MAKALAH
MATERI dan ENERGI
Tentang “GAS ALAM”
Oleh Kelompok 2: Desrianti Sahida
15175050/ 2015
Fuja Novitra
15175015/ 2015
Loly Triana
15175054/ 2015
Muslim. M
15175025/ 2015
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2015
1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Kenaikan harga minyak mentah, net oil importer, kenaikan harga BBM dan pembengkakan subsidi merupakan pemberitaan yang hangat dibahas di media massa kita akhir-akhir ini. Pembahasan ini menunjukkan bahwa minyak bumi memang masih menjadi ‘idola’ sebagai sumber penyedia energi terbesar di negeri ini. Tingginya konsumsi masyarakat akan BBM, tidak mampu diimbangi oleh produksi dan ketersediaan cadangan minyak bumi yang ada di perut bumi negara kita. Sebagai dampak dari konsumsi BBM tersebut adalah tingginya tingkat pencemaran lingkungan melalui emisi yang dihasilkan, seperti CO2, NOx, SOx, dll. Hal ini terkait langsung dengan isu dunia mengenai pemanasan global sebagai akibat dari efek rumah kaca. Sebagai bangsa yang dianugerahi oleh beragam sumber daya alam (SDA), sudah saatnya bagi bangsa ini untuk mulai ‘melirik’ SDA lain, seperti gas alam, untuk diolah sehingga dapat mengurangi ‘porsi’ minyak bumi, baik sebagai sumber energi maupun bahan baku industri lainnya. Untuk itu, diversifikasi dan penguasaan teknologi merupakan yang faktor penting disamping kesadaran akan kelestarian lingkungan. Dalam beberapa tahun terakhir, kebutuhan gas alam atau gas bumi semakin meningkat seiring semakin luasnya penggunaan gas alam sumber energi ini baik untuk industri maupun untuk rumah tangga dan sebagai bahan baku industri terutama untuk industri pupuk. Konsumsi gas alam sebagai energi final adalah ketiga terbesar setelah BBM dan batubara, lebih tinggi dari listrik dan LPG. Prosentasi (share) konsumsi gas alam mencapai 13,7 persen pada tahun 2008. (Sumber : Statistika BPMigas,2008) Beberapa masalah terkait industri gas alam selain produksi adalah pasokan untuk kebutuhan dalam negeri yang terbatas. Akibat terbatasnya pasokan gas maka kelangsungan pengembangan industri pupuk sempat terganggu karena belum adanya jaminan pasokan gas. Pembentukan harga yang tidak sepenuhnya memakai prinsip pasar di dalam negeri membuat sebagian produksi dijual ke pasar
2
luar negeri. Kondisi ini membuat kepastian pasokan untuk industri kebutuhan dalam negeri belum stabil. Pemerintah mencoba mengatasi hal ini dengan kebijakan Domestic Market Obligation (DMO) dan memprioritaskan alokasi gas dari lapangan baru yakni Lapangan Donggi – Senoro untuk kebutuhan domestik. Dengan semakin besarnya desakan di dalam negeri untuk bisa memanfaakan semaksimal mungkin gas alam untuk kebutuhan dalam negeri maka berbagai kebijakan baru telah dikeluarkan mengenai pemanfaatan gas alam. Beberapa regulasi baru pada sektor ini yang diperkirakan akan mempengaruhi bisnis gas alam di Indonesia khususnya menyangkut transmisi gas alam diantaranya pemindahan titik serah gas alam ke Singapura dari plant gate di Singapura ke well head di Indonesia yang mempengaruhi proses perhitungan biaya dan harga jual gas alam tersebut.
B. Rumusan Masalah Adapun permasalahan yang dibahas dalam makalah ini yaitu : 1.
Apa yang dimaksud dengan gas alam atau gas bumi?
2.
Bagaimana proses terbentuknya gas bumi?
3.
Komponen apa saja yang menyusun gas bumi tersebut?
4.
Bagaimana proses penyimpanan dan transportasi gas bumi?
5.
Apa manfaat gas bumi?
6.
Teknologi apa sajakah yang telah dikembangkan terhadap potensi dari gas bumi?
7.
Bagaimana perkembangan pemanfaatan gas bumi di Indonesia?
C. Tujuan Tujuan disusunnya makalah ini yaitu : 1.
Untuk mengetahui dan memahami pengertian dari gas bumi atau gas alam itu sendiri.
2.
Untuk mengetahui komponen-komponen yang menyusun gas bumi.
3.
Untuk mengetahui proses terbentuknya gas bumi tersebut.
4.
Untuk mengetahui proses penyimpanan dan transportasi gas bumi. 3
5.
Untuk mengetahui manfat dari gas bumi.
6.
Untuk mengetahui dan memahami teknologi dan inovasi yang telah dikembangkan terhadap potensi dari gas bumi.
7.
Untuk mengetahui perkembangan gas bumi di Indonesia.
D. Manfaat Manfaat disusunnya makalah ini adalah 1.
Dapat memberikan pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi terutama di bidang pengembangan potensi dari gas bumi.
2.
Diharapkan gas bumi dapat dimanfaatkan semaksimal mungkin.
