Energi Fosil

tulisan ini saya ambil dari tugas makalah konversi tenaga listrik, semoga bermanfaat.

untuk versi lengkapnya, just contact me.

ENERGI FOSIL 

Pada dasarnya energi dibagi menjadi dua yaitu energi terbarukan dan energi tak terbarukan. Energi terbarukan adalah energi yang mendapatkan energi dari aliran energi dari "proses alam yang berkelanjutan", seperti sinar matahari, angin, udara yang mengalir proses biologi dan panas bumi [1]. Sedangkan energi tak terbaharui adalah energi yang diperoleh dari sumber daya alam yang terbatas dan merupakan hasil proses yang terjadi dibawah tanah selama jutaan tahun. Energi tak terbaharui ini disebut juga energi fosil yang akan menjadi pembahasan pada makalah ini. Bahan bakar fosil tidak dianggap sebagai sumber energi terbarukan, tapi sering dibandingkan dan dikontraskan dengan energi terbarukan dalam konteks pengembangan energi masa depan [1]. Bahan bakar fosil atau bahan bakar mineral, adalah sumber daya alam yang mengandung hidrokarbon seperti batu bara, petroleum, dan gas alam. Penggunaan bahan bakar fosil ini telah menggerakan pengembangan industri dan menggantikan kincir angin, tenaga air, dan juga pembakaran kayu atau peat untuk panas [2]. Yang termasuk bahan bakar fosil terdiri dari 3 jenis yaotu batu bara, minyak, dan gas bumi [3]. 

BATUBARA 

Batu bara adalah salah satu bahan bakar fosil. Pengertian umumnya adalah batuan sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik, utamanya adalah sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses pembatubaraan. Batu bara terbentuk dari sisa tumbuhan dari taman prasejarah yang berubah bentuk yang awalnya berakumulasi di rawa dan lahan gambut. Batu bara adalah bahan bakar fosil yang dapat terbakar dari endapan, batuan organic yang terutama terdiri dari karbon, hydrogen, dan oksigen.   

Hampir seluruh pembentuk batu bara berasal dari tumbuhan. Jenis-jenis tumbuhan pembentuk batu bara dan umurnya menurut Diessel (1981) adalah sebagai berikut [6] :

• Alga, dari Zaman Pre-kambrium hingga Ordovisium dan bersel tunggal. Sangat sedikit endapan batu bara dari perioda ini.
• Silofita, dari Zaman Silur hingga Devon Tengah, merupakan turunan dari alga. Sedikit endapan batu bara dari perioda ini.
• Silofita, umur Devon Atas hingga Karbon Atas. Materi utama pembentuk batu bara berumur Karbon di Eropa dan Amerika Utara. Tetumbuhan tanpa bunga dan biji, berkembang biak dengan spora dan tumbuh di iklim hangat. 
• Gimnospermae, kurun waktu mulai dari Zaman Permian hingga Kapur Tengah. Tumbuhan heteroseksual, biji terbungkus dalam buah, semisal pinus, mengandung kadar getah (resin) tinggi. Jenis Pteridospermae seperti gangamopteris dan glossopteris adalah penyusun utama batu bara Permian seperti di Australia, India, dan Afrika. 
• Angiospermae, dari Zaman Kapur Atas hingga kini. Jenis tumbuhan modern, buah yang menutupi biji, jantan dan betina dalam satu bunga, kurang bergetah dibanding gimnospermae sehingga, secara umum, kurang dapat terawetkan.

Berdasarkan tingkat proses pembentukannya yang dikontrol oleh tekanan, panas dan waktu, batu bara umumnya dibagi dalam lima kelas: antrasit, bituminus, sub-bituminus, lignit dan gambut [7]

• Antrasit adalah kelas batu bara tertinggi, dengan warna hitam berkilauan (luster) metalik, mengandung antara 86% - 98% unsur karbon (C) dengan kadar air kurang dari 8%.
• Bituminus mengandung 68 - 86% unsur karbon (C) dan berkadar air 8-10% dari beratnya. Kelas batu bara yang paling banyak ditambang di Australia.
• Sub-bituminus mengandung sedikit karbon dan banyak air, dan oleh karenanya menjadi sumber panas yang kurang efisien dibandingkan dengan bituminus.
• Lignit atau batu bara coklat adalah batu bara yang sangat lunak yang mengandung air 35-75% dari beratnya.
• Gambut, berpori dan memiliki kadar air di atas 75% serta nilai kalori yang paling rendah. 

