Semburan gas disawah dan rawa : Fenomena Geologi yang membawa musibah atau berkah ?

Munculnya beberapa semburan gas di sawah dan pemukiman penduduk saat ini telah berdampak meningkatnya kekhawatiran masyarakat setempat karena trauma dengan kejadian semburan gas gunung lumpur panas Lapindo, Porong. Padahal, kejadian semburan gas ini (lazim disebut gas rawa) merupakan fenomena geologi yang umum di kawasan bekas sungai atau rawa purba. Pemetaan geologi kelautan sistematik di wilayah perairan dangkal Laut Jawa dan Selat Madura yang dilakukan oleh PPPGL sejak tahun 1990an memperlihatkan indikasi adanya sumber gas rawa atau gas biogenik yang terperangkap pada kantongkantong sedimen Holocene. Gas biogenik merupakan salah satu sumber energi baru yang murah dan lebih ramah lingkungan. Hasil analisa komposisi gas dari beberapa pemboran dangkal dikawasan pesisir menunjukkan kandungan gas metana (CH4) sebesar 2976,6 ppm.

Berdasarkan indikator jenis gas δ13C memperlihatkan kisaran antara –84‰ s/d –66‰. Dengan demikian, gas methan ini termasuk jenis gas biogenik, bukan gas petrogenik/termogenik yang berasal dari rembesan reservoir hidrokarbon. Secara teoritis,gas biogenic yang merembes keluar pada lubang bor dangkal dengan tekanan 23 Kg/m2 dapat menghasilkan energi listrik sebesar 0,5 KW/jam menggunakan generator yang khusus berbahan bakar methan.

1. CADANGAN MIGAS NASIONAL

Munculnya beberapa semburan gas di sawah dan pemukiman penduduk saat ini telah berdampak meningkatnya kekhawatiran masyarakat setempat karena trauma dengan kejadian semburan gas gunung lumpur panas Lapindo, Porong. Padahal, kejadian semburan gas ini (lazim disebut gas rawa) merupakan fenomena geologi yang umum di kawasan bekas sungai atau rawa purba.
Potensi energi dari minyak bumi di Indonesi diperkirakan mencapai 86,90 milyar barel, hampir 70% diantaranya terdapat di lepas pantai. Cadangan minyak bumi terbukti sampai tahun 2002 hanya mencapai 5 milyar barel (1 barrel setara dengan 159 liter). Jika produksi atau eksploitasi minyak bumi 500.000 barel/hari maka diperkirakan cadangan ini akan habis dalam waktu 10 tahun lagi. Menurut perkiraan, masih ada sekitar 5,024 milyar barel lagi sebagai cadangan potensial, namun belum terbukti karena belum dieksplorasi.
Cadangan gas bumi diperkirakan mencapai 384,70 Trilyun kaki kubik (TSCF), sebahagian besar juga terdapat di lepas pantai, tetapi yang baru terbukti hanya mencapai 90,30 TSCF. Jika eksploitasi gas bumi ini sekitar 3 TSCF pertahun, maka cadangan ini akan habis dalam waktu 61-62 tahun lagi (DESDM, 2006). Sebenarnya cadangan gas bumi yang masih tersedia berupa cadangan potensial mencapai 86,29 TSCF.
Prospek untuk pengembangan dan pemanfaatan potensi sumber-sumber migas baru melalui eksplorasi dan eksploitasi cekungan-cekungan migas lepas pantai yang berpotensi ekonomis, seperti di perairan Natuna, Cekungan Kutai, Spermonde Ridge di Laut Makasar, dsb. masih memungkinkan karena telah tersediannya teknologi eksploitasi migas di laut dalam.
Kenaikan harga minyak mentah dunia jenis light sweet (Kompas, 11 Mei 2008) yang mencapai US$ 120,00 per barrel, telah membawa dua konsekuensi penting yaitu: pertama, secara signifikan akan menaikan Pendapatan Asli Daerah bagi Daerah penghasil, dan kedua, sebaliknya akan semakin tingginya beban susbsidi BBM yang akan mencapai Rp 150 Triliun per tahun jika harga BBM di dalam negeri tidak disesuaikan.
Skenario cadangan nasional migas telah mengalami perubahan dari waktu ke waktu. Dengan ditemukannya cadangan baru atau digenjotnya produksi migas maka skenario pesimis bahwa cadangan migas nasional akan habis dalam waktu dekat akan secara otomatis bertambah lagi. Jika tidak ditemukan cadangan baru migas maka skenario cadangan migas sebelum tahun 2003 adalah 11 tahun. Namun dengan kebijakan penurunan produksi mulai tahun 2004 yaitu < 1 juta barrel/hari maka cadangan nasional naik menjadi 18 tahun. Sejak ditemukannya cadangan migas baru di Cepu (produksi sekitar 200.000 barrel/hari) maka cadangan nasional naik lagi menjadi 23 tahun. Cadangan gas sampai tahun 2006 ini masih tetap optimis mencapai 61-62 tahun, bahkan memerlihatkan kecenderungan makin menaik dengan ditemukannya cadangan-cadangan baru terutama di cekungan lepas pantai. Walaupun demikian, dengan semakin melonjaknya harga minyak dunia maka perlu upaya-upaya untuk mencari alternatif penggunaan energi lain yang lebih ekonomis.
Hal inilah yang mendorong prakarsa untuk segera mengambil langkah-langkah strategi guna mengatasi semakin membengkaknya subsidi pemerintah yang tentu saja akan berdampak negatip terhadap pertumbuhan ekonomi nasional. Salah satu langkah strategi yang nampaknya memberikan prospek meningkatkan produksi migas adalah melalui pemanfaatan potensi-potensi cadangan migas di daerah frontier sebagai sumber-sumber baru atau menggalakkan penggunaan energi mix melalui diversifikasi pemanfaatan sumber daya energi alternatif.

