BB yah Batubara, Apa itu?

Kemaren sempet ditanya2, sekalian bikin presentasi untuk dasar2 geologi umum… Salah satunya mengenai batubara…

Mungkin memang sangat dasar, malah di situs2 lain juga sudah banyak… tapi ingin menambahkan dan melengkapkan saja, siapa tau berguna juga untuk yang lain…

Dengar2 malah mata kuliah batubara juga mulai dihilangkan dan ditinggalkan dari perkuliahan geologi… yah semoga saling memberikan wawasan kepada pembaca dan saya… enjoyyy…

Setelah itu, bagaimana sih cara terbentuknya? kok ada pengawetan tanaman yang tertimbun segala?

oohhh.. jadi begitu terjadinya, lantas bagaimana kita tau kalau batubara tersebut termasuk yang kualitas bagus atau tidak? kan ada yang lignit, bituminus, dan antrasit…

Setelah kita tahu kualitasnya, trus kualifikasinya bagaimana? apa sih tujuan kualifikasi ini?

Wah sudah mulai cerah nih, apa malah gak ngerti? hehehe.. jadi batubara itu bisa ditemukan dimana di Indonesia?

Wah banyak juga yah di Indonesia… setelah tau begitu, bagaimana cara ngambilnya yah? apa saja sih tahap-tahap eksplorasinya?

Oke… setelah kita ambil, mau kita apakan batubara tersebut? Indonesia merupakan salah satu negara pengekspor batubara dunia… selain di ekspor, batubara juga dipakai untuk kebutuhan domestik…

wah, berarti semakin banyak kebutuhan akan batubara yah… bisa menjadi energi masa depan juga, walaupun batubara sudah dipakai sejak dulu kala…

sekian dulu… semoga sama-sama belajar dan berguna…

Reduksi Emisi CO2 dengan Capture dan Storage

Reduksi emisi gas karbon dioksida (CO2) ternyata banyak manfaatnya. Secara kesehatan, reduksi ini berguna menyegarkan udara yang kita hirup, membuat kita lebih bebas dan sehat menghirup udara terutama di perkotaan. Pada gambar 1, Indonesia sudah cukup meyumbang CO2 yang cukup besar kepada dunia.

Secara ekonomi, ternyata juga menguntungkan, karena pengurangan emisi gas tersebut menuntut berbagai produsen atau pabrik yang mengeluarkan CO2, memproduksi sebuah barang atau benda yang bisa menekan emisi gas tersebut. Dampak nya apa? bahwa produk tersebut ternyata meningkatkan mutu dan daya tahan barang. Mengapa demikian? karena pabrik tersebut terpaksa menggunakan teknologi baru dan ramah lingkungan, sehingga produk yang dihasilkan lebih bermutu dengan teknologi terkini.

gambar 1. Emisi CO2 dunia pada tahun 2005

Pada kendaraan bermotor yang telah berstandarisasi EURO 2, maka gas pembuangan kendaraan akan memenuhi batas CO2 yang diberikan. Hasilnya adalah pembakaran yang lebih baik, sehingga konsumsi bahan bakar kendaraan lebih irit dari sebelum EURO 2.

Emisi CO2 terbesar adalah dari sektor energi (pembangkit listrik) dan transportasi. Bila dalam sektor transportasi salah satunya dengan pembatasan gas buang, dalam sektor pembangkit listrik bisa dengan menggunakan energi alternatif. CO2 tersebut juga dapat digunakan untuk menambah produksi energi. Jadi pembatasan emisi gas buang sangatlah menguntungkan. Coba kita lihat lagi untuk sektor industri, dan sektor geologi (gambar 2).

Mengutip dari harian cetak Kompas (minggu pertama Mei 2009), terdapat sebuah perusahaan pemurnian karbon dioksida dari gas pembuangan pabrik di daerah Cilegon. Perusahaan tersebut beroperasi dengan menghasilkan karbon dioksida cair 3 ton per jam yang diambil dari CO2 PT Krakatau Steel. Menurut perusahaan tersebut, sebanyak 72 ton CO2 per hari langsung habis diserap pasar. Hasil pemurnian CO2 tersebut dipakai untuk proses pengawetan makanan, ikan, industri pengelasan, minuman ringan, hingga fumigasi. Selain dari pada itu, pemurnian CO2 juga dipakai untuk dijual dengan mekanisme pembangunan berih, dengan sertifikat pengurangan emisi per tonnya mencapai 10 euro.

gambar 2. reduksi emisi CO2 dimanfaatkan dalam geologi.

