Tugas Rangkum Jurnal 1

Rangkuman jurnal dengan Tema : "SUSTAINABLE MANUFACTURING"

Jurnal 1
Judul: MODEL PEMILIHAN INDUSTRI KOMPONEN OTOMOTIF YANG RAMAH LINGKUNGAN
Tahun Terbit: 2013
Penulis: Triwulandari S Dewayana , Dedy Sugiarto , Dorina Hetharia
Sumber: http://blog.trisakti.ac.id/jurnalti/files/2014/02/1_Model-Pemilihan-Industri-Komponen-Otomotif-yang-Ramah-Lingkungan_Triwulandari-Sd-dkk.pdf

Jurnal 2
Judul: IMPLEMENTASI GREEN PRODUCTIVITY UNTUK MENINGKATKAN PRODUKTIVITAS PENGEMBANGAN USAHA KECIL MENENGAH
Tahun Terbit: 2012
Penulis: Suhartini, ST,MT
Sumber: http://jurnal.itats.ac.id/wp-content/uploads/2013/05/IMPLEMENTASI-GREEN-PRODUCTIVITY-UNTUK-MENINGKATKAN-PRODUKTIVITAS-PENGEMBANGAN-USAHA-KECIL-MENENGAH.pdf

Kedua jurnal ini memiliki latar belakang yang sama,yaitu ingin melaksana produksi sebuah industry namun tetap memerhatikan kondisi lingkungan sekitar area produksi. Karena sudah banyak konfrensi di ASIA mulai menggencarkan industry ramah lingkungan. Sebab itulah yang menyebabkan kedua dari penulis jurnal ini mengadakan penelitian untuk menyelesaikan masalah dalam pencemaran lingkungan yang dilakukan oleh industry melalui pendekatan-pendekatan(metode) yang diambil.

Pada jurnal yang ditulis oleh Triwulandari dkk mereka melakukan penelitian pada industry otomotif melalui pendekatan 3R: Reduce,Reuse,Recycle sehingga estimasi dari mulai bahan  mesin hingga emisi gas buang mesin. Setelah mendapatkan hasil ternyata penelitian telah membuktikan jika menggunakan pendekatan 3R dapat mengurangi dampak emisi secara signifikan sehingga mengurangi polutan udara. Sementara pada jurnal 2 yang ditulis oleh Suhartini, beliau berfokus pada industry batik Indonesia yang sedang berkembang pesat namun menyebabkan dampak limbah yang besar,mulai dari limbah cair ,padat maupun udara. Dengan pendekatan Green Productivity ,beliau bertujuan meningkatkan produktivitas kerja dan kinerja lingkungan agar tidak terjadi kerusakan lingkungan. Dengan metode Green Productivity beliau berhasil mengurangi limbah produksi batik seperti:

1. Limbah padat :
a. Perca mori : Dapat digunakan kembali untuk pembuatan sapu tangan batik, lap makan batik, ataupun dijual untuk dijadikan isi bantal.
b. Lelehan lilin
Digunakan sebagai bahan lilin untuk pembatikan.
c. Lepasan lilin
Digunakan sebagai bahan lilin untuk pembatikan.Limbah
padat batik merupakan limbah yang tidak berbahaya dan sebagian dapat
dimanfaatkan kembali.

2.Limbah gas:
a. Debu kapas
-Debu kapas yang dihirup secara terus menerus oleh pekerja pemotongan dapat
masuk ke saluran pernafasan dan menyebabkan gangguan
pernafasan.
-Dampak debu kapas dapat diminimasi dengan menggunakan masker.
b. Emisi CO, CO2, SO2, uap dan bau


Kesimpulan:
Simpulan dari dua jurnal ini adalah untuk mengusahakan ,bagaimana suatu proses produksi tetap berjalan namun tetap memrhatikan lingkungan sekitar. Jika pada jurnal satu ,menyelematkan lingkungan dengan meminimalkan emisi gas buang dan Memanfaatkan bahan sisa yang tersedia sehingga tidak terjadi limbah berlebih. Pada jurnal 2 berfokus pada mengurangi pencemaran uadara dan air sekitar wilayah produksi dan keselamatan para pekerjanya. Agar tujuan dari "SUSTAINABLE MANUFACTURING" atau pembangunan yang berkelanjutan maka kita harus mulai memikirkan langkah pelestarian lingkungan dalam bidang industri seperti yang dilakukan oleh penulis.

Tugas Rangkum Jurnal 2

Life Cycle Assessment Pabrik Semen

PT Holcim Indonesia Tbk. Pabrik Cilacap:

Komparasi antara Bahan Bakar Batubara dengan Biomassa

Taufan Ratri Harjanto1, Moh. Fahrurrozi 2, I Made Bendiyasa 2

1Magister Teknik Pengendalian Pencemaran Lingkungan

Jurusan Teknik Kimia Universitas Gadjah Mada

2Jurusan Teknik Kimia Universitas Gadjah Mada

Jurnal Rekayasa Proses, Vol. 6, No. 2, 2012

http://jurnal.ugm.ac.id/jrekpros/article/view/4696/3956

1.      Pendahuluan

       Industri semen berdasarkan European Commission pada tahun 2010 adalah industri yang memerlukan energi panas dan listrik, sehingga sekitar 40% dari keseluruhan biaya operasional dihabiskan untuk pengadaan energi (Vito, dkk., 2011). Bahan bakar fosil, seperti batubara dan minyak bumi, secara global telah digunakan sebagai sumber energi dalam industri semen.

       Berdasarkan hasl penelitian dari pihak IPB pada tahun 2008 (Cahyono dkk., 2008) untuk PT Holcim Indonesia Tbk. tentang penggantian bahan bakar batu bara dengan bahan bakar lain khususnya biomassa, akan menyebabkan persoalan baru yaitu, berapa besar konstribusi emisi (gas buang) dan akibat lain yang dihasilkan oleh penggunaan bahan bakar alternatif tersebut didalam industri semen. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk menjawab persoalan tersebut adalah dengan cara LCA (Life Cycle Assessment).

       Metode LCA digunakan untuk mengevaluasi dampak lingkungan penggunaan bahan bakar batu bara dan bahan bakar biomassa pada industri semen.

a.       Industri Semen Holcim Indonesia

    PT Holcim Indonesia Tbk. Pabrik Cilacap merupakan pabrik semen pertama di Jawa Tengah, yang dikenal sebagai produsen semen serbaguna(PPC/Portland Pozzolan Cement) berdasarkan SNI 15-0302-2004.

    Pabrik semen PT. Holcim Indonesia Tbk. yang beroperasi di Cilacap memiliki kapasitas produksi 2,6 juta ton/tahun, perusahaan ini sudah menggunakan energi alternatif biomassa, salah satunya sekam padi dari pertanian mulai tahun 2007, sehingga jumlah CO2 per ton yang dihasilkan dalam kegiatan operasional sehari-hari berhasil dikurangi hingga 4 persen, sedangkan konsumsi air bisa ditekan hingga 16 persen. Di atas lahan milik Holcim, ditanam spesies pohon yang bisa cepat tumbuh untuk membantu menyerap CO2 dan pada saatnya nanti, hutan kayu bakar ini akan dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan (Holcim, 2007).

    Menurut road map penurunan emisi carbon yang dibuat IEA (International Energy Association) dan WBCSD (World Business Council for Sustainable Development) – CSI (Cement Sustainable Initiatives ) rata-rata energi alternatif yang digunakan pabrik semen di dunia pada tahun 2012 adalah sekitar 5 – 10% (World Business Council for Sustainable Development, 2011). Penggunaan energi alternatif di PT Holcim IndonesiaTbk. pada tahun 2009 sudah berhasil mencapai 8,6% dan menghasilkan kira-kira 0,72% ton CO2/ton semen (Holcim, 2008).

b.      Life Cycle Assessment (LCA)

    Life Cycle Analysis (LCA) atau sering juga disebut Life Cycle Assessment merupakan sebuah metode berbasis cradle to grave (analisis keseluruhan siklus dari proses produksi hingga pengolahan limbah) yang digunakan untuk mengetahui jumlah energi, biaya, dan dampak lingkungan yang disebabkan oleh tahapan daur hidup produk dimulai dari saat pengambilan bahan baku sampai dengan produk itu selesai digunakan oleh konsumen. Setiap langkah LCA dijelaskan dalam standar internasional (ISO 14040, ISO 14041). Langkah ini senantiasa berulang, di mana tingkat dari detail dan usaha akan tergantung pada tujuan penelitian (World Business Council for Sustainable Development, 2002). Langkah-langkah tersebut adalah: (1) pendefinisian tujuan dan ruang lingkup, (2) analisis inventori, (3) analisis/penakaran dampak, (4) interpretasi (ISO 14040, 2006).

