Biogas dari tanaman invasif dan kotoran unggas: solusi bersih dan efisien

Saat ini ada banyak cara untuk menghasilkan energi dari semua jenis limbah. Pemanfaatan limbah sebagai sumber daya untuk menghasilkan energi merupakan metode yang baik untuk menghemat bahan mentah dan mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil, yang merupakan masalah lingkungan yang serius karena emisi karbon dioksidanya.

Contohnya adalah bunga matahari Meksiko (Tithonia diversifolia), merupakan spesies invasif di beberapa wilayah di dunia, terutama di Afrika, Australia dan beberapa pulau di Samudera Pasifik. Meskipun tanaman ini merupakan ancaman bagi spesies asli di wilayah tersebut, para peneliti di Nigeria telah menemukan cara inovatif untuk memanfaatkannya: produksi biogas. Dengan mencampurkan kotoran unggas dengan limbah bunga matahari Meksiko, mereka berhasil meningkatkan efisiensi biogas yang dihasilkan.

Menghasilkan biogas dan meningkatkan efisiensi

Produksi biogas dari kotoran unggas dan bunga matahari Meksiko merupakan keuntungan besar. Di satu sisi, limbah dari peternakan unggas digunakan untuk mengurangi polusi yang dihasilkannya. Di sisi lain, masalah lingkungan hidup yang penting sedang diserang: pengendalian spesies invasif seperti bunga matahari Meksiko, yang menggantikan flora lokal.

Studi mengenai produksi biogas dari kotoran tumbuhan dan hewan telah dilakukan di Nigeria dan Tiongkok. Kunci dari penelitian ini adalah pencernaan bersama, yaitu pemanfaatan berbagai jenis limbah untuk memaksimalkan produksi biogas. Dalam hal ini, penelitian yang dilakukan oleh Landmark University dan Covenant University di Nigeria, diterbitkan dalam jurnal tersebut Energi & Bahan Bakar, mengkonfirmasi bahwa bunga matahari Meksiko memiliki potensi besar untuk menghasilkan biogas bila dikombinasikan dengan kotoran burung dan diolah terlebih dahulu.

Memanfaatkan kombinasi ini mempunyai manfaat ganda karena membantu mengelola limbah dari peternakan unggas dan menghentikan perkembangbiakan tanaman yang dianggap invasif di banyak belahan dunia. Menurut para ahli, Bunga matahari Meksiko menggantikan spesies lokal dan mempengaruhi kawasan alam yang dilindungi, merupakan ancaman serius terhadap keanekaragaman hayati di wilayah sensitif.

Pra-perawatan: Kunci untuk meningkatkan efisiensi

Pencernaan bersama sampah organik bukanlah proses baru, namun penelitian terbaru menunjukkan bahwa penggunaan a pra-perawatan termo-basa sebelum pencernaan anaerobik secara signifikan meningkatkan hasil biogas. Perlakuan awal ini terdiri dari pemaparan limbah pada suhu tinggi dan kondisi alkalinitas tertentu, yang memfasilitasi penguraian bahan organik kompleks dan meningkatkan jumlah metana yang dihasilkan, komponen utama biogas.

Penelitian di Nigeria menyimpulkan bahwa kinerja biogas meningkat hingga 54,44% berkat penggunaan pengolahan tersebut dibandingkan dengan sampah yang tidak melalui proses yang sama. Artinya, jumlah energi yang diperoleh jauh lebih besar bila dilakukan pra-perlakuan, sesuatu yang penting jika kita ingin mengoptimalkan penggunaan sumber daya ini untuk menghasilkan energi dengan jejak karbon yang rendah.

Untuk memperoleh hasil tersebut, dilakukan keseimbangan energi untuk menentukan apakah energi yang diinvestasikan dalam proses lebih kecil dari energi yang diperoleh pada akhir proses. Data menunjukkan a keseimbangan energi positif, yang berarti prosedurnya menguntungkan. Energi yang diperoleh kembali jauh melebihi energi yang digunakan pada pra-perlakuan, baik dalam bentuk energi panas maupun listrik.

