## Jurnal Agrohut
Fakultas Pertanian Universitas Darussalam Ambon Volume: 2 Nomor: 1 Tahun: 26 2011
Rancangan Bangun Penghasil Biogas Empulur Sagu Skala Rumah Tangga
(Development of Household Scale Sago Pith Biogas)
Nurhayati Nahumarury 1,*
1 Fakultas Teknik Universitas Darussalam Ambon
* Email korespondensi: nurhayati@unidar.ac.id

## Abstract
This research was conducted to utilize Ela sago raw materials as alternative energy. The technology developed is  biogas production. The reactor is  made  of 200-liter  drums, pipes and  gas  storage  equipment. The  results showed that the digester volume of 433.26 liters produced a gas mass of 0.758922 Kg / m3 which was equivalent to 0.47432 liters of kerosene. The mass of gas produced from a ratio of 85 Kg of Sago pith and 85 Liters of Water is 0.1403543 kg. Meanwhile, the savings per year is Rp. 2,520,000-Rp. 594,000 = Rp. 1,926,000. Keywords: Biogas, Digester, Ela Sago, Pressure.

## Abstrak
Penelitian ini dilakukan untuk memanfaatkan bahan  baku Ela sagu sebagai energi alternatif. Teknologi  yang dikembangkan adalah pembuatan biogas. Reaktor dibuat dari drum yang berukuran 200 liter, pipa dan peralatan penampung  gas.  Hasil penelitian  menunjukkan  bahwa volume digester 433,26 liter  menghasilkan  massa  gas 0,758922 Kg/m 3 yang setara dengan 0,47432 liter minyak tanah. Massa gas yang dihasilkan dari perbandingan 85 Kg empulur Sagu dan 85 Liter Air adalah 0,1403543 kg. Berikutnya penghematan per tahun adalah adalah Rp. 2.520.000-Rp. 594.000 = Rp. 1.926.000.
Kata kunci: Biogas , Digester, Ela Sagu, Tekanan

## I.  Pendahuluan
Salah satu penyebab kelangkaan bahan bakar minyak di Indonesia adalah kenaikan harga  minyak  dunia  yang  signifikan.  Selain  itu  kesulitan  penyediaan  bahan  bakar  fosil pada  masa  depan  merupakan  isu  utama  untuk  beralih  pada  energi  alt ernatif  ( Kompas , 2008).  Dua  isu  utama  tersebut  berdampak  langsung  pada  dua  hal,  pertama  pada  Industri, yang  kedua  adalah  masyarakat.  Pemerintah  sebagai  regulator  telah  memfasilitasi pengembangan   energi   alternatif   untuk   mencukupi   kebutuhan   energi .   Namun   karena luasnya  jangkauan,  program  seperti  ini  sulit  untuk  merata  di  seluruh  Indonesia.  Kembali lagi  bahwa  masyarakat  merupakan  objek  sekaligus  subjek  untuk  mencari  alternatif teknologi sederhana dalam penyediaan energi skala rumah tangga.
Sagu merupakan makanan pokok masyarakat Maluku  yang diolah dari pohon sagu jenis Metoxilon spp.  Proses  pengolahan  pohon  sagu  meninggalkan  empulur  sagu  sebagai limbah.  Tantangan  utama  adalah  pemanfaatan  limbah  ini  yang  tersedia  dalam  jumlah banyak. Salah satu pendekatan yang digunakan untuk memanfaatkan limbah empulur sagu (ela sagu) adalah membuatnya sebagai biogas.
Teknologi biogas merupakan elaborasi teknologi , walapun tidak sederhana namun mudah  di  aplikasikan  dalam  skala  rumah  tangga.  Penelitian  ini  akan  mendesain  digester biogas dari peralatan yang mudah tersedia di sekitar masyarakat dan menggunakan bahan baku  ela  sagu  untuk  meningkatkan  ketahanan  energi  ma syarakat.  Hasil  penelitian  akan bermanfaat  untuk  meningkatkan  nilai  tambah  komuditas  sagu,  penyediaan  energi  yang ramah lingkungan di pedesaan.

