Energi Fosil Tugas Individu Ke-3

TEKNIK KONVERSI DAN KONSERVASI ENERGI

TUGAS INDIVIDU III (TIGA)

RIZKI RIANTO

J1B117054

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS JAMBI

2020

ENERGI FOSIL

Bahan bakar fosil atau bahan bakar mineral, adalah sumber daya alam yang mengandung hidrokarbon seperti batu bara, minyak bumi, dan gas alam. Bahan bakar fosil terbentuk karena adanya proses alamiah berupa pembusukan dari organisme yang mati ratusan juta tahun lalu. Dinosaurus, pepohonan, dan hampir semua mahluk hidup yang mati, terendapkan di tanah, dan sekarang telah menjadi minyak bumi, gas alam, atau batu bara. Gas alam memiliki wujud gas, minyak bumi berwujud cair, dan batu bara berwujud padat. Perbedaan wujud tersebut disebabkan karena adanya perbedaan pada tekanan dan panas yang mereka terima di perut bumi selama jutaan tahun lalu. Bahan bakar fosil termasuk jenis sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui. Sebab, bahan bakar fosil ini terbentuk dari proses endapan dan penguraian makhluk hidup dan membutuhkan waktu jutaan tahun lamanya. Itulah sebabnya, pemanfaatan dari bahan bakar ini harus dilakukan secara bijak dan bertanggung jawab, selain itu juga sumber bahan bakar fosil yang ada lebih cepat habis dibandingkan dengan terbentuknya yang baru (Wikipedia, 2020).

1. Batu Bara
Proses pembentukan batu bara sangatlah kompleks dan membutuhkan waktu hingga berjuta-juta tahun lamanya. Batubara terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan purba yang kemudian mengendap selama berjuta-juta tahun dan mengalami proses pembatubaraan (coalification) dibawah pengaruh fisika, kimia, maupun geologi. Oleh karena itu, batubara termasuk dalam kategori bahan bakar fosil. Secara ringkas ada 2 tahap proses pembatubaraan yang terjadi, yakni: Tahap Diagenetik atau Biokimia, dimulai pada saat material tanaman terdeposisi hingga lignit terbentuk. Agen utama yang berperan dalam proses perubahan ini adalah kadar air, tingkat oksidasi dan gangguan biologis yang dapat menyebabkan proses pembusukan (dekomposisi) dan kompaksi material organik serta membentuk gambut. Tahap Malihan atau Geokimia, meliputi proses perubahan dari lignit menjadi bituminus dan akhirnya antrasit.

Secara lebih rinci, proses pembentukan batu bara dapat dijelaskan sebagai berikut: 
(1) Pembusukan, yakni proses dimana tumbuhan mengalami tahap pembusukan (decay) akibat adanya aktifitas dari bakteri anaerob. Bakteri ini bekerja dalam suasana tanpa oksigen dan menghancurkan bagian yang lunak dari tumbuhan seperti selulosa, protoplasma, dan pati 
(2) Pengendapan, yakni proses dimana material halus hasil pembusukan terakumulasi dan mengendap membentuk lapisan gambut. Proses ini biasanya terjadi pada lingkungan berair, misalnya rawa-rawa. (3) Dekomposisi, yaitu proses dimana lapisan gambut tersebut di atas akan mengalami perubahan berdasarkan proses biokimia yang berakibat keluarnya air (H20) clan sebagian akan menghilang dalam bentuk karbondioksida (C02), karbonmonoksida (CO), clan metana (CH4). 
(4) Geotektonik, dimana lapisan gambut yang ada akan terkompaksi oleh gaya tektonik dan kemudian pada fase selanjutnya akan mengalami perlipatan dan patahan. Selain itu gaya tektonik aktif dapat menimbulkan adanya intrusi/terobosan magma, yang akan mengubah batubara low grade menjadi high grade. Dengan adanya tektonik setting tertentu, maka zona batubara yang terbentuk dapat berubah dari lingkungan berair ke lingkungan darat. 
(5) Erosi, dimana lapisan batubara yang telah mengalami gaya tektonik berupa pengangkatan kemudian di erosi sehingga permukaan batubara yang ada menjadi terkupas pada permukaannnya. Perlapisan batubara inilah yang dieksploitasi pada saat ini Batu bara mempunyai beberapa kategori berdasarkan unsur karbon yang terkandung di dalam batu bara tersebut. Warna batu bara yang semakin hitam, maka semakin memiliki banyak unsur karbon. Berdasarkan kandungan karbon itu pula, batu bara mempunyai beberapa jenis seperti:

