Oleh Iindriastuti Junisetiawati
Minyak bumi adalah bahan bakar fosil yang menghasilkan bahan bakar minyak, bensin, solar, avtur, dan bahan-bahan kimia industri petrokimia. Penggunaan bahan bakar minyak mengakibatkan peningkatan gas karbon dioksida di atmosfir bumi dan juga pencemaran air akibat dari tumpahan-tumpahan minyak kapal tanker yang bocor menjadi semakin memperburuk kerusakan berat pada lingkungan.
Minyak bumi disebut sebagai emas hitam karena berupa cairan kental berwarna hitam, mudah terbakar dan sangat berharga. Lokasi sumur-sumur minyak dapat diketahui setelah melewati proses pengetahuan geologi, analisis sedimen, karakter serta struktur sumber, dan bermacam pengetahuan lainnya. Pada era modern ini ahli geologi dalam mencari minyak bumi dengan menggunakan pencitraan satelit dan menganalisa permukaan bebatuan.
Tidak semua negara memiliki cadangan minyak bumi. Indonesia termasuk salah satu negara yang kaya akan sumber minyak bumi dengan kualitas bagus.
Berikut ini daftar 10 negara dengan cadangan minyak terbesar dunia pada tahun 2019.
2. Arab Saudi: 297,6 triliun barrel
3. Kanada: 169,7 triliun barrel
4. Iran: 155,6 triliun barrel
5. Irak: 145 triliun barrel
6. Rusia: 107,2 triliun barrel
7. Kuwait: 101,5 triliun barrel
8. Uni Emirat Arab: 97,8 triliun barrel
9. Amerika Serikat: 68,9 triliun barrel
10. Libya: 48,4 triliun barrel
Gambar 1. Negara dengan daerah penghasil minyak bumi terbesar di dunia
Sumber: https://images.app.goo.gl/Uvqj8cminXSXYx5S7
Dalam rapat kerja dengan Komisi VI DPR RI Arifin melaporkan, cadangan minyak bumi nasional saat ini sebesar 4,17 miliar barrel, dengan cadangan yang sudah terbukti keberadaannya sebesar 2,44 miliar barrel dan diperkirakan akan habis dalam waktu 9,5 tahun. Indonesia hingga tahun 1980 menjadi salah satu negara pengeksport bahan bakar, sekarang menjadi negara yang mengimpor bahan bakar dari negara lain.
Lebih dari 4000 tahun yang lalu menurut Herodotus, aspal alam ditemukan dalam jumlah besar di tepi sungai Issus, salah satu anak sungai Efrat digunakan dalam pembangunan tembok dan menara Babilonia. Cina menggunakan minyak bumi lebih dari 2000 tahun yang lalu tanpa penyulingan, diekstraksi dan digunakan sebagai bahan bakar dalam keadaan mentah sejak abad ke-4 SM. Pengeboran sumur minyak di Cina pada tahun 347 M pada kedalaman sekitar 800 kaki (240 m) dengan menggunakan bor bit yang menempel pada tiang logam.
Penemuan minyak bumi di Rusia terjadi tahun 1872 di Baku. Produksinya mencapai 10 juta ton pada tahun 1909. Tanker minyak diluncurkan melalui laut Kaspia, Zoroastra tahun 1878. Minyak bumi juga ditemukan di daerah Mesopotamia dan awal indsutri minyak bumi di Amerika Serikat sekitar abad 19. Sejarah pengeboran minyak bumi pertama dilakukan sekitar tahun 1885 oleh Aeilko Jans Zifiker di telaga tunggal no. I pada kedalaman 22 meter.
Meksiko menemukan minyak pada tahun 1901 dan tahun 1906 terjadi penemuan besar di lapangan Dos Bocas, kemudian Persia menemukan minyak pertama kali tahun 1908 oleh William daArcy dan Venezuela tahun 1914 di Mene Grande.
Minyak bumi sangat dibutuhkan untuk berbagai keperluan, misalnya untuk bahan bakar kendaraan, industri cat, pembuatan bahan sintetis, dan pakaian. Indonesia sendiri mengatur pemanfaatan minyak bumi dalam Permen ESDM Nomor 42 Tahun 2018 tentang prioritas pemanfaatan minyak bumi untuk pemenuhan kebutuhan dalam negeri.
