Proses Terjadinya Bahan Bakar Gas Alam

Dipublikasikan oleh Muhammad Ilham Maulana

26 Februari 2024, 10.22

Sumber: Encyclopedia, NATALJA SILVER, MYSHOT

Gas alam, seperti halnya batu bara dan minyak, adalah bahan bakar fosil yang berasal dari bahan organik seperti tanaman, hewan, dan mikroorganisme yang hidup jutaan tahun yang lalu. Teori yang berlaku saat ini menyatakan bahwa gas alam terbentuk di bawah tanah di bawah kondisi tekanan tinggi. Ketika bahan organik terurai, bahan tersebut terkubur di bawah lapisan tanah, sedimen, dan terkadang batuan selama jutaan tahun, mengalami kompresi dan paparan suhu yang meningkat jauh di dalam kerak bumi. Proses ini memecah ikatan karbon di dalam bahan organik, menghasilkan pembentukan metana termogenik, komponen utama gas alam.

Cadangan gas alam sering ditemukan di dekat cadangan minyak, dengan cadangan yang lebih dalam biasanya mengandung lebih banyak gas alam daripada minyak karena suhu dan tekanan yang lebih tinggi. Beberapa gas alam juga terbentuk di dekat permukaan oleh mikroorganisme yang disebut metanogen, yang menguraikan bahan organik menjadi metana biogenik melalui proses yang dikenal sebagai metanogenesis. Meskipun sebagian besar metana biogenik terlepas ke atmosfer, upaya-upaya sedang dilakukan untuk menangkap dan memanfaatkan sumber energi potensial ini.

Baik metana termogenik maupun metana biogenik dapat terlepas ke atmosfer, tetapi sebagian besar metana termogenik terperangkap dalam formasi geologi kedap air yang dikenal sebagai cekungan sedimen. Cekungan ini, yang ditemukan di seluruh dunia di berbagai lingkungan mulai dari gurun, daerah tropis hingga daerah kutub, menyimpan cadangan gas alam yang signifikan. Untuk mengakses cadangan ini, sumur dibor melalui formasi batuan untuk memungkinkan gas keluar dan dipanen.

Cekungan sedimen yang kaya akan gas alam tersebar di seluruh dunia, termasuk wilayah-wilayah seperti padang pasir di Arab Saudi, daerah tropis di Venezuela, dan daerah es di Alaska. Di Amerika Serikat, produksi gas alam yang signifikan terjadi di negara-negara bagian di sepanjang Teluk Meksiko, seperti Texas dan Louisiana, serta di negara-negara bagian utara seperti Dakota Utara, Dakota Selatan, dan Montana, di mana operasi pengeboran di cekungan sedimen telah berkembang dalam beberapa tahun terakhir.

Jenis - jenis Gas Alam

Terdapat beberapa jenis gas alam yang berbeda, termasuk gas alam konvensional dan tidak konvensional. Gas alam konvensional terperangkap dalam material yang permeabel di bawah batuan yang tidak permeabel dan lebih mudah diekstraksi. Sementara itu, gas alam tidak konvensional ditemukan dalam pengaturan geologis yang lebih sulit diakses dan diekstraksi, seperti gas alam dalam lapisan batuan sedimen yang sangat dalam, gas alam serpih, gas alam ketat, metana batubara, gas di zona geopresur, dan hidrat metana.

Biogas adalah jenis gas yang dihasilkan saat bahan organik mengalami dekomposisi tanpa keberadaan oksigen. Proses ini disebut dekomposisi anaerobik dan terjadi di tempat-tempat seperti tempat pembuangan sampah atau tempat bahan organik seperti limbah hewan, limbah domestik, atau limbah industri mengalami dekomposisi. Biogas mengandung lebih sedikit metana daripada gas alam, tetapi dapat diolah dan digunakan sebagai sumber energi terbarukan.

