1. Pengertian Minyak Bumi
Minyak bumi
(bahasa Inggris: petroleum, dari bahasa Latin petrus – karang dan oleum –
minyak), dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, coklat
gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari
beberapa area di kerak Bumi. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks dari
berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya.
2. Teori Pembentukan Minyak Bumi
2. Teori Pembentukan Minyak Bumi
Membahas
identifikasi minyak bumi tidak dapat lepas dari bahasan teori pembentukan
minyak bumi dan kondisi pembentukannya yang membuat suatu minyak bumi menjadi
spesifik dan tidak sama antara suatu minyak bumi dengan minyak bumi lainnya.
Berikut ini akan dibahas 2 teori pembentukan minyak bumi.
- Teori Biogenesis (Organik)
Macquir
(Prancis, 1758) merupakan orang pertama yang pertama kali mengemukakan pendapat
bahwa minyak bumi berasal darri umbuh-tumbuhan. Kemudian M.W Lamanosow (Rusia,
1763) juga mengemukakan hal yang sama. Pendapat di atas juga didukun oleh
sarjana lain seperti, Nem Beery, Engler, Bruk, bearl, Hofer. Meeka mengatakan
bahwa ”minyak dan gas bumi berasal dari organisme laut yan telah mati
berjuta-juta tahun yang lalu dan membentuk sebuah lapisan dalam perut bumi.”
- Teori Abiogenesis (Anorganik)
Barthelot
(1866) mengemukakan di dalam minyak bumi terdapat logam alkali, yang dalam
keadaan bebas dengan temperatur tingi akan bersentuhan denagn C02 membentuk
asitilena. Kemudian Mendeleyev (1877) mengemukakan bahwa minyak bumi tebentuk
akibat adanya pengauh kerja uap pada kabida-karbida logam di dalm bumi. Yang
lebih ekstrim lagi adalah pernyataan beberapa ahli yang mengemukakan bahwa
minyak bumi mulai terbentuk sejak zamn prasejarah, jauh sebelum bumi terbentuk
dan besamaan dengan proses terbentuknya bumi.pernyataan itu berdasar fakta
ditemukannya material hidrokarbon dalam beberapa batuan meteor dan di atmosfir
bebeapa planet lain.
- Komponen Minyak Bumi
Minyak bumi
hasil ekplorasi (pengeboran) masih berupa minyak mentah atau crude oil. Minyak
mentah ini mengandung berbagai zat kimia berwujud gas, cair, dan padat.
Komponen utama minyak bumi adalah senyawa hidrokarbon, baik alifatik, alisiklik,
maupun aromatik. Kadar unsur karbon dalam minyak bumi dapat mencapai 50%-85%,
sedangkan sisanya merupakan campuran unsur hydrogen dan unsur-unsur lain.
Misalnya, nitrogen (0-0,5%), belerang (0-6%), dan oksigen (0-3,5%).
1. Senyawa hidokarbon alifatik rantai lurus
Senyawa hidokabon alifatik rantai luus biasa
disebut alkana atau normal parafin. Senyawa ini banyak terdapat dalam gas alam
dan minyak bumi yang memiliki antai karbon pendek. Contoh: Etana Propana
- Senyawa hidrokarbon bentuk siklik
Senyawa
hidrokarbon siklik merupakan snyawa hidrokarbon golongan sikloalkana atau
sikloparafin. Senyawa hidrokarbon ini memiliki rumus molekul sama dengan
alkena., tetapi tidak memiliki ikatan rangkap dua dan membentuk dtruktur
cinicin. Dalam minyak bumi, antarmolekul siklik tersebut kadag-kadanag
bergabung membentuk suatu molekul yang terdii atas beberapa senyawa siklik.
- Senyawa Hidrokarbon Alifatik Rantai Bercabang
Senyawa
golongan isoalkana atau isoparafin. Jumlah senyawa hidrokarbon ini tidak
sebanyak senyawa hidrokarbon alifatik rantai lurus dan senyawa hidrokarbon
bentuk siklik.
- Senyawa Hidrokarbon Aromatik
Senyawa
hidrokarbon aromatik merupakan senyawa hidrokarbon yang berbentuk siklik
segienam, berikatan rangkap dua selang-seling, dan merupakan senyawa hidrokarbon
tak jenuh. Pada umumnya, senyawa hidrokarbon aromatik ini terdapat dalam minyak
bumi yang memiliki jumlah atom C besar.
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:
1. Minyak mentah ringan (light crude oil) yang mengandung kadar logam dan
belerang rendah, berwarna terang dan bersifat encer (viskositas rendah).
2. Minyak mentah berat (heavy crude oil) yang mengandung kadar logam dan belerang tinggi, memiliki viskositas tinggi sehingga harus dipanaskan agar meleleh.
2. Minyak mentah berat (heavy crude oil) yang mengandung kadar logam dan belerang tinggi, memiliki viskositas tinggi sehingga harus dipanaskan agar meleleh.
- PENGOLAHAN MINYAK BUMI
Minyak bumi biasanya berada
3-4 km di bawah permukaan. Minyak bumi diperoleh dengan membuat sumu bor.
Minyak mentah yang diperoleh ditampunga dalam kapal tanker atau dialirkan
melalui pipa ke stasiun tangki atau ke kilang minyak.
