Gas Alam dan Sumberdayanya Komposisi Gas alam seperti juga minyak bumi adalah bahan bakar fosil yang merupakan senyawa hidrokarbon (CnH2n+2) dan terdiri dari campuran beberapa macam gas hidrokarbon yang mudah terbakar dan non-hidrokarbon seperti N2, CO2 dan H2S. Umumnya gas yang terbentuk sebagian besar dari metan (CH4), dan dapat juga etan (C2H6) dan propan (C3H8).Gas alam yang didapat dari dalam sumur bumi, biasanya bersama dengan minyak bumi. Gas ini disebut sebagai gas associated. Ada juga sumur yang khusus menghasilkan gas, sehingga gas yang dihasilkan disebut gas non associated. Setelah dikeluarkan kepermukaan bumi, gas diproses untuk menghilangkan impurities seperti air, gas-gas lain, pasir dan senyawa lain. Beberapa gas hidrokarbon seperti propan (C3H8) dan butan (C4H10) dipisahkan dan dijual secara terpisah. Setelah diproses, gas alam yang bersih ditransmisikan ke titik-titik penggunaan melalui jaringan pipa yang jauhnya dapat mencapai ribuan kilometer. Gas alam yang dikirim melalui pipa tersebut merupakan gas alam dalam bentuk murni dan gas alam yang dikirim tersebut merupakan dry gas.Nama GasSenyawakomposisi

MetanaCH470-90%

EtanaC2H60-20%

PropanaC3H8

iso-ButanaIC4H10

normal-ButananC4H10

iso-Pentana IC5H12

normal-Pentana nC5H12

KarbondioksidaCO20-8%

OksigenO20-0.2%

NitrogenN20-5%

Hidrogen SulfidaH2S0-5%

Tabel 1 Komponen Gas AlamReaksi Pembakaran Sebagai contoh pembakaran, gas yang digunakan adalah metan. Metan adalah molekul yang dibentuk oleh satu atom karbon dan empat atom hidrogen sebagai CH4. Pembakaran gas metan terjadi secara kimiawi yaitu dengan terjadinya reaksi antara metan dan oksigen yang hasilnya berupa karbon di-oksida (CO2), air (H2O) ditambah sejumlah besar energi (energi sebagai pemicu terjadinya pembakaran), sebagaimana persamaan berikut :CH4[g] + 2 O2[g] --------> CO2[g] + 2 H2O[50] + 891 kJUntuk analisa lanjut jumlah energi yang terkandung dalam tiap jumlah tertentu dari gas alam ini dapat di analisa secara teoritis dengan memberikan asumsi dasar bahwa gas tersebut adalah gas ideal. PV = nRT U = cv nRTDimana:P : tekanan R : konstanta gas 8.314 J K-1mol-1V : volume T : temperature absolutn : jumlah gas dalam mol cv : konctanta volumetrikProses Pemisahan Gas AlamUntuk mendapatkan gas alam yang dapat digunakan dan didistribusikan maka gas alam tersebut melalui beberapa proses secara umum yaitu:1. Purifikasi (pemurnian)2. Separasi (pemisahan)3. Liquefaction (pencairan) untuk gas yang didistribusikan dalam bentuk cairKomposisi gas alam bervariasi antara lokasi yang satu dengan lokasi yang lain. Karena itu spesifikasi produk gas alam biasanya dinyatakan dalam komposisi dan kriteria performansi-nya. Kriteria-kriteria tersebut antara lain : Wobbe Number, Heating Value, inert total, kandungan air, oksigen, dan sulfur. Wobbe Number dan Heating Value merupakan kriteria dalam pembakaran, sedangkan kriteria lain terkait dengan perlindungan perpipaan dari korosi dan plugging.Istilah purifikasi dan separasi sendiri mengacu pada proses yang terjadi. Jika removal H2S dalam jumlah kecil, maka proses bisa disebut dengan purifikasi. Akan tetapi jika jika H2S yang hendak dihilangkan ada dalam jumlah besar dan akan dikonversi menjadi elemental sulfur yang mempunyai nilai jual, maka proses yang terjadi dikategorikan sebagai separasi. Overview dari material yang ada dalam natural gas bisa dilihat pada gambar berikut :

Gambar 1. Material dalam Pemrosesan Gas Alam{tab=Process Overview}PROCESS OVERVIEWBlok diagram pemrosesan gas alam secara umum ditunjukkan pada gambar berikut :

