Pemanfaatan Limbah Cair Tahu untuk Menghasilkan Hidrogen sebagai Energi Terbarukan

Ahmad Muhar Apriansyah

Mahasiswa Universitas Syiah Kuala

Ketersediaan energi bumi semakin menipis setiap tahunnya. Pertambahan penduduk di negara berkembang seperti Indonesia membuat keadaan ini berbanding terbalik dengan kebutuhan energi. Dapat dibuktikan bahwa saat ini energi yang paling banyak dikonsumsi masyarakat berasal dari energi tak terbarukan seperti bahan bakar fosil. Krisis energi dan eksploitasi minyak akan terjadi karena kebutuhan energi yang terus meningkat setiap tahunnya.

Berdasarkan data dari Kementerian ESDM tahun 2022, produksi minyak pada periode 2016-2021 mengalami penurunan. Indonesia tidak bisa selamanya bergantung pada sektor minyak, karena minyak yang semakin menipis akan menyebabkan krisis. Upaya pendanaan ini membutuhkan solusi yang memenuhi kebutuhan sumber energi terbarukan, mudah didaur ulang, dan ramah lingkungan. Salah satu solusi kreatif yang mungkin dilakukan adalah dengan menggunakan energi hidrogen untuk menghadapi keterbatasan krisis energi.

Baca juga : Komisi Energi DPR Siap Bantu Jokowi Akselerasi Kebijakan Energi Terbarukan

                                                                    Limbah cair (Sumber: Technology Indonesia)  

Baca juga : Target Investasi Kudu Tercapai

Selain itu, di Indonesia terdapat banyak industri yang berbeda. Industri tentu membutuhkan energi untuk mengoperasikan mesin-mesin di lini produksi. Industri tersebut juga menghasilkan limbah yang seringkali tidak diolah terlebih dahulu sehingga mencemari lingkungan. Salah satu industri yang berpotensi memanfaatkan limbah sebagai energi adalah industri tahu, khususnya di Aceh. Aceh merupakan salah satu provinsi penghasil tahu di Indonesia yang pemanfaatan limbahnya belum dioptimalkan sampai saat ini.

Industri tahu adalah industri penghasil makanan dari kedelai mentah dengan cara fermentasi. Tahu banyak dijual di pasaran dan banyak diminati masyarakat Indonesia karena murah dan memiliki kandungan protein yang tinggi. Namun, industri tahu memiliki masalah pembuangan limbah. Salah satu limbah tersebut berupa limbah cair karena masih banyak limbah yang diolah tanpa diolah terlebih dahulu, padahal berbahaya bagi lingkungan dan juga manusia. Oleh karena itu, diperlukan inovasi untuk mengolah limbah cair tahu, karena akan memberikan peluang untuk regenerasi energi dan mengatasi pencemaran lingkungan dari limbah.

Tentunya komposisi dasar air pada industri tahu sangat penting sehingga dalam prosesnya menghasilkan limbah cair yang mencemari lingkungan jika tidak ditangani dengan baik. Limbah cair tahu dicirikan sebagai cairan keruh dan berwarna kekuningan akibat penggumpalan yang tidak sempurna sehingga menimbulkan bau yang tidak sedap (Kaswinarni, 2007). Limbah cair tahu yang mengandung BOD (Biochemical Oxygen Demand) dan COD (Chemical Oxygen Demand), yang apabila dibuang ke sumber air akan menyebabkan matinya organisme yang hidup di air dan mikroorganisme yang berperan dalam mengatur keseimbangan biologi air. Sebaliknya, konsentrasi COD yang tinggi menyebabkan air limbah tahu menghasilkan kandungan hidrogen yang tinggi.

Limbah cair tahu yang mengandung COD dan BOD merupakan tempat yang baik untuk pertumbuhan mikroba karena sifatnya yang mengandung air, protein, lemak dan karbohidrat. Aktivitas mikroba yang dapat menghasilkan hidrogen relatif jarang ditemukan secara alami di bumi. Hidrogen dari limbah cair tahu dapat digunakan sebagai pengganti bahan bakar. Menurut masyarakat awam, limbah cair tahu tidak memiliki nilai fungsional untuk membantu kehidupan. Memang, ampas tahu cair bisa diubah menjadi sumber energi karena mengandung hidrogen yang bisa diangkut oleh energy carrier.