## II. Metodologi Penelitian

## 2.1. Desain Penelitian
Penelitian  dilaksanakan  di  Laboratorium  proses  produksi  fakultas  Teknik  Universitas Darussalam Ambon dengan waktu kurang lebih  2 bulan. Desain digester dibuat dari drum, Alat ukur  tekanan  Digital,  Pipa PVC  0,5  inch,  PVC  sambungan  siku  0,5  inch,  Ela Sagu,  Kompor Biogas penampung gas, thermometer, selang gas (Gambar 1).
thermometer Selang Alat ukur kran Saluran  masuk Penampung GAS saluran keluar Kompor biogas
Gambar 1. Instalasi penelitian biogas

## 2.2. Proses Pengisian
Jenis empulur sagu  yang digunakan dalam penelitian ini adalah jenis Sagu Tuni.  Dua tipe perbandingan bahan baku dan air adalah 1:1 (85 kg empulur Sagu dengan 85 liter Air) dan perbandingan campuran 1:2 (85 kg empulur  Sagu dengan 170 liter Air). Sebelum empulur sagu diisi kedalam digester terlebih dahulu  empulur  sagu  dicacah  sampai halus  dan  mengeluarkan benda-benda yang dianggap dapat menghambat proses fermentasi seperti batu, kayu dan lain- lain. Pengukuran Tekanan gas, suhu ruangan dan suhu gas dilakukan dalam   rentang waktu 6 jam sehari. Alat ukur  yang digunakan  adalah alat ukur  tekanan  Pressure Gauge, Termometer Ruangan dan Termometer Batang. Data diambil setelah campuran diisi kedalam digester dalam waktu 5 hari karena pada rentang waktu tersebut telah terbentuk gas dan alat ukur menunjukkan kenaikkan tekanan.

## III. Hasil dan Pembahasan

## 3.1. Tekanan Gas
Terdapat variasi tekanan gas yang dihasilkan dari campuran 85 kg empulur  Sagu dan 85  Liter  Air.  Tekanan  gas  maksimal  yang  dihasilkan  dari  perbandingan  1:1  (85  Kg  empulur Sagu dengan 85 Liter Air) adalah 11,25 psi dalam 19 Hari. Setelah penambahan 30 Kg empulur Sagu dengan 30 Liter Air, tekanan gasnya lebih 2,5 Psi dengan suhu Digester 29 o C.
Campuran bahan baku tipe kedua, yaitu dengan perbandingan 1:2 (85 Kg empulur  Sagu dengan  170  Liter  Air)  menunjukkan  bahwa  tekanan  gas  yang  dihasilkan  lebih  kecil dibandingkan  dengan  perbandingan  1:1.  Tekanan  gas  pada  perbandingan  1:2  tekanan  gas
maksimalnya 5 psi. Perbedaan tekanan gas diantara kedua perbandingan tersebut adalah 6,25 psi.

## 3.2. Massa Gas
Massa gas pada tekanan dan temperatur gas yang menggunakan bahan 85 kg empulur sagu dan 85 kg liter air adalah sebagai berikut:
m  P . V
R . T Dimana : V 1  36,97 liter
 0,03697 m 3
 263,26  36 ,97 1000 Sehingga, V 2 V total 1000  V 1  0,26326 m 3  V 2 Jadi m  P . V R . T
 0,03697  0,26326  0,30023 m 3
(1,565 kPa  1 atm )(0,30023 m 3 )  (518 N . m / kg . K (28  C  273) (1,565 kpa  101,325 kPa )(0,30023 m 3 )  (518 N . m / kg . K (301 K ) (1565 N / m 2  101325 N / m 2 )(0,30023 m 3 ) 
(518 N . m / kg . K (301 K )
 30890,66 N / m 155918 N . m / kg  0,19812 kg
Dimana : P  Tekanan Gas pada penyimpanan sementara N / m 2
V 1  Volume penyimpanan gas sementara, m 3
V 2  Volume udara tabung pencerna, m 3
m  Massa gas, kg
T  Temperature gas, K R  Konstanta gas, 518 N . m / kg . K
m  P . V
Sehingga : R . T
 36 ,97  0,03697 m 3 Dimana : V 1 1000
 178 ,26
V 2 1000  0,17826 m 3 Sehingga,
V total  V 1  V 2  0,03697  0,17826
 0,21523 m 3 Jadi m  P . V R . T (0,689 k Pa  1 atm )(0,21523 m 3 )  (518 N . m / kg . K (29  C  273) (0,689 kpa  101,325 kPa )(0,21523 m 3 )  (518 N . m / kg . K (302 K ) (689 N / m 2  101325 N / m 2 )(0,21523 m 3 )  (518 N . m / kg . K (302 K )
 21956,47 N / m 156436 N . m / kg  0,1403543 kg

## 3.3. Efisiensi Gas
Efisiensi gas berbahan 85 kg empulur  Sagu dengan 85 liter Air adalah sebagai berikut:
 BeratGas ( kg )
µ BeratBahanBak u ( kg )
 0,1981212 kg
170 kg  0,0011654 kg
Efisiensi Gas Perbandingan 85 Kg Ela Sagu dengan 170 Liter Air.
 BeratGas ( kg )
µ BeratBahanBak u ( kg )
 0,1403543 kg
255 kg  0,0005504 kg

## 3.4. Pengujian biogas dari Empulur Sagu
Pengujian  biogas  dari  empulur  sagu  dilakukan  dengan   memasak  air  satu  liter  pada tekanan gas 11,25 Psi. Pengujian dimulai pada hari Selasa, tanggal 06-12-2011 jam 13:00 WIT dan air mendidih pada jam 13. 26 WIT, tekanan setelah air mendidih kurang lebih 5 Psi. maka 1 liter air yang dimasak membutuhkan tekanan biogas sebesar 6,25 Psi dengan waktu 26 menit.

