1
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Zaman modern saat ini tentu tidak lepas dari teknologi terbarukan, adanya riset dan penelitian demi menunjang kebutuhan di masa depan tentu menjadi tugas regenerasi warga negara Indonesia terkhusus bagi mahasiswa teknik yang ada di seluruh Indonesia, karena pada saat ini penyediaan sumber daya alam cenderung semakin lama semakin berkurang, ketersediaan gas dan minyak bumi contohnya dapat di lihat dalam kehidupan di sekitar mengenai pemasokan gas elpiji atau bahan bakar minyak yang langka. Ditinjau dari data statistik Indonesia menampilkan pasokan ketersediaan minyak mentah dan gas bumi, hal ini dikutip dari katalog statistik pertambangan minyak dan gas bumi yang membenarkan bahwa ketersediaan minyak mentah dan gas bumi memiliki penurunan dari tahun 2012 hingga tahun 2017. Pada tahun 2012 minyak mentah masih memiliki jumlah 314.665,9 barel dan pemasok gas bumi 2.982.753,2 MMscf sedangkan di tahun 2017 jumlah minyak mentah cenderung menurun 292.378,8 barel dan gas bumi 2.781.154,0 MMscf (Mayawati, 2017). Hal ini yang sangat di perhatikan bahwa dari tahun ke tahun ketersediaan tersebut akan berkurang, maka muncul lah ide gagasan yaitu sebuah energi terbarukan yang saat ini dikenal dengan biogas.
Biogas merupakan sebuah gas dari bahan organik biasanya di dapatkan dari limbah ataupun sisa sisa organik yang kemudian di fermentasi dan menghasilkan bakteri. Dengan adanya bakteri tersebut dimasukan ke dalam reaktor atau dikenal dengan istilah biodigester dengan kondisi anaerob (tanpa udara) untuk menghasilkan gas, namun hasil dari gas ini juga dapat dipengaruhi dari suhu,kelembamban udara, serta perbandingan campuran dari bahan organiknya (Sujono, 2010). Output biogas sendiri dapat menghasilkan gas yang baik berupa CO2 dan gas metana CH4. Terkhusus di negara Indonesia juga biogas tersebut belum banyak digunakan dan masih dalam penggunaan memasak bagi ibu rumah tangga dengan ukuran biogas masih dalam skala kecil. Walaupun dalam skala
2 kecil setidaknya hal ini dapat menjadi acuan sebagai media pengganti gas bumi (Sholeh, 2012).
Dapat diketahui populasi durian di Indonesia begitu pesat peningkatan pertumbuhannya yang menghasilkan jumlah buah cukup banyak dengan dibuktikan kesesuaian data statistik pertumbuhan durian yang berada di posisi 5 dan juga produksi di tahun 2017 menyentuh angka 795.211 ton dan di tahun 2018 mencapai angka 1.142.102 ton (BPS,2018). Peningkatan populasi durian ini juga mempengaruhi terhadap limbah kulit durian, dikarenakan kebutuhan durian dapat dimaanfatkan hanya 20,52% yang dimakan, sedangkan 79,08% hanya sebagai limbah nya. Limbah yang dimaksud yaitu biji dan kulit nya yang selalu terbuang dan terabaikan setelah mengkonsumsi buah durian. Maka, dapat diketahui, pemanfaatan kulit durian saat ini masih sangat minim digunakan. Oleh karena itu, perlu adanya pemanfaatan terhadap limbah kulit durian menjadi bahan multiguna dengan campuran limbah kotoran sapi. Kotoran sapi akan digunakan sebagai bahan dasar campuran biogas. Melihat dari data statistik Indonesia mulai dari tahun 2014 – 2018 perkembangan populasi sapi di Kalimantan Timur juga mengalami peningkatan yang awalnya menyentuh 101.743 ekor sapi hingga di tahun 2018 mencapai 123.292 ekor (BPS, 2018).
