Tugas Kelompok
Pemanfaatan Biogas dari Tanaman Eceng Gondok
(Eichhornia crassipes) sebagai Energi Biomassa
Oleh :
Ina Wahyuna Darusman (D12113021) Andi Batari Zulfi Ramadhani (D12113310)
Indah Farida Muchtar (D12113501)
Fakultas Teknik Prodi Teknik Lingkungan Universitas Hasanuddin
2014
KATA
PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT. Karena berkat rahmat dan karunia-Nya sehingga makalah prkatikum dengan judul “Pemanfaatan Biogas dari Eceng Gondok sebagai Energi Biomassa” dapat disusun dan diselesaikan tepat pada waktunya.
Rasa syukur sebenarnya atas selesainya makalah ini dengan kerendahan hati penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu, mengarahkan dan memotivasi dalam pembuatan tulisan ini.
Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih terdapat kekurangan dalam
DAFTAR
ISI
KATA PENGANTAR 1
DAFTAR ISI 2
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang 3
B. Rumusan Masalah 4
C. Maksud dan Manfaat Penelitian 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Uraian Tanaman 1. Klasifikasi Eceng Gondok 6
2. Morfologi Eceng Gondok 6
3. Kandungan Kimia Eceng Gondok 7
4. Pertumbuhan Eceng Gondok 8
5. Kelebihan Dan Kekurangan Eceng Gondok 8
B. Uraian Biogas 1. Definisi Biogas 9
2. Kandungan Biogas 9
C. Pengolahan Biogas dari Eceng Gondok 1. Bahan yang di gunakan dalam pembuatan biogas eceng gondok 10
2. Cara Pembuatan Biogas Eceng Gondok 11
3. Proses Produksi Biogas Eceng Gondok 12
A. Kesimpulan 13
Indonesia akan menghadapi suatu hal yang paradoks di masa yang akan datang, di suatu sisi akan tumbuh menjadi kekuatan ekonomi yang besar dengan peningkatan sumber daya manusia produktif serta dengan kekayaan alam yang melimpah. Namun di sisi lain akan menghadapi masalah yang sudah dirasakan mulai beberapa tahun terakhir ini, yaitu dengan semakin menurunnya cadangan sumber daya energi fosil.
Sudah selayaknya sejak saat ini kita mulai berpikir dan bertindak untuk memanfaatkan sumber energi terbarukan yang banyak tersedia di Tanah Air kita.
Salah satu energi terbarukan yang melimpah di negara kita yang berasal secara tidak langsung dari energi sinar matahari juga, yaitu energi dari biomasa. Sinar mentari yang menyinari bumi nusantara sepanjang tahun telah diubah melalui proses fotosintesis menjadi tumbuhan yang mengelilingi zamrud khatulistiwa yang termashur ini.
Keindahan alam nusantara selain didandani oleh tumbuhan yang menghijau sepanjang tahun juga dihiasi dengan sungai, danau dan juga waduk-waduk buatan yang indah serta bermanfaat. Namun lingkungan perairan darat yang berharga itu, saat ini telah dicemari dengan gulma pengganggu yang sebenarnya indah rupanya ini, yakni eceng gondok. Eceng gondok yang telah melakukan migrasi dari Sungai Amazona, Brazil, Amerika Selatan ke Tanah Air kita di masa lampau ini, telah mengganggu ekosistem perairan darat kita diantaranya
gondok dengan karakteristiknya yang khas seperti mempunyai kecepatan
tumbuh yang tinggi serta mengandung serat dengan kadar yang tinggi ini adalah sumber energi biomassa berlimpah.
Berdasarkan pemikiran ini, kami mencoba menyusun suatu makalah sebagai pengenalan lebih dalam mengenai energi biomassa dari eceng gondok.
B. Rumusan Masalah
Kandungan apa yang terdapat dalam eceng gondok sehingga dapat diolah menjadi biogas dan bagaimana pengolahan biogas dari eceng gondok menjadi energi biomassa?
C. Tujuan dan Manfaat Penulisan
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Uraian Tanaman1. Klasifikasi Eceng Gondok :
Kingdom :Plantae
Sub Kingdom :Tracheobionta Sub Divisi :Spermatophyta
Divisi :Magnoliophyta
Kelas :Liliopsida
Sub Kelas :Alismatidae
Ordo :Alismatales
Famili :Butomaceae
Genus :Eichhornia
Spesies :Eichhornia crassipes 2. Morfologi Eceng Gondok
Eceng gondok (Eichhornia crassipes) adalah salah satu jenis tumbuhan air yang mengapung. Eceng gondok berasal dari Brazil, Pertama kali
ini sebenarnya tanaman air terburuk karena tumbuh begitu cepat sehingga memblokir aliran air dan merusak pelayaran.Walau begitu, daun eceng gondok sangat cantik. Belum lagi bila ketika berbunga. Bunganya ungu dan menambah keindahan kolam.
