Kajian Potensi Batuan Ultrabasa di Daerah Provinsi Sulawesi ...
Kajian Potensi Batuan Ultrabasa di Daerah Provinsi Sulawesi ...
Kajian Potensi Batuan Ultrabasa di Daerah Provinsi Sulawesi ...
- No tags were found...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGANTAHUN 2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGISTUDY OF ULTRAMAFIC ROCKS POTENCY IN SOUTH SULAWESI FORSEQUESTERING CO 2By : Study of Ultramafic TeamsABSTRACTUltramafic rocks in South <strong>Sulawesi</strong> Province have large potency and easy accessibility. Followingact of Kyoto Protocol, hence obliged to each every Nations which ratify should has to minimizationof emission CO 2 gas to atmosfeer with. Sequestering CO 2 with ultramafic rocks is one of the manytype technics sequestering to choice. Ultramafic rocks in South <strong>Sulawesi</strong> Province for the width of5,800 ha, hypotethic resources 4,800 million tonne. Content of MgO Mean 38%. Emission totalizegas CO 2 from immobile source : cement industies 4.12 million tonne CO 2 /yr. Power station 3.65million tonne/yr. Total emission of CO 2 gas from immobile source about 7.77 million tonne/yr.Required ore to sequester CO 2 gas 31.16 million tonne ore/yr. Ore capasity to support during 150years.KAJIAN POTENSI BATUAN ULTRABASADI DAERAH PROVINSI SULAWESI SELATANUNTUK MENANGGULANGI EMISI KARBON DIOKSIDAOleh : Tim <strong>Kajian</strong> <strong>Ultrabasa</strong>Kelompok Program Penelitian MineralSari<strong>Batuan</strong> ultrabasa <strong>di</strong> daerah <strong>Sulawesi</strong> Selatan mempunyai potensi yang besar dan aksessibilitasnyasangat mudah. Menindak lanjuti perjanjian Kyoto Protocol, maka wajib setiap Negara yangmeratifikasi berusaha meminimalkan emisi gas CO 2 ke atmosfir dengan berbagai cara.Salahsatunya adalah melakukan perangkap mineral dengan menggunakan batuan ultrabasa. <strong>Potensi</strong>batuan ultrabasa <strong>di</strong> daerah <strong>Sulawesi</strong> Selatan seluas 5.800 ha, sumberdaya hipotetik sebesar 4.800juta ton. Kandungan MgO rata-rata 38%. Emisi total gas CO 2 dari sumber tak bergerak : industrisemen 4,12 juta ton CO 2 /th. Pusat pembangkit listrik 3,65 juta ton/th. Total emisi gas CO 2 darisumber tak bergerak (tetap) sekitar 7,77 juta ton/th. Total mineral yang <strong>di</strong>butuhkan untukperangkap gas CO 2 31,16 juta ton mineral/th. Kapasitas mineral dapat mendukung selama 150tahun.LATAR BELAKANG<strong>Daerah</strong> <strong>Provinsi</strong> <strong>Sulawesi</strong> Selatanmempunyai potensi batuan ultrabasa yangcukup besar tersebar <strong>di</strong> wilayah KabupatenPangkajene dan Barru, seluas 5.800 ha.Aksesibilitasnya mudah <strong>di</strong>capai baik dariUjungpandang (ibukota <strong>Provinsi</strong>), maupundari Barru (ibukota Kabupaten Barru).Selama ini batuan ultrabasa <strong>di</strong>golongkan(<strong>di</strong>gunakan) sebagai bahan galian bangunan,untuk dapat <strong>di</strong>gunakan sebagai bahan galianbangunan batuan ultrabasa harus memenuhispesifikasi batuan untuk bangunan<strong>di</strong>antaranya harus memiliki kuat tekantertentu. Kontroversinya batuan ultrabasamengandung mineral-mineral yang mudahlapuk hal tersebut mempengaruhi terhadapsifat fisik batuan terutama kuat tekannyamenja<strong>di</strong> rendah dan rapuh sehingga tidakdapat <strong>di</strong>gunakan sebagai bahan galianbangunan untuk konstruksi, paling <strong>di</strong>gunakansebagai tanah urug.MAKSUD DAN TUJUANKegiatan ini <strong>di</strong>maksudkan untukmelakukan kajian terhadap potensi batuanultrabasa <strong>di</strong> daerah <strong>Provinsi</strong> <strong>Sulawesi</strong>1
