Simulasi Numerik Interaksi CO2–Air Formasi–Batuan Vulkanik Menggunakan Software PHREEQC di Cekungan Jawa Barat Utara

Angga Aditya Putra Tanjung, Prof. Dr. Ir. Ferian Anggara, S.T., M.Eng., IPM.; Ir. Esti Handini, S.T., M.Eng., D.Sc., IPM.

2025 | Skripsi | TEKNIK GEOLOGI

Penelitian ini bertujuan mengevaluasi potensi penyimpanan karbon dioksida dalam batuan vulkanik di Cekungan Jawa Barat Utara melalui simulasi numerik interaksi CO2–air formasi–batuan vulkanik. Sampel batuan dari Sumur Bojongraong dan Tanjung serta air formasi dari Sumur Tanjung dianalisis secara petrografi, XRD, XRF, dan hidrokimia, kemudian digunakan sebagai input pemodelan dengan perangkat lunak PHREEQC v.3. Tahapan penelitian meliputi studi literatur, pengumpulan data sekunder, pemodelan numerik interaksi kimia selama 10.000 tahun, serta analisis sensitivitas terhadap parameter suhu, tekanan, pH, dan salinitas. Reaksi pelarutan mineral primer dan presipitasi mineral sekunder dievaluasi untuk menentukan jenis mineral yang terbentuk, waktu reaksi, serta estimasi jumlah CO2 yang terperangkap secara mineral (mineral trapping). Estimasi tersebut kemudian dikalikan dengan volume bulk batuan pada Sumur Bojongraong dan Tanjung untuk memperoleh total kapasitas penyimpanan CO2 dalam bentuk mineral di masing-masing lokasi. Batuan vulkanik di kedua sumur memiliki karakteristik serupa, didominasi oleh anorthite, pyroxene, dan quartz. Hasil simulasi menunjukkan bahwa suhu dan pH merupakan parameter dominan yang memengaruhi laju reaksi dan presipitasi mineral. Di Sumur Bojongraong terbentuk mineral sekunder calcite, clinochlore, prehnite, dan pyrophyllite, sedangkan di Sumur Tanjung tidak terbentuk clinochlore karena ketiadaan forsterite. Proses mineralisasi signifikan dimulai sekitar tahun ke-1.000 dan mencapai kestabilan pada tahun ke-6.000. Estimasi total kapasitas penyimpanan CO2 dalam bentuk mineral selama simulasi berkisar 0,66–1,33 Mt di Sumur Bojongraong dan 0,023–0,133 Mt di Sumur Tanjung.

This study aims to evaluate the potential of carbon storage in volcanic rocks of the North West Java Basin through numerical simulations of CO2–formation water–volcanic rock interactions. Rock samples from Bojongraong and Tanjung wells, as well as formation water from the Tanjung well, were analyzed using petrography, XRD, XRF, and hydrochemistry, and subsequently applied as input for modeling with PHREEQC v.3. The research stages included literature review, secondary data collection, numerical modeling of chemical interactions over 10,000 years, and sensitivity analysis on temperature, pressure, pH, and salinity. Dissolution of primary minerals and precipitation of secondary minerals were evaluated to identify mineral phases, reaction duration, and the estimated amount of CO2 trapped in mineral form (mineral trapping). These estimates were then multiplied by the bulk rock volume of Bojongraong and Tanjung wells to determine the total mineral storage capacity of CO2 at each location. Volcanic rocks from both wells show similar characteristics, dominated by anorthite, pyroxene, and quartz. The simulations indicate that temperature and pH are the dominant parameters controlling reaction rates and mineral precipitation. In the Bojongraong well, secondary minerals such as calcite, clinochlore, prehnite, and pyrophyllite formed, while in the Tanjung well, clinochlore did not form due to the absence of forsterite. Significant mineralization processes began around year 1,000 and reached stability at approximately year 6,000. The estimated total mineral storage capacity of CO2 during the simulation ranges from 0.66 to 1.33 Mt in the Bojongraong well and from 0.023 to 0.133 Mt in the Tanjung well.

Kata Kunci : Penyimpanan karbon, Batuan vulkanik, Simulasi numerik, PHREEQC, Mineralisasi CO2