“LISTRIK MBAH TJ” : PEMANFAATAN ENERGI LISTRIK DARI LIMBAH TONGKOL JAGUNG  (Zea mays L.) DI PROVINSI GORONTALO BERBASIS TEKNOLOGI MICROBIAL FUEL CELL UNTUK INDONESIA MANDIRI ENERGI

Tony Abdillah Gumilar

Balai Pengamanan dan Penegakan Hukum Lingkungan Hidup dan Kehutanan

tonyabdillah21@gmail.com

 

Ancaman Krisis Energi di Indonesia

Indonesia saat ini sedang dihadapkan pada masalah sulit yang menyangkut hajat hidup orang banyak berupa kebutuhan akan energi listrik. Proyeksi jangka panjang dari Bappenas dan BPS terbaru pada tahun 2013 menyatakan bahwa pertumbuhan penduduk Indonesia untuk periode 2012-2035 rata-rata pertumbuhannya 0,96% per tahun. Pertumbuhan penduduk yang semakin meningkat menyebabkan permintaan energi listrik semakin besar sedangkan pasokan sumber energi listrik semakin menipis (Puppan, 2002).

Hasil temuan terbaru menurut BPPT (2014) menunjukan pada tahun 2011, total cadangan minyak Indonesia sebesar 7,73 milyar barel yang terdiri atas sekitar 4,04 miliar barel cadangan terbukti (proven) dan 3,69 miliar barel cadangan potensial. Tahun 2012, total cadangan minyak tersebut menurun menjadi 7,41 milyar barel yang terdiri atas 3,74 milyar barel cadangan terbukti dan 3,67 milyar barel cadangan potensial. Jika keadaan ini terus dibiarkan dan Indonesia hanya mengandalkan sumber fosil untuk memenuhi kebutuhan energi, maka krisis energi di Indonesia beberapa tahun mendatang tidak dapat dihindari.  

Kesulitan dalam mengatasi krisis energi di masa depan membuat banyak pihak menganjurkan untuk mengalihkan dan mengurangi pemanfaatan sumber energi dari bahan bakar fosil dengan memanfaatkan bahan bakar nabati (Sobat madani, 2021) atau menggunakan pengembangan sumber energi alternatif terbarukan (renewable) untuk mensubstitusi penggunaan minyak bumi yang selama ini menjadi sumber energi utama bagi masyarakat (Aelterman et al., 2006).

Potensi Limbah Tongkol Jagung di Provinsi Gorontalo

        Provinsi Gorontalo merupakan salah satu daerah penghasil jagung terbesar di Indonesia dengan luas lahan tanaman jagung di Gorontalo yang terus meningkat. Berdasarkan data Dinas Pertanian Provinsi Gorontalo, luas lahan jagung pada tahun 2012 hanya 140.995 hektar. Pada tahun 2018 naik menjadi 366.210 hektar dengan luas panen jagung mencapai 343.231 hektar. Hal tersebut selaras dengan meningkatnya produksi jagung di Provinsi Gorontalo. Mengacu pada angka ramalan II Badan Pusat Statistik, total produksi jagung sepanjang 2018 sudah mencapai 1,56 juta ton. Produksi tersebut dihasilkan dari total area panen seluas 343.241 hektare.

Potensi jagung (Zea mays L.) di Provinsi Gorontalo sangat besar yang dapat digunakan sebagai bahan pakan, bahan baku industri dan bahan alternatif biofuel. Pemakaian jagung dalam skala besar akan menghasilkan limbah yaitu berupa tongkol jagung, yang belum dimanfaatkan secara optimal. Berdasarkan data perhitungan dari Badan Pusat Statistik pada tahun 2009, diketahui bahwa paling tidak sebanyak 6.811.642 ton tongkol jagung akan menjadi limbah.

Pemanfaatan Energi Listrik Micrfobial Fuel Cell dari Limbah Tongkol Jagung

Pemanfaatan tongkol jagung diharapkan dapat mengurangi limbah lingkungan, baik limbah fisik yang merusak pemandangan maupun limbah polutan udara yang mengganggu kesehatan. Komposisi senyawa kimia yang terkandung dalam tongkol jagung secara umum ialah air 10,9%; selulosa 36,48%; hemiselulosa 28,86%; lignin 3,16%; silika 20,6% (Agustin,1995). Selulosa merupakan sumber biomassa terbarukan yang dapat menggantikan sumber fosil yang selama ini dijadikan bahan bakar fosil yang tidak dapat diperbaharui. Biomassa yang mengandung glukosa atau prekursor untuk menjadi glukosa tinggi maka akan lebih mudah untuk dikonversi menjadi biofuel.

