fracking shale gas vs geothermal – I

Tanya
apa perbedaan fracking di shale gas dengan fracking di geothermal?

Jawab
melihat pertanyaan di atas, saya menyadari tidak mudah untuk menjawabnya. lama saya pikirkan strategi menjawab pertanyaan tersebut, terutama jawaban yang ditujukan untuk orang yang tidak dididik secara formal di sekolah geologi. dan cara terbaik yang dapat saya pikirkan adalah dengan memulainya dengan penjelasan tentang genesa (mulajadi) shale gas dan geothermal berdasarkan asosiasinya dengan jenis batuan di Bumi, dan baru kemudian masuk ke dalam isu fracking di kedua jenis eksploitasi itu. karena itu, saya rencanakan jawaban ini akan muncul dalam dua atau tiga seri tulisan di blog ini. yang pertama adalah penjelasan tentang genesa itu, dan yang kedua tentang perbedaan itu. posting ini adalah jawaban terhadap yang pertama.

dikatakan dalam teori dasar geologi, ada tiga jenis batuan di Bumi kita. yang pertama adalah batuan sedimen, yang kedua adalah batuan beku, dan yang ketiga adalah batuan ubahan (metamorf). shale gas biasanya berada di batuan sedimen, karena itu dinamakan “shale gas”. shale sendiri adalah nama salah satu jenis batuan sedimen.

batuan sedimen terbentuk melalui proses pengendapan material sedimen dengan berbagai ukuran dalam butirannya. adapun agen yang membawa material sedimen ini antara lain adalah air dan angin. sederhananya begini. kalau Anda melihat air sungai yang keruh, maka itu terjadi karena di dalamnya ada banyak material sedimen. umumnya material sedimen halus, biasanya berukuran lempung. istilah lempung ini adalah salah satu ukuran butiran (grain size) dalam batuan sedimen. yang dikur dalam batuan ini adalah garis tengah (diameter)-nya. di geologi, klasifikasi yang menjadi menu wajib untuk dihapal pada semester-semester awal di universitas adalah klasifikasi ukuran butiran yang disebut skala Wentworth. itu sebabnya para geolog sering ke lapangan, untuk “menubuhkan” klasifikasi-klasifikasi itu. kalau sudah paham logikanya, dan merasakan dengan indra Anda (melihat, meraba/memegang), maka akan mudah menguasainya. dengan meraba di jari tangan, maka Anda akan bisa membedakan lempung dengan yang lain.

secara detil skala Wentworth itu dalam tabel berikut, saya ambil sembarangan dari link yang ada di caption.

skala wentworth
skala Wentworth. sumber: http://geofisika-unmul.blogspot.nl/2011_07_01_archive.html

dari tabel di atas dapat kita lihat, apa yang saya sebut sebagai penyebab air keruh di atas (lempung), muncul pada baris terakhir dengan ukuran butir < 0,004 mm. jadi sangat halus. genteng itu biasanya dibuat dari material lempung. jadi kalau Anda ingin tahu sebesar apa itu butiran lempung, pergilah ke pembuatan genteng dan rabalah material yang masih basah sebelum dibakar. atau pergilah ke sawah, biasanya tanah di sawah itu adalah material berukuran lempung. pasir jelas, yang di pantai-pantai itu pasir. tinggal apakah ia pasir halus, kasar, dsb.

material sedimen yang diangkut oleh agen geomorfologis (geomorfologi: ilmu tentang bentuk muka bumi) seperti air dan angin, biasanya akan mengendap di suatu tempat. endapan terjadi kalau agen geomorfologis sudah tidak memiliki cukup tenaga lagi untuk mentransportasikan butiran-butiran yang diangkutnya. endapan karena tidak cukup lagi tenaga agen geomorfologis dapat Anda jumpai misalnya di muara atau di gosong-gosong sungai. supaya lebih jelas dalam benak Anda. saya bisa memberikan sebuah uraian logika. seperti di bawah ini.

kalau Anda pergi ke sebuah hulu sungai, katakanlah di lereng gunung, maka butiran yang diendapkan di tepi-tepi sungai biasanya berukuran relatif lebih besar. misalnya dalam tabel di atas butir atau kerikil atau kerakal atau bongkah. mereka ini terendapkan di bagian hulu sungai karena tenaga agen geomorfologis, dalam hal ini aliran sungai, sudah tidak kuat lagi mengangkut mereka. namun, material-material yang lebih halus, seperti pasir sangat kasar sampai lempung, masih bisa diangkut oleh air. mereka terbawa terus, bahkan mungkin sampai ke muara. itu sebabnya endapan di muara sungai jauh lebih halus daripada di hulu sungai. ini sangat mudah dipahami.

