Adsorpsi dan Desorpsi metana pada bahan galian batubara

Porositas dan Penyerapan (Sorption) metana

1.      Adsorpsi metana pada batubara merupakan kegiatan pemisahan bahan dari campuran gas atau cair, batubara merupakan adsorben yang dikenal sebagai karbon aktif. Dimana batubara berasal dari hasil pembakaran dengan suhu tertentu untuk menghasilkan karbon dengan ukuran partikel tertentu. Dalam kondisi teradsorpsi metana menempel secara fisik pada permukaan micropores (onto) serta sebagian besar saja metana dalam batubara teradsorpsi secara fisika. Proses adsorpsi metana ini dalam permukaan micropores terjadi dalam satu lapis (simgle layer), sehingga dalam pemodelan adsorpsinya mengikuti persamaan Langmuir.

Pada hal itu kapasitas adsorpsi sangat tergantung dari komposisi gas gas yang ada. Karena bentuk molekulnya, gas CO₂ lebih mudah teradsorpsi dari metana. Pada intinya proses adsorpsi metana pada batubara untuk melepaskan gas metana, dapat kita lihat pada proses pembentukan batubara dimana metana tidak kompetitif dengan air, beserta gas metana biogenik. Sehingga tekanan hidrostatik rendah yang mengakibatkan metana pada batubara akan lepas.

Proses fisika yang mempengaruhi adsorpsi metana pada batubara ialah adanya aktivitas secara fisis, dimana mengembangnya struktur pori

dan memperbesar luas permukaan karbon aktif dengan heat treatment pada temperatur 800-1000^oC dengan mengalirkan steam atau CO₂ (Manocha, Satish. M, 2003). Hasil dari faktor itu ialah laju aliran kalor, laju aliran innert gas, temperature proses, activating agent, dan lama proses aktivasi.

2.      Adsorpsi metana pada batubara dipengaruhi oleh kandungan mineral dan air. Pengaruh pertama berasal dari mineral, dimana mineral berupa abu hasil pembakaran. Material masif yang mempunyai pori-pori jauh lebih sedikit dibanding material organik dan material non-adsorben bagi gas-gas metana batubara akan memberi pengaruh bila memiliki kandungan lebih banyak dalam batubara. Bahan organik (yang mempunyai luas permukaan cukup besar sekaligus material adsorben gas-gas) akan berkurang karena adanya mineral dan material. Dampaknya kapasitas serap dan kandungan gas metana dalam batubara tersebut semakin kecil.

Pengaruh berikutnya ialah air, dimana air akan lebih mudah diserap permukaan batubara. Sehingga kapasitas serap terpengaruh berdasarkan kedalaman lapisan. Dimana kandungan air akan berkurang dengan bertambahnya kedalaman.

Penggambutan dan Genesa Metana Biogenik (Proses awal Pembentukan Batubara)

Penggambutan dan Genesa Metana Biogenik

Oleh : Johanes Cevin Ginting

Penggambutan dan Genesa Metana Biogenik, Penggambutan merupakan proses awal dari pembentukan batubara (Genesa Batubara) dimana batubara itu endapan senyawa organik karbon yang terbentuk secara alamiah dari sisa tumbuhan. Penggambutan ini memiliki syarat agar terjadi yaitu dengan adanya, cekungan sebagai tempat atau wadah sisa-sisa tumbuhan untuk mengalami pelapukan atau Peatification terdiri dari Humification dan Gelification dimana senyawa organik dan bakteri berperan dalam menggambutkan. Syarat berikutnya yaitu tumbuhan itu sendiri, sebagai bahan yang akan digambutkan. Air komponen alam yang menjadi media pengawetan sisa-sisa

tumbuhan. Syarat yang terakhir ialah kesetimbangan biotektonik.

Gambut itu seperti tanah biasa atau sedimen organik yang dapat terbakar, berasal dari tumpukan hancuran atau bagian tumbuhan yang terhumifikasi dalam kondisi tertutup udara (dibawah air), tidak padat, kandungan air lebih dari 75% (berat) dan kandungan mineral lebih kecil dari 50% dalam kondisi kering.

