A. Proses Pembentukan Minyak Bumi

Minyak bumi terbentuk dari penguraian senyawa-senyawa organik

dari jasad mikroorganisme jutaan tahun yang lalu di dasar laut atau di

darat. Sisa-sisa tumbuhan dan hewan tersebut tertimbun oleh endapan

pasir, lumpur, dan zat-zat lain selama jutaan tahun dan mendapat

tekanan serta panas bumi secara alami. Bersamaan dengan proses

tersebut, bakteri pengurai merombak senyawa-senyawa kompleks dalam

jasad organik menjadi senyawa-senyawa hidrokarbon. Proses penguraian

ini berlangsung sangat lamban sehingga untuk membentuk minyak bumi

dibutuhkan waktu yang sangat lama. Itulah sebabnya minyak bumi

termasuk sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui, sehingga

dibutuhkan kebijaksanaan dalam eksplorasi dan pemakaiannya.

Hasil peruraian yang berbentuk cair akan menjadi minyak bumi dan

yang berwujud gas menjadi gas alam. Untuk mendapatkan minyak bumi

ini dapat dilakukan dengan pengeboran. Beberapa bagian jasad renik

mengandung minyak dan lilin. Minyak dan lilin ini dapat bertahan lama di

dalam perut bumi. Bagian-bagian tersebut akan membentuk bintik-bintik,

warnanya pun berubah menjadi cokelat tua. Bintink-bintik itu akan

tersimpan di dalam lumpur dan mengeras karena terkena tekanan bumi.

Lumpur tersebut berubah menjadi batuan dan terkubur semakin dalam di

dalam perut bumi. Tekanan dan panas bumi secara alami akan mengenai

batuan lumpur sehingga mengakibatkan batuan lumpur menjadi panas

dan bintin-bintik di dalam batuan mulai mengeluarkan minyak kental yang

pekat. Semakin dalam batuan terkabur di perut bumi, minyak yang

dihasilkan akan semakin banyak. Pada saat batuan lumpur mendidih,

minyak yang dikeluarkan berupa minyak cair yang bersifat encer, dan

saat suhunya sangat tinggi akan dihasilkan gas alam. Gas alam ini

sebagian besar berupa metana.

Sementara itu, saat lempeng kulit bumi bergerak, minyak yang

terbentuk di berbagai tempat akan bergerak. Minyak bumi yang terbentuk

akan terkumpul dalam pori-pori batu pasir atau batu kapur. Oleh karena

adanya gaya kapiler dan tekanan di perut bumi lebih besar dibandingkan

dengan tekanan di permukaan bumi, minyak bumi akan bergerak ke atas.

Apabila gerak ke atas minyak bumi ini terhalang oleh batuan yang kedap

cairan atau batuan tidak berpori, minyak akan terperangkap dalam

batuan tersebut. Oleh karena itu, minyak bumi juga disebut petroleum.

Petroleum berasal dari bahasa Latin, petrus artinya batu dan oleum yang

artinya minyak.

Daerah di dalam lapisan tanah yang kedap air tempat terkumpulnya

minyak bumi disebut cekungan atau antiklinal. Lapisan paling bawah dari

cekungan ini berupa air tawar atau air asin, sedangkan lapisan di atasnya

berupa minyak bumi bercampur gas alam. Gas alam berada di lapisan

atas minyak bumi karena massa jenisnya lebih ringan daripada massa

jenis minyak bumi. Apabila akumulasi minyak bumi di suatu cekungan

cukup banyak dan secara komersial menguntungkan, minyak bumi

tersebut diambil dengan cara pengeboran. Minyak bumi diambil dari

sumur minyak yang ada di pertambangan-pertambangan minyak. Lokasi-

lokasi sumur-sumur minyak diperoleh setelah melalui proses studi geologi

analisis sedimen karakter dan struktur sumber.

Berikut adalah langkah-langkah proses pembentukan minyak

bumi beserta gamar ilustrasi:

1. Ganggang hidup di danau tawar (juga di laut). Mengumpulkan energi

dari matahari dengan fotosintesis.

