Gas Metana (CH4) (Limnologi Atau Limnology)

Kompor Bunsen, Gas, Api, Api Biru, Laboratorium

1. PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG

Metana (CH4) adalah gas yang dapat terbentuk dari metabolisme jasad renik dalam kondisi ter-genang (anaerob) di dasar rawa, sawah, lambung manusia atau hewan, dan dalam tumpukan sampah di TPA. Gas metana juga dihasilkan dari pembakaran biomassa/ bahan organik dan terdapat dalam tambang batu bara. Produksi metana dipengaruhi oleh suhu, sehingga dalam isu pemanasan global, peningkatan suhu akan memperbesar produksi metana. Sumber metana umumnya adalah antropogenik, yaitu hasil kegiatan manusia di bidang pertanian, peternakan, dan pembakaran bio-massa, berturut-turut memberikan sum-bangan 21%, 15%, dan 8% emisi dunia. Emisi metana dari lahan pertanian umum-nya berasal dari sawah (Sutrisno et al ., 2009).

Menurut Slamet (2001), CH4 adalah salah satu gas yang termasuk ke dalam golongan gas rumah kaca bersama dengan CO2 dan H2O. Gas rumah kaca akan menycrap dan meneruskan panas radiasi dari matahari serta akan memantulkan balik radiasi gelombang panjang yang dilepaskan permukaan bumi sehingga bumi mendapatkan pemanasan dua kali. Pada konsentrasi CH4 yang lebih kecil dari konsentrasi CO2, efektifitas CH4 dalam menangkap panas kira-kira 25 kali lebih besar daripada CO2. (Lilik, 2001). Sedangkan Gas metan adalah salah satu faktor yang memicu berlubangnya ozon yang berdampak terhadap pemanasan global (global warming). Dampak yang ditimbulkan akibat adanya pemanasan global di bidang perikanan yaitu peningkatan suhu air laut mengakibatkan terjadinya pemutihan, kematian terumbu karang dan dengan meningkatnya suhu air laut dapat meningkatkan mortalitas ikan, karena ikan tidak dapat hidup dengan suhu yang drastis (terlalu panas atau terlalu dingin). Suhu yang optimum untuk pertumbuhan ikan adalah sekitar 28-32 derajat celcius. Dengan matinya terumbu karang juga dapat mengganggu kehidupan ikan, karena apabila terumbu karang banyak yang mati, ikan-ikan kecil kehilangan tempat untuk berlindung dari mangsanya.

RUMUSAN MASALAH

Apa yang dimaksud gas metan?

Darimanakah asal gas metan?

Bagaimanakah cara mengetahui keberadaan gas metan?

Bagaimana pengaruh kegiatan budidaya teradap keberadaan gas methan ?

Bagimana Pengaruh Gas Methan terhadap Kegiatan Budidaya?

Bagaimana cara mengurangi kandungan gas metan?

TUJUAN PENULISAN

Agar mengetahui apa itu gas metana (CH4)

Agar mengetahui asal mulanya terbentuk gas metana

Agar mengetahui cara mengetahui keberadaan gas metan

Agar mengetahui pengaruh kegiatan budidaya terhadap keberadaan gas methan

Agar mengetahui pengaruh gas methan terhadap kegiatan budidaya

Agar mengetahui cara mengurangi kandungan gas metan

2. PEMBAHASAN

PENGERTIAN GAS METHAN (CH4)

Gas metana merupakan tipikal gas rumah kaca (GRK) yang diemisi oleh sub-sektor peternakan, terutama dari ternak ruminansia, yakni sebagai hasil kerja bakteri metanogenik dalam sistem pencernaan rumen. Dalam sistem pencernaan rumen, senyawa-senyawa organik bahan pakan difermentasi oleh mikroba rumen menghasilkan asam-asam lemak mudah terbang (volatile fatty acids, VFA), karbon dioksida (CO2), hidrogen (H2) dan ammonia (NH 3). Melalui proses metanogenesis oleh adanya bakteri metanogenik, CO2 direduksi dengan H2 membentuk CH 4, dan gas metana yang terbentuk ini keluar melalui eruktasi (sekitar 83%), pernapasan (sekitar 16%) dan anus (sekitar 1%) (MURRAY et al., 1976 dalam Thalib, 2010), konsentrasi GRK saat ini mengalami peningkatan secara tajam, yakni masing-masing mengalami kenaikan konsentrasi untuk CO2 sebesar 34%, CH4 sebesar 152% dan N 2O sebesar 18% dan terlihat bahwa CH4 mengalami peningkatan konsentrasi yang tertinggi. Diprediksi bahwa pemanasan global menyebabkan temperatur rata-rata dunia akan naik antara 1,8 – 4,0°C pada tahun 2100. Dalam jumlah mol yang sama, gas metana mempunyai efek rumah kaca yang lebih besar dibandingkan dengan gas CO2 karena daya menangkap panas CH4: 25 x CO2. (Thalib, 2010).

