Minyak Bumi

Asal Mula terjadinya Minyak Bumi

            Gas alam, yang 60-90% ialah metana (persentase bergantung sumbernya), terbentuk oleh peluruhan anaerobik (peluruhan tanpa adanya udara) tumbuhan. Komponen gas alam lainnya ialah etana dan propana, bersama-sama nitrogen dan karbon dioksida. Sedangkan minyak bumi (petroleum) terbentuk dari peluruhan tumbuhan dan hewan, yang berasal dari laut. Minyak bumi mentah atau minyak mentah, merupakan campuran rumit senyawa alifatik dan aromatik, termasuk pula senyawa sulfur dan nitrogen (1-6%).

            Berikut adalah 3 teori yang menjelaskan mengenai asal mula terjadinya minyak bumi dan gas alam:

1.      Teori Organik

Menurut Teori Biogenitik (Organik), disebutkan bahwa minyak bumi dan gas alam terbentuk dari beraneka ragam binatang dan tumbuh-tumbuhan yang mati dan tertimbun di bawah endapan Lumpur. Endapan Lumpur ini kemudian dihanyutkan oleh arus sungai menuju laut, akhirnya mengendap di dasar lautan dan tertutup. Lumpur dalam jangka waktu yang lama, ribuan dan bahkan jutaan tahun. Akibat pengaruh waktu, temperatur tinggi, dan tekanan lapisan batuan di atasnya, maka binatang serta tumbuh-tumbuhan yang mati tersebut berubah menjadi bintik-bintik dan gelembung minyak atau gas.

2.      Teori Anorganik

Menurut Teori Anorganik, disebutkan bahwa minyak bumi dan gas alam terbentuk akibat aktivitas bakteri. Unsur-unsur oksigen, belerang, dan nitrogen dari zat-zat organik yang terkubur akibat adanya aktivitas bakteri berubah menjadi zat seperti minyak yang berisi hidrokarbon.

3.      Teori Duplex

Teori Duplex merupakan perpaduan dari Teori Organik dan Teori Anorganik. Teori Duplex yang banyak diterima oleh kalangan luas, menjelaskan bahwa minyak dan gas bumi berasal dari berbagai jenis organisme laut baik hewani maupun nabati. Diperkirakan bahwa minyak bumi berasal dari materi hewani dan gas bumi berasal dari materi nabati. Akibat pengaruh waktu, temperatur, dan tekanan, maka endapan lumpur berubah menjadi batuan sedimen. Batuan lunak yang berasal dari lumpur yang mengandung bintik-bintik minyak dikenal sebagai batuan induk (Source Rock). Karena proses pembentukan minyak bumi memerlukan waktu yang lama, maka minyak bumi digolongkan sebagai sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui (unrenewable).

v  Proses Pemisahan Minyak Mentah Menjadi Komponen-Komponennya

            Pemisahan komponen dari dalam minyak mentah disebut refining (kilang). Tahap pertama yaitu suatu distilasi fraksional, yang disebut distilasi (straight-run distillation).  Fraksi-fraksi yang ditampung yaitu fraksi gas, bensin, minyak tanah, minyak gas, dan minyak gas berat. Untuk meningkatkan kuantitas dan kualitas bensin, dilakukan proses kertakan (cracking) dan reformasi terhadap fraksi-fraksi bertitik didih tinggi.

            Eksploitasi merupakan rangkaian kegiatan yang bertujuan untuk menghasilkan minyak bumi. Kegiatan ini terdiri atas pengeboran dan penyelesaian sumur, pembangunan sarana pengangkutan, penyimpanan dan pengolahan untuk pemisahan dan pemurnian minyak. Kandungan utama minyak mentah hasil pengeboran merupakan campuran dari berbagai senyawa hidrokarbon. Campuran hidrokarbon dalam minyak mentah terdiri atas senyawa hidrokarbon, misalnya senyawa alkana, aromatik, naftalena, alkena, dan alkuna. Agar dapat digunakan untuk berbagai keperluan, komponen-komponen minyak mentah harus dipisahkan berdasarkan titik didihnya dengan metode distilasi bertingkat.

1.      Pengolahan tahap pertama (primary process)

Pengolahan tahap pertama ini berlangsung melalui proses distilasi bertingkat, yaitu pemisahan minyak bumi ke dalam fraksi-fraksinya berdasarkan titik didih masing-masing fraksi.

a)   Fraksi pertama, gas yang dihasilkan yaitu LNG (Liquid Natural Gas) yang mengandung komponen utama propana (C₃H₈) dan butana (C₄H₁₀), dan LPG (Liquid Petroleum Gas) yang mengandung metana (CH₄) atau etana (C₂H₆).

b)   Fraksi kedua, pada fraksi ini dihasilkan petroleum eter, yaitu campuran alkana dengan rantai C₅H₁₂- C₆H₁₄.

c)   Fraksi ketiga, pada fraksi ini dihasilkan gasolin (bensin), yaitu campuran alkana dengan rantai C₆H₁₄-C₉H₂₀.

d)  Fraksi keempat, pada fraksi ini dihasilkan nafta, yaitu campuran alkana dengan rantai C₉H₂₀-C₁₂H₂₆.

e)   Fraksi kelima, pada fraksi ini dihasilkan kerosin (minyak tanah), yaitu campuran alkana dengan rantai C₁₂H₂₆-C₁₅H₃₂.

f)    Fraksi keenam, pada fraksi ini dihasilkan minyak gas (minyak solar),  yaitu campuran alkana dengan rantai C₁₅H₃₂-C₁₆H₃₄.

g)   Fraksi ketujuh, pada fraksi ini dihasilkan residu.