2. Setelah ganggang-ganggang ini mati, maka akan terendapkan di dasar

cekungan sedimen dan membentuk batuan induk (source rock). Batuan

induk adalah batuan yang mengandung karbon (High Total Organic

Carbon). Batuan ini bisa batuan hasil pengendapan di danau, di delta,

maupun di dasar laut. Proses pembentukan karbon dari ganggang

menjadi batuan induk ini sangat spesifik. Itulah sebabnya tidak semua

cekungan sedimen akan mengandung minyak atau gas bumi. Jika karbon

ini teroksidasi maka akan terurai dan bahkan menjadi rantai karbon yang

tidak mungkin dimasak.

3. Batuan induk akan terkubur di bawah batuan-batuan lainnya yang

berlangsung selama jutaan tahun. Proses pengendapan ini berlangsung

terus menerus. Salah satu batuan yang menimbun batuan induk adalah

batuan reservoir atau batuan sarang. Batuan sarang adalah batu pasir,

batu gamping, atau batuan vulkanik yang tertimbun dan terdapat ruang

berpori-pori di dalamnya. Jika daerah ini terus tenggelam dan terus

ditumpuki oleh batuan-batuan lain di atasnya, maka batuan yang

mengandung karbon ini akan terpanaskan. Semakin kedalam atau masuk

amblas ke bumi, maka suhunya akan bertambah. Minyak terbentuk pada

suhu antara 50 sampai 180 derajat Celsius. Tetapi puncak atau

kematangan terbagus akan tercapai bila suhunya mencapat 100 derajat

Celsius. Ketika suhu terus bertambah karena cekungan itu semakin turun

dalam yang juga diikuti penambahan batuan penimbun, maka suhu tinggi

ini akan memasak karbon yang ada menjadi gas.

4. Karbon terkena panas dan bereaksi dengan hidrogen membentuk

hidrokarbon. Minyak yang dihasilkan oleh batuan induk yang telah

matang ini berupa minyak mentah. Walaupun berupa cairan, ciri fisik

minyak bumi mentah berbeda dengan air. Salah satunya yang terpenting

adalah berat jenis dan kekentalan. Kekentalan minyak bumi mentah lebih

tinggi dari air, namun berat jenis minyak bumi mentah lebih kecil dari air.

Minyak bumi yang memiliki berat jenis lebih rendah dari air cenderung

akan pergi ke atas. Ketika minyak tertahan oleh sebuah bentuk batuan

yang menyerupai mangkok terbalik, maka minyak ini akan tertangkap dan

siap ditambang.

2. Komponen Minyak Bumi

Minyak bumi merupakan campuran yang kompleks, yang komponen

terbesarnya adalah hidrokarbon. Komponen-komponen minyak bumi

sebagai berikut.

A. Golongan Alkana

Golongan alkana yang tidak bercabang terbanyak adalah n-oktana,

sedang alkana bercabang terbanyak adalah isooktana (2,2,4-

trimetilpentana).

Isooktana

B. Golongan Sikloalkana

Golongan sikloalkana yang terdapat pada minyak bumi adalah

siklopentana dan sikloheksana.

siklopentana

siklohexana

C. Golongan Hidrokarbon Aromatik

Golongan hidrokarbon aromatik yang terdapat dalam minyak bumi adalah

benzena.

benzene

D. Senyawa – Senyawa Lain

Senyawa-senyawa mikro yang lain, seperti senyawa belerang berkisar

0,01 – 7%, senyawa nitrogen berkisar 0,01 – 0,9%, senyawa oksigen

berkisar 0,06 – 0,4%, dan mengandung sedikit senyawa organologam

yang mengandung logam vanadium dan nikel. Sementara itu sumber

energi yang lain, yaitu gas alam memiliki komponen alkana suku rendah,

yaitu metana, etana, propana, dan butana. Sebagai komponen

terbesarnya adalah metana. Dalam gas alam, selain mengandung alkana,

terkandung juga di dalamnya berbagai gas lain, yaitu karbon dioksida

(CO2) dan hydrogen sulfida (H2S), meskipun beberapa sumur gas alam

yang lain ada juga yang mengandung helium. Dalam gas alam ini, metana

digunakan sebagai bahan bakar, sumber hidrogen, dan untuk pembuatan

metanol. Etana yang ada dipisahkan untuk keperluan industri, sedangkan

propana dan butana juga dipisahkan, dan kemudian dicairkan untuk

bahan bakar yang dikenal dengan nama LPG (Liquid Petroleum Gas) yang

biasa digunakan untuk bahan bakar kompor gas rumah tangga.