Energy Carrier adalah objek energik yang mampu mengangkut zat yang mengandung energi dari satu tempat ke tempat lain. Penggunaan hidrogen dengan pembawa energi dapat digunakan sebagai penyeimbang. Saat ini, pembawa energi yang mengandung hidrogen menarik perhatian negara-negara maju karena hidrogen ramah lingkungan dan efisien, sehingga sangat cocok dipilih sebagai sumber energi terbarukan.

Baca juga : Kementan Ganjar Penghargaan Petugas Pelaksana Transfer Embrio Ternak

Hidrogen ramah lingkungan, karena energi yang dibawa oleh pembawa energi sangat bersih dan hanya menghasilkan uap air sebagai gas buang dalam prosesnya. Fermentasi merupakan metode yang menjanjikan di antara proses produksi hidrogen lainnya. Isu pengurangan limbah dan keberlanjutan dalam produksi hidrogen yang dikenal dengan teknologi hijau telah menarik perhatian dalam beberapa tahun terakhir. Memang membutuhkan sedikit energi dan dapat dikombinasikan dengan metode HYVOLUTION.

Gas hidrogen yang dihasilkan dengan metode HYVOLUTION melalui 4 tahap yaitu tahap pretreatment. Pertama pada proses ini adalah pengumpulan limbah cair tahu yang selanjutnya akan dipanaskan. Kedua, gunakan fermentasi gelap atau fermentasi ringan. Ketiga, secara khusus upgradation gas dilakukan untuk memisahkan hidrogen dan karbondioksida serta meningkatkan konsentrasi gas hidrogen. Upgrade gas dilakukan dalam skala industri karena gas upgrading berguna untuk meningkatkan konsentrasi dan kuantitas hidrogen dalam skala besar. Proses ini membutuhkan kondisi tekanan dan suhu yang sangat tinggi, sehingga hanya cocok untuk keperluan industri. Keempat, tahap penyimpanan di dalam tangki merupakan proses penyimpanan gas hidrogen dalam keadaan tunak untuk perlakuan tekanan. Dengan demikian, gas hidrogen yang terbentuk dengan metode HYVOLUTION dapat dimanfaatkan sebagai energi terbarukan.

Selain itu, metode fermentasi gelap menggunakan bakteri heterotrof seperti bakteri Escherichia coli yang selalu ada pada limbah tahu cair. Bakteri Escherichia coli dengan pertumbuhannya yang sangat cepat memberikan efek positif karena menghasilkan gas hidrogen selama fermentasi gelap (Hellenbeck, 2009). Konversi hidrogen dari fermentasi gelap dengan bakteri yang beroperasi pada suhu kamar menghasilkan hidrogen dalam jumlah yang lebih besar. Berdasarkan perbandingan proses fermentasi yang ada, metode fermentasi gelap paling cocok diterapkan pada metode HYVOLUTION limbah cair.

Hidrogen memiliki sifat tidak beracun, sehingga ketika digunakan sebagai bahan bakar tidak menimbulkan polutan, melainkan hanya menghasilkan produk tunggal berupa air. Membandingkan bahan bakar fosil dan hidrokarbon, bahan bakar fosil memiliki energi 2,75 kali lebih banyak (Mei Ling Chong et al, 2009). Kedua, hidrogen memiliki nilai efisiensi konversi H₂ yang lebih tinggi dibandingkan metana, sehingga hidrogen memiliki keunggulan pembakaran yang lebih efisien pada mobil dibandingkan bensin. Hidrogen adalah pembawa energi masa depan dengan potensi besar untuk distribusi energi global. Rencana masa depan untuk memproduksi hidrogen sebagai bahan bakar transportasi akan memungkinkan efisiensi yang lebih besar.

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.