    Ada empat pilihan utama untuk menentukan batas-batas sistem yang digunakan berdasarkan standard ISO 14044 didalam sebuah studi LCA: (1)Cradle to grave: termasuk bahan dan rantai produksi energi semua proses dari ekstraksi bahan baku melalui tahap produksi, transportasi dan penggunaan hingga produk akhir dalam siklus hidupnya. (2) Cradle to gate: meliputi semua proses dari ekstraksi bahan baku melalui tahap produksi (proses dalam pabrik), digunakan untuk menentukan dampak lingkungan dari suatu produksi sebuah produk. (3) Gate to grave: meliputi proses dari penggunaan pasca produksi sampai pada akhir-fase kehidupan siklus hidupnya, digunakan untuk menentukan dampak lingkungan dari produk tersebut setelah meninggalkan pabrik. (4) Gate to gate: meliputi proses dari tahap produksi saja, digunakan untuk menentukan dampak lingkungan dari langkah produksi atau proses (GaBi, 2011).

2.      Cara Penelitian

       Penelitian dilakukan pada bulan Mei – Agustus 2012 dan mengacu kepada langkah–langkah studi Life Cycle Assessment berdasarkan ISO 14040 tahun 2006, yang dibagi menjadi empat tahap yaitu: (1) tahap identifikasi awal, (2) tahap pengumpulan data, (3) tahap pengolahan data dan (4) tahap interpretasi hasil dan kesimpulan.

       Langkah-langkah penelitian : (1) Identifikasi awal, (2) Pengumpulan dan pengolahan data, (3) Interpretasi dan kesimpulan.

       Batasan sistem teknis terdiri dari beberapa komponen yang ditinjau didalam produksi semen dari persiapan bahan baku sampai dengan produk hasil berupa semen serbaguna, yaitu: (1) quarry yang terletak di Nusakambangan dan Jeruklegi, (2) raw meal preparation, (3) pyroprocessing, (4) finish grinding/finish mill.

       Didalam penelitian ini menggunakan pendekatan cradle to gate dengan alasan bahwa kondisi skenario 1, 2, 3 dan 4 yang dapat dibandingkan kinerja terhadap lingkungan karena adanya perbedaan penanganan akibat dari digunakannya bahan bakar dengan formulasi yang berbeda adalah proses pengolahan bahan baku hingga menjadi produk semen. Perhitungan dalam penelitian ini menggunakan basis 1000 kg produk semen untuk keempat skenario; (1) Bahan bakar yang digunakan adalah 100% batubara dengan faktor rasio clinker sebesar 0,95; (2) Bahan bakar yang digunakan adalah campuran 90% energi berasal dari batubara dan 10% berasal dari biomassa sekam padi dengan faktor rasio clinker sebesar 0,75; (3) Bahan bakar yang digunakan adalah campuran 50% energi berasal dari batubara dan 50% berasal dari biomassa miscanthus giganteus dengan faktor rasio clinker sebesar 0,75; (4) Bahan bakar yang digunakan 100% biomassa miscanthus giganteus (alang-alang raksasa) dengan faktor rasio clinker sebesar 0,75.

3.      Hasil dan Pembahasan

a.      Analisis Inventori

    Inventori dilakukan berdasarkan input dan output material didalam sistem. Data Input terdiri dari: kebutuhan bahan baku, energi/kelistrikan, air, dan alat transportasi yang digunakan. Perhitungan berdasarkan pada faktor clinker nya yang akan diproduksi. Faktor clinker ditetapkan berdasarkan pertimbangan pada hasil laboratorium di pabrik dan kebijakan perusahaan ataupun mengacu pada peraturan pemerintah yang tertuang dalam Permenprind RI No.12/M-IND/PER/1/2012.

    Data output berupa produk semen dan emisi yang dilepaskan terhadap lingkungan disetiap prosesnya. Tabel 1 menunjukkan inventori pada 1000 kg produk semen.

    Bahan Baku utama dalam proses pembuatan semen hanya ada 2 yaitu batu kapur dan tanah liat sebab semua senyawa – senyawa utama dalam semen berasal dari kedua bahan tersebut.

b.      Penilaian Dampak/Impact Assessment

·         Characterization impact assessment

       Characterization merupakan penilaian besarnya substansi yang berkontribusi pada kategori impact didalam produksi semen berdasarkan faktor karakterisasinya.

·         Damage impact assessment

       Analisis damage impact assessment digunakan untuk mengevaluasi dampak kerusakan yang dihasilkan berdasarkan dampak karakterisasinya. Analisis ini berguna sebagai bahan pertimbangan dalam pengambilan keputusan untuk memperbaiki performa lingkungan.

       terdapat beberapa satuan unit untuk menentukan besaran yang diakibatkan oleh kerusakan dampak yaitu DALY, PDF*m2*yr, MJprimary dan kg CO2eq.

       DALY adalah ukuran yang diterima seseorang dari keseluruhan beban penyakit, dinyatakan sebagai jumlah tahun yang hilang akibat gangguan kesehatan cacat, atau kematian dini. Satu DALY adalah sama dengan satu tahun dari hidup sehat yang hilang. Ada 6 kategori karakterisasi dampak berdasarkan faktor kerusakannya yang dikelompokkan dalam kategori human health, yaitucarcinogenic, non carcinogenic, respiratory inorganic, ionizing radiation, ozone layer depletion, respiratory organic.

       PDF*m2*yr adalah bagian dari spesies/ekosistem yang berpotensi hilang per m2 per tahun, merupakan suatu unit yang digunakan untuk mengukur dampak terhadap suatu ekosistem. Satu PDF*m2*yr adalah sama dengan kerusakan spesies atau ekosistem seluas 1 m2 di permukaan bumi dalam 1 tahun. Kategori karakterisasi dampak yang dikelompokkan dalam kategoriecosystem quality adalah: aquatic ecotoxicity, terrestrial ecotoxicity, terrestrial acid/nutri, dan land occupation.

       Kg CO2eq digunakan sebagai satuan unit dari kategori karakterisasi dampak global warming, dan efek yang ditimbulkan adalah perubahan iklim secara global.

       MJ primary adalah jumlah energi dasar yang dibutuhkan untuk mengekstraksi suatu sumber daya alam. Kategori karakterisasi dampak yang memiliki satuan unit MJ primary adalah non renewable energy dan mineral extraction.

·         Single score impact assessment

       Metode yang diterapkan didalam penentuan single score adalah dengan skala kontribusi urutan nilai tertinggi yang berpengaruh pada keempat skenario produksi semen terhadap faktor kerusakan berdasarkan Impact 2002+.

4.      Interpretasi

       Interpretasi adalah langkah terakhir dalam tahapan LCA sebelum membuat keputusan dan rencana tindakan. Didalam melakukan interpretasi untuk menentukan isu-isu penting lingkungan, metode analisis yang dapat dilakukan adalah dengan metode pendekatan analisis kontribusi yang bertujuan untuk mengidentifikasi data yang memiliki kontribusi terbesar terhadap hasil indikator dampak. Disamping itu pula dipakai metode analisis perbaikan hasil.

a.       Analisis Kontribusi

    Analisis kontribusi digunakan dengan tujuan untuk mengetahui proses atau tahap didalam jejaring proses produksi semen yang memiliki kontribusi paling dominan, sehingga pengambilan keputusan dan perbaikan terhadap sistem menjadi tepat dan efektif sesuai dengan tujuan penelitian.

b.      Analisis Perbaikan

    Dari hasil analisis penakaran dampak dan kontribusi diketahui bahwa permasalahan utama yang menjadi perhatian untuk direkomendasikan perbaikan lingkungan adalah penggunaan batubara pada pyroprocessing dandistillate fuel oil sebagai bahan bakar alat-alat transportasi.

    Penentuan prioritas alternatif perbaikan lingkungan didasarkan pada beberapa kriteria. Kriteria tersebut adalah: sarana dan prasarana, kebijakan internal pabrik/perusahaan, kebijakan Pemda setempat dan kesadaran masyarakat.

5.      Kesimpulan

       Berdasarkan hasil analisis kontribusi dampak terhadap lingkungan dengan menggunakan bahan bakar sesuai dengan skenario 1, 2, 3, dan 4 untuk menghasilkan 1000 kg semen didapatkan nilai kontribusi total berturut-turut 2,78 x10-1 Pt, 2,24 x10-1 Pt, 1,57 x10-1 Pt, dan 8,50 x10-2 Pt. Dari hasil analisis kontribusi tersebut penggunaan biomassa lebih ramah terhadap lingkungan.