4
BAB II PEMBAHASAN
A. Pengertian Gas Bumi Gas bumi mengandung berbagai macam gas, tapi kandungan terbanyak adalah gas metana (CH4). Sesuai dengan namanya, gas bumi merupakan sumber daya alam yang diperoleh secara alami dari bumi (bawah tanah) dan bukan merupakan suatu produk kimiawi tertentu. Saat gas bumi diekstraksi dari sumur gas atau bersamaan dengan minyak bumi, gas tersebut masih mengandung campuran dari berbagai macam gas dan cairan (yang beberapa diantaranya bukan komoditas energi). Hanya setelah diproses barulah gas ini menjadi salah satu diantara gas campuran alami yang dipasarkan. Pada tahap ini gas bumi masih merupakan campuran dari gas–gas berbeda tetapi kandungan gas metana mendominasi sebagian besar gas bumi tersebut (biasanya lebih dari 85%). Gas bumi yang diproduksi bersamaan dengan minyak bumi disebut gas asosiasi (associated gas), sedangkan yang diproduksi dari sumur gas yang tidak terikat dengan minyak disebut gas non-asosiasi (non-associated gas). Saat menggali batubara dari dalam tambang di bawah tanah, sejumlah gas dapat terlepas dari tempat terbentuknya batubara tersebut. Gas ini disebut dengan gas tambang (colliery gas) atau gas rawa (colliery methane). Gas ini harus dikeluarkan dari tambang untuk alasan keamanan. Jika gas tersebut dikumpulkan untuk kemudian digunakan sebagai bahan bakar, kuantitasnya harus dicatat sebagai bagian produksi gas yang akan dipasarkan. Istilah gas basah dan gas kering sering juga dipakai. Bila suatu gas mengandung sejumlah butana dan hidrokarbon lain yang lebih berat (cairan gas bumi – NGL), maka gas tersebut disebut gas basah. Gas bumi yang diproduksi terasosiasi dengan minyak, atau gas asosiasi, biasanya merupakan gas basah. Gas kering terutama mengandung metana dengan sedikit kandungan etana, propana, dan lain–lain. Gas non-asosiasi, yaitu yang diproduksi dari sumur gas bukan terasosiasi dengan minyak, biasanya merupakan gas kering. Untuk memfasilitasi transportasi jarak jauh, gas bumi dapat diubah ke bentuk cairan dengan cara mengurangi temperaturnya menjadi –160 derajat Celcius dalam tekanan atmosfir. 5
Saat gas dicairkan, hasilnya dikenal dengan LNG (gas alam cair). Pencairan gas (gas liquefaction) hanya mengubah bentuk fisik gas bumi dari gas menjadi cairan, kandungan utamanya tetap metana. Itulah salah satu alasan mengapa gas tersebut harus tercakup dalam Kuesioner Gas Bumi. Pasokan dan permintaan terhadap gas bumi terus–menerus meningkat. Saat ini pangsa gas bumi lebih besar dari 21% total pasokan energi primer global, sedangkan pada tahun 1973, pangsanya hanya 16,2%. Gas bumi dapat diukur dalam beberapa satuan yang berbeda: menurut kandungan energi (kalor) atau menurut volume. Di dalam setiap ukuran berikut ini, beberapa satuan digunakan dalam industri gas bumi: 1.
Untuk mengukur energi, satuan yang dapat digunakan adalah joule, kalori kWh, Btu (satuan panas Inggris), atau therms (panas).
2.
Untuk mengukur volume, satuan yang paling sering digunakan adalah meter kubik (m3) atau kaki kubik (cubic feet). Apabila pengukuran gas bumi menggunakan satuan volume, penting
diketahui pada temperatur dan tekanan berapakah gas tersebut diukur. Hal tersebut diperlukan, karena sifat gas sangat compressible (termampatkan), sehingga volume gas hanya akan ada artinya pada temperatur dan tekanan tertentu yang telah disepakati. Ada dua macam kondisi dimana gas dapat diukur: 1.
Kondisi normal: diukur pada temperatur 0 derajat Celcius dan tekanan 760 mmHg.
2.
Kondisi standar: diukur pada temperatur 15 derajat Celcius dan tekanan 760 mmHg. Metode yang paling umum digunakan dalam mengukur dan menghitung gas
adalahdengan satuan volume (Mm3). Akan tetapi, harga gas bumi seringkali ditentukan atas dasar nilai kalor per volume, karena gas dibeli berdasarkan kandungan panasnya. Nilai kalor dari gas bumi adalah jumlah panas yang dilepaskan pada saat gas bumi mengalami pembakaran sempurna pada kondisi tertentu, misalnya kcal/m3, atau megajoule (MJ/m3). Nilai yang dihasilkan dapat dinyatakan sebagai nilai kalor brutoataupun neto. Perbedaan antara nilai kalor bruto dengan neto merupakan panas laten (tidak terlihat) dari penguapan uap air yang dihasilkan 6
pada saat pembakaran bahan bakar. Untuk gas bumi, nilai kalor neto rata-rata 10% lebih rendah dari nilai brutonya. Dari uraian yang telah di jelaskan di atas dapat disimpulkan bahwa gas alam atau gas bumi merupakan bahan bakar fosil yang tidak dapat diperbaharui, seperti minyak
dan
batubara,
yang
terbentuk
dari
tumbuhan,
binatang,
dan
mikroorganisme yang hidup jutaan tahun silam, yang tertimbun di lapisan tanah di bawah laut.