II. GAS BIOGENIK SEBAGAI SUMBER ENERGI

Munculnya beberapa semburan gas liar (lebih tepat disebut rembesan gas rawa) di persawahan penduduk seperti di Pamekasan (Gambar 1), Porong (Gambar 2) Indramayu (Gambar 3), Banyuasin, Banjarnegara, Sragen, Mojokerto dan berbagai tempat lainnya sebenarnya merupakan fenomena geologi yang umum. Gas yang muncul merupakan gas methan (CH4) yang merembes dari kantong-kantong atau poket-poket gas biogenik yang terbentuk dari bekas rawa-rawa atau sungai purba. Hasil penelitian yang dilakukan PPPGL sejak tahun 1990-an telah menemukan sumber-sumber gas biogenik yang cukup signifikan dan terperangkap pada lapisan sedimen laut dangkal Holocene (berumur <10.000 tahun yang lalu). Sumber gas biogenik ini berasal dari lapisan endapan yang mengandung fragmen organik yang berlimpah. Hasil analisa laboratorium menggunakan Gas Chromatograph (GC) menunjukkan bahwa kandungan gas biogenik ini mengandung lebih dari 95% gas methan, sekitar 2% gas CO2 dan Nitrogen (N). Kadang-kadang ditemukan pula gas H2S namun dalam jumlah yang relatif kecil sekali (< 0,1%). Pada umumnya, gas biogenik yang ditemukan pada sumur-sumur penduduk di kawasan pesisir ataupun dari lubang bor dangkal memperliharkan bahwa tekanan gas ini relatif rendah (2-3 Kg/m2) dan merupakan aliran rembesan gas melalui pori-pori atau rekahan tanah.