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGANTAHUN 2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGISelatan, yang dapat <strong>di</strong>gunakan untukmenanggulangi emisi “sequestering”karbon <strong>di</strong>oksida yang berasal dari industripabrik semen dan pusat tenaga listrik uapdengan bahan bakar batubara serta pusattenaga listrik <strong>di</strong>sel.Percobaan dalam skala lab telah <strong>di</strong>lakukan <strong>di</strong>Negara Amerika Serikat pada tahun 1998melibatkan berbagai lab ternama seperti :Tabel 1.Personil <strong>Kajian</strong> <strong>Potensi</strong> <strong>Batuan</strong> <strong>Ultrabasa</strong>Di <strong>Daerah</strong> <strong>Provinsi</strong> <strong>Sulawesi</strong> SelatanUntuk Menanggulangi Emisi KarbonDioksida• Albany Research Center• Arizona State University• Los Alamos National Laboratory• National Energy TechnologyLaboratory• Science Applications InternationalCorp.<strong>Kajian</strong> <strong>di</strong>lakukan berdasarkan (mengacukepada) hasil yang telah <strong>di</strong>lakukan olehlaboratorium tersebut. Evaluasi endapanbahan galian ultrabasa yang dapat <strong>di</strong>gunakandalam proses perangkap gas CO 2 , <strong>di</strong>lakukanoleh Los Alamos Laboratory, <strong>di</strong> daerahVermont, the Pennsylvania-Maryland-District-of-Columbia (PA-MD-DC), bagianbarat North Carolina dan baratdaya PuertoRico.RUANG LINGKUP<strong>Kajian</strong> ini merupakan stu<strong>di</strong> proses perangkap(sequestering) gas CO 2 terutama yang berasaldari proses pembakaran batubara dan BBMyang <strong>di</strong>gunakan sebagai sumber energi bagipembangkit tenaga listrik dan industri semen,<strong>di</strong> daerah <strong>Provinsi</strong> <strong>Sulawesi</strong> Selatan, denganmenggunakan batuan ultrabasa. Hasil kajianini <strong>di</strong>harapkan dapat <strong>di</strong>terapkan untukmenanggulangi emisi gas karbon <strong>di</strong>oksida <strong>di</strong>wilayah tersebut dan menja<strong>di</strong> model bagidaerah lainnya <strong>di</strong> Indonesia, sertamemberikan sumbangan bagi kelestarianlingkungan dan kehidupan <strong>di</strong> bumi.PERSONIL DAN JADWAL KEGIATANPelaksanaan kegiatan melibatkan 9(sembilan) orang, dengan rincian personil,sebagai berikut : Ketua Tim, Sekretaris,Nara Sumber 2 (dua) orang dan Anggota 5(lima) orang,Kegiatan <strong>di</strong>laksanakan selama 3 (tiga) bulan<strong>di</strong>mulai pada bulan Oktober 2006 sampaipertengahan Desember 2006.PEMANASAN GLOBALSesungguhnya, gas karbon <strong>di</strong>oksida bukanlahsuatu masalah. Gas karbon <strong>di</strong>oksida adalahsalah satu yang menunjang kehidupan <strong>di</strong> atasbumi. Tanpa gas karbon <strong>di</strong>oksida <strong>di</strong>dalamatmospir, bumi tidak bisa mendukungkehidupan sebab temperatur bumi akanterlalu <strong>di</strong>ngin dan semua air akan membeku.Gas karbon <strong>di</strong>oksida adalah suatu peredamkuat sinar inframerah, gas karbon <strong>di</strong>oksidaakan menyerap panas yang <strong>di</strong>pancarkan bumidan <strong>di</strong>pantulkan kembali. Ini