Minyak mentah (crude oil) bebentuk caian kental hitam dan berbau tidak
sedap. Minyak mentah belum dapat digunakan sebagai bahan baka maupun keperluan
lainnya, tetapi haus diolah terlebih dahulu. Minyak mentah mengandung sekitar
500 jenis hidrokarbon denagn jumlah atom C-1 hingga 50. Pengolahan minyak bumi
dilakukan melalui distilasi bertingkat, dimanaminyak mentah dipisahkan ke dalam
kelompok-kelompok dengan rentang titik didih tertentu.
Pengolahan minyak bumi dimulai dengan memanaskan minyak mentah pada suhu
400oC, kemudian dialirkan ke dalam menara fraksionasi dimana akan tejadi
pemisahan berdasarkan perbedaan titik didih. Komponen yang titik didihnya lebih
tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah, sedangkan yang titik
didihnya lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui
sungkup-sungkup yang disebut sungkup gelembung.
Sementara itu, semakin ke ats, suhu semakin rendah, sehinga setiap kali
komponen dengan titik didih lebih tinggi naik, akan mengembun dan terpisah,
sedangkan komponen yang itik didihnya lebih rendah akan terus naik ke bagian
atas yang lebih tinggi. Sehingga komponen yang mencapai puncak menara adalah
komponen yang pada suhu kamar beupa gas. Komponen berupa gas tadi disebut gas
proteleum. Melalui kompresi dan pendinginan, ga sproteleum dicairkan sehingga
diperoleh LPG (Liquid Proteleum Gas)
Minyak mentah mengandung berbagai senyawa hidrokarbon dengan berbagai sifat
fisiknya. Untuk memperoleh materi-materi yang berkualitas baik dan sesuai
dengan kebutuhan, perlu dilakukan tahapan pengolahan minyak mentah yang
meliputi proses distilasi, cracking, reforming, polimerisasi, treating, dan
blending.
1. Distilasi
Distilasi atau penyulingan merupakan cara
pemisahan campuran senyawa berdasarkan pada perbedaan titik didih
komponen-komponen penyusun campuran tersebut. Meskipun komposisinya kompleks,
terdapat cara mudah untuk memisahkan komponen-komponennya berdasarkan perbedaan
nilai titik didihnya, yang disebut proses distilasi bertingkat. Destilasi
merupakan pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik
didihnya.
Minyak bumi atau minyak mentah sebelum masuk kedalam kolom fraksinasi
(kolom pemisah) terlebih dahulu dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace
(tanur) sampai dengan suhu ± 350°C. Minyak mentah yang sudah dipanaskan
tersebut kemudian masuk kedalam kolom fraksinasi pada bagian flash chamber
(biasanya berada pada sepertiga bagian bawah kolom fraksinasi). Untuk menjaga
suhu dan tekanan dalam kolom maka dibantu pemanasan dengan steam (uap air panas
dan bertekanan tinggi)
Karena perbedaan titik didih setiap komponen hidrokarbon maka komponen-komponen tersebut akan terpisah dengan sendirinya, dimana hidrokarbon ringan akan berada dibagian atas kolom diikuti dengan fraksi yang lebih berat dibawahnya. Pada tray (sekat dalam kolom) komponen itu akan terkumpul sesuai fraksinya masing-masing.
Pada setiap tingkatan atau fraksi yang terkumpul kemudian dipompakan keluar kolom, didinginkan dalam bak pendingin, lalu ditampung dalam tanki produknya masing-masing. Produk ini belum bisa langsung dipakai, karena masih harus ditambahkan aditif (zat penambah).
Karena perbedaan titik didih setiap komponen hidrokarbon maka komponen-komponen tersebut akan terpisah dengan sendirinya, dimana hidrokarbon ringan akan berada dibagian atas kolom diikuti dengan fraksi yang lebih berat dibawahnya. Pada tray (sekat dalam kolom) komponen itu akan terkumpul sesuai fraksinya masing-masing.
Pada setiap tingkatan atau fraksi yang terkumpul kemudian dipompakan keluar kolom, didinginkan dalam bak pendingin, lalu ditampung dalam tanki produknya masing-masing. Produk ini belum bisa langsung dipakai, karena masih harus ditambahkan aditif (zat penambah).
- Cracking
Cracking adalah penguraian
(pemecahan) molekul-molekul senyawa hidrokarbon yang besar menjadi
molekul-molekul senyawa yang lebih kecil. Terdapat dua cara proses cracking,
yaitu :
- Cara panas (thermal cracking), adalah proses cracking dengan menggunakan suhu tinggi serta tekanan rendah.
- Cara katalis (catalytic cracking) adalah proses cracking dengan menggunakan bubuk katalis platina atau molybdenum oksida.
- Reforming
Reforming adalah pengubahan
bentuk molekul bensin yang bermutu kurang baik (rantai karbon lurus) menjadi
bensin yang bermutu lebih baik (rantai karbon bercabang).
4. Polimerisasi
Polimerisasi adalah proses penggabungan molekul-molekul kecil menjadi
molekul besar.
- Treating
Treating adalah proses pemurnian minyak bumi dengan cara menghilangkan
pengotor-pengotornya. Cara-cara proses treating sebagai berikut :
- Copper sweetening dan doctor treating
- Acid treatment
- Desulfurizing (desulfurisasi)
- Blending
Bensin merupakan contoh hasil
minyak bumi yang banyak digunakan di dunia. Untuk memperoleh kualitas bensin
yang baik dilakukan blending (pencampuran), terdapat sekitar 22 bahan pencampur
(zat aditif) yang dapat ditambahkan ke dalam proses pengolahannya.