       Pada keempat skenario pemakaian bahan bakar dampak yang paling berpengaruh adalah global warming, respiratory inorganic dan resources. Secara umum kontribusi dampak terhadap lingkungan tertinggi berasal dari tahappyroprocessing, kemudian disusul dari alat transportasi yang digunakan.

       Berdasarkan analisis perbaikan, truck sebagai alat transportasi pengangkut silika diganti dengan menggunakan kereta api, sehingga terjadi pengurangan kontribusi nilai sebesar 6,00 x10-4 Pt terhadap impact category global warming, 2,00 x10-3 Pt terhadap impact category respiratory inorganic dan 6,00 x10-4 Pt terhadap impact category non renewable energy.

       Komparasi penggunaan bahan bakar pada skenario 3 antara sekam padi denganmiscantus giganteus terhadap kontribusinya ke lingkungan, didapatkan bahwa sekam padi memberikan nilai sebesar 1,59 x10-2 Pt dan miscanthus giganteus(alang-alang raksasa) sebesar 1,58 x10-2 Pt, sehingga dengan hasil tersebut penggunaan miscantus giganteus (alang-alang raksasa) sebagai bahan bakar substitusi batubara lebih ramah terhadap lingkungan.

6.      Rekomendasi

       Untuk meningkatkan kualitas lingkungan, hasil dari penelitian berdasarkan analisis perbaikan maka direkomendasikan: (1) Alat transportasi pengangkut pasir silika diganti dengan kereta api untuk mereduksi pencemaran terhadap lingkungan. (2) Secara bertahap dilakukan substitusi batubara dengan biomassa. Penggunaan bahan bakar 50% batubara dan 50% biomassa adalah yang paling memungkinkan. (3) Pengembangan biomassa miscanthus giganteus sebagai bahan susbstitusi batubara perlu dilakukan kerena miscanthus memiliki potensi sebagai tanaman khusus bahan bakar non tanaman pangan, sehingga harga akan cenderung stabil. (4) Melakukan penghijauan dan revegetasi di daerah pantai, sebagai investasi biomassa dan mengurangi pencemaran lingkungan.

Daftar Pustaka

Cahyono, T. D., Coto, Z., Febriyanto, F., 2008. Aspek Thermofisis Pemanfaatan Kayu Sebagai Bahan Bakar Substitusi di Pabrik Semen, Jurnal Ilmu dan Teknologi Hasil Hutan, Institut Pertanian Bogor.

Curran, M. A., (ed) 1996. Environmental Life Cycle Assessment, ISBN 0-07-015063-X, McGraw-Hill, USA.

Dahlan, E. N., 1992. Hutan Kota untuk Peningkatan Kualitas Lingkungan, APHI, Jakarta.

Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, 2004. Kebijakan Energi Nasional 2003–2020, Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, Jakarta.

GaBi, 2011. Handbook for Life Cycle Assessment (LCA) Using the GaBi Software, PE International, Leinfelden-Echterdingen Germany.

Holcim Indonesia Tbk. PT., 2007. Confidence 2007Annual Report, Jakarta.

Holcim Indonesia Tbk., PT., 2008. Holcim Group AFR Policy, Jakarta.

Holcim Indonesia Tbk., PT., 2011. Pembangunan Berkelanjutan Laporan 2011, Jakarta.

International Standards Organization, 2006. Environmental Management - Life Cycle Assessment - Principles and Framework ISO 14040, ISO Press.

Jolliet, O., Sébastien, H., Schryver, A. D., Manuele, M., 2012. Impact 2002 + : User Guide Swiss Federal Institute of Technology Lausanne (EPFL), Switzerland.

Kementerian Perindustrian, Peraturan Menteri Perindustrian RI No. 12/M-IND/PER/1/2012: Peta Panduan (Road Map) Pengurangan Emisi CO2 Industri Semen di Indonesia, Kementrian Perindustrian, Jakarta.

Vito, A., Dangelico, M. R., Natallicio, A., Yazan M. D., 2011. Alternative Energy Source in Manufacturing Cement, Department of Mechanical and Management Engineering, Politecnico di Bari, Italy.

World Business Council for Sustainable Development, 2002. What LCA Can Tell Us about the Cement Industry., Konrad Saur, Five Winds International, Germany.

World Business Council for Sustainable Development, 2009. Cement Technology Road Map 2009 Carbon Emission Reductions up to 2050 Geneva, Switzerland.

World Business Council for Sustainable Development, 2011. CO2 and Energy Accounting and Reporting Standard for the Cement Industry, Geneva, Switzerland.

Komposisi Udara

Apa itu Udara?

Secara singkat udara adalah campuran berbagai gas yang tidak berwarna dan tidak berbau (seperti oksigen dan nitrogen) yang memenuhi ruang di atas bumi seperti yang kita hirup apabila kita bernapas.

Udara yang kita hirup sehari-hari selama hidup di dunia ini ternyata bukanlah oksigen murni.  Saat bernapas, tubuh kita mengambil udara dari alam bebas untuk digunakan untuk berbagai keperluan tubuh.  Udara yang masuk ke dalam tubuh mengandung berbagai gas seperti oksigen, karbon dioksida, argon, nitrogen, dan uap air.  Namun tidak menutup kemungkinan terdapat gas lain yang tercapur di dalam udara yang dihirup manusia.

Udara bebas yang digunakan oleh manusia untuk bernapas mengandung gas Nitrogen sebesar 78%, mengandung gas Oksigen sebesar 21%, mengandung gas argon sekitar 0,9%, mengandung uap air kurang lebih sekitar 1% dan menganding karbon dioksida sebanyak kurang dari 0,03% dan gas-gas lainnya sekitar 0,07%.  Gas-gas tersebut tercampur dengan baik di dalam udara yang ada di dunia ini.  Jika kita lihat persentasenya maka manusia sebenarnya bernapas dengan menghirup nitrogen, karena sebagian besar gas yang dihirup manusia saat bernapas adalah gas nitrogen.

Komposisi Kandungan Udara yang Digunakan Bernapas oleh Manusia :

1. Nitrogen - 78%

2. Oksigen - 21%

3. Argon - kurang dari 1%

4. Karbon Dioksida - kurang dari 0,03%

5. Uap Air - kurang lebih 1%

6. Gas Lain - sekitar 0,07%
Oksigen adalah gas yang paling dibutuhkan manusia saat bernapas.  Oksigen memainkan peranan penting dalam proses perombakan bahan makanan di dalam tubuh.  Tanpa oksigen, manusia akan mati secara perlahan.  Itulah sebabnya mengapa tabung-tabung gas oksigen selalu tersedia di rumah sakit yang ada di sekitar kita.  Di saat tertentu seseorang membutuhkan oksigen dengan alat bantu agar bisa bernapas dengan baik.  Bukan nitrogen, argon, maupun karbon dioksida.  Jika menghirup gas karbon dioksida terus menerus tanpa oksigen yang cukup, maka seseorang bisa mati lemas secara perlahan.

Uap air yang kita hirup berbeda-beda kadarnya antara daerah yang satu dengan daerah yang lain.  Ada tempat-tempat yang memiliki udara yang mengandung banyak uap air, dan ada pula tempat-tempat yang kadar air dalam udaranya sangat rendah.  Air menguap dan bercampur dengan udara yang ada di sekitarnya.  Sebagian uap air akan naik ke atas dan membentuk awan yang nantinya bisa menjadi hujan yang turun ke permukaan bumi.



Source : www.organisasi.org sedikit diubah/ditambahkan

Pencemaran Air

Pencemaran Air

Air memegang peranan penting dalam kehidupan manusia dan juga mahluk hidup lainnya. Oleh manusia air digunakan untuk keperluan sehari-harinya seperti Minum, Mandi, Mencuci, Memasak. Disamping itu air juga dibutuhkan untuk keperluan untuk Sawah, industri, dll.
Pencemaran air adalah masuknya zat atau komponen lainnya kedalam air sehingga menyebabkan kualitas air terganggu. Kualitas air yang terganggu dapat ditandainya dengan perubahan bau, warna, dan rasa. Pencemaran air terjadi apabila dalam air terdapat berbagai macam zat atau kondisi (misal Panas) yang dapat menurunkan standar kualitas air yang telah ditentukan, sehingga tidak dapat digunakan untuk kebutuhan tertentu. Suatu sumber air dikatakan tercemar tidak hanya karena tercampur dengan bahan pencemar, akan tetapi apabila air tersebut tidak sesuai dengan kebutuhan tertentu, Sebagai contoh suatu sumber air yang mengandung logam berat atau mengandung bakteri penyakit masih dapat digunakan untuk kebutuhan industri atau sebagai pembangkit tenaga listrik, akan tetapi tidak dapat digunakan untuk kebutuhan rumah tangga (keperluan air minum, memasak, mandi dan mencuci).