B. Proses Terbentuknya Gas Bumi
Gambar 1. Pembentukan Minyak Bumi dan Gas Alam Pada gambar 1 di atas, terlihat bahwa tumbuhan dan hewan jutaan tahun silam tertimbun di dalam tanah. Dengan adanya tekanan dan temperatur yang sangat tinggi di dalam bumi dalam waktu yang lama, menyebabkan ikatan karbon pada timbunan organik tersebut terlepas. Semakin dalam deposit tertimbun di perut bumi, semakin tinggi temperaturnya. Pada temperatur yang tidak terlalu tinggi, biasanya terdapat minyak bumi yang lebih banyak dibandingkan gas alam. Begitu juga sebaliknya, semakin tinggi temperatur, gas alam yang dihasilkan akan lebih banyak dibandingkan minyak bumi. Gas alam ini dapat terbentuk secara biogenik dan thermogenik. Gas biogenik mirip dengan biogas yg dibuat oleh manusia, sedangkan alam membuat gas bio ini di rawa-rawa, sehingga sering disebut juga gas rawa. Sedangkan gas yang terbentuk akibat tekanan dan panasbumi disebut gas thermogenik. Gas thermogenik ini terbentuknya mirip dengan minyak bumi.
7
1.
Biogenic Gas Pada tempat yang sangat dangkal gas dapat terbentuk karena proses biologi, aktifitas bakteri. Proses awal pembentukan gas biogenic ini sering terjadi di rawa, namun juga terbentuk secara massal sehingga membentuk konsentrasi biogas alam yang cukup besar. Gas ini dapat ditambang seperti mengambil gas alam biasa. Namun komponen utamanya methana. Sering disebut Gas Metan.Intinya, gas biogenik ini merupakan hasil metabolisme dari bakteri. Sehingga tidak akan terbentuk pada suhu tinggi.
Gambar 2. Susunan Gas Alam 2.
Thermogenic Gas Pada gas yang terbentuk secara thermogenik, gas ini terbentuk bersamaan dengan terbentuknya minyak. Semakin dalam batuan yang banyak mengandung senyawa organik ini menghasilkan minyak, dan apabila suhunya semakin tinggi akhirnya terbentuk gas.Lihat grafik diatas, oil peak (puncak keluarnya minyak) berada diatas gas peak (puncak dihasilkannya gas), Dengan demikian gas seringkali terbentuk dan terdapat pada tempat yang sangat dalam dan tekanan tinggi.
8
C. Jenis-Jenis terdapatnya Gas Alam Gambar dibawah ini merupakan sketsa ringkas bagaimana gas-gas itu berada.
Gambar 3. Macam-Macam Tempat Gas Alam Berada 1.
Gas Konvensional Keterdapatan gas alam yang selama ini sudah dikenal secara konvensional sering berasosiasi dengan minyak bumi. Gas ini akan berada pada batuan berpori. Gas ini akan mengisi pori-pori batupasir. Sama seperti terdapatnya minyak bumi yang berada pada sela-sela butiran (poripori) batuuan reservoir yang berupa batupasir ataupun batugamping. Karena terbentuknya pada suhu tinggi, maka gas konvensional ini berada ditempat yang sangat dalam dan tentusaja memiliki tekanan tinggi. Masih ingat kan, kalau kita menyelam lebih dalam maka kita juga akan semakin mengalami tekanan. Demikian juga dengan pembentukan gas thermogenik ini. Karena gas ini terkumpul pada batuan berpori, maka lebih mudah mengeluarkan gas ini. Sehingga walaupun sering dijumpai bersamasama dengan minyak bumi, gas konvensional lebih mudah diproduksi.
2.
Gas Serpih (Shale Gas) Pada batuan yang banyak mengandung material organik penghasil minyak dan gas ini pada kedalaman yang sangat tinggi menghasilkan gas. Namun kadangkala karena tekanan sekitar batuan ini cukup besar (karena sangat dalam), gas yang berada dalam serpih ini tidak mampu keluar dari sarangnya. Gas ini terjebak dalam serpih, tentusaja serpih tidak memiliki pori-pori sebesar batupasir. Bahkan gas-gas ini terjebak dalam retakan9
retakan yang berada pada serpih-serpih ini. Namun karena dalam serpih ini juga seringkali tidak ada airnya, maka gas yang terjebak ini dapat keluar apabila dilubangi. Yang dilubangi dengan membuat sumur khusus. Sumur ini terutama sumur yang memotong batuan ini. Semakin panjang sumur ini memotong batuan serpih, semakin banyak kemungkinan gas akan dapat keluar dari sela-sela serpih, maupun dari sela-sela retakannya. Karena sering terdapat pada posisi yang sangat dalam gas ini memiliki tekanan tinggi. Tentusaja semakin dalam suhunya semakin tinggi. Itulah sebabnya gas serpih ini tergolong gas non-konvensional. Memerlukan teknik dan teknologi khusus dalam memproduksikannya. 3.
Tight Sand Gas (Gas pada pasir berporositas rendah) Gas serta minyak mengalir ke atas melalui batuan yang memiliki kemampuan mengalirkan sangat baik, salah satunya batupasir. Ada kalanya batupasir ini sudah terkubur pada kedalaman yang sangat dalam, sehingga tertekan oleh beban batuan diatasnya yang menyebabkan pori-porinya sangat kecil. Karena porositasnya rendah, gas yang melewatinya tidak mampu teralirkan lagi. Seolah-olah gas itu terjebak dalam batupasir ini. Mirip seperti pada gas serpih diatas, Tight Gas sand ini terdapat pada kedalaman yang menyebabkan tekanan serta suhu tinggi. Sehingga untuk memproduksikannya tidak dapat secara konvesional. Perlu teknik dan tenologi khusus. Gas pada batupasir yang berporositas rendah ini termasuk gas non-konvensional.
