Seiring dengan pertumbuhan penduduk, pengembangan wilayah, dan pembangunan dari tahun ke tahun, kebutuhan akan pemenuhan energi listrik dan bahan bakar secara nasional semakin besar. Sumber energi yang berasal dari bahan bakar fosil akan habis dalam waktu dekat jika tidak diimbangi dengan penggunaan energi secara bijak dan hemat. Jika tidak ada perubahan dalam pola konsumsi energi, maka dikhawatirkan Indonesia akan menghadapi krisis energi yang berkepanjangan dan dapat menimbulkan dampak sosial dan ekonomi di dalam masyarakat.
Indonesia sesungguhnya memiliki potensi sumber energi terbarukan dalam jumlah besar. Beberapa di antaranya bisa diterapkan di Tanah Air, seperti bioetanol sebagai pengganti bensin, biodiesel untuk pengganti solar, tenaga panas bumi, mikrohidro, tenaga surya, tenaga angin, bahkan sampah/limbah pun bisa digunakan untuk membangkitkan listrik. Berbagai jenis energi alternatif yang ada yaitu bioethanol, biodiesel, dan biogas. Salah satu energi alternatif yang mudah untuk digunakan dan menggunakan teknologi sederhana dengan harga yang murah adalah biogas. Biogas memiliki peluang yang besar dalam pengembangan energi alternatif.
Energi biogas dapat diperoleh dari pengolahan secara anaerobic. Selain memiliki potensi yang besar, pemanfaatan energi biogas memilik banyak keunggulan, yaitu mengurangi dampak emisi rumah kaca, mengurangi bau tidak sedap, mencegah penyebaran penyakit yang berasal dari limbah, menghasilkan panas dan daya, serta hasil sampingan berupa pupuk padat dan cair. Energi yang terkandung dalam biogas tergantung dari konsentrasi metana (CH4). Semakin tinggi kandungan metana, maka semakin besar kandungan energi (nilai kalor) pada biogas, dan sebaliknya semakin kecil kandungan metana semakin kecil nilai kalornya.
Proses pengolahan anaerobik merupakan pengolahan suatu substrat tanpa asupan oksigen. Substrat yang digunakan dapat berupa air limbah, limbah padat, ataupun bentuk lainnya. Kandungan karbondioksida dalam biogas merupakan hal yang wajar sebagai hasil samping dari proses dekomposisi bahan organik oleh mikroba secara anaerobik (tanpa asupan oksigen). Proses pengolahan secara anaerobik terdiri dari beberapa tahapanJumlah karbondioksida yang berlebihan dapat menunjukkan ketidak sempurnaan proses degradasi bahan organik.
Kandungan karbondioksida yang tinggi pada biogas juga berdampak pada pembakaran tidak sempurna saat biogas akan digunakan untuk memasak. Pengurangan kandungan karbondioksida dapat dilakukan dengan menggunakan proses adsorpsi menggunakan media. Hanya saja penggunaan media ini akan meningkatkan biaya untuk produksi biogas. Di sisi lain, pemanfaatan mikroorganisme untuk pengurangan kandungan karbondioksida di biogas dapat dilakukann.
Mikroalga menggunakan karbondioksida untuk proses fotosintesisnya. Kardungan karbon pada CO2 akan diubah menjadi energi untuk pertumbuhan dengan sistem metabolisme di tubuh mikroorganisme. Pemanfaatan mikroalga ini tidak hanya untuk adsorpsi karbondioksida, akan tetapi pertumbuhan mikroalga dari proses adsorpsi CO2 dapat dipanen dan dimanfaatkan sebagai kosmetik, obat obatan, pangan, energi. Selain itu pemanfaatan mikroalga untuk pengurangan kandungan karbondioksida ini memerlukan biaya yang tidak mahal sehingga memungkinkan untuk aplikasinya di lapangan.
Pemanfaatan mikroalga ini mampu mengurangi kandungan karbon dioksida terlihat dari hasil perbandingan kandungan CO2 di kantong biogas yang terdapat chlorella-nya dan yang tidak terdapat mikroalganya. Saat proses degradasi bahan organik yang berasal dari air limbah selama 5 hari, perbedaan kandungan CO2 untuk kedua reaktor sebesar 7 persen. Meski reduksi CO2 ini masi terlihat kecil akan tetapi menunjukkan bahwa keberadaan mikroalga dapat memberikan peningkatan kulitas biogas dengan pengurangan kandungan karbondioksida di dalam biogas.
