1. Bagaimana terbentuknya? Gas metana batubara

1. Bagaimana terbentuknya?
Gas metana batubara terbentuk selama proses coalification, yaitu proses
perubahan material tumbuhan menjadi batubara. Bahan organik menumpuk di
rawa-rawa sebagai tumbuhan mati dan melapuk. Secara bertahap, sungai
membawa sedimen ke rawa-rawa, mengendapkan bahan organik. Berat dari
lapisan sedimen mulai memadatkan bahan organik. Seiring penebalan lapisan
sedimen bertambah, kedalaman endapan bertambah, begitu pula temperatur. Ini
menimbulkan perubahan fisik dan kimia bahan organik, menghasilkan formasi
batubara dan produksi metana, karbon dioksida, nitrogen dan air. Seiring panas
dan tekanan bertambah, kandungan karbon (peringkat) dari batubara bertambah.
Pada umumnya, lebih dalam dan/atau lebih tinggi peringkat lapisan batubara,
lebih tinggi kandungan metananya. Lapisan batubara umumnya tidak melepaskan
metana ini ke atmosfir kecuali terekspos oleh erosi atau terganggu oleh
penambangan. Proses coalification tersebut dibagi dalam beberapa coal
rank sesuai tahapan prosesnya menjadi Lignite, Sub Bituminous, Bituminous,
Anthracite dan Graphite. CBM akan dapat diproduksikan dengan baik pada coal
rank Sub Bituminous – Bituminous karena memiliki komposisi dan kandungan
air dan gas yang sesuai.
Gambar 1.1 Proses Pembentukan Batubara
Gas metana batubara dapat diekstrak dari batubara melalui beberapa cara,
antara lain:
a. Conventional drilling
Sebuah sumur konvensional seperti yang digunakan untuk gas alam dibor,
maka cairan memaksa turun sumur untuk menghancurkan batubara, yang
mana melepaskan gas metana.
Gambar 1.2 Horizontal and Conventional Drilling
b. Drilling before mining
Sumur-sumur dibor sebelum penambangan, melepaskan beberapa metana dan
mengurangi resiko peledakan. Setelah lapisan ditambang, pilar-pilar ditarik,
mengakibatkan runtuhan yang disebut gob. Gob membentuk tanki untuk
metana. Sumur-sumur juga bisa dibor di dalam gob tambang sebelumnya.
Gambar 1.3 Potensi Konfigurasi Pemboran yang Bisa Digunakan untuk
Mengalirkan Gas dari Batubara Sebelum Mulai Penambangan
c. Horizontal drilling
Mesin dibalik mata bor bisa diputar untuk mengebor secara horizontal ke
lapisan batubara, yang diretakan untuk menghasilkan metana.
2. Kenapa Coal Mine Methane bermasalah?
a. Keselamatan tambang. Metana meledak ketika bercampur dengan air. Maka
dari itu, ini berbahaya untuk menambang batubara dan harus dikeluarkan dari
tambang yang mengandung gas sehingga tidak menyebabkan peledakan yang
fatal.
b. Perubahan iklim global. Setelah mengeluarkan coal mine methane dari
tambang, beberapa perusahaan menggunakan ini sebagai bahan bakar, tetapi
kebanyakan hanya melepaskannya ke atmosfer. Karena metana disebut juga
gas rumah kaca, ini memberikan kontribusi untuk pemanasan global.
Kenyataannya, metana secara signifikan memberikan kontribusi pada
pemanasan global karena metana kurang lebih 21 kali lebih berpotensi
(sebagai gas rumah kaca) dari karbon dioksida (CO2). Menggunakan coal
mine methane sebagai bahan bakar, daripada melepaskan ke atmosfer yang
tidak terbakar, membantu memperlambat tingkat perubahan iklim dengan
mengurangi dampak pemanasan global sekitar 20 kali.
3. Bagaimana tambang-tambang menangani metana?
Tambang-tambang mengeluarkan metana dari area kerja mereka dengan
menggunakan kipas ventilasi. Kipas-kipas ini mengeluarkan udara bervolume
besar bercampur dengan metana berkonsentrasi rendah (0,3-2%) ke atmosfer.
Terutama tambang yang mengandung gas harus melengkapi sistem ventilasi
mereka dengan sistem drainase metana. Tambang-tambang yang mengandung
gas ini menggunakan satu atau lebih dari metode berikut untuk mengalirkan
metana:
a. Lubang bor pra-tambang, dibor dari permukaan, alirkan gas metana batubara
dari area yang belum ditambang—baik di muka operasi penambangan, atau
dari lapisan batubara yang tidak akan pernah ditambang.
b. Lubang bor gob, dibor dari permukaan, alirkan coal mine methane dari area
gob (gob adalah zona rekahan akibat runtuhnya strata sekitar lapisan batubara
setelah penambangan).
c. Lubang bor horizontal, dibor dari dalam tambang, alirkan metana sebelum
penambangan.