Jenis-Jenis Pencemaran Air


Bahan Toksik
Bahan Toksik adalah sejenis pencemaran berbentuk kimia yang tidak terhasil dalam sistem akuatik. Penyumbang terbesar kepada pencemaran kimia ialah racun rumpai, racun serangga dan bahan buangan industri.

Bahan Organik
Pencemaran organik berlaku apabila lebihan bahan organik seperti baja dan kumbahan memasuki air. Apabila bahan organik ini meningkat di dalam tangki air, jumlah bahan hancur akan meningkat. Bahan hancur atau bahan reput ini akan tumbuh pantas dan menggunakan banyak oksigen apabila ia membesar. Ini mengakibatkan pengurangan oksigen apabila proses kehancuran berlaku. Kekurangan oksigen akan membunuh organisma akuatik. Apabila organisma akuatik itu mati, ia akan sama musnah dengan bahan hancur berkenaan, sekali gus meningkatkan pengurangan oksigen berkenaan.

Pencemaran Termal
Pencemaran jenis itu boleh berlaku apabila air digunakan sebagai bahan penyejuk berdekatan kilang industri dan kemudian kembali kepada persekitaran akuatik dengan kadar suhu yang lebih tinggi, sebagai ia sepatutnya. Pencemaran terma boleh menyebabkan berlakunya pengurangan kadar oksigen di dalam air dan meningkatkan kadar keperluan biologikal oleh organisma akuatik untuk oksigen.

Pencemaran Ekologikal
Ini berlaku apabila pencemaran bahan kimia, pencemaran organik atau pencemaran terma berlaku daripada persekitaran alam, bukannya aktiviti kemanusiaan. Sebagai contoh, pencemaran ekologikal akan meningkat daripada bahan aliran selepas berlakunya tanah runtuh, yang juga akan meningkatkan jumlah kotoran dalam air. Contoh lain ialah apabila haiwan seperti rusa mati lemas dalam banjir dan kemudian sejumlah besar bahan organik yang mengalir ke dalam air. Kejadian geologikal seperti ledakan gunung berapi juga boleh menjadi sumber kepada pencemaran ekologikal.

Sumber Penyebab Terjadinya Pencemaran Air

1. Limbah Pertanian
   
   Limbah pertanian dapat mengandung polutan insektisida atau pupuk organik. Insektisida dapat mematikan biota sungai. Jika biota sungai tidak mati kemudian dimakan hewan atau manusia orang yang memakannya akan keracunan. Untuk mencegahnya, upayakan agar memilih insektis ida yang berspektrum sempit (khusus membunuh hewan sasaran) serta bersifat biodegradabel (dapat terurai
   oleh mikroba) dan melakukan penyemprotan sesuai dengan aturan. Jangan membuang sisa obet ke sungai.
   Sedangkan pupuk organik yang larut dalam air dapat menyuburkan lingkungan air (eutrofikasi). Karena air kaya nutrisi, ganggang dan tumbuhan air tumbuh subur (blooming).
2. Limbah Rumah tanggaLimbah rumah tangga yang cair merupakan sumber pencemaran air. Dari limbah rumah tangga cair dapat dijumpai berbagai bahan organik (misal sisa sayur, ikan, nasi, minyak, lemek, air buangan manusia) yang terbawa air got/parit, kemudian ikut aliran sungai. Adapula bahan-bahan anorganik seperti plastik, alumunium, dan botol yang hanyut terbawa arus air. Sampah bertimbun, menyumbat saluran air, dan mengakibatkan banjir. Bahan pencemar lain dari limbah rumah tangga adalah pencemar biologis berupa bibit penyakit, bakteri, dan jamur.
   Bahan organik yang larut dalam air akan mengalami penguraian dan pembusukan. Akibatnya kadar oksigen dalam air turun dratis sehingga biota air akan mati. Jika pencemaran bahan organik meningkat, kita dapat menemui cacing Tubifex berwarna kemerahan bergerombol. Cacing ini merupakan petunjuk biologis (bioindikator) parahnya pencemaran oleh bahan organik.
3. Limbah Industri
   Adanya sebagian industri yang membuang limbahnya ke air. Macam polutan yang dihasilkan tergantung pada jenis industri. Mungkin berupa polutan organik (berbau busuk), polutan anorganik (berbuaih, berwarna), atau mungkin berupa polutan yang mengandung asam belerang (berbau busuk), atau berupa suhu (air menjadi panas). Pemerintah menetapkan tata aturan untuk mengendalikan pencemaran air oleh limbah industri. Misalnya, limbah industri harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke sungai agar tidak terjadi pencemaran.
4. Limbah Industri
   Adanya sebagian industri yang membuang limbahnya ke air. Macam polutan yang dihasilkan tergantung pada jenis industri. Mungkin berupa polutan organik (berbau busuk), polutan anorganik (berbuaih, berwarna), atau mungkin berupa polutan yang mengandung asam belerang (berbau busuk), atau berupa suhu (air menjadi panas). Pemerintah menetapkan tata aturan untuk mengendalikan pencemaran air oleh limbah industri. Misalnya, limbah industri harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke sungai agar tidak terjadi pencemaran.

Solusi Untuk Mengurangi Pencemaran Air

ada beragam tindakan lain selain tindakan preventif yang bisa kita lakukan. Berikut ini beberapa tindakan yang dapat kita lakukan oleh masyarakat sebagai Cara mengatasi pencemaran air , yaitu:

1. Gunakan air dengan bijaksana. Kurangi penggunaan air untuk kegiatan yang kurang berguna dan gunakan dalam jumlah yang tepat.
2. Kurangi penggunaan detergen. Sebisa mungkin pilihlah detergen yang ramah lingkungan dan dapat terurai di alam secara cepat.
3. Kurangi konsumsi obat-obatan kimia berbahaya. Obat-obatan kimia yang berbahaya seperti pestisida, dan obat nyamuk cair merupakan salah satu penyebab rusaknya ekosistem air
4. Tidak menggunakan sungai untuk mencuci mobil, truk, dan sepeda motor.
5. Tidak menggunakan sungai untuk wahana memandikan hewan ternak dan sebagai tempat kakus.
6. Jangan membuang sampah rumah tangga di sungai/danau. Kelola sampah rumah tangga dengan baik dan usahakan menanam pohon di pinggiran sungai/danau.
7. Sadar akan kelangsungan ketersediaan air dengan tidak merusak atau mengeksploitasi sumber mata air agar tidak tercemar. 
8. Mengoptimalkan pelaksanaan rehabilitasi lahan kritis yang bertujuan untuk meningkatkan konservasi air bawah tanah
9. Menanggulangi kerusakan lahan bekas pembuangan limbah B3.(Bahan Beracun dan Berbahaya).

Pendidikan Lingkungan Dan Pengetahuan Lingkungan

Pendidikan Lingkungan


Sebuah proses yang bertujuan dalam membangun populasi dunia yang berkesadaran dan memiliki kepedulian terhadap lingkungan secara keseluruhan dan berbagai problem yang terkait dengannya, dan yang mana memiliki pengetahuan, sikap, keterampilan, motivasi, dan komitmen untuk bekerja secara individu dan bersama-sama untuk menemukan penyelesaian terhadap masalah-masalah yang saat ini muncul dan mencegah munculnya masalah baru.

Definisi Pengetahuan Lingkungan


Pengetahuan lingkungan (environmental science) merupakan ilmu yang relatif muda. Kelahirannya sangat dipacu oleh kekhawatiran akan terjadinya krisis lingkungan dan urgensi diperlukannya landasan pengetahuan yang memadai untuk melengkapi keperluan pendidikan lingkungan. Pendekatan dalam pengetahuan lingkungan bersifat multidisipliner dan interdisipliner, karena ilmu ini mengintegrasikan beberapa cabang ilmu mengenai perikehidupan manusia serta kaitannya dengan berbagai aspek lingkungan masyarakat (mis. sosiologi, ekonomi, seni-budaya, politik, antropologi, pertanian-perikanan-kehutanan, rekayasa, planologi, ilmu manajemen, matematika, geologi, biologi, kimia dan fisika). Asas-asas utama yang digunakan sebagai landasan aspek keterkaitan, hubungan pengaruh-mempengaruhi dan kesaling-bergantungan antara manusia dengan lingkungan sosial, alami, ekonomi atau pun budayanya, adalah asas-asas ekologi.

Tujuan dari Pengetahuan Lingkungan

1. Memberikan pemahaman mengenai konsep-konsep dasar tentang manusia dan lingkungannya.
2. Memberikan dasar-dasar kemampuan untuk melakukan analisis mengenai permasalahan lingkungan aktual baik yang terjadi di tingkatlokal, regional ataupun global.
3. Memberikancontoh-contoh solusi alternatif tentang bagaimana mengatasi permasalahan lingkungan melalui pendekatan ekologis dan penerapan teknologis.