Gambar 2. Skema pemrosesan gas alam1. CompressionTekanan memainkan peranan yang sangat penting dalam industri gas, khususnya dalam transportasi perpipaan, baik dari field menuju gas plant ataupun dalam transport sales gas. Stream yang melibatkan proses kompresi antara lain :1.Gas dari Inlet Receiving. Untuk memaksimalkan recovery liquid maka gas harus bertekanan antara 850 1.000 psi (60 70 bar) ketika memasuki bagian hydrocarbon recovery. Tetapi gas cukup bertekanan 600 650 psi jika hanya propane dan komponen lebih berat yang akan direcovery2.Gas dari Vapor Recovery. Pada umumnya merupakan gas bertekanan rendah yang akan dikompresi untuk proses hydrocarbon recovery3.Gas keluar dari bagian Hydrocarbon Recovery dan menuju pipeline. Untuk gas plant yang memproses gas dengan flow yang lebih besar dari 5 MMscfd, biasanya digunakan turboexpander untuk pendinginan gas. Outlet kompresi tambahan biasanya juga diperlukan agar gas memenuhi spesifikasi tekanan pada perpipaanPengeluaran terbesar dalam pendirian gas plant baru adalah unit kompresi ini. Setidaknya 50-60 % Total Installed Cost dihabiskan untuk unit ini. Selain itu, ongkos maintenance terbesar juga dihabiskan untuk kompresor.Secara umum, kompresor dikategorikan menjadi dua jenis yaitu positive displacement dan dynamic compressor. Perbedaan mendasar dari dua jenis kompresor ini adalah positive displacement copressor merupakan volume displacement device yang meningkatkan tekanan dengan jalan menurunkan volume. Sedangkan dynamic compressor merupakan pressure/pum head device yang performansinya tergantung pada aliran dan kebutuhan tekanan pada sisi outlet. Dynamic compressor merubah kecepatan gas (energi kinetik) menjadi tekanan.Pembagian kompresor secara detail bisa dilihat pada skema berikut :

Gambar 3. Pembagian KompresorSedangkan termodinamika kompresor bisa dilihat secara detail pada buku-buku Thermodinamika.2. Gas TreatingUnit gas treating merupakan unit reduksi acid gas karbon dioksida (CO2) dan hidrogen silfida (H2S) agar memenuhi spesifikasi proses dan menghindari permasalahan korosi dan plugging.Hidrogen sulfida sangat beracun, dengan adanya air maka akan membetuk asam lemah dan korosif. Nilai Threshold Limit Value (TLV) gas ini adalah 10 ppmv. Pada konsentrasi yang lebih besar dari 1.000 ppmv akan menyebabkan kematian dalam hitungan menit. Ketika konsentrasi H2S di atas level ppmv, maka senyawa sulfur yang lain akan muncul seperi karbon disulfida (CS2), mercaptan (RSH), dan sulfida (RSR).Karbon dioksida bersifat non-flammable dan dalam jumlah yang besar sangat tidak diharapkan dalam fuel. Seperti halnya H2S, dengan adanya air maka karbon dioksida akan membentuk asam lemah dan bersifat korosif.Proses reduksi gas asam yang biasa digunakan pada umumnya diklasifikasikan menjadi : Solvent absorption (Chemical, Physical, dan Hybric)Solid absorption (molecular sieve, iron sponge, dan zinc oxide) Membrane (cellulose acetate, polyamide, dan polysulfone)Direct concersion Cryogenic FractionationPemilihan proses yang digunakan harus memperhatikan hal-hal sebagai berikut :1. Jenis dan konsentrasi impuritis dan komposisi hidrokarbon pada sour gas. Misalnya COS, CS2, dan mercaptan dapat mempengaruhi desain fasilitas gas dan liquid treating. Pemilihan penggunaan physical solvent cenderung menyebabkan larutnya hirdrokarbon berat, dan dengan adanya senyawa berat dalam jumlah yang cukup besar ini menyebabkan kecenderungan pemilihan chemical solvent.2. Temperatur dan tekanan sour gas. Gas asam dengan tekanan parsial tinggi (50 psi/3,4 bar) disarankan untuk menggunakan psysical solvent, sedangkan untuk tekanan parsial yang rendah disarankan penggunaan amina.3. Spesifikasi outlet gas4. Volume gas yang akan diproses5. Spesifikasi gas residue, acid gas, dan liquid product6. Selectivity acid gas removal7. Faktor biaya kapital dan operasi8. Kebijakan/standar lingkungan, yang meliputi peraturan mengenai polusi udara dan bahan kimia berbahaya3. Gas DehydrationDehydration sangat penting dalam tiga aspek :1. Gas Gathering. Air harus dihilangkan untuk mengurangi korosi perpipaan dan mengurangi penyumbatan pipa (line blockage) karena pembentukan hidrat. Dew point air haruslah lebih rendah daripada temperatur perpipaan terendah untuk mencegah terbentuknya air.2. Product dehydration. Baik produk gas dan liquid memiliki spesifikasi kandungan air (water content) tersendiri. Sales gas dari plant biasanya dalam kondisi kering jika digunakan cryogenic hydrocarbon liquid recovery. Kebanyakan dari spesifikasi produk mensyaratkan free water content (Engineering Data Book, 2004a). Dengan demikian, kandungan air maksimum dalam sales gas adalah 4 7 lb/MMscf (60 110 mg/Sm3). Untuk liquid, kandungan air adalah 10 20 ppmv3. Hydrocarbon recovery. Kebanyakan plant gas alam menggunakan proses cryogenic untuk recovery fraksi C2+ dari inlet gas. Jika gas asam dihilangkan dengan menggunakan proses penggunaan amina, maka gas yang keluar akan meninggalkan air dalam kondisi saturated (jenuh). Untuk mencegah terbentuknya hidrat dalam unit cryogenic ini, maka konsentrasi air hendaknya kurang dari 0,1 ppmv.Kandungan air pada umumnya dinyatakan dalam beberapa cara : Massa air per volume gas, lb/MMscf (mg/Sm3) Temperatur dew point, oF (oC) Konsentrasi, parts per million by volume (ppmv) Konsentrasi, parts per million by mass (ppmv)Proses gas dehydration yang umum dipakai dalam industri gas adalah absorpsi, adsorpsi, dessicant, dan membranDalam proses absorpsi, pada umumnya digunakan absorbent ethylene glycol (EG), diethylene glycol (DEG), triethylene glycol (TEG), tetraethylene glycol (TREG), dan propylene glycol.Sedangkan tiga tipe komersial adsorbent yang biasa digunakan adalah silica gel yang dibuat dari SiO2, activated alumina (dari Al2O3), dan molecular sieve terbuat dari aluminosilicate.4. Hydrocarbon RecoverySalah satu stnadar dalam pipeline specification gas alam adalah kandungan siulfur dan air serta higher heating value yang harus berkisar antara 950 1.150 Btu/scf (35.400 42.800 kJ/Sm3).Gas yang telah di-treating biasanya masih mengandung konsentrasi inert (N2, CO2) yang tinggi, selain itu heating value juga tinggi karena adanya fraksi C2+. Hyrocarbon recovery section ini diperlukan untuk menurunkan kandungan fraksi C2+ dan mengontrol dew point. Kontrol dew point juga diperlukan karena dikhawatirkan terjadi kondensasi proses karena temperatur atau pressure drop. Hal ini karena campuran gas alam mengandung hidrokarbon berat yang menunjukkan karakteristik yang disebut retrogade condensation yang ditunjukkan oleh diagram P-T berikut :