- FRAKSI MINYAK BUMI
Senyawa hidrokarbon, terutama
parafinik dan aromatik, mempunyai trayek didih masing-masing, dimana panjang
rantai hidrokarbon berbanding lurus dengan titik didih dan densitasnya. Semakin
panjang rantai hidrokarbon maka trayek didih dan densitasnya semakin besar.
Jumlah atom karbon dalam rantai hidrokarbon bervariasi. Untuk dapat
dipergunakan sebagai bahan bakar maka dikelompokkan menjadi beberapa fraksi
atau tingkatan dengan urutan sederhana sebagai berikut:
Fraksi
|
Ukuran Molekul
|
Titik Didih (oC)
|
Kegunaan
|
Gas
|
C1 – C5
|
-160 – 30
|
Bahan bakar
(LPG), sumber hidrogen
|
Petoleum eter
|
C5 – C7
|
30 – 90
|
Pelarut, binatu
kimia (dry cleaning)
|
Bensin (gasoline)
|
C5 – C12
|
30 - 200
|
Bahan baka
motor
|
Kerosin, minyak
diesel/solar
|
C12 - C18
|
180 – 400
|
Baha bakar
mesin diesel, bahan bakar industi, untuk cracking
|
Minyak pelumas
|
C16 ke atas
|
350 ke atas
|
Pelumas
|
Parafin
|
C20 ke atas
|
Za padat dengan
titik cai rendah
|
Lilin dan
lain-lain
|
Aspal
|
C25 ke atas
|
residu
|
Baha bakar dan
untuk pelapis jalan raya
|
- BENSIN (PETROL atau GASOLINE)
Bensin adalah salah satu jenis
bahan bakar minyak yang dimaksudkan untuk kendaraan bermoto roda dua, tiga,
atau empat. Dewasa ini, tersedia 3 jenis bensin, yaitu premium, petamax, dan
peamax plus. Ketiganya mempunyai mutu atau peformance yang berbeda. Adapun mutu
bahan bakar bensin dikaitkan dengan jumlah ketukan (knocking) yang
ditimbulkannya dan dinyatakn dengan nilai oktan. Semakin sedikit ketukannya,
semakin baik mutunya, dan semakin tinggi nilai oktannya.
Ketukan adalah suatu perilaku yang kurang baik dari bahan baka, yaiu
pembakaran menjadi terlalu dini sebelum piston berada pada posisi yang tepat.
Ketukan menyebabkan mesin menggelitik, mengurangi efisiensi bahan bakar dan
dapat merusak mesin.
Untuk menentukan nilai oktan, dietapkan dua jenis senyawa sebagai
pembanding yaitu ”isooktana” dan n-hepatana. Kedua senyawa ini adalah dua
diantara banyak macam senyawa yang tedapat dalam bensin. Isooktana menghasilkan
ketukan palin sedikit dan dibei nilai oktan 100. sedangkan n-heptana
menyebabkan keukan paling banyak.
Pertamax mempunyai nilai oktan 92, bearti mutu bahan bakar itu setara
denagn campuran 92% isooktana dan 8% n-heptana. Premium mempunyai nilai oktan
88. sedangakan pertamax plus mempunyai nilai 94.
Bilangan oktan bensin dapat juga ditingkatkan dengan cara menambah zat
aditif antiketukan, seperti TEL, MTBE, dan etanol.
1. Tetraethyl lead (TEL)
Salah satu anti ketukan yang hingga kini masih digunakan di negara kita
adalah Tetraethyl lead (TEL, lead = timbel atau timah hitam) yang rurmus
kimianya Pb(C2H5)4. Untuk mengubah Pb dari bentuk padat menjadi gas, pada
bensin yang mengandung TEL ditambahkan zat aditif lain, yaitu etilen bromide
(C2H2Br). Penambahan 2 – 3 mL zat ini ke dalam 1 galon bensin dapat menaikkan
nilai oktan sebesar 15 poin.
2. Methyl Tertier Butyl Ether
(MTBE)
Methyl Tertier Butyl Ether (MTBE) Senyawa MTBE memiliki bilangan oktan 118.
Senyawa MTBE ini lebih aman dibandingkan TEL karena tidak mengandung logam
timbel.
3. Etanol
3. Etanol
Etanol dengan bilangan oktan 123 merupakan zat aditif yang dapat
meningkatkan efisiensi pembakaran bensin. Etanol lebih unggul dibandingkan TEL
dan MTBE karena tidak mencemari udara dengan logam timbel dan lebih mudah
diuraikan oleh mikroorganisme.
- KILANG MINYAK DI INDONESIA
Kilang minyak (oil refinery)
adalah pabrik/fasilitas industri yang mengolah minyak mentah menjadi produk petroleum yang bisa langsung digunakan maupun
produk-produk lain yang menjadi bahan baku bagi industri petrokimia.
