Slide 1

SEMINAR GEOLOGIKARAKTERISTIK COAL BED METHAN DI FORMASI MUARA ENIMDisusun Oleh :Muhammad Iqbal Hamidi (410008027)

Disusun sebagai salah satu syaratKurikulum Semester VII, di Jurusan Teknik GeologiSekolah Tinggi Teknologi Nasional YogyakartaJURUSAN TEKNIK GEOLOGISEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NASIONAL YOGYAKARTAFEBRUARI, 2012

PENDAHULUANLatar BelakangCoal Bed Methane (CBM) telah menjadi sumber energi alternatif baru. Menurut Permana (2007) secara geologi karakteristik batubara Formasi Muara Enim di Kabupaten Sarolangun, memiliki prospek untuk eksploitasi sumber daya Coal Bed Methane.

Sumber Departemen ESDM, 2007

Tujuan Penulisan

1. menentukan, menganalisis, dan mengevaluasi karakteristik batubara.2. menentukan kuantitas dan kualitas yang dihasilkan dari CBM Sarolangun.3. mempersiapkan informasi geologi daerah studi sebagai informasi baru mengenai karakteristik batubara secara makroskopik dan mikroskopis yang terkait dengan potensi CBM.4. Memperkirakan potensi CBM dalam upaya pengembangan sumber energi masa depan

Rumusan MasalahMengetahui karakteristik dari batubara Formasi Muaraenim dan seberapa besar potensi CBM yang bisa dieksploitasi di Formasi Muara Enim dengan menggunakan metode petrografi organik dan analisis geokimia organik di daerah tersebut.

Lingkup Kajian

Peta Geologi yang memperlihatkan daerah penelitian. Pada bagian (A) merupakan letak penelitian Lubuk Napal dan Sungai Belati; (B) Karangjering dan Sungai Dingin (Suwarna, et al., 1992, dalam Permana 2007)

Metode Pengumpulan DataMetode yang digunakan dalam penelitian ini meliputi studi pustaka dengan mempelajari tulisan-tulisan ilmiah, literatur-literatur, dan hasil penulis terdahulu yang menggunakan metode petrografi organik dan geokimia organik batubara dari Formasi Muaraenim.

Sistematika PenulisanDalam penulisan makalah ini, penulis membagi ke dalam beberapa bab. Bab pertama merupakan bab pendahuluanBab kedua berisi tentang keadaan geologi regionalBab ketiga penulis menguraikan landasan teori yang berhubungan dengan permasalahan yang ada di dalam makalah ini mengenai batubara, pembentukan batubara, pengenalan CBM, proses terbentuknya CBM.Bab keempat penulis memaparkan data hasil dari empat lapangan batubara yang berbeda.Bab kelima, berisi mengenai kesimpulan dari permasalahan yang telah dibahas dalam makalah ini.

GEOLOGI REGIONALFisiografi RegionalSecara geologi regional, daerah Pauh Sarolangun termasuk pada sub-cekungan Palembang Tengah, bagian baratlaut dari Cekungan Sumatera Selatan

Blake (1989 dalam Ardiansyah, 2009) menyebutkan bahwa daerah Cekungan Sumatera Selatan merupakan cekungan busur belakang berumur Tersier yang terbentuk sebagai akibat adanya interaksi antara Paparan Sunda (sebagai bagian dari lempeng kontinen Asia) dan lempeng Samudera Hindia.

Tektonik Regional

Kolom lithostratigafi umum Cekungan Sumatera Selatan (Modifikasi dari Tarazona et. al, dalam Kelembagaan dan Kelitbangan Pusat Survei Geologi. 2006)

Stratigrafi Regional

LANDASAN TEORIAnalisis Geokimia BatubaraA. Analisa ProksimatAnalisa ini memberikan jumlah relatif dari senyawa organik ringan (volatile matter), sebagai lawan dari material organik non volatile (fixed carbon). Analisa ini juga memberikan jumlah dari moisture dari batubara, dan pengukuran dari komponen inorganik yang tersisa, seperti residu atau abu ketika batubara dibakar.1. Moisture2. Volatile Matter3. Abu4. Fixed Carbon

B. Analisa UltimatAnalisa ini mendeterminasi jumlah total dari masing-masing elemen kimia yang penting dalam batubara: seperti karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan sulfur. 1. Karbon dan hidrogen2. Nitrogen3. Sulfur4. Oksigen Hasil dari analisa ultimat dan proksimat adalah untuk mengindikasikan bagaimana peran batubara dalam industri.

