Methane, A Humble and Sustainable Energy Resource for Human and Enviroment

Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang tersusun atas 1 atom karbon dan 4 atom hidrogen pada tiap molekulnya. Di alam, gas yang tak berbau ini diproduksi oleh mikroorganisme anaerobik melalui reaksi metanogenesis. Gas ini kemudian terbawa ke stratosfer oleh udara yang naik di iklim tropis. Di atmosfer, metana dapat bertahan sampai dengan 10 tahun sebelum terurai secara alami menjadi karbon dioksida dan air.

Struktur Molekul Metana

Metana di atmosfer merupakan salah satu gas rumah kaca yang potensi pemanasan global 25 kali lebih besar daripada CO2 dalam periode 100 tahun. Konsentrasi metana di atmosfer sudah meningkat 150% dari tahun 1750 dan menyumbang 20% efek radiasi yang dihasilkan gas rumah kaca secara global. Selain itu, metana juga berbahaya untuk lapisan ozon di atmosfer. Karena metana mengalami halogenasi dengan gas klorin di atmosfer dan dapat menghasilkan gas karbon tetraklorida (CCl4) merupakan gas rumah kaca sekaligus agen pengikis lapisan ozon.

Citra NASA: Lubang Ozon di Antartika Tahun 2006

        Metana banyak terakumulasi di peternakan dan tempat pembuangan akhir (landfill). Di peternakan, metana diproduksi oleh mikroorganisme anaerobik di dalam perut hewan pemamah biak (ruminansia) yang membantu pencernaan dan penyerapan nutrisi makanan hewan-hewan tersebut. Di TPA, metana diproduksi oleh  mikroorganisme anaerobik saat menguraikan sampah organik.

Kondisi Suatu TPA di Indonesia

Metana Sebagai Energi Alternatif yang Berkelanjutan
Berbeda dari sumber energi konvensional seperti minyak bumi dan batu bara, metana merupakan sumber energi yang terbarukan serta mudah ditemukan di alam maupun disintesis oleh manusia. Namun, sayang sekali masih banyak metana di alam yang belum dimanfaatkan oleh manusia.
         Seperti yang kita ketahui hampir di seluruh negara berkembang, sampah dan limbah merupakan masalah yang tiada ujungnya, termasuk di Indonesia. Terdapat banyak TPA di Indonesia yang hanya merupakan TPA. Padahal sampah, terutama sampah organik yang ada di TPA, jika diolah dengan baik dapat menjadi solusi sumber energi alternatif yang ramah lingkungan.

         
          Selain disintesis, metana juga dapat ditambang dalam bentuk metana hidrat. Metana hidrat atau yang biasa dikenal dengan nama es api "fire ice" sebenarnya adalah kristal es yang di dalamnya terdapat molekul metana yang terjebak di dalamnya. Metana hidrat atau metana klatrat biasanya ditemukan di bawah struktur sedimentasi dalam laut dan membentuk kerak pada dasar samudera. Jika dipapar dengan temperatur yang cukup atau tekanan yang rendah, metana hidrat akan terurai menjadi air dan metana. 1 kubik metana hidrat dapat melepaskan 160 kubik metana. Sehingga sekarang, banyak negara-negara di dunia sedang terangsang untuk memanfaatkan sumber energi ini.

Metana Hidrat atau Metana Klatrat atau Es Api

         Sayangnya manusia masih belum mengetahui cara yang efektif untuk menambang metana hidrat dari alam. Teknik yang umum diketahui sekarang adalah menambangnya dengan tekanan tinggi dan suhu rendah, namun hal ini berisiko karena dapat memicu longsor bawah laut. Selain itu risiko yang lebih besar adalah lolosnya gas metana ke atmosfer saat penambangan berlangsung. Akibatnya akan sangat fatal secara global.