Kemampuan reduksi CO2 ini juga tergantung jumlah mikroalga yang berperan serta kondisi lingkungan yang menunjang pertumbuhan mikroalga. Mikroalga memerlukan kandungan karbon yang berasal dari CO2. Salah satunya, kandungan nitrogen dan fosfat yang dapat diperoleh dari substrat yang akan diolah. (*)
Penulis: Nur Indradewi Oktavitri
Penelitian lebih detail tentang riset ini dapat dilihat pada ulasan ilmiah tentang peningkatan kualitas biogas dengan chlorella ini dapat dilihat pada tautan https://jurnal.ugm.ac.id/ijc/article/view/25129 dan https://doi.org/10.22146/ijc.25129
{:}{:en}Along with population growth, regional development, and development year by year, the need for electricity and fuel nationally is getting bigger. Energy sources derived from fossil fuels will be depleted in the near future if it is not balanced with wise and economic use of energy. If there is no change in energy consumption patterns, there is fear that Indonesia will face a prolonged energy crisis leading to social and economic impacts in society.
Indonesia has a large number of potential renewable energy sources. Some of them can be applied by the state, such as bioethanol as a substitute for gasoline, biodiesel to replace diesel, geothermal power, micro hydro, solar power, wind power, even garbage/waste can be used to generate electricity. Various types of alternative energy are bioethanol, biodiesel, and biogas. One alternative energy that is easy to use and uses simple technology at low prices is biogas. Biogas has great potential for alternative energy development.
Biogas energy can be obtained from anaerobic treatment. Besides having great potential, the use of biogas energy has many advantages, reducing the impact of greenhouse emission, reducing unpleasant odors, preventing the spread of diseases originating from waste, generating heat and power, and byproducts in the form of solid and liquid fertilizers. The energy contained in biogas depends on the concentration of methane (CH 4). The higher the methane content, the greater the energy content (heat value) of biogas, and vice versa the smaller the methane content the smaller the heat value.
Anaerobic treatment is the processing of a substrate without oxygen intake. The substrate used can be in the form of wastewater, solid waste or other forms. The carbon dioxide content in biogas is natural as a by-product of the anaerobic microbial decomposition process of organic material (without oxygen intake). Anaerobic treatment process consists of several stages. Excessive amounts of carbon dioxide can indicate imperfections in the process of degradation of organic matter.
The high carbon dioxide content in biogas also results in incomplete combustion when biogas is used for cooking. Reduction of carbon dioxide content can be done using the adsorption process using the media. However, the use of this media will increase costs for biogas production. On the other hand, the use of microorganisms to reduce carbon dioxide content in biogas can be done.
Microalgae uses carbon dioxide to process photosynthesis. Carbon deposits in CO2 will be converted into energy for growth by the metabolic system in the body of microorganisms. The use of microalgae is not only for the adsorption of carbon dioxide, but the growth of microalgae from the CO2 adsorption process can be harvested and used as cosmetics, medicines, food, energy. Furthermore, the use of microalgae to reduce carbon dioxide content requires inexpensive costs so it is possible for application in the field.
Utilization of microalgae to reduce carbon dioxide content as seen from the comparison of CO2 content in biogas bags with chlorella in it and without microalgae. During the degradation of organic material from wastewater for 5 days, the difference in CO2 content for the two reactors was 7 percent. Although this CO2 reduction may still look small but it showed that the presence of microalgae can improve in the quality of biogas by reducing the carbon dioxide content in biogas.
The ability to reduce CO2 also depends on the number of microalgae as well as environmental conditions that support the growth of microalgae. Microalgae require carbon content derived from CO2, such as nitrogen and phosphate content that can be obtained from the substrate to be processed. (*)
Author: Nur Indradewi Oktavitri
More detailed research about this research available at https://jurnal.ugm.ac.id/ijc/article/view/25129 and https://doi.org/ 10.22146 / ijc.25129
{:}
Indonesian 
English