adalah sebagaiefek rumah kaca. Proses tersebut merupakansuatu proses alami yang sangat penting bagiterbentuknya kehidupan <strong>di</strong> bumi.Bagaimanapun, ketika ada terlalu banyak gaskarbon <strong>di</strong>oksida <strong>di</strong>dalam atmospir, efekrumah kaca <strong>di</strong>intensifkan, hal tersebut akanmenyebabkan suatu masalah bagilingkungan. Sebelum masa revolusi industri,konsentrasi gas karbon <strong>di</strong>oksida <strong>di</strong>dalamatmospir adalah 280 ppm. Sejak tahun 1880,akibat dari peningkatan pembakaran bahan2
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGANTAHUN 2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGIbakar fosil sebagai suatu sumber energi,konsentrasi CO 2 telah dengan mantap bangkitsebanyak kira-kira 1,5 ppm/tahun sehinggakandungan gas karbon <strong>di</strong>oksida dalamatmosfir pada saat ini mencapai 365 ppm.Konsentrasi gas karbon <strong>di</strong>oksida akan terusmeningkat kecuali jika emisi/pancaran daribahan bakar fosil <strong>di</strong>batasi atau <strong>di</strong>hentikanbersama-sama. Sedangkan emisi karbon<strong>di</strong>oksida umumnya berasal dari minyak bumi,terutama dari gas alam, minyak bumi danbatubara, dari tahun ke tahun sebagaipenyumbang terbanyak emisi gas CO 2<strong>di</strong>muka bumi ini.Intergovernmental Panel on Climate Change(IPCC) memperkirakan konsentrasi gaskarbon <strong>di</strong>oksida <strong>di</strong>dalam atmosfir akan naikmenja<strong>di</strong> sekitar 540 - 940 ppm pada tahun2100. Kenaikan rata-rata konsentrasi gas CO 2akan mengakibatkan kenaikan suhu rata-rata<strong>di</strong> bumi, hal tersebut mengakibatkan efekpemanasan global, yang akan mempengaruhiperubahan iklim setempat <strong>di</strong> bumi, padaakhirnya tentu akan mempengaruhikehidupan <strong>di</strong> bumi.Kenaikan suhu bumi rata-rata secara globalakan mempengaruhi cuaca dan iklimsetempat <strong>di</strong> bumi yang mengakibatkankenaikan suhu ekstrim <strong>di</strong> wilayah tertentu,dampaknya tentu terhadap kehidupan <strong>di</strong>wilayah tersebut.PREDIKSI EMISI GAS CO 2 DI DAERAHSULAWESI SELATANEmisi gas CO 2 ke atmosfir dapat <strong>di</strong>hsilkanoleh bermacam kegiatan, <strong>di</strong>antaranya :industri, transportasi dan rumahtangga.Penghitungan emisi gas CO 2 <strong>di</strong>lakukanterhadap sumber-sumber tetap, karena darisumber tersebutlah emisi gas CO 2 dapat<strong>di</strong>perangkap. Industri yang terdapat <strong>di</strong> daerah<strong>Sulawesi</strong> selatan antara lain : industri semen(Bosowa dan Tonasa), pusat listrik tenagauap, gas dan <strong>di</strong>sel.Proses kegiatan industri semen yangmenghasilkan emisi gas CO 2 adalah :• Kalsinasi CaCO 3 menghasilkan emisi540 kg gas CO 2 / ton semen OPC,• Pembakaran batubara menghasilkanemisi 340 kg gas CO 2 / ton semenOPC,• Pembangkit listrik menghasilkanemisi 90 kg gas CO 2 / ton semen OPC,• Total 970 kg gas CO 2 /ton semenOPC.Kapasitas produksi Semen :• Bosowa 1,8 juta ton/th, akanmenghasilkan emisi sekitar 1,746juta ton CO 2 /th.• Semen Tonasa 3,48 juta ton/th, akanmenghasikan emisi 3,3756 juta tonCO 2 /th.