HALAMAN PENGESAHAN Laporan lengkap praktikum Bioteknologi dengan judul Biogas Sederhana disusun oleh : Nama: Junaedi NIM: 101414033 Kelas: B Kelompok: telah diperiksa dan dikonsultasikan kepada Asisten/ Koordinator Asisten, maka dinyatakan diterima. Makassar, Juni 2015

Koordinator Asisten Asisten

Nurfajriah Hamka Nurfajriah Hamka Nim. 111 414 0051 Nim. 111 414 0051

MengetahuiDosen Penanggung Jawab

Hartono, S.Si., S.Pd., M. BiotechNIP. 1980 0624 2008 12 1 003

BAB IPENDAHULUANA. Latar BelakangSebagian besar mata pencaharian penduduk Indonesia baik itu mata pencaharian utama maupun sampingan masih mengandalkan pada sektor pertanian dan peternakan untuk menggerakkan roda perekonomian. Dari produk-produk pertanian dan peternakan yang diolah oleh masyarakat dapat menghasilkan banyak limbah seperti kotoran hewan ternak dan sisa-sisa tumbuhan yang tidak digunakan lagi. Pada umumnya, limbah tersebut dimanfaatkan sebagai pupuk kandang atau pupuk kompos. Padahal, dari limbah pertanian dan peternakan tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi alternatif, yaitu dari biomassa.Salah satu upaya pemanfaatan limbah peternakan dan pertanian adalah dengan memanfaatkannya untuk menghasilkan bahan bakar dengan menggunakan teknologi biogas. Teknologi biogas memberikan peluang bagi masyarakat pedesaan yang memiliki usaha peternakan, baik individual maupun kelompok, untuk memenuhi kebutuhan energi sehari-hari secara mandiri. Potensi biogas di Indonesia cukup melimpah, mengingat peternakan dan pertanian merupakan salah satu kegiatan ekonomi dalam kehidupan masyarakat pertanian. Hampir semua petani memiliki ternak antara lain sapi, kambing, dan ayam. Bahkan ada yang secara khusus mengembangkan sektor peternakan. Selain itu pada era ini kebutuhan aan bahan bakar berupa gas sangat dibutuhkan dalam kehidupan sehari-hari seperti dalam keperluan rumah tangga seperti memasak dan lain sebagainya. Sehingga kebutuhan akan gas akan semakin meningkat dan bila tidak dibuat alternatif lain untuk menggunakan bahan bakar gas lain maka lambat laun bahan bakar gas dapat habis suatu saat nanti. Dari uraian tersebut, maka pada praktikum ini akan dilakukan pembuatan biogas sederhana dengan menggunakan kotoran hewan dan campuran tumbuhan sebagai bahan bakar alternatif yang dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. B. Tujuan PraktikumTujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui proses pembentukan biogas dengan menggunakan limbah atau kotoran ternak.C. Manfaat PraktikumManfaat dari praktikum ini adalah agar dapat mengetahui proses pembentukan biogas dengan menggunakan limbah atau kotoran ternak.

