINJAUAN PUSTAKA

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 UMUM

2.1.1 BIOGAS

Biogas adalah campuran beberapa gas, tergolong bahan bakar gas yang

merupakan hasil fermentasi dari bahan organik dalam kondisi anaerob, dan gas

yang dominan adalah gas methana (CH4) dan gas karbondioksida (CO2)

www.wikipedia.com/methanobacterium.

Pembentukan biogas berlangsung melalui proses fermentasi anaerobik atau

tidak berhubungan dengan udara bebas. Proses fermentasinya merupakan suatu

reaksi oksidasi-reduksi di dalam sistem biologis yang menghasilkan energi, dimana

sebagai donor dan akseptor elektronnya digunakan senyawa organik. Fermentasi

anaerobik hanya dapat dilakukan oleh mikroorganisme yang dapat menggunakan

molekul lain selain oksigen sebagai akseptor elektron. Fermentasi anaerobik

meng-hasilkan biogas yang terdiri dari metana (54-74 %), karbondioksida (27-45 %),

sedikit hidrogen, nitrogen, dan hidrogen sulfide. (Sukmana, Rika Widya dan Anny

Muljatiningrum. 2011) Keseluruhan reaksi pembentukan biogas dinyatakan dalam

reaksi sebagai berikut :

Bahan Organik + H2O CH4 + CO2 + H2S + H2 + N2 + slurry…… (1)

Ada tiga tahap dalam pembuatan biogas yaitu sebagai berikut :

a. Tahap Pertama (Reaksi Hidrolisis: Pelarutan)

Reduksi senyawa organik yang komplek menjadi senyawa yang lebih sederhana

oleh bakteri hidrophilik. Bakteri hidrophilik ini bekerja pada suhu antara 30-40

o

C, untuk kelompok mesophilik dan antara 50-60 oC untuk kelompok

termophilik. Tahap pertama ini berlangsung dengan pH optimum antara 6

sampai 7.

b. Tahap Kedua (Reaksi Acidogenik: Pengasaman)

Perubahan senyawa sederhana menjadi asam organik yang mudah menguap

(14)

TINJAUAN PUSTAKA

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT 4 terbentuknya asam organik maka pH akan terus menurun, namun pada waktu

yang bersamaan terbentuknya buffer dapat menetralisir pH. Di sisi lain untuk

mencegah penurunan pH yang drastis maka perlu ditambahkan kapur sebagai

buffer sebelum tahap pertama berlangsung. Bakteri pembentukan asam-asam

organik tersebut di antaranya adalah Pseudomonas, Flavobacterium,

Escherichia, dan Aerobacter. Ragi dikenal sebagai bahan yang umum digunakan

dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman

beralkohol lainnya

c. Tahap Ketiga

Konversi asam organik menjadi metana, karbondioksida, dan gas-gas lain seperti

hidrgen sulfida, hidrogen, dan nitrogen. Konversi ini dilakukan oleh bakteri

metan seperti Methanobacterium omelianskii, Methanobacterium sohngenii,

Methanobacterium suboxydans, Methanobacterium propionicum,

Methano-bacterium formicium, MethanoMethano-bacterium ruminantium, Methanosarcina

bar-keril, Methanococcus vannielli dan Methanococcus mazei. Bakteri metana ini

sangat sensitif terhadap perubahan suhu dan pH oleh karena kedua parameter ini

harus dikendalikan dengan baik. pH optimum adalah antara 7.0-7.2, sedangkan

pada pH 6.2 bakteri metana akan mengalami keracunan.

Bakteri-bakteri yang terlibat dalam ketiga tahap tersebut diatas pada

umumnya telah terdapat dalam limbah bahan-bahan organik, tetapi untuk

meningkatkan kinerja produksi biogas maka perlu ditambahkan bakteri metanogen

yang telah direkayasa. Penelitian kali ini melibatkan bakteri Methanobacterium

ruminantium yang berasal dari kotoran sapi.

Bakteri ini didapat dan dikembangkan dengan cara mengambil isi dari

kotoran sapi kemudian dicampur dengan air dan dilakukan ekstraksi dengan cara

diperas. Filtrat yang dihasilkan terdapat bakteri Methanobacterium yang nantinya

dapat menghasilkan biogas berupa metana.

Secara lebih ringkas, dapat dinyatakan bahwa bakteri yang berperan dalam

perombakan bahan organik dalam produksi biogas ada dua macam yaitu bakteri

pembentuk asam dan bakteri pembentuk gas metana. Bakteri pembentuk asam

merombak bahan organik dan menghasilkan asam-asam lemak. Proses ini

dilaku-kan oleh bakteri-bakteri Pseudomonas, Flavobacterium, Escherchia, Aerobacter.