Pentingnya limbah unggas dalam produksi biogas

Los limbah unggas Mereka memainkan peran penting dalam produksi biogas bila dikombinasikan dengan tanaman seperti bunga matahari Meksiko. Namun perlu diingat bahwa kotoran tersebut mengandung nutrisi yang jika tidak dikelola dengan baik dapat berbahaya bagi lingkungan. Di antara bahan pencemar tersebut adalah hormon, antibiotik, logam berat dan nutrisi yang dapat larut ke dalam tanah dan sumber air, menyebabkan masalah kontaminasi.

Pemanfaatan limbah jenis ini untuk menghasilkan biogas tidak hanya memecahkan masalah akumulasi limbah tersebut, namun juga menawarkan solusi produksi energi yang menguntungkan dan berkelanjutan. Namun salah satu temuan terpentingnya adalah meskipun kotoran unggas saja tidak menguntungkan, kombinasinya dengan materi tanaman, seperti bunga matahari Meksiko, meningkatkan profitabilitasnya secara signifikan.

Dampak tanaman invasif di wilayah lain

Penggunaan tanaman invasif untuk produksi biogas bukanlah hal yang unik di Nigeria. Di negara-negara lain seperti Meksiko dan Taiwan, cara-cara untuk menggunakan berbagai spesies invasif untuk menghasilkan biofuel juga sedang diselidiki. Contohnya adalah camalote atau eceng gondok (eceng gondok), spesies invasif lain yang tumbuh dengan cepat di perairan. Jenis tanaman ini digunakan untuk berproduksi biometana y etanol, menawarkan solusi lokal dan berkelanjutan terhadap masalah global.

Penggunaan tanaman invasif merupakan peluang unik untuk mengatasi masalah ini masalah pencemaran tanaman dan, pada saat yang sama, menghasilkan energi bersih. Tanaman ini dapat tumbuh tanpa memerlukan pengelolaan yang intensif sehingga menjadi sumber biomassa yang terjangkau dan melimpah.

Contoh lain dari pencernaan bersama: Pabrik peternakan di Eropa

Di Eropa, khususnya Spanyol, berbagai proyek biogas telah dilakukan dengan menggunakan limbah industri peternakan. Di wilayah seperti Castilla-La Mancha, dimana kontaminasi akuifer oleh lumpur merupakan masalah yang semakin meningkat, instalasi biogas telah digunakan untuk mengurangi dampak lingkungan. Namun sebagian besar pabrik tersebut masih menghadapi tantangan, seperti kebutuhan untuk mengimpor sampah dari daerah lain dan tingginya biaya pengangkutan sampah organik.

Terlepas dari tantangan-tantangan ini, biogas telah terbukti menjadi solusi yang layak untuk pengelolaan lumpur dan limbah lainnya dari peternakan intensif, yang jika tidak dilakukan akan sangat menimbulkan polusi.

Di kotamadya seperti Balsa de Ves, dimana pembangkit listrik tenaga biogas dipasang lebih dari satu dekade yang lalu, telah terjadi penurunan populasi akibat pemasangan pembangkit listrik makro ini. Hal ini menunjukkan bahwa meskipun teknologi biogas efektif, dampak sosial dan ekonominya juga harus dipertimbangkan.

Faktor kunci untuk produksi biogas yang efisien

Keberhasilan produksi biogas bergantung pada beberapa faktor:

• Pengelolaan sampah: Menjamin aliran bahan mentah yang konstan.
• Pra-perawatan: Pencernaan anaerobik meningkat pesat ketika pra-perawatan yang efektif dilakukan.
• Keseimbangan energi: Keseimbangan energi positif harus dicapai untuk memastikan profitabilitas proyek.
• Pengurangan dampak lingkungan: Menggabungkan praktik-praktik yang meminimalkan emisi gas rumah kaca dan polutan.

Pada akhirnya, pencernaan bersama limbah tumbuhan dan hewan merupakan solusi produksi biogas yang hemat biaya, ekologis, dan efisien. Dengan semakin banyaknya penelitian seperti yang dilakukan di Nigeria dan Tiongkok yang terus menunjukkan kelayakannya, pendekatan ini kemungkinan akan diperluas ke wilayah lain yang memiliki permasalahan serupa.

Dalam konteks global di mana mitigasi perubahan iklim merupakan prioritas, biogas menawarkan alternatif bahan bakar fosil yang berkelanjutan, sekaligus memecahkan masalah lingkungan penting lainnya seperti pengelolaan spesies invasif.