Dalam halnya capture dan storage, skema ini dapat dipakai untuk menambah produksi minyak dan gas bumi, serta pada coal bed methane (CBM). Cara ini dipakai untuk enhanced oil recovery (EOR) yang membantu minyak dapat naik dari reservoir ke permukaan untuk di produksi (gambar 3). Dalam hal ini CO2 yang di tangkap (capture) dari berbagai tempat, seperti pabrik, di injeksikan kedalam reservoir melalui suatu lubang pemboran, kemudian pada sisi lubang pemboran lain minyak di produksi. Reservoir minyak dan gas bumi yang membentuk antiklin (depleted) juga dapat menjadi tempat yang baik untuk meyimpan CO2 ini. CO2 akan tersimpan dengan baik karena tertahan oleh batuan penutup (seal rock).

gambar 3. beberapa metoda EOR.

Penggunaan lain adalah untuk membantu memproduksi CBM, metodanya sama seperti minyak, hanya saja kali ini pada lapisan batubara. CO2 tersebut juga dapat disimpan pada lapisan batubara yang tidak ditambang. Dalam hal ini, batubara tersebut kemungkinan memiliki kedalaman yang cukup dalam, sehingga kurang ekonomis untuk dikerjakan (gambar 2).

Penyimpanan CO2 lain adalah dengan menginjeksikannya kedalam akuifer di darat dan di laut (gambar 4).

gambar 4. skema penyimpanan CO2 pada akuifer.

Mineralisasi dengan bantuan CO2, dapat memberikan karbonisasi pada mineral yang berguna untuk kehidupan. Sebagai contoh pada gambar 5 dibawah adalah pencampuran batuan dengan CO2 menghasilkan mineral magnesit dan silika karbonat yang berguna. Produk lainnya adalah serpentinit dan dunit, seperti Ni, Co, Cr, Fe dan Mn.

gambar 5. penggunaan CO2 pada mineral.

Pada gambar 6 dibawah ini, dapat disimpulkan bahwa penggunaan CO2 dalam rangka capture dan storage berguna untuk produksi migas, CBM, mineral, dan membantu mengurangi CO2 dengan menyimpannya di formasi geologi. CO2 didapatkan dari berbagai pabrik, pembangkit listrik, dan pabrik petrokimia. Nantinya CO2 ini akan menjadi siklus yang baik, dengan dimanfaatkannya lagi hasil pengolahan tersebut menjadi berbagai komoditas mineral, industri, dan membantu produksi migas.

gambar 6. skema reduksi CO2 dengan capture dan storage.

Sebenarnya dimana potensi pengembangan ini bisa diterapkan di Indonesia?

Potensi Coal Bed Methane (CBM) sebagai energi alternatif di Indonesia

Coal bed methane (CBM) merupakan sumber energi yang relatif masih baru. Sumber energi ini merupakan salah satu energi alternatif yang dapat diperbaharui penggunaannya. Gas metane yang diambil dari lapisan batubara ini dapat digunakan sebagai energi untuk berbagai kebutuhan manusia. Walaupun dari energi fosil yang tidak terbaharukan, tetapi gas ini terus terproduksi bila lapisan batubara tersebut ada. Kenapa? Yuk kita bahas sedikit.

Sebagaimana kita ketahui, batubara di Indonesia cadangan dan produksinya cukup menjanjikan. Dapat kita lihat pada gambar 1, dimana Indonesia termasuk negara produsen batubara dunia.

Gambar 1. Negara dengan cadangan dan produksi batubara terbesar di dunia.