(15)

TINJAUAN PUSTAKA

Selanjutnya asam lemak ini akan dirombak oleh bakteri metan dan menghasilkan

biogas (sebagian besar menghasilkan methana). Bakteri-bakteri tersebut adalah

Methanobacterium, Methanosarcina, Methanococcus. Disamping itu, juga ada

ke-lompok bakteri lain yang memanfaatkan unsur sulfur (S) dan membentuk H2S yaitu

bakteri Desulvovibrio. (Budiyanto, Moch. Agus Krisno. 2002)

Gambar 2.1 Skema Fermentasi Anaerobik Bahan Organik

Proses produksi biogas biasanya dilakukan secara semisinambungan

(substrat dimasukkan satu kali di dalam selang waktu tertentu), tetapi untuk

mendapatkan kemungkinan metode produksi optimal, sistem batch (substrat hanya

dimasukkan sekali saja) juga dapat digunakan. Kecepatan produksi biogas dalam

sistem batch mula-mula akan naik sehingga mencapai kecepatan maksimum dan

akhirnya akan turun lagi ketika sejumlah besar bahan telah dirombak.

Fermentasi atau perombakan limbah seperti yang tertera dalam gambar

tersebut diatas adalah proses mikrobiologi yang merupakan himpunan proses

metabolisme sel.

Hasil lain dalam produksi biogas adalah supernatan dan skum. Supernatan

dan skum ini dapat digunakan sebagai pupuk. Biogas banyak dihasilkan dari bahan

organik, berikut bahan-bahan organik yang berpotensi dapat menghasilkan biogas.

(Budiyanto, Moch. Agus Krisno, 2002)

Bahan organik yang terlarut Bahan organik

H2O

Sel-sel bakteri Asam organik CO2 + H2O Hasil-hasil lain

Bakteri metanogenik

(16)

TINJAUAN PUSTAKA

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT 6 Tabel 2.1 Bahan Organik yang Berpotensi Menghasilkan Methana

Limbah Panenan : Sampah tebu, pangkal dan daun jagung,

jerami, sisa makanan ternak, dan gulma.

Limbah Ternak : Limbah kandang ternak (kotoran, kencing,

sampah), sampah unggas, kotoran kambing.

Limbah Manusia : Tinja, kencing, dan sampah.

Seresah Hutan : Daun, ranting, kelika, dan cabang.

Limbah Tumbuhan Air : Ganggang laut, gulma air (enceng gondok).

Produk Sampingan : Bungkil, ampas tebu, sekam, belotong, limbah

industri dan lain – lain.

(Sardjoko, 1991)

Keuntungan pemanfaatan biogas:

Pemanfaatan biogas sebagai sumber energi alternatif memberikan banyak

keuntungan, diantaranya adalah:

1. Biogas dapat mengurangi pemakaian bahan bakar fosil (bahan bakar yang tidak

dapat diperbarui)

2. Biogas dapat mengurangi masalah lingkungan akibat limbah / sampah organik

3. Biogas merupakan sumber energi alternatif yang mudah didapat dan biaya murah

4. Bahan organik sisa proses biogas disebut lumpur pencerna (sludge) yang dapat

digunakan sebagai pupuk organik

2.1.2 KLASIFIKASI KULIT BUAH COKLAT

Theobroma Cacao adalah nama biologi yang diberikan pada pohon coklat.

Tempat alamiah dari genus Theobroma adalah dibagian bawah dari hutan dengan

banyak curah hujan (evergreen rain forest). Semua spesies dari genus itu berada di

hutan tropis di lintang belahan bumi Barat, mulai dari 18 derajat Lintang Utara

sampai 15 derajat Lintang Selatan, yaitu dari Meksiko sampai batas selatan dari

hutan Amazon

Coklat merupakan tanaman yang menumbuhkan bunga dari batang atau

cabang, karena itu tanaman ini digolongkan ke dalam kelompok tanaman

caulifloris. Adapun sistematikanya menurut klasifikasi botani (Siregar, Tumpal H.

2009) adalah :

(17)

TINJAUAN PUSTAKA

Divisio : Spermatophyta

Klas : Dicotyledon

Ordo : Malvales

Famili : Sterculiceae

Genus : Theobroma

Spesies : Theobroman Cacao

Theobroma Cacao dibagi dalam 2 sub spesies. Sub spesies pertama sering

disebut dengan Criollo, sedangkan yang kedua dikenal sebagai Forastero. Criollo

(dalam bahasa Spanyol berarti pribumi) merupakan tipe kakao pilihan (mulia,

choice cocoa dalam bahasa Inggris, edel cocoa dalam bahasa Jerman) dan buahnya

berwarna merah. Forastero (dalam bahasa Spanyol berarti pendatang) merupakan

tipe yang bermutu rendah (kakao lindak, coklat jenis curah dalam bahasa Inggris)

dan buahnya berwarna hijau. Hibrida jenis kedua disebut sebagai Trinitario, yang

sekarang banyak ditanam dan buahnya kadang – kadang agak hijau atau merah.

Bentuk buahnya pun ada yang agak bulat dan ada pula yang agak panjang.

Kakao lindak dan hibrida tumbuh di ketinggian dibawah 400 meter dari atas

permukaan laut dan mempunyai ciri tambahan, yaitu biji kakaonya besar,

berbuahnya amat cepat dan aromanya kurang. Sedangkan kakao mulia tumbuh di

ketinggian diatas 400 meter diatas permukaan laut, buahnya kecil, kualitasnya

tinggi dan aromanya bagus.

