Website : jurnal.umj.ac.id/index.php/konversi Email :  jurnalkonversi@umj.ac.id

## U  N  I  V  E  R  S  I  T  A  S   M  U  H  A  M  M  A  D  I  Y  A  H   J  A  K  A  R  T  A
Peningkatan Kualitas Biogas Limbah Pabrik Tahu Kelurahan Mentaos Dengan Metode Absorbsi Menggunakan Ba(Oh)2
Yasmine Nadhira Indriani 1 , Syarifah Suci Maulina 2 , Aulia Noor Ikhsan 3 , Lailan Ni’mah 4
1,2,3,4 Program Studi S-1 Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Lambung Mangkurat Email : yasminenad27@gmail.com
ABSTRAK. Pemanfaatan  limbah  cair  tahu  menjadi  biogas  merupakan  salah  satu  cara mengurangi  krisis  energi  yang  terjadi  pada  masa  sekarang.  Biogas  merupakan  salah  satu energi  terbarukan  yang  berasal  dari  berbagai  macam  limbah  organik  seperti  biomassa, kotoran  manusia  dan  kotoran  hewan  yang  mengandung  gas  metana  (CH4)  karbondioksida (CO2)  dan  hidrogen  sulfida  (H2S).  Kandungan  CO2  dalam  biogas  menyebabkan  turunnya nilai  kalori  biogas,  oleh  karena  itu  perlu  dilakukan  pemurnian  untuk  meningkatkan  kualitas biogas dengan mengurangi kandungan gas CO2.  Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui apakah  Ba(OH)2  dapat  dijadikan  absorben  untuk  mengikat  CO2,  mengetahui  pengaruh konsentrasi  Ba(OH)2  terhadap  proses  pemurnian  biogas  dan  mendapatkan  produk  biogas yang lebih murni. Penelitian ini dilakukan pada Pabrik Tahu Sumber Indah yang berlokasi di kelurahan  Mentaos  Banjarbaru  dengan  metode  absorbsi  menggunakan  larutan  Ba(OH)2 dengan variasi konsentrasi 0,5 dan 1,5 M. Dari  penelitian didapatkan bahwa  Ba(OH)2 dapat digunakan  sebagai  absorben  untuk  mengurangi  kadar  CO2  dalam  biogas.  Hasil  dari penyerapan  CO2  yang  paling  baik  didapatkan  pada  larutan  Ba(OH)2  1,5  M  dengan  kadar CO2 sebesar 0,887% dan CH4 sebesar 78,666%
Kata kunci: absorbsi, Ba(OH)2, biogas, limbah tahu
ABSTRACT. The  utilization  of  tofu  liquid  waste  into  biogas  is  one  way  to  reduce  the  energy crisis  that  occurs  in  the  present.  Biogas  is  one  of  the  renewable  energies  that  come  from various kinds of organic waste such as biomass, human waste and animal manure containing methane (CH4) carbon dioxide (CO2) and hydrogen sulfide (H2S). The CO2 content in biogas causes a decrease in the biogas calorific value, therefore purification is needed to improve the quality of biogas by reducing CO2 gas content. The purpose of this research was to determine whether  Ba(OH)2  can  be  used  as  an  absorbent  to  bind  CO2,  knowing  the  effect  of  the concentration  of    Ba(OH)2  on  the  biogas  purification  process  and  obtaining  purer  biogas products.  This  research  was  conducted  at  the  Sumber  Indah  Tofu  Factory  located  in  the Mentaos Banjarbaru village with absorption method using Ba(OH)2 solution with variations in concentrations of 0,5 M and 1,5 M. From the research it was found that Ba(OH)2 can be used as absorbent to reduce CO2 levels in biogas. The best result of CO2 absorption is found in a solution of Ba(OH)2 1,5 M with a CO2 content of 0.887% and CH4 78,666%
Keywords: absorption, Ba(OH)2, biogas, tofu waste