Menurut Prasetiono dan Triwikantoro (2012), Metana adalah salah satu komponen gas terbesar dari produksi biogas yang dapat dimanfaatkan sebagai sum-ber energi. Peningkatan produksi biogas dilakukan salah satunya dengan memberikan bahan tambahan berupa tetes tebu dan limbah cair tahu pada kotoran sapi. Kotoran sapi dan bahan tambahan dicampur air dengan per-bandingan massa 1 : 2, sedangkan perbandingan kotoran sapi dengan bahan tambahan dibuat secara bervariasi yaitu (90:10):2, (80:20):2 dan (70:30):2. Kandungan gas metana yang berada di tandon gas dideteksi pada hari ke-7 dan hari ke-20. Analisis produksi biogas menunjukkan bahwa awalnya penambahan tetes tebu dan lim-bah cair tahu menaikkan CH4, tetapi semakin besar jumlah tetes tebu yang ditambahkan semakin turun jumlah CH4 yang dihasilkan, sedangkan penambahan limbah cair tahu berpengaruh sebaliknya yaitu semakin besar tambahan limbah tahu, maka semakin besar produksi CH4.

SUMBER GAS METHAN

Menurut Fatoni (2012), Ulva lactuva dan Laminaria adalah jenis rumput laut yang terbukti menghasilkan biogas dalam skala yang besar di negara Jepang. Gas metana yang dihasilkan adalah sebanyak 17 m3/ton yang dapat digunakan untuk pembangkit listrik (Matsui et al, 2006 dalam Susanto, A. B & Yudhistira, R. A, 2009). Di Indonesia pembuatan biogas dari rumput laut telah dilakukan oleh Saputra (2010), dengan menggunakan rumput laut jenis Sargassum duplicatum dan caulerpa raemosa. Kedua jenis rumput laut ini dapat menghasilkan gas metana yang bermanfaat sebagai bahan bakar alternatif pengganti minyak.

Metana (CH4) terbentuk dari meta-bolisme jasad renik dalam kondisi ter-genang (anaerob) di dasar rawa, sawah, lambung manusia atau hewan, dan dalam tumpukan sampah di TPA. Gas metana juga dihasilkan dari pembakaran biomassa/ bahan organik dan terdapat dalam tam-bang batu bara. Produksi metana dipe-ngaruhi oleh suhu, sehingga dalam isu pe-manasan global, peningkatan suhu akan memperbesar produksi metana. Sumber metana umumnya adalah antropogenik, yaitu hasil kegiatan manusia di bidang per-tanian, peternakan, dan pembakaran bio-massa, berturut-turut memberikan sum-bangan 21%, 15%, dan 8% emisi dunia. Emisi metana dari lahan pertanian umum-nya berasal dari sawah. (Sutrisno et al ., 2009).

Menurut Slamet (2001), Salah satu sumber CH4 adalah petemakan hewan besar dalam hal ini adalah kotorannya. Secara rata-rata kotoran yang dihasilkan seekor sapi dapat melepaskan gas CH4 200 liter setiap harinya. Jumlah ini sangat besar dan bila tidak diantisipasi akan mem-bahayakan lingkungan. Oleh karena itu diperkenalkan teknologi biogas yang dapat mengolah dan mengubah kotoran ternak penghasil CH4 menjadi energi. Proses kimiawi adalah sebagai berikut:

CH4 + H2O —> CH3OH + H2 Metana + Air —> metanol + gas hydrogen

CH4 dihasilkan oleh sumber-sumber di bumi baik oleh sumber alami maupun hasil antropogenik. Konsen-trasi CH4 sendiri yang masih dalam ambang batas dapat dinetralkan (dikurangi) secara alami.