Coklat dianggap di perkenalkan di Indonesia sejak tahun 1560, tetapi baru

menjadi komoditi yang penting sejak tahun 1951. Produksi coklat di Indonesia di

hasilkan dari perkebunan besar Negara dan swasta, yang terdapat di daerah Sumatra

Utara dan Jawa Timur. Selain itu juga, produksi yang berasal dari perkebunan

rakyat yang tersebar di daerah – daerah Maluku, Sulawesi Selatan, Kalimantan

Timur dan Irian Jaya. Jenis coklat yang ditanam saat ini sebagian besar adalah jenis

Criolla atau Flavour Cocoa. Produksinya sebagian besar di ekspor, khususnya ke

negara – negara Belanda, Jerman Barat, Amerika Serikat maupun Singapura

(18)

TINJAUAN PUSTAKA

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT 8 Tabel 2.2 Kandungan Kulit Buah Coklat

Komponen %

(19)

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.3 FERMENTASI

Fermentasi bahan organik ini dapat terjadi dalam keadaan aerobik maupun

anaerobik. Untuk proses fermentasi aerobik akan menghasilkan gas-gas ammonia

(NH3) dan karbondioksida (CO2). Proses dekomposisi anaerobik dari bahan organik

akan menghasilkan biogas. Kondisi lingkungan ternyata juga mempengaruhi

pro-duksi biogas. Di antara kondisi lingkungan tersebut adalah:

a. Suhu

Terdapat dua selang suhu optimum untuk produksi biogas, yaitu selang meso-filik

(30-40 oC) dan selang termofilik (50-60 oC). Pengalaman di Cina me-nunjukkan

bahwa selama musim dingin dimana suhu udara antara 0-7 oC dan suhu digester

10 oC biogas masih dapat diproduksi walaupun tidak optimum. Secara umum,

pada suhu yang lebih tinggi didapatkan produksi biogas yang lebih tinggi pula.

b. Besarnya pH

Besar pH optimum untuk memproduksi biogas adalah netral. Di kedua sisi pH

netral tersebut, maka akan muncul gangguan dalam produksi biogas. Bakteri

berkembang dengan baik pada keadaan yang agak asam (pH antara 6,6-7) dan pH

tidak boleh dibawah 6,2.

c. Total Padatan

Kandungan total padatan yang mampu mendukung produksi biogas yang optimal

adalah antara 7-9 %. Kandungan padatan yang lebih tinggi atau sebaliknya lebih

rendah akan menimbulkan gangguan terhadap produksi biogas.

d. Rasio C/N

Rasio C/N substrat yang optimum untuk produksi biogas berkisar 25:1 dan 30:1.

Besarnya rasio C/N yang terlalu tinggi akan menaikkan kecepatan perombakan

tetapi buangannya (sludge) akan mempunyai kandungan nitrogen yang tinggi.

Substrat dengan C/N yang terlalu rendah akan menyisakan banyak nitrogen yang

akan berubah menjadi amonia dan meracuni bakteri. Pencampuran limbah

pertanian dengan kotoran ternak akan merubah rasio C/N untuk produksi gas yang

lebih baik.

(20)

TINJAUAN PUSTAKA

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT 10 e. Lingkungan Abiotis

Biodigester harus tetap dijaga tanpa kontak langsung dengan oksigen (O2). Udara

(O2) yang memasuki biodigester menyebabkan penurunan produksi metana,

karena bakteri berkembang pada kondisi yang tidak sepenuhnya anaerob.

f. Starter

Starter merupakan campuran yang mengandung bakteri metanogen yang

diperlukan untuk mempercepat proses fermentasi anaerob.

2.1.4 BAKTERI

Pembentukan biogas dari bahan organik yang melibatkan bakteri terjadi

dalam proses fermentasi anaerob, dimana bakteri itu merombak atau

mendekomposisi bahan–bahan organik menjadi asam selanjutnya dikonversi

menjadi gas. Proses fermentasi sendiri merupakan suatu proses pencernaan

bahan organik yang dilakukan oleh bakteri dalam kondisi anaerob. Pertumbuhan

mikroorganisme dipengaruhi oleh beberapa faktor yang diantaranya adalah :

1. Waktu

Pada kondisi optimal hampir semua bakteri memperbanyak diri dengan

pembelahan biner tiap 20 menit. Dalam pertumbuhannya bakteri melalui

beberapa fase yang dapat digambarkan sebagai berikut :

a. Fase Adaptasi

Pada fase ini, bakteri membutuhkan waktu untuk penyesuaian terhadap

kondisi lingkungan dan selanjutnya mulai membelah diri.

Fase Adaptasi

Gambar 2.3Kurva Pertumbuhan Kultur Mikroba

(21)

TINJAUAN PUSTAKA

b. Fase Pertumbuhan Logaritmik

Pada fase ini, bakteri mengalami pertumbuhan dan pembelahan yang

ditentukan oleh waktu untuk mencapai pembelahan serta kemampuan

untuk memproses makanan. Pada fase ini juga terjadi peningkatan aktifitas

bakteri yang ditandai dengan peningkatan suhu sehingga pada kondisi

mesofilik.

c. Fase Stasioner

Jumlah bakteri pada fase ini relatif tetap hal ini disebabkan oleh

keterbatasan substrat dan nutrient serta adanya bakteri yang mati.

d. Fase Kematian

Jumlah bakteri yang mati relatif lebih banyak secara logaritmik daripada

pertumbuhannya.