## PENDAHULUAN
Sebagaimana yang diketahui, minyak dan gas  bumi  (migas)  adalah  permasalahan paling mendasar di Indonesia.
Berdasarkan data Kementrian Energi dan
Sumber Daya Mineral (ESDM) energi fosil berupa cadangan minyak dan gas bumi di Indonesia  diperkirakan  habis  dalam  kurun waktu 12 tahun mendatang,  data tersebut menunjukkan  saat  ini  minyak  bumi sebesar  3,3  miliar  barel  dengan  asumsi produk  konstan  800.000  barel  per  hari (bph)  tanpa  adanya  temuan  cadangan baru.
Krisis energi yang dialami sekarang ini diakibatkan oleh
pertumbuhan  penduduk  yang  meningkat drastis sedangkan cadangan dan produksi migas  terus  menerus  menurun  dan akhirnya  ketergantungan  impor  semakin tinggi.  Dalam  mengurangi ketergantungan masyarakat terhadap bahan bakar minyak,
pemerintah menerbitkan Peraturan  Presiden  Republik  Indonesia nomor  5  tahun  2006  yang  isinya  tentang kebijakan energi nasional untuk mengembangkan  sumber  energi  alternatif sebagai pengganti bahan bakar minyak.
Salah  satu  energi  terbarukan  dan  ramah lingkungan  adalah  biogas.  Energi  biogas berasal  dari  berbagai  macam  limbah organik seperti biomassa, kotoran manusia  dan  kotoran  hewan  yang  dapat dimanfaatkan  menjadi  energi  melalui proses anaerobik digestion. Biogas memiliki  kandungan  energi  dengan  nilai kalori  1  meter  kubik  biogas  yang  setara degan  0,6 –  0,8  liter  minyak  tanah.  Oleh karena itu biogas sangat cocok menggantikan  minyak  tanah,  LPG  dan bahan  bakar  fosil  lainnya  ( Y.  Sulistiyanto, 2016 )
Salah  satu  bahan  yang  dapat  digunakan pada  pembuatan  biogas  adalah  limbah tahu.  Limbah  industri  tahu  skala  rumah tangga  adalah  limbah  yang  dihasilkan dalam  proses  pembuatan  tahu  maupun pada  saat  pencucian  kedelai.  Sebagian besar  limbah  cair  tahu  langsung  dibuang ke  lingkungan  tanpa  pengolahan  terlebih
dahulu.  Hal  tersebut  sangat  disayangkan, sebanyak  lebih  dari  50%  air  limbah  tahu mempunyai  kandungan  Metana  (CH4), sehingga  sangat  memungkinkan  untuk menjadi bahan sumber energi biogas( Hanifa Nisrina, 2018 ).
Berikut  ini  merupakan  tabel  komposisi kimia dalam biogas ( Murjito, 2008 ) : Tabel 1. Komposisi Kimia Biogas Jenis Gas Volume (%) Metan (CH4) 40-70 Karbondioksida (CO2) 30-60 Hidrogen Sulfida (H2S) 0-3 Hidrogen (H2) 0-1 Kandungan CO2 dalam biogas menyebabkan turunnya nilai kalori biogas, oleh karena itu perlu dilakukan pemurnian untuk meningkatkan kadar gas metan dan mengurangi kandungan gas CO2 juga air. Teknologi  pemurnian  meliputi  adsorbsi, cryogenic,  water  scrubbing,  membrane separation,  dan    chemical  absorption ( Bambang Susilo, 2017 ).
Adapun  penelitian  yang  telah  dilakukan oleh  ( Naqiibatin  Nadliriyah,  2014 )  yaitu pemurnian biogas berbahan dasar kotoran sapi dengan metode absorbsi menggunakan  larutan  Ca(OH)2  Hasil absorbsi  paling  optimal  yang  didapatkan adalah  pada  konsentrasi  2,5  M  yang meningkatkan kadar CH4 sebanyak 252,11%  dan  dapat  disimpulkan  bahwa larutan batu kapur Ca(OH)2 bisa digunakan sebagai absorben gas.
Pada  penelitian  ini  pemurnian  produk biogas  dari  limbah  tahu    menggunakan metode absorbsi dengan larutan Ba(OH)2. Senyawa  ini  bertindak  seperti  basa, sehingga  jika  direaksikan  dengan  asam akan  mengalami  reaksi  netralisasi  yang mana  diketahui  bahwa    limbah  tahu bersifat asam. Biogas yang akan dimurnikan pada penelitian ini diambil dari limbah tahu Pabrik Sumber Indah Kelurahan  Mentaos  yang  berada  di Banjarbaru.