Dampak Dunia Industri Pada Lingkungan

Dunia industri memang tidak hanya memberi keuntungan secara meteri bagi akan tetapi juga menyumbang dampak negatif bagi lingkungan terutama pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh adanya limbah industri serta pemanfaatan sumber daya alam yang tidak efisien. Oleh karena itu sudah selayaknya para pelaku industri mulai menyadari pentingnya pengelolaan lingkungan dengan melakukan green industri atau industri hijau.

Green Indutry

Green industry atau industri hijau adalah industri yang yang dalam proses produksinya mengutamakan upaya efisiensi dan efektivitas penggunaan sumber daya secara berkelanjutan sehingga mampu menyelaraskan pembangunan industri dengan kelestarian fungsi lingkungan hidup serta dapat memberikan manfaat bagi masyarakat.

Kesimpulan : 

• Kontrol terhadap industri ramah lingkungan dapat dilakukan melalui pengontrolan pembuangan limbah dan pemilihan bahan baku. Pembuangan limbah yang baik seharusnya tidak menghasilkan polusi berlebihan yang bisa menganggu kenyamanan masyarakat disekitarnya.
• Cerobong asap harus dilengkapi filter untuk mengurangi polusi. 
• Untuk limbah padat dan limbah cair harus dibuang ke tempat yang tepat. Gas berbahaya seperti CFC, Neon atau methanol tidak layak digunakan karena berpotensi merusak lingkungan. 
• Cara lain untuk meminimalisir dampak adanya industri bagi pencemaran lingkungan adalah dengan memilih lokasi industri yang tepat.
• Di kota-kota besar biasanya menjadi tempat yang penuh dengan pabrik – pabrik. Sentralisasi industri di satu tempat akan mendatangkan banyak kerugian sehingga pengalihan industri ke lokasi lain harus dipertimbangkan. Sebaiknya industri didirikan diwilayah yang kosong untuk mengurangi polusi dan persaingan yang tidak sehat.
• Industri dibedakan menjadi dua berdasarkan lokasinya, yang pertama industri perkotaan yang mengolah bahan baku dan menghasilkan produk baru dalam jumlah yang besar. Sedangkan industri pedesaan bergerak dalam sektor pertanian dan peternakan.
• Sedangkan untuk industri tekstil dianggap tidak termasuk ke dalam green industri dalam prosesnya hal ini dikarenakan industri tekstil membutuhkan sumber daya air dan energi yang besar.

Bumi Semakin Panas

Global Warming(Pemanasan Global)

     Global warming, kata yang sudah tidak asing lagi ditelinga kita. Apa itu Global warming ??. Global warming secara umum adalah peristiwa meningkatnya suhu rata-rata bumi yang diakibatkan oleh meningkatnya penggunaan teknologi dan aktivitas manusia sehingga menyebabkan meningkatnya gas-gas rumah kaca.

Banya lembaga-lembaga didunia yang mengemukakan tentang definisi global warming. diantaranya adalah 

1. Badan Perlindungan Lingkungan Amerika SerikatMenjelaskan bahwa pemanasan global adalah peningkatan suhu rata-rata di permukaan bumi, baik yang telah berlalu dan yang terjadi pada saat ini. Kebanyakan peristiwa dipengaruhi oleh peristiwa efek rumah kaca di atmosfer. Pemanasan global yang menyebabkan perubahan iklim.
2. Asosiasi Energi New Mexico, Amerika SerikatMenjelaskankan bahwa pemanasan global adalah peningkatan suhu atau temperatur rata-rata di permukaan bumi akibat efek rumah kaca yang efek rumah kaca adalah perangkap panas dalam acara bumi karena obstruksi gas emisi seperti karbon dioksida di atmosfer akibat emisi kendaraan bermotor, polusi udara dari pabrik atau industri Pabrik dan kebakaran hutan.
3. National Wildlife FederationMenjelaskan tentang pemanasan global sebagai peristiwa dimana bumi semakin hari panas demi hari, semakin banyak hujan lebat dan banjir, badai yang lebih intens dan kekeringan diperdalam. Peristiwa merupakan dampak nyata yang terjadi sebagai akibat dari pemanasan global di bumi. Pemanasan global juga mengubah lanskap kehidupan di bumi dan mematikan banyak spesies.

     Menurut Sri Tjahjani Budi Utami, Pengertian Pemanasan Global adalah sebuah fenomena ketika energi yang berasal dari radiasi matahari diserap oleh permukaan bumi dan dilepas kembali sebagai energi infra merah yang tidak dapat menembus keluar angkasa karena terhambat atau terperangkap oleh berbagai macam gas rumah kaca ada di atmosfer.

Suhu rata-rata global pada permukaan Bumi telah meningkat 0.74 ± 00:18 ° C (± 01:33 00:32 ° F) selama seratus tahun terakhir.

Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC) menyimpulkan bahwa, “sebagian besar peningkatan suhu rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20, kemungkinan besar disebabkan oleh meningkatnya konsentrasi gas rumah kaca akibat aktivitas manusia” melalui efek rumah kaca. 

Penyebab Pemanasan Global

1. Efek rumah kaca
   
   
   Semua sumber energi yang ada di bumi berasal dari matahari. Sebagian besar energi dalam bentuk radiasi gelombang pendek, termasuk cahaya tampak. Ketika energi ini tiba permukaan Bumi, ia berubah dari cahaya menjadi panas yang menghangatkan bumi. Permukaan bumi akan menyerap sebagian panas dan memantulkan kembali sisanya. Beberapa panas nyata ini panjang gelombang radiasi inframerah ke ruang angkasa.
   
   Namun, beberapa sisa-sisa panas yang terperangkap di atmosfer bumi sebagai akibat dari jumlah akumulasi gas rumah kaca termasuk uap air, karbon dioksida, sulfur dioksida dan metana yang menjadi perangkap gelombang radiasi ini. Gas-gas ini menyerap dan memantulkan radiasi yang dipancarkan Bumi dan akibatnya panas yang tersimpan di permukaan bumi. Situasi ini terjadi terus menerus, sehingga suhu rata-rata tahunan bumi terus meningkat.
   
   Gas-gas ini bekerja di gas rumah kaca. Dengan meningkatkan konsentrasi gas-gas ini di atmosfer, semakin banyak panas yang terperangkap di bawahnya.
   
   Efek rumah kaca ini sangat dibutuhkan oleh semua makhluk hidup di bumi, karena tanpa itu, planet ini akan menjadi sangat dingin. Dengan suhu rata-rata 15 ° C (59 ° F), bumi sebenarnya memiliki lebih banyak panas 33 ° C (59 ° F) dari suhu semula, jika tidak ada efek rumah kaca suhu bumi hanya -18 ° C sehingga es akan menutupi permukaan seluruh bumi. Namun sebaliknya, jika gas tersebut telah dibesar-besarkan di atmosfer, akan menyebabkan pemanasan global.
   
   
2. Efek umpan balik
   
   
   Unsur-unsur penyebab pemanasan global juga dipengaruhi oleh berbagai proses umpan balik yang dihasilkannya. Contohnya adalah penguapan air. Dalam kasus pemanasan akibat gas rumah kaca seperti CO2, pemanasan pada awalnya akan menyebabkan lebih banyaknya air yang menguap ke atmosfer.
   
   Karena uap air tersebut adalah gas rumah kaca, pemanasan akan berkelanjutan dan akan terus menambah kuota uap air di udara hingga tercapainya kesetimbangan konsentrasi uap air. Efek rumah kaca yang dihasilkan lebih besar dari efek CO2 saja.
   
   Walaupun umpan balik ini meningkatkan kandungan air absolut di udara, kelembaban relatif udara hampir konstan atau bahkan agak menurun karena udara menjadi lebih hangat.Umpan balik ini hanya mempengaruhi lambat karena CO2 memiliki waktu yang lama di atmosfer.
3. Variasi Matahari
   
   Variasi Matahari selama 30 tahun. Ada hipotesis bahwa variasi matahari, dengan kemungkinan diperkuat oleh umpan balik dari awan, dapat berkontribusi terhadap pemanasan saat ini. Perbedaan antara mekanisme ini dengan pemanasan akibat efek rumah kaca adalah meningkatnya aktivitas matahari akan memanaskan stratosfer sebaliknya efek rumah kaca akan mendinginkan stratosfer.
   
   Pendinginan stratosfer bagian bawah telah diamati setidaknya sejak tahun 1960, yang tidak akan terjadi bila aktivitas matahari menjadi penyumbang utama pemanasan saat ini. Penipisan lapisan ozon juga dapat memberikan efek pendinginan tetapi penipisan tersebut terjadi mulai akhir tahun 1970-an.
   