D. Komponen-Komponen Penyusun pada Gas Bumi Natural gas atau gas alam merupakan komponen yang vital dalam hal suplai energi, dikarenakan karakteristiknya yang bersih, aman, dan paling efisien dibandingkan dengan sumber energi yang lain. Karakterisik lain dari gas alam pada keadaan murni antara lain tidak berwarna, tidak berbentuk, dan tidak berbau. Selain itu, tidak seperti bahan bakar fosil lainnya, gas alam mampu menghasilkan pembakaran yang bersih dan hampir tidak menghasilkan emisi buangan yang dapat merusak lingkungan.
10
Gas alam merupakan suatu campuran yang mudah terbakar yang tersusun atas gas-gas hidrokarbon, yang terutama terdiri dari metana. Gas alam juga dapat mengandung etana, propana, butana, pentana, dan juga gas-gas yang mengandung sulfur. Komposisi pada gas alam dapat bervariasi. Pada tabel di bawah ini digambarkan secara umum komposisi pada gas alam murni sebelum dilakukan pengolahan.
Sumber :BPH Migas. Tabel 1. Komponen-Komponen Penyusun Gas Alam Campuran organosulfur dan hidrogen sulfida adalah kontaminan (pengotor) utama dari gas yang harus dipisahkan . Gas dengan jumlah pengotor sulfur yang signifikan dinamakan sour gas dan sering disebut juga sebagai "acid gas (gas asam)". Gas alam yang telah diproses dan akan dijual bersifat tidak berasa dan tidak berbau. Akan tetapi, sebelum gas tersebut didistribusikan ke pengguna akhir, biasanya gas tersebut diberi bau dengan menambahkan thiol, agar dapat terdeteksi bila terjadi kebocoran gas. Gas alam yang telah diproses itu sendiri sebenarnya tidak berbahaya, akan tetapi gas alam tanpa proses dapat menyebabkan tercekiknya pernapasan karena ia dapat mengurangi kandungan oksigen di udara pada level yang dapat membahayakan. Gas alam dapat berbahaya karena sifatnya yang sangat mudah terbakar dan menimbulkan ledakan. Gas alam lebih ringan dari udara, sehingga cenderung mudah tersebar di atmosfer. Akan tetapi bila ia berada dalam ruang tertutup, seperti dalam rumah, konsentrasi gas dapat mencapai titik campuran yang mudah meledak, yang jika tersulut api, dapat menyebabkan ledakan yang dapat menghancurkan bangunan. Kandungan metana yang berbahaya di udara adalah antara 5% hingga 15%. Ledakan untuk gas alam terkompresi di kendaraan, 11
umumnya tidak mengkhawatirkan karena sifatnya yang lebih ringan, dan konsentrasi yang di luar rentang 5 - 15% yang dapat menimbulkan ledakan.
E. Proses Penyimpanan dan Transportasi Gas Alam/Bumi Sistem transportasi gas alam pada dasarnya meliputi: 1.
Transportasi melalui pipa salur.
2.
Transportasi dalam bentuk Liquefield Natural Gas (LNG) dengan kapal tanker LNG untuk pengangkutan jarak jauh.
3.
Transportasi dalam bentuk Compressed Natural Gas (CNG), baik di daratan dengan road tanker maupun dengan kapal tanker CNG di laut, untuk jarak dekat dan menengah (antar pulau). Untuk metode penyimpanan gas alam, dilakukan dengan ”Natural Gas
Underground Storage”, yakni suatu ruangan raksasa di bawah tanah. Terdapat 3 tipe penyimpanan gas alam di bawah tanah, yaitu depleted fields, aquifers, dan salt caverns. Depleted fields merupakan tipe yang paling banyak digunakan karena berupa formasi geologis bawah tanah yang sudah tersedia secara alami, sehingga hanya perlu dikembangkan saja. Dibandingkan dengan tipe yang lain, tipe ini merupakan tipe yang paling murah, mudah dikembangkan, mudah dioperasikan, dan mudah dipelihara. Tipe aquifers berupa rongga-rongga bawah tanah, tersusun dari batuan yang permeable, yang bertindak sebagai penyimpanan air alami. Pada situasi tertentu, formasi ini dapat direkondisikan dan digunakan sebagai fasilitas penyimpanan gas alam. Fasilitas penyimpanan dengan tipe ini adalah yang paling mahal dan paling jarang digunakan dibandingkan dengan tipe yang lain disebabkan oleh beberapa alasan, diantaranya harus dilakukan berbagai macam tes untuk memastikan karakteristik geologis dari formasi batuan . Kemudian, harus dibangun semua infrastruktur terkait dengan pengembangan fasilitas penyimpanan ini, dengan biaya yang tidak sedikit. Oleh karena itu, tipe ini biasanya hanya digunakan apabila tidak terdapat depleted reservoirs.
12
Tipe salt caverns terbentuk akibat adanya deposit garam di bawah tanah. Ada dua bentuk deposit garam di bawah tanah, yaitu salt domes dan salt beds. Walaupun biaya pengembangan untuk tipe ini cukup mahal, tapi tipe ini merupakan tipe yang memiliki tingkat deliverability paling tinggi dan juga dapat diisi kembali lebih cepat dibanding tipe yang yang lain. Di Indonesia, Badan Pengatur Hilir Migas (BPH Hilir Migas) telah menyusun Master Plan “Sistem Jaringan Induk Transmisi Gas Nasional Terpadu”. Dalam waktu yang tidak lama lagi sistem jaringan pipa gas alam akan membentang sambung menyambung dari Nang roe Aceh Darussalam-Sumatera Utara-Sumatera Tengah-Sumatera Selatan-Jawa-Sulawesi dan Kalimantan. Saat ini jaringan pipa gas di Indonesia dimiliki oleh PERTAMINA dan PGN dan masih terlokalisir terpisah-pisah pada daerah-daerah tertentu, misalnya di Sumatera Utara, Sumatera Tengah, Sumatera Selatan, Jawa Barat, Jawa Timur dan Kalimantan Timur. Carrier LNG dapat digunakan untuk mentransportasi gas alam cair (liquefied natural gas, LNG) menyebrangi samudra, sedangkan truk tangki dapat membawa gasa alam cair atau gas alam terkompresi (compressed natural gas, CNG) dalam jarak dekat. Mereka dapat mentransportasi gas alam secara langsung ke pengguna-akhir atau ke titik distribusi, seperti jalur pipa untuk transportasi lebih lanjut. Hal ini masih membutuhkan biaya yang besar untuk fasilitas tambahan untuk pencairan gas atau kompresi di titik produksi, dan penggasan atau dekompresi di titik pengguna-akhir atau ke jalur pipa.
