Pengolahan sampah organik menjadi sumber energi

Tingginya laju pertumbuhan penduduk di dunia menyebabkan konsumsi energi juga terus meningkat. Saat ini minyak bumi masih menjadi sumber energi utama di dunia. Kita sadari bahwa persediaan "emas putih" ini terus menipis. Kalau eksplotasinya tidak dikenadalikan, dalam waktu yang tidak terlalu lama minyak bumi dunia pasti akan habis.
modal sedikit
Seiring dengan pertumbuhan jumlah penduduk, produksi sampah juga terus meningkat. Masalah sampah bukan saja persoalan di negara berkembang seperti Indonesia, tetapi menjadi masalah serius di negara maju. Sebagai gambaran, di Jepang produksi sampah mencapai 50.000.000 ton per tahun dan sekitar 16.000.000 ton adalah sampah organik. Pemanfaatan sampah melalui daur ulang seperti proses composting masih sangat rendah, hanya 0,3% atau 50.000 ton pertahun. Sebagian besar sampah disana dibakar karena sempitnya lahan landfilff dan ketatnya peraturan.

Kota jakarta diperkirakan memproduksi sampah rata-rata 6.250 ton perhari dan sekitarnya 70% atau 4.400 ton adalah sampah organik. Umumnya sampah di negara kita hanya ditumpuk di TPA-TPA dan dibiarkan terurai secara alami.

Masalah-masalah dunia di atas, yakni menipisnya persediaan minyak bumi dan menumpuknya sampah organik telah memacu para ilmuwan untuk menentukan sumber-sumber energi baru. salah satu riset yang banyak diminati adalah konversi bahan-bahan organik yang tidak punya nilai ekonomi menjadi sumber energi dengan sentuhan bioteknologi. Sebagai contoh adalah produksi gas metana dan etanol untuk bahan bakar ramah lingkungan dari limbah organik melalui proses fermentasi menggunakan mikroba. Di negara-negara maju seperti Jepang, riset tentang kedua topik ini banyak dilakukan dan sangat didukung oleh pemerintah setempat. Manfaat  ganda dari aplikasi teknologi ini volume sampah dan mencegah terjadinya pencemaran lingkungan.

Teknologi sakarifikasi dan fermentasi untuk memproduksi etanol sebagai bahan bakar dari limbah padat industri pengolan kayu.

Berikut ini penjabaran dari produksi etanol dari limbah kayu.
  1. Uraian proses produksi
    Yang dimaksud industri perkayuan disini adalah industri yang menggunakan kayu setengah jadi sebagai bahan bakunya, seperti industri mebel, karoseri, pengolahan kayu gelondongan dan lain-lain. Tahap-tahap aktifitas produksi pada industri perkayuan adalah:
    • Proses persiapan bahan baku
    • proses produksi
    • pengemasan produksi
    Tahap bahan baku meliputi dari pembersian matrial dari kotoran, Pembuangan kulit (pada idustri kayu glondongan), pemotongan menjadi ukuran yang lebih kecil serta penghalusan (pengetaman) sehingga kayu siap digunakan. Proses produksi adalah proses pembentukan bahan baku yang di inginkan. Pekerjaan tahapan ini antara lain pemotongan (sizing) sampai ukuran yang di kehendaki, pemahatan dan pembentukan benda seperti wujud yang diharapkan, terutama dalam industri mebel dan karoseri. Tahap terakhir adalah pengemasan produk yang meliputi penghalusan, pewarna (pengecetan), proses finishing dan pengepakan. tahapan ketiga ini untuk industri mebel dan karoseri. 
  2. Limbah yang dihasilkan
    Limbah yang dihasilkan dalam aktifitas industri perkayuan sebagaian besar merupakan limbah-limbah padat yang merupakan serpihan-serpihan kayu, potongan-potongan kayu yang berukuran kecil (chip wood) dan serbuk kayu atau butiran-butiran halus yang tebuang saat kayu dipotong dengan gergaji dan tiap-tiap aktifitas produksi sangat berpotensi mengeluarkan limbah.