Sumur gob dan sumur horizontal biasanya mengalirkan gas yang mengandung
30% sampai 80% metana, dan gas yang dialirkan dari sumur pra-tambang sering
mengandung lebih dari 90% metana.
4. Apakah Coal Mine Methane menguntungkan untuk digunakan?
Coal mine methane digunakan untuk tujuan yang sama dengan gas alam
biasa. Pipa-pipa mengangkut itu ke rumah-rumah dan perusahaan-perusahaan
untuk pemanas dan memasak, untuk tujuan industri. Pertambangan atau
pembangkit listrik menggunakan ini untuk memproduksi uap atau untuk
membangkitkan listrik. Tambang batubara di United States memproduksi lebih
dari 150 miliar kaki kubik (BCF) dari metana tambang batubara tiap tahun.
Karena itu, tambang memperbaik hampir 50 BCF untuk digunakan sebagai bahan
bakar, terutama untuk dijual ke perusahaan pipa.
5. Apakah Coal Mine Methane digunakan secara maksimal?
Tidak. Pembaruan metana dan proyek penggunaan yang berlangsung di
banyak tambang yang mengandung gas di Unites States dan Negara lainnya.
Lebih banyak tambang, namun, tidak kembali dan menggunakan metana mereka,
karena berbagai hambatan. Rintangan-rintangan ini termasuk masalah hukum
yang belum terselesaikan mengenai kepemilikan coal mine methane, kurangnya
informasi tentang peluang yang menguntungkan, dan hambatan teknis dan
kelembagaan lainnya. Di United States, EPA’s Coalbed Methane Outreach
Program menangani hambatan-hambatan ini dengan bekerja sama dengan
industri dan para pemimpin pemerintah lainnya untuk mempromosikan
perkembangan dari manfaat bagi lingkungan, proyek pemulihan metana menarik
secara ekonomi di tambang batubara.
6. Apa yang dimaksud dengan Coalbed Methane gas?
CBM pada intinya adalah gas metana yang terjebak didalam lapisan
batubara. Ketika material tumbuhan dikonversi menjadi batubara, gas metana
terbentuk. CBM adalah gas alam dengan dominan gas metana dan disertai oleh
sedikit hidrokarbon lainnya dan gas non-hidrokarbon dalam batubara hasil dari
beberapa proses kimia dan fisika. CBM sama seperti gas alam konvensional yang
kita kenal saat ini, namun perbedaannya adalah CBM berasosiasi dengan
batubara sebagai source rock dan reservoirnya. Sedangkan gas alam yang kita
kenal saat ini, walaupun sebagian ada yang bersumber dari batubara,
diproduksikan dari reservoir pasir, gamping maupun rekahan batuan beku. Gas
ini terikat di permukaan batubara oleh tekanan dari batu diatasnya, tanah, dan
muka air disekitarnya. CBM bisa diekstrak dari lapisan batubara dan digunakan
untuk energi.
7. Dimana Coalbed Methane ditemukan?
CBM ditemukan didalam lapisan batubara. Cekungan CBM kami diketahui
sebagai cekungan Appalachian. Cekungan Appalachian adalah terbesar kedua
cekungan di United States dengan estimasi 61 triliun kaki kubik dari gas dan
termasuk daerah penghasil batubara di Pennsylvania, Ohio, Virginia Barat,
Virginia, Kentucky, Tennessee, Alabama dan satu bagian dari Maryland.
Diperkirakan cadangan CBM Pennsylvania memiliki total sekitar 2,645 BCF.
8. Bagaimana Coalbed Methane dikeluarkan?
Untuk menghasilkan CBM yang efisien, sumur harus dibor. Casing
ditempatkan didalam lubang sumur bor yang baru dibor dan air yang bertekanan
tinggi (fraccing fluid) dipaksa masuk kedalam lapisan batubara, menyebabkan
batubara fraktur dan memungkinkan metana untuk meloloskan diri. Setelah
langkah ini selesai, fraccing fluid dan air tanah dalam lapisan batubara dipompa
ke permukaan. Pada akhirnya, setelah tekanan ini dilepaskan, gas metana yang
terjebak sebelumnya dapat mulai mengalir melalui sumur ke permukaan.