Analisis kimia lainnya sering digunakan dalam testing sampel batubara. Prosedur analisis tersebut antara lain:1. Bentuk dari sulfur2. Karbonat karbondioksida3. Klorin4. Fosfor5. Analisa abu6. Elemen jejak

C. Analisis Kimia Lainnya

Analisis petrografi batubara memiliki manfaat yang cukup banyak, di antaranya adalah untuk membantu memecahkan permasalahan geologi, seperti struktur geologi, korelasi lapisan batubara, sejarah termal, penentuan lingkungan pengendapan dan masukan dalam pengklasifikasian batubara

A. Reflektansi VitrinitAnalisis untuk menentukan nilai sinar pantul maseral batubara. Nilai sinar pantul maseral batubara mencerminkan peringkat (rank) batubara. B. Analisis komposisi maseralPenentuan lingkungan pengendapan batubara dengan metode analisis komposisi maseral didasarkan pada konsep bahwa komposisi maseral di dalam suatu lapisan batubara erat kaitannya dengan jenis tumbuhan asal dan kondisi lingkungan pengendapan pada saat pembentukan batubara, atau dengan kata lain adanya perubahan lingkungan akan menyebabkan perbedaan tipe dan maseral batubara, sehingga analisis komposisi maseral dapat digunakan untuk menentukan lingkungan pengendapan batubara.

Analisis Petrografi Batubara

Pillar SamplingMetode ini melibatkan pengambilan blok batubara yang menerus, yang terdapat diantara atas dan bawah bidang perlapisan yang menandakan batas dari interval dari perlapisan batubara. Sampel ini membutuhkan biaya yang besar dalam pengambilannnya, sulit untuk diambil, dan jarang digunakan kecuali untuk pekerjaan detail.

Strip atau channel samplingMetode ini melibatkan cutting dari channel atau alur dari tubuh batubara, dan pengumpulan dari semua bagian yang terlepas dalam plastik sampel yang bersih pada saat pengambilan.

Contoh Untuk Analisis Batubara

Coal Bed Methane adalah gas metana (CH4) yang terbentuk secara alamiah dalam proses pembentukan batu bara dalam kondisi terperangkap dan terserap dalam batubara (Kun Kurnely, 2007).

Batubara memiliki lapisan-lapisan berisi gas alam dengan kandungan utamanya berupa metana (CH4) dan tidak semua batubara menghasilkan CBM. Adapun gas metana ini terbentuk dari aktivitas mikrobakteri (biogenik) atau panas (termogenik) selama proses pembentukan batubara (pembatubaraan). Karakteristik dari CBM yaitu tidak berbau, tidak berwarna dan sangat mudah terbakar.

Coal Bed Methan

CBM yang tersimpan pada lapisan batubara melalui 4 mekanisme, yaitu:

sebagai gas bebas di dalam micropore (pori-pori dengan diameter kurang dari 0,0025 inchi) dan cleats (rekahan alami pada batubara);sebagai gas yang terlarut dalam air yang ada di batubara;sebagai gas yang teradsorpsi oleh daya tarik molekuler pada permukaan maseral (material organik yang menyusun batubara), micropori, dan cleats di dalam batubara; dansebagai gas yang teradsorpsi dalam sturuktur molekuler dari molekul batubara.

1. Biogenic methaneSelama proses perubahan material organik menjadi batubara atau biasa dikenal dengan proses pembatubaraan, terbentuk beberapa gas, salah satunya adalah gas metana (CH4). Gas metana in terbentuk sebagai hasil dari aktivitas mikrobakteri2. Thermogenic methaneKetika temperatur batubara di bawah permukaan meningkat hingga lebih dari 50C karena peningkatan gradien geotermal, proses termogenik dimulai dan penambahan air, pembentukan karbondioksida dan nitrogen sebagai produk dari pembatubaraan (Rightmire, 1984). 3. Late BiogenicLate Biogenic berlangsung setelah batubara mencapai kematangan. Gas metana terbentuk dari aktivitas bakteri. Hal ini menunjukkan bahwa CBM merupakan gas yang dapat terbaharui walaupun proses pembatubaraan sudah tidak berlangsung lagi.

Proses terbentuknya CBM dibagi menjadi tiga (Yudi Purnama di milist iagi-net-I tertanggal 24 April 2007), yaitu:

DATA DAN PEMBAHASAN

Peta Geologi yang memperlihatkan daerah penelitian. Pada bagian (A) merupakan letak penelitian Lubuk Napal dan Sungai Belati; (B) Karangjering dan Sungai Dingin (Suwarna, et al., 1992, dalam Permana 2007)

Sungai Belati

Foto dari Singkapan Batubara yang memperlihatkan dull banded lithotype (Permana, 2007).

Kualitas batubara, diukur secara analisis data petrografi. Hasilnya batubara Sungai Belati memiliki kandungan maseral vitrinit yang sangat dominan (77,4%), dengan sedikit inertinit (13%), ekstinite (6,8%), dan nilai dari reflektansi vitrinit sebesar 0,45%. Berdasarkan klasifikasi peringkat batubara (coal rank) (menurut ASTM standar, 1983) berdasarkan parameter reflektansi vitrinit, maka didapat coal rank berupa Sub-Bituminous B yang merupakan sasaran dari prospeknya CBM.Hasil analisis geokimia, sampel batubara di Sungai Belati, terdiri atas kandungan abu sebesar 0,68%, material volatil 28.57%, total sulfur adalah 0,11-0,90%, sedangkan kadar air adalah 42,60%,. Kualitas batubara di daerah ini sedang-rendah.