Dari sekian negara yang secara aktif melakukan riset terhadap metana hidrat, Jepang yang mengucurkan insentif paling besar. Walau begitu, Jepang hanya mengerahkan dana sekitar US$ 120 juta per tahun. Anggaran pemerintah Jepang ini masih tergolong relatif rendah.

         Sebagai sumber energi, metana lazimnya digunakan sebagai bahan bakar untuk memasak dan sebagai sumber pembangkit listrik. Namun, metana juga dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan dan mesin yang dirancang khusus. Kendaraan bertenaga metana ini menghasilkan polusi lebih rendah, namun juga menghasilkan kecepatan yang lebih rendah dibanding kendaraan konvensional.





        Sebuah tim insinyur Inggris berhasil mendesain sebuah mobil yang dijalankan oleh gas metana yang berasal dari kotoran manusia, yang dinamai "dung beetle" atau "kumbang kotoran". Menggunakan teknologi yang rumit, tim tersebut berhasil memberdayakan gas yang diperoleh dari kotoran untuk menggerakkan motor.

The Dung Beetle

Penciptanya - GENeco - berhasil mengubah kotoran dari 70 rumah tangga menjadi energi yang dapat menggerakkan mobil tersebut sejauh 10.000 mil, sementara limbah yang ada dalam satu saluran pembuangan cukup untuk menjalankan mobil tersebut sejauh 95.400.000 per tahun. Mobil yang "ajaib" ini dapat menghemat 19.000 ton emisi CO2. Dikutip dari BBC Bristol bahwa walaupun ditenagai oleh limbah kotoran, ia tidak menimbulkan aroma yang tidak sedap.

Kelebihan Metana Sebagai Sumber Energi
Beberapa kelebihan metana dibandingkan sumber energi lainnya adalah sebagai berikut:
1. Metana merupakan gas yang melimpah dan terbarukan
2. Metana merupakan produk “sampah” yang secara konvensional tak terpakai
3. Tidak mengganggu sumber pangan manusia
4. Mengurangi dampak dan meminimalisasi laju pemanasan global
5. Dapat mengatasi masalah lingkungan, terutama di negara-negara berkembang

Batasan Metana Sebagai Sumber Energi
1. Pembangkit listrik tenaga metana hanya bisa dibangun di dekat TPA atau sumber gas metana lainnya
2. Pembakaran gas sampingan produksi gas metana menghasilkan emisi oksida nitrogen (NOx)
3. Penambangan metana dalam bentuk metana hidrat berisiko dan masih belum ditemukan teknik yang dapat meminimalisasi risiko tersebut.
4. Penggunaan metana untuk bahan bakar kendaraan masih sangat terbatas.
5. Walaupun tergolong lebih bersih dibandingkan dengan bensin, namun tetap saja metana merupakan hidrokarbon yang jika dibakar akan menghasilkan CO2.


Rujukan:
https://www.psnh.com/RenewableEnergy/About-PSNH/Methane-Power-Plants.aspx
http://www.energy.ca.gov/biomass/landfill_gas.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Methane

http://id.wikipedia.org/wiki/Hewan_pemamah_biak
http://www.bbc.com/news/business-27021610
http://www.technologystudent.com/energy1/bio2.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Methane_clathrate
http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_tetrachloride
http://en.wikipedia.org/wiki/Dichloromethane

Sumber Gambar:
http://www.topgear.com/uk/imageresize/
http://news.bbcimg.co.uk/media/images/74250000/jpg/_74250377_noreusewithoutfurtherpayment.jpg
http://news.bbcimg.co.uk/media/images/74252000/gif/_74252087_methane_map_usgs2.gif
http://www.indonesiainfrastructurenews.com/wp-content/uploads/2012/08/sampah.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1f/Methane-CRC-MW-3D-balls.png
http://www.energy.ca.gov/biomass/images/puente_hills_326x288.jpg
http://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/673xvariable_height/public/ozone_d2006-09-24_g716x716.iomi_paura_v8f_mmerra_lsh_0.png?itok=lzPyts0-