• Total emisi dari industri semen4,1216 juta ton CO 2 /th.Beban puncak energi listrik <strong>di</strong> <strong>Sulawesi</strong>Selatan pada tahun 2005 sebesar 500 MW,emisi gas CO 2 sebessar 10.000 ton/hari atau3,65 juta ton/th.Total emisi gas CO 2 dari sumber tak bergerak(tetap) sekitar 7,7716 juta ton/th.BATUAN ULTRABASA<strong>Batuan</strong> ultrabasa adalah batuan beku yangkandungan silikanya rendah (< 45 %),kandungan MgO > 18 %, tinggi akankandungan FeO, rendah akan kandungankalium dan umumnya kandungan mineralmafiknya lebih dari 90 %. <strong>Batuan</strong> ultrabasaumumnya terdapat sebagai opiolit.Kelompok batuan peridotite ter<strong>di</strong>ri dari :• Dunite – ter<strong>di</strong>ri dari olivine, denganse<strong>di</strong>kit kandungan enstatite pyroxene danchromite.• Harzburgite – ter<strong>di</strong>ri dari olivine,enstatite, dan se<strong>di</strong>kit chromite.• Lherzolite – ter<strong>di</strong>ri dari olivine, enstatite,<strong>di</strong>opside, serta se<strong>di</strong>kit chromite dan ataupyrope garnet.• Pyroxenite – ter<strong>di</strong>ri dari orthopyroxenedan atau clinopyroxene, dengan sejumlahkecil kandungan olivine, garnet, danspinel.Peridotite adalah suatu batuan bekuberukuran butir menengah, berwarna gelap,mengandung se<strong>di</strong>kitnya 10 persen olivine,besi dan mineral yang kaya akan magnesium(biasanya pyroxenes), dan tidak lebih dari 10persen feldspar.3
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGANTAHUN 2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGIKelompok batuan peridotit tidak umumtersingkap <strong>di</strong>permukaan dan sangat tidakstabil. Umumnya batuan peridotit yangtersingkap telah terubah menja<strong>di</strong> serpentinit,<strong>di</strong>mana mineral pyroksen dan olivin terubahmenja<strong>di</strong> mineral serpentin dan amfibol,proses perubahan ini (hydrasi) <strong>di</strong>ikuti denganperubahan volume yang mengakibatkanterja<strong>di</strong>nya perubahan (deformasi) dari teksturawalnya.Tabel 2.Kandungan mineral dalam batuanultrabasaSebaran batuan ultra basa <strong>di</strong> Indonesia cukupluas, mulai dari Aceh, Sumatra Barat,Kalimantan Selatan, Kalimantan Timur,<strong>Sulawesi</strong> Selatan, <strong>Sulawesi</strong> Tenggara,<strong>Sulawesi</strong> Tengah, NTT, Maluku, Irian JayaBarat dan Papua..Luas sebaran seluruhnyamencapai 3 juta hektar.Dari sekian banyak sebaran batuan ultrabasa,<strong>di</strong>antaranya yang dekat aksesibilitasnyadengan aktifitas manusia (kota) adalahsebaran batuan ultrabasa <strong>di</strong> daerahKalimantan Selatan, Kalimantan Timur,<strong>Sulawesi</strong> Selatan, <strong>Sulawesi</strong> Tenggara,<strong>Sulawesi</strong> Tengah dan Papua.Sebagian besar batuan ultrabasa <strong>di</strong> Indonesiaadalah batuan peridotit yang sebagian telahmengalami serpentinisasi.Jenis batuan batuan ultrabasa <strong>di</strong> wilayah iniadalah batuan peridotit yang terserpentinkan,berwarna hijau tua, <strong>di</strong> beberapa tempatmengandung buncak dan lensa kromit. Tebalsatuan ini sekitar 2.500 m mempunyaikontak dengan batuan sekitarnya. Umursatuan ini <strong>di</strong>perkirakan berumur Trias.