## 3.5. Perhitungan Nilai Ekonomis
Untuk 1 keluarga dibutuhkan BBM   2 liter per hari, sedangkan harga minyak tanah 1 liter Rp. 3500. Jadi kebutuhan BBM per hari adalah Rp. 7000 per bulan Rp. 210.000 dan per tahun Rp.2.520.000,- Sedangkan produksi gas per hari didapat dari:
  m V Dimana :   Massa jenis gas (kg/m 3 )
Jurnal Agrohut, Volume 2(1), 2011. Halaman 26-31
m  Massa gas (kg)
V  Volume gas (m 3 )
m  P . V
R . T (17,237 Kpa  1 Atm )(0,30023 m 3 )  (518 N . m / kg . K )(29 o C  273)
(17,237 Kpa  101,325 Kpa )(0,30023 m 3 )  (518 N . m / kg . K )(302 K )
(17237 N / m 2  101325 N / m 2 )(0,30023 m 3 )  (518 N . m / kg . K )(302 K ) (118562 N / m 2 )(0,30023 m 3 )  (518 N . m / kg . K )(302 K )  35595,86 N / m 156436 N . m / kg
 0,227542 kg
0,227542 kg
Sehingga :   0,30023 m 3   0,7589228 kg / m 3
Produksi  gas  per  hari  adalah   .7589228kg/m 3 yang  setara  dengan  0,47368268  liter minyak tanah, jadi 0,47368268 ×3500 = 1657,88 atau sama dengan Rp. 1650 per hari. Per bulan Rp.  1650×30  =  Rp.49.500  dan per  tahun  adalah  Rp.49,500×12  =  Rp.  594.000.  Penghematan per tahun adalah adalah Rp. 2.520.000-Rp. 594.000 = Rp. 1.926.000.

## IV. Kesimpulan dan Saran

## 4.1. Kesimpulan
Kesimpulan penelitian ini adalah :
1.   Untuk mencukupi kebutuhan rumah tangga volume digester dari ukuran 433,26 liter menghasilkan massa gas 0,758922 Kg/m 3 yang setara dengan 0,47432 liter minyak tanah. Dari 0,47432  menjadi 2 liter minyak  tanah  adalah  2 : 0,4735 = 4,223 maka skala  433,26    liter  x  4,223=  1829,65    liter  yang  akan  menghasilkan  biogas  yang setara dengan 2 liter minyak tanah.
2.   Massa gas yang dihasilkan dari perbandingan 85 Kg empulur Sagu dan 85 Liter Air adalah 0,3444698 Kg.
3.   Massa gas yang dihasilkan setelah ditambahkan 30 Kg empulur Sagu dan 30 Liter Air perhari adalah 0,227542 Kg (0,758922 Kg/m 3 ) dengan tekanan 2,5 Psi (17,237 Kpa) pada suhu 29 º C.

## 4.2. Saran
Dalam  pembuatan  alat  biogas   saluran  masuk  dan  keluar  harus  diperbesar  agar  saat pengisian dan pembuangan tidak terjadi hambatan.

## Daftar Pustaka
Botanri, S., Setiadi, D., Guhardja, E., Qayim, I. and Prasetyo, L.B., 2011. Karakteristik habitat tumbuhan sagu (Metroxylon spp.) di pulau Seram, Maluku. In Forum Pascasarjana (Vol. 34, No. 1, pp. 33-34). Haryati, T., 2006. Biogas: Limbah peternakan yang menjadi sumber energi  alternatif. Jurnal  Wartazoa , 16 (3),  pp.160-169.  Sufyandi,  A.,  2001,  Informasi Teknologi Tepat guna Untuk Pedesaan Biogas, Bandung Tidak dipublikasikan.
Simamora, S. and Salundik, S.W., 2006. Membuat Biogas; Pengganti Bahan Bakar Minyak & Gas dari Kotoran Ternak . AgroMedia. Udiharto,  M.,  1982.  Penelitian  Teknologi  Gas  Bio  dan  Penerapannya. Pusat  Pengembangan Teknologi Minyak dan Gas Bumi PPTMGB,“LEMIGAS” Cepu .