Gambar 4. Diagram P-T Retrogade CondensationEnvelope merupakan garis buble point-dew point campuran. Pada berbagai kondisi temperatur dan tekanan di luar envelope, campuran dalam kondisi 1 fase. Pada berbagai temperatur dan tekanan di dalam envelope maka campuran terdapat dalam 2 fase. Tiga point penting pada envelope adalah : Cricondentherm, yaitu temperatur maksimum dimana dua fase terbentuk Cricondenbar, tekanan maksimum dimana dua fase terbentuk Critical point, temperatur dan tekanan dimana fase vapor dan liquid memiliki konsentrasi yang sama.Proses dalam hydrocarbon recovery sangat bervariasi tergantung spesifikasi produk yang diinginkan, volume gas, komposisi inlet dan tekanan proses. Proses yang umum dijumpai dalam hydrocarbon recovery ini antara lain :1. External Refrigeration : Propane refrigerationExternal refrigeration memainkan peranan yang sangat penting dalam proses recovery hydrocarbon, digunakan untuk mendinginkan stream gas untuk recovery C3+ dan untuk menurunkan temperatur gas pada stage berikutnya.Siklus refrigerasi terdiri dari 4 tahapan sebagai berikut :Gambar 5. Siklus refrigerasi

Gambar 6. Contoh propane refrigeration loop Kompresi uap jenuh refrigerant (A) ke tekanan di atas tekanan uap pada temperatut ambient (B)Kondensasi ke C dengan pertukaran panas fluida pendingin Ekspansi (biasanya menggunakan J-T valve) untuk mendinginkan dan refrigerasi ke D Pertukaran panas dengan fluida yang akan didinginkan dengan evaporasi refrigerant ke A2.Turboexpansion3.Heat Exchanger4.Fraksinasi5. Nitrogen RejectionTiga metode yang sering dijumpai untuk removal nitrogen yaitu :1. Cryogenic distillation2. Adsorption3. Membrabe separationPerbandingan ketiga metode tersebut ditunjukkan dalam Tabel berikut :