Pembahasan tentang terbentuknya minyak bumi ada beberapa teori, yaitu teori biogenetik, teori anorganik, dan teori duplex. Teori yang paling umum dibahas pada buku-buku pelajaran adalah teori duplex yang merupakan gabungan antara teori biogenetik dan teori anorganik. Pada teori duplex ini dijelaskan bahwa minyak adalah bahan bakar fosil yang berasal dari sisa-sisa tanaman dan binatang yang telah mati di permukaan laut jutaan tahun yang lalu. Tanaman dan binatang yang telah mati itu tenggelam di dasar laut dan hancur, kemudian terkubur oleh lumpur dan pasir. Pengaruh waktu, tekanan lapisan batuan dan suhu yang tinggi perlahan-lahan menjadi bintik-bintik minyak ataupun gas.
Sumber : https://images.app.goo.gl/pZnQrjVfuNhuwvqC6
Minyak bumi merupakan campuran komplek yang terdiri atas senyawa hidrokarbon, yaitu alkana, sikloalkana dan senyawa aromatik, seperti benzena dan turunannya. Senyawa alkana yang paling ditemukan dalam minyak bumi adalah n-oktana dan iso oktana (2,2,4–trimetil pentana).
Tabel 1. Komposisi elemen berdasarkan berat
Elemen | Rentang persentase |
Karbon | 83 sampai 87% |
Hidrogen | 10 sampai 14% |
Nitrogen | 0.1 sampai 2% |
Oksigen | 0.05 sampai 1.5% |
Sulfur | 0.05 sampai 6.0% |
Logam | < 0.1% |
Sumber : https://www.wikipedia.org/wiki/Minyak_Bumi
Komposisi senyawa hidrokarbon pada minyak bumi tidak sama, tergantung pada sumber penghasil minyak bumi tersebut. Minyak Indonesia banyak mengandung senyawa aromatik dengan kadar belerang sangat rendah, minyak Rusia banyak mengandung hidrokarbon melingkar, dan minyak Amerika mengandung hidrokarbon jenuh. Komposisi tersebut mempengaruhi penampakan fisik dari minyak bumi. Warna hitam atau coklat gelap mendominasi warna dari minyak bumi, walaupun ada yang berwarna kekuningan, kehijauan atau kemerahan.
Tabel 2. Komposisi molekul berdasarkan berat
Hidrokarbon | Rata-rata | Rentang |
30% | 15 sampai 60% | |
49% | 30 sampai 60% | |
15% | 3 sampai 30% | |
6% | sisa-sisa |
Sumber : https://www.wikipedia.org/wiki/Minyak_Bumi
Kota-kota penghasil minyak bumi terbesar di Indonesia.
1. Provinsi Riau
Kota penghasil minyak bumi terbesar di Indonesia yang pertama adalah Riau, yang memiliki jumlah minyak mentah diperkirakan sekitar 365.827 barrel/hari.
2. Kalimantan Timur
Kota penghasil minyak bumi terbesar di Indonesia yang selanjutnya ada di Pulau Kalimantan, tepatnya di Balikpapan, Kalimantan Timur menghasilkan minyak hingga 134.626 barrel per hari
3. Laut Jawa
Laut Jawa yakni mulai dari ujung Sumatera Selatan hingga Jawa Barat, disebut terdapat sumber gas alam dan minyak bumi. Jika produk pada sumur-sumur yang ada di laut Jawa digabung, setiap harinya lokasi ini bisa hasilnya sebanyak 65.154 barell minyak bumi.
4. Kepulauan Riau
Sama seperti daerah lainnya yang memiliki banyak cadangan minyak bumi, di Kepulauan Riau ini juga memiliki cadangan gas alam yang sangat banyak jumlahnya. Karena daratannya sedikit, maka sebagian besar minyak bumi di lokasi ini, terdapat di laut. Adapun, Block offshore di Kepulauan Riau ini terbagi menjadi tiga lokasi, yaitu Natuna Sea Block A, Natuna Sea Block B, dan South Natuna Sea Block A. Untuk jumlah hasil minyak bumi dari Kepulauan Riau ini adalah 59.210 barrel per hari.
5. Jawa Timur
Sektor pertambangan yang cukup populer di Jawa Timur ini adalah blok brantas dan blok cepu. Ladang minyak di Jawa Timur ini jika ditotalkan, hasilnya cukup banyak. Total minyak per hari, bisa diperkirakan sebanyak 52.616 barrel.
2. Pengolahan Minyak Bumi
Pengolahan minyak bumi membutuhkan beberapa tahapan sebelum siap digunakan. Proses yang pertama menggunakan teknik pemisahan yang disebut distilasi bertingkat (fraksi), yaitu suatu cara pemisahan berdasarkan perbedaan titik didih berbagai komponen dalam campuran. Proses fraksinasi tersebut tergantung pada kapasitas minyak bumi untuk dipanaskan menjadi fase uap yang mempunyai sifat berbeda dari fase cair.