2. Nutrient

Semua mikroorganisme memerlukan nutrient untuk kelangsungan hidup dan

nutrient akan menyediakan :

 Energi : diperoleh dari substansi yang mengandung karbon.  Nitrogen : untuk sintesa protein.

 Vitamin : berkaitan dengan faktor pertumbuhan.  Mineral

3. Mikroorganisme memerlukan air untuk mempertahankan hidupnya.

4. Suhu

Mikroorganisme dalam pertumbuhannya membutuhkan suhu yang optimal

berdasarkan suhu untuk pertumbuhan mikroorganisme dibedakan menjadi :  Psikofilik : dimana bakteri dapat tumbuh dengan baik pada suhu dibawah

20 oC, kisaran suhu optimal 10-20 oC.

 Mesofilik : dimana bakteri dapat secara optimal pada suhu antara 20-45

o

C.

 Termofilik : dimana bakteri dapat tumbuh dengan baik pada suhu diatas 45

o

C, kisaran pertumbuhan optimalnya adalah 50–60 oC.

5. Oksigen

Berdasarkan kebutuhan oksigen mikroorganisme dikelompokkan :

(22)

TINJAUAN PUSTAKA

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT 12  Aerob Fakultatif : bakteri dapat tumbuh dengan baik jika oksigen

cukup tetapi juga dapat tumbuh secara anaerob.

 Anaerob Obligat : bakteri dapat tumbuh jika tidak ada oksigen.

 Anaerob Fakultatif : bakteri dapat tumbuh sangat baik jika tidak ada oksigen tetapi juga dapat tumbuh secara aerob.

6. pH

Hampir semua mikroorganisme tumbuh baik jika pHnya antara 6,6-7,9.

Pem-buatan biogas sendiri dilakukan di dalam sebuah alat penampung yang kedap

udara atau sering disebut dengan digester. Pembuatan gasbio sendiri bahan

bakunya dapat digunakan bermacam-macam dari bahan organik, misalkan

saja dari sampah organik. (Kuntari, 2004)

2.1.5 SPESIFIKASI RUMPUT

Hakim et al. (1986) mengemukakan bahwa bila rasio C/N bahan organik

rendah, maka proses dekomposisi bahan organik berlangsung cepat, sebaliknya

bila rasio C/N tinggi, maka proses dekomposisi bahan organik berjalan lambat.

Tabel 2.3 Kandungan hara N, P, K, dan C-organik

Kandungan Hara (%) Golongan/Spesies Gulma

C-org N P K

Rasio C/N

Golongan rumput

Paspalidium punctatum* 49,59 2,35 0,11 0,99 21,10

Leptochloa chinensis* 54,49 1,41 0,06 1,68 38,64

Echinochloa crus-galli 51,26 1,53 0,07 1,78 33,50

Sacciolepis interupta* 49,80 2,79 0,18 0,84 17,85

Lersia hexandra 47,11 2,83 0,17 0,81 16,64

http://pustaka.litbang.deptan.go.id/publikasi/bt131086.pdf

(23)

TINJAUAN PUSTAKA

2.2 KHUSUS

2.2.1 Sifat – Sifat Biogas

Biogas (yang terdiri dari gas methana) mempunyai sifat-sifat yang

umumnya dibedakan menjadi:

a. Sifat Kimia

b. Sifat Fisika

1. Sifat Kimia dari Biogas adalah : a. Rumus kimia : CH4

b. Berat molekul : 16,042

c. Titik didih pada 14,7 psia : - 258,68 oF (- 161,49 oC)

d. Titik beku pada 14,7 psia : - 296,46 oF (- 182,98 oC)

e. Tekanan kritis : 673 psia (47,363 kg/cm2)

f. Temperatur kritis : - 116,5 oF (- 82,5 oC)

g. ρ gas pada 1 atm : 0,00415

h. ρ liquid pada 263,2 oF : 0,41

2. Sifat Fisika dari Biogas adalah : a. Mengandung bau yang khas

b. Tidak berwarna

c. Tidak larut dalam air

d. Bersifat explosive pada konsentrasi 10 – 15 %

e. Bersifat Racun

(Novel, dkk. 1983)

2.2.2 Reaksi Kimia pada Proses Fermentasi

Reaksi yang terjadi dalam tangki pencerna (fermentor) adalah sangat

kompleks, sehingga reaksi fermentasi anaerob dapat dituliskan pada persamaan (1).