Genesa Metana Biogenik, senyawa berupa gas ini terbentuk saat proses batubara itu terbentuk. Ada beberapa faktor Gas Biogenik ini terbentuk yaitu, Temperatur, Keasaman (pH), Luas permukaan, dan kandungan Sulfur. Faktor temperatur kenaikan 22-38^oC akan menaikkan produksi metana 300%. Keasaman, Ph 7,4 ke 6,4 menaikkan 600% produksi metana. Luas permukaan, semakin luas maka produksi metana juga besar. Sulfur, faktor yang akan menghambat aktivitas bakteri metanogenik sehingga produksi gas metana tidak maksimal.

Sumberdaya CBM di INDIA

Sumberdaya Coal Bed Methane di INDIA

Batubara sebagai bahan bakar energi fosil yang memiliki kemampuan menyimpan gas

dalam jumlah yang banyak, karena permukaannya mempunyai kemampuan mengadsorpsi gas. Gas yang terperangkap pada batubara sebagian besar terdiri dari gas metana, sehingga secara umum gas ini disebut dengan Coal Bed Methane atau disingkat CBM. Dimana CBM ini merupakan energi yang Unconventional energy jadi harus diproduksi dengan teknologi dalam mengambil gas pada rekahan (cleat) batubaranya. Pemanfaatan CBM kali ini pada negara INDIA, negara INDIA memakai energi terbarukan ini sebagai inovasi untuk memanfaatkan pasokan energi batubara

yang terdapat diIndia.

India membangun plant untuk memproduksi CBM ini dari tambang batubara yang terdapat diberbagai daerah karena, energi ini sangat membantu untuk memenuhi energi yang di perlukan india, dibeberapa daerah digunakan sebagai pengganti bahan bakar gas dan digunakan menjadi bahan bakar untuk membuat listrik.

Sumber : MoPNG, enincon Research.

1.      5 Unsur Tersebar di kerak bumi adalah

a)      Oksigen

b)      Silikon

c)      Titanium

d)     Aluminium

e)      Besi

2.      2 logam yang terdapat paling banyak di kerak bumi

a)      Aluminium

b)      Besi

3.      Ore merupakan mineral logam atau mineral bijih dengan komposisi unsur kimia logam. Contohnya, Emas murni (Au). Cavalerit (AuTe₂), dan Kalkopirit(CuFeS).

4.      Gangue Mineral merupakan mineral yang bukan logam. Contohnya, Silika (SiO₂), Kalsit (CaCO₃), dan Barit (BaSO₄).

5.      5 mineral bijih yang membawa logam berharga adalah

a)      Cinnabar (HgS)

b)      Bauksit (Al₂O₃2H₂O)

c)      Hematit (Fe₂O₃)

d)     Sylanit (Au,Ag)Te₂

e)      Garneerit (H₂NiMgSiO₃H₂O)

6.      10 logam berharga beserta rumus kimianya

a)      Aluminium (Al)

b)      Tembaga (Cu)

c)      Emas (Au)

d)     Timah (Sn)

e)      Timbal (Pb)

f)       Seng (Zn)

g)      Besi (Fe)

h)      Nikel (Ni)

i)        Kobalt (Co)

j)        Bismut (Bi)

7.      Dimensi dan bentuk badan bijih Diskordan Diskordan

a)      Beraturan

·         Tabular, dimana badan bijih dengan pola penyebaran yang menerus dalam arah 2D (panjang dan lebar), tapi terbatas dalam 3D (tipis).

Berbentuk urat (Vein – Fissure veins) dan Lodes.

Vein, digunakan untuk pola yang dikontrol oleh fracture atau rekahan. Lode, digunakan untuk urat ang dikontrol oleh crack (bukaan) .