Gambar 1. Rembesan gas biogenik di pesisir Pamekasan, Madura

Gas biogenik yang merembes ke permukaan ini adalah gas yang murni berasal dari alam sehingga secara langsung tidak berbahaya bagi mahluk hidup, namun dalam kandungan yang pekat (dalam ruang tertutup) akan mudah terbakar walaupun tidak bersifat eksplosif. Kemunculan gas biogenik pada sawah, rawa ataupun tambak tidak secara langsung mempengaruhi kualitas air, karena gas methan tidak bereaksi dengan air. Di Selat Madura banyak dijumpai rembesan gas biogenik berupa gelembung-gelembung yang keluar dari dasar laut, namun tidak memberikan dampak yang berarti bagi kehidupan biota bawah laut.


Gambar 2. Rembesan gas biogenik di Mindi Porong, Jawa Timur.




Gambar 3. Rembesan gas biogenik di pesisir Indramayu, Jawa Barat.

a. Apakah Gas Biogenik itu ?
Gas biogenik adalah gas methan (CH4) yang memang sudah sangat akrab dengan kehidupan manusia karena sangat umum ditemukan di mana saja di permukaan bumi ini. Gas ini dapat terbentuk dari tiga proses utama yaitu (Schoell, 1988):
1. Fermentasi bakteri anaerobik pada sampah, kotoran ternak atau sejenisnya. Gas yang dihasilkan proses ini disebut biogas methan atau gas biomasa.
2. Fermentasi bakteri asetat pada lapisan sedimen yang kaya zat organik (gas charged sediment) secara kimiawi: CH3COOH CH4 + CO2.
3. Proses reduksi CO2 oleh bakteri dari batuan volkanik atau magmatik alami secara kimiawi: CO2 + 2 H2O CH4.

Selain itu, gas methan juga dapat berasal dari proses spontan pada lapisan batubara yang disebut coal bed methane (CBM) yang dikenal sebagai methan B, atau rembesan dari lapisan hidrokarbon pada perangkap migas yang over mature yang disebut gas methan petrogenik/termogenik. Untuk membedakan origin atau asal dari gas methan tersebut dapat dikenali dari analisa paremeter methan δ 13C atau δD (Claypool and Kaplan, 1974).
Gas methan merupakan gas hidrokarbon yang mudah terbakar, memiliki rantai carbon terpendek (C1) sehingga merupakan gas yang paling ringan, yaitu sekitar 0,7 lebih ringan dari udara (Rice, 1993), sehingga jika tersebar diudara akan langsung menguap naik ke atmosfir. Namun demikian, jika digunakan sebagai sumber energi termasuk jenis bahan bakar yang ramah lingkungan, karena hasil pembakarannya mengeluarkan carbon dioksida (CO2) dalam jumlah yang lebih kecil dibandingkan jenis bahan bakar hidrokarbon lainnya.

Kemunculan gas biogenik ke permukaan sering dijumpai di rawa atau sawah, sehingga disebut gas sawah atau gas rawa. Gas ini umumnya tidak berbau, mudah terbakar, bertekanan rendah, dan muncul sebagai rembesan gas pada daerah yang cukup luas. Akumulasi gas ini di bawah permukaan terperangkap pada kantong-kantong atau poket gas sehingga akumulasinya tidak melampar luas seperti pada cekungan gas alam lainnya.

Pemanfaatan gas biogenik untuk tujuan komersial memang masih memerlukan kajian yang lebih mendalam terutama dalam menentukan potensi cadangan serta proses pemanfaatannya. Namun demikian dengan telah diproduksinya jenis generator yang secara khusus dirancang menggunakan bahan bakar methan (Gambar 4) oleh China (generator 500 KVA CC500MG), dan Australia (Electrum AS3010 methane gas powered generator) telah memungkinkan pemanfaatan gas biogenik ini untuk dikonversikan secara ekonomis menjadi tenaga listrik skala kecil, terutama bagi masyarakat di kawasan terpencil yang jauh dari jangkauan jaringan listrik PLN. Selain itu, beberapa peralatan lainnya yang telah diproduksi mengunakan bahan bakar gas biogenik adalah water heater dan methane boiler.


