Pengaruh Karakteristik Batubara Terhadap Tingkat Adsorpsi dan Desorpsi Gas Metana Pada Batubara Peringkat Rendah di Indonesia

EVAN ROSYADI OGARA, Dr. Ferian Anggara, S.T., M. Eng

2018 | Tesis | S2 Teknik Geologi

Enhanced coalbed methane (ECBM) adalah metode umum yang digunakan untuk mengurangi emisi karbon dioksida pada atmosfer. ECBM memiliki beberapa kelebihan yaitu, (1) dapat menyimpan gas karbon dioksida dalam rentan waktu geologi dan (2) dapat meningkatkan jumlah produksi gas metana. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh karakteristik batubara terhadap tingkat adsorpsi pada batubara peringkat rendah di Indonesia. Tujuan lain dari penelitian ini adalah membandingkan tingkat desorpsi gas metana dengan injeksi karbon dioksida atau nitrogen. Conto batubara yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari Formasi Muara Enim, Formasi Warukin dan Formasi Balikpapan. Pengaruh karakteristik batubara terhadap tingkat adsorpsi dan desorpsi diketahui dari hasil analisis proksimat, adsorpsi dan desorpsi yang disajikan dalam bentuk kurva dan diagram batang. Analsis adsorpsi dilakukan pada kondisi suhu berkisar 23 derajat celcius dengan tekanan 5 Megapascal untuk gas karbon dioksida dan 4 megapascal untuk gas metana. Analisis desorpsi dilakukan dengan menginjeksikan gas karbon dioksida atau nitrogen ke dalam conto batubara yang jenuh akan CH4. Kondisi conto batubara yang digunakan untuk analisis adalah batubara yang belum dikeringkan dan dihancurkan terlebih dahulu hingga berukuran kurang dari 0.0039 milimeter. Conto batubara yang diteliti memiliki karakteristik kadar lengas berkisar 9.42 sampai 19.67 persen, kadar abu 2.25 sampai 12.52 persen, zat terbang 49.50 sampai 59.29 persen dan karbon tertambat 40.71 sampai 50.50 persen. Tingkat adsorpsi gas metana pada conto batubara yang diteliti memiliki kisaran 0.10 sampai 0.16 mmol per gr, sedangkan adsorpsi gas karbon dioksida berkisar 1.25 sampai 1.43 mmol per gr. Recovery factor gas metana dengan injeksi nitrogen sebesar 5 sampai 13 persen sedangkan injeksi gas karbon dioksida sebesar 20 sampai 46 persen.

Enhanced coalbed methane (ECBM) is the common application of carbon capture storage (CCS) which has advantages: (1) capture and storage of carbon dioxide for long term, (2) increase methane production. This study reports the effect of coal characteristics on sorption capacity at low rank coal in Indonesia and measuring methane displacement by carbon dioxide or nitrogen injection. The coal samples are from Muara Enim, Warukin and Balikpapan Formation with low rank coal. The influence of coal characteristics on sorption capacity and desorption estimated by combining proximate analysis with sorption analysis in histogram and curve. Adsorption measurement were carried out at 23 degree celcius with pressure around 5 megapascal for carbon dioxide and 4 megapascal for methane. Desorption experiment, nitrogen is injected to reference coal saturated with methane while, another desorption carbon dioxide is injected to the same coal sample after vacuumed first then resaturated with methane. All of experiment were performed on powdered coal less than 0.0039 milimeter and wet condition. The ratios of the final sorption capacities of methane between 0.10 to 0.16 mmol per gr. Warukin Formation has the highest sorption for methane followed by Balikpapan and Muara Enim. The sorption capacities of carbon dioxide vary between 1.25 to 1.43 mmol per gr, Balikpapan Formation has the highest sorption for carbon dioxide followed by Muara Enim and Warukin. The recovery factor of methane vary between 5 to 13 percent for nitrogen injection and 20 to 46 percent for carbon dioxide injection.

Kata Kunci : Enhanced coalbed methane, adsorption, desorption, recovery factor