Minyak mentah mula-mula dipanaskan hingga 400oC. Pada suhu tersebut sebagian minyak menguap. Uap akan naik melalui menara bertingkat yang disebut menara kilang. Sewaktu naik, uap menjadi dingin dan ketika suatu fraksi mencapai suhu yang menjadi titik embunnya, uap menetes masuk ke sebuah pelat. Uap sisa terus ke atas serta mengembunkan fraksi demi fraksi. Hidrokarbon ringan akan berada dibagian atas kolom diikuti dengan fraksi yang lebih berat dibawahnya. Produk yang dihasilkan belum bisa langsung digunakan, karena harus ditambahkan zat aditif agar memenuhi spesifikasi atau baku mutu yang ditentukan oleh Dirjen Migas untuk masing-masing produk. Sisa yang tidak menguap pada pemanasan pertama disebut minyak berat dan digunakan untuk membuat aspal dan minyak bahan bakar berat.
Tabel 3. Fraksi-fraksi hidrokarbon minyak bumi
Fraksi | Jumlah atom C | Trayek titik didih, oC | Kegunaan |
Gas Petroleum eter Bensin
Minyak tanah (kerosin) Solar Minyak pelumas Lilin Aspal | 1 – 4 5 – 6 6 – 12
12 – 15
15 – 18 16 – 24 21 – 40 >40 | -166 – 20 30 – 90 85 – 200
175 – 300
300 – 400 >400 - - | Bahan bakar (LPG) Pelarut, dry cleaning Bahan bakar kendaraan motor dan mobil Bahan bakar kompor, lampu
Bahan bakar mesin diesel Pelumas Penerangan Pengeras jalan raya |
Fraksi minyak bumi yang paling banyak digunakan adalah bensin atau isooktana. Proses kedua untuk memperoleh bensin lebih banyak, maka fraksi dengan rantai karbon panjang dipecah (biasanya yang dipecah minyak tanah dan solar), yang disebut dengan proses cracking (perengkahan). Proses perengkahan ini ada dua cara, yaitu dengan menggunakan katalis (catalytic cracking) dan dengan cara pemanasan tinggi menggunakan suhu diatas 350oC (thermal cracking).
Catalytic cracking adalah metode umum yang sering digunakan untuk memecah rantai karbon yang cukup panjang menjadi molekul rantai karbon yang lebih pendek dengan menggunakan katalis. Sedangkan thermal cracking adalah proses pemecahan rantai hidrokarbon dari senyawa rantai panjang menjadi rantai yang lebih kecil dengan bantuan panas. Tujuannya adalah untuk mendapatkan fraksi minyak bumi dengan boiling range yang lebih rendah dari umpannya. Perbedaan kedua cara ini adalah pada kemudahan mengarahkan produk yang diinginkan.
Sumber : https://images.app.goo.gl/geE7oxt1QVQFHXay8
Pada cara thermal cracking sangat sulit untuk mengatur atau mengarahkan produk fraksi ringan mana yang diinginkan. Contohnya adalah jika kita menginginkan membuat bensin yang lebih banyak dibandingkan minyak tanah akan sulit dilakukan. Proses thermal cracking yaitu pemutusan rantai yang panjang menjadi rantai yang lebih pendek. Proses ini dilakukan pada suhu 500oC dan tekanan 25 atm.
Proses kedua dari pengolahan minyak bumi adalah proses reforming, yaitu proses mengubah struktur pada molekul fraksi yang mutunya buruk (rantai karbon lurus) menjadi molekul fraksi yang mutunya akan lebih baik (rantai karbon bercabang). Proses reforming ini dilakukan dengan menggunakan metode katalis atau proses pemanasan.
Proses keempat treating, adalah proses pemurnian minyak bumi dengan cara mengeliminasi atau menghilangkan bahan pengotornya. Tujuan proses ini adalah mengeliminasi bahan-bahan yang tidak memberikan mutu dalam proses pengolahan minyak mentah ini sehingga akan diperoleh hasil yang mutunya akan bertambah. Tahap terakhir adalah dengan penambahan zat adiktif yang bertujuan untuk meningkatkan kualitas produk dan bahan yang ditambahkan adalah metil tersier butil eter (MTBE).
