Proses Terjadinya Biogas

          Sebagaimana telah disebutkan pada bahasan sebelumnya, bahwa biogas dapat dihasilkan dari proses pembusukan bahan-bahan organik, yaitu bahan yang dapat membusuk dalam waktu yang relatif singkat. Contoh bahan organik seperti misalnya tumbuh-tumbuhan termasuk kayu, kotoran ternak, sampah atau limbah rumah tangga sisa bahan makanan, jerami sisa hasil panen di sawah dan sebagainya. Tentunya bahan organik berbeda dengan bahan non-organik, seperti misalnya plastik, pvc, sterofoam dan sebagainya. Bayangkan plastik yang kita buang ke sembarang tempat menurut beberapa penelitian tidak akan membusuk hingga 50 tahun kemudian.

         Biogas dapat terjadi akibat adanya fermentasi, yaitu penguraian metabolik senyawa organik oleh mikro-organisme (bakteri) yang akan menghasilkan energi, pada umumnya berlangsung dalam kondisi anaerobik (kondisi tanpa oksigen). Contoh hasil fermentasi yang mudah kita temui dalam kehidupan sehari-hari adalah tempe yang berasal dari kacang kedelai dan tape yang berasal dari ubi kayu (singkong), ubi rambat (ketela) atau beras ketan.

          Biogas yang dihasilkan dari kotoran sapi misalnya juga dapat terjadi akibat adanya fermentasi tadi. Kotoran sapi dimasukkan ke dalam suatu tempat berupa tabung yang disebut dengan digester atau tangki pencerna. Proses terjadinya gas di dalam tangki pencerna tersebut dapat terjadi dengan bantuan beberapa bakteri seperti kelompok bakteri fermentatif, bakteri metana dan sebagainya.

          Ada beberapa persyaratan agar proses terjadinya gas dapat maksimal, yaitu :

a. Pelarutan yang konsisten (pengadukan teratur dan merata).

b. Nilai pH atau derajat keasaman yang ideal (nilai pH yang ideal adalah 7). Jika pH > 8 maka sebaiknya ditambahkan kapur untuk mengurangi derajat keasaman yang tinggi, dan jika terlalu rendah atau pH < 5 maka perlu tambahan kotoran hewan tanpa campuran air ke dalam tangki pencerna.

c. Temperatur ± 35°C.

d. Perbandingan Carbon-Nitrogen (C:N) yang sesuai.

e. Kadar racun dari kotoran ternak harus diperhatikan.

f. Tidak terdapat bahan yang dapat membunuh bakteri, misalnya air sabun.

          Segera setelah kotoran hewan dimasukkan ke dalam tangki pencerna, maka proses pembentukan gas akan terjadi dalam waktu antara 2–5 hari kemudian, tergantung kepada kondisi-kondisi yang telah disebutkan di atas. Setelah gas pertama terbentuk maka proses pembentukan biogas selanjutnya akan berlangsung selama 50 hari, dengan waktu puncak pada sekitar hari ke 35. Temperatur sangat menentukan lamanya proses pencernaan di dalam tangki pencerna atau yang disebut digester (lihat gambar 1). Bila temperatur meningkat, maka produksi biogas juga akan meningkat sesuai dengan batas-batas kemampuan bakteri mencerna kotoran hewan tadi atau sampah organik.

Gambar 1. Skema rekator biogas

          Biogas adalah gas yang mudah terbakar, karena unsur utama dan terbesar dalam kandungan biogas adalah methane. Methane adalah zat berbentuk gas yang tidak kelihatan dan berbau. Gas ini berwarna biru, tidak berasap dan lebih panas dari minyak tanah, arang, dan bahan bakar konvensional lainnya. Komposisi dari biogas pada umumnya adalah sebagai berikut :

Tabel 1. Komposisi Biogas

No.	Senyawa	Simbol	Prosentase (%)
1	Methane	CH4	50 – 70
2	Carbon Dioksida	CO2	30 – 40
3	Hidrogen	H2	5 – 10
4	Nitrogen	N2	1 – 2
5	Uap air	H2O	0,3
6	Hidrogen Sulphida	H2S	Sangat kecil

          Pada proses terjadinya gas disebutkan bahwa salah satu persyaratan agar proses terjadinya biogas dapat maksimal adalah perbandingan Carbon-Nitrogen (C:N) yang sesuai. Yang dimaksud disini adalah bahwa perbandingan antara unsur C dan N pada bahan biogas akan menentukan campuran air yang diperlukan. Perbandingan antara unsur C dan N dapat dilihat pada tabel 2 di bawah ini. Sebagai contoh misalnya untuk pemakaian kotoran sapi sebagai bahan biogas, maka perbandingan takaran antara kotoran sapi dengan air yang digunakan adalah 1 : 2, artinya setiap 1 bagian kotoran sapi harus digunakan air sebanyak 2 bagian. Sedangkan untuk kotoran babi perbandingan dengan air yang digunakan adalah 1 : 1, artinya setiap 1 bagian kotoran babi harus digunakan air sebanyak 1 bagian.

Tabel 2. Perbandingan C dan N pada berbagai materaial biogas

No.	Material	Perbandingan C dan N
1	Kotoran bebek	8
2	Kotoran manusia	8
3	Kotoran ayam	10
4	Kotoran kambing	12
5	Kotoran babi	18
6	Kotoran domba	19
7	Kotoran sapi/kerbau	24
8	Eceng gondok	25
9	Kotoran gajah	43
10	Jerami jagung	60
11	Jerami padi	70
12	Jerami gandum	90
13	Serbuk gergajian	200