Eceng gondok hidup mengapung di air dan kadang-kadang berakar dalam tanah. Sistem akarnya bercabang panjang dan berat seperti ditutupi kumis hitam. Ia efektif untuk menyerap kotoran ikan. Akar yang tua berwarna hitam dan muda berwarna putih. Tingginya sekitar 0,4 - 0,8 meter.. Daunnya tunggal dan berbentuk oval. Ujung dan pangkalnya meruncing, pangkal tangkai daun menggelembung. Permukaan daunnya licin dan berwarna hijau.
Bunganya termasuk bunga majemuk, berbentuk bulir, kelopaknya berbentuk tabung. Bijinya berbentuk bulat dan berwarna hitam. Buahnya kotak beruang tiga
Eceng Gondok (Eichhornia crassipes) mempunyai batang berongga yang berisi udara. Rongga udara ini berfungsi sebagai organ yang mendukung eceng gondok beradaptasi dengan lingkungan air sebagai habitat hidupnya. Dengan adanya rongga udara pada batang ini, tanaman eceng gondok dapat mengapung di atas permukaan air, sedangkan akarnya masih terdapat dalam air. Dengan kondisi yang seperti ini, akar dapat menyerap air, batang
membantu daun dalam proses transpirasi, dan daun berfotosintesis.
3. Kandungan Kimia Eceng Gondok
Eceng gondok mengandung unsur SiO2, calsium (Ca), magnesium (Mg), kalium (K), natrium (Na), chlorida (Cl), cupper (Cu), mangan (Mn), ferum (Fe) dan banyak lagi.
Pada akarnya terdapat senyawa sulfat dan fosfat. Daunnya kaya senyawa carotin dan bunganya mengandung delphinidin-3-diglucosida. Dengan seluruh kandungan kimia yang ada itu, eceng gondok dapat
menyembuhkan tenggorokan terasa panas, kencing tidak lancar, biduran dan bisul. Kandungan senyawa penting tadi terdapat diseluruh organ tanaman dari akar sampai daun dapat dimanfaatkan sebagai bahan obat tradisional. Bahkan bunganya yang menawan juga bagus dijadikan bahan obat
Tanaman ini mengandung selulosa dalam jumlah banyak. Dan selulosa inilah yang bisa digunakan sebagai bahan bakar melalui pembangkitan
biogas bagi kompor dan genset.
4. Pertumbuhan Eceng Gondok
Eceng gondok hidup mengapung di air dan kadang-kadang berakar dalam tanah. Namun karena sifatnya yang menyerap logam berat dan residu, eceng gondok lebih suka tumbuh di air kotor.
Eceng gondok memiliki kecepatan tumbuh yang tinggi sehingga tumbuhan ini dianggap sebagai gulma yang dapat merusak lingkungan perairan. Cara menanamnya cukup letakkan eceng gondok di atas
permukaan air kolam. Tanaman ini akan menyebar begitu saja di sana seiring waktu.
Perkembangan eceng gondok umumnya dengan secara vegetatif yaitu menggunakan stolon. Kondisi optimum bagiAdaptasi Morfologi Fisiologi dan Anatomi perbanyakannya memerlukan waktu antara 11-18 hari.
Kecepatan pertumbuhan eceng gondok di Bogor mencapai 3,69% berat basah hari (Widyanto ,l977 dalam anonim l998).
5. Kelebihan Dan Kekurangan Eceng Gondok
Menurut pakar ahli Lebih dari 30 tahun lalu, NASA melihat potensi besar dari eceng gondok untuk memurnikan air pada perjalanan luar angkasa yang panjang dan melakukan penelitian pada tanaman ini. Hasil dari studi ini ditemukan kalau tanaman ini dapat menghemat jutaan dolar jika digunakan dalam fasilitas pemurnian air untuk memurnikan air. Hal ini terkait dengan kekuatan luar biasa sistem akar eceng gondok untuk menyerap kotoran. Saat ini ia sudah banyak digunakan di banyak pusat penanganan limbah di kota besar di AS, jadi ia juga bagus untuk kolam.