2.      Pengolahan Tahap kedua

      Pada tahap ini, pengolahan ditujukan untuk mendapatkan dan menghasilkan berbagai jenis Bahan Bakar Minyak (BBM) dan Non Bahan Bakar Minyak (Non BBM) dalam jumlah besar dan mutu lebih baik, yang sesuai dengan permintaan konsumen atau pasar. Adapun proses pengolahan lanjutan adalah sebagai berikut:

a.    Konversi Struktur Kimia

Dalam proses ini, suatu senyawa hidrokarbon diubah menjadi senyawa hidrokarbon lain melalui proses kimia.

-       Perengkahan (cracking), dalam proses ini molekul hidrokarbon besar dipecah menjadi molekul hidrokarbon yang lebih kecil sehingga memiliki titik didih lebih rendah dan stabil.

-       Alkilasi, yaitu suatu proses penggabungan dua macam hidrokarbon isoparafin secara kimia menjadi alkilat yang memiliki nilai oktan tinggi. 

-       Polimerisasi, merupakan penggabungan dua molekul atau lebih untuk membentuk molekul tunggal yang disebut polimer. Tujuan polimerisasi adalah untuk menggabungkan molekul-molekul hidrokarbon dalam bentuk gas (etilen, propena) menjadi senyawa nafta ringan.

-       Reformasi, adalah proses yang berupa perengkahan termal ringan dari nafta untuk mendapatkan produk yang lebih mudah menguap seperti olefin dengan angka oktan yang lebih tinggi.

-       Isomerisasi, dalam proses ini, susunan dasar atom dalam molekul diubah tanpa menambah atau mengurangi bagian asal. Hidrokarbon garis lurus diubah menjadi hidrokarbon garis bercabang yang memiliki angka oktan lebih tinggi.

b.   Proses Ekstraksi

Pada proses ini, dilakukan pemisahan atas dasar perbedaan daya larut fraksi-fraksi minyak dalam bahan pelarut (solvent) seperti SO_2, furfural, dan sebagainya.

c.    Proses Kristalisasi

Pada proses ini, fraksi-fraksi dipisahkan atas dasar perbedaan titik cair (melting point). Dari solar yang mengandung banyak paraffin, melalui proses pendinginan, penekanan, dan penyaringan, dapat dihasilkan lilin dan minyak filter.

d.   Membersihkan produk dari kontaminasi (treating)

Hasil-hasil minyak yang telah diperoleh melalui proses pengolahan tahap pertama dan proses pengolahan lanjutan sering mengalami kontaminasi dengan zat-zat yang merugikan seperti persenyawaan yang korosif atau yang berbau tidak sedap. Kontaminan ini harus dibersihkan misalnya dengan menggunakan caustic soda, tanah liat, atau proses hidrogenasi.

v  Bahan Bakar Alternatif di Masa Mendatang

            Berikut akan diuraikan mengenai berbagai jenis bahan bakar alternatif yang dapat digunakan sebagai pengganti bahan bakar minyak. Diantaranya yaitu:

1.      Listrik

Listrik berpotensi menjadi sumber energi alternatif di masa yang akan datang. Misalnya penggunaan mobil bertenaga listrik yang saat ini sudah banyak diproduksi oleh pabrik mobil. Akan tetapi, di sebagian belahan dunia, listrik masih menjadi sumber daya langka yang belum tersebar merata.

2.      Etanol atau Metanol

Bahan bakar ini merupakan varian dari alkohol dan dapat dihasilkan dari gas alam atau sumber daya alam lain yang mengandung karbon. Alkohol sebagai bahan bakar alternatif mempunyai tingkat polusi rendah sehingga lebih ramah lingkungan. Etanol atau methanol juga lebih murah diproduksi, meskipun sebagian masih bergantung pada cadangan gas alam.

3.      Hidrogen

Hidrogen berpotensi besar menjadi bahan bakar alternatif di masa depan. Hidrogen diproduksi dengan memecah gas alam dan sumber daya lain yang sejenis. Adapun sumber terbesar hidrogen adalah air. Akan tetapi, banyak penelitian yang harus dilakukan untuk mensintesis hidrogen dari air agar dapat digunakan sebagai bahan bakar alternatif.

4.      Biodiesel

Sumber untuk biodiesel sangat melimpah, biodiesel dapat dibuat dengan mengolah dan mengestrak energi dari berbagai macam tanaman dan sayuran. Biodiesel merupakan bahan bakar yang ramah lingkungan dengan emisi rendah. Akan tetapi terdapat hambatan dalam produksinya, dikarenakan peralatan yang dapat mengestrak sejumlah besar energi biomassa dari berbagai sumber kurang memadai.

5.      Gas Alam

Gas alam diperoleh langsung dari alam atau dari hasil sampingan pengeboran minyak bumi. Gas alam merupakan bahan bakar yang bersih, karena memiliki emisi buang lebih rendah dibanding bensin atau solar sehingga lebih ramah lingkungan, serta tersedia dalam jumlah yang besar.

6.      E85

E85 merupakan campuran etanol 85 persen dan 15 persen bensin. E85 dapat digunakan sebagai alternatif bagi bensin. Akan tetapi, E85 kurang efisien disbanding bensin, sehingga dibutuhkan dua kali E85 lebih banyak disbanding bensin untuk menempuh jarak yang sama.

      Dari berbagai jenis bahan bakar alternatif yang telah dikemukakan di atas, masing-masing mempunyai kelebihan dan kelemahan. Oleh karena itu, alangkah bijaknya jika kita mulai belajar mengatasi kekurangan-kekurangan pada masing-masing bahan bakar alternatif di atas sehingga di masa depan dapat dimanfaatkan dengan tidak menutup kemungkinan penemuan bahan bakar alternatif yang lain.