Gambar 7 Perbandingan 3 Metode6. Trace Component RemovalSejumlah trace komponent dalam konsentrasi yang cukup tinggi bisa menurunkan kualitas produk dan menimbulkan permasalahan lingkungan. Komponen komponen tersebut antara lain : HidrogenMeski jarang sekali ada dalam konsentrasi yang besar, hidrogen tetap harus dihilangkan sehingga konsentrasinya menjadi serendah mungkin OksigenKonsentrasi maksimum oksigen yang diperbolehkan adalah 1.0 % volume pada sales gas. Jika konsentrasi oksigen mencapai level 50 ppmv maka akan menimbulkan beberapa permasalahan sebagai berikut : menyebabkan korosi perpipaan dengan adanya air, bila bereaksi dengan amina pada proses gas treating akan membentuk garam yang stabil, bila bereaksi dengan glikol akan membentuk senyawa asam yang korosif, berekasi dengan hirokarbon selama proses high temperature regeneration akan membentuk air, yang akan mengurangi efektivitas dari proses ini, pada konsentrasi yang rendah, oksigen bisa dihilangkan dengan nonregenerative scavengers. Untuk konsentrasi yang lebih tinggi bisa digunakan metode katalitik. Radon (NORM) Arsenik Helium Merkuri BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene, dsan xylene)7. Liquids Processing8. Sulfur Recovery9. Trasportation and StoragePada dasarnya sistem transportasi gas alam meliputi: Transportasi melalui pipa salur. Transportasi dalam bentuk Liquefied Natural Gas (LNG) dengan kapal tanker LNG untuk pengangkutan jarak jauh. Transportasi dalam bentuk Compressed Natural Gas (CNG), baik didaratan dengan road tanker maupun dengan kapal tanker CNG di laut, untuk jarak dekat dan menengah (antar pulau).Emisi dan Efisiensi Gas Alam Efisiensi pembakaran gas alam lebih tinggi daripada bahan bakar fosil lainnya, hal ini dikarenakan setiap bahan bakar yang terbakar berupa fase gas, jadi jika kita membakar minyak maka memerlukan energi untuk merubah menjadi gas baru terjadi proses pembakaran. Tidak seperti bahan bakar minyak dan batubara, emisi gas dari pembakaran gas alam jauh lebih rendah daripada bahan bakar fosil lain karena emisi Nitrogen Oksida (NOx), Sulfur Dioksida (SO2), dan karbon yang dihasilkan jauh lebih rendah daripada standar emisi. Bahan bakar minyak dan batubara juga menghasilkan partikel debu ke udara. Tabel 2 adalah tabel tingkat emisi bahan bakar fosil dalam pon/miliar Btu dari input energi.PolutanGas AlamMinyakBatubara