BAB IITINJAUAN PUSTAKABiogas merupakan salah satu dari jenis biofuel, bahan bakar yang bersumber dari makhluk hidup dan bersifat terbarukan. Berbeda dari bahan bakar minyak bumi dan batu bara, walaupun proses awal pembuatannya juga dari makhluk hidup, namun tidak dapat diperbaharui karena pembentukan kedua bahan bakar tersebut membutuhkan waktu jutaan tahun. Biofuel sendiri merupakan salah satu contoh biomassa. Sesuai dengan namanya, Biogas adalah bahan bakar berbentuk gas (Daugherty, 2001).Biomassa adalah energi alternatif paling siap untuk diolah menjadi sumber energi yang jumlahnya banyak dan berada di sekitar kita dan ramah lingkungan. Tumbuh-tumbuhan, sampah organik dan kotoran hewan dapat menghasilkan biogas yang bisa dimanfaatkan sebagai sumber energi pengganti minyak, gas, kayu bakar dan batu bara. Eceng gondok (Eicchornia crassipes) merupakan jenis gulma yang pertumbuhannya sangat cepat. Pertumbuhan eceng gondok dapat mencapai 1.9 % per hari dengan tinggi antara 0.3-0.5 m. Pada umumnya eceng gondok tumbuh dengan cara vegetatif yaitu dengan menggunakan stolon. Kondisi optimum bagi perbanyakannya memerlukan kisaran waktu anta 11-18 hari. Tumbuhan eceng gondok akan berpengaruh terhadap kadar CO2 yang terdapat pada air (Yonathan, et.al., 2013).Eceng gondok dapat dimanfaatkan dalam produksi biogas karena mempunyai kandungan hemiselulosa yang cukup besar dibandingkan komponen organik tunggal lainnya. Hemiselulosa adalah polisakarida kompleks yang merupakan campuran polimer yang jika dihidrolisis menghasilkan produk campuran turunan yang dapat diolah dengan metode anaerobic digestion untuk menghasilkan dua senyawa campuran sederhana berupa metan dan karbon dioksida yang biasa disebut biogas. Eceng gondok mengandung 95% air dan menjadikannya terdiri dari jaringan yang berongga, mempunyai energi yang tinggi, terdiri dari bahan yang dapat difermentasikan dan berpotensi sangat besar dalam menghasilkan biogas (Yonathan, et.al., 2013).Biogas merupakan sumber enegi yang bisa diperbarui (renewable) sehingga tidak perlu ada kekhawatiran akan semakin menipisnya persediaan sumber energi. Kandungan gas bio didominasi oleh gas methan (CH4) yang merupakan hasil sampingan dari proses dekomposisi mikroba pada suatu biomasa. Mikroba tersebut merupakan bakteri pembentuk methan yang banyak terdapat dalam tubuh hewan ruminansia. Produksi gas methan dari biomasa bukan merupakan proses baru, Alexander volta di abad 18 menemukan gas metana dalam gas yang dihasilkan rawa / payau. Ide dan percobaan bagaimana proses ini dapat digunakan telah berjalan selama 100 tahun kebelakang. Secara prinsip pembuatan gas bio sangat sederhana, dengan memasukkan substrat (kotoran hewan atau manusia) ke dalam unit pencerna (digester), ditutup rapat dan selama beberapa aktu gas bio akan terbentuk yang selanjutnya dapat digunakan sebagai sumber energi (Hardyanti dan Hendro, 2007).Biogas merupakan campuran gas yang dihasilkan dari proses peruraian senyawa organik dalam biomassa oleh bakteri alami metanogenik dalam kondisi anaerob. Pada umumnya biogas merupakan campuran 50-70% gas metana [CH4], 30-40% gas karbondioksida [CO2], 5-10% gas hidrogen [H2] dan sisanya berupa gas lain. Biogas memliki berat 20% lebih ringan dibandingkan dengan udara dan memiliki nilai panas pembakaran antara 4800-6200 kkal/m3. Nilai ini sedikit lebih rendah dari nilai pembakaran gas metana murni yang mencapai 8900 kkal/m3. Proses pencernaan anaerob merupakan dasar dari reaktor biogas yaitu pemecahan bahan organik oleh aktivasi bakteri metanogenik dan bakteri asidogenetik pada kondisi tanpa udara. Bakteri ini secara alami terdapat dalam limbah yang mengandung bahan organik sepeti kotoran binatang, manusia, dan sampah organik rumah tangga (Mara, 2012). Pembentukan biogas oleh mikroba pada kondisi anaerob meliputi tiga tahap proses yaitu:a. Hidrolisis, pada tahap ini terjadi peruraian bahanbahan organik mudah larut dan bahan pencernaan bahan organik yang komplek menjadi sederhana, perubahan struktur bentuk polimer menjadi bentuk monomer.b. Pengasaman, pada tahap pengasaman komponen monomer (gula sederhana) yang terbentuk pada tahap hidrolisis akan menjadi bahan makanan bagi bakteri pembentuk asam. Produk akhir dari perombakan gula-gula sederahana ini yaitu asam astat propionat, format, laktat, alkohol dan sedikit butirat, gas karbon dioksida, hidrogen dan amonia.c. Metanogenik, pada tahap metanogenik terjadi proses pembentukan gas metan. Bakteri peruduksi sulfat juga trerdapat dalam proses ini, yaitu mereduksi sulfat dan komponen sulfur lainnya menjadi sulfur sulfida. Bakteri metanogenik tidak aktif pada temperatur yang sangat tinggi atau rendah. Temperatur optimumnya yitu 35C. Jika temperaturnya turun menjadi 10C maka produksi biogas akan berhenti. Produksi yang ideal berada pada daerah mesofilik yaitu antara 25-30 C. Biogas yang dihasilkan diluar kondisi tersebut mempunyai kandungan karbon yang lebih tinggi (Mara, 2012).Menurut Prihandan (2007) ada tiga kelompok bakteri yang berperan dalam proses pembentukan biogas, yaitu:a. Kelompok bakteri fermentatif:Steptococci,Bacteriodes, dan beberapa jenisEnterobactericeae.b. Kelompok bakteri asetogenik:Desulfovibrio.c. Kelompok bakterti metana: Mathanobacterium, Mathanobacillus, Methanosacaria , dan Methanococcus.Bakteri methanogen secara alami dapat diperoleh dari berbagai sumber seperti: air bersih, endapan air laut, sapi, kambing, lumpur (sludge) kotoran anaerob ataupun TPA (Tempat Pembuangan Akhir). Salah satu cara menentukan bahan organik yang sesuai untuk menjadi bahan masukan sistem Bio-gas adalah dengan mengetahui perbandingan Karbon (C) dan Nitrogen (N) atau disebut rasio C/N. Beberapa percobaan yangtelah dilakukan oleh ISAT menunjukkan bahwa aktifitas metabolisme dari bakteri methanogenik akan optimal pada nilai rasio C/N sekitar 8-20 (Prihandana, 2007).