Seiring bertambahnya kebutuhan akan energi, baik untuk listrik dan transportasi, negara-negara berkembang seperti Indonesia juga membutuhkan suatu energi alternatif yang dapat terus dikembangkan. Dapat kita lihat pada gambar 2, dimana kebutuhan akan energi untuk pembangkit listrik terus berkembang. Salah satu pembangkit listrik di dunia yang paling dominan adalah dari energi batubara.

Gambar 2. Sumber pemakaian energi untuk konsumsi listrik di dunia.

Berdasarkan perkiraan dari sebuah institusi di Prancis, maka konsumsi energi di dunia tetap akan memakai minyak, batubara dan gas sebagai energi primer (gambar 3). Projeksi ini memberikan gambaran sebagaimana pentingnya peran energi fosil sebagai energi yang ”harus” terbarukan. Kata-kata harus disini mungkin tidak masuk akal, karena energi tersebut memang habis dipakai (tidak dapat diperbaharui). Dengan adanya teknologi, riset dan pemikiran baru, maka sebuah lapisan batubara dapat memberikan sebuah energi baru berupa gas yang dapat kita pakai.

Bentuk CBM sama halnya dengan gas alam lainnya. Dapat dimanfaatkan rumah tangga, industri kecil, hingga industri besar. CBM biasanya didapati pada tambang batu bara non-tradisional, yang posisinya di bawah tanah, di antara rekahan-rekahan batu bara.

Gambar 3. Energi primer yang dipakai di dunia.

Untuk memproduksi CBM, lapisan batubara harus terairi dengan baik sampai pada titik dimana gas terdapat pada permukaan batubara. Gas tersebut akan teraliri melalui matriks dan pori, dan keluar melalui rekahan atau bukaan yang terdapat pada sumur (gambar 4).

Air dalam lapisan batubara didapat dari adanya proses penggambutan dan pembatubaraan, atau dari masukan (recharge) air dalam outcrops dan akuifer. Air dalam lapisan tersebut dapat mencapai 90% dari jumlah air keseluruhan. Selama proses pembatubaraan, kandungan kelembaban (moisture) berkurang, dengan rank batubara yang meningkat.

Gambar 4. Kaitan antara lapisan batubara, air dan sumur CBM.

Gas biogenik dari lapisan batubara subbituminus akan dapat berpotensi menjadi CBM. Gas biogenik tersebut terjadi oleh adanya reduksi bakteri dari CO2, dimana hasilnya berupa methanogens, bakteri anaerobik yang keras, menggunakan H2 yang tersedia untuk mengkonversi asetat dan CO2 menjadi metane sebagai by produk dari metabolismenya. Sedangkan beberapa methanogens membuat amina, sulfida, dan methanol untuk memproduksi metane.

Aliran air, dapat memperbaharui aktivitas bakteri, sehingga gas biogenik dapat berkembang hingga tahap akhir. Pada saat penimbunan maksimum, temperatur maksimum pada lapisan batubara mencapai 40-90°C, dimana kondisi ini sangat ideal untuk pembentukan bakteri metane. Metane tersebut terbentuk setelah aliran air bawah tanah pada saat ini telah ada.

Apabila air tanah turun, tekanan pada reservoir turun, pada saat ini CBM bermigrasi menuju reservoir dari sumber lapisan batubara. Perulangan kejadian ini merupakan regenerasi dari gas biogenik. Kejadian ini dipicu oleh naiknya air tanah atau lapisan batubara yang tercuci oleh air. Hal tersebut yang memberikan indikasi bahwa CBM merupakan energi yang dapat terbaharui.

Lapisan batubara dapat menjadi batuan sumber dan reservoir, karena itu CBM diproduksi secara insitu, tersimpan melalui permukaan rekahan, mesopore, dan mikropore (gambar 5). Permukaan tersebut menarik molekul gas, sehingga tersimpan menjadi dekat. Gas tersebut tersimpan pada rekahan dan sistem pori pada batubara sampai pada saat air merubah tekanan pada reservoir. Gas kemudian keluar melalui matriks batubara dan mengalir melalui rekahan sampai pada sumur. Gas tersebut sering kali terjebak pada rekahan-rekahan.

Gambar 5. Kaitan antara porositas mikro, meso dan makro.