Karbondioksida (CO2)117.000164.000208.000

Karbonmonoksida (CO) 4033208

Nitrogen Oksida (NOx)92448457

Sulfur Dioksida (SOx)11.1122.591

Partikel7842.744

Merkuri00.0070.016

Tabel 2 Tingkat Emisi Bahan Bakar Fosil (Pound/ Miliar BTU){tab=Teknologi}Teknologi AnalisaDalam menganalisa kandungan kimia pada gas dapat digunakan Gas Cromatography. Alat ini digunakan untuk mengetahui kandungan kimia organik untuk proses pemisahan persenyawaan yang dapat diuapkan tanpa dekomposisi senyawa tersebut. Alat ini dapat menditeksi berbagai macam parameter yang dapat dilihat dari komputer dengan berbagai perangkat lunak untuk menganalisis data-data yang didapat. Parameter yang dapat dilihat yaitu: flame ionization detector (FID thermal conductivity detector (TCD) discharge ionization detector (DID), electron capture detector (ECD) flame photometric detector (FPD) flame ionization detector (FID) Hall electrolytic conductivity detector (ElCD) helium ionization detector (HID) nitrogen phosphorus detector (NPD) mass selective detector (MSD) photo-ionization detector (PID) pulsed discharge ionization detector (PDD) thermal energy(conductivity) analyzer/detector (TEA/TCD)Pada alat ini juga dapat mengetahui nilai GHV (Gross Heating Value) dengan cara komputasi pada komposis senyawa gas khususnya senyawa karbon (jumlah atom karbon).Gas dapat dihitung pada temperatur dan tekanan normal yang biasa ditulis dengan satuan cubic feet. Pada produksi dan distribusinnya gas alam biasa dihitung dengan dalam thousands of cubic feet (Mcf), millions of cubic feet (MMcf), billions of cubic feet (Bcf), atau trillions of cubic feet (Tcf). Sedangkan untuk menunjukkan jumlah energi yang terkandung didalamnya biasa di tulis dengan satuan British thermal unit (BTU). Teknologi PembakaranGas turbine untuk pembangkit listrik menggunakan gas alam sebagai bahan bakarnya untuk menghasilkan gas yang menggerakan dan memberikan tekanan pada turbin agar berputar.Boiler kecil biasanya berupa horizontal fire tube package boiler menggunakan gas sebagai bahan bakar untuk menghasilkan uap yang dapat digunakan untuk proses industriHeat Recovery Steam Generator (HRSG) ini menggunakan gas buang dari turbin gas untuk memanaskan ruang bakar dan memanfaatkan gas alam sebagai bahan bakar tambahan saat panas didalam ruang bakarnya kurang.Teknologi PenyimpananLNG Gas alam cair (Liquefied Natural Gas, LNG) adalah gas alam yang telah diproses untuk menghilangkan ketidakmurnian dan hidrokarbon berat, kemudian dikondensasi menjadi cairan pada tekan atmosfer dengan mendinginkannya sekitar -160 Celcius. LNG ditransportasi menggunakan kendaraan yang dirancang khusus dan ditaruh dalam tangki yang juga dirancang khusus. LNG memiliki isi sekitar 1/640 dari gas alam pada Suhu dan Tekanan Standar, membuatnya lebih hemat untuk ditransportasi jarak jauh di mana jalur pipa tidak ada.CGNGas alam terkompresi (Compressed natural gas, CNG) digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor (BBG) dimana gas alam berupa metana (CH4) dikompresikan dan disimpan pada bejana tekan (Tangki Penyimpanan). Gas metan yang tersimpan pada tangki memiliki tekanan yang dapat mencapai 200 bar sehingga diperlukan tangki penyimpanan khusus yang mampu bekerja sampai tekenan tersebut. Teknologi terbaru Desain terbaru tangki CNG menggunakan lapisan alumunium dengan diperkuat oleh fiberglass karena CNG lebih ringan.LPGLPG (Liquefied Petroleum Gas) adalah gas hidrokarbon yang dicairkan dengan tekanan untuk memudahkan penyimpanan, pengangkutan, dan penanganannya yang pada dasarnya terdiri atas propana (C3H8), butana (C4H10), atau campuran keduanya.Metode penyimpanan dengan cara Natural Gas Underground Storage yaitu suatu ruang besar dibawah tanah (salt dome) yang berbentuk kubah terdiri dari reservoir. Hal ini sangat tepat untuk negeri empat musim. Pada musim panas saat pemakaian gas untuk pemanas jauh berkurang (low demand), gas alam diinjeksikan melalui kompresor-kompresor gas kedalam kubah didalam tanah tersebut. Pada musim dingin, dimana terjadi kebutuhan yang sangat signifikan, gas alam yang disimpan didalam kubah bawah tanah dikeluarkan untuk disalurkan kepada konsumen yang membutuhkan. Bagi perusahaan (operator) penyedia gas alam, cara ini sangat membantu untuk menjaga stabilitas operasional pasokan gas alam melalui jaringan pipa gas alam.PemanfaatanSecara garis besar pemanfaatan gas alam dibagi atas 3 kelompok yaitu: 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), sebagai bahan bakar rumah tangga. Gas alam sebagai bahan baku, antara lain bahan baku pabrik pupuk, petrokimia, metanol, bahan baku plastik (LDPE = low density polyethylene, LLDPE = linear low density polyethylene, HDPE = high density polyethylen, PE= poly ethylene, PVC=poly vinyl chloride), dan bahan pemadam api ringan. Gas alam sebagai komoditas energi untuk ekspor, yakni Liquefied Natural Gas (LNG). LPG digunakan sebagai pengganti freon, aerosol, bahan pendingin (refrigerant/cooling agent), kosmetika, bahan bakar.Penggolongan LPG menurut penggunaannya LPG Mix, merupakan campuran antara propana (C 3 H 8 ) dan butana (C 4 H 10 ) dengan komposisi antara 70-80% dan 20-30% volume dan ditambahkan oleh odoran/ pembau (mercaptant). Umumnya digunakan sebagai bahan bakar untuk rumah tangga. LPG Propana, merupakan LPG yang mengandung propana 95% volume masing-masing dan ditambahkan dengan odoran/ pembau (mercaptant). Umumnya digunakan untuk industri. LPG Butana, merupakan LPG yang mengandung butana 97,5% volume dan ditambahkan dengan odoran/ pembau (mercaptant). Umumnya digunakan untuk industriHarga Harga gas alam menunjukkan kecenderungan yang terus meningkat. Hal ini dapat dilihat dari data nilai indeks harga gas alam internasional yang masuk ke US. Kecnderungan ini dapat diakibatkan karena makin banyaknya kebutuhan yang terus meningkat dari tiap negara dan cadangan gas alam dunia yang terus menurun.YearJanFebMarAprMayJunJulAugSepOctNovDec

19891.721.881.811.731.761.811.751.771.771.781.911.99

19902.122.101.991.821.791.791.831.781.801.842.122.13

19912.111.921.861.791.741.721.681.601.671.801.911.98

19921.981.681.651.631.661.771.701.831.962.221.962.13

19932.071.891.942.032.171.981.921.972.091.932.072.27

19942.112.242.211.961.941.771.821.761.661.541.711.72

19951.601.461.401.371.461.471.401.341.431.481.611.80

19962.091.951.921.871.721.701.841.801.621.712.263.00

19973.262.521.721.671.831.881.841.832.012.332.722.19

19982.081.941.982.042.021.881.971.821.681.932.122.16

19992.031.931.801.852.172.132.182.392.632.502.852.34

20002.442.602.612.863.053.873.943.624.155.164.867.35

20019.476.455.425.354.953.943.173.142.632.142.952.68

20022.732.322.613.273.253.082.842.703.063.564.044.20

20034.895.717.615.005.045.535.114.544.674.484.515.08

20045.985.675.155.215.636.065.755.624.965.386.986.96

20056.306.146.246.926.586.356.827.509.9611.9911.3110.91

200610.117.967.006.736.535.835.956.745.834.887.247.60

20076.507.397.457.247.457.326.566.005.496.357.217.51

20087.668.359.039.6110.8011.7111.798.677.54NANANA

Tabel 3. Harga Natural Gas import U.S. (Dollars per Thousand Cubic Feet)

