Minyak Bumi – Minyak bumi tergolong dalam sumber daya alam yang tidak dapat diperbarui. Disamping itu, julukan ’emas hitam’ disematkan karena cairannya kental dan berwarna coklat kegelapan. Sumber daya alam tersebut mudah terbakar dan untuk menjangkaunya harus menggali hingga ke lapisan kerak bumi. Untuk menggali emas hitam tersebut, selalu dibuat sumur-sumur di kawasan pertambangan.
Minyak bumi dapat menjadi tolak ukur kekayaan suatu negara. Oleh karena manfaat minyak ini yang sangat beragam untuk kehidupan, salah satunya sebagai bahan bakar kendaraan bermotor. Kenaikan dan penurunan harga minyak mentah tersebut dapat mempengaruhi perekonomian dunia. Sementara itu tidak serta merta minyak yang diambil siap digunakan, harus melewati proses pengilangan minyak.
Sejarah Minyak Bumi
Minyak Bumi
Sejak zaman dahulu keberadaan minyak bumi telah dimanfaatkan oleh umat manusia. Sampai saat ini tergolong komoditas penting dan menguasai hajat hidup orang banyak. Setelah penemuan mesin pembakaran, permintaan minyak tersebut semakin meningkat. Terlebih lagi untuk kemajuan penerbangan komersial dan produksi plastik.
Catatan sejarah menunjukkan telah lebih dari 4000 tahun aspal digunakan untuk membuat konstruksi tembok dan menara Babylon. Menurut hasil penelitian Herodotus dan Diodorus Siclus terdapat banyak sumur minyak di dekat Ardericca. Volume minyak terbesar ditemukan pada tepi Sungai Issus yang merupakan salah satu anak Sungai Eufrat.
Disamping itu, catatan tablet dari Kerajaan Persia Kuno membuktikan bahwa kebutuhan akan obat-obatan dan penerangan bagi kaum menengah keatas memanfaatkan minyak tersebut. Di wilayah Tiongkok sekitar tahun 347.
Perkembangan selanjutnya pada tahun 1850-an, seorang ahli teknik perminyakan menemukan cara untuk mendistalasi minyak tanah dari minyak mentah. Setelah itu minyak mentah dijadikakn alternatif karena biayanya lebih rendah dibandingkan penggunaan minyak paus. Kemudian, minyak bumi mengalami lonjakan permintaan di Amerika Utara sebab dipakai untuk bahan bakar penerangan.
Mulai muncul sumur minyak komersial yang pertama di dunia. Sumur pertambangan minyak digali pertama kalinya ini berada di Polandia (1853). Dari sanalah pengeboran minyak mentah mengalami perkembangan sangat cepat dan signifikan diberbagai belahan dunia. Sementara itu, pada akhir abad 19 sebuah perusahaan dari Azerbaijan menguasai minyak mentah dunia yaitu perusahaan Branobel.
Proses Pembentukan Minyak Bumi
Minyak Bumi
Merupakan hasil dekomposisi atau peruraian antar materi tumbuhan dan hewan secara perlahan dalam jangka waktu jutaan tahun. Tempat-tempat ditemukannya minyak bumi umumnya adalah batas lagoon (danau), laut, rawa di wilayah daratan. Proses sedimentasi bermula dari pengendapan bersamaan dengan materi lain dan dengan kecepatan sedimentasi cukup cepat.
Sehingga materi organik akan tertimbun dan tersimpan dengan baik, proses ini terjadi sebelum pembusukan. Minyak tersebut biasanya ditemukan pada bagian air laut dalam terkhusus kondisi reduksi dan sirkulasi tertentu ditambah dengan akumulasi hidrokarbon. Secara geologis waktu yang berjalan dan daerah pengendapan semakin membenam hingga ke dalam permukaan bumi.
Sementara itu sedimen dan material yang menimbun material organik semakin berat akan membuat gaya tektonik. Kemudian dari gaya tersebut maka akan timbul efek subsidence. Penyebabnya karena material terbenam semakin dalam akan mengalami perubahan suhu dan tekanan lebih tinggi. Dari proses ini menimbulkan perubahan material organik dan kimiawi.
Perubahan material dari material organik akan membentuk campuran hidrokarbon dengan komposisi yang sangat kompleks. Hidrokarbon nantinya dapat berupa wujud cair dan gas. Suhu pada kedalaman rata-rata didunia kurang lebih 20 hingga 55oC. Sementara itu, untuk membentuk habitat minyak ini dibutuhkan suhu 65 hingga 150oC dikedalaman 1,5 sampai 3 km.