## METODOLOGI PENELITIAN

## Bahan dan Alat
Reaktor  untuk  pemurnian  biogas  dibuat dari botol plastik bening yang disambungkan  dengan  selang  air  ukuran 5/8  inch  sebagai  pemasukan  dan  selang waterpass  1/4  inch.  Dalam  penelitian  ini menggunakan  Ba(OH)2  dengan  variasi konsentrasi  0,5  M  dan  1,5  M  sebagai absorben dengan volume 350 mL.
Bahan  baku  biogas  diambil  dari  limbah tahu  Pabrik  Sumber  Indah,  Kelurahan Mentaos.  Biogas  itu  sendiri  berasal  dari ampas tahu yang didekompopsisi di dalam 3 buah biodigester bervolume 43 m3. Saat ini biogas yang dihasilkan sudah digunakan  oleh  32  Kepala  Keluarga  di daerah Mentaos.
Gambar 1. Reaktor Pemurnian
Metode Penelitian
Pada  proses  absorbsi  biogas  dialirkan melewati  selang  pemasukan  kemudian difiltrasi  menggunakan  larutan  Ba(OH)2 dengan  konsentrasi  1,5  M.  Gas  yang sudah murni diambil menggunakan suntikan yang berfungsi sebagai penampung  sampel  biogas  yang  akan diuji  komposisinya  lalu  dibungkus  dengan plastisin agar tidak ada gas yang keluar.
Gambar 2. Skematik Diagram

## Pemurnian Biogas

## Metoda  Analisa
Sampel biogas sebelum absorbsi maupun setelah  proses  absorbsi  dibawa  dan diukur  komposisi  kandungan  CH4  dan CO2  menggunakan  Gas  Chromatography (GC).  Uji  nyala  api  juga  dilakukan  agar mengetahui  nyala  api  yang  dihasilkan setelah proses pemurnian secara absorbsi. HASIL PENELITIAN DAN

## PEMBAHASAN

## Hasil Penelitian
Penelitian ini menggunakan larutan Ba(OH)2  dikarenakan  penyerapan  CO2 dapat  menggunakan  larutan  alkali  pekat ( Musa B., 2016 ). Larutan alkali merupakan  suatu  garam  ionik  basa  atau alkali tanah yang mempunyai pH lebih dari 7,0. Salah satu contoh larutan alkali pekat yaitu Ba(OH)2.
Karakteristik  pemurnian  produk  biogas menggunakan  metode  absorbsi  dilakukan dengan uji kromatografi gas dan Uji nyala. Uji  kromatografi  gas  dilakukan  untuk mengetahui  kadar  persen  CH4  dan  CO2 yang  terkandung  di  dalam  biogas  limbah
Dialirkan melewati selang
Filtrasi menggunakan metode absorbsi menggunakan larutan Ba(OH) 2 Gas diambil menggunakan suntikan Biogas yang sudah dimurnikan Biogas 0,5 M ;1,5 M
tahu. Sedangkan uji nyala dilakukan untuk mengetahui  perbedaan  nyala  biogas sebelum berkontak dengan larutan Ba(OH)2  dan  sesudah  berkontak  dengan larutan Ba(OH)2.