Bentuk mineralisasinya, berupa kombinasi mineral bijih dan pengotor dengan komposisi yang sangat bervariasi. Batas dari penyebaran urat ini umumnya jelas, yaitu langsung dibatasi dinding batuan.

·         Tubular, Bentuk mineralisasinya badan bijih dengan pola penyebaran terbatas dalam arah 2D namun relatif menerus dalam arah 3D (Ke arah vertikal). Jika penyebaran badan bijih ini relatif vertikal disebut sebagai pipes.

b)      Tidak beraturan

·        Desseminated, badan bijih dengan mineral bijih yang tersebar di dalam host rock

·        Stock work, mineral bijih tersebar di dalam host rock berupa veinlets yang saling berpotongan menyerupai jaring-jaring yang saling berkaitan.

·        Replacement, badan biih yang terbentuk melalui pergantian unsur yang sudah ada sebelumnya. Proses ini terjadi pada kondisi temperatur tinggi seperti pada daerah kontak dengan intrusi batuan beku.

8.      Dimensi dan bentuk badan bijih konkordan, badan bijih ini terbentuk pada batuan induknya (Host rock) atau sebagai endapan hasil pelapukan Endapan ini dikelompokkan menjadi 4 bagian yakni :

a.       Sedimentari host rock, berada dalam batuan sedimen, mineral bijih dapat terbentuk (terkonsentrasi) sebagai bagian yang integral dari urutan stratigrafi, yang terbentuk secara epigenetic filling atau replacement pada rongga-rongga. Endapan ini tersebar sejajar pada batuan induknya dengan bidang perlapisan batuan sekitarnya.

b.      Igneous host rock, berdasarkan posisi terbagi lagi menjadi 2 bagian yaitu :

·         Volcanic host, berupa stratiform, lentikular-berlembar yang berkembang pada batas antar unit vulkanik pada kontak batuan vulkanik dengan sedimen

·         Plutonic host, tersebar terbatas berbentuk stratiform. Ada juga bentuk endapan ortomagnetik Ni-Cu sulfida yang terbentuk pada dasarcaliran lava yang membentuk intrusi plutonik.

c.       Metamorphic host rock, membentuk endapan dengan morfologi tidak beraturan, dan terbentuk di dalam kompleks metamorfik yaitu zona kontak metamorfik. Mineral bijih yang sering terbentuk ialah wolastonit, andalusit, garnet dan grafit.

d.      Residual host rock, terbentuk akibat perombakan batuan yang mengandung mineral bijih dengan kadar rendah, kemudian mengalami pelapukan, pelarutan, pelindian, serta pengkayaan hingga mencapai kadar ekonomis. Proses utama yang terjadi yaitu pelindian (leaching). Contohnya adalah endapan bauksit, dan

endapan nikel laterit dimana endapan tersebut peka dengan reaksi pelarutan.

9.      Perbedaan Vulkanik dan Plutonik host rock, perbedaannya hanya dari posisi batuan bekunya. Vulkanik berposisi pada batas antar unit vulkanik, pada kontak batuan vulkanik dan sedimen. Sedangkan plutonik berada pada dasar aliran lava yang membentuk intrusi plutonik. Contoh vulkanik host rock adalah Endapan wad, di daerah Traventin, Italia. Endapan geyser di Yellowstone Park yang menghasilkan geyserite, sedikit pirit dan sedikit arsen. Contoh plutonik host rock Endapan prophiri yang mengandung tembaga, perak, dan logam lainnya.

10.  Endapan primer merupakan sumber utama pembentuk mineral (hipogene) terbentuk bersama dengan mineral lain dan belum mengalami pelapukan. Endapan Sekunder merupakan endapan hasil pelapukan dari endapan primer (supergene).

Mendala Metallogenic merupakan suatu daerah atau lokasi yang memiliki keterdapatan mineral dengan ciri tertentu atau khusus hanya ditemukan pada lokasi itu saja. Hal yang menyebabkan proses atau gejala geologi tertentu akan menghasilkan jenis bahan galian tertentu juga berdasarkan karakteristik masing-masing wilayah.