Biasanya cairan emas hitam ini terendapkan dalam batuan yang sendimennya berpori dengan rata-rata porositas 45%. Jika batuan telah mengalami pengendapan dalam waktu lama akibatnya nilai porositas menjadi berkurang. Ruang pori-pori bebatuan berfungsi sebagai tempat penyimpanan minyak, gas, dan air.
Adanya tekanan gravitasi mengakibatkan fluida bergerak secara perlahan dalam batuan. Sementara itu, batuan memiliki kemampuan meloloskan fluida disebut batuan permeabel. Akibat dari densitas dan permeabilitas batuan dapat memisahkan air, minyak, dan gas secara fisis. Oleh sebab densitas minyak dan gas lebih ringan dibandingkan air, maka dapat bergerak naik hingga ke permukaan.
Minyak dan gas bumi yang naik hingga ke permukaan dapat berupa rembesan dan terperangkap pada jebakan. Dalam jebakan pergerakan minyak dan gas bumi akan berhenti, kemudian terakumulasi hingga perangkap penuh. Jebakan adalah lapisan batuan berpori dan permeabel yang ditumpangi atau dihalangi batuan impermeabel. Fungsi batuan impermeabel yakni mencegah naik atau mengalirnya minyak ke tempat lain.
Beberapa stuktur geologi dapat menyebabkan minyak dan gas bumi terjebak diantaranya jebakan struktural, stratigrafis, dan kominasi. Pertama adalah jebakan struktural, pembentukannya terjadi karena deformasi batuan resevoar misal antiklin dan sesar.
Kedua adalah jebakan stratigrafis terbentuk karena proses pengendapan seperti kanal dan reef. Selain itu, jebakan stratigrafis disebabkan oleh erosi batuan reservoar contohnya ketidakselarasan sudut.
Komposisi Minyak Bumi
Minyak Bumi
Minyak bumi hanya berupa minyak mentah, namun telah bertransformasi untuk keperluan sehari-hari menjadi bentuk hidrokarbon cair, padat, dan gas. Ketika kondisi temperatur dan tekanan sedang standar maka hidrokarbon ringan membentuk gas mendidih. Hidrokarbon ringan ini diantaranya etana, butana, metana, dan propana.
Sedangkan senyawa karbon yang tinggi seperti petana ke atas berbentuk cairan atau padat. Sumber minyak mentah bawah tanah bergantung pada diagram fase dan kondisi permukaan. Keduanya mengalami proses pencampuran minyak mentah secara alamiah. Sumur minyak yang digali umumnya menghasilkan minyak mentah, dan kadang ditemukan kandungan gas alam di sumur itu.
Gas alam dapat keluar dalam bentuk campuran, hal ini disebabkan karena lebih rendah tekanan permukaan bumi dibanding bawah tanah. Namun sebaliknya jika suhu dipermukaan bumi lebih kecil dari tekanan bawah tanah mengakibatkan gas keluar terkadang mengandung hidrokarbon lebih besar. Misalnya heksana, heptana, dan pentana yang berwujud gas.
Ketika berada dipermukaan, gas-gas tersebut mengalami fase kondensasi dan lama kelamaan membentuk kondensat gas alam. Kondensat gas alam ini bentuk fisiknya menyerupai bensin. Ladang minyak mempengaruhi persentase hidrokarbon ringan yang ditemukan dalam minyak mentah. Kandungan maksimal hidrokarbon dapat berkisar antara 50% hingga 97%.
Hidrokarbon yang terdapat dalam minyak mentah sebagian besar adalah alkana, sikloalkana. Ditambah dengan sebagian kecil elemen lain seperti oksigen, sulfur, dan nitrogen. Selain itu, juga mengandung beberapa logam yakni besi, nikel, vanadium, dan tembaga. Sementara itu, komposisi molekul beragam.
Dapat ditemukan 4 jenis molekul hidrokarbon dalam minyak mentah yakni aromatik, aspaltena, neptana dan parafin. Penampakan fisik minyak mentah beragam dan tergantung pada komposisinya. Biasanya minyak tersebut memiliki warna coklat gelap atau hitam. Disamping itu, gas alam yang ditemukan dalam sumur minyak dapat memiliki massa jenis lebih ringan.
Gas alam bermassa jenis lebih ringan dapat keluar ke permukaan terlebih dahulu dibandingkan dengan minyak. Dalam campuran minyak dan gas alam tersebut ditemukan juga air asin yang terletak pada lapisan bawah minyak karena massa jenisnya rendah. Pada minyak mentah sendiri, dapat bercampur dengan pasir. Contohnya di Kanada terdapat pasir minyak Athabasca.