BAB IIIMETODE PRAKTIKUMA. Waktu Dan TempatHari/ Tanggal: Rabu/ 28 Mei 2014Waktu: Pukul 09.00 s/d selesai WITA Tempat:Green House Universitas Negeri MakassarB. Alat dan Bahan1. Alata. Botol air mineral 1500 mlb. Pipa logam kecilc. Selang plastik akuariumd. Ember/ baskom bekas2. Bahan a. Kotoran Hewan (sapi, kambing, kuda, bebek dan ayam)b. Airc. Eceng gondok atau sisa sayuran mentahd. Vaselin/ plastisinC. Prosedur Kerja1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.2. Memotong-motong semua sayuran dan eceng gondok kecil-kecil.3. Memasukkan sayuran, eceng gondok, dan kotoran ternak ke dalam ember/ baskom yang telah disiapkan dengan perbandingan 1:1:1.4. Menambahkan dengan air secukupnya lalu diaduk.5. Memasukkan ke dalam botol aqua. Namun, sebelumnya tutup botol aqua tersebut dilubangi terlebih dahulu sesuai dengan diameter selang yang digunakan. Setelah itu, pertemuan antara tutup botol dengan selang diolesi dengan vaselin.6. Menutup botol aqua yang telah diisi campuran antara sayur, eceng gondok dan kotoran ternak dengan tutupnya kemudian ujung selang tersebut juga diolesi dengan vaselin.7. Menyimpannya selama 7 hari.8. Melakukan pengamatan dengan cara menghilangkan olesan vaselin pada ujung selang lalu membakarnya dengan korek api. Apabila terbakar, ujung selang terbakar menandakan bahwa itu menghasilkan metan (CH4).

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil PengamatanTabel Hasil Pengamatan Biogas SederhanaKomposisiMenghasilkan Metan (CH4)