Reaksi yang terjadi secara teoritis dalam fermentor adalah 3 tahap:

1. Reaksi Hidrolisa

(C6H10O5)n (s) + n H2O(l) n C6H12O6

Air

(24)

TINJAUAN PUSTAKA

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT 14 2. Reaksi Acetogenik

a. n (C6H12O6) 2n (C2H5OH)+ 2n CO2(g) + kalor

b. 2n (C2H5OH)(aq) + n CO2(g) 2n (CH3COOH)(aq) + n CH4 (g)

3. Reaksi Metanogenik

2n (CH3COOH) 2n CH4 (g) + 2n CO2 (g)

Secara umum, reaksi pembentukan CH4 yaitu:

CxHyOz + (x-¼y-½z) H2O (½x-1/8y+¼z) CH4 + (½x-1/8y+¼z) CO2

Sebagai contoh, pada pembuatan biogas dari bahan baku kotoran sapi atau kerbau

yang banyak mengandung selulosa. Bahan baku dalam bentuk selulosa akan lebih

mudah dicerna oleh bakteri anaerob. Reaksi pembentukan CH4 adalah :

(C6H10O5)n (s) + n H2O(l) 3n CO2 + 3n CH4

(Price and Cheremisinoff, 1981)

2.2.3 Bakteri yang Digunakan dalam Proses Fermentasi

Pada pembuatan biogas, bakteri yang dipakai untuk menghasilkan gas

methana salah satunya adalah bakteri Methanobacterium (Budiyanto, Moch. Agus

Krisno. 2002) yang mempunyai spesifikasi sebagai berikut:

Nama : Methanobacterium

Domain : Archaea

Kingdom : Euryachaeota

Phyum : Euryachaeota

Class : Methanobacteria

Order : Methanobacteriales

Family : Methanobacteriaceae

Genus : Methanobacterium

Binomial Name : Methanobacterium

www.wikipedia.com/methanobacterium

Glukosa Ethanol Karbondioksida

Ethanol Karbondioksida Acetate Metana

Acetate Gas Metana Gas Karbondioksida

(25)

TINJAUAN PUSTAKA

Tabel 2.4 Berbagai Macam Bakteri Penghasil Methana dan Substratnya

Bakteri Substrat Produk

Methanobacterium

Caproate dan Butyrate Propionate dan

Acetate

Methanobacteriummazei Acetate dan Butyrate CH4 + CO2

Methanobacterium

vannielii

H2 + CO2

Formate

CH4

Methanosarcinabarkeri H2 + CO2

Methanol dan Acetate

CH4 CH4

CH4 + CO2

Methanobacterium

methanica

Acetate dan Butyrate CH4 +CO

http://eprints.undip.ac.id/16669/3/Laporan_Skripsi_Penelitian_Membran.pdf

2.3 LANDASAN TEORI

Selama penguraian limbah padat organik pada proses anaerobik digester,

membentuk reaksi pada persamaan (1). Proses pembentukan biogas sebagai upaya

mereduksi limbah padat organik dapat dilakukan dengan menggunakan dua cara

yaitu : dengan sistem curah (batch) dan menggunakan sistem berkesinambungan

(26)

TINJAUAN PUSTAKA

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT 16 Pada sistem batch, proses pembentukan biogas sangat bergantung pada

penambahan bakteri dan lamanya proses sehingga hubungan pembentukan biogas

terhadap reduksi limbah padat dapat ditentukan melalui penyelesaian secara grafis.

Berdasarkan kandungannya pada produksi biogas akan terbentuk

bermacam-macam kandungan gas yang salah satu diantaranya adalah gas methana (CH4) yang

memiliki kandungan terbesar berkisar antara 54-74 % dan produksi gas yang paling

dibutuhkan karena mempunyai nilai kalor yang tinggi. Jika CH4 dianggap sebagai

gas ideal, maka CH4 dalam reaktor mengikuti persamaan sebagai berikut :

P V = n R T ……… (2)

Dengan : P = tekanan gas

V = volume ruang gas

n = mol gas CH4

R = tetapan gas

T = suhu

Persamaan diatas digunakan untuk mencari volume biogas yang diketahui

tekanan pada manometer dan suhu operasi. Apabila tekanan gas tinggi, maka

volume gas tersebut juga semakin besar.

2.4 HIPOTESA

Biogas dapat dibuat dari kulit biji coklat dengan menggunakan bakteri

Methanobacterium yang dipengaruhi oleh waktu proses dan perbandingan antara

penambahan bahan baku (kulit buah coklat) dan aquadest, serta penambahan

rumput dan ragi.

(27)

PELAKSANAAN PENELITIAN

BAB III

3.1 Bahan – Bahan yang Digunakan :

Kulit buah coklat yang dibeli dari Kebun Coklat di Wonosalam,

Kabupaten Jombang. Aquadest sebagai larutan untuk campuran kulit buah

coklat yang akan dicacah pada mesin pencacah (blender). Kotoran sapi yang

digunakan sebagai starter. Penambahan bahan lainnya yaitu yeast dan rumput.

3.2 Alat – Alat yang Digunakan :

Terdiri dari sebuah tangki pencerna (digester) yang dilengkapi dengan

manometer, serta saluran gas keluar dan saluran pembuangan air. Tangki

digester ini berfungsi sebagai tempat terjadinya perombakan limbah industri

yang dilakukan oleh bakteri melalui proses fermentasi anaerobik sehingga

nantinya didapatkan hasil dari fermentasi anaerobik yaitu gas metana dan

kompos.