Gambar 4. Generator berbahan bakar gas methan 500 VA, buatan China

Namun demikian, keberadaan poket gas biogenik ini juga pernah membawa musibah pada pemboran migas lepas pantai. Pada tahun 1991, perusahaan minyak Korea Kodeco terpaksa memotong salah satu kaki rig pemboran di Selat Madura karena ambles saat menyentuh dasar laut yang mengandung gas biogenik. Akhirnya salah satu kaki rig terpaksa dipotong agar rig tidak bertambah miring dan tenggelam.

Satu hal penting jika ditemukan kemunculan rembesan gas biogenik yang ekstrim adalah perlunya kajian tentang adanya kemungkinan tekanan tambahan sebagai pemicu naiknya tekanan gas. Banyak dijumpai bahwa rembesan/semburan gas biogenik ini terjadi di sekitar sumur-sumur pemboran migas. Ada dugaan bahwa tidak sempurnanya sistem casing lubang bor mengakibatkan bocornya tekanan yang selanjutnya memicu gas biogenik ini naik ke permukaan. Dugaan lain menyebutkan bahwa memang struktur tanah permukaan di sekitar lubang bor biasanya merupakan daerah yang lebih lemah akibat getaran eksplorasi atau kegiatan seismik sebelumnya, sehingga gas biogenik ini terpicu menerobos dan merembes ke permukaan melalui rekahan-rekahan atau daerah lemah (sesar ?). Untuk memastikan suatu rembesan gas biogenik ini murni sebagai gejala geologi atau bercampur dengan gas dari aktifitas pemboran migas, biasanya dilakukan uji analisa isotop carbon. Jika kandungan gas methan biogenik ini antara -90<δ13C<-45 maka termasuk sebagai gas rawa murni, tetapi jika δ13C>-45 maka termasuk gas methan petrogenik yang berasal dari rembesan reservoir migas. Jika gas biogenik ini bercampur dengan gas petrogenik maka rembesan gas mempunyai tekanan yang relatif tinggi dan rembesan gas disertai dengan keluarnya lumpur dari lapisan formasi yang berumur lebih tua (pra-Quarter).


Gambar 5 memperlihatkan pengelompokan mekanisme pembentukan methan yang berkaitan dengan tingkat kematangannya.

Demikian pula, jika pada analisa kandungan gas hidrokarbon ini dijumpai kandungan C3 (propan) atau C4 (butan) maka kemungkinan telah tercampur dengan gas-gas yang lebih matang (over mature) dari rembesan sistem petroleum.
Fase akhir dari rembesan gas biogenik biasanya membawa konsekuensi lain yaitu kemungkinan terjadinya penurunan tanah (subsidensi) namun dalam skala kecil, seperti yang terjadi di beberapan wilayah pesisir di utara Jawa.

a. Dapatkah Gas Biogenik Dimanfaatkan Secara Ekonomis ?
Gas biogenik yang terdapat di bumi ini hampir mencapai 20% dari seluruh sumber gas alam, namun keterdapatannya menyebar pada kantong-kantong gas kecil dengan berbagai ukuran dan pada kedalaman yang bervariasi. Di China gas biogenik telah dieksploitasi dan dimanfatkan sebagai energi pembangkit listrik mikro dan industri kecil di muara sungai Yangtze (Qilun, 1995). Umumnya, dari satu sumur gas di kawasan ini dapat dieksploitasi 5.000 m3 gas per hari dengan tekanan maksimum 6,1 Kg/cm2. Pemanfaatan pada skala yang lebih besar, dilakukan dengan cara inter-koneksi beberapa sumur bor dangkal yang dialirkan pada tabung penampung yang dilengkapi valve (kran). Untuk memperoleh tekanan sekitar 80 Kg/m2 diperlukan paling sedikit tigapuluh lubang bor. Dengan demikian, maka gas biogenik ini dapat dialirkan tanpa pompa sejauh 1000 meter dari sumbernya.