YaTidak

Sayur + Eceng gondok + Kotoran Sapi-

Sayur + Eceng gondok + Kotoran Kambing-

Sayur + Eceng gondok + Kotoran Kuda-

Sayur + Eceng gondok + Kotoran Bebek-

Sayur + Eceng gondok + Kotoran Ayam-

Keterangan : : (Menghasilkan Metan/ CH4) : (Tidak menghasilkan Metan/ CH4)B. Pembahasan Setelah dilakukan praktikum mengenai pembuatan biogas diperoleh bahwa hanya biogas yang berasal dari komposisi sayuran, eceng gondok dan kotoran kuda yang menghasilkan gas metan sedangkan untuk komposisi lain tidak menghasilkan gas metan. Hal ini dikarenakan kotoran kuda yang digunakan masih segar dan masih banyak mengandung metan, sedangkan kotoran lain diambil dalam keadaan yang sudah tidak segar lagi dan kehilangan banyak gas metan sehingga tidak terbentuk biogas.Limbah ternak adalah sisa buangan dari suatu kegiatan usaha peternakan seperti usaha pemeliharaan ternak, rumah potong hewan, pengolahan produk ternak, dan lain-lain. Limbah tersebut meliputi limbah padat dan limbah cair seperti faeces, urin, sisa makanan, embrio, kulit telur, lemak, darah, bulu, kuku, tulang, tanduk, isi rumen, dan lain-lain. Semakin berkembangnya usaha peternakan, limbah yang dihasilkan juga akan semakin meningkat. Berbagai manfaat dapat dipetik dari limbah ternak, apalagi limbah tersebut dapat diperbaharui (renewable) selama ada hewan ternak. Limbah ternak masih mengandung nutrisi atau zat padat yang potensial untuk dimanfaatkan. Limbah ternak kaya akan nutrient (zat makanan) seperti protein, lemak, bahan ekstrak tanpa nitrogen (BETN), vitamin, mineral, mikroba atau biota, dan zat-zat yang lain (Unidentified Subtances). Limbah ternak dapat dimanfaatkan untuk bahan makanan ternak, pupuk organik, energi dan media berbagai tujuan (Mara, 2012).Biogas merupakan campuran gas yang dihasilkan dari proses peruraian senyawa organik dalam biomassa oleh bakteri alami metanogenik dalam kondisi anaerob. Pada umumnya biogas merupakan campuran 50-70% gas metana [CH4], 30-40% gas karbondioksida [CO2], 5-10% gas hidrogen [H2] dan sisanya berupa gas lain. Biogas memliki berat 20% lebih ringan dibandingkan dengan udara dan memiliki nilai panas pembakaran antara 4800-6200 kkal/m3. Nilai ini sedikit lebih rendah dari nilai pembakaran gas metana murni yang mencapai 8900 kkal/m3. Proses pencernaan anaerob merupakan dasar dari reaktor biogas yaitu pemecahan bahan organik oleh aktivasi bakteri metanogenik dan bakteri asidogenetik pada kondisi tanpa udara. Bakteri ini secara alami terdapat dalam limbah yang mengandung bahan organik sepeti kotoran binatang, manusia, dan sampah organik rumah tangga (Mara, 2012).

BAB VPENUTUPA. KesimpulanPembentukan biogas pada praktikum ini hanya terjadi pada kotoran sapi yang dikarenakan kondisi kotoran sapi yang masih segar pada saat digunakan.B. Saran1. Praktikan Agar lebih berkonsentrasi dalam melakukan praktikum agar dapat memahami hasil dari praktikum yang telah dilakukan.2. Asisten Agar terus mendampingi para praktikan selama praktikum berlangsung.

DAFTAR PUSTAKA

Daugherty E.C. 2001. Biomass Energy Systems Efficiency:Analyzed through a Life Cycle Assessment. Lund Univesity.

Hardyanti, Nurandani dan Endro Sutrisno. 2007. Uji Pembuatan Biogas dari Kotoran Gajah dengan Variasi Penambahan Urin Gajah dan Air. Jurnal Presipitasi Vol. 3 No.2 September 2007, ISSN 1970-187X.

Mara, I Made. 2012. Analisis Penyerapan Gas Karbondioksida (CO2) dengan Larutan NaOH terhadap Kualitas Biogas Kotoran Sapi. Dinamika Teknik Mesin, Vol. 2 No.1 Januari 2012.

Yonathan, Arnold; Avinda Rusba Prasetya dan Bambang Pramudono. 2013. Produksi Biogas dari Eceng Gondok (Eicchornia crassipes) : Kajian Konsistensi dan pH terhadap Biogas Dihasilkan. Jurnal Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2 No.2 Tahun 2013 : 211-215.

Prihandana, R. 2007. Meraup Untung dari Jarak Pagar. Jakarta : PT Agromedia Pustaka.