## Uji Kromatografi Gas
Berikut ini merupakan hasil analisa uji  kromatografi  gas  pada  sampel  dengan konsentrasi  larutan  Ba(OH)2  0,5  M  dan 1,5 M :
Gambar 3. Kromatografi Biogas Murni Gambar 4. Kromatografi Biogas Variasi
0,5
Gambar 5. Kromatografi Biogas Variasi
1,5 Tabel 2. Hasil Uji Kromatografi Gas N o Komposis i Konsentrasi (% Area) Bioga s murni 0,5 M 1,5 M 1. CH4 68,48 0 76,37 5 78,66 6 2. CO2 1,741 0,997 0,887
Didapatkan  nilai  kadar  CO2  pada  variasi murni  sebesar  1,741  %;  0,5  M  sebesar 0,997% dan 1,5 M sebesar 0,887%. Pada tabel  dapat  dilihat  bahwa  semakin  besar konsentrasi larutan Ba(OH)2 maka semakin besar CO2 yang terserap. Hal ini disebabkan karena absorben/larutan dengan  konsentrasi  yang  besar  (pekat) mengandung  partikel  yang  lebih  rapat, berarti  semakin  banyak  molekul-molekul dalam setiap satuan luas ruangan mengakibatkan luas kontak antara absorben  dengan  gas  yang  diserap semakin  besar  sehingga  tumbukan  antar molekul  makin  sering  terjadi  dan  reaksi berlangsung semakin cepat( Nanang Apriadi MS, 2013 ).
Dalam  suatu kumpulan gas (biogas)  yang terdiri  dari  campuran  beberapa  gas, pengurangan  kadar  kandungan  pada salah  satu  gas  akan  menyebabkan peningkatan  kadar  gas  lainnya.  Pada Tabel  2  terlihat  konsentrasi  CH4  dari biogas  murni  mulanya  sebesar  68,480% menjadi  pada  variasi  0,5  M  sebesar 76,375% dan 1,5 M sebesar 78,666% Hal ini    sesuai  dengan  penelitian  ( Agus Sutyano, 2016 ) yang menyatakan
semakin  banyak  penyerapan  CO2  yang dihasilkan maka semakin meningkat persentase CH4 yang dihasilkan.

## Uji Nyala Api
Uji  nyala  api  diamati  dengan  membakar langsung  dari  selang  pengeluaran  biogas dan dilihat warna api yang menyala.
Gambar 6. Hasil Uji Nyala Api
Pada  biogas  dari  limbah  tahu  murni terlihat  api  memiliki  warna  dominan merah.  Warna  api  sendiri  menunjukkan tingkat panas api dan isi kandungan yang terbakar  ( Wahyu  Kurniawan,  2016 ).  Pada uji  nyala  api  dengan  absorben  Ba(OH)2 0,5  M  masih  terlihat  dominan  warna
MURNI 0,5 M 1,5 M
merah  hal  ini  menunjukkan  sedikitnya kandungan  metana  di  dalam  gas.  Variasi nyala  api  dengan  konsentrasi  1,5  M Ba(OH)2  ,  terlihat  api  memiliki  warna dominan  biru,  hal  ini  mengindikasi  bahwa kandungan metana sangat tinggi. Hasil uji nyala  api  ini  sesuai  dengan  penelitian ( Fairuz, 2015 ) yang menyatakan nyala api yang  berwarna  biru  menunjukkan  bahwa kandungan metana sangat tinggi dibandingkan  dengan kandungan gas  lain selain metana.

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Pada penelitian ini, dapat diambil kesimpulan bahwa:
Ba(OH)2 dapat dijadikan sebagai absorben  untuk  mengikat  CO2  dalam biogas.
Penyerapan  CO2  optimum  terdapat  pada larutan Ba(OH)2 1,5 M dengan kadar CO2 sebesar  0,887%  dan  kadar  CH4  sebesar 78,666%.
Semakin besar konsentrasi larutan Ba(OH)2  maka  semakin  besar  CO2  yang terserap  dan  semakin  tinggi  CH4  yang dihasilkan.