Pasir minyak biasanya merujuk ke bitumen mentah dan karakteristiknya berwarna hitam, lengket, serta berwujud tar. Menyebabkan wujudnya berwarna hitam, berat, dan lengket. Untuk dapat dilarutkan dan mengalir harus dipanaskan terlebih dahulu. Wilayah negara Venezuela memiliki cadangan minyak mentah banyak di Orinoco.
Pasir minyak Orinoco jumlah hidrokarbonnya lebih cair daripada jumlah hidrokarbon di sumur Kanada. Minyak tersebut dinamakan minyak ekstra berat. Sedangkan, minyak mentah yang diambil dari pasir minyak adalah minyak tak konvensional. Wilayah negara Venezuela dan Kanada diperkirakan memiliki minyak ekstra berat dan bitumen berjumlah 3,6 trilliun barel.
Sebagian besar minyak mentah diproduksi menjadi minyak bakar dan bensin merupakan sumber energi utama. Minyak mentah dengan tingkatan lebih ringan dapat menjadi minyak berkualitas terbaik. Namun karena semakin menipisnya cadangan minyak ringan dan menengah menyebabkan pengeboran minyak lebih meningkatkan produksi minyak bitumen dan berat.
Proses pengolahan minyak berat dan bitumen tersebut menjadikan harga minyak semakin melonjak. Sementara itu, minyak mentah dapat dimanfaatkan sebagai bahan mentah dari beberapa produk kimia, plastik, pestisida, pelarut, dan farmasi. Hingga saat ini konsumsi minyak mentah tercatat sebesar 84 juta barrel dan diperkirakan dapat digunakan 120 tahun kedepan.
Minyak Bumi Secara Kimiawi
Minyak Bumi
Merupakan campuran berbagai macam hidrokarbon, molekul paling sering ditemukan dalam minyak bumi adalah hidrokarbon aromatik seperti aspaltena, alkana, dam sikloalkana. Masing-masing minyak mentah memiliki keunikan tersendiri, dapat dilihat dari bentuk fisik, warna, ciri-ciri kimia, dan viskositas.
Nama lain alkana adalah parafin merupakan senyawa hidrokarbon tersaturasi pada rantai lurus atau bercabang. Molekul didalamnya mengandung dua unsur yaitu karbon dan hidrogen. Secara umum, kandungan atom karbon dalam minyak mentah antara 5 sampai 40 per molekulnya. Alkana yang berasal dari pentana tersebut jika disuling akan menjadi bensin.
Sementara itu, alkana dari nonana hingga heksadana jika disuling akan menjadi kerosene, bahan bakar, dan diesel. Alkana yang memiliki atom karbon 16 atau lebih jika melewati proses penyulingan menjadi pelumas atau oli. Alkana dengan atom lebih besar lagi jika disuling akan menjadi aspal (35 atom) dan parafin wax (25 atom).
Sedangkan, alkana yang atom karbon berjumlah 1 sampai 4 berwujud gas dalam suhu ruangan, dan selajutnya dijual menjadi gas elpiji. Penggunaan alkana terdapat pada pematik rokok. Dapat ditemukan juga beberapa negara yang mencairkan propana dan dimanfaatkan penduduk sebagai bahan bakar transportasi dan memasak.
Selanjutnya adalah sikloalkana atau lebih dikenal dengan naptena. Merupakan hasil saturasi hidrokarbon yang memiliki satu atau lebih ikatan rangkap karbonnya. Ciri khas dari sikloalkana adalah titik didih yang lebih tinggi. Rumus umum dari sikloalkana tersebut adalah CnH2n+.
Hidrokarbon aromatik merupakan senyawa hidrokarbon yang tidak tersaturasi dan memiliki lebih dari satu cincin planar karbon-6. Cincin tersebut dinamakan cincin benzena merupakan atom karbon berikatan dengan atom hidrogen . Jika dibakar pencampuran dua jenis atom ini menimbulkan asap hitam sangat pekat. Hasil penelitian menyatakan hidrokarbon memiliki sifat karsinogenik.
Rata-rata semua tempat pengilangan minyak melakukan proses pemisahan dengan distalasi fraksional untuk menghasilkan berbagai jenis bahan bakar dan hidrokarbon lainnya. Sebagai contohnya isooktana dimanfaatkan sebagai campuran utama pada bensin. Rumus kimia isooktana tersebut adalah C8h18 dan dapat bereaksi secara eksotemik dengan oksigen.