F. Pemanfaatan Energi Gas Bumi
Gambar 4. Sektor-Sektor Penggunaan Gas Bumi 13
Berdasarkan gambar di atas, dapat dilihat bahwa gas alam dapat dimanfaatkan di berbagai sektor. Selain berdasarkan sektor-sektor seperti dijelaskan di atas, secara garis besar pemanfaatan gas alam dibagi atas 3 kelompok, yaitu: 1.
Gas alam sebagai bahan bakar, antara lain sebagai bahan bakar pembangkit listrik, bahan bakar industri, bahan bakar kendaraan bermotor, dsb.
2.
Gas alam sebagai bahan baku, antara lain bahan baku plastik, bahan baku pabrik pupuk, petrokimia, metanol, dsb.
3.
Gas alam sebagai komoditas energi untuk ekspor, yakni LNG. Khusus untuk pembangkitan energi listrik, penggunaan gas alam makin
populer, karena mampu menghasilkan pembakaran yang bersih dan juga harganya tidak terlalu mahal. Berbeda dengan batubara yang merupakan bahan bakar yang paling murah, namun juga merupakan yang paling kotor dan menghasilkan level polusi yang tinggi terhadap lingkungan di sekitarnya. Di bawah ini terdapat grafik yang menggambarkan peningkatan yang diharapkan dari penggunaan gas alam di sektor pembangkit listrik.
Gambar 5. Grafik Penggunaan Bahan Bakar di Sektor Pembangkit Listrik 1980-2030 (Billion Kilowatt Hours) 1.
Metana Metana adalah hidrokarbon paling sederhana yang berbentuk gas dengan rumus kimia CH4. Metana murni tidak berbau, tapi jika digunakan untuk keperluan komersial, biasanya ditambahkan sedikit bau belerang untuk mendeteksi kebocoran yang mungkin terjadi. Komponen utama gas alam adalah metana yang merupakan sumber utama bahan bakar utama. Pembakaran satu molekul metana dengan oksigen akan melepaskan satu 14
molekul CO2 (karbondioksida) dan dua molekul H2O (air), sebagaimana ditunjukkan pada persamaan reaksi berikut : CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 2. Propana Propana adalah senyawa alkana dengan tiga atom karbon (C3H8) yang berwujud gas dalam keadaan normal, tapi dapat dikompresi menjadi cairan yang mudah dipindahkan dalam senyawa yang tidak mahal. Senyawa ini diturunkan dari produk petroleum lain pada minyak bumi dan gas alam. Propana umumnya digunakan sebagai bahan bakar mesin, pemanggang dan lain sebagainya. Dijual sebagai bahan bakar, propana dikenal juga sebagai LPG (Liquified Petrolium gas) yang dapat berupa campuran dengan sejumlah kecil propana. (Wikipedia, Propana). 3. Etana Etana merupakan sebuah senyawa dengan rumus kimia C2H6. Senyawa ini merupakan alkana dengan dua atom karbon, dan merupakan hidrokarbon alifatik. Dalam tempratur dan tekanan standar, etana merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Dalam industri etana dihasilkan dengan cara mengisolasi gas alam, dan sebagai hasil samping dari penyulingan minyak. Etana dengan nama lain yaitu etilhidrida yang memiliki rumus molekul C2H6 dan mempunyai titik didih -88.6 ºC. 4. Karbondioksida (CO2) Senyawa karbondioksida, atau CO2, adalah gas atmosfir yang terdiri dari satu atom karbon dan dua atom oksigen. Karbondioksida adalah hasil dari pembakaran senyawa organik dengan jumlah oksigen yang cukup. Juga dihasilkan oleh berbagai mikroorganisme dalam fermentasi dan dihembuskan oleh hewan. Tumbuhan menyerap karbondioksida selama fotosintesis, memakai baik karbon maupun oksigen untuk membuat karbohidrat. Hadir di Atmosfer Bumi dengan konsentrasi rendah dan bertindak sebagai gas rumah kaca, yang merupakan bagian utama dari siklus karbon. (Wikipedia, Karbondioksida).
15
5. Hidrokarbon Komponen utama gas alam, yaitu sumber daya yang sekarang memasok sebagian besar energi untuk kebutuhan kita yang merupakan hidrokarbon, yang hanya mengandung karbon dan hidrogen. Ada tiga golongan hidrokarbon berdasarkan jenis ikatan karbon-karbonnya. Hidrokarbon jenuh hanya mengandung ikatan tunggal karbon-karbon dan hidrokarbon tak jenuh yang mengandung ikatan majemuk karbon-karbon, baik ikatan rangkap, ikatan rangkap tiga, atau keduanya. Sedangkan hidrokarbon aromatik ialah golongan khusus senyawa siklik yang stukturnya terkait dengan benzene. Pada gas alam hidrokarbon dipisahkan berdasarkan titik didihnya, dan kemudian berdasarkan massa molekulnya. Campuran gas dapat dipisahkan lebih lanjut dengan pelarutnya kembali etana, propana, dan butana dalam pelarut seperti heksana. Campuran yang kaya metana yang tersisa kemudian digunakan untuk sintesis kimia.