- Pertamina Unit Pengolahan I Pangkalan Brandan, Sumatera Utara (Kapasitas 5 ribu barel/hari). Kilang minyak pangkalan brandan sudah ditutup sejak awal tahun 2007
- Pertamina Unit Pengolahan II Dumai/Sei Pakning, Riau (Kapasitas Kilang Dumai 127 ribu barel/hari, Kilang Sungai Pakning 50 ribu barel/hari)
- Pertamina Unit Pengolahan III Plaju, Sumatera Selatan (Kapasitas 145 ribu barel/hari)
- Pertamina Unit Pengolahan IV Cilacap (Kapasitas 348 ribu barel/hari)
- Pertamina Unit Pengolahan V Balikpapan, Kalimantan Timur (Kapasitas 266 ribu barel/hari)
- Pertamina Unit Pengolahan VI Balongan, Jawa Barat (Kapasitas 125 ribu barel/hari)
- Pertamina Unit Pengolahan VII Sorong, Irian Jaya Barat (Kapasitas 10 ribu barel/hari)
- Pusdiklat Migas Cepu, Jawa Tengah (Kapasitas 5 ribu barel/hari)
Semua
kilang minyak di atas dioperasikan oleh Pertamina.
- OPEC
OPEC (singkatan dari Organization
of the Petroleum Exporting Countries; bahasa Indonesia: Organisasi Negara-negara Pengekspor
Minyak Bumi) adalah organisasi yang bertujuan menegosiasikan masalah-masalah
mengenai produksi, harga dan hak konsesi minyak bumi dengan perusahaan-perusahaan minyak. OPEC
didirikan pada 14 September 1960 di Bagdad, Irak. Saat itu anggotanya hanya lima negara. Sejak tahun 1965 markasnya bertempat di Wina, Austria.
- Aljazair (1969)
- Angola (1 Januari 2007)
- Libya (Desember 1962)
- Nigeria (Juli 1971)
- Arab Saudi (negara pendiri, September 1960)
- Iran (negara pendiri, September 1960)
- Irak (negara pendiri, September 1960)
- Kuwait (negara pendiri, September 1960)
- Qatar (Desember 1961)
- Uni Emirat Arab (November 1967)
- Ekuador (1973–1993, kembali menjadi anggota sejak tahun 2007)
- Venezuela (negara pendiri, September 1960)
Anggota yang keluar
- Gabon (keanggotaan penuh dari 1975–1995)
- Indonesia (anggota dari Desember 1962–Mei 2008)
Pada Mei
2008,
Indonesia mengumumkan bahwa mereka telah mengajukan surat untuk keluar dari
OPEC pada akhir 2008 mengingat Indonesia kini telah menjadi importir minyak
(sejak 2003) atau net importer dan tidak mampu memenuhi kuota produksi
yang telah ditetapkan.
Kemungkinan jadi anggota
Suriah, Sudan, dan Bolivia (ketiga negara ini sudah diundang oleh OPEC untuk bergabung) Brasil (ingin bergabung setelah ditemukan cadangan minyak yang besar di Atlantik)
I. PENCEMARAN AKIBAT PENGGUNAAN MINYAK BUMI
1. Pencemaran udara
Pencemaran udara berhubungan dengan pencemaran atmosfer bumi. Atmosfer
merupakan lapisan udara yang menyelubungi bumi sampai ketinggian 300 km. Sumber
pencemaran udara berasal dari kegiatan alami dan aktivitas manusia.
Pencemaran udara berhubungan dengan pencemaran
atmosfer bumi. Atmosfer merupakan lapisan udara yang menyelubungi bumi sampai
ketinggian 300 km. Sumber pencemaran udara berasal dari kegiatan alami dan
aktivitas manusia.
Sumber pencemaran udara di setiap wilayah atau
daerah berbeda-beda. Sumber pencemaran udara berasal dari kendaraan bermotor,
kegiatan rumah tangga, dan industri.
No
|
Polutan
|
Dihasilkan dari
|
1
|
Karbon dioksida (CO2)
|
Pemakaian bahan
bakar fosil (minyak bumi atau batubara), pembakaran gas alam dan hutan,
respirasi, serta pembusukan.
|
2
|
Sulfur dioksida
(SO2) nitrogen monoksida (NO)
|
Pemakaian bahan
bakar fosil (minyak bumi atau batubara), misalnya gas buangan kendaraan.
|
3
|
Karbonmonoksida (CO)
|
Pemakaian bahan
bakar fosil (minyak bumi atau batubara) dan gas buangan kendaraan bermotor
yang pembakarannya tidak sempurna.
|
4
|
Kloro Fluoro Carbon (CFC)
|
Pendingin
ruangan, lemari es, dan perlengkapan yang menggunakan penyemprot aerosol.
|
Dampak pencemaran udara dapat berskala mikro dan makro.
Pada skala mikro atau lokal, pencemaran udara
berdampak pada kesehatan manusia. Misalnya, udara yang tercemar gas karbon
monoksida (CO) jika dihirup seseorang akan menimbulkan keracunan, jika orang
tersebut terlambat ditolong dapat mengakibatkan kematian. Dampak pencemaran
udara berskala makro, misalnya fenomena hujan asam dalam skala regional,
sedangkan dalam skala global adalah efek rumah kaca dan penipisan lapisan ozon.
Karbon dioksida (CO2)
Pembakaran bahan bakar fosil seperti batubara,
minyak, dan gas alam telah lama dilakukan untuk pemenuhan kebutuhan manusia terhadap
energi. Misalnya untuk berbagai keperluan rumah tangga, industri, dan
pertanian. Ketika bahan bakar minyak tersebut dibakar, karbon dioksida
dilepaskan ke udara. Data yang diperoleh menunjukkan bahwa jumlah karbon
dioksida yang dilepaskan ke udara terus mengalami peningkatan. Apakah dampak
peningkatan CO2 terhadap lingkungan?