CARA MENGETAHUI KANDUNGAN GAS METHAN

Menurut Thalib (2010), Produksi gas karbon dioksida dan metana hasil fermentasi substrat ditetapkan berdasarkan pengukuran volume dengan menggunakan siring (THALIB, 2008). Dengan sistem konektor T, gas dalam siring tersebut diinjeksikan kedalam 2 tabung yang dihubungkan secara serial dan keduanya berisi larutan NaOH 6 N, dan selanjutnya gas yang lepas ditampung dengan siring pengukur volume kedua untuk pengukuran volume gas metana.

PENGARUH KEBERADAAN GAS METHAN TERHADAP KEGIATAN BUDIDAYA

Tingginya emisi gas CH4 pada sistem pengairan tergenang disebabkan karena terciptanya kondisi anaerob. Terbentuknya gas metana jika kondisi tanah dalam keadaan anaerob sehingga tanah mengalami proses reduksi yakni proses perombakan bahan organik berasal dari eksudat dan degradasi akar menjadi asetat dan reaksi CO2 dengan H2 menghasilkan gas CH4. Pada waktu tanah digenangi, air masuk ke dalam pori-pori tanah menggantikan udara yang ada didalamnya. Pada kondisi ini mikroorganisme tanah menggunakan bahan-bahan teroksidasi dalam tanah dan beberapa metabolit organik untuk mengganti oksigen sebagai penerima elektron di dalam respirasinya sehingga mengakibatkan kondisi reduksi dalam tanah. Penggenangan pada tanah mineral mengakibatkan terjadinya penurunan potensial redoks (Burhan et al ., 2005).

PENGARUH GAS METHAN TERHADAP KEGIATAN BUDIDAYA

Adanya pemberian pakan tambahan pada tambak polikultur yang bersifat tradisional, dimana luasnya lahan pemeliharaan menjadi tidak efektif karena pakan bisa menumpuk disuatu tempat dimana tidak terlihat oleh udang windu karena tidak terdapatnya udang windu disekitar tempat dimana pakan telah ditebar. Pakan yang menumpuk dapat menyebabkan terbentuknya limbah organik dalam jumlah yang relative besar, semakin banyak bahan organik dilapisan anaerob akan makin banyak menghasilkan senyawa-senyawa CO2, NH3, H2S, dan CH4, keberadaan NH3 dan H2S diperairan dalam konsentrasi tertentu dapat bersifat racun bagi organisme perairan termasuk udang (Garno, 1995 dalam Isnaini et al ., 2013).

Limbah dari kegiatan budi daya tersebut akan terdekomposisi secara anaerob jika terjadi penurunan oksigen terlarut di dasar perairan, yang menghasilkan gas-gas berbahaya seperti NH3, CH4, dan H2S. Kondisi ini dapat mempercepat tereksposnya ikan di wadah jaring tancap oleh senyawa-senyawa toksik yang terangkat dari dasar danau jika terjadi pembalikan masa air (up-welling) dan akhirnya akan berdampak pada kesehatan ikan yaitu kematian masal ikan atau yang dikenal oleh masyarakat dengan air lewo/air jelek. Oleh karena itu, tata letak dan padat penebaran ikan perlu ditinjau lagi (Rompas et al ., 2015).

CARA MENGURANGI KANDUNGAN GAS METANA

Complete rumen modifier (CRM) dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan produktivitas dan mengurangi emisi gas metana pada ternak ruminansia. CRM meningkatkan ADG domba percobaan sebesar 45% dengan perbaikan efisiensi penggunaan pakan sebesar 18%, dan mengurangi emisi gas metana sebesar 24%. Penggunaan buah lerak antara yang diekstrak (EL) dan yang tanpa diekstrak (LG) untuk memperbaiki produktifitas ternak ruminansia dan menurunkan produksi gas metana enterik memberikan efektifitas yang sama bila kandungan saponinnya diekuivalenkan (Thalib, 2010).