{tab=Sumberdaya Gas Alam}Sumberdaya Gas Alam

Oleh: Pak Dhe Rovicky

Dalam setiap pembicraan energi di dunia saat ini, gas sering menjadi primadona karena issue semakin menipisnya cadangan minyak dunia. Tidak kalah serunya juga membicarakan energi di dalam negeri NKRI tercinta ini.Sumberdaya Gas Alam, dalam hal ini gas yang dapat dibakar (Combustible gas) adalah gas hidrokarbon. Ya, seperti halnya minyakbumi, gas juga berupa hidrokarbon, merupakan rangkaian hidrogen (H) dan karbon (C).Gas memiliki rangkaian C pendek sedangkan minyak memiliki rangkaian dengan C lebih dari 5. Karena gas ini juga hidrokarbon, maka terdapatnya minyak dan gas alam ini dapat dijelaskan menjadi satu. Itulah sebabnya minyak dan gas ditangani oleh satu badan tersendiri dirjen MIGAS.Namun, apakah semua harus ditangani dengan cara yang sama, atau berbeda ?Okelah, kita mulai dari bagaimana terbentuknya gas ini dan kemudian bagaimana terdpaatnya gas ini. Nah selanjutnya dengan mengetahui karakterstik gas ini kita bisa melihat bagaimana semestinya menangani atau menggunakan gas-gas alam ini.Terbentuknya gas alamMinyak dan gas alam yang dihasilkan dari sisa-sisa organisme yang diendapkan dalam batuan sedimen berbutir halus bersama dengan butir mineral batu-batu. Sebagai sumber batuan ini dimakamkan oleh sedimen diatasnya, yang bahan organik diubah menjadi minyak dan gas bumi, pertama melalui proses bakteri dan kemudian oleh suhu tinggi yang terkait dengan penguburan untuk beberapa ribu meter.Minyak dan gas bumi kemudian keluar dari batuan induk ke batuan reservoir yang berdekatan berpori. Karena minyak dan gas kurang padat daripada air yang jenuh pada pori-pori batuan reservoir, mereka bergerak ke atas melalui sistem pori sampai mereka hadapi batuan kedap air. Pada titik ini, minyak dan gas mengumpulkan dan lapangan minyak atau gas dibentuk. Selengkapnya silahkan baca ulang ceritanya disini :Proses pembentukan 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 yang pernah dituliskan disini Proses pembentukan minyakbumiBIOGENIC GASPada tempat yang sangat dangkal gas dapat terbentuk karena proses biologi, aktifitas bakteri. Tentunya anda mengenal BIOGAS bukan ?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.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.Apakah semua gas itu sama cara mencari dan memproduksikannya ? Sebelum menjawab pertanyaan sederhana diatas, kita lihat dulu seperti apa keterdapatan sumberdaya gas alam ini.Jenis-jenis terdapatnya gas alamGambar dibawah ini merupakan sketsa ringkas bagaimana gas-gas itu berada.

Gambar 10 Macam ragam terdapatnya gas alamGas KonvensionalKeterdapatan gas alam yang selama ini sudah dikenal secara konvensional sering berasosiasi dengan minyak bumi. Gas ini akan beradapada batuanberpori. Gas ini akan mengisi pori-pori batupasir. Sama seperti terdapatnya minyak bumi yang berada padasela-sela butiran (pori-pori) batuuan reservoir yang berupa batupasir ataupun batugamping.Karena terbentuknya pada suhu tinggi, maka gas konvensional ini berada ditempat yang sangat dalam dan tentusajamemiliki tekanan tinggi. Masih ingat kan, kalau kita menyelam lebih dalam maka kita juga akan semakin mengalami tekanan. Demikian juga dengan pembentukan gas thermogenik ini.Karenagas ini terkumpul pada batuan berpori, maka lebih mudah mengeluarkan gas ini. Sehingga walaupun sering dijumpai bersama-sama dengan minyak bumi, gas konvensional lebih mudah diproduksi.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 retakan-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. Ya 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 dalamgas 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.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 initerdapat 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.Gambar 10 di atas merupakan sketsa ringkas bagaimana gas-gas itu berada.Coal Bed Methane (CBM)CBMsaat ini sedang menjadi salah satu tumpuan harapan sebagai sumberdaya energi non konvensional. Di Idnonesia juga sudah mulai di eksplorasi dan diharapkan akan berproduksi dalam beberapa tahun kedepan.Pematangan Batubara dan pembentukan gas metan (CBM)Batubara adalah batuan yang kaya karbon berasal dari bahan tumbuhan (gambut) yang terakumulasi di rawa-rawa dan kemudian terkubur bersamaan dengan terjadinya proses-proses geologi yang terjadi. Dengan meningkatnya kedalaman penguburan, bahan tanaman mengalami pembatubaraan dengan kompaksi / pemampatan, melepaskan zatfluida (air, karbon dioksida, hidrokarbon ringan, termasuk metana) karena mulai berubah menjadi batubara. Dengan pembatubaraan dengan pendekatan yang sedang berlangsung, batubara menjadi semakin diperkaya dengan karbon dan terus mengusir zat terbang. Pembentukan metana dan hidrokarbon lain adalah hasil dari pematangan termal pada bara, dan mulai di sekitar sub-bituminous A untuk tahap tinggi mengandung bitumen peringkat C, dengan jumlah metan yang dihasilkan meningkat secara signifikan.