Selain dapat menyerap logam berat seperti logam Pb dan Fe, eceng gondok juga mampu menyerap residu pestisida, contohnya residu 2.4-D dan paraquat. Akar dari tumbuhan eceng gondok (Eichhornia crassipes)
Namun sayangnya, tumbuhan eceng gondok yang sudah mati akan turun ke dasar perairan sehingga mempercepat terjadinya proses
pendangkalan, menurunnya jumlah cahaya yang masuk kedalam perairan sehingga menyebabkan menurunnya tingkat kelarutan oksigen dalam air, meningkatkan habitat bagi vektor penyakit pada manusia serta menurunkan nilai estetika lingkungan perairan.
B. Uraian Biogas
1. Definisi Biogas
Biogas merupakan gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi dari bahan-bahan organik termasuk diantaranya: kotoran manusia dan hewan, limbah domestik (rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah organik yang biodegradable dalam kondisi anaerobik.
Kandungan utama dalam biogas adalah metana dan karbon dioksida. Biogas dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan maupun untuk
menghasilkan listrik. 2. Kandungan Biogas
Biogas sebagian besar mengandung gas metana (CH4) dan karbon
dioksida (CO2), dan beberapa kandungan yang jumlahnya kecil diantaranya
hydrogen sulfida (H2S) dan ammonia (NH3) serta hydrogen dan (H2), nitrogen
yang kandungannya relatif kecil.
Biogas sendiri dikenal dalam dua macam yaitu yang seringkali kita sebut sebagai biogas (gas rawa) dan biosyngas. Hal yang membedakannya adalah cara pembuatan dari gas tersebut. Biogas diperoleh melalui
fermentasi seperti yang dijelaskan sebelumnya sementara biosyngas merupakan produk antara yang dibuat melalui gasifikasi thermokimia pada suhu tinggi dari material kaya karbon seperti batubara,minyak bumi dan gas alam yang diubah menjadi carbon monoksida (CO).
C. Pengolahan Biogas dari Eceng Gondok
kemudian akan menghasilkan biogas dan dapat dimanfaatkan seperti untuk kompor gas.
Digester atau reaktor yang digunakan untuk memperoleh biogas pun terdiri atas beberapa jenis,menurut N. Agung Pambudi dalam tulisannya yang
dipublikasikan pada website dikti beliau menyebutkan ada tiga jenis reaktor biogas yaitu jenis reaktor kubah tetap (fixed dome),jenis floating drum dan jenis balon.
a. Fixed dome plant
Pada fixed dome plant, digesternya tetap. Penampung gas ada pada bagian atas digester. Ketika gas mulai timbul, gas tersebut menekan slurry ke bak slurry. Jika pasokan kotoran ternak terus menerus, gas yang timbul akan terus menekan slurry hingga meluap keluar dari bak slurry. Gas yang timbul digunakan/dikeluarkan lewat pipa gas yang diberi katup/kran.
b. Floating drum plant
Floating drum plant terdiri dari satu digester dan penampung gas yang bisa bergerak. Penampung gas ini akan bergerak keatas ketika gas
bertambah dan turun lagi ketika gas berkurang, seiring dengan penggunaan dan produksi gasnya.
c. Jenis Balon
Reaktor balon merupakan jenis reaktor yang banyak digunakan pada skala rumah tangga yang menggunakan bahan plastik sehingga lebih efisien dalam penanganan dan perubahan tempat biogas. reaktor ini terdiri dari satu bagian yang berfungsi sebagai digester dan penyimpan gas masing masing bercampur dalam satu ruangan tanpa sekat. Material organik terletak
dibagian bawah karena memiliki berat yang lebih besar dibandingkan gas yang akan mengisi pada rongga atas.
Pada dasarnya, rangkaian kerja alat ini terdiri dari tiga macam, yaitu alat fermentasi sebagai tempat gas diproses dan dihasilkan, penampung gas, dan kompor gas.