Karbon monoksida (CO)
Gas karbon monoksida (CO) merupakan gas yang tidak
berbau, tidak berasa, dan tidak stabil. Karbon monoksida yang berada di kota
besar sebagian besar berasal dari pembuangan gas kendaraan bermotor yang
gas-gas pembakarannya tidak sempurna. Selain itu, karbon monoksida dapat
berasal dari pembakaran bahan bakar fosil serta proses industri.
Karbon monoksida dalam tubuh manusia lebih cepat
berikatan dengan hemoglobin daripada oksigen. Jika di udara terdapat karbon
monoksida, oksigen akan kalah cepat berikatan dengan hemoglobin.
Beberapa orang akan menderita defisiensi oksigen
dalam jaringan tubuhnya ketika haemoglobin darahnya berikatan dengan karbon
monoksida sebesar 5%. Seorang perokok haemoglobin darahnya sering ditemukan
mengandung karbon monoksida lebih dari 10%.
Defisiensi oksigen dalam tubuh dapat menyebabkan
seseorang menderita sakit kepala dan pusing. Kandungan karbon monoksida yang
mencapai 0.1.% di udara dapat mengganggu metabolisme tubuh organisme. Oleh
karena itu, ketika memanaskan mesin kendaraan di dalam garasi sebaiknya pintu
garasi dibuka agar gas CO yang terbentuk tidak terakumulasi di dalam ruangan
dan terhirup.
Sulfur dioksida
Sulfur dioksida dilepaskan ke udara ketika terjadi
pembakaran bahan bakar fosil dan pelelehan biji logam. Konsentrasi SO2 yang
masih diijinkan ialah antara 0.3 sampai 1.0 mg m-3. Akan tetapi, di daerah yang
dekat dengan industri berat, konsentrasi senyawa tersebut menjadi lebih tinggi,
yaitu 3.000 mg m-3 .
Peningkatan konsentrasi sulfur di atmosfer dapat
menyebabkan gangguan kesehatan pada manusia, terutama menyebabkan penyakit
bronkitis, radang paru-paru (pneumonia), dan gagal jantung. Partikel-partikel
ini biasanya sulit dibersihkan bila sudah mencapai alveoli sehingga menyebabkan
iritasi dan mengganggu pertukaran gas.
Pencemaran sulfur (sulfur oksida) di sekitar
daerah pencairan tembaga dapat menyebabkan kerusakan pada vegetasi hingga
mencapai jarak beberapa kilometer jauhnya. Tumbuhan mengabsorbsi sulfur
dioksida dari udara melalui stomata. Tingginya konsentrasi sulfur dioksida di
udara seringkali menimbulkan kerusakan pada tanaman pertanian dan perkebunan.
Nitrogen oksida
Nitrogen oksida memainkan peranan penting di dalam
penyusunan jelaga fotokimia. Nitrogen dioksida dihasilkan oleh gas buangan
kendaraan bermotor. Peroksiasil nitrat yang dibentuk di dalam jelaga sering
menyebabkan iritasi pada mata dan paru-paru. Selain itu, bahan polutan tersebut
dapat merusak tumbuhan.
Hujan asam
Dua gas yang dihasilkan dari pembakaran mesin
kendaraan serta pembangkit listrik tenaga disel dan batubara yang utama adalah
sulfur dioksida (SO2) dan nitrogen dioksida (NO2). Gas yang dihasilkan tersebut
bereaksi di udara membentuk asam yang jatuh ke bumi bersama dengan hujan dan
salju. Misalnya, sulfur dioksida berreaksi dengan oksigen membentuk sulfur
trioksida.
2 SO2 + O2 2 SO3
Sulfur trioksida kemudian bereaksi
dengan uap air membentuk asam sulfat.
SO3 + H2O H2SO4
Uap air yang
telah mengandung asam ini menjadi bagian dari awan yang akhirnya turun ke bumi
sebagai hujan asam atau salju asam. Hujan asam dapat mengakibatkan kerusakan hutan, tanaman pertanian, dan
perkebunan. Hujan asam juga akan mengakibatkan berkaratnya benda-benda yang
terbuat dari logam, misalnya jembatan dan rel kereta api, serta rusaknya
berbagai bangunan. Selain itu, hujan asam akan menyebabkan penurunan pH tanah,
sungai, dan danau, sehingga mempengaruhi kehidupan organisme tanah, air, serta
kesehatan manusia.
Efek rumah kaca (green house
effect)
Efek rumah kaca
merupakan gejala peningkatan suhu dipemukaan bumi yang terjadi karena
meningkatnya kadar CO2 (karbon dioksida) di atmosfer. Gejala ini disebut efek rumah kaca karena
diumpamakan dengan fenomena yang terjadi di dalam rumah kaca.
Pada rumah kaca, sinar matahari dapat dengan mudah
masuk ke dalamnya. Sebagian sinar matahari tersebut digunakan oleh tumbuhan dan
sebagian lagi dipantulkan kembali ke arah kaca.
Sinar yang dipantulkan ini tidak dapat keluar dari
rumah kaca dan mengalami pemantulan berulang-ulang. Energi yang dihasilkan
meningkatkan suhu rumah kaca sehingga rumah kaca menjadi panas.
