Perekonomian Hijau: Pemanfaatan Jerami Padi untuk Produksi Biogas di Indonesia

Ekonomi hijau dan ekonomi sirkular merupakan strategi ekonomi baru untuk menggantikan sistem ekonomi konvensional yang tidak ramah lingkungan. Mengolah jerami padi untuk produksi biogas adalah salah satu upaya di Indonesia untuk menerapkan sistem ekonomi baru sekaligus menghasilkan sumber energi terbarukan yang selaras dengan SDGs 7, 9, dan 13.  

Kata kunci: jerami padi, biogas, circular economy, perekonomian hijau

Pengenalan Sistem Ekonomi Baru dan Masalah Limbah Jerami Padi

Ekonomi hijau (green economy) merupakan program yang dikembangkan untuk menciptakan sistem ekonomi baru yang berupaya mengurangi masalah lingkungan. Masalah-masalah lingkungan yang kita hadapi saat ini seperti pemanasan global, pencemaran air dan udara, dan perubahan iklim yang ekstrim sangat dipengaruhi oleh kebijakan pembangunan yang tidak ramah lingkungan dan eksploitasi sumber daya oleh para pelaku ekonomi (Lako, A., 2015).

Ekonomi sirkular (circular economy) adalah sebuah alternatif untuk ekonomi linier tradisional (buat, gunakan, buang) dimana kita  menjaga  agar  sumber  daya  dapat  dipakai  selama  mungkin dan menciptakan kembali produk baru yang memiliki nilai ekonomi yang lebih tinggi (Putri, A., et al., 2022). Salah satu contoh implementasi dari ekonomi sirkular adalah pengolahan limbah. Dalam lingkup pertanian, produksi limbah pertanian terbesar adalah jerami padi yaitu sebesar 85,81% (Irianto, IK, 2015). Berdasarkan penelitian, 1 ton pembakaran jerami padi melepaskan 3 kg partikulat (Particulate Matter), 60 kg CO, 1.460 kg CO₂, 199 kg abu, dan 2 kg SO₂, maka dari itu praktik pembakaran jerami padi yang dilakukan oleh para petani menjadi sumber emisi karbon yang sangat signifikan hingga mempengaruhi kualitas udara (Nengah, M., 2021; Chandra, R., et al., 2017). 

Ketersediaan jerami padi yang besar dapat kita jadikan keuntungan dengan memanfaatkannya kembali menjadi bahan baku energi terbarukan. Kandungan karbohidrat dalam jerami padi dapat menghasilkan biogas yang memiliki bermacam-macam kegunaan. Biogas muncul sebagai sumber energi hijau yang menjanjikan dan memiliki potensi besar untuk menggantikan sumber energi berbasis bahan bakar fosil di masa depan (Rathour, R.K., et al., 2023; Haque, S., et al., 2024). 

Biogas dan Mekanisme Produksinya

Baca juga : Ketemu Jokowi Di Istana, Bos Apple Kaji Bangun Pabrik Di Indonesia

Biogas adalah senyawa gas yang dihasilkan dari fermentasi biomassa. Komposisi biogas terdiri dari 50-70% metana, 30-50% karbon dioksida, dan gas-gas lainnya yang jejaknya tergantung pada sifat biomassa. Berdasarkan penelitian-penelitian yang ada, biogas umumnya dihasilkan melalui digestasi anaerob (anaerobic digestion). Digestasi anaerob mengurai senyawa karbohidrat menjadi bentuk yang lebih kecil dalam keadaan kedap udara (tanpa oksigen) dengan bantuan mikroorganisme. Alat yang digunakan untuk menjalankan proses digestasi anaerobik disebut sebagai anaerobic digester (biodigester) (Chandra, R., et al., 2017).

  Gambar 1 Biodigester (Sumber: Kigozi, et al., 2014)

Baca juga : Jimly Ajak Warga Manfaatkan Lebaran Untuk Rekonsiliasi

Jerami padi terdiri dari selulosa (32–47%), hemiselulosa (19–27%), dan lignin (5–24%).  Jerami padi juga mengandung ~75% SiO2. Pada produksi biogas, polimer hemiselulosa dan selulosa menjadi komponen utama dalam proses AD karena kaya akan monomer gula. Secara singkat, proses AD (anaerobic digestion) dibagi menjadi 3 tahap yaitu hidrolisis, pengasaman, dan metanogenesis (Kigozi, R., et al, 2014). Agar produksi biogas maksimal, pretreatment dapat dilakukan untuk meningkatkan efisiensi dan menghilangkan senyawa penghambat seperti lignin dan silikon sehingga mikroorganisme lebih mudah mengurai selulosa dan hemiselulosa. Beberapa jenis pretreatment yang dapat digunakan:

