Pembangkit Listrik dari Kotoran Sapi

Gemuruh suara mesin diesel membelah keheningan perbukitan Desa Cimekar, Kecamatan Cilengkrang, Kabupaten Bandung. Suara itu mungkin tak berbeda dengan suara generator pembangkit listrik biasa. Namun, sebenarnya generator milik Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) itu bukanlah generator biasa.

Pembangkit listrik itu menggunakan biogas dari kotoran sapi sebagai sumber energi utamanya, sedangkan solar yang digunakan hanya 30 persen. "Kami menggunakan sistem dual fuel, yang sedang dikembangkan," kata Aep Saepudin, Kepala Subbidang Sarana Rekayasa Tenaga Listrik dan Mekatronik Pusat Penelitian Tenaga Listrik dan Mekatronika (P2 Telimek) LIPI, yang memimpin penelitian di sana.

Selama beberapa tahun terakhir, Aep dan peneliti LIPI lainnya memang tengah mengembangkan Bioelektrik, mesin pembangkit listrik bertenaga biogas dari sampah organik. Biogas dari beragam sampah organik tersebut telah dimanfaatkan sebagai bahan bakar alternatif untuk mesin pembangkit listrik berbahan bakar bensin atau elpiji. Mereka meneliti biogas karena beberapa literatur menyebutkan hanya diperlukan 0,03 meter kubik biogas untuk menghasilkan listrik sebesar 1 kWh.

Untuk membuat Bioelektrik, Aep memanfaatkan generator berbahan bakar bensin atau elpiji yang ada di pasar. Generator berkapasitas rata-rata 700 watt itu tidak memerlukan modifikasi yang berarti selain penambahan aerator. Cukup menyuntikkan biogas yang ditampung menggunakan aerator, motor pembangkit listrik berputar kencang. Aerator adalah alat yang berfungsi menaikkan tekanan gas agar mudah terpantik percikan listrik dari busi di ruang mesin.

Sayangnya, pembangkit listrik berbahan bakar bensin atau elpiji terbatas kapasitasnya, di kisaran 700-2.000 watt, sehingga kurang ekonomis. Kepala Subdidang Laboratorium Motor Bakar LIPI Arifin Nur mengatakan, untuk memproduksi listrik berdaya besar, mereka harus menggunakan generator mesin diesel dengan solar sebagai bahan bakarnya. "Belum ada di seluruh dunia, teknologi yang bisa menggantikan solar dengan biogas," katanya.

Untuk mengatasi masalah itu, mereka akhirnya melakukan terobosan dengan mengaplikasikan sistem dual fuel. Sistem itu menggabungkan dua macam bahan bakar, yaitu solar dan biogas dari kotoran sapi, untuk menggerakkan mesin diesel pembangkit listrik berkapasitas 10 ribu watt. Modifikasi yang dilakukan untuk membuat generator sistem dual fuel ini tidak banyak, mesin pun tidak diobok-obok sama sekali.

Modifikasi yang dilakukan hanya menambahkan perangkat regulator dan mixer yang dipasang di saluran udara yang terhubung ke ruang pembakaran mesin diesel itu. Regulator berfungsi untuk mengatur laju rata-rata atau flow rate aliran biogas yang memasuki mesin. Mixer membantu pencampuran antara udara dan biogas yang terisap mesin menjadi campuran udara yang homogen. "Ini teknologi sederhana, sudah banyak diaplikasikan," kata Arifin.

Perangkat berupa pipa logam pendek ini diselipkan di tengah-tengah pipa saluran lubang pemasukan udara mesin itu. Pada pipa logam itu dipasangi semacam nozzle, yang tersambung ke pipa paralon tempat biogas dialirkan. Dari nozzle itu, aliran biogas "disuntikkan" agar bercampur dengan udara yang disedot oleh genset tersebut.

Meski sedikit, solar tetap dibutuhkan untuk pre-combution atau pemicu pembakaran di ruang mesin karena sistem mesin diesel menggunakan sistem kompresi untuk pemicu pembakarannya. Ini berbeda dengan mesin berbahan bakar bensin yang menggunakan percikan listrik dari busi sebagai pemicu pembakaran di ruang mesin.