CBM juga dapat bermigrasi secara vertikal dan lateral ke reservoir batupasir yang saling berhubungan. Selain itu, dapat juga melalui sesar dan rekahan. Kedalaman minimal dari CBM yang telah dijumpai 300 meter dibawah permukaan laut.

Gas terperangkap pada lapisan batubara sangat bergantung pada posisi dari ketinggian air bawah tanah. Normalnya, tinggi air berada diatas lapisan batubara, dan menahan gas di dalam lapisan. Dengan cara menurunkan tinggi air, maka tekanan dalam reservoir berkurang, sehingga dapat melepaskan CBM (gambar 6).

Gambar 6. Penampang sumur CBM.

Pada saat pertama produksi, ada fasa dimana volume air akan dikurangi (dewatering) agar gas yang dapat diproduksi dapat meningkat. Setelah fasa ini, fasa-fasa produksi stabil akan terjadi. Seiring bertambahnya waktu, peak produksi akan terjadi, saat ini merupakan saat dimana produksi CBM mencapai titik maksimal dan akan turun (decline).

Volume gas yang diproduksi akan berbanding terbalik dengan volume air. Bila volume gas yang diproduksi tinggi, maka volume air akan berkurang. Setelah peak produksi, akan terjadi fasa selanjutnya, yaitu fasa penurunan produksi (gambar 7). Seperti produksi minyak dan gas pada umumnya, fasa-fasa tersebut biasa terjadi. Namun demikian, seperti yang telah diuraikan, CBM dapat terbaharukan.

Gambar 7. Volume vs time dalam produksi CBM.

Gambar 8. Cadangan CBM Amerika.

Cadangan Coal Bed Methane (CBM) Indonesia saat ini cukup besar, yakni 450 TCS dan tersebar dalam 11 basin. Potensi terbesar terletak di kawasan Barito, Kalimantan Timur yakni sekira 101,6 TCS, disusul oleh Kutai sekira 80,4 TCS. Bandingkan dengan gambar 8, Amerika yang memiliki cadangan batubara cukup luas dan tersebar, hanya memiliki cadangan CBM yang relatif kecil.

Berdasarkan data Bank Dunia, konsentrasi potensi terbesar terletak di Kalimantan dan Sumatera. Di Kalimantan Timur, antara lain tersebar di Kabupaten Berau dengan kandungan sekitar 8,4 TCS, Pasir/Asem (3 TCS), Tarakan (17,5 TCS), dan Kutai (80,4 TCS). Kabupaten Barito, Kalimantan Tengah (101,6 TCS). Sementara itu di Sumatera Tengah (52,5 TCS), Sumatera Selatan (183 TCS), dan Bengkulu 3,6 TCS, sisanya terletak di Jatibarang, Jawa Barat (0,8 TCS) dan Sulawesi (2 TCS).

Sebagai informasi, sumber daya terbesar sebesar 6,49 TCS ada di blok Sangatta-1 dengan operator Pertamina hulu energi methane Kalimantan A dengan basin di Kutai. Disusul Indragiri hulu dengan operator Samantaka mineral prima dengan basin Sumatera Selatan yang mempunyai sumber daya 5,50 TCS, dan sumber daya paling rendah terlatak di blok Sekayu yang dioperatori Medco SBM Sekayo dengan basin Sumatera Selatan, dengan sumber daya 1,70 TCS.

Heboh Gempa di Bandung

Beberapa hari yang lalu dapat telp dari tante, katanya dia dengar berita, mau ada gempa 6,9 SR di Bandung. Wah, hebat nih, tiba-tiba seisi rumah panik. Dapat berita dari mana?

Selidik punya selidik, ternyata sepertinya berita tersebut simpang siur. Cari-cari berita, ternyata suatu pernyataan, bukan peringatan. Sepertinya ada stasiun berita yang mau bikin sensasi.

Berita yang benar adalah penyelidikan sesar lembang di utara kota Bandung. LIPI bekerja sama dengan peneliti dari Jepang akan meneliti sesar tersebut yang banyak disebut-sebut sebagai sesar yang tidak aktif. Sesar ini diperkirakan bukanlah tidak aktif, tetapi sedang dalam masa tidurnya.