3.3 Gambar Susunan Alat :

Gambar 3.1 Susunan Alat Pembuatan Biogas Keterangan gambar :

1. Tangki Umpan Masuk

2. Manometer

3. Thermometer

4. Tangki Pencerna / digester

5. Kran Gas Keluar

6. Kran Pembuangan Air

7. Selang Gas Keluar

8. Selang Pembuangan Air

9. Tempat Penampung Slurry

(28)

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT 18 Gambar 3.2 Alat Skala Laboratorium

3.4 Variabel

1. Tetapan yang dikondisikan :

a. Volume bahan (air dan kulit buah coklat) : 1 liter

b. Pemberian starter 10% dari bahan baku

c. Pemberian yeast 25 ml

2. Tetapan yang dijalankan :

a. Perbandingan volume bahan baku kulit coklat dan air : 1:1 ; 1:1,5 ;

1:2 ; 1,5:1 ; 2:1 .

b. Waktu (hari) : 5, 10, 15, 20, 25, 30.

c. Variabel penambahan rumput (gr) : 50, 100, 150, 200. Manometer

Selang

Bahan Baku

Botol Gas Holder

Biogas

(29)

3.5 Prosedur :

1. Bahan baku yang berupa limbah kulit buah coklat dicacah terlebih dahulu

agar seragam.

2. Setelah di cacah dilakukan pengenceran dengan cara di blender ditambah

dengan air menurut perbandingan yang telah ditetapkan, lalu dicampur dan

diaduk rata sampai menjadi bubur kemudian ditambahkan starter dari

kotoran sapi, yeast, dan rumput setelah itu diaduk hingga bercampur merata.

3. Campuran bahan baku tersebut selanjutnya dimasukkan ke dalam tangki

digester atau botol yang sudah disediakan.

4. Setelah dimasukkan ke dalam tangki digester atau botol dapat dilakukan

pengadukan setelah itu amati produk biogas yang dihasilkan dari proses

fermentasi anaerobik dengan cara gas yang dihasilkan dibakar menggunakan

(30)

HASIL DAN PEMBAHASAN

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT 20 BAB IV

4.1 Tabel Hasil Pengamatan

Tabel 4.1 Hasil Kadar Gas Methane (CH4) dengan Penambahan 50 gram Rumput

Perbandingan

(31)

(32)

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT 22 Tabel 4.3 Hasil Kadar Gas Methane (CH4) dengan Penambahan 150 gram Rumput

Perbandingan

(33)

Perbandingan

Kadar yang kami peroleh dari penelitian ini dapat dikatakan sesuai dengan Standart

Nasional Indonesia yaitu antara 54-74 % akan tetapi volume yang didapat hanya sedikit

karena dipengaruhi oleh kondisi lingkungan seperti suhu ruangan, pH, rasio C/N, total

padatan serta pengadukan bahan dan cara penempatan botol yang seharusnya tidak

diposisikan berdiri, akan lebih baik bila botol diposisikan miring karena akan mempunyai

luas permukaan yang lebih besar. Semakin luas permukaan di dalam botol tersebut maka

(34)

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT 24 4.2 Grafik dan Pembahasan

Gambar 4.1 Hubungan antara Pengaruh Penambahan Rumput terhadap Kadar CH4 pada Setiap Perbandingan

Pembahasan :

Pada gambar 4.1 diperoleh nilai kadar tertinggi 74,22 % yang terdapat pada

perbandingan 1 : 1,5 dengan penambahan rumput 150 gr, sedangkan nilai kadar terendah

60,04 % dengan penambahan rumput 200 gr. Pada perbandingan 1:1,5 ; 1,5:1 ; 1:2 ; dan 2:1

rata-rata nilai kadar tertinggi terdapat pada perbandingan 1: 1,5 dan nilai kadar yang terendah

rata-rata terdapat pada perbandingan 2:1, dibandingkan dengan penelitian terdahulu

(Mu’tasim Billah, 2009) kadar methane (CH4) tertinggi yang diperoleh 74 % dan rata-rata

nilai kadar tertinggi pada perbandingan 1:1, keadaan ini dipengaruhi oleh perbedaan rasio

C/N, kualitas bahan baku (kandungan selulosa), pH dan starter atau mikroba yang

mempunyai kemampuan untuk menguraikan bahan-bahan yang akhirnya membentuk CH4

dan CO2, tapi yang menjadi masalah adalah hasil uraiannya belum tentu menjadi CH4 yang

diharapkan karena adanya aerasi atau kehadiran udara (Oksigen) selama proses, sehingga

akan mempengaruhi kadar biogas serta kemampuan sebagai bahan bakar. Hasil kadar yang

diperoleh telah memenuhi Standart Nasional Indonesia.

Gambar 4.2 Hubungan antara Waktu vs Tinggi Manometer pada Berbagai Perbandingan dengan Penambahan Rumput 50 gram

(35)

Pembahasan :

Grafik 4.2 menunjukkan bahwa pada penambahan rumput 50 gr volume tertinggi

terdapat pada hari ke-30 dengan tinggi 0,4 cm yang terdapat pada perbandingan 1:1

sedangkan volume terendah pada hari ke-30 dengan tinggi 0,1 cm terdapat pada

perbandingan 1:1,5 dan 2:1 pada kedua perbandingan ini pula di hari ke-15 sampai hari ke-30

tidak terjadi peningkatan volume disebabkan proses pengadukan yang tidak sempurna karena

bahan terlalu kental yang memiliki beberapa komponen yang terkandung didalam kulit buah

coklat. Pada penelitian terdahulu (Mu’tasim Billah, 2009) volume biogas tertinggi pada hari

ke-12 dengan nilai 12,5 cm, dikarenakan adanya perbandingan jumlah mikroba (starter) yang

digunakan. Faktor lain yang mempengaruhi volume yaitu suhu karena pada suhu 30-40 oC bakteri dapat berkembang biak. Dengan temperatur itu proses pembuatan biogas akan

berjalan sesuai dengan waktunya, tetapi berbeda jika nilai temperatur terlalu rendah (dingin),

maka waktu untuk menjadi biogas akan lebih lama.