Gambar 2. Daftar Pretreatment Jerami Padi 
(Sumber: Singh, et al., 2024; Khantibongse & Ratanatamskul, 2023; Phutela, Urmila, et al., 2011)

Optimasi proses digestasi anaerob dilakukan dengan memperhatikan beberapa faktor yaitu: 
1. Kondisi pH netral yaitu antara 7 dan 8.5
2. Temperatur optimum 35°C
3. Kandungan biomassa yang kaya akan karbon dan nutrisi bagi mikroorganisme
4. Rasio karbon dan nitrogen (C/N) antara 20-30
5. Ukuran partikel yang kecil

Permasalahan utama yang dihadapi dalam produksi biogas dari jerami padi adalah rasio C/N jerami yang terlalu besar. Digestasi anaerob berjalan optimal jika biomassa yang digunakan memiliki rasio C/N antara 20-30, tetapi jerami padi memiliki rasio C/N antara 50-70. Menurut Kigozi, Muzenda, dan Aboyade (2014), rasio C/N yang terlalu tinggi akan menyebabkan penurunan produksi biogas. Hal tersebut terjadi karena ketika nitrogen habis, bakteri tidak dapat lagi bereaksi terhadap karbon berlebih (Singh, P., et al., 2024). Permasalahan ini dapat diselesaikan dengan mencampurkan jerami padi dengan urea saat pretreatment. Urea akan menaikkan kadar nitrogen dalam jerami sehingga rasio C/N menurun. (Chandra, R., et al., 2017).    

Potensi Jerami Padi untuk Produksi Biogas di Indonesia

Jawa Timur, provinsi yang memiliki budidaya padi terbesar di Indonesia, dapat menjadi lokasi utama untuk pengembangan biogas berbasis jerami padi. Biogas yang dihasilkan lalu dapat dimanfaatkan kembali misalnya bahan bakar transportasi pengganti minyak bumi, pengganti LPG untuk memasak, dan juga sumber energi listrik. Hal ini akan sejalan dengan prinsip circular economy dan green economy yang pemerintah tetapkan. Inovasi bahan dasar jerami padi menjadi biogas di Indonesia tentunya memiliki keunggulan sekaligus kelemahan. Melalui analisis SWOT, kita dapat memahami dengan lebih mudah apa saja hal-hal yang harus diperhatikan untuk mengembangkan ide ini.

 Gambar 3. Analisis SWOT produksi biogas dari jerami padi di Indonesia (Sumber: pribadi)

Kontribusi pemerintah dari berbagai aspek kehidupan masyarakat sangat penting untuk meningkatkan pengetahuan masyarakat terkait biogas dan bioenergi. Beberapa langkah yang bisa dilakukan untuk merealisasikan hal tersebut adalah sebagai berikut

Gambar 4. Langkah-langkah untuk meningkatkan pengetahuan masyarakat tentang biogas menggunakan analisis PESTEL (Sumber: EBTKE, 2023; fiskal.kemenkeu.go.id, 2019; Suminto, et al., 2013; pribadi)

Di antara beberapa langkah tersebut, terdapat kebijakan-kebijakan yang telah dibuat oleh pemerintah dalam mendukung pertumbuhan potensi biogas di Indonesia. Beberapa contoh realisasi nyata pemerintah untuk mengembangkan penggunaan biogas adalah penyusunan SNI terkait energi biogas dan Peraturan Pemerintah No. 79 Tahun 2014 tentang Kebijakan Energi Nasional (EBTKE, 2023).

Penutup

Produksi biogas dari jerami padi bertujuan untuk meningkatkan nilai limbah pertanian yang awalnya adalah sumber emisi gas rumah kaca menjadi sumber energi terbarukan. Mengolah kembali jerami padi didasari dengan implementasi circular economy dan green economy. Melalui produksi biogas, pemerintah diharapkan untuk terus mendukung penggunaan biogas sebagai salah satu sumber energi terbarukan agar perlahan-lahan Indonesia terlepas dari ketergantungan bahan bakar fosil.

Cindy Fransisca
Siswi SMAS Bunda Mulia

Update berita dan artikel RM.ID menarik lainnya di Google News

Dapatkan juga update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari RM.id. Mari bergabung di Grup Telegram "Rakyat Merdeka News Update", caranya klik link https://t.me/officialrakyatmerdeka kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.