Batubara dangkal memiliki peringkat rendah dan mungkin belum menghasilkan metana dalam jumlah besar. Lebih dalam bara ini terkubur, makaakan mengalami tingkat pematangan yang lebih besar. Sehinggapembatubaraantinggi akan menghasilkan kuantitas lebih banyak metan daripada batubara dangkal.Beberapa metana dalam batubara mungkin telah dihasilkan oleh aktifitas bakteri metanogen. Gas biogenik dapat diproduksi di setiap saat sepanjang proses pembatubaraan dengan pendekatan jika hadir kondisi yang tepat.Mengeluarkan gas metan pada batubara.Gas metan tersimpan dalam batubara sebagai komponen gas yang teradsorpsi pada atau di dalam matriks batubara dan gas bebas dalam struktur micropore atau cleat lapisan batubara. Gas iniberada di tempat tempat yg menjebaknya terutamakarena adanya tekanan reservoir. Apabila kita dapat mengurangi tekanan reservoir ini, makamemungkinkan gas yang terperangkap akan dapatkeluar dari micropore pada batubara ini.Untuk mengeluarkan gas metan ini tentusaja harus mengurangi tekanan dengan mengalirkan seluruh fluida yang ada terutama air. Ya, air akan sangat banyak terdapat dalam sela-sela lapisan (cleat) juga micropore (porositas mikro) pada batubara ini.Pada proses penambangan batubara, sering juga dijumapi air ini. Seringkali air membanjiri pada lubang-lubang pertambangan batubara. Dan tentusaja diikuti oleh keluarnya gas-gas metan. Itulah sebabnya seringkali terdengar adanya ledakan tambang yang merupakan akibat terbakarnya gas metan yang terakumulasi dilubang tambang.Untuk mengurangi resiko ledakan terowongan tambang serta memanfaatkan gas metan yang keluar inilah makaideCBM muncul sebagai solusi untuk dua hal yang saling berhubungan.Dalam proses pengeluaran air inilah gas akan secara bersama-sama ikut terproduksi. Jumlah air yang terproduksi semakin lama semakin berkurang sedangkan jumlah gas yang ikut terproduksi bertambah. Proses ini disebut dewatering. Proses dewatering ini memakan waktu yang cukup lama bahkan hingga 3 tahun. Ya selama 3 tahun inilah masa-masa menunggu yang sangat melelahkan sekaligus masa deg-degan karena menunggu sebesarapabesar kapasitas produksi sumur ini.Berbeda dengan proses produksi minyak dan gas konvensional dimana tekanan gas cukup besar sehingga gas akan keluar dahulu yang kemudian akan diikuti oleh air.Dibawah ini perbandingan komposisi air dan gas pada proses pengurasan air hingga proses memproduksi gas.

Tahap produksi CBMTentusaja pada saat awal sumur ini dipompa hanya air yang diproduksi. Setelah tekanan pori-porinya berkurang maka akan keluarlah gasnya. Proses awal inilah yang memerlukan kesabaran, karena dapat memakan waktu hingga 3 tahun, bahkan mungkin 5 tahun masih akan memproduksi air.Walaupun memakan waktu cukup lama, saat ketika memproduksi air ini akan tetap terproduksi gas metana walau dalam jumlah yang sangat kecil. Juga gas ini tentusaja memiliki tekanan yang sangat rendah. Bahkan sering diperlukan kompressor untuk mempompakan gas ke penampungan.Perbedaan CBM dengan gas konvensional.

Gas konvensional memiliki tekanan cukup tinggi sehingga produksi awalnya sangat besar dengan sedikit atau bahkan tanpa air yang ikut terproduksi. Dengan tekanan yang seringkali sangat tinggi ini menjadikan gas ini dapat ditransfer melalui pipa tanpa perlu pompa. Gas konvensional berisi metana C1H4 dan komponen-komponen gas hidrokarbon lainnya, bahkan dapat juga mengandung gas butana atau bahkan pentana yang sering kali menghasilkan kondensat.Gas CBM seringkali berada pada lapisan batubara yang dangkal, sehingga memiliki tekanan yang sangat rendah. Pada masa produksi awal justru hampir 100% air. Dengan tekanan rendah ini maka apabila akan mengalirkan gas ini memerlukan kompressoruntuk mendorong ke penampungan gas. Isinya diatas 95% hanya metana. Gas lainnya sangat sedikit. Sehingga sering disebut drygas atau gas kering.Struktur pembiayaan dan pengembangan CBMKarena karakteristiknya yang jauh berbeda dengan gas konvensional ini maka metode pengembangan dan pembiayaannya juga berbeda. Jumlah sumur yang diperlukan akan meningkat terus dan dapat berjumlah ratusan bahkan ribuan sumur untuk memperoleh gas yang cukup signifikan diproduksikan.Hal ini mempengaruhi struktur pembiayaannya seperti dibawah ini.