Sebenarnya sistem serupa yang dikembangkan di luar negeri bisa menekan penggunaan solar sampai tinggal 10 persen. Namun, pembangkit listrik yang dikembangkan LIPI diatur menggunakan komposisi 30 persen solar dan 70 persen biogas mesin. Dengan setting itu, biogas yang disuntikkan ke genset hanya 20 liter per menit atau 1,2 meter kubik biogas tiap jam.

Sistem ini terbukti dapat memangkas penggunaan solar hingga separuhnya. Untuk menyalakan mesin pembangkit 10 kWh selama delapan jam tanpa henti, biasanya dibutuhkan 8 liter solar, dengan rata-rata konsumsi bahan bakar spesifik satu jam membutuhkan seliter solar. Dengan sistem dual fuel, solar yang digunakan hanya berkisar 3-4 liter.

Dalam pengujiannya, mesin pembangkit listrik sistem dual fuel 10 kWh di Desa Girimekar, Cilengkrang, baru digunakan untuk pemakaian maksimal empat jam dengan daya listrik 8 kWh. Dengan pemakaian selama itu, biogas yang disedotnya mencapai 14,4 meter kubik. "Konsumsi bahan bakar (solar) turun dari 1 liter per jam menjadi 0,4 liter per jam," Arifin menandaskan.

Arifin mengakui penghematan itu belum memasuki angka ekonomis jika digunakan di Jawa dan Sumatera. Tapi di daerah yang sulit mendapatkan pasokan bahan bakar, seperti di daerah atau pulau terpencil, teknik dual fuel ini dapat menjadi alternatif.

Pengoperasiannya pun tidak rumit. Sebelum mesin diesel dinyalakan, aliran biogas ke dalam mesin itu disetel dengan kecepatan rata-rata aliran 20 liter per menit. Setelah itu baru kunci starter diputar untuk menyalakan genset. Suara gemuruhnya memekakkan ruangan riset seukuran garasi mobil itu. Istimewanya, asap yang mengepul keluar dari mesin itu berwarna putih dan relatif tipis. Tidak ada jelaga hitam yang biasa terlihat dari mesin diesel.

Genset dual fuel itu diharapkan dapat menjadi contoh bagi masyarakat. Idealnya, kata Aep, pemanfaatan biogas akan berguna bagi peternakan sapi yang mempunyai suplai kotoran yang melimpah.

Sayangnya, listrik yang dihasilkan pembangkit yang kapasitasnya lumayan besar ini belum bisa digunakan oleh warga Cilengkrang. Padahal di kecamatan yang berbatasan langsung dengan Kota Bandung itu baru separuh warganya yang menikmati listrik. Masalahnya, papar Aep, membuat jaringan listrik untuk mengalirkan listrik butuh rupiah yang tidak sedikit.

Camat Cilengkrang Maslan mengatakan baru 60 persen dari 11 ribu keluarga di daerah itu yang tersambung dengan listrik PLN. Kini Maslan tengah mengajukan proposal kepada Pemerintah Kabupaten Bandung untuk pembangunan jaringan listrik. "Kalau disetujui, warga di sini bisa memanfaatkan listriknya," katanya.

Setiap tahun Pemerintah Kabupaten Bandung hanya menganggarkan Rp 5 miliar untuk pemasangan listrik PLN. Dana sebesar itu hanya cukup untuk biaya pemasangan listrik bagi 500 keluarga sehingga dana itu digilir dari satu kecamatan ke kecamatan yang lain. Bantuan terakhir diterima Cilengkrang pada 2007 untuk 65 keluarga.

Maslan menyimpan harapan besar terhadap proyek LIPI itu untuk memberikan listrik bagi warganya. Di kecamatan itu hampir 70 persen warganya merupakan peternak sapi. Dia menghitung total sapi yang berada di kecamatannya mencapai 2.000 ekor, terdiri atas sapi perah dan sapi potong.

Jika setiap sapi menghasilkan 15 kilogram kotoran dalam sebulan, tak kurang dari 300 ton kotoran sapi bisa dimanfaatkan setiap bulan. Dia sudah berencana pembangkit serupa sudah dimintanya untuk dikembangkan di dua desa lainnya di kecamatannya.

Sumber : http://www.tempo.co/hg/sains/2009/08/18/brk,20090818-193168,id.html