Secara umum, Biofuel adalah bahan bakar dari biomassa atau materi yang berasal dari tumbuhan dan hewan, namun lebih cenderung dari tumbuhan. Biofuel itu sendiri dibagi menjadi beberapa jenis, yakni bioetanol, biodiesel, dan biogas. Menurut Departemen Energi Amerika Serikat, biofuel seperti etanol menghasilkan karbon dioksida hingga 48 persen lebih sedikit daripada bensin konvensional sementara penggunaan biodiesel hanya melepaskan seperempat jumlah karbon dioksida yang dikeluarkan diesel konvensional. Hal ini menjadi pilihan yang jauh lebih ramah lingkungan jika dibandingkan dengan bahan bakar fosil (Sobat madani, 2021).

Limbah tongkol jagung ini akan menjadi sumber penyakit, sumber pencemaran, dan menimbulkan bau yang tidak sedap bila pembuangannya tidak diberi perlakuan yang tepat. (Li, 2010). Maka dari itu, sebagai upaya penyelamatan lingkungan, limbah tongkol jagung ini dapat dimanfaatkan sebagai substrat dalam sistem Microbial Fuel Cell (MFC) untuk memproduksi listrik.

Pemanfaatan mikroba untuk menghasilkan energi listrik menjadi upaya yang ditempuh dan dilakukan oleh para peneliti dalam beberapa tahun ini. Sistem yang digunakan adalah teknologi Microbial Fuel Cells (MFC) yang merubah penyimpanan energi kimia dalam bentuk campuran organik menjadi energi listrik yang terus menembus reaksi katalis oleh mikroorganisme telah menghasilkan energi listrik. Mikroba bisa digunakan dalam sistem MFC untuk menghasilkan energi listrik sambil menyelesaikan proses penghancuran dari material organik (Du et al., 2007).

Gambar 1. Prinsip Kerja Sistem MFC (Glosaria.com, 2021)

Manfaat Teknologi Microbial Fuel Cell

Pemanfaatan limbah tongkol jagung dalam apilikasi teknologi Microbial Fuel Cell ini menjadi solusi alternatif bagi penanggulangan limbah yang umumnya memberikan dampak negatif terutama bagi lingkungan sekitar khususnya dalam mewujudkan mandiri energi di Indonesia. Konversi energi fuel cell biasanya lebih efisien daripada jenis pengubah energi lainnya, yakni dapat mencapai 60-80%. Keuntungan lain yang ditawarkan Microbial Fuel Cell yaitu karena prosesnya yang cepat, biaya yang relatif murah, ramah lingkungan karena tidak menimbulkan polutan berbahaya dan dapat mengurangi sumber penyakit, serta bersifat terbarukan karena sumber bahan dasar yang digunakan berupa limbah tongkol jagung yang jumlahnya sangat melimpah di Indonesia khususnya di Provinsi Gorontalo dan hingga kini belum termanfaatkan secara optimal.

DAFTAR PUSTAKA 

 Aelterman,P., Rabaey,K, Clauwaert,P., Verstraete,W. 2006. Microbial Fuel Cells for Wastewater Treatment, Water Science & Technology. Vol. 54, no.8, pp. 9-15

Agustin, 1995. “Fermentasi Tongkol Jagung Sebagai Alternatif Pakan Ternak“. Warta Pengkajian dan Pengembangan Pertanian, Vol.28, Kalimantan Selatan.

Andika,2021.https://republika.co.id/berita/ekonomi/pertanian/19/02/28/pnmoaa370-gorontalo-targetkan-produksi-jagung-17-juta-ton diakses. Diakses pada 10 Oktober 2021.

Bappenas. (2013). Proyeksi Penduduk Indonesia 2010-2035. Jakarta: Badan Perencanaan Pembangunan Nasional Bekerja Sama dengan Badan Pusat Statistik dan United Nations Population Fund.

BPPT. (2014). Outlook Energi Indonesia 2013. Jakarta: Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi.

Du, Zhuwei, H. Li, and T. Gu., 2007, A State Of The Art Review on Microbial Fuel Cell; A Promising Technology for Wastewater Treatment and Bioenergy. Journal Biotechnology Advances 25, 464-482

Glosaria.com, 2021. https://www.glosaria.com/2017/03/mengenal-microbial-fuel-cell-teknologi.html. Diakses pada 18 Oktober 2021.

Li, Yao., 2010, Electricity Generation Using a Baffled Microbial Fuel Cell Convenient for Stacking, Bioresource Technology

Puppan, D. (2002). Environmental Evaluation of Biofuels. Periodica Polytechnica Ser, Soc, Man, Sci 10, 1, 95-116.

Sobat Madani, 2021. https://madaniberkelanjutan.id/2021/10/05/apa-itu-biofuel-bahan-bakar-nabati. Diakses pada 10 Oktober 2021.