demikianlah proses transportasi material sedimen ini terjadi. kalau sudah mengendap di suatu tempat, lama-lama endapan itu akan mengeras. bisa jadi karena proses kompaksi (terjadi karena adanya tekanan dan pembebanan) sehingga menjadi lebih padat. bisa pula terjadi karena ada material kimia yang berfungsi sebagai “semen” yang menyemen butiran-butiran itu.

ini sekilas soal batuan sedimen. untuk sebuah eksplorasi teoritik yang lebih jauh, bisa dimulai dari Wikipedia dengan enti “sedimentary rocks”.

sekarang pindah ke batuan beku. ini batuan proses mulajadinya berbeda dengan batuan sedimen. batuan beku dihasilkan dari pembekuan magma atau lava. magma adalah cairan panas yang ada di dalam bumi kita. sementara, kalau magma ini sudah keluar ke permukaan, misalnya karena ada letusan gunung api, maka dia disebut lava. batuan-batuan yang dihasilkan dari proses pembekuan magma dan lava inilah yang disebut batuan beku. batuan yang membeku di bawah permukaan Bumi disebut “intrusive rock”. sedangkan batuan yang membeku di atas permukaan bumi karena adanya proses vulkanisme disebut “extrusive rock”. ada banyak variasi kemudian, namun itu nanti. kita diskusikan proses dasarnya dulu. ada banyak klasifikasi (semacam tabel Wentworth di atas untuk batuan beku), kalau Anda ikuti isu ini, maka akan menemukan banyak di internet.

komposisi magma, temperature/suhu, kedalaman, tekanan, dan kandungan gas dalam magma, semuanya akan berpengaruh pada jenis batuan beku apa yang akan terbentuk dari proses pembekuan magma terkait. untuk penjelajahan tema ini lebih jauh, bisa dimulai dari Wikipedia dengan entri “igneous rock”, alias batuan beku.

sekarang batuan metamorf. seperti namanya, metamorf maksudnya ubahan. jadi batuan metamorf adalah batuan ubahan dari batuan yang sudah ada sebelumnya (batuan “sebelumnya” ini bisa batuan beku, sedimen, atau juga metamorf). mengapa batuan bisa berubah? penyebabnya adalah kehadiran panas dan tekanan yang mengubah komposisi kimia dan karakteristik fisik batuan. darimana panas muncul? dalam sistem Bumi, salah satu sumber panas itu adalah dari dalam Bumi itu sendiri. lihatlah material yang keluar dari gunungapi, suhunya sangat panas. di bawah sana super mendidih. ada aturannya yang disebut dengan “gradient geothermal” (GG). hukum umum dalam GG ini adalah setiap bertambah kedalaman 1 km, suhu juga bertambah sekitar 25 derajat celcius. inilah salah satu sumber panas.

sumber panas yang lain adalah gesekan. gesekan bisa terjadi kalau ada pergerakan pada lempeng Bumi kita, yang kemudian sering kita dengar dengan nama “patahan” atau “fault”. ilmu tersendiri yang mempelajari patahan (struktur geologi) ini disebut “geologi struktur” (structural geology).

bagaimana dengan tekanan? tinggal diturunkan dari rumusan termodinamika (P.V=n.R.T). yang kira-kira intinya, pada volume yang tetap, tekanan dan suhu berbanding lurus. artinya, apabila suhu naik, maka tekanan akan naik. dan sebaliknya. jadi batuan yang terkena panas dan tekanan yang tinggi ini berubah. bayangkan, dia seperti dimasak dan/atau ditekan sangat kuat. itulah yang menyebabkan perubahan komposisi kimia dan karakter fisik batuan.

mengapa saya berputar menjelaskan jenis-jenis batuan (ketimbang menjawab langsung pertanyaan di atas)? karena shale gas berasosiasi dengan batuan sedimen. shale adalah jenis batuan sedimen dengan komposisi perlapisan lanau dan lempung. sementara geothermal beraosiasi dengan batuan beku. ini ada hubungannya dengan genesa “gas” pada “shale gas” dan genesa “panas” pada “geothermal”. namun ini menjadi bahasan pada seri berikutnya saja. dengan penjelasan dasar soal jenis-jenis umum batuan ini, mungkin akan lebih mudah memahami perbedaan fracking di “shale gas” dengan fracking di “geothermal” nantinya.

bersambung…

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s