mikroba misalnya proses fermentasi bahan organik oleh mikroba dihasilkan berbagai materi seperti alkohol, asetat maupun materi akhir berupa gas-gas seperti
CH
4
, CO
2
, NH
3
dan lain-lain Adisoemarto 1998.
2.6. Proses Pembentukan Biogas
Dalam proses metabolisme, gas metan terbentuk dari hasil kerja sinergis beberapa golongan mikroba seperti bakteri fermentasi, bakteri asetogenik dan
bakteri methanogenik Suhadi et al. 1989. Bakteri metanogenik secara alami hidup dirawa-rawa, kolam tanah basah dan becek serta dalam alat pencernaan
hewan besar. Enzim-ensim yang berperan pada mikroba metanogenik antara lain Coensim M-SH methyltransferase dan methyl-S Coenzim M reduktase mcrA
berperan penting dalam pembentukan gas metan White, 2000. Secara garis besar proses pembentukan gas bio dapat dibagi dalam tiga tahap yaitu: hidrolisis,
asidifikasi pengasaman dan pembentukan gas mehtan Gambar 2.
2.6.1. Tahap Hidrolisis
Pada tahap
hidrolisis, bahan organik dienzimatik secara eksternal oleh
enzim ekstraselular selulose, amilase, protease dan lipase mikroorganisme. Bakteri memutuskan rantai panjang karbohidrat komplek, protein dan lipida
menjadi senyawa rantai pendek. Sebagai contoh polisakarida diubah menjadi monosakarida sedangkan protein diubah menjadi peptida dan asam amino.
2.6.2 . Tahap Asidifikasi Pengasaman
Pada tahap ini bakteri menghasilkan asam, mengubah senyawa rantai pendek hasil proses pada tahap hidrolisis menjadi asam asetat, hidrogen H
2
dan karbondioksida. Bakteri tersebut merupakan bakteri anaerobik yang dapat tumbuh
dan berkembang pada keadaan asam. Untuk menghasilkan asam asetat, bakteri tersebut memerlukan oksigen dan karbon yang diperoleh dari oksigen yang
terlarut dalam larutan. Pembentukan asam pada kondisi anaerobik tersebut penting untuk pembentuk gas metana oleh mikroorganisme pada proses selanjutnya.
Selain itu bakteri tersebut juga mengubah senyawa yang bermolekul rendah`
menjadi alkohol, asam organik, asam amino, karbondioksida, H
2
S, dan sedikit gas metana.
Selulosa
Gambar 2. Tahap Pembentukan Biogas FAO, 1978
2.6.3 . Tahap Pembentukan Gas Methan
Pada tahap ini bakteri metanogenik mendekomposisikan senyawa dengan berat molekul rendah menjadi senyawa dengan berat molekul tinggi. Sebagai
contoh bakteri ini menggunakan hidrogen, CO
2
dan asam asetat untuk membentuk metana dan CO
2
. Bakteri penghasil asam dan gas metana bekerjasama secara simbiosis. Bakteri penghasil asam membentuk keadaan atmosfir yang ideal untuk
bakteri penghasil metana. Sedangkan bakteri pembentuk gas metana menggunakan asam yang dihasilkan bakteri penghasil asam. Tanpa adanya proses
Glukosa
Asam Lemak dan Alkohol
C
6
H
10
O
5
n + nH
2
O nC
6
H
12
O
6
selulosa glukosa 1. Hidrolisis
C
6
H
12
O
6
n + nH
2
O CH
3
CHOHCOOH glukosa asam laktat
CH
3
CH
2
CH
2
COOH + CO
2
+ H
2
asam butirat CH
3
CH
2
OH + CO
2
etanol
2. Pengasaman
4H
2
+ CO
2
2H
2
O + CH
4
CH
3
CH
2
OH + CO
2
CH
3
COOH + CH
4
CH
3
COOH + CO
2
CO
2
+ CH
4
CH
3
CH
2
CH
2
COOH + 2H
2
+ CO
2
CH
3
COOH + CH
4
3. Metanogenik
Metan + CO
2
simbiotik tersebut, akan menciptakan kondisi toksik bagi mikroorganisme
penghasil asam.
Dari fermentasi akan dihasilkan campuran biogas yang terdiri atas metana CH
4
, karbon dioksida, hidrogen, nitrogen dan gas lain seperti H
2
S. Selama proses itu, mikroba yang bekerja butuh makanan. Makanan tersebut mengandung
karbohidrat, lemak, protein, fosfor dan unsur-unsur mikro. Lewat siklus biokimia, nutrisi tadi akan diuraikan. Dengan begitu, akan dihasilkan energi untuk tumbuh.
Dari proses pencernaan anaerobik ini akan dihasilkan gas metan. Gas metan hasil fermentasi ini akan menyumbang nilai kalor yang
dikandung biogas, besarnya antara 590-700 K.cal per kubik. Sumber utama nilai kalor biogas berasal dari gas metan itu, dan sedikit dari H
2
serta CO. Sedang karbon dioksida dan gas nitrogen tidak memiliki konstribusi dalam soal nilai
panas. Sementara dalam hal tingkat nilai kalor yang dimiliki, biogas punya keunggulan yang signifikan ketimbang sumber energi lainnya, seperti coalgas
586 K.calm
3
ataupun watergas 302 K.calm
3
. Nilai kalor biogas itu lebih rendah gas alam 967 K.calm
3
. Biogas pun sanggup membangkitkan tenaga listrik sebesar 1,25-1,50 kilo
watt hour kwh. Dari nilai kalor yang dikandung, biogas mampu dijadikan sumber energi dalam beberapa kegiatan sehari-hari. Mulai dari memasak,
pengeringan, penerangan hingga pekerjaan yang membutuhkan pemanasan pengelasan. Selain itu, biogas juga bisa dipakai sebagai bahan bakar untuk
menggerakkan motor. Bila biogas digunakan sebagai bahan bakar motor maka diperlukan sedikit modifikasi pada sistem karburator. Hasil kerja motor dengan
bahan bakar biogas ini dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan seperti pembangkit tenaga listrik, pompa air dan lainnya. Selain itu, biogas juga bisa
dipadukan dengan sistem produksi lain.
2.7 Faktor yang Berpengaruh Pada Proses Anaerobik 2.7.1 Temperatur