Pemanfaatan limbah kotoran sapi dapat digunakan sebagai biogas, apabila biogas sendiri masih jarang digunakan sebagai pemanfaatan energi terbarukan untuk peternakan yang ada di Kalimantan Timur. Selain itu, kotoran sapi juga memiliki nilai positif yaitu substrat dari kotoran sapi menyentuh angka 20-30 untuk rasio perbandingan C/N yang dapat menghasilkan kandungan gas metana (CH4) dan karbondioksida (CO2). Dalam hal ini sebenarnya dapat mengurangi penggunaan sumber daya alam fosil yang semakin lama cenderung semakin berkurang. Pemanfaatan biogas untuk skala rumah tangga ini juga sudah digunakan di Kabupaten Pulang Pisau tepatnya di provinsi Kalimantan Tengah, melakukan riset selama kurang lebih 3 minggu. Alhasil biogas dapat digunakan dalam skala rumah tangga terkhusus mengganti penggunaan LPG sebagai kompor biogas (Sulistiyanto, 2016). Adapun pengembangan biodigester dengan kapasitas 200 Liter yang menggunakan bahan dasar kotoran sapi. Penelitian dilakukan dengan perbandingan air dan kotoran sapinya 1:1 kemudian pada saat penelitian
3 hasil fermentasi gas pada hari ke-17 menyentuh angka 0,203 kg atau setaran dengan 2,029 ons (Prasetyo, 2017). Penelitian antara kotoran sapi dan limbah kulit durian ditujukan untuk mengetahui gas yang dihasilkan dari biogas serta mengetahui massa yang didapatkan untuk mengetahui kapasistas produksi yang dihasilkan selama penelitian.
Oleh karena itu, tercetus gagasan ide penelitian yang akan dilakukan penulis adalah pembuatan biogas dengan variabel kotoran sapi dan limbah kulit durian menjadi teknologi biogas. Objek penelitian ini dilakukan bertujuan untuk menghasilkan energi terbarukan di Kampus Institut Teknologi Kalimantan atau yang dikenal dengan ITK. Dimana, mengenai energi terbarukan biogas ini belum pernah ada digunakan Kampus ITK dalam mengurangi penggunaan bahan bakar.
Maka, tujuan riset ini dapat memberikan solusi dalam pengurangan penggunaan bahan bakar guna mempersiapkan tantangan dimasa depan dengan pemanfaatan energi terbarukan.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan, dapat dikemukakan perumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana memperoleh nilai tekanan yang dihasilkan dari biogas campuran kotoran sapi dengan limbah kulit durian?
2. Bagaimana memperoleh nilai massa gas yang dihasilkan dari biogas campuran kotoran sapi dengan limbah kulit durian?
3. Bagaimana mengetahui pengaruh temperatur dengan lama waktu produksi biogas campuran kotoran sapi dengan limbah kulit durian?
4. Bagaimana memperoleh nilai tekanan ban dalam yang dihasilkan dari biogas campuran kotoran sapi dengan limbah kulit durian?
1.3 Tujuan Penelitian
Berdasarkan perumusan masalah di atas, adapun tujuan yang akan dicapai dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Memperoleh nilai tekanan gas yang dihasilkan dari biogas campuran kotoran sapi dengan limbah kuliat durian.
4 2. Memperoleh nilai massa gas yang dihasilkan dari biogas campuran kotoran
sapi dengan limbah kulit durian.
3. Menganalisis pengaruh temperatur dengan lama waktu produksi biogas campuran kotoran sapi dengan limbah kulit durian.
4. Memperoleh nilai tekanan ban dalam yang dihasilkan dari biogas campuran kotoran sapi dengan limbah kulit durian.
1.4 Batasan Masalah
Batasan masalah yang menjadi cakupan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Tidak memperhitungkan konstruksi dari instalasi dan juga pada digester biogas.
2. Pengujian komposisi kimia mengenai hasil kandungan dari variabel kotoran sapi dan limbah kulit durian dan hasil dari gas biogas diabaikan.
3. Komposisi campuran air, kotoran sapi dan kulit durian menggunakan skala perbandingan massa 1: 1: 1.
4. Limbah kulit durian yang digunakan dalam keadaan segar dan jenis buah durian diabaikan.
5. Lama fermentasi di dalam digester biogas maksimal 30 hari.
6. Massa pencampuran air, kotoran sapi dan kulit durian dengan total 90 kg.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang menjadi acuan dari hasil penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Memberikan wawasan dan ilmu pengetahuan kepada Mahasiswa Teknik Mesin ITK mengenai energi terbarukan biogas campuran kotoran sapi dengan limbah kulit durian serta kapasitas gas yang dihasilkan dari biogas.
2. Energi terbarukan biogas sebagai instalasi skala kecil yang dapat membantu masyarakat dalam usaha bengkel motor khususnya pada pengisian angin ban dalam.
5 1.6 Kerangka Pemikiran Penelitian
Kerangka pemikiran penelitian bertujuan untuk menjelaskan alur berpikir dalam mengerjakan proses penelitian dari masalah yang sudah dikategorikan sampai hasil yang ingin dicapai. Sehingga, kerangka pemikiran pada penelitian ini ditunjukan pada Gambar 1.1.
6 Gambar 1.1 Kerangka Pemikiran Penelitian