3. PENUTUP

KESIMPULAN

Gas metana merupakan tipikal gas rumah kaca (GRK) yang diemisi oleh sub-sektor peternakan, terutama dari ternak ruminansia, yakni sebagai hasil kerja bakteri metanogenik dalam sistem pencernaan rumen. Metana (CH4) adalah gas yang dapat terbentuk dari metabolisme jasad renik dalam kondisi ter-genang (anaerob) di dasar rawa, sawah, lambung manusia atau hewan, dan dalam tumpukan sampah di TPA. Gas metana juga dihasilkan dari pembakaran biomassa/ bahan organik dan terdapat dalam tambang batu bara. Produksi metana dipengaruhi oleh suhu, sehingga dalam isu pemanasan global, peningkatan suhu akan memperbesar produksi metana.

Sumber gas metana adalah metana (CH4) terbentuk dari meta-bolisme jasad renik dalam kondisi ter-genang (anaerob) di dasar rawa, sawah, lambung manusia atau hewan, dan dalam tumpukan sampah di TPA. Dan juga CH4 bisa dihasilkan oleh sumber-sumber di bumi baik oleh sumber alami maupun hasil antropogenik.

Gas metana terbentuk jika kondisi tanah dalam keadaan anaerob sehingga tanah mengalami proses reduksi yaitu proses perombakan bahan organik berasal dari eksudat dan degradasi akar menjadi asetat dan reaksi CO2 dengan H2 menghasilkan gas CH4

Pakan yang menumpuk bisa menyebabkan terbentuknya limbah organik dalam jumlah yang relative besar, semakin banyak bahan organik dilapisan anaerob akan makin banyak menghasilkan senyawa-senyawa CO2, NH3, H2S, dan CH4, keberadaan NH3 dan H2S diperairan dalam konsentrasi tertentu dapat bersifat racun bagi organisme di suatu perairan.

Salah satu untuk mencegah keberadaan gas metana yaitu dengan Complete rumen modifier (CRM)

SARAN

Sebaiknya limbah budidaya yang dibung pada perairan dilakukan treatment terlebih dahulu. Karena jika limbah budidaya langsung duibuang pada perairan akan menyebabkan meningkatnya kandungan limbah pada perairan. Treatment yang digunaakan bisa dengan cara mengendapkan sisa hasil dari budidaya, sehingga air yang masuk kedalam perairan kandungan bahan pencemarnya berkurang. Dan juga kandungan metan yang ada di perairan juga berkurang.

EDITOR

Gery Purnomo Aji Sutrisno

FPIK Universitas Brawijaya Angkatan 2015

DAFTAR PUSTAKA

Burhan, Harris., Sabihan, Supiandi., Saeni, Sri M., Naharia Orbanus. 2005. Teknologi Pengairan Dan Pengolahan Tanah Pada Budidaya Padi Sawah Untk Mitigsi Gas Metana (Ch4). Berita Biologi 7(4).

Isnaini, Melki., Siboro F Guido. 2013. Laju Pertumbuhan Udang Windu (Panaeus monodon) , Ikan Bandeng (Chanos chanos) , dan Rumput Laut (Eucheuma cottonii, Gracilaria sp) Pada Budidaya Polikultur Dengan Padat Tebar Yang Berbeda Di Desa Sungai Lumpur Kabupaten OKI Sumatera Selatan. Maspari Journal 6(1) 46-55.

Sutrisna, N., Setyanto, P., Kurnia, U. 2009. Perspektif dan Urgensi Pengelolaan Lingkungan Pertanian Yang Tepat. 2(4), 2009: 286-291

Thalib, A., Widiawati Y., Haryanto, B. 2010. Penggunaan Complete Rumen Modifier (Crm) Pada Ternak Domba Yang Diberi Hijauan Pakan Berserat Tinggi. Jitv Vol. 15 No. 2 Th. 2010: 97-104

Fatoni, I. M., Melki, Agustriani F. 2012. Karakterisasi Bakteri Penghasil Gas Metana pada Rumput Laut Jenis Eucheuma cottonii. 4(1), 103-109

Rompas J,Roberts., Undap L, Suzanne., Urbasa A, Pilipus. 2015. Dampa Kualitas Air Pada Budi Daya Ikan Dengan Jaring Tancap Di Desa Toulimembet Danau Tondano. Jurnal Budidaya Perairan 3(1) : 59-67.

Slamet, L. S. 2001. Pemanfaatan Gas Metan Sebagai Sumber Energi. Vol. 2, No. 1

Prasetiono Dan Triwikantoro. 2012. Pengaruh Tetes Tebu Dan Limbah Cair Tahu Pada Produksi Biogas. Volume 8, Nomor 2