Studi Baru Garisbawahi Potensi Biogas dari Kotoran Ternak

Bayangkan sebuah peternakan di mana tumpukan limbah hewan yang menjulang tinggi tidak lagi menjadi beban lingkungan tetapi sumber energi bersih yang stabil. Visi ini dapat dicapai melalui produksi biogas, di mana kotoran ternak diubah menjadi bahan bakar terbarukan melalui pencernaan anaerobik. Memperkirakan hasil biogas secara akurat sangat penting untuk mengoptimalkan proses ini dan membuka potensi penuhnya.

Output biogas bukanlah nilai tetap tetapi bervariasi secara signifikan berdasarkan banyak faktor yang saling berhubungan:

• Spesies hewan: Kotoran sapi, unggas, dan babi memiliki komposisi organik yang berbeda yang memengaruhi potensi metana.
• Komposisi pakan: Pakan tinggi protein menghasilkan kotoran kaya nitrogen dengan karakteristik pencernaan yang berbeda dari pakan kaya serat.
• Pengelolaan kotoran: Metode pengumpulan (dikikis vs. disiram) dan kondisi penyimpanan memengaruhi kandungan padatan volatil.
• Parameter digester: Suhu (mesofilik vs. termofilik), waktu retensi, keseimbangan pH, dan efisiensi pencampuran sangat memengaruhi aktivitas mikroba.

Para peneliti menggunakan beberapa pendekatan untuk memprediksi hasil biogas:

Model empiris menggunakan perhitungan yang disederhanakan berdasarkan laju produksi kotoran dan faktor konversi biogas yang ditetapkan per unit hewan. Meskipun praktis untuk perencanaan skala peternakan, ini mungkin mengabaikan kondisi spesifik lokasi.

Model teoretis menerapkan keseimbangan kebutuhan oksigen kimia (COD) atau persamaan stoikiometri untuk memprediksi generasi metana maksimum yang mungkin dari degradasi bahan organik.

Pengujian laboratorium melalui percobaan pencernaan anaerobik batch atau kontinu memberikan penilaian paling akurat untuk jenis kotoran tertentu, mengukur volume biogas aktual dan kandungan metana di bawah kondisi terkontrol.

Selain pembangkitan energi, sistem biogas mengatasi banyak tantangan keberlanjutan:

• Mengurangi emisi gas rumah kaca dengan mencegah pelepasan metana dari penyimpanan kotoran tradisional
• Menghasilkan digestat kaya nutrisi yang dapat menggantikan pupuk sintetis
• Menyediakan solusi energi terdesentralisasi untuk masyarakat pedesaan

Perkiraan biogas yang tepat memungkinkan penentuan ukuran sistem pencernaan yang tepat, memastikan kelangsungan ekonomi sekaligus memaksimalkan output energi terbarukan dari limbah pertanian.