Bensin yang berisi alkana rantai lurus sangat mudah terbakar sehingga menimbulkan ketukan (knocking) pada mesin dan dapat mengurangi efisiensi bahan bakar bahkan merusak mesin. Ketukan terjadi karena pembakaran terlalu cepat sebelum piston berada pada posisi yang tepat, sehingga membuat mesin menjadi sangat panas dan menimbulkan getaran yang kasar. Makin banyak ketukan, artinya makin rendah mutu bensin. Untuk menyatakan kualitas bensin dipergunakan istilah bilangan oktan. Bilangan oktan merupakan ukuran dari kemampuan bahan bakar untuk mengatasi ketukan pada saat terjadi pembakaran bahan bakar dalam mesin. Nilai bilangan oktan menunjukkan persentase volume dari 2,2,4 – trimetil pentana (isooktana) dalam campuran 2,2,4 – trimetil pentana dengan n – heptana yang memberikan daya letup sama seperti pada bensin yang diuji. Sebagai contoh untuk menentukan bilangan oktan suatu campuran 30% n – heptana dan 70% isooktana akan mempunyai bilangan oktan 70.
Bensin yang buruk mempunyai bilangan oktan 0, sedangkan bensin yang baik mempunyai bilangan oktan 100. Nilai bilangan oktan 0 ditetapkan untuk n-heptana yang mudah terbakar, dan nilai 100 untuk isooktana yang tidak mudah terbakar. Alkana dengan rantai cabang mempunyai bilangan oktan lebih tinggi daripada alkana rantai lurus. Bensin dengan bilangan oktan 70 setara dengan bensin standar yang hanya terdiri dari 70% isooktana dan 30% n – heptana. Bilangan oktan suatu bensin ditentukan melalui uji pembakaran sampel bensin untuk memperoleh karakteristik pembakarannya. Karakteristik tersebut kemudian dibandingkan dengan karakteristik pembakaran dari berbagai campuran n-heptana dan isooktana. Jika terdapat karakteristik yang sesuai, maka kadar isooktana dalam campuran n-heptana dan isooktana tersebut digunakan untuk menyatakan nilai bilangan oktan dari bensin yang diuji. Di Indonesia diperdagangkan bensin premium yang mempunyai bilangan oktan ± 82 dan bensin super yang mempunyai bilangan oktan 98.
Bensin hasil fraksinasi dari minyak bumi mempunyai bilangan oktan yang rendah, kira-kira 70. Untuk meningkatkan mutu bensin, ada beberapa hal yang dapat dilakukan :
a. Mengubah hidrokarbon rantai lurus menjadi hidrokarbon rantai bercabang.
b. Menambahkan hidrokarbon alisiklik/aromatik ke dalam campuran akhir fraksi bensin.
c. Menambahkan zat aditif ke dalam bensin untuk memperlambat pembakaran bensin, misalnya TEL (tetra ethyl lead) yang mempunyai rumus molekul Pb(C2H5)4. Bensin premium yang telah ditambahkan TEL, bilangan oktan mencapai 80 sampai 85. Ketika terbakar, senyawa TEL cenderung bersenyawa dengan radikal karbon bercabang, sehingga sedikit memperlambat proses letupan. Agar hasil pembakaran tidak tertimbun dalam mesin, maka ditambahkan 1,2 – dibromo metana (CH2BrCH2Br) ke dalam bensin sehingga pada pembakaran dihasilkan PbBr2 yang mudah menguap dan bebas ke udara. Karena TEL berbahaya, maka diganti dengan etanol atau MTBE (metil tersier butyl eter) yang bebas timbal. Bensin dengan MTBE mempunyai bilangan oktan yang lebih tinggi daripada bensin premium. Contohnya adalah pertamax mempunyai bilangan oktan 98.
Pembakaran bahan bakar yang terlalu banyak dapat menaikkan kadar CO2 di udara yang dapat mengakibatkan kenaikan suhu udara (pemanasan global) yang nantinya akan mempengaruhi lapisan ozon dan peristiwanya disebut efek rumah kaca (green house effect). Hal ini dapat dikurangi dengan cara penanaman pohon-pohon, pembuatan taman-taman di kota dan di sekitar pabrik-pabrik.