• Antrasit, yakni bau bara yang memiliki kadar karbon 86% hingga 98%.
• Bitu minus, yakni batu bara yang memiiki kadar karbon 68% hingga 86%. Bitu minus, merupakan batu bara yang memiliki kadar karbon hanya sedikit dan lebih banyak kandungan airnya.
• Lignit, yakni batu bara yang mempunyai kadar karbon sebanyak 35% hingga 75%. Batu bara jenis ini memiliki warna coklat dan dikenal lunak serta ringan. 4. Gambut, batu bara jenis ini berpori- pori dan mengandung kadar air hingga 75%.

2. Minyak Bumi
Minyak bumi memiliki warna yang sangat gelap dan berbentuk cair. Penemuan sumber minyak bumi biasanya berada di bagian bawah tanah hingga lapisan bawah laut. Proses pembentukan minyak bumi ini, seperti berikut : 
(1) Dimulai ketika ada tanaman atau hewan yang terkubur di dalam lapisan kerak bumi selama ratusan juta tahun yang lalu 
(2) Tanaman dan hewan yang mati akan terbawa ke dalam lapisan kerak bumi lewat pergerakan lapisan lempengan bumi 
(3) Semua sisa tanaman dan hewan yang telah menjadi fosil, akan bereaksi dengan panas bumi dan gas alam yang terbentuk secara alami 
(4) Hal inilah yang mengubah fosil menjadi cairan hitam atau minyak bumi. 
Minyak bumi memiliki peran yang sangat penting dalam kehidupan umat manusia. Sumber penemuan minyak bumi ditemukan melimpah di beberapa bagian negara seperti Arab Saudi, Irak, Iran, Amerika dan beberapa negara di Asia seperti China dan Indonesia. Minyak bumi telah menjadi konsumsi masyarakat dunia dan mempengaruhi tingkat ekonomi secara langsung. Minyak bumi pada umumnya dibedakan berdasarkan usia dan kedalamannya di permukaan tanah serta tingkat kekentalannya. Adapun jenis minyak bumi yang dijual di pasar internasional adalah:

• Young Swallow, adalah jenis minyak bumi yang bersifat masam (sour) dan memiliki tingkat kekentalan yang tinggi. Pada umumnya sumur minyak bumi jenis ini berada di negara bagian Timur Tengah.
• Old Swallow, adalah jenis minyak bumi yang tidak sekental Young Swallow dan memiliki titik didih yang lebih rendah. Pengolahan Old Swallow ini nantinya akan menghasilkan beberapa fraksi minyak bumi.
• Old Deep and Young Deep, adalah jenis minyak bumi dengan kekentalan yang paling rendah dibandingkan 2 jenis sebelumnya. Titik didih dariminyak ini juga lebih rendah dari 2 jenis sebelumnya dan biasanya jenis ini nantinya akan menghasilkan fraksi bensin.

3. Gas Alam 
Bahan utama atau komposisi utama gas alam ialah metana (80%), sisanya itu ialah etana (7%), propana (6%), dan butana (4%), isobotana, dan sisanya pentana. Selain dari komposis-komposisi tersebut, gas alam ini dapat juga mengandung helium, nitrogen, karbon dioksida, serta juga karbon-karbon lainnya. Proses Biologis Pada proses awal, gas alam terbentuk dari hasil dekomposisi zat organik oleh mikroba anaerobik. Mikroba yang mampu hidup tanpa oksigen dan dapat bertahan pada lingkungan dengan kandungan sulfur yang tinggi. Pembentukan gas alam secara biologis ini biasanya terjadi pada rawa, teluk, dasar danau dan lingkungan air dengan sedikit oksigen. Proses ini mmembentuk gas alam pada kedalaman 760 sampai 4880 meter akan tetapi pada kedalaman dibawah 2900 meter, akan terbentuk wet gas (gas yang mengandung cairan hydrocarbon). Proses jenis ini menempati 20% keseluruhan cadangan gas dunia Proses Thermal Pada kedalaman 4880 meter, minyak bumi menjadi tidak stabil sehingga produk utama hydrocarbon menjadi gas metan. Gas ini terbentuk dari hasil cracking cairan hydrocarbon yang ada disekitarnya. Proses pembentukan minyak bumi juga terjadi pada kedalaman ini, akan tetapi proses pemecahannya menjadi metan lebih cepat terjadi. Sebenarnya, pembentukan gas alam dari bahan inorganik juga dapat terjadi. Walaupun ditemukan pada jumlah yang tidak banyak, gas metan terbentuk dari batuan awal lapisan pembentuk bumi dan jenis meteorit yang mengandung bayak karbon (carbonaceous chondrite type). Gas mulia (He dan Ar) yang ditemukan bersama gas alam adalah produk hasil dari disintegrasi radioaktif alam. Helium berasal dari thorium dan keluarga uranium sedangkan argon berasal dari potassium. Gas-gas ini kemungkinan besar sama-sama terjebak oleh lingkungan pada gas alam.