Minyak mentah memiliki molekul yang berbeda-beda dan dapat diteliti melalui laboratorium. Molekul tersebut kemudian mengalami proses ekstraksi dalam pelarut dan dipisahkan oleh kromatografi gas. Hasil pembakaran tidak sempurna atau produk olahannya menjadi produk beracun.
Jika oksigen yang bercampur dalam minyak terlalu sedikit akan menghasilkan karbonmonoksida. Sedangkan penggunaan bahan bakar minyak untuk mesin kendaraan yang bersuhu tinggi akan menghasilkan gas buangan dengan molekul nitrogen oksida. Dari senyawa nitrogen oksida tersebut menimbulkan asbut.
Klasifikasi Minyak Bumi
Minyak Bumi
Biasanya dalam industri minyak bumi diklasifikasikan berdasar pada letak geografis minyak diproduksi. Seperti Dubai Crude, Brent Blent, dan West Texas Intermediate. Minyak mentah tergolong ringan jika massa jenisnya kecil. Sementara itu tergolong berat jika memiliki massa jenis besar. Disamping itu minyak dapat terbagi menjadi golongan manis dan asam.
Dikelompokan menjadi golongan manis jika sulfur yang terkandung didalamnya sedikit. Sedangkan, dikelompokan menjadi golongan asam jika mengandung sulfur tinggi. Letak geografis adalah hal penting yang menentukan ongkos transportasi ke tempat pengilangan minyak. Bensin akan lebih banyak diproduksi dari minyak mentah bermassa jenis ringan.
Sementara itu, minyak mentah golongan manis lebih tinggi permintaannya karena ongkos pengilangan minyak lebih kecil dan lebih ramah lingkungan dibandingkan minyak asam. Karakteristik minyak mentah masing-masing memiliki molekul yang unik. Untuk menganalisis dan menguji minyak mentah melalui laboratorium.
Manfaat Minyak Bumi
Minyak Bumi
Struktrur minyak bumi sangat beragam dan terdiri atas susunan hidrokarbon yang panjangnya berbeda-beda. Minyak mentah diolah ke tempat pengilangan minyak tujuannya untuk memisahkan senyawa-senyawa hidrokarbon melalui teknik distalasi dan proses kimia. Dari hasil penyulingan tersebut dimanfaatkan manusia untuk memenuhi berbagai macam kebutuhan.
Hasil penyulingan minyak mentah umumnya berupa bahan bakar seperti butana, bensin, bahan bakar jet, diesel, elpiji, minyak bakar, dan minyak tanah. Produk turunan lainnya yang dihasilkan melalui proses senyawa kimia di laboratorium yakni alkena menjadi plastik, wax dimanfaatkan untuk pembekuan.
Asam sulfat digunakan untuk industri, kokas minyak bumi dimanfaatkan untuk bahan bakar padat dan petrokimia aromatik dimanfaatkan untuk campuran. Untuk wilayah Indonesia sendiri minyak mentah diolah menjadi bahan bakar minyak (BBM) yang digunakan era industralisasi.
BBM yang paling terkenal di Indonesia diantaranya minyak tanah, pertamax, pertalite, premium, solar, minyak diesel.Harga BBM semakin hari kian mengalami kenaikan karena pengurangan subsidi oleh pemerintah.
Industri Minyak Bumi Mentah
Minyak Bumi
Industri minyak bumi mentah meliputi proses eksploitasi, ekstraksi, selanjutnya pengilangan, sampai pada transportasi. Untuk transportasi sendiri menggunakan angkutan kapal tanker. Volume paling besar dari industri perminyakan yaitu bensin dan bahan bakar minyak. Selain itu minyak mentah dijadikan bahan utama dalam proses pembuatan produk kimia, obat-obatan, pelarut, dan pestisida.
Minyak mentah disinyalir memegang peranan penting dalam berbagi industri dan menjaga peradaban manusia. Sehingga emas hitam tersebut mengambil perhatian dari berbagai negara. Saat ini minyak mentah diakui sebagai sumber energi paling besar di seluruh penjuru dunia. Persentase pemakaian dari wilayah Eropa dan Asia yakni 32% , wilayah Timur Tengah mencapai angka 53%.
Sedangkan, untuk kawasan lainnya pemakaian minyak mentah sebagai sumber energi utama di Amerika Tengah dan Selatan hingga 44%. Berbeda tipis dengan wilayah Afrika sebesar 41%, dan Amerika Utara 40%. Jika ditotalkan konsumsi minyak mentah seluruh dunia sampai saat ini menginjak angka 30 juta barrel per tahun. Negara maju kebanyakan menjadi pengkonsumsi minyak mentah paling besar.
Boleh copy paste, tapi jangan lupa cantumkan sumber. Terimakasih