PEMBUATAN ALAT PENUNJANG PEMBANGKIT BIOGAS
Langkah selanjutnya adalah pembuatan tanki penampung biogas, saluran biogas, termasuk jebakan uap air dan kompor biogas.
TANKI PENAMPUNG
Tanki penampung dalam desain yang kami buat minimal memiliki kapasitas 2500 liter. Namun ternyata karena keterbatasan ruang (kami menyimpan tanki penampung biogas diatas kandang sapi) kami hanya dapat membuat dengan kapasitas 1700 liter. Di masa yang akan datang kami merencanakan untuk menambah kapasitas penampungan dengan membuat satu buah lagi tanki penampung yang dihubungkan dengan sistem biogas.
Tanki penampung juga terbuat dari plastik polyurethane, yang membedakan adalah lapisan yang digunakan hanya 1 lapis. Kami rasa dengan 1 lapis saja sudah cukup untuk menahan tekanan biogas yang tidak seberapa besar.
Dimensi tanki yang kami buat adalah diameter 95cm dan panjang 250cm.
Pengerjaannya mirip dengan pembuatan pembangkit, perbedaanya hanya satu ujung saja yang diberi pipa. Untuk instalasi utama kami selalu menggunakan pipa PVC ¾”. Beberapa artikel menggunakan pipa dengan diameter ½”. Lagi lagi pertimbangannya adalah karena bahan yang tersedia di areal kebun adalah pipa ¾” yang digunakan untuk sistem irigasi kebun di musim kemarau.
Gambar 26: Membuat tanki penampung
Gambar 27: Ujung bawah tanki langsung di lipat dan di ikat dengan tali karet.
Akan lebih baik apabila ujung bawah tanki tidak diikat langsung, tapi diberi pipa PVC yang ditutup oleh dop PVC, baru kemudian lembaran plastik diikatkan pada pipa tersebut seperti langkah sebelumnya.
SALURAN BIOGAS
Untuk pipa utama kami menggunakan pipa PVC ¾”. Sambungan dapat dibuat permanen dengan lem PVC. Tapi kami memilih metoda semi permanen yaitu dengan mengikat sambungan pipa dengan tali karet. Hanya sambungan yang penting saja yang kami beri lem. Sambungan penting ini diantaranya adalah sambungan katup bola/keran (ball valve).
Kami menggunakan banyak ball valve, dengan tujuan untuk memudahkan apabila ada perubahan skema saluran. Pada gambar diatas terlihat bahwa di ujung tanki juga terdapat ball valve, hal ini memungkinkan untuk tanki dipindah pindahkan tanpa mengganggu kinerja biogas secara keseluruhan.
Di sebelah kanan pada gambar diatas juga terlihat botol bekas air mineral 1.5 liter yang berfungsi sebagai water vapor (penjebak uap air) dan katup keamanan. Skema water vapor adalah sebagai berikut:
Botol penjebak ini sebaiknya diletakkan pada bagian terbawah dari saluran biogas, tepat setelah pembangkit. Hal ini dimaksudkan untuk memudahkan uap air hasil kondensasi turun dan masuk ke dalam botol. Air yang berlebihan dalam sistem dapat memampetkan saluran biogas, selain itu adanya kandungan air dalam biogas menurunkan tingkat panas api dan membuat api berwarna kemerah merahan.
Perhatikan muka air yang dibutuhkan. Kami menyarankan tinggi permukaan air dari batas bawah pipa antara 20 sampai 25 cm. Apabila terlalu rendah, gas akan mudah keluar dari air sebelum mencapai tekanan yang diinginkan. Apabila muka air terlalu tinggi, tekanan yang ada membesar dan hal ini dapat menghambat proses produksi biogas itu sendiri.
Kami sangat ingin mencoba membuat manometer untuk dapat mengontrol dan mengukur tekanan yang ada dalam sistem biogas, namun pada saat ini hal tersebut belum tercapai.