<strong>Batuan</strong> ultrabasa <strong>di</strong> daerah <strong>Sulawesi</strong> Selatanterdapat <strong>di</strong> Kabupaten Barru, <strong>di</strong> sekitarPalaka, Kecamatan Barru dan KomplekBantimala, Kecamatan Tanete Riaja. Luassebaran <strong>di</strong> Kecamatan Barru sekitar 2.500 ha,<strong>di</strong> Kecamatan Tanete Riaja 3.300 ha.Sumberdaya batuan ultrabasa sekitar 580 jutam 3 atau sekitar 4.800 juta ton.Komposisi Kimia: SiO2 = 35,48 - 40,04%;Al2O3 = 0,55 - 1,21%; Fe2O3 = 7,54 -8,03%; CaO = 0,00 - 0,16%; MgO = 37,90 –40,77%; Na2O = 0,00 - 0,13%; K2O =0,20%; TiO2 = 0,03%; MnO = 0,08 - 0,11%;P2O5 = 0,01 – 0,03%; SO3 = 0,00 – 0,05%;H2O = 0,72 – 0,077%; HD = 12,21 –15,35%;Persyaratan batuan ultrabasa yang dapat<strong>di</strong>gunakan dalam proses perangkap mineralgas CO 2 :• Sumber penghasil gas CO 2merupakan sumber yang tidakbergerak atau tetap (bukan yang<strong>di</strong>hasilkan oleh alat transportasi)• Lokasi tambang harus dekat dengansumber penghasil gas CO 2 , sepertipembangkit listrik, industri semendsb.• Cadangan bahan galian tambangjumlahnya harus memadai untukdapat mengikat 10.000 ton CO 2 /hari,untuk jangka waktu minimal 10 tahun(sekitar 70 – 100 juta ton bahangalian).• Bila <strong>di</strong>gunakan dunit (olivine)haruslah yang tidak mengalamiserpentinisasi (rendah), supayamendapatkan densitas yang besar danrendah akan kandungan FeO 2 .• Berdasarkan komposisi kimia harusmengandung MgO yang tinggirendah CaO, LOI dan rendah CO 2(yang mengin<strong>di</strong>kasikan rendahnyakandungan mineral pengotor padabatuan tersebut).PERANGKAP GAS CO 2Perangkap gas CO 2 merupakan terjemahandari “carbon <strong>di</strong>oxide sequestration” adalahsuatu proses mencegah gas CO 2 terlepas keatmosfir dengan menggunakan teknikpenyimpanan tertentu sehingga gas CO 2aman terperangkap dalam bentuk dan lokasitertentu dalam waktu lama sesuai umur4
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGANTAHUN 2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGIgeologi. Fungsi dari perangkap gas CO 2adalah mencegah terlepasnya gas CO 2 hasilpembakaran bahan bakar fosil ke udara(atmosfir).Berbagai macam metoda perangkap gas CO 2telah <strong>di</strong>lakukan percobaan <strong>di</strong>antaranya :1. Formasi geologi :a. Penyimpanan dalam aquiferb. Reservoar minyak dan gasyang kosong (<strong>di</strong>kosongkan)c. Lapisan batubarad. Menaikkan pemulihan(recovery) minyak (EOR)2. Lautan3. Teknik pembakaran batubara tanpa emisi(ZEC-Zero Emission Coal Technology)4. Perangkap mineral (MineralSequestration)Yang akan <strong>di</strong>bahas dalam kajian ini adalahperangkap gas CO 2 dengan metodaperangkap mineral (mineral sequestration)dengan menggunakan mineral yangterkandung <strong>di</strong>dalam batuan ultrabasa.Mineral magnesium atau kalsium <strong>di</strong>perlukandalam proses ini, secara alamiah MgO danCaO sangat sulit <strong>di</strong>dapat, kedua oksidatersebut sangat mudah bereaksi dengan CO 2 ,keterdapatan <strong>di</strong> alam lebih sering <strong>di</strong>jumpaisebagai mineral silikat, sumberdayanyacukup memadai (seban<strong>di</strong>ng) dengansumberdaya energi fosil.Pilihan utama dalam proses perangkapmineral adalah magnesium silikat dankalsium silikat atau limbah industri. Namundemikian Yegulalp et al. dan O’ Connorkeduanya menyatakan bahwa magnesiumsilikat lebih atraktif sehubungan denganjumlah dan ukuran sumberdayanya.Pemilihan mineral magnesium silikat<strong>di</strong>ban<strong>di</strong>ngkan dengan kalsium silikat, adalahmagnesium silikat lebih reaktif daripadakalsium silikat dan oksidanya yang <strong>di</strong>perolehmempunyai persentase berat lebih tinggidaripada mineral kalsium. Magnesium silikatmempunyai persentase berat 35 – 40 % MgO,sedangkan kalsium silikat