G. Teknologi dan Inovasi yang diterapkan terhadap Potensi dari Gas Alam Selama 30 tahun terakhir ini, industri minyak dan gas alam telah menjadi salah satu dari industri yang menerapkan teknologi canggih. Hal ini diawali dengan keinginan dari industri untuk meningkatkan produksinya, sehingga menghasilkan inovasi-inovasi teknologi. Diantara inovasi-inovasi tersebut, yaitu: Kemajuan teknologi di sektor eksplorasi dan produksi. Teknologi ini membuat proses eksplorasi dan produksi dari gas alam menjadi lebih efisien, aman, dan ramah lingkungan. Inovasi teknologi tersebut antara lain: 1.
Liquefied Natural Gas (LNG) LNG ini didapatkan dengan cara mendinginkan gas alam pada temperatur -260oF, tekanan normal. Pada temperatur tersebut, gas alam akan berubah menjadi cair dan volumenya berkurang sampai 600 kali. LNG ini lebih mudah disimpan dan lebih mudah pula untuk ditransportasikan, sehingga biayanya pun menjadi lebih ekonomis. Selain itu, dengan proses liquifikasi ini LNG dapat menghilangkan O2, CO2, S, dan H2O sehingga LNG yang dihasilkan hampir pure metana.
16
2.
Natural Gas Fuel Cell Fuel cells biasanya menggunakan hidrogen sebagai bahan bakarnya. Namun, hidrogen tidak terdapat di alam, sehingga harus dibuat. Hal ini dapat dilakukan dengan cara mereaksikan antara steam (H2O) dan gas alam (CH4), seperti terlihat di bawah ini.
Teknologi ini merupakan teknologi baru yang sangat menarik dan menjanjikan untuk pembangkitan listrik yang efisien dan bersih. Fuel cells memiliki kemampuan untuk menghasilkan listrik tanpa reaksi pembakaran, melainkan menggunakan reaksi elektrokimia. Beberapa keuntungan dari teknologi ini antara lain:
3.
a.
Clean electricity
b.
Dependability
c.
Distributed generation
d.
Efisien
Teknologi Gas-To-Liquid (GTL) Perkembangan teknologi GTL di dunia saat ini telah mencapai tahap komersial. Beberapa pemegang paten seperti Sasol Ltd., Shell, ExxonMobil, Rentech Inc., Syntroleum Corp., JNOC, dll, telah berhasil mengoperasikan kilang-kilang GTL di berbagai penjuru dunia seperti Nigeria, Mesir, Argentina, Qatar, Iran, Malaysia, dan Australia. Produk yang dihasilkan dari teknologi GTL ini meliputi: naphtha, middle distillates, dan lilin (waxes), namun dapat juga di arahkan ke produk dimetil eter (DME), dan metanol. Dari beberapa produk GTL tersebut, middle distillates (diesel dan bahan bakar jet) dapat mengganti langsung diesel berbasis minyak bumi yang digunakan selama ini dalam mesin diesel (compression ignition engines). Produk samping yang dihasilkan berupa hidrokarbon ringan (tail gas) masih dapat dimanfaatkan sebagai pembangkit tenaga (power generation), sedangkan
hidrogen
dapat
diolah
lanjut
menjadi
pupuk/urea
atau
17
dimanfaatkan sebagai sumber energi dalam merancang kilang GTL terintegrasi (lihat Gambar 1). Dengan teknologi GTL, cadangan gas sebesar 1 TCF (Trillion Cubic Feet) dapat menghasilkan produk GTL berupa bahan bakar sintetis (diesel dan naphtha) sebesar 10,000 barrel/hari selama 30 tahun, dengan asumsi laju alir umpan gas alam sebesar 100 MMSCFD (Million Standard Cubic Feet per Day). Data terakhir BP Statistics mencatat jumlah cadangan gas Indonesia tahun 2002 sebesar 92.5 TCF; dengan demikian kita dapat menghitung sendiri berapa barrel/hari diesel dan naphtha yang dapat diproduksi guna mengurangi impor BBM (solar) yang selama ini dilakukan.
