Wednesday, January 29, 2014

Pembentukan Minyak Bumi dan Gas Alam




Oleh
Helmi Abdulgani


Petroleum adalah cairan   yang terbentuk secara alamiah, ditemukan dalam lapisan batuan sediment  di bawah permukaan bumi. Oleh karena itu sering disebut minyak bumi. Sebutan lain untuk minyak bumi adalah minyak mentah (crude oil). Minyak mentah adalah minyak yang baru keluar dari dalam perut bumi dan belum mengalami proses pemisahan ke dalam komponennya masing-masing. Crude oil  pada saat baru dikeluar dari dalam bumi bisa sekental dan sehitam ter, tetapi bisa juga seencer dan sebening air. Mengapa kita membutuhkan minyak bumi adalah karena  dalam minyak bumi tersimpan banyak energi yang sangat kita perlukan. Energi yang dikandung oleh minyak bumi dapat dilepaskan dengan membakarnya. Itulah yang terjadi dalam mesin motor, mesin mobil atau mesin jet pesawat udara dan dalam mesin-mesin industri lainnya. Pada zaman sekarang ini kita tidak bisa hidup dengan nyaman apabila kita mengalami kekurangan energy. Artinya kita akan menderita bila kekurangan bahan bakar minyak. Mesin listrikpun butuh bahan bakar yang berasal dari minyak bumi untuk menjalankannya, walaupun sekarang banyak juga yang menggunakan batu bara, tenaga panas bumi, tenaga nuklir, sinar matahari, tetapi yang paling banyak masih menggunakan bahan bakar yang berasal dari minyak bumi. Minyak mentah(Crude Oil) dalam proses defraksinasi dapat dipisah-pisahkan menjadi beberpa  jenis bahan bakar yang berbeda, seperti bensin, solar, minyak pesawat terbang, minyak tanah dan lain-lain sebagainya. Di samping itu minyak bumi ini setelah mengalami proses yang panjang dapat pula diubah menjadi bebagai jenis plastik, pupuk, dan bahan-bahan kimia lain. Sehingga dari bahan dasar minyak bumi berkembanglah dua jenis industry: yaitu industry perminyakan dan industry petrokimia.

Minyak bumi sudah digunakan sejak empat ribu tahun yang lalu di kerajan Babylon. Batu-batu catatan (tablet-tablet) yang ditemukan peninggalan kerajaan Persia zaman dulu, mencatat bahwa kalangan bangsawan Persia zaman itu sudah menggunakan petroleum untuk pengobatan dan pencahayaan. Pada zaman itu, minyak tidak didapatkan dengan pengeboran seperti sekarang ini karena pengetahuan dan technologi pada saat itu masih sangat primitive dibandingkan dengan yang  kita miliki sekarang. Pada zaman itu minyak hanya diambil dari kolom-kolam dimana minyak merembes dari dalam perut bumi dan mengumpul terapung di atas air di dalam kolam. Menurut catatan-catatan penjelajah Eropah, sumur minyak yang pertama ditemukan di Cina pada tahun 347M. Begitu juga sistim pengiriman gas dari satu tempat ke tempat lain dengan menggunakan pipa (bamboo pada saat itu) pertama sekali dilakukan di Negeri Cina jauh sebelum kita mengenal pipa baja.

Bagaimana terjadinya minyak bumi?

Ketika dikatakan bahwa minyak terbentuk dari sisa makhluk hidup jaman purba, banyak orang yang mengira bahwa minyak terbentuk dari bangkai-bangkai dinosaurus. Tentu dari bangkai-bangkai dinosaurus dalam kondisi yang tepat bisa saja terbentuk minyak. Tetapi, jauh sebelum munculnya dinosaurus, lautan  yang dipenuhi dengan binatang dan tumbuhan mikroskopik menyelimuti sebahagian besar  permukaan bumi. Kira-kira 550 juta tahun yang lalu, lautan purba ini telah dipadati oleh binatang-binatang kecil yang sebut plankton dan tumbuhan-tumbuhan (algae). Plankton dan algae merajai lautan purba saat itu.  Ketika planton dan algae ini mati, sebahagian besar tenggelam dan mengendap di dasar laut tertimbun dengan pasir dan lumpur. Dalam kondisi tertimbun dan berada dibawah permukaan laut, pasti oksigennya sangatlah sedikit. Dalam kondisi oksigen yang sangat minim ini, terjadilah prosess pembusukan (dikomposisi) oleh bakteri-bakteri. Pada proses dikomposisi, terjadilah memisahan oksigen, nitrogen, phosphor dan sulfur yang terkandung dalam bangkai-bangkai planton tersebut. Karena oksigen yang dikandung jasat-jasat ini sudah berkurang proses pembusukanpun berkurang pula kecepatanya,  sehingga dari prosess pembusukan itu tersisalah lumpur (sludge) yang kaya dengan karbon dan hidrogen. Kejadian ini berlangsung berjuta-juta tahun lamanya, sehingga tumpukan sedimen yang menimbun sisa jasat binatang-banatang dan tumbuhan-tumbuhan kecil ini makin lama makin tebal mencapai ribuan kaki.