Pembahasan :

terdapat pada hari ke-30 dengan tinggi 0,45 cm yang terdapat pada perbandingan 1:1

sedangkan volume terendah pada hari ke-30 dengan tinggi 0,2 cm terdapat pada

perbandingan 1:2 pada perbandingan ini pula hari ke-15 sampai hari ke-30 tidak terjadi

peningkatan volume disebabkan proses pengadukan yang tidak sempurna karena bahan

terlalu kental yang memiliki beberapa komponen yang terkandung didalam kulit buah coklat.

Pada penelitian terdahulu (Mu’tasim Billah, 2009) volume biogas tertinggi pada hari ke-12

dengan nilai 12,5 cm, dikarenakan adanya perbandingan jumlah mikroba (starter) yang

(36)

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT 26 berjalan sesuai dengan waktunya, tetapi berbeda kalau nilai temperatur terlalu rendah

(dingin), maka waktu untuk menjadi biogas akan lebih lama.

Pembahasan :

pada hari ke-30 dengan tinggi 0,4 cm yang terdapat pada perbandingan 1:1 dan 1:2

sedangkan volume terendah paha hari ke-30 dengan tinggi 0,1 cm yang terdapat pada

perbandingan 2:1 pada perbandingan ini pula pada hari ke-10 sampai hari ke-30 tidak terjadi

peningkatan volume disebabkan proses pengadukan yang tidak sempurna karena bahan

terlalu kental yang memiliki beberapa komponen yang terkandung didalam kulit buah coklat.

Pada penelitian terdahulu (Mu’tasim Billah, 2009) volume biogas tertinggi pada hari ke-12

dengan nilai 12,5 cm, dikarenakan adanya perbandingan jumlah mikroba (starter) yang

digunakan. Faktor lain yang mempengaruhi volume yaitu suhu karena pada suhu 30-40 oC bakteri dapat berkembang biak. Dengan temperatur itu proses pembuatan biogas akan

berjalan sesuai dengan waktunya, tetapi berbeda kalau nilai temperatur terlalu rendah

(dingin), maka waktu untuk menjadi biogas akan lebih lama.

(37)

Pembahasan :

Grafik 4.5 menunjukkan bahwa penambahan rumput 200 gr volume tertinggi pada

hari 30 dengan tinggi 0,3 cm pada perbandingan 1:1 pada perbandingan ini pula dihari

15 sampai 30 tidak terjadi penambahan volume. Sedangkan volume terendah pada hari

ke-30 dengan tinggi 0,2 cm pada perbandingan 1:2 pada perbandingan pula dihari ke-10 sampai

hari ke-30 juga tidak terjadi peningkatan volume disebabkan proses pengadukan yang tidak

sempurna karena bahan terlalu kental yang memiliki beberapa komponen yang terkandung

didalam kulit buah coklat. Pada penelitian terdahulu (Mu’tasim Billah, 2009) volume biogas

tertinggi pada hari ke-12 dengan nilai 12,5 cm, dikarenakan adanya perbandingan jumlah

mikroba (starter) yang digunakan. Faktor lain yang mempengaruhi volume yaitu suhu karena

pada suhu 30-40 oC bakteri dapat berkembang biak. Dengan temperatur itu proses pembuatan biogas akan berjalan sesuai dengan waktunya, tetapi berbeda kalau nilai temperatur terlalu

rendah (dingin), maka waktu untuk menjadi biogas akan lebih lama.

(38)

SIMPULAN DAN SARAN

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT 28

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1 SIMPULAN

Penelitian ini memperoleh kadar gas methana tertinggi 74,22 % dan kadar gas

methana terendah 60,04 %, hasil ini sesuai dengan Standart Nasional Indonesia yaitu

antara 54-74 % akan tetapi volume yang didapat hanya sedikit dibandingkan dengan

penelitian terdahulu (Mu’tasim Billah, 2009) dengan kadar 74 % yang sesuai dengan

Standart Nasional Indonesia dan volume yang didapat juga besar karena dipengaruhi

oleh faktor-faktor pembuatan biogas seperti suhu ruangan, pH, rasio C/N,

penambahan jumlah mikroba, total padatan, pengadukan bahan dan cara penempatan

biodigester (wadah).

5.2 SARAN

1. Diharapkan para peneliti memperhatikan suhu ruangan, pH, dan rasio C/N.

2. Air berperan sangat penting dalam proses pembuatan biogas, maka penambahan air

harus diperhatikan.