Gambar 6.Tahap-Tahap Proses dari Teknologi GTL Tahapan proses dari teknologi GTL ini adalah: tahap pemurnian gas (gas purification), proses pembuatan gas sintesis (synthesis gas process), proses Fischer-Tropsch (Fischer-Tropsch process), dan tahap peningkatan kualitas produk (product upgrading). a. Tahapan Pemurnian Gas (Gas Purification); Pada tahap ini, gas alam yang keluar dari sumur dibersihkan dari senyawa-senyawa yang dapat mengganggu jalannya proses selanjutnya. Senyawa-senyawa tersebut diantaranya : H2S, CO2, H2O, dll. Teknologi komersial yang dapat digunakan diantaranya proses absorpsi menggunakan pelarut tertentu, misalnya : MEA (monoetanolamin), DEA (dietanolamin), dan TEG (trietilen glikol). 18
b. Tahapan Pembuatan Gas Sintesis (Synthesis Gas Process); Pada tahapan ini, gas alam yang telah dibersihkan, direaksikan sehingga menghasilkan gas sintesis. Gas sintesis atau SynGas adalah istilah yang diberikan kepada campuran gas karbonmonoksida (CO) dengan hidrogen (H2) yang digunakan untuk mensintesis berbagai macam zat seperti metanol dan ammonia. Proses pembuatan gas sintesis yang telah komersial adalah: proses steam reforming, oksidasi parsial, dan CO2 reforming. c. Tahapan Reaksi Fischer-Tropsch (Fischer-Tropsch Process); Reaksi Fischer-Tropsch (FT) merupakan tahapan reaksi yang paling penting dalam teknologi GTL. Pada tahap reaksi FT ini, gas sintesis dikonversi menjadi hidrokarbon rantai panjang. Jenis katalis, jenis reaktor, rasio H2/CO, dan kondisi operasi merupakan faktor yang menentukan jenis produk yang dihasilkan. Reaksi FT keseluruhan secara umum : (1): nCO + mH2 -> C1 – C40- (alkana) + H2O (2): nCO + mH2 -> C1 – C40- (alkena) + ½n CO2 Keterangan: harga n dan m sangat bergantung pada metode pembuatan gas sintesis dan jenis bahan baku yang digunakan, misalnya: rasio H2/CO gas bumi = 1.8-2.3, batubara = 0.6-0.8. Jenis katalis yang banyak digunakan adalah katalis berbasis kobalt (Co) dan besi (Fe). Jenis reaktor FT yang digunakan misalnya terdiri dari reaktor slurry, fixed bed, dan fluidized. Reaktor-reaktor tersebut dioperasikan pada rentang suhu antara 149°C-371°C dengan tekanan antara 0.7-41 bar. d. Tahapan Peningkatan Kualitas Produk (Product Upgrading); Tahap ini merupakan tahap untuk mendapatkan produk sesuai jenis dan spesifikasi yang diinginkan. Proses yang digunakan merupakan proses yang telah digunakan secara komersial pada kilang-kilang minyak umumnya, seperti: proses catalytic reforming, fluid catalytic cracking, isomerisasi, alkilasi, dll.
19
H. Proses Produksi Gas Bumi
Gambar 7. Diagram Alir Sederhana untuk Produksi Gas Bumi Dapat dilihat dengan jelas pada Gambar 7 bahwa tidak selalu mudah untuk memberikan batasan statistik antara berbagai aliran; mana yang harus diikutsertakan dalam laporan dan mana yang tidak. Akan tetapi, untuk keperluan Kuesioner Gas Bumi, apa yang dilaporkan sebagai produksi lokal sebaiknya merupakan produk siap dipasarkan (marketed production), yang dihitung setelah proses pemurnian dan ekstraksi seluruh NGL dan sulfur. Tetapi, tetap perlu untuk diingat bahwa: 1.
Gas asosiasi yang diproduksi dari ekstraksi minyak bumi harus dilaporkan dalam Kuesioner Gas Bumi.
2.
Gas terbuang, terbakar, atau diinjeksi balik sebaiknya tidak ikut dilaporkan. Akan tetapi, angka untuk gas terbuang dan terbakar dibutuhkan oleh institusiinstitusi pemerhati lingkungan untuk memperkirakan jumlah emisi fugitive dari kegiatan produksi minyak dan gas bumi. Untuk alasan inilah mengapa angka tersebut tetap harus dilaporkan tetapi pada bagian tersendiri. 20
3.
Kuantitas gas yang dipakai di dalam industri gas bumi (biasanya dalam bentuk tidak dapat dipasarkan) pada berbagai macam proses pemisahan dan pengelolaan lain harus dilaporkan pada data produksi.
I.
Perkembangan dan Pemanfaatan Gas Bumi di Indonesia Pemanfaatan gas alam di Indonesia dimulai pada tahun 1960-an dimana
produksi gas alam dari ladang gas alam PT Stanvac Indonesia di Pendopo, Sumatera Selatan dikirim melalui pipa gas ke pabrik pupuk Pusri IA, PT Pupuk Sriwidjaja di Palembang. Perkembangan pemanfaatan gas alam di Indonesia meningkat pesat sejak tahun 1974, dimana PERTAMINA mulai memasok gas alam melalui pipa gas dari ladang gas alam di Prabumulih, Sumatera Selatan ke pabrik pupuk Pusri II, Pusri III dan Pusri IV di Palembang. Karena sudah terlalu tua dan tidak efisien, pada tahun 1993 Pusri IA ditutup,dan digantikan oleh Pusri IB yang dibangun oleh putera-puteri bangsa Indonesia sendiri. Pada masa itu Pusri IB merupakan pabrik pupuk paling modern di kawasan Asia, karena menggunakan teknologi tinggi. Di Jawa Barat, pada waktu yang bersamaan, 1974, PERTAMINA juga memasok gas alam melalui pipa gas dari ladang gas alam di lepas pantai (off shore) laut Jawa dan kawasan Cirebon untuk pabrik pupuk dan industri menengah dan berat di kawasan Jawa Barat dan Cilegon Banten. Pipa gas alam yang membentang dari kawasan Cirebon menuju Cilegon, Banten memasok gas alam antara lain ke pabrik semen, pabrik pupuk, pabrik keramik, pabrik baja dan pembangkit listrik tenaga gas dan uap. Selain untuk kebutuhan dalam negeri, gas alam di Indonesia juga di ekspor dalam bentuk LNG (Liquefied Natural Gas).