Di bumi, radiasi panas yang berasal dari matahari
ke bumi diumpamakan seperti menembus dinding kaca rumah kaca. Radiasi panas
tersebut tidak diserap seluruhnya oleh bumi. Sebagian radiasi dipantulkan oleh
benda-benda yang berada di permukaan bumi ke ruang angkasa. Radiasi panas yang
dipantulkan kembali ke ruang angkasa merupakan radiasi infra merah. Sebagian
radiasi infra merah tersebut dapat diserap oleh gas penyerap panas (disebut:
gas rumah kaca). Gas penyerap panas yang paling penting di atmosfer adalah H2O
dan CO2. Seperti kaca dalam rumah kaca, H2O dan CO2 tidak dapat menyerap
seluruh radiasi infra merah sehingga sebagian radiasi tersebut dipantulkan
kembali ke bumi. Keadaan inilah yang menyebabkan suhu di permukaan bumi
meningkat atau yang disebut dengan pemanasan global (global warning).
Kenaikan suhu menyebabkan mencairnya gunung es di
kutub utara dan selatan. Kondisi ini mengakibatkan naiknya permukaan air laut,
sehingga menyebabkan berbagai kota dan wilayah pinggir laut akan tenggelam,
sedangkan daerah yang kering menjadi semakin kering. Efek rumah kaca
menimbulkan perubahan iklim, misalnya suhu bumi meningkat rata-rata 3°C sampai
4°C pada abad ke-21, kekeringan atau curah hujan yang tinggi di berbagai tempat
dapat mempengaruhi produktivitas budidaya pertanian, peternakan, perikanan, dan
kehidupan manusia.
Penipisan lapisan ozon
Lapisan ozon (O3) adalah lapisan gas yang menyelimuti
bumi pada ketinggian ± 30 km diatas bumi. Lapisan ozon terdapat pada lapisan
atmosfer yang disebut stratosfer. Lapisan ozon ini berfungsi menahan 99%
radiasi sinar Ultra violet (UV) yang dipancarkan ke matahari.
Gas CFC (Chloro Fluoro Carbon) yang berasal dari
produk aerosol (gas penyemprot), mesin pendingin dan proses pembuatan plastik
atau karet busa, jika sampai ke lapisan stratosfer akan berikatan dengan ozon.
CFC yang berikatan dengan ozon menyebabkan terurainya molekul ozon sehingga
terjadi kerusakan lapisan ozon, berupa penipisan lapisan ozon.
Penipisan lapisan ozon di beberapa tempat telah
membentuk lubang seperti di atas Antartika dan kutub Utara. Lubang ini akan
mengurangi fungsi lapisan ozon sebagai penahan sinar UV. Sinar UV yang sampai
ke bumi akan menyebakan kerusakan pada kehidupan di bumi. Kerusakan tersebut
antara lain gangguan pada rantai makanan di laut, serta kerusakan tanaman
budidaya pertanian, perkebunan, serta mempengaruhi kesehatan manusia.
Radiasi
Makhluk hidup sudah lama menjadi objek dari
bermacammacam bentuk radiasi. Misalnya, radiasi matahari yang mengandung sinar
ultraviolet dan gelombang infra merah. Selain berasal dari matahari, radiasi
dapat juga berasal dari luar angkasa, berupa sinar kosmis dan mineral-mineral radioaktif
dalam batubatuan. Akan tetapi bentuk radiasi akibat aktivitas manusia akan
menimbulkan polusi.
Bentuk-bentuk radiasi berupa kegiatan uji coba bom
nuklir dan penggunaan bom nuklir oleh manusia dapat berupa gelombang
elektromagnetik dan partikel subatomik. Kedua macam bentuk radiasi tersebut
dapat mengancam kehidupan makhluk hidup.
Dampak radiasi dapat dilihat pada tingkat genetik
dan sel tubuh. Dampak genetik pada interfase menyebabkan terjadinya perubahan
gen pada AND atau dikenal sebagai mutasi gen. Dampak somatik (sel tubuh) adalah
seseorang memiliki otak yang lebih kecil daripada ukuran normal, cacat mental,
dan gangguan fisik lainnya serta leukemia.
2. Pencemaran air
Pencemaran air meliputi pencemaran di perairan
darat, seperti danau dan sungai, serta perairan laut. Sumber pencemaran air,
misalnya pengerukan pasir, limbah rumah tangga, industri, pertanian, pelebaran
sungai, pertambangan minyak lepas pantai, serta kebocoran kapal tanker
pengangkut minyak.
Limbah rumah tangga
Limbah rumah tangga seperti deterjen, sampah
organik, dan anorganik memberikan andil cukup besar dalam pencemaran air
sungai, terutama di daerah perkotaan. Sungai yang tercemar deterjen, sampah
organik dan anorganik yang mengandung miikroorganisme dapat menimbulkan
penyakit, terutama bagi masyarakat yang mengunakan sungai sebagai sumber
kehidupan sehari-hari. Proses penguraian sampah dan deterjen memerlukan oksigen
sehingga kadar oksigen dalam air dapat berkurang. Jika kadar oskigen suatu
perairaan turun sampai kurang dari 5 mg per liter, maka kehidupan biota air
seperti ikan terancam.
Limbah pertanian
Kegiatan pertanian dapat menyebabkan pencemaran
air terutama karena penggunaan pupuk buatan, pestisida, dan herbisida.