hanya mempunyai12 – 15 % CaO.Serpentine (Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 ) dan olivine(Mg 2 SiO 4 ) (yang terdapat dalam batuanfosterite) keduanya merupakan mineral yangdapat <strong>di</strong>gunakan dalam proses perangkap gasCO 2 . Serpentine mengandung 38 – 45 %MgO, 5 – 8 % oksida besi dan 13 % air.Olivin mengandung 45 – 50 % MgO dan 6 –10 % oksida besi. Olivin lebih banyakmengeluarkan panas (kalor) jika bereaksidengan CO 2 95 kj/mole <strong>di</strong>ban<strong>di</strong>ngkanserpentin 64 kj/mole, dengan demikian<strong>di</strong>butuhkan olivine lebih se<strong>di</strong>kit<strong>di</strong>ban<strong>di</strong>ngkan serpentin untuk menangkapCO 2 dalam jumlah yang sama,perban<strong>di</strong>ngannya sekitar 2 : 3. Goldbergmempre<strong>di</strong>ksi <strong>di</strong>butuhkan sekitar 2 (dua) tonserpentin atau 1,5 ton olivine untukmenangkap 1 (satu) ton gas CO 2 .Pada saat ini baik olivine maupun serpentinsudah <strong>di</strong>tambang untuk keperluan lain, biayapenambangannya sekitar $ 3 – 5 / ton.O’Connor menyatakan bahwa penambanganserpentin memadai untuk proses perangkapCO 2 , dalam 1 GW pembangkit listrik<strong>di</strong>perlukan 30 – 40 kt/hari serpentin dengantaksiran biaya $ 4 – 5 / ton.Endapan serpentin mempunyai karakteristiklebih baik daripada olivine, dalam jangkapendek mineral serpentin merupakan pilihanyang dapat <strong>di</strong>gunakan dalam prosesperangkap gas CO 2 .Proses reaksi kimia gas CO 2 dengan batuanultrabasa :CaO + CO2 → CaCO3 + 179 kJ/moleMgO + CO2 → MgCO3 + 118 kJ/mole(Mg, Ca)xSiyOx+2y+zH2z + xCO2 →x(Mg, CA)CO3 + ySiO2 + zH2OForsterite (olivine):Mg2SiO4 + 2CO2 → 2MgCO3 + SiO2 + 95kJ/moleSerpentine:Mg3Si2O5(OH)4 + 3CO2 → 3MgCO3 +2SiO2 + 2H + 64 kJ/moleKeuntungan Perangkap mineral :• Terbentuknya karbonat secaratermo<strong>di</strong>namik adalah stabil dengandemikian produknya permanen,sehingga tidak ada kemungkinan gasCO 2 terlepas ke udara.5
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGANTAHUN 2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGI• Sumberdaya batuan ultrabasa cukupmemadai• Karbonat merupakan bentuk energipaling rendah dari karbon, bukanCO 2• Proses perangkap terbentuk secaraalamiah namun dalam skala waktugeologi, dengan kajian ini <strong>di</strong>harapproses tersebut dapat <strong>di</strong>percepat• <strong>Batuan</strong> ultrabasa mudah <strong>di</strong>dapat<strong>di</strong>sekitar pusat pembangkit tenagalistrik yang mengeluarkan gas CO 2• Berpotensi menghasilkan produksampingan yang bermanfaat(magnesit)• Proses perangkap secara teknologimemungkinkan dlakukan bersamaandengan perencanaan pusat tenagalistrik• Pre<strong>di</strong>ksi biaya masih memungkinkan,sekitar $15 - $20 per ton CO 2 atau Rp135.000 – Rp 180.000 per ton CO 2(Rp 9.000,- per $ 1)• Pelaksanaan proses tanpamembutuhkan panas karenareaksinya eksotermikKendala yang mungkin terja<strong>di</strong> :• Proses perangkap harus terdapat<strong>di</strong>lokasi tambang ultrabasa karena<strong>di</strong>perlukan volume material yangbesar• Diperlukan tempat “stock pile” yangbesar karena dalam proses ini terja<strong>di</strong>pemekaran volume• Diperlukan sistim penambanganyang ekstensif sehingga berdampakpada lingkungan• Berpotensi terdapat mineral asbesyang tidak <strong>di</strong>kehendaki dalampenambangan batuan ultrabasa• Harus