   Fenomena variabilitas matahari dikombinasikan dengan aktivitas gunung berapi mungkin telah memberikan efek pemanasan dari masa pra-industri untuk tahun 1950, serta efek pendinginan sejak tahun 1950.

Dampak Global Warming

1. Iklim Mulai Tidak StabilIklim mulai tidak stabil merupakan salah satu dari dampak pemanasan global. Pemanasan global dapat menyebabkan kenaikan permukaan air laut akibat pencairan di kutub, perubahan pola angin, meningkatnya badai atmosfer, bertambahnya jenis dan populasi organisme penyebab penyakit yang berdampak pada kesehatan masyarakat. Di samping itu, dampak pemanasan global yaitu dapat menyebabkan perubahan pola curah hujan dan siklus hidrologi. Contoh dampak pemanasan global yaitu pada bulan juli yang seharusnya sudah berada dalam musim panas atau kering, tetapi yang terjadi tingkat curah hujan masih tinggi.
2. Peningkatan Permukaan Air LautPeningkatan permukaan air laut merupakan salah satu dari dampak pemanasan global. Berbagai studi mengenai perubahan iklim memperlihatkan telah terjadi kenaikan permukaan air laut sebesar 1 sampai 2 meter dalam 100 tahun terakhir ini. Menambahnya volume air laut ini disebabkan karena kedua kutub di bumi yang mencair. Mencairnya kedua kutub bumi ini akibat pemanasan global.
3. Dampak Sosial, Ekonomi dan PolitikDampak pemanasan global yaitu terjadi pada sektor sosial, ekonomi dan politik. Banjir, kebakaran hutan dan becana angin topan, membawa kerugian yang sangat besar bagi negara. Bencana-bencana ini menimbulkan dampak sosial seperti perubahan mata pencaharian penduduk, terutama di daerah pertanian akiabat perubahan iklim yang menyebabkan kurangnya masa panen. Hal ini menyebabkan para petani mencari mata pencaharian lain yang tidak tergantung pada iklim, sehingga menyebabkan terjadinya urbanisasi besar-besaran. Bencana-bencana ini terjadi sebagai akibat dari dampak pemanasan global.
4. Sumber Daya AirDampak pemanasan global yang berikutnya adalah berkurangnya persediaan sumber daya air. Perubahan suhu yang terjadi akibat perubahan iklim tersebut, menyebabkan perubahan curah hujan serta menyebabkan pergeseran vegetasi di daerah hulu sungai. Hal ini kemudian mempengaruhi ketersediaan air dan limpasan permukaan air tanah.
5. Topan Siklon TropisTopan siklon tropis merupakan salah satu dari dampak pemanasan global. Menurut Jan Egeland Koordinator Bantuan PBB, mengatakan bahwa topan yang merusak kehidupan orang Amerika dan telah terjadi sejak tahun 1960 merupakan akibat pemanasan global. Pernyataan ini diperkuat oleh sejumlah ilmuwan lainnya yang mengatakan bahwa topan siklon tropis terbentuk akibat gejolak di atas laut diakibatkan oleh kenaikan temperatur akibat pemanasan global.
6. Kesehatan MasyarakatDampak pemanasan global terakhir yaitu terhadap kesehatan masyarakat. Transmisi beberapa penyakit menular sangat dipengaruhi oleh faktor iklim dan suhu Parasit dan vektor penyakit sangat peka terhadap faktor-faktor iklim, khususnya pada suhu dan kelembaban udara. Jenis penyakit-penyakit tropis yang ditularkan melalui vektor seperti penyakit malaria, penyakit demam berdarah dan penyakit kaki gajah semakin meningkat. Di Indonesia penyakit-penyakit tersebut yang semula terjadi pada daerah dataran rendah, mungkin pada waktu yang akan datang menyebar pada daerah pegunungan yang berhawa dingin. Hal ini dapat terjadi akibat pemanasan global, sehingga berubah menjadi bersuhu panas.
   
   
7. Gangguan EkologisHewan dan tumbuhan menjadi makhluk hidup yang sulit untuk menghindari efek pemanasan global karena sebagian besar lahan dikendalikan oleh manusia. Dalam pemanasan global, hewan cenderung untuk bermigrasi ke arah kutub dan gunung-gunung. Tanaman akan mengubah arah pertumbuhan, mencari daerah baru karena habitat lamanya menjadi terlalu hangat. Namun, pembangunan manusia akan menghambat perpindahan ini. Spesies yang bermigrasi ke utara atau selatan yang terhalangi oleh kota-kota atau lahan-lahan pertanian mungkin akan mati. Beberapa tipe spesies yang tidak mampu secara cepat berpindah menuju kutub mungkin juga akan musnah.

JURNAL KIMIA INDUSTRI

PEMANFAATAN LIMBAH CAIR TAHU MENJADI BIOGAS
SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF

Anis Maryati , Umi Octaviana, Widya Nur Anggraini
Jurusan D-III Keperawatan STIKes Kusuma Husada Surakarta
E-mail : maryatianis95@yahoo.co.id

PENDAHULUAN

Pemanasan global yang diakibatkan kerusakan lingkungan beberapa akhir ini menjadi topik yang hangat dibicarakan. Lapisan ozon yang mulai menipis akibat efek rumah kaca, yang juga menjadikan temperatur di bumi meningkat. Salah satu penyebab kerusakan lingkungan, yaitu penggunaan energi dari fosil yang tidak ramah lingkungan, seperti penggunaan solar dan bensin. Pengelolaan limbah industri yang tidak memenuhi standar kesehatan lingkungan juga menjadi salah satu penyebab rusaknya lingkungan. Untuk mengurangi kerusakan lingkungan akibat penggunaan bahan bakar fosil ini, maka perlu dicarikan energi alternatif yang ramah lingkungan.

Salah satu contoh energi alternatif yang ramah lingkungan adalah penggunaan biogas. Biogas adalah gas yang dihasilkan dari limbah rumah tangga, kotoran hewan, kotoran manusia, sampah organik dan sebagainya, yang mengalami proses penguraian atau fermentasi oleh mikroorganisme. Di samping itu, adanya kenaikan tarif listrik, kenaikan harga LPG (Liquefied Petroleum Gas), premium, minyak tanah dan bahan bakar lainnya, menjadikanbiogas sebagai sumber energi yang ramah lingkungan dan murah. Salah satu limbah yangberpotensi dijadikan sumber biogas yaitu limbah tahu. Hal ini dilakukan karena melihat banyaknya industri-industri tahu di Indonesia yang belum memanfaatkan limbahnya dengan baik dan ramaah lingkungan. Untuk itu perlu diadakan penelitian lebih lanjut dalam memanfaatkan limbah tahu sebagai bahan alternatif pembuatan biogas dengan judul “Pemanfaatan Limbah Cair Tahu Sebagai Bahan Baku Alternatif Pembuatan Biogas”

Pada umumnya, biogas mengandung 50-80% metana, CO2, H2S dan sedikit air, yang bisa dijadikan sebagai pengganti minyak tanah atau LPG. Dengan mengkonversi limbah cair pabrik tahu menjadi biogas, pemilik pabrik tahu tidak hanya berkontribusi dalam menjaga lingkungan tetapi juga meningkatkan pendapatannya dengan mengurangi konsumsi bahan bakar pada proses pembuatan tahu.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Secara garis besar penguraian senyawa organik secara anaerob di bagi menjadi dua yakni penguraian satu tahap dan penguraian dua tahap (Said & Wahjono, 1999).

a. Penguraian satu tahap merupakan penguraian anaerobik membutuhkan tangki fermentasi yang besar, memiliki pencampur mekanik yang besar, pemanasan, pengumpul gas, penambahan lumpur, dan keluaran supernatan (Metcalf dan Eddy, 1991). Penguraian lumpur dan pengendapan terjadi secara simultan dalam tangki. Stratifikasi lumpur dan membentuk lapisan berikut dari bawah ke atas : lumpur hasil penguraian, lumpur pengurai aktif, lapisan supernatan (jernih), lapisan buih (skum), dan ruang gas.

b. Penguraian dua tahap merupakan proses yang membutuhkan dua tangki pengurai (reaktor) yakni satu tangki berfungsi mencampur secara terusmenerus dan pemanasan untuk stabilisasi lumpur, sedangkan tangki yang satu lagi untuk pemekatan dan penyimpanan sebelum dibuang ke pembuangan. Proses ini dapat menguraikan senyawa organik dalam jumlah yang lebih besar dan lebih cepat. Proses pengelolaan bahan organik menjadi biogas dengan proses anaerobik serta visualisasi sistem produksi dan pemanfaatan biogas adalah sebagai berikut.