Pencemaran air oleh pupuk, pestisida, dan herbisida dapat meracuni organisme
air, seperti plankton, ikan, hewan yang meminum air tersebut dan juga manusia
yang menggunakan air tersebut untuk kebutuhan sehari-hari. Residu pestisida
seperti DDT yang terakumulasi dalam tubuh ikan dan biota lainnya dapat terbawa
dalam rantai makanan ke tingkat trofil yang lebih tinggi, yaitu manusia.
Selain itu, masuknya pupuk pertanian, sampah, dan
kotoran ke bendungan, danau, serta laut dapat menyebabkan meningkatnya zat-zat
hara di perairan. Peningkatan tersebut mengakibatkan pertumbuhan ganggang atau
enceng gondok menjadi pesat (blooming).
Pertumbuhan ganggang atau enceng gondok yang cepat
dan kemudian mati membutuhkan banyak oksigen untuk menguraikannya. Kondisi ini
mengakibatkan kurangnya oksigen dan mendorong terjadinya kehidupan organisme
anaerob. Fenomena ini disebut sebagai eutrofikasi.
Limbah pertambangan
Pencemaran minyak di laut terutama disebabkan oleh
limbah pertambangan minyak lepas pantai dan kebocoran kapal tanker yang
mengangkut minyak. Setiap tahun diperkirakan jumlah kebocoran dan tumpahan
minyak dari kapal tanker ke laut mencapai 3.9 juta ton sampai 6.6 juta ton.
Tumpahan minyak merusak kehidupan di laut, diantaranya burung dan ikan. Minyak
yang menempel pada bulu burung dan insang ikan mengakibatkan kematian hewan tersebut.
J. ENERGI ALTERNATIF
1. Biodiesel dari minyak kelapa
Bahan bakar minyak bumi (fosil) diperkirakan
sekitar 60 tahun lagi akan habis. apabila dieksploitasi secara besar-besaran.
Untuk memperlambat dan mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar minyak
bumi tersebut salah satunya adalah dengan bahan bakar biodiesel yang bahan
bakunya sangat besar untuk dikembangkan. Salah satu bahan baku yang bisa
dijadikan biodiesel adalah minyak kelapa. dalam satu molekul minyak kelapa
terdiri dari 1 unit gliserine dan sejumlah asam lemak.
Dan 3 (tiga) unit asam lemak dari rantai karbon
panjang adalah triglyseride (lemak dan minyak). Komponen glycerine memiliki
titik didih tinggi yang dapat melindungi minyak dari penguapan (volatilizing).
Pada biodiesel, komponen asam lemak dari minyak dikonversikan ke elemen lain
yang disebut ester. Glycerine dan asam lemak dipisahkan dengan proses
esterifikasi. Minyak tumbuhan bereaksi dengan alkohal dan katalis, jika minyak
tumbuhan adalah metanol dan kelapa, dan komponen reaktannya adalah alcohol maka
akan dihasilkan coco metil ester. Coco metil ester adalah nama
kimia dari coco biodiesel. . Tingkat keberhasilan dalam proses pembutan
biodiesel dipengaruhi oleh putaran pengadukan, temperatur pemanasan dan kadar
katalis serta kandungan air ketika pembuatan sodium metoksid.
Setelah diadakan pengujian mesin diesel dengan
bahan bakar minyak vegetatif dan minyak diesel didapatkan bahwa dengan minyak
vegetatif mempunyai efisiensi dan daya mesin yang lebih besar dibanding dengan
minyak diesel, karena suhu gas buang yang dihasilkan lebih rendah namun terjadi
penurunan kualitas nilai kalor rata-rata 2%. Dengan nilai kalor yang rata-rata
lebih rendah 2%, tetapi minyak vegetatif mempunyai angka cetana yang jauh lebih
tinggi (Angka cetana rata-rata minyak diesel 45, biodiesel 62 untuk yang
berbasis kelapa sawit, 51 untuk jarak pagar dan 62,7 untuk yang berbasis kelapa
sayur) akan didapat keterlambatan penyalaan yang lebih pendek bila dibandingkan
dengan minyak diesel. Adanya keterlambatan penyalaan yang lebih pendek (ignition
delay) daya yang dihasilkan besar dan efektif, maka akan dihasilkan unjuk
kerja yang optimum. Pengujian viscositas minyak vegetatif yang telah dilakukan
oleh beberapa peneliti
menunjukkan bahwa viskositas minyak vegetatif lebih besar bila dibandingkan dengan
minyak diesel. Viskositas minyak vegetatif berkisar antara (2.3 – 6) cst dan (2.6 – 4.8).
menunjukkan bahwa viskositas minyak vegetatif lebih besar bila dibandingkan dengan
minyak diesel. Viskositas minyak vegetatif berkisar antara (2.3 – 6) cst dan (2.6 – 4.8).
Keuntungan dari biodiesel dari minyak kelapa.
1. Minyak biodiesel yang bersumber dari minyak
kelapa dapat dibuat secara mudah dengan cara mereaksikan (mencampurkan) minyak
kelapa dengan methanol dan katalis NaOH yang akan menghasilkan biodiesel dan
gliserin.
2. Bahan bakar biodiesel minyak kelapa mempunyai
potensi besar untuk diaplikasikan sebagai bahan bakar pengganti minyak diesel/solar.
Flash point dari biodiesel kelapa lebih rendah dari pada solar. Nilai kalor
bahan bakar biodiesel minyak kelapa setara dengan solar.