dapat menangani mineralpengotor(Mg, Ca)xSiyOx+2y+zH2z + xCO2 →x(Mg, CA)CO3 + ySiO2 + zH2OForsterite (olivine):Mg2SiO4 + 2CO2 → 2MgCO3 + SiO2 + 95kJ/moleSerpentine:Mg3Si2O5(OH)4 + 3CO2 → 3MgCO3 +2SiO2 + 2H + 64 kJ/moleKecepatan Reaksi :Isu utama dalam proses perangkap mineraladalah kecepatan reaksi, reaksi terja<strong>di</strong> secaraalamiah dalam waktu geologi. Supaya prosesbisa ekonomis kecepatan reaksi maksimalharus terja<strong>di</strong> dalam 1 (satu) jam. Goldbergmengusulkan untuk mempercepat reaksi<strong>di</strong>perlukan langkah – langkah sbb. :a. Memanaskan serpentin pada temperature600 0 650 0 C untuk melepaskan ikatandengan air (serpentin mengandung 13 %air)b. Tambahkan natrium bikarbonat(meningkatkan konsentrasi HCO 3 - ) danlarutan NaCl (membantu melepaskan ionmagnesium dari silikat) pada reaksiDengan mo<strong>di</strong>fikasi tersebut 78 % konversiberjalan dalam waktu 30 menit pada tekanan185 bar dan temperatur 155 0 C. O'Connormemberikan hasil reaksi karbonasi olivinedan serpentine :• Efisiensi 80% , dalam waktu 1 jam,pada PCO 2 = 150 atm, T=155ºC• Efisiensi 50% , dalam waktu 1 jam,pada PCO 2 = 20 atm, T=155ºC• Efisiensi 40%, dalam waktu 1 jam,pada PCO 2 = 20 atm, T=50ºCPROSES PERANGKAP GAS CO 2DENGAN BATUAN ULTRABASAReaksi :Proses reaksi kimia gas CO 2 dengan batuanultrabasa :CaO + CO2 → CaCO3 + 179 kJ/moleMgO + CO2 → MgCO3 + 118 kJ/mole6
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGANTAHUN 2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGINi yang umumnya terdapat dalamolivine.• Larutan HCl pada temperatur 60°C dantekanan satu atmosfir sama baiknyadengan larutan HCl pada 200°C dan 15bars dalam melarutkan Mg dariserpentinit.source: GoldbergGambar - 1. Diagram waktu reaksi danperkembangan reaksiKelarutan <strong>Batuan</strong> <strong>Ultrabasa</strong> :Untuk melarutkan batuan ultrabasa<strong>di</strong>gunakan HCl dengan perban<strong>di</strong>ngan 1 : 1,dan larutan campuran 3 asam HCl-HNO 3 -HF, hasil pelarutannya sbb. :• HCl panas dapat melarutkan Mg daribatuan ultrabasa lebih baik daripadalarutan campuran (≥35 wt-% versus ≤15wt-% Mg). Hasil residu berupa (~45 to60 wt-%) dari larutan HCl meliputi silicagel, spinel, dan pyroxene serta silikatlainnya seperti talk, amphiboles, khloritdan serisit. Larutan campuran 3 asammengendapkan MgF .• HCl panas dapat melarutkan Mg dariserpentinit lebih baik daripada daribatuan peridotit, dunit, karena serpentinitkurang mengandung silikat reaktif sepertipyroxen. Sebagian besar Fe dalamserpentinit terdapat sebagaimikrokrystallin magnetit yang relatifmudah larut dalam HCl.• HCl panas kurang efektif melarutkan“trace metals” dari batuan ultrabasadaripada 3 larutan asam. Namun masihbisa melarutkan logam Cr, Mn, Co danKalkulasi dalam perangkap mineral gasCO 2 :• Dengan menggunakan mineral serpentinMg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 , jumlah kebutuhanmineral per ton gas CO 2 terperangkap.1/3Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 + CO 2 = MgCO 3 +2/3SiO 2 + 2/3H 2 O(? mol serpentine/ mol CO 2 ) x (molCO 2 /44 g CO 2 ) x (277.1 g serpentine/ molserpentine) = 2.1 g serpentine/ g CO 2 =2.1 ton serpentine per ton CO 2• Untuk kandungan MgO dalam batuansebesar 40%, rekoferi penambangan90% (ore recovery) dan konversi dalamproses reaksi karbonasi 80%.(1 mol MgO/ mol CO 2 ) x (mol CO 2 /44 gCO 2 ) x (40.3 g MgO/ mol MgO) x (gmineral/ 0.4 g MgO) x (1/ 0.9) x (1/0.8) =3.18 g mineral/ g CO 2 = 3,18 tonmineral per ton CO 2 terperangkap• Bila <strong>di</strong> konversikan dalam jumlahbatubara, dengan asumsi batubaramengandung 70% carbon :(3.18 ton mineral/ ton CO 2 ) x (44 tonCO 2 / 12 ton C) x (0.7 ton C/ tonbatubara) = 8.2 ton mineral <strong>di</strong>butuhkanuntuk membakar 1 ton batubaraGambar – 2. Diagram proses perangkap GasCO 2 dengan batuan ultrabasa.7