Di Indonesia gas biogenik ini sudah mulai dimanfaatkan secara sederhana sebagai bahan bakar langsung untuk rumah tangga dan penerangan jalan. Di Desa Mayasari, Pamekasan, Madura telah digunakan untuk kompor pengering makanan dan lampu (flare) penerangan jalan desa. Demikian halnya di Ngrampal, Sragen juga telah dimanfaatkan sebagai bahan bakar rumah tangga. Beberapa tempat lainnya yang dilaporkan mempunyai semburan gas dangkal adalah di Desa Mindi Porong, Desa Dukuh Jeruk Indramayu, Muarakakap Kalbar, serta beberapa daerah lainnya, namun belum dilakukan eksplorasi rinci tentang potensi cadangan gasnya.

Hasil penelitian gas biogenik di laut dangkal yang dilakukan oleh Puslitbang Geologi Kelautan (PPPGL), Dep. Energi dan Sumber Daya Mineral di sepanjang pantai utara Jawa memperlihatkan indikasi gas biogenik yang cukup menjanjikan. Pemetaan geologi kelautan sistematik di wilayah perairan Laut Jawa dan Selat Madura yang dilakukan oleh PPPGL tahun 2004 menggunakan seismik resolusi tinggi (Gambar 6) memperlihatkan indikasi potensi sumber gas biogenik yang terperangkap pada sedimen Holocene. Hasil pemboran laut dangkal pada kedalaman sekitar 20 m dari dasar laut di kawasan itu juga ditemukan adanya sedimen berwarna gelap yang diduga sebagai sumber gas yang kaya akan organic matter. Lapisan pembawa gas di laut Jawa dan selat Madura umumnya ditemukan pada kedalaman antara 20-50 m di bawah dasar laut (Lubis dan Kris, 2006).

Gambar 6. Indikasi gas biogenik pada rekaman seismik dan data bor lapisan sumber organik pembawa gas.

Pada kedalaman ini ditemukan jenis methanobacterial jenis M. uliginosum dengan rata2 total 2000 cell/gram yang dikenal sebagai bakteri pembentuk gas methan.Hasil analisa komposisi gas yang dari beberapa pemboran dangkal menunjukkan kandungan gas methan sebesar 2976,6 ppm. Berdasarkan indikator jenis koefisien methan δ13C memperlihatkan kisaran antara –84‰ s/d –66‰. Menurut Claypool and Kaplan (1974), kisaran koefisien ini membuktikan bahwa gas yang terkandung pada lapisan sedimen pembawa gas termasuk gas biogenik, bukan petrogenik/termogenik yang berasal dari rembesan perangkap hidrokarbon.
Pemetaan secara horizontal menunjukkan bahwa hampir seluruh kawasan perairan dangkal terutama di muara sungai-sungai purba ditemukan indikasi sedimen mengandung gas (gas charged sediment) yang diduga merupakan akumulasi gas biogenik yang berasal dari maturasi tumbuhan rawa purba yang tertimbun sedimen Resen. Gas biogenik ini umumnya didominasi oleh gas methan (CH4) yang dikenal sebagai salah satu sumber energi alternatif yang ramah lingkungan.

