SDA dan Energi yg terbarukan (1)
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
Makassar
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
penyusunannya, oleh karena itu penulis memohon maaf jika dalam penyampaiannya
nanti tidak sesuai dengan hal yang sebenarnya. Kritik dan saran yang konstruktif
dari pembaca dapat bermanfaat bagi kesempurnaan penulisan untuk kedepannya.
2
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
BAB III KESIMPULAN DAN SARAN
3
A. Kesimpulan
13
B. Saran
13
DAFTAR PUSTAKA
14
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar belakang
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
mempercepat pendangkalan sungai dan danau, meningkatnya habitat pembawa
penyakit pada manusia, mengganggu kehidupan satwa air dan menurunkan
serta mengganggu nilai estetika sungai dan danau. Namun sebenarnya, eceng
4
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
Mengetahui Kandungan yang terdapat dalam eceng gondok dan cara
pengolahan biogas dari eceng gondok menjadi energi biomassa.
5
BAB II
PEMBAHASAN
A. Uraian Tanaman
1. 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
ditemukan secara tidak sengaja oleh seorang ilmuwan bernama Carl Friedrich
Philipp Von Martius seorang ahli botani berkebangsaan Jerman pada tahun
1824 ketika sedang melakukan ekspedisi di Sungai Amazon Brazil. Tanaman
6
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
tradisional.
7
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)
mempunyai sifat biologis sebagai penyaring air yang tercemar oleh berbagai
bahan kimia buatan industri.
8
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 (CH 4) 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
Pada prinsipnya, pembuatan Biogas sangat sederhana, hanya dengan
memasukkan substrat seperti kotoran ternak ke dalam digester yang anaerob yang
9
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.
1. Bahan yang di gunakan dalam pembuatan biogas eceng gondok
10
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
disambungkan dengan jasa las sehingga volumenya menjadi 400 liter. Di kiri
dan kanannya dipasang pipa 3 inci sepanjang 50 cm yang berguna untuk
memasukkan eceng gondok dan satunya lagi sebagai pembuangan air pada
proses fermentasi nanti.
11
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.
b. Eceng gondok tadi, dimasukkan ke dalam Digester ( penampung gas)
untuk menampung larutan enceng gondok agar menjadi Gas
12
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
Perkenalan biogas dan produksi biogas perlu digalakan lebih giat lagi. Dan
tentunya pemerintah juga harus memberikan dukungan misalnya dari segi
finansial dan penyediaan alatnya kepada para produsen biogas.
13
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-mengandalkaneceng-gondok/
http://arasy-hasan.blogspot.com/2012/07/manfaat-tumbuhan-eceng-gondok.html
http://www.anneahira.com/eceng-gondok.htm
http://id.wikipedia.org/wiki/Eceng_gondok
14
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
Makassar
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
penyusunannya, oleh karena itu penulis memohon maaf jika dalam penyampaiannya
nanti tidak sesuai dengan hal yang sebenarnya. Kritik dan saran yang konstruktif
dari pembaca dapat bermanfaat bagi kesempurnaan penulisan untuk kedepannya.
2
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
BAB III KESIMPULAN DAN SARAN
3
A. Kesimpulan
13
B. Saran
13
DAFTAR PUSTAKA
14
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar belakang
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
mempercepat pendangkalan sungai dan danau, meningkatnya habitat pembawa
penyakit pada manusia, mengganggu kehidupan satwa air dan menurunkan
serta mengganggu nilai estetika sungai dan danau. Namun sebenarnya, eceng
4
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
Mengetahui Kandungan yang terdapat dalam eceng gondok dan cara
pengolahan biogas dari eceng gondok menjadi energi biomassa.
5
BAB II
PEMBAHASAN
A. Uraian Tanaman
1. 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
ditemukan secara tidak sengaja oleh seorang ilmuwan bernama Carl Friedrich
Philipp Von Martius seorang ahli botani berkebangsaan Jerman pada tahun
1824 ketika sedang melakukan ekspedisi di Sungai Amazon Brazil. Tanaman
6
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
tradisional.
7
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)
mempunyai sifat biologis sebagai penyaring air yang tercemar oleh berbagai
bahan kimia buatan industri.
8
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 (CH 4) 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
Pada prinsipnya, pembuatan Biogas sangat sederhana, hanya dengan
memasukkan substrat seperti kotoran ternak ke dalam digester yang anaerob yang
9
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.
1. Bahan yang di gunakan dalam pembuatan biogas eceng gondok
10
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
disambungkan dengan jasa las sehingga volumenya menjadi 400 liter. Di kiri
dan kanannya dipasang pipa 3 inci sepanjang 50 cm yang berguna untuk
memasukkan eceng gondok dan satunya lagi sebagai pembuangan air pada
proses fermentasi nanti.
11
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.
b. Eceng gondok tadi, dimasukkan ke dalam Digester ( penampung gas)
untuk menampung larutan enceng gondok agar menjadi Gas
12
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
Perkenalan biogas dan produksi biogas perlu digalakan lebih giat lagi. Dan
tentunya pemerintah juga harus memberikan dukungan misalnya dari segi
finansial dan penyediaan alatnya kepada para produsen biogas.
13
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-mengandalkaneceng-gondok/
http://arasy-hasan.blogspot.com/2012/07/manfaat-tumbuhan-eceng-gondok.html
http://www.anneahira.com/eceng-gondok.htm
http://id.wikipedia.org/wiki/Eceng_gondok
14