3. Perhatikan volume, perbandingan bahan baku antara kulit buah coklat dan air,

pemberian starter, dan pemberian yeast agar hasil yang diperoleh sesuai dengan

kehendak.

4. Perhatikan juga posisi botol/wadah jika semakin luas permukaannya maka semakin

besar pula gas methan yang dihasilkan.

5. Begitu pula dengan pengadukan, semakin lama pengadukan bahan di dalam bejana

tersebut semakin banyak pula gas methan yang dihasilkan.

6. Pada kulit buah coklat terdapat beberapa kandungan yang membuat bahan baku

menjadi kental sehingga para peneliti harus memproses terlebih dahulu bahan baku

yang kental tersebut.

(39)

DAFTAR PUSTAKA

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT DAFTAR PUSTAKA

Billah, Mu’tasim dan Edi Mulyadi. (2009). Produksi Biogas Sebagai Sumber Energi

Genenator Listrik dengan Pola Pemurnian Multi-Stage. Surabaya : UPN “Veteran”

Jawa Timur.

Budianto, Moch. Agus Krisno, DR, M, Kes. (2002). Mikrobiologi Terapan. Malang :

Universitas Muhammadiyah Malang Press.

Fessenden, Ralp J. And J. S. Fessenden. (1989). Kimia Organik Jilid 1, Edisi Ke-3. Jakarta :

Erlangga.

Hakim, N., M.Y. Nyakpa, A.M. Lubis, S.G. Nugroho, M.R. Saul, M.A. Diha, G.B. Hong, dan

H.H. Bailey. (1986). Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Penerbit Universitas Lampung.

Hudha, Mohammad Istnaeny. (2007). Pemanfaatan Limbah Organik sebagai Bahan Baku

Pembuatan Biogas. Malang : Institut Teknologi Nasional.

Kuntari. (2004). Korelasi Pembentukan Biogas terhadap Reduksi Kotoran Sapi Rumah

Potong Hewan Kedurus dengan Proses Anaerobik. Laporan Tugas Akhir jurusan

Taknik Lingkungan, FTSP-UPN “Veteran” Surabaya.

L., Widarto dan Sudarto. (1997). Membuat Biogas. Penerbit Kanisius. pp. 10.

Mariana, Tri. (2005). Ekstraksi Pectin dari Kulit Buah Coklat. Surabaya : UPN “Veteran”

Jawa Timur.

Minifie, B. W. (1970). Chocolate, Cocoa and Confectioninery The Avi Publishing Company,

Westport, Connecticut.

Noor, A., A. Jumberi, dan R.D. Ningsih. (1996). Peranan pupuk organik dalam meningkatkan

hasil padi gogo di lahan kering. hlm. 575-586. Dalam M. Sabran, H. Sutikno, A

Supriyo, S. Raihan, dan S. Abdussamad (Ed.). Prosiding Seminar Teknologi Sistem

Usahatani Lahan Rawa dan Lahan Kering. Balai Penelitian Tanaman Pangan Lahan

Rawa, Banjarbaru.

Novel, dkk. (1983). “Pembuatan Biogas dari Kotoran Sapi”. Laporan Tugas Akhir, Jurusan

(40)

DAFTAR PUSTAKA

PENELITIAN ENERGI ALTERNATIF (BIOGAS) DARI KULIT BUAH COKLAT DAN RUMPUT 31

Perry, R. H. (1997). Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, 7th Edition. New York : Mc

Graw Hill Compainies Inc. pp. Table 2-1 dan 2-2

Price, E. C and Cheremisinoff, P. N. (1981). Biogas Production and Utilization. United

States of America : Ann Arbor Science Publishers, Inc.

Pusat Penelitian Kopi dan Kakao. (2004). Panduan Lengkap Budidaya Kakao. Jakarta :

Agromedia Pustaka.

Rachmat, Alif Yeni. (2005). Pembuatan Asam Oksalat dari Kulit Buah Coklat. Surabaya :

UPN “Veteran” Jatim.

Sardjoko. (1991). Bioteknologi Latar Belakang dan Beberapa Penerapannya. PT. Gramedia

Pustaka Utama : Jakarta.

Siregar, Tumpal H.S. dkk. (2009). Pembudidayaan, Pengolahan, dan Pemasaran Coklat.

Penebar Swadaya : Jakarta.

Sukmana, Rika Widya, S.P., M.Pd. dan Anny Muljatiningrum, S.Pd., M.Pd. (2011). Biogas

dari Limbah Ternak. Bandung : Penerbit Nuansa.

www.wikipedia.com/methanobacterium : 06/03/11. 10:30

http://eprints.undip.ac.id/16669/3/Laporan_Skripsi_Penelitian_Membran.pdf: 06/03/11. 12.40

http://pustaka.litbang.deptan.go.id/publikasi/bt131086.pdf : 29/09/11. 14:38

http://www.hear.org/pier/imagepages/singles/starr_030807_8002_echinochloa_crusgalli.htm

: 29/09/11. 14:39

http://ptp2007.wordpress.com/2008/04/11/ragi-tape/ : 29/09/11. 14:36

http://isroi.files.wordpress.com/2008/02/komposlimbahkakao.pdf : 02/11/11. 15:15