Pembiayaan CBM (by GCA)Selain struktur pembiayaan dan metode pengembangan yang berbeda. CBM juga memiliki perbedaan dalam ketidak pastiannya. Tentusaja setiap kegiatan eksplorasi selalu ada ketidak pastian. Namun ketidak pastian dalam pencarian (eksplorasi) dan pengembangan (eksploitasi) CBM ini tidak sama dengan gas konvensional.

Ketidakpastian CBM dan gas konvensional.Ketidakpastian volume CBM yang dapat diproduksikan sangat besar diawal. Hal ini disebabkan CBM belom lama dikembangkan dibanding gas konvensional. Belom banyaknya perkembangan teknologi dan teori tentang CBM ini menjadikan ketidakpastian yang sangat lebar. Namun selaras dengan pengalaman, maka semakin berpengalaman dan semakin lama diproduksikan CBM-pun akan semakin lebih mudah ditebak (predictable).Dampak lingkungan akibat penambangan CBM (Gas metan batubara)Setiap kegiatan pemanfaatan bumi, bahkan hanya untuk rumah tinggal selalu memiliki dampak. Untuk memanfaatkan CBMpun juga tidak lepas dari dampak itu. Yang paling sering menjadi tantangan pemeliharaan lingkungan antara lain banyaknya air yg terproduksi, serta bagaimana dengan metana ini.Batubara terbentuk didaerah rawa yang berupa air tawar. Demikian juga air yang terperangkap ini juga berupa air tawar yang tentusaja akan bercampur dengan garam-garaman. Dengan demikian diperkirakan air yang terproduksi berupa air yang memiliki salinitas rendah dibanding air laut.Beberapa metode digunakan untuk membuang air sumur; yang paling umum adalah untuk mengembalikan dengan menginjeksikan air ke dalam formasi batuan bawah permukaan. Pendekatan lain adalah untuk membangun kolam penampungan, atau infiltrasi, kolam. Di daerah dingin, air ini tentusaja akan beku di musim dingin dan garam akan dipisahkan, sehingga air kemudian dapat dibuang. Sebagian besar air tawar diekstrak dapat digunakan untuk irigasi tanaman atau lahan pertanian. Para ilmuwan terus melakukan penelitian pada metode yang ramah lingkungan baik untuk membuang atau menggunakan kembali air diekstraksi.Dampak Positif.Sumur CBM juga dapat memberi kontribusi positip dengan mengurangi proses alamiah yang dikenal sebagai migrasi metana, yang terjadi saat kebocoran metana ke daerah penduduk dan mencemari sumber air. Meskipun migrasi metana dapat terjadi secara alami atau dapat berasal dari operasi pertambangan batubara, beberapa ahli percaya bahwa ekstraksi metana dari lapisan batubara bersama dengan sumur pengembangan tambahan justru menguatkan proses migrasi.Meskipun ada potensi dampak lingkungan yang negatif yang berkaitan dengan CBM, ekstraksi dan pemanfaatan tidak menyebabkan gas metan yang akan secara alamiah terbebaskan selama pertambangan batu bara ke atmosfer. Sebagai gas rumah kaca, metana diyakini yang paling kuat dari semua agen pemanasan. Dengan memanfaatkan dalam proses pembakaran (combustible engine) sehingga gas ini menjadi CO2 dan H20 dinilai lebih ramah ketimbang melepas gas metan di atmosfer. Membatasi jumlah metana yang keluar sebagai gas metana tidak hanya bermanfaat bagi lingkungan, namun juga meningkatkan aspek keselamatan penambangan.Untuk apa saja CBM ini ?Saat ini gas-gas CBM masih diperlakukan seperti gas konvensional dalam pemanfaatannya. Bahkan bentuk kontrak pengusahaan CBM ini masih meniru dan mengacu pada kontrak gas konvensional (sistem bagihasil PSC) dengan sedikit modifikasi.

Pengusahaan CBM saat ini.Tentusaja gas ini dapat dipakai untuk kebutuhan gas pada umumnya. Bahkan dapat juga dipakai sebagai feedgas (gas masukan bahan dasar) pada pembuatan LNG, juga dapat dipipakan untuk konsumsi rumahtangga setelah diproses, juga dapat dipakai sebagai penggerak dan bahan bakar generator listrik.ReferensiKidnay, Arthur J; William R. Parish. Fundamentals of Natural Gas Processing. CRC Press. 2006Coal Bed Methane From Resource to Reserves by Bruce Atkin (GCA)