Lubuk NapalPetrografi,Berdasarkan klasifikasi peringkat batubara (coal rank) (menurut ASTM standar, 1983) berdasarkan parameter reflektansi vitrinit, maka didapat coal rank berupa Sub-Bituminous B yang merupakan sasaran dari prospeknya CBM.

Geokimia, Kualitas batubara di daerah Lubuk Napal sedang-rendah.

Berdasarkan parameter yang mempengaruhi kapasitas adsorpsi batubara, kandungan Coal Bed Methane yang berasal dari lapisan batubara Lubuk Napal memiliki kadar rendah sedang, dengan kandungan metan berkisar antara 3,73 m3/t - 5,3 m3/t.

Photomicrograph dari hasil reflektansi virinit dari sampel 06 AP 05C (Permana, 2007)

Sungai DinginSecara petrografi Berdasarkan klasifikasi peringkat batubara (coal rank) (menurut ASTM standar, 1983) berdasarkan parameter reflektansi vitrinit, maka didapat coal rank berupa Sub-Bituminous C yang merupakan sasaran dari prospeknya CBM. Secara geokimia kualitas batubara di daerah ini sedang-rendah.

Berdasarkan in-situ gas methane kandungan Coal Bed Methane yang berasal dari lapisan batubara Sungai Dingin memiliki kandungan sedang, dengan kisaran kandungan metana sekitar 5,35 m3/t.

Photomicrograph dari hasil reflektansi virinit dari sampel 06 TH 21F menunjukan adanya telokolinit, eksudanit, sporinit, dan kandungan mineral (pyrit) (Permana, 2007)

KarangjeringBerdasarkan klasifikasi peringkat batubara (coal rank) (menurut ASTM standar, 1983) berdasarkan parameter reflektansi vitrinit, maka didapat coal rank berupa Lignit B yang merupakan sasaran dari prospeknya CBM.Berdasarkan pengukuran in-situ gas methane di Sungai Mengkua, Karangjering, kandungan Coal Bed Methan yang berasal dari lapisan batubara Sungai Mengkua berada pada tingkat sedang, dengan kandungan metana 6,02 m3/t.

Mengukur in-situ gas methane di Sungai Mengkua, Karangjering, menggunakan peralatan sederhana.(Permana, 2007)

Kumpulan data hasil analisis petrografi organik dari sampel yang diambil dari Sarolangun (Permana, 2007)

Kumpulan hasil dari analisis geokimia organik pada sampel batubara dari Sarolangun (Permana, 2007)

Pembahasan Potensi Coal Bed Methan dan Kualitas Batubara

Karakteristik batubara Sarolangun-Pauh menunjukkan kilap dull sampai dull banded.Batubara di Pauh-Sarolangun ini memiliki kriteria sebagai potensi biogenik Coal Bed Methane berdasarkan analisis petrografi maupun geokimiaHasil analisis kandungan gas metan dalam lapisan bawah batubara daerah Sarolangun bervariasi sekitar 13,56-100%. Total moisture masing-masing sampel berkisar antara 18,01% sampai 40,18%; dengan rata-rata nilai kalori sekitar 5.545-5.745 kal/g.Rata-rata kandungan abu masing-masing sampel, mulai dari 0,11% sampai dengan 2,38%. Kandungan material volatile di daerah ini rendah sampai menengah, sehingga kandungan gas masuk kategori sedang-tinggi potensi metana berkisar antara 10,68% dan 31,91%. Kandungan cleat cukup sedang di semua lokasi, kecuali di wilayah Karangjering.

KESIMPULANHasil analisis petrografi, batubara secara umum terdiri dari vitrinit yang dominan, dengan sedikit inertinit, exinite, dan mineral lainnya. Pengukuran pantulan vitrinit menunjukkan nilai rata-rata berkisar dari 0,35% sampai 0,47%. Selain itu, Karakteristik batubara Sarolangun-Pauh umumnya memiliki lithotype dari dull sampai dull banded, tetapi didominasi oleh dull. Hal tersebut menunjukan bahwa sampel batubara termasuk kategori sedang tinggi.

Hasil analisis geokimia menunjukkan bahwa batubara secara umum batubara mengandung material volatile bervariasi dari 13,39% sampai dengan 33,50%, total sulfur 0,11-2,38%, kandungan abu antara 0,11% sampai dengan 2,38%, dan kandungan moisture dari 18,01% hingga 40,18%.

Dengan menggunakan Diagram Barbara-Winter diperkirakan potensi Coalbed Methane daerah Sungai Belati sekitar 33,8 TCF. Sedangkan, di Lubuk Napal kandungan gas mencapai 74,3 TCF, sementara di Sungai Dingin dan sekitarnya kandungan gas sekitar 41,9 TCF. Dan Sarolangun rata-rata memiliki kandungan gas sekitar 50,18 TCF

TERIMA KASIH