Batu bara ditambang dengan dua metode yaitu tambang permukaan atau terbuka dan tambang bawah tanah atau dalam. Pemilihan metode penambangan sangat ditentukan oleh unsure geologi endapan batu bara. Saat ini tambang bawah tanah telah menghasikan sekitar 60 % dari produksi batu bara dunia, walaupun beberapa Negara penghasil batu bara yang besar lebih menggunakan tambang permukaan. Tambang terbuka telah menghasilkan 80% dari produksi batu bara di Australia, sementara di AS hasil dari tambang permukaan adalah 67 %.
Batu bara memiliki berbagai penggunaan penting di seluruh dunia. Penggunaan yang paling penting adalah untuk membangkitkan tenaga listrik, produksi baja, pembuatan semen dap roses industry lainnya serta sebagai bahan bakar cair. Batu bara sudah digunakan sejak jaman dahulu untuk konsumsi energi. Mulai pada zaman revolusi industry hingga zaman sekarang yang membutuhkan penggunaan batu bara.   

Konsumsi energi kita dapat memiliki dampak penting terhadap lingkungan hidup. Menekan dampak negative dari kegiatan manusia terhadap lingkungan hidup termasuk penggunaan energi merupakan prioritas global.

MINYAK BUMI 
Minyak bumi disebut juga petroleum (bahasa Latin: petrus = batu; oleum = minyak) adalah zat cair licin, mudah terbakar dan sebagian besar terdiri atas hidrokarbon. Kandungan hidrokarbon dalam minyak bumi berkisar antara 50% sampai 98%. Sisanya terdiri atas senyawa organik yang mengandung oksigen, nitrogen, dan belerang. Minyak bumi, gas alam, dan batu bara berasal dari pelapukan sisa-sisa makhluk hidup, sehingga disebut bahan bakar fosil [8] – [13]. 
Ada tiga faktor utama dalam pembentukan minyak dan/atau gas bumi, yaitu [12]:

• Pertama, ada “bebatuan asal” (source rock) yang secara geologis memungkinkan terjadinya pembentukan minyak dan gas bumi.
• Kedua, adanya perpindahan (migrasi) hidrokarbon dari bebatuan asal menuju ke “bebatuan reservoir” (reservoir rock), umumnya sandstone atau limestone yang berpori-pori (porous) dan ukurannya cukup untuk menampung hidrokarbon tersebut.
• Ketiga, adanya jebakan (entrapment) geologis. Struktur geologis kulit bumi yang tidak teratur bentuknya, akibat pergerakan dari bumi sendiri (misalnya gempa bumi dan erupsi gunung api) dan erosi oleh air dan angin secara terus menerus, dapat menciptakan suatu “ruangan” bawah tanah yang menjadi jebakan hidrokarbon. Kalau jebakan ini dilingkupi oleh lapisan yang impermeable, maka hidrokarbon tadi akan diam di tempat dan tidak bisa bergerak kemana-mana lagi.

Ada tiga macam teori yang menjelaskan proses terbentuknya minyak dan gas bumi, yaitu [8][13][14] :

1. Teori Biogenetik (Teori Organik)
2. Teori Anorganik

Ada 4 macam jenis minyak bumi dan gas digolongkan menurut umur dan letak kedalamannya, yaitu :   

1. Young-shallow, Minyak bumi young-shallow biasanya bersifat masam (sour), mengandung banyak bahan aromatik, sangat kental dan kandungan sulfurnya tinggi. 
2. Old-shallow, Minyak old-shallow biasanya kurang kental, titik didih yang lebih rendah, dan rantai paraffin yang lebih pendek.
3. Young-deep
4. Old-deep, Old-deep membutuhkan waktu yang paling lama untuk pemrosesan, titik didihnya paling rendah dan juga viskositasnya paling encer. Sulfur yang terkandung dapat teruraikan menjadi H2S yang dapat lepas, Minyak semacam inilah yang paling diinginkan karena dapat menghasilkan bensin (gasoline) yang paling banyak. 