2. Gas alam
Gas alam seperti juga minyak bumi merupakan
senyawa hidrokarbon (CnH2n+2) yang terdiri dari campuran beberapa macam gas
hidrokarbon yang mudah terbakar dan non-hidrokarbon seperti N2, CO2, H2S dan
gas mulia seperti He dan Ar, terdapat pula uap air dan pasir. Umumnya gas yang
terbentuk sebagian besar dari metan CH4, dan dapat juga termasuk etan C2H6 dan
propan C3H8. Gas alam yang didapat dari dalam sumur di bawah bumi, biasanya
bergabung dengan minyak bumi. Gas ini disebut sebagai gas associated. Ada juga
sumur yang khusus menghasilkan gas, sehingga gas yang dihasilkan disebut gas
non-associated.
Meski secara jangka pendek, gas alam memang bisa menyelesaikan permasalahan
tersebut, tetapi dalam jangka panjang, apa yang dialami oleh minyak bumi akan
terjadi pada gas alam juga. Berdasarkan data dari Natural Gas Fundamentals,
Institut Francais Du Petrole pada tahun 2002, cadangan terbukti (proved
reserves) gas alam dunia ada sekitar 157703,109 m3. Jumlah cadangan ini, dengan
tingkat konsumsi gas alam sekarang ini, hanya akan dapat bertahan selama
beberapa puluh tahun saja.
- Biogas
Biogas
merupakan sebuah proses produksi gas bio dari material organik dengan bantuan
bakteri. Proses degradasi material organik ini tanpa melibatkan oksigen disebut
anaerobik digestion Gas yang dihasilkan sebagian besar (lebih 50 % ) berupa
metana. material organik yang terkumpul pada digester (reaktor) akan diuraiakan
menjadi dua tahap dengan bantuan dua jenis bakteri. Tahap pertama material
orgranik akan didegradasi menjadi asam asam lemah dengan bantuan bakteri
pembentuk asam. Bakteri ini akan menguraikan sampah pada tingkat hidrolisis dan
asidifikasi. Hidrolisis yaitu penguraian senyawa kompleks atau senyawa rantai
panjang seperti lemak, protein, karbohidrat menjadi senyawa yang sederhana.
Sedangkan asifdifikasi yaitu pembentukan asam dari senyawa sederhana.
Setelah material organik berubah menjadi asam
asam, maka tahap kedua dari proses anaerobik digestion adalah pembentukan gas
metana dengan bantuan bakteri pembentuk metana seperti methanococus,
methanosarcina, methano bacterium.
Perkembangan proses Anaerobik digestion telah
berhasil pada banyak aplikasi. Proses ini memiliki kemampuan untuk mengolah
sampah / limbah yang keberadaanya melimpah dan tidak bermanfaat menjadi produk
yang lebih bernilai. Aplikasi anaerobik digestion telah berhasil pada
pengolahan limbah industri, limbah pertanian limbah peternakan dan municipal
solid waste (MSW).
Biogas sebagian besar mengandung gs metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2),
dan beberapa kandungan yang jumlahnya kecil diantaranya hydrogen sulfida (H2S)
dan ammonia (NH3) serta hydrogen dan (H2), nitrogen yang kandungannya sangat
kecil.
Energi yang terkandung dalam biogas tergantung dari konsentrasi metana
(CH4). Semakin tinggi kandungan metana maka semakin besar kandungan energi
(nilai kalor) pada biogas, dan sebaliknya semakin kecil kandungan metana
semakin kecil nilai kalor. Kualitas biogas dapat ditingkatkan dengan
memperlakukan beberapa parameter yaitu : Menghilangkan hidrogen sulphur,
kandungan air dan karbon dioksida (CO2). Hidrogen sulphur mengandung racun dan
zat yang menyebabkan korosi, bila biogas mengandung senyawa ini maka akan
menyebabkan gas yang berbahaya sehingga konsentrasi yang di ijinkan maksimal 5
ppm. Bila gas dibakar maka hidrogen sulphur akan lebih berbahaya karena akan
membentuk senyawa baru bersama-sama oksigen, yaitu sulphur dioksida /sulphur
trioksida (SO2 / SO3). senyawa ini lebih beracun. Pada saat yang sama akan
membentuk Sulphur acid (H2SO3) suatu senyawa yang lebih korosif. Parameter yang
kedua adalah menghilangkan kandungan karbon dioksida yang memiliki tujuan untuk
meningkatkan kualitas, sehingga gas dapat digunakan untuk bahan bakar
kendaraan. Kandungan air dalam biogas akan menurunkan titik penyalaan biogas
serta dapat menimbukan korosif
BAB IV
PENUTUP
A. Kesimpulan
Minyak bumi terbentuk dari sisa fosil mahkluk
hidup yang tertimbun jutaan tahun yang lalu. Pengambilan minyak bumi dilakukan
di kilang minyak. Kemudian di fraksionisasikan sesuai titik didihnya. Minyak
bumi memiliki peranan penting bagu kehidupan, baik sebagai sumber energi maupun
sebagai bahan baku industri petrokimia.
B. Saran
Minyak bumi merupakan sumber daya alam yang tidak
dapat dipebarui. Kini keberadaanya sudah hampir habis. Oleh karena itu,
penggunaannya harus dihemat. Penggunaan bahan olahan minyak bumi juga memiliki
efek samping. Seprti gas buangan dari mesin yang mengunakan bahan olahan minyak
bumi. Asap tersebut merupakan indikasi pencemaran udara dan memperburuk kondisi
dunia yang mengalami global warming.Semoga bermanfaat:)