3. Fraksi Minyak Bumi

Beberapa kegunaan fraksi-fraksi minyak bumi dapat dilihat tabel

berikut:

Fraksi Jumlah

Atom

(C)

Titik didih

(oC)

Kegunaan

Gas C1-c4 <20 Sebagai bahan elpiji (LPG-Liquified

Petroleum Gas), bahan baku pembuatan

berbagai produk petrokimia.

Eter

Petrolu

m

C5-C7 40-70 Pelarut non polar yang digunakan

sebagai cairan pembersih.

Bensin

(gasoli

n)

C5-C10 70-180 Sebagai bahan bakar kendaraan

bermotor.

Nafta C6-C10 140-180 Untuk pembuatan plastik, karet sintetis,

detergen, obat, cat, bahan pakaian dan

kosmetik.

Kerosi C11-C14 180-250 Sebagai bahan bakar pesawat udara

n dan bahan bakar kompor parafin.

Minyak

soal

(diesel

)

C15-C17 250-300 Sebagai bahan bakar kendaraan

bermesin diesel.

Minyak

pelum

as

C18-C20 300-350 Sebagai minyak pelumas

Lilin >20 >350 Sebagai lilin untuk membuat lilin, kertas

pembungkus berlapis lilin, lilin batik,

korek api,  dan bahan pengkilap, seperti

semir sepatu.

Minyak

bakar

>C20 >350 Sebagai bahan bakar dikapal, industri

pemanas (boiler plant), can pembangkit

listrik.

Bitume

n

>C20 >350 Sebagai materi aspal jalan dan atap

bangunan. Aspal juga digunakan debagi

lapisan anti korosi, isolasi listrik, dan

pengedap suara pada lantai.

4. Daftar Angka Oktan

Angka Oktan adalah suatu bilangan yang menunjukkan sifat anti ketukan

(denotasi). Dengan kata lain, makin tinggi angka oktan maka semakin

berkurang kemungkinan untuk terjadinya denotasi (knocking). Dengan

berkurangnya intensitas untuk berdenotasi, maka campuran bahan bakar

dan udara yang dikompresikan oleh torak menjadi lebih baik sehingga

tenaga motor akan lebih besar dan pemakaian bahan bakar menjadi lebih

hemat.

Cara menentukan angka oktan bahan bakar ialah dengan mengadakan

suatu perbandingan bahan bakar tertentu dengan bahan bakar standar.

Yaitu dengan menggunakan mesin CFR (Coordination Fuel Research).

Mesin CFR merupakan sebuah mesin silinder tunggal dengan

perbandingan kompresi yang dapat diukur dari sekitar 4:1 sampai dengan

14:1. Terdapat dua metode dasar yang umum digunakan yaitu research

method mengunakan mesin motor CFR F-1, yang hasilnya disebut dengan

Research Octane Number (RON) dan motor method yang menggunakan

mesin motor CFR F-2 dimana hasilnya disebut dengan Motor Octane

Number (MON). Research method menghasilkan gejala ketukan lebih

rendah dibandingkan motor research.

Besar angka oktan bahan bakar tergantung pada presentase iso-oktana

(C7H18) dan normal heptana (C7H16) yang terkandung didalamnya.

Sebagai pembanding, bahan bakar yang sangat mudah berdenotasi

adalah normal heptana (C7H16) sedang yang sukar berdenotasi adalah

iso-oktana (C7H18).

Bensin yang cenderung kearah sifat normal heptana disebut bensin

dengan nilai oktan rendah (angka oktan rendah) karena mudah

berdenotasi, sebaliknya bahan bakar yang lebih cenderung kearah sifat

iso-oktana dikatakan bensin dengan nilai oktan tinggi atau lebih sukar

berdenotasi. Misalnya suatu bensin mempunyai angka oktan 90 akan

lebih sukar berdenotasi daripada bensin beroktan 70. Jadi kecenderungan

bensin untuk berdenotasi dinilai dari angka oktannya. Iso-oktana murni

diberi indeks 100, sedangkan normal heptana murni diberi indeks 0.