Eksploitasi adalah usaha penambangan dengan maksud untuk menghasilkan bahan galian dan memanfaatkannya. Kegiatan ini dapat dibedakan berdasarkan sifat bahan galiannya yaitu, galian padat dan bahan galian cair serta gas. Eksplorasi atau pencarian minyak bumi merupakan suatu kajian panjang. yaitu berkumpul dari proses migrasinya minyak bumi. Minyak Bumi adalah hasil proses alami berupa hidrokarbon yang dalam kondisi tekanan. Proses eksplorasi dimulai dengan pencarian wilayah yang mengandung cadangan minyak dan gas minyak dan gas bumi tersebut. 

Ada beberapa tahapan dalam eksplorasi minyak bumi dan gas, yaitu observasi geologi, survei gravitasi, survei magnetik, survei seismik, membor sumur uji, atau dengan educated guess dan faktor keberuntungan. 
Obseravsi geologi adalah seperti dijelaskan dalam kajian geologi. Survei gravitasi adalah metode mengukur variasi medan gravitasi bumi yang disebabkan perbedaan densitas material di struktur geologi kulit bumi. Survei magnetik adalah metode mengukur variasi medan magnetik bumi yang disebabkan perbedaan properti magnetik dari bebatuan di bawah permukaan. Kedua survei ini biasanya dilakukan di wilayah yang luas seperti misalnya suatu cekungan (basin). 

Dari hasil pemetaan ini, baru metode seismik dilakukan. Survei seismik menggunakan gelombang kejut (shock-wave) buatan yang diarahkan untuk melalui bebatuan menuju target reservoir dan daerah sekitarnya. Oleh berbagai lapisan material di bawah tanah, gelombang kejut ini akan dipantulkan ke permukaan dan ditangkap oleh alatreceivers sebagai pulsa tekanan atau sebagai percepatan. Sinyal pantulan ini lalu diproses secara digital menjadi sebuah peta akustik bawah permukaan untuk kemudian dapat diinterpretasikan. 

Minyak bumi biasanya berada 3-4 km di bawah permukaan laut. Minyak bumi diperoleh dengan membuat sumur bor. Minyak bumi ditemukan bersama-sama dengan gas alam. Minyak bumi yang telah dipisahkan dari gas alam disebut juga minyak mentah (crude oil). Minyak mentah dapat dibedakan menjadi:

• Minyak mentah ringan (light crude oil), mengandung kadar logam dan belerang rendah, berwarna terang dan bersifat encer (viskositas rendah).
• Minyak mentah berat (heavy crude oil), mengandung kadar logam dan belerang tinggi, memiliki viskositas tinggi sehingga harus dipanaskan agar meleleh.

Berikut Diagram proses pengolahan Minyak Bumi

 

 

Beberapa hasil dari proses pengolahan minyak bumi, antara lain [10]:

1. Bensol, Bensol adalah bahan bakar kapal terbang atau pesawat terbang.
2. Minyak Diesel, Minyak diesel adalah cairan yang digunakan untuk menjalanan mesin diesel.
3. Minyak Bakar, Minyak bakar adalah bahan bakar yang dipakai untuk kapal laut dan untuk keperluan operasional industri.
4. Gas Bakar, Gas bakar adalah gas yang berfungsi sebagai bahan bakar gas untuk kebutuhan hidup rumah tangga sehari-hari dan juga untuk keperluan bahan industri.
5. Kerosin atau alias Minyak Tanah, Kerosin adalah bahan bakar cair untuk kebutuhan rumah tangga.
6. Bensin, Bensin adalah cairan yang difungsikan untuk bahan bakar kendaraan bermotor seperti mobil dan motor.
7. Arang atau Batu Ampas, Arang adalah bahan bakar yang banyak dipakai untuk kebutuhan industri.

Hasil Proses pengolahan minyak bumi juga dapat menghasilkan keluaran lain yang maish dapat digunakan seperti berikut:

1. Aspal, Aspal adalah salah satu material yang digunakan untuk membuat jalan raya.
2. Gas Hidrokarbon, Hidrokarbon adalah bahan untuk memproduksi karet sistetis atau tiruan dari bahan dasar plastic.
3. Parafin, Parafin adalah salah satu bahan yang dipakai untuk tutup botol, industri tenun menenun, korek api, korek api, lilin batik dan masih banyak lagi lainnya. 

referensi atau daftar pustaka terlampir di makalah asli. semoga bermanfaat.