PROCEEDING PEMAPARAN HASIL-HASIL KEGIATAN LAPANGAN DAN NON LAPANGANTAHUN 2006, PUSAT SUMBER DAYA GEOLOGIGambar - 3 . Diagram alir penggunaanbatuan ultrabasa dalam proses perangkap gasCO 2 .KESIMPULAN DAN SARAN1. <strong>Batuan</strong> ultrabasa <strong>di</strong> daerah <strong>Sulawesi</strong>Selatan dapat <strong>di</strong>gunakan sebagaiperangkap gas CO 2 .2. Sumberdaya batuan ultrabasa <strong>di</strong><strong>Sulawesi</strong> Selatan sekitar 580 juta m 3atau sekitar 4.800 juta ton, dengankandungan rata-rata MgO = 38 %,atau 1.824 juta ton MgO.3. Emisi gas CO 2 dari industri semendan listrik <strong>di</strong> <strong>Sulawesi</strong> Selatan :• Total emisi dari industri semen4,12 juta ton CO 2 /th.• Pusat pembangkit listrik 3,65 jutaton/th.• Total emisi gas CO 2 dari sumbertak bergerak (tetap) sekitar 7,77juta ton/th.4. Total mineral yang <strong>di</strong>butuhkan untukperangkap gas CO 2 31,16 juta tonmineral/th.5. Kapasitas mineral dapat mendukungselama 150 tahun.DAFTAR PUSTAKA1. Astwood, P., Carpenter, J., and Sharp, W., 1972. A petrofabric study of the Dark Ridge andBalsam Gap dunites, Jackson County, North Carolina: Southeast. Geol., 14:183–194.2. Burk, C.A. (ed.), 1964. A study of serpentinite: the AMSOC core hole near Mayagüez,Puerto Rico: Nat. Res. Counc., Washington, D.C., Publication No. 1188, 175 pp.3. Carpenter, J.R., and Chen, H.S., 1978. Petrology and bulk rock chemistry of the Frankultramafic body, Avery County, N.C., and associated other ultramafic rock bo<strong>di</strong>es of thesouthern Appalachians: Southeast. Geol., 19:21–25.4. Fraser Goff, George Guthrie, Bruce Lipin, Melissa Fite, Steve Chipera, Dale Counce,Emily Kluk, Hans Ziock, 2000, “Evaluation of Ultramafic Deposits in theEastern UnitedStates and Puerto Rico as Sources of Magnesium for Carbon Dioxide Sequestration”, LosAlamos. U.S. Geological Survey, Reston, VA 201925. George D. Guthrie, Jr. , J. William Carey, Deborah Bergfeld, Darrin Byler, Steve Chipera,Hans-Joachim Ziock, 2000 “Geochemical Aspects Of The Carbonation Of MagnesiumSilicates In An Aqueous Me<strong>di</strong>um”, Hydrology, Geochemistry, & Geology, Los AlamosNational Laboratory, Los Alamos, NM 875456. Lackner, K.S., Butt, D.P., and Wendt, C.H., 1998. The need for carbon <strong>di</strong>oxide <strong>di</strong>sposal: Athreat and an opportunity: Procee<strong>di</strong>ngs of the 23rd International Technical Conference onCoal Utilization and Fuel Systems, Coal Slurry Technology Association, Washington,D.C., 569–582.7. Ramanathan, V., 1988. The greenhouse theory of climate change: A test by an inadvertentglobal experiment: Science, 240:293–295.8. Sabine, C.L., Wallace, D.W.R., and Millero, F.J., 1997. Survey of CO2 in the oceansreveals clues about global carbon cycle: EOS, 78: 51,54–55.9. Worrall, W.E.,1986, Clays and Ceramic Raw Materials, Elsevier Aplied Science PublishersLtd., 2 nd ed., Essex.8