Lubang air pada botol penjebak selain berfungsi sebagai lubang pengisian juga sebagai pengatur tinggi muka air.
KOMPOR BIOGAS
Penggunaan biogas yang paling mudah tidak lain dan tidak bukan adalah sebagai bahan bakar dalam kegiatan masak memasak. Sebetulnya masih banyak fungsi lain yang ingin kami cobakan juga, namun karena keterbatasan waktu (dan dana tentunya ) baru kompor biogas saja yang kami cobakan. Fungsi lainnya antara lain sebagai pencahayaan (ini yang ingin segera kami coba), bahan bakar untuk menjalankan mesin, pendingin, pemanas dan masih banyak bentuk pengembangan lain. Test pertama untuk mengetahui apakah biogas yang dihasilkan dapat terbakar atau tidak, kami lakukan dengan cara menyambungkan pipa biogas ke selang yang biasa digunakan pada kompor gas LPG, kemudian diujungnya kami sambungkan dengan selang tembaga dengan diameter dalam (Internal Diameter; ID) sekitar 0.5cm. Katup gas dibuka dan ujung pipa didekatkan dengan sumber api. Api pun menyala. Hurray!.
Ada banyak desain burner yang digunakan pada kompor biogas, target kami saat membuat kompor ini adalah harus sesederhana mungkin, dapat dibuat dari bahan bahan yang tersedia dan semurah mungkin, serta .. asal jalan dulu, sebagai tahap pembelajaran.
Percobaan pertama pembuatan kompor menggunakan bahan baku kaleng bekas permen jahe yang kami temukan di dalam mobil operasional. Permennya kami habiskan dulu, baru kalengnya di pakai.
Skema desain kompor pertama ini sebagai berikut:
Cara pembuatannya adalah kaleng permen dilubangi sesuai dengan ukuran diameter luar pipa tembaga kemudian ujung pipa tembaga dimasukkan ke dalam lubang tersebut. Untuk lebih jelasnya dapat melihat skema diatas. (PERHATIAN: Desain kompor ini tidak bagus, lihat penjelasannya pada bagian kesimpulan)
KESIMPULAN
Kesimpulan sementara yang kami peroleh dari percobaan pembuatan dan instalasi pembangkit biogas dari kotoran sapi ini adalah kalori panas yang dihasilkan tidak cukup panas untuk bisa disebut fungsional. Hasil menggoreng ketela pohon kurang bagus karena minyak kurang panas. Singkong kurang kering dan tidak mengembang.
Kami rasa hal ini bisa disebabkan beberapa hal:
1. Tekanan gas kurang tinggi.
Percobaan penggorengan ini kami lakukan pada ketinggian muka air di botol penjebak kurang lebih 10cm (perhatikan gambar 26). Kami akan lakukan percobaan lagi pada ketinggian muka air 20 – 25cm.
2. Kandungan methane dalam biogas masih terlalu rendah.
Beberapa literatur menyebutkan, untuk biogas dapat terbakar, kandungan methane-nya minimal 50%. Karena biogas yang di hasilkan dapat terbakar, kami cukup confident untuk menyatakan bahwa kandungan methane sudah diatas 50%. Tapi karena gas terkadang tidak stabil (salah satu indikator kandungan karbon diosida tinggi) dan panas yang dihasilkan rendah, ada kemungkinan kandungan methane masih di bawah 60%.
3. Desain kompor dan burner yang kurang baik.
Kompor dan terutama burner yang kami gunakan disini masih bersifat sementara. Beberapa literatur menyebutkan juga bahwa campuran udara dan biogas cukup krusial untuk menghasilkan api yang baik. Campuran udara-biogas yang baik adalah sekitar 15:1 (15 udara dan 1 biogas). Selain itu desain kompor yang SS (sangat sederhana) ini tentu memiliki banyak heat-loss. Untuk kedepan, kami harapkan dengan desain burner dan kompor yang lebih baik hal ini dapat diatasi.
