Pengertian Biogas, Sejarah Pertama Biogas, dan Tahap Pencernaan Methanogen Pada Biogas

Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi  bahan-bahan organik, contohnya adalah kotoran manusia, hewan, limbah domestik / rumah tangga, sampah yang dapat didaurulang / biodegradable atau setiap limbah organik yang biodegradable dalam kondisi anaerobik.
       Teknologi biogas muncul karena didorong oleh naiknya harga minyak dunia. Biogas memberikan solusi terhadap masalah penyediaan energi dengan murah dan tidak mencemari lingkungan. Biogas kali pertama dikembangkan pada 1970 di Denmark. Saat itu, Denmark telah membangun 55 pengolahan biogas. China dan India mulai mengembangkan pengolahan biogas pada 1980-an.
Teknologi biogas pada dasarnya memanfaatkan proses pencernaan yang dilakukan oleh bakteri methanogen yang produknya berupa gas methana (CH4) dan bakteri asam. Bakteri ini bekerja dalam lingkungan yang tidak ada udara. Bakteri methanogen akan secara alami berada dalam limbah organik, seperti kotoran binatang, manusia, dan sampah organik rumah tangga.
Contoh bakteri methanogen, yaitu ethanobacterium, ethanobacillus, ethanosarcina, dan ethanococcus.
     Tahap lengkap pencernaan material organik oleh bakteri methanogen adalah sebagai berikut:
1) Hidrolisis. Pada tahap ini, molekul organik kompleks diuraikan menjadi bentuk yang lebih sederhana, seperti karbohidrat (simple sugars), asam amino, dan asam lemak.
2) Asidogenesis. Pada tahap ini terjadi proses penguraian yang menghasilkan amonia, karbondioksida, dan hidrogen sulfida.
3) Asetagenesis. Pada tahap ini dilakukan proses penguraian produk asidogenesis; menghasilkan hidrogen, karbondioksida, dan asetat.
4) Methanogenesis. Ini adalah tahapan terakhir dan sekaligus yang paling menentukan, yakni dilakukan penguraian dan sintesis produk tahap sebelumnya untuk menghasilkan gas methana (CH4). Hasil lain dari proses ini berupa karbon dioksida, air, dan sejumlah kecil senyawa gas lainnya.

       Kegagalan biogas bisa disebabkan tidak seimbangnya bakteri methan terhadap bakteri asam. Akibatnya, lingkungan menjadi sangat asam (pH kurang dari 7) yang dapat menghambat kelangsungan hidup bakteri methan. Keasaman substrat media biogas yang dianjurkan berada pada
rentang pH 6,5–8. Suhu optimum untuk perkembangbiakan bakteri methan adalah 35°C.
Dilihat dari sisi konstruksinya, pada umumnya reaktor biogas bisa digolongkan dalam dua jenis, yakni fi ed dome dan floating drum. Fi ed dome mewakili konstruksi reaktor yang memiliki volume tetap sehingga produksi gas akan meningkatkan tekanan di dalam reaktor. Adapun floating drum berarti ada bagian pada kontruksi reaktor yang bisa bergerak untuk menyesuaikan dengan kenaikan tekanan reaktor. Pergerakan bagian reaktor tersebut juga menjadi tanda telah dimulainya produksi gas di dalam reaktor biogas, lihat gambar berikut ini.

 Semua reaktor biogas untuk kotoran hewan jenis fixed dome (kiri) dan  floating drum (kanan)

Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa kedua jenis konstruksi reaktor biogas tersebut tidak jauh berbeda. Keduanya memiliki komponen tangki utama, saluran masuk dan residu keluar, separator (optional), dan saluran gas keluar. Perbedaan yang ada antara keduanya adalah pada bagian pengumpul gasnya (gas collector).

         Percobaan membuat reaktor biogas sederhana dari plastik sudah dilakukan oleh Andrias Wiji Setio Pamuji (27) pada tahun 2000. Saat itu ia masih kuliah tingkat III di Jurusan Teknik Kimia Departemen Teknik Industri Institut Teknologi Bandung (ITB). Namun, Andrias baru
memasarkannya pada 9 April 2005 setelah menyempurnakan percobaan-percobaannya. Reaktor
biogas dari plastik ini sebelumnya pernah menang dalam Lomba Kreativitas Mahasiswa tahun 2002 yang diadakan oleh Direktorat Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan Nasional.