Sesar lembang ini cukup panjang, mempunyai satu segmen sepanjang kurang lebih 20 km, sehingga berpotensi menimbulkan gempa 6,9 SR bila salah satu segmennya bergerak. Sesar ini bila diurut-urut mempunyai sistem memanjang dari ujung genteng, sukabumi, padalarang.

Dampak dari pergerakkan sesar ini adalah gempa dengan kekuatan yang sangat besar. Kota Bandung munkin akan menjadi salah satu korbannya. Mudah-mudahan sesar lembangnya tidur terus yah, kasihan perumahan yang persis terlewati di daerah utara sana. Semoga beritanya terklarifikasi.

Candi di Indonesia?

Belajar geologi sejarah dengan berjalan-jalan sepertinya lebih menyenangkan dari pada cuma lihat-lihat teori dari dosen-dosen.. Berikut ceritanya.. Beberapa bulan yang lalu, saya dengan tidak sengaja, jalan-jalan ke beberapa candi di Jawa Tengah.. Sudah lama sekali rasanya tidak kesana.. Pas musim liburan juga, dimana penuh sesak orang.. Terakhir jalan-jalan, mungkin masih SMA, belum mengerti apa-apa..

Setelah melihat-lihat, muncul berbagai ide yang terbesit dalam pikiran saya.. Mengapa candi-candi tersebut dapat berdiri disana? Bagaimana batuannya? Bagaiman kekuatan batuannya? Bagaimana sejarah peradabannya?

Saya pun mengingat perkataan dosen saya sewaktu mengambil kuliah, ada seorang Prof yang mengajar saya di geologi bertanya ke kami (mahasiswa), “mengapa candi-candi di Indonesia, terdiri dari batuan berwarna hitam, yang notabene merupakan produk vulkanik?”

Kami hanya terdiam, merenung, “oh iya yah.. kenapa?” mungkin muncul pikiran, bahwa Indonesia merupakan jalur pegunungan “ring of fire”, dimana gunung-gunung api aktif dan pasif berada di sepanjang pulau.. Kemudian dosen pun berkata, bahwa memang di Indonesia, batuannya lebih mengarah ke vulkanik, tetapi intinya, jauh sebelum adanya ilmu geologi, masyarakat di Indonesia sudah dapat memilih dengan baik, bahan-bahan batuan apa yangdapat dipakai, kuat, tidak mudah runtuh, dsbnya..

Kalau kita bandingkan dengan peninggalan sejarah di eropa, timur tengah, maka disana batuan berwarna kekuningan, alias sedimen, lebih banyak dipakai.. mungkin pertimbangan bahwa disana batuan tersebut cukup keras, dan tidak terlalu banyak sumber vulkanik yang dapat dipakai..

Sedih memang melihat candi-candi yang ada tersebut.. Saya pikir kurang sekali pemeliharaan.. Padahal, situs-situs sejarah tersebut sangat indah untuk di kunjungi.. Mungkin seorang geolog bisa membantu memberikan penjelasan yang lebih detail, atau teman-teman geolog lain punya ide???

Gambar diatas merupakan candi Sukuh.. Bentuk bangunan candi Sukuh cenderung mirip dengan peninggalan budaya Maya di Meksiko atau peninggalan budaya Inca di Peru. Struktur ini juga mengingatkan para pengunjung akan bentuk-bentuk piramida di Mesir.

Gambar diatas merupakan salah satu relief pada candi Sukuh.. Terdapat tulisan sangsekerta di bagian kiri atas, yang merupakan cerita dari relief tersebut.. Batuannya agak berwarna kemerahan, karena kandungan batuannya cenderung ke arah andesitik..

pada bangunan candi, tanahnya seperti gambar diatas.. Sepertinya pelapukan yang cukup kuat.. Ditambah kekeringan di daerah sekitarnya.. apakah bisa berdampak pada kekuatan bangunan candi tersebut?

hmm.. mungkin masih banyak yang bisa di pelajari.. masih banyak pembahasan yg kurang.. kalau ada yg mau tambahin, silahkan, monggo saja..