## Saran
Dari  penelitian  ini  didapatkan  saran  yang dapat dijadikan sebagai referensi ataupun rujukan dalam melakukan peneliitian yang akan datang, yaitu :
Menetapkan  waktu  kontak  yang  sama pada  tiap  sampel  agar  hasilnya  lebih akurat.
Memakai absorben dari bahan sisa/limbah dalam kehidupan sehari-hari.

## DAFTAR PUSTAKA
Agus  Sutyano,  D.  H.  2016.  Analisis Campuran  Koh  Dan  H2o  Terhadap
Proses Penyerapan Co2 Pada
Biogas  Hasil  Ternak  Dan  Biogas
Hasil Tempat Pembuangan
Sampah. Jurnal Widya Teknika, Vol. 24, No. 1, 1-5.
Bambang  Susilo,  S.  R.  D.,  Gunomo Djoyowasito,  Natalia  Simanjuntak 2017.  Rancang  Bangun  Sistem Pemurnian  Biogas  Menggunakan Metode Biofiksasi-Adsorpsi Oleh
Mikroalga  Chlorella  Vulgaris  Dan Karbon  Aktif.  Jurnal  Keteknikan
Pertanian  Tropis  Dan  Biosistem,  5, 27.
Fairuz,  A.  2015.  Pengaruh  Penambahan Ampas  Kelapa  Dan  Kulit  Pisang Terhadap  Produksi  Biogas  Dari Kotoran Sapi. Universitas Lampung.
Hanifa  Nisrina,  P.  A.  2018.  Pemanfaatan Limbah  Tahu  Skala  Rumah  Tangga Menjadi  Biogas  Sebagai  Upaya Teknologi  Bersih  Di  Laboratorium Ousat Teknologi  Lingkungan  -  Bppt.
Jurnal Presipitasi : Media
Komunikasi  Dan  Pengembangan Teknik Lingkungan, Vol. 15, No. 2.
Murjito 2008. Desain Alat Penangkap Gas Methan  Pada  Sampah  Menjadi Biogas.
Musa B., R. H. M. 2016. Quantitative And Qualitative Analysis Of Biogas Produces From Three Organic Wates.  International  Journal  Of
Renewable  Energy  Research,  Vol.6
No.1.
Nanang  Apriadi  Ms,  W.  K.,  I  Made Widiyarta  2013.  Pemurnian  Biogas Terhadap Gas Pengotor Karbondioksida (Co2) Dengan Teknik  Absorbsi  Kolom  Manometer (Manometry  Column).  Jurnal  Logic, Vol.13, No.1.
Naqiibatin  Nadliriyah,  T.  2014.  Pemurnian Produk  Biogas  Dengan  Metode
Absorbsi Menggunakan Larutan Ca(Oh)2.  Jurnal  Sains  Dan  Seni
Pomits, Vol.3.
Wahyu  Kurniawan,  H.,  Susi  Lestari  2016. Uji  Potensi  Biogas  Dari  Limbah Jeroan  Ikan  Patin  (Pangasius  Sp.) Dan  Campuran  Kiambang  (Salvinia Molesta)  Secara  Anaerob  Batch. Jurnal  Teknologi  Hasil  Perikanan, Vol.5, No.1:43-51.
Y. Sulistiyanto, S., S. Zubaidah, B. Satata
2016.  Pemanfaatan  Kotoran  Sapi Sebagai  Sumber  Biogas  Rumah Tangga  Di  Kabupaten  Pulang  Pisau Provinsi Kalimantan Tengah. Udayana  Mengabdi,  Vol.  15  No.  2,
152.