4. Faktor eksternal
Kondisi alam pegunungan yang cukup dingin (berkisar 15 – 20 derajat celcius) sedikit banyak berpengaruh terhadap suhu minyak. Selain itu hembusan angin di dalam dapur juga terasa cukup menganggu.
Kesimpulan lain yang dapat diambil dari percobaan implementasi teknologi biogas ini adalah adanya resistensi dari pengguna biogas (yang adalah ibu rumah tangga peternak, yang terbiasa menggunakan tungku kayu bakar) untuk menggunakan kompor bioga. Beberapa alasan yang dapat kami tangkap adalah faktor psikologis akan bahaya kebakaran atau meledak dan juga kecenderungan untuk memang resisten terhadap teknologi teknologi baru yang dipandang cukup rumit.
Namun setelah dilakukan pengamatan beberapa hari, kecenderungan ini perlahan lahan mulai hilang, ditandai dengan adanya laporan yang menyatakan bahwa kompor biogas hasilnya cukup bagus apabila dipakai menggoreng telur.
Akan tetapi kami cukup yakin bahwa lambat laun teknologi ini dapat diterima oleh pengguna yang ditandai bahwa mereka cukup senang dengan adanya kompor yang tidak menimbulkan polusi dan tidak merusak alat alat masak.
Hal lainnya yang terungkap adalah perawatan dan operasi sistem biogas ini memang cukup rumit, hal inilah tampaknya yang mendasari bahwa banyak instalasi biogas di negara di dunia yang kurang berhasil dalam jangka panjang.
Tujuan utama dalam implementasi biogas biasanya adalah sebagai energi pengganti yang dapat mengurangi biaya yang diperlukan untuk memasak. Nampaknya hal ini harus kita tinjau ulang secara lebih seksama. Mengapa ?. Karena faktanya, penggunaan tungku kayu bakar berbahan tanah liat membutuhkan biaya yang lebih murah dari biogas, lebih mudah dibuat, dioperasikan dan di rawat. Bila dibandingkan dengan perapian kayu bakar biasa, tungku tanah liat menggunakan bahan bakar lebih irit dan tidak menimbulkan polusi asap di dalam ruangan (karena memiliki cerobong keluar).
Sistem biogas yang profitable seharusnya di desain secara lebih terintegrasi, digunakan untuk menjalankan mesin statis yang dapat memutar generator penghasil listrik, sekaligus sebagai pabrik penghasil pupuk dan penyubur bagi kolam ikan, taman atau lahan pertanian.
Sebuah operasi biogas yang sukses, sukses dalam arti dapat menghasilkan atau menabung uang lebih banyak daripada biaya yang dikeluarkan adalah sebuah operasi bisnis. Oleh karenanya, sebuah pembangkit biogas harus dipandang sebagai bagian sebuah sistem. Sistem yang terdiri dari banyak hal, tanki penyimpan gas, kolam ikan atau tanaman air, lahan pertanian, ternak, produksi pupuk dan gas, dan sebagai bisnis serta keahlian teknis.
Dibawah ini pernyataan yang diadaptasi dari buku “Biogas and Waste Recycling, The Philippine Experience” karya Felix Maramba, seorang pengembang sistem biogas yang sukses, terkenal dan menguntungkan secara finansial.
“Pengembangan sistem biogas akan meningkatkan kehidupan sosial dan ekonomi di daerah pedesaan. Caranya adalah dengan mengendalikan polusi yang terjadi pada udara dan air, sehingga menjamin hidup yang lebih sehat. Biogas dapat meningkatkan standar hidup yang berarti juga akan meningkatkan laju perekonomian. Dengan memanfaatkan limbah dan bahan yang tersedia di daerah setempat sebagai penunjang kebutuhan pertanian, dan dengan membuat lahan semakin produktif melalui sistem daur ulang akan menimbulkan sebuah pola kehidupan pedesaan yang baik yang menunjang kemandirian.”
0 komentar:
Posting Komentar