Jenis-jenis yang dihasilkan dari bahan gas alam (gas fosil) diantaranya yaitu :

• LPG (liquefied petroleum gas) adalah gas yang saat ini digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Gas LPG didapatkan dari proses pengolahan minyak bumi yang melalui proses kondensasi. Tujuan gas bumi yang diolah menjadi LPG adalah untuk meringankan pengankutan ke konsumen, hal ini dikarenakan volume gas LPG yang telah melalui proses pencairan akan menjadi lebih ringan volumenya. Berdasarkan jenisnya, LPG terbagi atas 3 macam, yaitu LPG Propana, LPG Butana dan LPG Mix (merupakan campuran dari LPG Propana dan Butana).
• CNG (compressed natural gas) merupakan gas bumi yang telah dipampatkan di tekanan yang tinggi agar volumenya menjadi lebih rendah dari keadaan standarnya. Adapun tujuan dari pemampatan ini supaya menghasilkan lebih banyak gas yang nantinya dapat ditransportasikan tiap satuan volume vesselnya. Pada proses transportasi gas alam yang kemudian terbentuk CNG membutuhkan setidaknya 3 fasilitas yang diantaranya adalah fasilitas pengiriman, fasilitas transportasi dan fasilitas penerima. Dalam kehidupan sehari-hari CNG dimanfaatkan sebagai bahan bakar pengganti kendaraan ringan hingga menengah.
• LNG ( liquefied natural gas) merupakan salah satu jenis gas metana yang memiliki komposisi metana sebanyak 90% yang kemudian dicairkan pada suhu -163 derajat celcius serta pada tekanan atmosferik. Sebelum dicairkan, gas tersebut harus terlebih dahulu melalui proses pemurnian dengan tujuan untuk menghilangkan unsur kimia yang tidak begitu penting seperti CO2, H2O, H2S dan Hg. Proses pemurnian tersebut akan mengurangi volume gas menjadi lebih ringan sehingga hal ini akan membuat LNG menjadi mudah digunakan dalam jumlah yang banyak. Biasanya LNG akan ditransportasikan dengan kapal menuju terminal LNG yang terlebih dahulu akan disimpan dalam sebuah tangki yang memiliki tekanan atmosferik, kemudian LNG tersebut akan dikonversi menjadi gas dan akan disalurkan dengan sistem transmisi.
• Gas metana merupakan gas alam murni yang paling banyak terdapat di bumi serta memiliki sifat mudah terbakar. Proses pemurnian metana dapat ditemukan dalam sumur gas, sumur minyak dan sumur kondensat. Setelah melalui proses pemurnian, maka metana siap digunakan sebagai penghasil listrik dengan turbin uap. Selain itu, metana juga digunakan dalam kegiatan rumah tangga untuk memasak, sebagai pemanas ruangan dan lain sebagainya. Akan tetapi perlu berhati-hati dalam pemakaian gas metana ini karena sifatnya yang mudah terbakar. 
• Etana, adalah gas hidrokarbon yang diperolah dari proses penyulingan minyak bumi yang memiliki kalor lebih tinggi dibandingkan dengan metana. Pemanfaatan etana antara lain untuk digunakan dalam produksi etilen, produk polyethylene, kemasan, kawat dan lain sebagainya. 

Hasil Tanya Jawab Saat Diskusi

1.      Indra Sahputra : Apakah biomassa akan berpengaruh pada keadaan pangan di Indonesia ?

Jawab : Dalam penggunaan sekala besar tentu akan berdampak pada kondisi pangan. Seperti penggunaan bahan bakar dari biomassa. Hal ini akan menyebabkan peningkatan harga jual komoditi yang berkaitan karena sebanding dengan peningkatan kebutuhan akan suatu komoditi tertentu.