      Prinsip pembangkit biogas merupakan menciptakan alat yang kedap udara dengan bagian-bagian pokok terdiri atas pencerna (digester), lubang pemasukan bahan baku dan pengeluaran lumpur sisa hasil pencernaan (slurry), dan pipa penyaluran biogas yang terbentuk. Dalam sarana digester ini terdapat bakteri methan yang mengelola limbah cair tahu dan memakan bahan-bahan organik dan menghasilkan biogas. Gas yang terbentuk tersebut difasilitasi dengan adanya pipa yang didesain sedemikian rupa sehingga gas tersebut dapat dialirkan ke kompor yang terletak di dapur. Gas tersebut dapat digunakan untuk keperluan memasak dan lampu penerangan. 

Gambar 1. Perakitan alat

Proses anaerob terdiri dari empat tahap yaitu: hidrolisis, pembentukan asam, pembentukan asetat dan pembentukan metana. Proses anaerob dikendalikan oleh empat golongan bakteri, yaitu hidrolitik, acidogenik, acetogenik, dan methanogenik. Bakteri hidrolitik terdapat dalam jumlah yang besar dalam kotoran unggas karena reproduksinya sangat cepat. Organisme ini memecah senyawa organik kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana. Senyawa sederhana diuraikan oleh bakteri penghasil asam (acid-forming bacteria) menjadi asam lemak, keton dan alkohol Asam lemak dan alkohol diuraikan oleh bakteri asetogenik menjadi asam asetat, hydrogen dan karbondioksida. Selanjutnya bakteri metanogenik akan mengubah asam-asam tersebut menjadi metana. Sejumlah bakteri anaerob fakultatif yang terlibat dalam proses hidrolisis dan fermentasi senyawa organik antara lain Bacteroides, Bifidobacterium, Clostridium, Lactobacillus, & Streptococcus dan bakteri acidogenik seperti Clostridium, bakteri acetogenik seperti Syntrobacter wolinii dan Syntrophomonas wolfei (Said, 2006). Bakteri metana yang telah berhasil diidentifikasi terdiri dari genus yaitu bakteri batang, tidak membentuk sporsa yaitu Metahnobacterium, bakteri bentuk batang dan membentuk spora yaitu Methanobacillus, bakteri bentuk kokus yaitu Methanococcus atau kelompok koki yang membagi diri, bakteri bentuk sarcina tumbuh dalam kotak yang terdiri dari 8 sel yaitu Methanosarcina.

PELUANG PENELITIAN LANJUT

Terdapat dua jenis tangki penyimpanan gas, yaitu sumur pencerna bersatu dengan tangki pengumpul gas (floating dome) dan terpisah dengan pengumpul gas (fixed dome). Untuk tangki terpisah, konstruksi dibuat khusus sehingga tidak bocor dan tekanan yang terdapat dalam tangki seragam, serta dilengkapi H₂S removal untuk mencegah korosi. pada tangki terpisah penulis penelitiannya belum berhasil dan masih melakukan treatment karena untuk memindahkan gas dari penampung awal ke penampungan akhir membutuhkan tekanan yang besar.

Korosi atau Proses perkaratan

1. Definisi / Pengertian Korosi

Korosi atau Perkaratan berasal dari bahasa latin ”Corrodere” yang berarti perusakan logam. Adapun definisi korosi sebagai berikut.

–          Korosi adalah proses degradasi atau deteorisasi perusakan material yang terjadi disebabkan oleh pengaruh lingkungan sekelilingnya.

–          Korosi adalah perusakan material tanpa perusakan mekanis.

–          Korosi adalah Kebalikan dari metalurgi ekstraktif.

–          Korosi adalah proses elektrokimia dalam mencapai kesetimbangan thermodinamika suatu sistem.

–          Korosi adalah reaksi antara logam dengan lingkungannya.

Korosi adalah suatu penyakit dalam dunia teknik, walaupun secara langsung bukan merupakan produk teknik. Adanya studi tentang korosi adalah usaha untuk mencegah dan mengendalikan kerusakan supaya serangannya serendah mungkin dan dapat melampaui nilai ekonomisnya, atau umur tahannya material lebih lama untuk bisa dimanfaatkan. Caranya dengan usaha prefentif atau pencegahan dini untuk menghambat korosi. Dan hal ini lebih baik dari pada harus mengeluarkan biaya perbaikan yang tidak sedikit akibat serangan korosi.

Korosi pada logam terjadi akibat interaksi antara logam dan lingkungan yang bersifat korosif, yaitu lingkungan yang lembap (mengandung uap air) dan diinduksi oleh adanya gas O₂, CO₂, atau H₂S. Korosi dapat juga terjadi akibat suhu tinggi. Korosi pada logam dapat juga dipandang sebagai proses pengembalian logam ke keadaan asalnya, yaitu bijih logam. Misalnya, korosi pada besi menjadi besi oksida atau besi karbonat.

4Fe(s) + 3O₂(g) + 2nH₂O(l) → 2Fe₂O₃.nH₂O(s)

Fe(s) + CO₂(g) + H₂O(l) → Fe₂CO₃(s) + H₂(g)

Oleh karena korosi dapat mengubah struktur dan sifat-sifat logam maka korosi cenderung merugikan. Diperkirakan sekitar 20% logam rusak akibat terkorosi pada setiap tahunnya.

Logam yang terkorosi disebabkan karena logam tersebut mudah teroksidasi. Menurut tabel potensial reduksi standar, selain logam emas umumnya logam-logam memiliki potensial reduksi standar lebih rendah dari oksigen.

Jika setengah reaksi reduksi logam dibalikkan (reaksi oksidasi logam) digabungkan dengan setengah reaksi reduksi gas O₂ maka akan dihasilkan nilai potensial sel, E_sel positif. Jadi, hampir semua logam dapat bereaksi dengan gas O₂ secara spontan.

Beberapa contoh logam yang dapat dioksidasi oleh oksigen ditunjukkan pada persamaan reaksi berikut.

4Fe(s) + O2(g) + 2nH2O(l) → 2Fe2O3.nH2O(s)                  Esel = 0,95 V
Zn(s) + O2(g) + 2H2O(l) → Zn(OH)4(s)                                Esel = 0,60 V

2. Jenis-jenis Korosi

Adapun beberapa jenis korosi yang umum terjadi pada logam sebagai berikut.

1.     Korosi Galvanis (Bemetal Corrosion)

Disebut juga korosi dwilogam yang merupakan perkaratan elektrokimiawi apabila dua macam metal yang berbeda potensial dihubungkan langsung di dalam elektrolit yang sama. Elektron akan mengalir dari metal yang kurang mulia (anodik) menuju ke metal yang lebih mulia (katodik). Akibatnya metal yang kurang mulia berubah menjadi ion-ion positif karena kehilangan elektron. Ion-ion positif metal bereaksi dengan ion-ion negatif yang berada di dalam elektrolit menjadi garam metal. Karena peristiwa ini, permukaan anoda kehilangan metal sehingga terrbentuk sumur-sumur karat atau jika merata akan terbentuk karat permukaan.

2.     Korosi Sumuran (Pitting Corrosion)

Adalah korosi yang terjadi karena komposisi logam yang tidak homogen dan ini menyebabkan korosi yang dalam pada berbagai tempat. Dapat juga adanya kontak antara logam, maka pada daerah batas akan timbul korosi berbentuk sumur.

3.     Korosi Erosi (Errosion Corrosion)

Logam yang sebelumnya teleh terkena erosi akibat terjadinya keausan dan menimbulkan bagian-bagian yang tajam dan kasar. Bagian-bagian inilah yang mudah terserang korosi dan apabila terdapat gesekan maka akan menimbulkan abrasi yang lebih berat.

4.     Korosi Regangan (Stress Corrosion)

Gaya-gaya seperti tarikan (tensile) atau kompresi (Compressive) berpengaruh sangat kecil pada proses pengkaratan. Adanya kombinasi antara regangan tarik (tensile stress) dan lingkungan yang korosif, maka akan terjadi kegagalan material berupa retakan yang disebut retak karat regangan.

5.     Korosi Celah (Crevice Corrosion)

Korosi yang terjadi pada logam yang berdempetan dengan logam lain atau non logam dan diantaranya terdapat celah yang dapat menahan kotoran dan air sebagai sumber terjadinya korosi. Konsentrasi Oksigen pada mulut lebih kaya dibandingkan pada bagian dalam, sehingga bagian dalam lebih anodik dan bagian mulut menjadi katodik. Maka terjadi aliran arus dari dalam menuju mulut logam yang menimbulkan korosi.