I. PROSPEK PEMANFAATAN GAS BIOGENIK
Utilisasi sumber daya energi gas biogenik atau gas rawa yang terdapat di perairan dangkal dan kawasan pesisir, merupakan salah satu sumber energi baru alternatif masyarakat pesisir. Selain itu, gas biogenik termasuk salah satu sumber energi alternatif yang sangat murah, bersih lingkungan dan mudah dikelola sehingga cocok untuk dikembangkan bagi masyarakat di kawasan terpencil.
Hasil pemetaan PPPGL sejak tahun 1990-an, memperlihatkan bahwa di sepanjang kawasan perairan pantai utara Jawa, pantai selatan Kalimantan, pantai timur Kalimantan, dan pantai barat Sumatera merupakan kawasan yang potensial sebagai sumber gas biogenik ini karena memiliki sejarah geologi pembentukan sedimen sungai dan rawa purba yang mirip dengan terbentuknya gas biogenik di muara sungai Hangzhou dan Yangtze. Di China, gas biogenik ini telah dimanfaatkan oleh masyarakat pesisir sebagai bahan bakar rumah tangga dan industri kecil. Namun demikian, masih belum diperoleh perkiraan harga komersialnya, karena umumnya infra struktur pemboran dan pipanisasi gas ini secara langsung ditanggung oleh pemerintah China. Di Pamekasan, gas biogenik ini dimanfaatkan sebagai lampu penerangan jalan desa dan tungku rumah tangga (Gambar 7).

Gambar 7. Pemanfaatan gas biogenik di Pamekasan, Madura

Melonjaknya harga minyak mentah dunia yang diperkirakan akan mencapai US$ 150,00 pada tahun-tahun mendatang, membawa konsekuensi penyesuaian atau kenaikan harga BBM dalam negeri, padahal tingkat kemampuan masyarakat terutama di pesisir masih sangat rendah. Oleh sebab itulah, potensi gas biogenik ini cukup rasional diunggulkan sebagai bahan bakar murah pengganti BBM yang selama ini memperoleh susbsidi pemerintah.
Dengan diproduksinya generator listrik skala kecil oleh China dan Australia yang langsung menggunakan bahan bakar methan, maka membuka peluang untuk memanfaatkan gas biogenik untuk dikonversikan menjadi energi listrik. Diperkirakan dari satu lubang bor gas biogenik dengan tekanan 3 Kg/m2 dan kandungan >95% methan, akan menghasilkan 0,5 KW/jam, cukup untuk konsumsi 2-3 rumah tangga di kawasan pedesaan. Walaupun sampai saat ini gas biogenik hanya dimanfaatkan secara setempat (insitu), tidak menutup kemungkinan dapat dikemas pada tabung bertekanan agar mudah ditransportasi. Dengan demikian, jika potensinya cukup signifikan maka dapat diusahakan secara lebih ekonomis pada masa yang akan datang.
Hal lain yang akan muncul sebagai multi efek dari pemanfaatan gas biogenik ini adalah perubahan pandangan masyarakat bahwa gas biogenik yang asalnya dianggap sebagai gas beracun dan berbahaya, akan berubah menjadi berkah jika dapat dikelola dan dimanfaatkan sebagai sumber energi baru yang murah dan ramah lingkungan, sehingga lambat laun akan menghilangkan ketergantungan energi BBM bagi masyarakat di kawasan pesisir yang terpencil.

I. KESIMPULAN
Sebagai intisari dari bahasan tentang prospek pemanfaatan dan pengelolaan gas biogenik sebagai sumber daya energi baru/alternatif, dapat dikemukakan kesimpulan sebagai berikut:
a. Indikasi berlimpahnya cadangan gas biogenik di perairan dangkal merupakan sumber daya energi baru/alternatif yang cukup potensial bagi masyarakat pesisir terutama jika penyesuaian harga BBM di dalam negeri telah mencapai harga yang rasional. Utilisasi gas biogenik ini dapat dimanfaatakan untuk generator listrik skala mikro, kebutuhan energi industri kecil, atau dimanfaatkan langsung sebagai bahan bakar gas rumah tangga.
b. Ditinjau dari konsepsi strategi pemerataan energi nasional, pengelolaan dan pemanfaatan gas biogenik di kawasan pesisir dan laut dangkal cukup logis jika dijadikan tumpuan dalam pembangunan ekonomi masyarakat kawasan pantai terpencil di masa yang akan datang.

Subaktian Lubis - Puslitbang Geologi Kelautan