2.      Fastia Rahmadani : Pada proses pirolisis, suhu berapa didapat bahan cair, padat dan gas ?

Jawab : pirolisis dibagi menjadi beberapa fase diantaranya yaitu:

·         Fase pengeringan, pada suhu 200ºC pengeringan fisik disertai produksi uap air.

·         Fase pirolisis, terjadi pada suhu 200ºC-500ºC struktur makromolekulnya pecah menjadi gas, komponen organic cair, karbon padat.

·         Fase evolusi gas, terjadi pada 500ºC-1200ºC produk hasil pirolisis diturunkan lebih lanjut.

3.    Puput Puji L : apakah senyawa biomassa bisa rusak, apa penyebabnya ?

Jawab : benar dapat rusak, hal ini dapat disebabkan oleh kesalahan dalam proses pengolahan, selain itu adanya campuran/kontaminasi dari luar dapat menyebabkan reaksi pada senyawa dan pada akhirnya merusak.

4.      Ikhsan Mahendra : apa yang dihasilkan dari proses pirolisis kilat ?

Jawab : semakin cepat proses pirolisis maka banyak menghasilkan gas, semakin lambat akan menghasilkan padatan.

5.      Ridho : apa yang menjadi penentu pengolahan pirolisis pada tiap jenisnya ?

Jawab : yang menjadi penentu yaitu suhu, waktu, dan jenis bahan

6.    Catur : apa yang dilakukan setelah proses pirolisis agar bisa dipakai ?

Jawab : melakukan uji kelayakan, untuk sample apakah aman digunakan atau tidak.

7.      Lukman : Apa peranan mineral pada biomassa ?

Jawab : biomassa memiliki kadar mineral yang sangat sedikit, tidak dibutuhkan dalam jumlah banyak. Karna hanya sebagai pendukung dalam pengikat senyawa-senyawa yang lain.

8.      Deni aji S : apa langkah yang diambil dalam mewujudkan kemajuan energy ?

Jawab : untuk mewujudkan kemajuan energy nabati perlu dilakukan pengalihan dari yang energy fosil ke energy nabati. Tidak dengan buru-buru langsung penghapusan bbm fosil tetapi berkala dengan mencampurkan energy nabati ke energy fosil dengan keadaan yang lambat laun konsentrasinya semakin di tingkatkan, agar tidak kaget dalam menghadapi peralihan ini. Serta melakukan pengembangan dalam sektor pertanian yang dibutuhkan tentunya di support oleh pemerintah.

9.   Reza Toufik : Jelaskan Proses pirolisis katalitik biomassa

Jawab : Secara garis besar Pirolisis ini untuk membuktikan kualitas minyak yang dihasilkan. Minyak tersebut diperoleh dengan cara pirolisis, katalitik biomassa tidak memerlukan teknik pra-pengolahan sampel yang mahal yang melibatkan kondensasi dan penguapan kembali.

10. Eko : pada proses pirolisis apakah digunakan semuanya dan apa kelebihan dan kekurangannya?

Jawab : dari ke empat jenis proses tentu tidak digunakan sekaligus semuanya. Pirolisis lambat, pirolisis cepat, pirolisis kilat dan pirolisis katalitik mempunyai fungsi dan perannya masing-masing sehingga tidak bisa digunakan sebagai perbandingan. Pada pirolisis lambat menghasilkan cairan yang sedikit sedangkan gas dan arang lebih banyak. Pirolisis cepat pemadaman juga harus cepat untuk memperoleh produk dengan berat molekul tinggi sebelum akhirnya terkonversi menjadi senyawa gas yang memiliki berat molekul rendah. Pirolisis kilat memiliki selang waktu yang sangat singkat namun dengan ukuran partikel yang kecil. Sedangkan pirolisis katalitik untuk membuktikan kualitas minyak yang dihasilkan.

11.  Paskah : apakah ramah lingkungan, karena menghasilkan Co2 ?

Jawab : sejatinya Co2 juga dibutuhkan oleh makhluk hidup lain seperti tanaman. Namun melihat kondisi saat ini yang memang telah banyak gas buang dari kendaraan dan ditambah lagi dengan sisa pembakaran ini. Maka dapat dikategorikan tidak ramah lingkungan. Karena akan menambah polusi yang ada.

Sumber:

Wikipedia.https://id.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakar_fosil#Proses_terbentuknya_minyak_bumi[4] . Diakses pada 5 maret 2020