Atau juga perbedaan konsenrasi zat asam. Diamana celah sempit yang terisi elektrolit (pH rendah) maka terjadilah sel korosi dengan katodanya permukaan sebelah luar celah yang basah dengan air yang lebih banyak mengandung zat asam dari pada daerah dalam yang besifat anodik. Maka dari snilah terjadinya korosi dengan adanya katoda dan anoda.

3. Mekanisme / Proses Terjadinya Korosi pada Besi

Oleh karena besi merupakan bahan utama untuk berbagai konstruksi maka pengendalian korosi menjadi sangat penting. Untuk dapat mengendalikan korosi tentu harus memahami bagaimana mekanisme korosi pada besi. Korosi tergolong proses elektrokimia, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.

Besi memiliki permukaan tidak halus akibat komposisi yang tidak sempurna, juga akibat perbedaan tegangan permukaan yang menimbulkan potensial pada daerah tertentu lebih tinggi dari daerah lainnya. Pada daerah anodik (daerah permukaan yang bersentuhan dengan air) terjadi pelarutan atom-atom besi disertai pelepasan elektron membentuk ion Fe²⁺ yang larut dalam air.

Fe(s) → Fe²⁺(aq) + 2e^–

Elektron yang dilepaskan mengalir melalui besi, sebagaimana elektron mengalir melalui rangkaian luar pada sel volta menuju daerah katodik hingga terjadi reduksi gas oksigen dari udara:

O₂(g) + 2H₂O(g) + 2e^– → 4OH^–(aq)

Ion Fe²⁺ yang larut dalam tetesan air bergerak menuju daerah katodik, sebagaimana ion-ion melewati jembatan garam dalam sel volta dan bereaksi dengan ion-ion OH^– membentuk Fe(OH)₂. Fe(OH)₂ yang terbentuk dioksidasi oleh oksigen membentuk karat.

Fe²⁺(aq) + 4OH^–(aq) → Fe(OH)₂(s)

2Fe(OH)₂(s) + O₂(g) → Fe₂O₃.nH₂O(s)

Reaksi keseluruhan pada korosi besi adalah sebagai berikut (lihat mekanisme pada Gambar 2) :

4Fe(s) + 3O2(g) + n H2O(l)    →      2Fe2O3.nH2O(s)
                                                               Karat

Akibat adanya migrasi ion dan elektron, karat sering terbentuk pada daerah yang agak jauh dari permukaan besi yang terkorosi (lubang). Warna pada karat beragam mulai dari warna kuning hingga cokelat merah bahkan sampai berwarna hitam. Warna ini bergantung pada jumlah molekul H₂O yang terikat pada karat.

Gambar 2. Mekanisme korosi pada besi.

Emas dengan potensial reduksi standar 1,5 V lebih besar dibandingkan potensial reduksi standar gas O₂ (1,23 V) sehingga emas tidak terkorosi di udara terbuka. Di alam emas terdapat sebagai logam murni.

4. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi / Penyebab Korosi

Korosi dapat terjadi jika ada udara (khususnya gas O₂) dan air. Jika hanya ada air atau gas O₂ saja, korosi tidak terjadi. Adanya garam terlarut dalam air akan mempercepat proses korosi. Hal ini disebabkan dalam larutan garam terdapat ion-ion yang membantu mempercepat hantaran ion-ion Fe²⁺ hasil oksidasi.

Kekerasan karat meningkat dengan cepat oleh adanya garam sebab kelarutan garam meningkatkan daya hantar ion-ion oleh larutan sehingga mempercepat proses korosi. Ion-ion klorida juga membentuk senyawa kompleks yang stabil dengan ion Fe³⁺. Faktor ini cenderung meningkatkan kelarutan besi sehingga dapat mempercepat korosi.

5. Pengendalian / Cara Pencegahan Korosi

Korosi logam tidak dapat dicegah, tetapi dapat dikendalikan seminimal mungkin. Ada tiga metode umum untuk mengendalikan korosi, yaitu pelapisan (coating), proteksi katodik, dan penambahan zat inhibitor korosi.

a. Metode Pelapisan (Coating)

Metode pelapisan adalah suatu upaya mengendalikan korosi dengan menerapkan suatu lapisan pada permukaan logam besi. Misalnya, dengan pengecatan atau penyepuhan logam. Penyepuhan besi biasanya menggunakan logam krom atau timah. Kedua logam ini dapat membentuk lapisan oksida yang tahan terhadap karat (pasivasi) sehingga besi terlindung dari korosi. Pasivasi adalah pembentukan lapisan film permukaan dari oksida logam hasil oksidasi yang tahan terhadap korosi sehingga dapat mencegah korosi lebih lanjut.

Logam seng juga digunakan untuk melapisi besi (galvanisir), tetapi seng tidak membentuk lapisan oksida seperti pada krom atau timah, melainkan berkorban demi besi. Seng adalah logam yang lebih reaktif dari besi, seperti dapat dilihat dari potensial setengah reaksi oksidasinya:

Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e–                                    Eo = –0,44 V
Fe(s) → Fe2+(g) + 2e–                                       Eo = –0,76 V

Oleh karena itu, seng akan terkorosi terlebih dahulu daripada besi. Jika pelapis seng habis maka besi akan terkorosi bahkan lebih cepat dari keadaan normal (tanpa seng). Paduan logam juga merupakan metode untuk mengendalikan korosi. Baja stainless steel terdiri atas baja karbon yang mengandung sejumlah kecil krom dan nikel. Kedua logam tersebut membentuk lapisan oksida yang mengubah potensial reduksi baja menyerupai sifat logam mulia sehingga tidak terkorosi.

b. Proteksi Katodik

Proteksi katodik adalah metode yang sering diterapkan untuk mengendalikan korosi besi yang dipendam dalam tanah, seperti pipa ledeng, pipa pertamina, dan tanki penyimpan BBM. Logam reaktif seperti magnesium dihubungkan dengan pipa besi. Oleh karena logam Mg merupakan reduktor yang lebih reaktif dari besi, Mg akan teroksidasi terlebih dahulu. Jika semua logam Mg sudah menjadi oksida maka besi akan terkorosi. Proteksi katodik ditunjukkan pada Gambar 3.

Gambar 3. Proses katodik dengan menggunakan logam Mg.

Reaksi yang terjadi dapat ditulis sebagai berikut.

Anode      :  2Mg(s) → 2Mg2+(aq) + 4e–
Katode     :  O2(g) + 2H2O(l) + 4e– → 4OH–(aq)
Reaksi      :  2Mg(s) + O2(g) + 2H2O → 2Mg(OH)2(s)

Oleh sebab itu, logam magnesium harus selalu diganti dengan yang baru dan selalu diperiksa agar jangan sampai habis karena berubah menjadi hidroksidanya.

c. Penambahan Inhibitor

Inhibitor adalah zat kimia yang ditambahkan ke dalam suatu lingkungan korosif dengan kadar sangat kecil (ukuran ppm) guna mengendalikan korosi. Inhibitor korosi dapat dikelompokkan berdasarkan mekanisme pengendaliannya, yaitu inhibitor anodik, inhibitor katodik, inhibitor campuran, dan inhibitor teradsorpsi.

1) Inhibitor anodik

Inhibitor anodik adalah senyawa kimia yang mengendalikan korosi dengan cara menghambat transfer ion-ion logam ke dalam air. Contoh inhibitor anodik yang banyak digunakan adalah senyawa kromat dan senyawa molibdat.

2) Inhibitor katodik

Inhibitor katodik adalah senyawa kimia yang mengendalikan korosi dengan cara menghambat salah satu tahap dari proses katodik, misalnya penangkapan gas oksigen (oxygen scavenger) atau pengikatan ion-ion hidrogen. Contoh inhibitor katodik adalah hidrazin, tannin, dan garam sulfit.

3) Inhibitor campuran

Inhibitor campuran mengendalikan korosi dengan cara menghambat proses di katodik dan anodik secara bersamaan. Pada umumnya inhibitor komersial berfungsi ganda, yaitu sebagai inhibitor katodik dan anodik. Contoh inhibitor jenis ini adalah senyawa silikat, molibdat, dan fosfat.

4) Inhibitor teradsorpsi

Inhibitor teradsorpsi umumnya senyawa organik yang dapat mengisolasi permukaan logam dari lingkungan korosif dengan cara membentuk film tipis yang teradsorpsi pada permukaan logam. Contoh jenis inhibitor ini adalah merkaptobenzotiazol dan 1,3,5,7–tetraaza–adamantane.

Referensi :

Sunarya, Y. dan A. Setiabudi. 2009. Mudah dan Aktif Belajar Kimia 3 : Untuk Kelas XII Sekolah Menengah Atas / Madrasah Aliyah. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 298.