Dengan demikian jika suatu bensin memiliki angka oktan 90 berarti

bensin tersebut cenderung berdenotasi sama dengan campuran yang

terdiri atas 90% volume iso-oktana dan 10% volume normal heptana. Nilai

oktan yang harus dimiliki oleh bahan bakar ditampilkan dalam (tabel 2.1.)

berikut :

Tabel 2.1. Nilai Oktan Gasolin Indonesia

N

o

Jenis Angka Oktan

Minimum

1 Premium 88 88 RON

2 Pertamax 94 RON

3 Pertamax Plus 95 RON

4 Bensol 98 RON

(sumber : www.pertamina.com)

3. Kesetabilan kimia dan kebersihan bahan bakar

Kestabilan kimia bahan bakar sangat penting, karena berkaitan dengan

kebersihan bahan bakar yang selanjutnya berpengaruh terhadap sistem

pembakaran dan sistem saluran. Pada temperatur tinggi, bahan bakar

sering terjadi polimer yang berupa endapan-endapan gum (getah) ini

berpengaruh kurang baik terhadap sitem saluran misalnya pada katup-

katup dan saluran bahan bakar.

Bahan bakar yang mengalami perubahan kimia, menyebabkan gangguan

pada proses pembakaran. Pada bahan bakar juga sering terdapat

saluran/senyawa yang menyebabkan korosi, senyawa ini antara lain :

senyawa belerang, nitrogen, oksigen, dan lain-lain , kandungan tersebut

pada gas solin harus diperkecil untuk mengurangi korosi, korosi dari

senyawa tersebut dapat terjadi pada dinding silinder, katup, busi, dan

lainya, hal inilah yang menyebabkan awal kerusakan pada mesin

5. Dampak Pembakaran Obin

-Dampak terhadap lingkungan

Dampak lingkungan yang ditimbulkan oleh sistem transportasi yang tidak

"sustainable" dapat dibagi dalam 2 kelompok besar yaitu dampak

terhadap lingkungan udara dan dampak terhadap lingkungan air.

Kualitas udara perkotaan sangat menurun akibat tingginya aktivitas

transportasi. Dampak yang timbul meliputi meningkatnya konsentrasi

pencemar konservatif yang meliputi: · Karbon monoksida (CO) · Oksida

sulfur (SOx) · Oksida nitrogen (NOx) · Hidrokarbon (HC) · Timbal (Pb) ·

Ozon perkotaan (O3) · Partikulat (debu) Perubahan kualitas udara

perkotaan telah diamati secara menerus di beberapa kota baik oleh

Bapedalda maupun oleh BMG.

Secara tidak langsung, kegiatan transportasi akan memberikan dampak

terhadap lingkungan air terutama melalui air buangan dari jalan raya. Air

yang terbuang dari jalan raya, terutama terbawa oleh air hujan, akan

mengandung bocoran bahan bakar dan juga larutan dari pencemar udara

yang tercampur dengan air tersebut.

-Dampak terhadap kesehatan

Dampak terhadap kesehatan merupakan dampak lanjutan dari dampak

terhadap lingkungan udara. Tingginya kadar timbal dalam udara

perkotaan telah mengakibatkan tingginya kadar timbal dalam darah.

-Dampak terhadap ekonomi

Dampak terhadap ekonomi lebih banyak merupakan dampak turunan

terutama dari adanya dampak terhadap kesehatan. Dampak terhadap

ekonomi akan semakin bertambah dengan terjadinya kemacetan dan

tingginya waktu yang dihabiskan dalam perjalanan sehari-hari. Akibat dari

tingginya kemacetan dan waktu yang dihabiskan di perjalanan, maka

waktu kerja semakin menurun dan akibatnya produktivitas juga

berkurang.

Polusi Udara Akibat Pembakaran Bahan Bakar Fosil