a. Untuk membuat alat fermentasi :
2 drum isi 200 liter, 1 meter pipa galpanis 3 inci, 5 meter selang karet/plastic, 3 stop keran setengah inci, 50 meter pipa setengah inci, 6 kleman selang setengah inci, gunakan jasa las drum. b. Alat penampung gas
Bisa menggunakan plastik polyethelin yang tebalnya minimal 0,6 milimeter, berdiameter 60 sentimeter (cm), dan tingginya 1,5-2 meter. Plastik ini biasa digunakan sebagai tempat ikan. Jika khawatir dapat terjangkau oleh anak-anak, pembaca juga bisa memanfaatkan drum 100 liter, PVC 3 inci, 4 kenie setengah inci, drat luar dalam, 2 isolatif besar, 4 baut, karet ban dalam, 1 pipa T setengah inci, selang plastik saluran gas, PVC tiga perempat inci 2 liter, 3 stop keran setengah inci, 2 lem paralon, lem aibon, 2 plat acritik 150 cm persegi.
c. Kompor
2. Cara Pembuatan Biogas Eceng Gondok
Jika alat sudah selesai disiapkan, cara pembuatannya secara garis besar adalah sebagai berikut :
Untuk alat fermentasi, tutup atas drum isi 200 liter dibuang, lalu
Kemudian di tengah bagian atas drum fermentasi tersebut dipasang pipa setengah inci dan stop keran setengah inci yang akan disambungkan ke alat penampung gas melalui selang.
Untuk membuat penampung gas, misalnya dengan drum 100 liter tadi, pada tutup atas drum pasanglah 2 pipa setengah inci dan stop keran
setengah inci yang akan disambung dengan selang dari ruang fermentasi dan ke kompor gas. Pengaturan selang bisa dilakukan sendiri apabila ingin
dihubungkan dengan lebih dari satu kompor.
Prinsip kerja tersebut berlaku sama apabila ingin menggunakan plastik polyethelin. Pembaca membentuk plastik menjadi silinder dan pemasangan selang-selang penghubung sama dengan cara di atas.
Hanya, jika menggunakan plastik, pembaca harus memberi pemberat pada bagian atas plastik. Pemberat ini bisa menggunakan apa saja seperti kayu, batu, dan sebagainya. Jika plastik ditidurkan pun (keadaan horizontal), pembaca bisa memanfaatkan tali rafia yang pada bagian bawahnya dipasang batu bata sebagai pemberatnya.
Pemberat ini dimaksudkan sebagai pengatur tekanan gas yang keluar sehingga bisa dijadikan pengontrol besar atau kecilnya api. Jika ingin besar, pemberat juga harus lebih berat, dan sebaliknya.
3. Proses Produksi Biogas Eceng Gondok
a. Ambil 100 kilogram eceng gondok yang masih segar (tidak kering) sebagai masukan awal. Lalu tanaman itu dipotong-potong (dicacag). Untuk
mempercepat proses fermentasi, pembaca bisa menumbuknya ataupun menambahkan feses sapi. Eceng tersebut lalu dimasukkan ke dalam drum fermentasi dengan dicampur air. Jika kita mengisi 100 kg eceng gondok (yang ditumbuk), air yang dibutuhkan adalah 100 liter (perbandingan 1 : 1). Jika eceng gondok dicacag, perbandingannya 1 : 1/2.
c. Gas dari Digester ditampung di Penampung Gas Plastik atau drum
d. Gas dari Penampung Gas Plastik atau drum disalurkan melalui Regulator untuk mengontrol tekanan gas
e. Biogas eceng gondok siap dipakai untuk memasak.
Proses menghasilkan gas membutuhkan 3-5 hari jika menggunakan eceng yang ditumbuk. Sementara untuk eceng yang dicacag, prosesnya memakan waktu 5-7 hari.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Tanaman Eceng Gondok mengandung selulosa dalam jumlah banyak, Dan selulosa inilah yang bisa digunakan sebagai bahan bakar melalui pembangkitan biogas. Cara mengolahnya pun cukup sederhana, hanya memanfaatkan eceng gondok serta substrat seperti kotoran ternak yang kemudian dimasukkan ke dalam digester yang anaerob dan akan menghasilkan biogas, yang dapat
dimanfaatkan untuk kebutuhan rumah tangga, dan tentunya energi biomassa ini dapat menghemat bahan bakar fosil yang tidak terbarukan.
B. Saran
DAFTAR PUSTAKA
http://www.green-pnpm.com/pnpmlmp/baru/BeritaNew/DetailBerita.php? kodeberita=B0058
http://majalahenergi.com/forum/energi-baru-dan-terbarukan/bioenergy/biogas
http://klipingut.wordpress.com/2009/11/26/membuat-kompor-biogas-mengandalkan-eceng-gondok/
http://arasy-hasan.blogspot.com/2012/07/manfaat-tumbuhan-eceng-gondok.html
http://www.anneahira.com/eceng-gondok.htm