Gambar 8. Cekungan Sedimen Indonesia
21
Ini adalah peta tematik cekungan batuan yang ada di Indonesia. Daerah yang berwarna merah adalah cekungan yang sudah berproduksi, warna biru adalah cekungan yang sudah dieksplorasi namun belum berproduksi, warna hijau adalah cekungan yang sudah diadakan pengeboran namun belum ditemukan hidrokarbon, dan yang warna kuning adalah daerah yang belum dieksplorasi. Indonesia saat ini memiliki cadangan gas bumi sebesar 187.09 TSCF status 1 Januari 2006 (P1 = 93.95 TSCF dan P2 = 93.14 TSCF) dengan laju produksi sebesar 8.2 MMSCFD. Dengan kondisi saat ini cadangan gas Indonesia mencukupi untuk 62 tahun. Persoalan yang ada adalah letak cadangan yang tersebar di daerah-daerah yang masih belum memiliki infrastruktur untuk menyalurkan gas tersebut kepada konsumen. Sedangkan gambaran umum pasokan-kebutuhan gas di Indonesia 20072015 bisa dilihat pada Gambar dibawah ini :
Gambar 9. Peta Neraca Gas Indonesia 2007-2015. Dengan gambaran tersebut di atas, permasalahan gas alam nasional secara umum antara lain : 1.
Adanya penurunan produksi gas bumi yang ada.
2.
Belum tersedianya infrastruktur gas bumi secara menyeluruh dan terpadu. 22
3.
Adanya gap antara daya beli pasar dalam negeri dengan harga gas.
4.
Adanya peningkatan permintaan gas bumi dalam negeri yang cukup signifikan. Untuk gas bumi ini memang sebagian besar diproduksi untuk keperntingan
ekspor, seperti PT Badak di Bontang yang memproduksi LNG untuk diekspor ke Jepang. Selain itu juga untuk pembangkit listrik, bahan baku petrokimia, dan untuk kebutuhan konsumen lain seperti industri dan rumah tangga. Nah, perusahaan yang melayani distribusi gas alam untuk kepentingan komersial, industri dan rumah tangga adalah PT Perusahaan Gas Negara (PGN) yang kini sudah beroperasi di tiga SBU, yaitu Sumatera bagian Utara (Medan), Jawa Bagian Barat (Jakarta) dan Jawa Bagian Timur (Surabaya). PGN juga telah membangun jalur transmisi gas dari Sumatera Selatan ke Jawa Barat (SSWJ). Salah satu daerah penghasil gas alam terbesar di Indonesia adalah Nanggröe Aceh Darussalam. Sumber gas alam yang terdapat di daerah Kota Lhokseumawe dikelola oleh PT Arun NGL Company. Gas alam telah diproduksikan sejak tahun 1979 dan diekspor ke Jepang dan Korea Selatan. Selain itu di Krueng Geukuh, Nanggröe Aceh Barôh (kabupaten Aceh Utara) juga terdapat PT Pupuk Iskandar Muda pabrik pupuk urea, dengan bahan baku dari gas alam.
Tabel 1.2 Produksi Gas Bumi Tahun 2004-2011 23
Tabel 1.3 Ekspor Gas Tahun 2004-2011
Tabel 1.4 Produksi dan Impor LPG Tahun 2004 - 2010
24
BAB III KESIMPULAN
1.
Gas alam sering juga disebut sebagai gas Bumi atau gas rawa, adalah bahan bakar fosil berbentuk gas. Ia dapat ditemukan di ladang minyak, ladang gas Bumi dan juga tambang batu bara.
2.
Komponen utama dalam gas alam adalah metana (CH4), yang merupakan molekul hidrokarbon rantai terpendek dan teringan. Gas alam juga mengandung molekul-molekul hidrokarbon yang lebih berat seperti etana (C2H6), propana (C3H8) dan butana (C4H10), selain juga gas-gas yang mengandung sulfur (belerang). Nitrogen, helium, karbon dioksida (CO2), hidrogen sulfida (H2S), dan air dapat juga terkandung di dalam gas alam. Merkuri dapat juga terkandung dalam jumlah kecil. Komposisi gas alam bervariasi sesuai dengan sumber ladang gasnya.
3.
Pembakaran satu meter kubik gas alam komersial menghasilkan 38 MJ (10.6 kWh).
4.
Secara garis besar pemanfaatan gas alam dibagi atas 3 kelompok yaitu : a. Gas alam sebagai bahan bakar, antara lain sebagai bahan bakar Pembangkit Listrik Tenaga Gas/Uap, bahan bakar industri ringan, menengah dan berat, bahan bakar kendaraan bermotor (BBG/NGV), dan sebagainya. b. Gas alam sebagai bahan baku, antara lain bahan baku pabrik pupuk, petrokimia, metanol, bahan baku plastik, pengawet makanan, hujan buatan, industri besi tuang, pengelasan dan bahan pemadam api ringan. c. Gas alam sebagai komoditas energi untuk ekspor, yakni Liquefied Natural Gas (LNG).
25
DAFTAR PUSTAKA
Erlinawati. 2012. Modul Energi Konvensional dan Non Konvensional. POLSRI; Palembang. Kurniawan,
Alex.
www.alex.kurniawan20.COMPRESSED
NATURAL
GAS/CNG.blogspot.com; diakses pada 21 November 2015. Mandil, Claude. 2005. Manual Statistik Energi. International Energy Agency (IEA), Paris. Sabretooht. 2008. http.//eyesbeam.wordpress.com/tag/gas-alam: diakses pada 21 November 2015. Vicky. 2010. http.//Rovicky.wordpress.com/2010/07/22/sumberdaya-gas-alam-1/: diakses pada 21 November 2015. Wikipedia. 2015. http.//www.wikipedia.com/gas alam; diakses pada 21 November 2015.
26