Dibawah pengaruh tekanan sangat tinggi yang disebabkan oleh berat air laut dan timbunan sedimen serta temperatur yang tinggi pula - berasal dari dalam perut bumi- hal ini mengakibatkan sisa bangkai planton dan algae ini berubah menjadi hidrokarbon (minyak bumi dan gas). Jenis hidrokarbon yang terbentuk sangat tergantung pada tekanan dan temperatur ditempat pembentukannya. Jika temperaturnya rendah, akan terbentuk asphalt, pada tempertur menengah akan terbentuk minyak, dan pada temperature tinggi akan terbentuk gas. Pengamatan selanjutnya menunjukkan bahwa hidrokarbon mulai terbentuk pada temperatur 150 ˚F (65.5˚C) dan mencapai nilai optimum mulai pada temparatur  225 ˚F (107˚C) sampai dengan 350 ˚F (176.6˚C).  Di atas temperatur 350 ˚F (176.6˚C)  pembentukan hydrocarbon akan berkurang sehingga pada tempertur diatas 500 ˚F (260 ˚C) tidak lagi ditemukan hydrocarbon. Ini terjadi karena pada temperatur di atas ini semua material organik akan terbakar (carbonized). Konsequensinya adalah pada source rock yang tertanam jauh di dalam perut bumi tidak ditemukan hydrocarbon karena temperaturnya melebihi 260 ˚C . Begitu pula pada tempertus dibawah 150 ˚F (65.5˚C)  tidak ada (sangat sedikit) pembentukan hidrokarbon.

Sering kita dengar petroleum disebut bahan bakar fossil; ini karena  petroleum terbentuk dari sisa binatang dan tumbuhan yang sudah mati berjuta-juta tahun yang lalu. Energy yang dimiliki oleh petroleum ini semuanya berasal dari energy matahari yang dikumpulkan / diserap oleh binatang-binatang dan tumbuhan-tumbuhan  yang telah mati itu selama hidupnya.

Petroleum bukan energy yang terbarukan.

Petroleum yang kita pompa dari perut bumi sekarang, mulai terbentuk ratusan juta tahun yang lalu. Binatang-binatang dan tumbuhan-tumbuhan kecil yang menjadi sumber dari petroleum ini merajai lautan-lautan bumi zaman purba. Melihat pada skala waktu geology,  sejak periode cambrian 550 ±50 juta tahun lalu, binatang-binatang dan tumbuhan-tumbuhan kecil ini (di sebut juga Plankton) telah memadati lautan pada zaman itu. Dari sisa binatang- binatang  dan tumbuhan-tumbuhan inilah terbentuknya pertroleum. Jadi petroleum yang kita bor sekarang dan sebagian masih tersimpan sebagai cadangan minyak dan gas telah terbentuk dan terkumpul sejak ratusan juta tahun lalu,  dan jumlahnya sangat terbatas. Jika kita andaikan bahwa jumlah petroleum yang ada di bumi 60 x 1012   barel dan dibagikan dengan lamanya waktu 550 x106 tahun untuk bumi memproduksinya, maka kita dapat menghitung berapa banyak minyak terbentuk dalam satu tahun, yaitu (60 x 1012) /( 550 x106 )= 110 ribu barel pertahun. Proses pembentukan petroleum secara alamiah sangatlah lambat. Untuk perbandingan, lihatlah berapa banyak minyak diperlukan oleh Amerika saja. Kebutuhan minyak Amerika  pertahun, di tahun 2011, adalah 6.87 milyar barrel dan ini hanya 20 % dari kebutuhan minyak Dunia.  Jadi untuk memenuhi kebutuhan Amerika satu tahun, bumi perlu waktu sekitar 62 ribu tahun (6.87 x109/110 x103). Kita tidak mungkin menunggu ratusan jutaan tahun lagi untuk untuk mengantikan minyak bumi yang sudah kita ambil dari dalam bumi.Oleh karena itu minyak bumi dikatakan energy yang tidak terbarukan. Kita tidak sanggup menunggu selama itu.

Catatan tambahan

Pada 29 January 2008 Journal of Geophysical Resear Letter secara rinci memaparkan penemuan petroleum di bulan terbesar di planet Jupiter -Titan . Space.com , menulis dalam  artikel yang berjudul “ Titan has more oil than Earth” bahwa Titan memiliki ratusan kali lebih banyak gas alam dan cairan hidrokarbon lainya dari apa yang kita pernah miliki, sedang kita produksi ,dan semua reserve yang ada di Bumi. Begitu banyaknya hidrokarbon yang terdapat di bulan Titan, sehingga danau dan lautannya dipenuhi oleh cairan methane,  ethane dan cairan hidrokarbon lainnya.

Di Titan dimana temperature permukaannya minus 183˚C , dengan atmosphere yang didominasi oleh gas  methane, terjadi juga hujan seperti yang kita alami di Bumi. Tetapi tidak seperti di Bumi dimana hujan adalah air, hujan di Titan adalah methane cair yang jatuh  dari langit.

Untuk membaca detailnya klik Space.com ,


©Artikel ini dirangkai dari berbagai sumber, buku, majalah, tv, internet website dan lain-lain

Oleh Helmi Abdulgani

   Lihat blog Thermal Insulation and Refractory 
Lihat blog Paham Matematika