Gas alam dalam lapisan batuan sangat dalam merupakan jenis gas alam yang tidak konvensional. Gas alam serpih adalah jenis deposit yang tidak konvensional lainnya. Gas alam serpih terperangkap di antara lapisan batuan serpih yang sangat impermeabel, dan pengambilan gas alam serpih memerlukan teknologi seperti hidrofrakturasi dan pengeboran horizontal. Gas alam ketat juga merupakan gas alam tidak konvensional yang terperangkap dalam batuan impermeabel dan memerlukan metode ekstraksi yang sulit.

Metana batubara adalah jenis gas alam tidak konvensional lainnya yang umumnya ditemukan di sepanjang seam batu bara yang berjalan di bawah tanah. Gas di zona geopresur terbentuk di kedalaman yang sangat besar di bawah permukaan bumi dan memiliki potensi energi yang tinggi meskipun sulit untuk diekstraksi. Hidrat metana adalah jenis gas alam tidak konvensional lainnya yang terbentuk di permafrost dan sedimen lautan, dan memiliki potensi energi yang besar tetapi memerlukan penanganan yang hati-hati karena potensi dampak lingkungan yang besar.

Pengeboran dan Transportasi

Gas alam diekstraksi dari bumi dengan cara pengeboran vertikal dan sering menggunakan teknik hidrofrakturasi, pengeboran horizontal, dan asidifikasi untuk meningkatkan produktivitas sumur. Namun, praktik-praktik ini dapat memiliki dampak lingkungan yang negatif, termasuk menurunkan meja air dan mencemari sumber air bawah tanah.

Setelah diekstraksi, gas alam umumnya ditransportasikan melalui pipa-pipa besar. Di Amerika Serikat, terdapat lebih dari 210 sistem pipa yang menghubungkan gas alam ke seluruh negara bagian.

Gas alam juga dapat diubah menjadi LNG dengan cara didinginkan menjadi bentuk cair. LNG memungkinkan penyimpanan dan transportasi yang lebih mudah, terutama ke daerah yang tidak memiliki infrastruktur pipa gas.

LNG diangkut dengan kapal tangker khusus yang diisolasi untuk menjaga suhu LNG agar tetap stabil. Amerika Serikat saat ini meningkatkan produksi LNG domestiknya dan juga melakukan impor dari negara-negara seperti Trinidad dan Tobago serta Qatar.

Mengkonsumsi Gas Alam

Meskipun gas alam membutuhkan jutaan tahun untuk dikembangkan, energinya baru dieksploitasi dalam beberapa ribu tahun terakhir. Sekitar 500 SM, para insinyur Tiongkok menggunakan gas alam yang merembes dari tanah untuk membuat tabung bambu. Pipa-pipa ini membawa gas untuk memanaskan air. Pada akhir abad ke-18, perusahaan-perusahaan Inggris memasok gas alam untuk lampu jalan dan penerangan rumah.

Saat ini, gas alam digunakan untuk banyak keperluan industri, komersial, perumahan dan transportasi. Menurut Departemen Energi AS (DOE), harga gas alam bisa mencapai 68 persen lebih murah dibandingkan listrik.

Gas Alam dan Lingkungan Sekitar

Gas alam biasanya harus diproses sebelum digunakan karena bisa mengandung berbagai unsur dan senyawa selain metana, seperti air, etana, butana, propana, hidrogen sulfida, karbon dioksida, uap air, dan kadang-kadang helium dan nitrogen. Metana dipisahkan dan diproses agar menjadi hampir murni sebelum digunakan sebagai sumber energi di rumah-rumah kita.

Sama seperti bahan bakar fosil lainnya, gas alam dapat dibakar untuk menghasilkan energi. Namun, gas alam adalah bahan bakar yang paling bersih, karena saat dibakar, hanya menghasilkan sedikit sekali produk sampingan.

Berbeda dengan batu bara dan minyak, yang memiliki formasi molekul kompleks dan mengandung banyak karbon, nitrogen, dan belerang, metana dalam gas alam memiliki struktur molekuler yang sederhana: CH4. Ketika dibakar, hanya mengeluarkan karbon dioksida dan uap air, sama seperti yang dikeluarkan manusia saat bernapas.

 

Disadur dari: https://education.nationalgeographic.org/resource/natural-gas/