    Pada tahap persiapan bahan baku, sebagian besar limbah padat yang diasilakan berupa potongan-potongan kayu kecil di samping serbuk kayu tetapi pada industri pengolahan kayu gelondongan juga akan dihasilkan serpihan kulit kayu. Pada tahapan produksi dan pengemasan produk dihasilkan limbah padat berupa potongan-potongan kayu dalam ukuran yang lebih kecil lagi disamping limbah yang berbentuk serbuk. Pada tahapan pengemasaan produk, seandainya ada produk yang gagal, maka biasanya bagian-bagian tertentu dari produk yang gagal tersebut di manfaatkan lagi untuk membuat produk lain yang ukurannya lebih kecil.
  3. Pemanfaatan sebagai bahan baku yang dihasilkan
    Sebagaimana diketahui, limbah kayu adalah limbah organik yang trbentuk dari senyawa-senyawa karbon seprti holoselulose (selulose dan hemi selulose), lignin dan sedikit senyawa karbohidrat, sehigga sangat berpotensi dijadikan sumber energi. Pada seksi ini pengolahan limbah padat lebih difokuskan pada proses pemanfaatan baik secara langsung maupun secara proses daur ulang.
    Sebahaimana diuraikan diatas, limbah industri perkayuan merupakan bahan oraganik yang komponen utamanya adalah senyawa selulose yang sangat berpotensi dijadikan bahan baku produksi etanol (alkohol) subtitusi bahan bakar. Diagram alir proses prosedur etanol adalah sebagai berikut: pertama, senyawa selulose dikonfersikan menjadi sakarida atau gula melalui proses sakarifikasi dengan asam pekat. Padatan yang tidak terkomposisi yaitu senyawa lignin, dipisahkan dari larutan sakarida pada unit filtrasi, selanjutnya lignindijadikan bahan bakar padat. Asama yang terikut bersama larutan sakarida diabil pada unit rekoveri asam, kemudia di kembalikan ketangki sakarifikasi untuk digunakan lagi. Larutan sakarida hasil proses sakarifikasi dimana komponen utamanya adalah glukosa, selanjutnya difermenmentasi menjadi etanol pada bioreaktor (fermentor) dengan bantuan mikroba lagi.
    Etanol hasil fermentasi kemudian murnikan pada kolom distilasi sampai sampai mencapai etanol sekitar 98%. Air limbah yang keluar bagian bawah kolom distilasi tergolongan air limbah organik, mempunyai konsentrasi polutan (BOD) sangat tinggi dan pH sangat rendah. Air limbah ini kemudian digunakan lagi pada proses produksi setelah diolah melalui beberapa tahapan proses, seperti proses netralisasi asam, dekarbonasi polutan-polutan organik dan dentirifikasi senyawa nitrat. Dengan melakukan proses pengolahan seperti diata, diharapkan air hasil olahan sudah dapat digunakan kembali dalam kegiatan produksi, sehingga kebutuan air bersih diluar dapat dikurangi. Didalam pemakainnya, etanol dari bahan baku limbah selulose ini dicampurkan dengan bahan bakar bensi dalam komposisi jumlah tertentu bahan bakar campuran bensin dengan etanol lebih dikenal dengan bahan bakar "gasohol".
    Di Brazil, bahan bakar gasohol sudah lama digunakan secara komersial, begitu juga Cina dan Tailan mulai mengikutinya. Di Indonesia sendiri, bahan bakar gasohol sudah di uji coba pada tahun 1980. Etanol dari bahan baku yang terbarukan ini merupakan sumber energi alternatif yang menjanjikan di masa depan.
Biomasa seperi sampah organik sangat berpotensi dijadikan bahan baku sumber energi terbaru. Mengolah sampah organik dengan proses fermentasi bukan saja kan mengurangi jumlah sampah dan mencegah pencemaran lingkungan akibat pembusukannya, tetapi sekaligus akan menghasilkan sumber energi dan pupuk organik yang murah. Indonesia sebagai salah satu negara yang sangat kaya dengan bahan-bahan biomasa, seharusnya mulai berfikir untuk mengkonfersi bahan bakar minyak bumi kesumber-simber yang dapat terbarui dan murah.

Disqus Comments