2C8H18 + 25O2 → 16CO2 + 18H2O
Jika bensin terbakar tidak sempurna, menyebabkan terbentuknya gas CO yang sangat beracun. Gas CO yang terhirup oleh manusia, maka senyawa CO akan berikatan dengan haemoglobin darah yang bertugas untuk mengikat O2 dan mengalirkannya ke seluruh tubuh, termasuk otak. CO 200 kali lebih mudah berikatan dengan haemoglobin dibandingkan dengan O2. Jika CO banyak terhirup, maka semua CO akan berikatan dengan haemoglobin membentuk HbCO dan O2 yang terikat makin sedikit sehingga kekurangan O2. Kadar CO yang diperbolehkan di udara adalah di bawah 100 ppm (0,01%). Jika kita menghirup udara dengan kadar CO 750 ppm selama 1 jam, akan mengakibatkan kematian. Demikian juga gas NO, NO2 dan partikalat karbon yang bersamaan terbentuknya juga akan menyebabkan pencemaran udara. Sedangkan bensin yang mengandung senyawa belerang, jika bensin tersebut dibakar berarti melepaskan belerang atau oksida belerang ke udara dan mengakibatkan hujan asam.
Asap yang dihasilkan dari kendaraan bermotor atau pabrik-pabrik industri selain akan menyebabkan gangguan kesehatan dalam tubuh karena asap tersebut mengandung zat-zat yang berbahaya, bagian luar tubuh seperti kulit juga akan mengalami iritasi. Sebaiknya jika pergi disarankan untuk mengenakan pakaian yang menutup tubuh seperti jaket, celana panjang, kacamata, dan masker.
Pencemaran udara yang diakibatkan oleh gas-gas beracun akan mempengaruhi iklim dunia karena gas-gas tersebut terakumulasi dalam lapisan atmosfir dan menjadi tidak stabil, akibatnya musim hujan yang sangat lama dan musin panas yang ekstrim. Beberapa negara sudah pernah mengalami musim panas yang suhunya mencapai 500C mengakibatkan kekeringan, banyak hewan dan tumbuhan mati, serta manusia mengalami dehidrasi.
Penggunaan TEL yang berfungsi untuk menaikkan bilangan oktan mengakibatkan terjadinya pencemaran udara oleh Pb yang sangat berbahaya karena bila terhirup dan masuk ke dalam tubuh akan mengganggu pembentukan sel darah merah, menghalangi proses metabolisme, dan merusak otak pada anak-anak.
Anonim. (28 Februari 2021, pukul 05.16 WIB). Minyak Bumi. Diambil pada 11 Mei 2021, dari https://id.wikipedia.org/wiki/Minyak_Bumi
Anonim. History of the Petroleum Industry. Diambil pada 11 Mei 2021, dari https://em.wikipedia.org/wiki/History_of_the_petroleum_industry
Aris Kurniawan. (13 April 2021). Minyak Bumi – Pengertian, Proses, Pencarian, Pengolahan, Kegunaan, Jenis, Perusahaan, Kelebihan dan Kekurangan. Diakses pada 12 Mei 2021, dari https://gurupendidikan.co.id/minyak-bumi/
Arum Sutrisni Putri. (5 Agustus 2020, 16:00 WIB). Proses Pengolahan Minyak Bumi. Diakses pada 14 Mei 2021, dari https://www.kompas.com/skola/read/2020/08/05/160000269/proses-pengolahan-minyak-bumi?page=all
Estrin Vanadianti Lestari. (23 Maret 2021). Kota Penghasil Minyak Bumi Terbesar di Indonesia, Bisa Hasilkan Ratusan Ribu Barrel per Hari. Diakses pada 8 Mei 2021, dari https://www.cekaja.com/artikel/bisnis.html
Juni Wulan Ningsih. (Kamis 22 May 2014, 23:00 WIB). Empat Daerah Penghasil Minyak Terbesar di Indonesia. Diakses pada 8 Mei 2021, dari https://www.republika.co.id/berita/empat-daerah-penghasil-minyak-terbesar-di-Indonesia.html
Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral. (15 Januari 2014). Sejarah Penemuan Minyak di Dunia. Diakses pada 14 Mei 2021, dari https://migas.esdm.go.id/post/read/Sejarah-Penemuan-Minyak-di-Dunia
Muklis. (2011). Thermal Cracking Process. Diakses pada 14 Mei 2021, dari https://muklis.chemicalengineer.blogspot.com/2011/01/thermal-cracking-process.html
Puti Yasmin. (9 Feb 2021, 15:02 WIB). 6 Pemanfaatan Minyak Bumi bagi Kehidupan, Apa saja?. Diakses pada 11 Mei 2021, dari https://finance.detik.com/energi/d-5367484/6-pemanfaatan-minyak-bumi-bagi-kehidupan-apa-saja.
Wina. (28 Mei 2014). Sejarah Penemuan Minyak Bumi. Diakses pada 14 Mei 2021, dari https://omc.proxsisgroup.com/sejarah-penemuan-minyak-bumi/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar