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.