KAJIAN POTENSI BATUAN ULTRABASA DI DAERAH PROVINSI SULAWESI SELATAN UNTUK MENANGGULANGI EMISI KARBON DIOKSIDA
No. 19.K/SK/P2K-PKS/2006
DEPARTEMEN ENERGI DAN SUMBER DAYA MINERAL BADAN GEOLOGI PUSAT SUMBERDAYA GEOLOGI DAFTAR ISIAN PELAKSANAAN ANGGARAN (DIPA) BANDUNG 2006
LATAR BELAKANG BATUAN ULTRABASA : 1. TERSEBAR LUAS DI INDONESIA 2. SEBAGAI BAHAN BANGUNAN KURANG MEMENUHI SPESIFIKASI 3. PENGGUNAAN LAIN YANG LEBIH BERMANFAAT
EMISI GAS CO2 : 1. KEBIJAKAN ENERGI 2. MINYAK BUMI, GAS ALAM, BATUBARA 3. NEGARA BERKEMBANG
EFEK RUMAH KACA : 1. 2. 3. 4.
PEMANASAN GLOBAL PERUBAHAN CUACA GLOBAL DAN LOKAL PERUBAHAN EKOSISTIM PUNAHNYA SPESIES TERTENTU
DIMANAPUN CUACA AKAN LEBIH TIDAK/KURANG RAMAH
SEGITIGA STABILISASI
BEBERAPA METODA PERANGKAP GAS CO2 1. Different Types of Geological Formations a. Aquifer storage b. Depleted Oil and Gas Reservoirs c. Coal Beds d. Enhanced Oil Recovery (EOR) 2. Oceans 3. ZEC-Zero Emission Coal Technology 4. Mineral Sequestration
CO2 Geologic Sequestration Options CO2 Improved Coal Bed Methane Recovery
Underground Storage
Deep Saline Aquifer
Unmineable Coal
CO2 Improved Oil & Gas Recovery
Modified from: http://www.spacedaily.com/news/greenhouse-00j.html
1-10 cm/year
Aquifers
tens of kilometers in millions of year Sleipner Schematic
Flue gas
NGL source (PBU / Northstar)
CO2 recovery from flue gas
Mixed lean gas/CO2
Milne Point CFP
Gas treatment Compressor
3 phase separator
Mixed oil/gas/water
(on water cycle)
Water source (Prince’s Creek)
Oil Water N sands
CO2 NGLs Lean gas Other fluid
ESP
CO2Trapped trapped CO 2
CO2/NGL MI
O sands
PROSES PERANGKAP “SEQUESTERING” GAS CO2 DENGAN BERBAGAI METODA Mineral Mines
Deep Ocean
Mid Ocean
Aquifers
Depleted Oil and Gas Reserves
Coal Beds
Capacity
several thousand gigatons
several thousand gigatons
several thousand gigatons
several thousand gigatons
932 Gt CO2
150 Gt CO2
Length of time Sequestere d Cost
Permanent
Thousand years
300 years
Thousandsmillions of years
Thousandsmillions of years
$15-20 ton
Uncertain
Uncertain
Uncertain
Low-Value added
Forever (or until coal bed is mined) Low- Value added
Location
All continents
70% Earth's surface
70% Earth's surface
All continents
All continents
Transport Issues
No transportation
Pipelines from coastal emissions sites
Pipelines from coastal emissions sites
Better for land locked countries
Mostly North America Close to emissions sites
Advantage
No possibility of leakage Environmen tally benign products
Large capacity, less environmen tal impact than mid ocean
Large capacity
Large capacity
Proven security
Improved recovery of CH4
per
Close to emissions sites
SUMBER PENGHASIL GAS CO2 • • • • • • • • • • •
Aluminum Manufacturing Cement Industry Chemical Manufacturing Coal Operations Gas Processing Facilities Glass Manufacturing Waste Incinerator Petroleum Refineries Pulp and Paper Mills Smelting Industry Thermal Power Plants
Purity of Source CO2 . Differences in CO2 content of flue gas by industrial source type. (Adapted from AnalysisWorks Project Team, 2002)
BC's CO emissions total ~65.9 Mt/yr, of which 82.4% results from the combustion of fuels for energy generation .
KANDUNGAN MINERAL DALAM BATUAN ULTRABASA
PEMILIHAN LOKASI KAJIAN 1. AKSESIBILITAS LOKASI ENDAPAN ULTRABASA RELATIF MUDAH 2. SEBARAN BATUAN ULTRABASA YANG CUKUP BESAR 3. EMISI GAS CO2 : a. PEMBANGKIT ENERGI b. INDUSTRI SEMEN (TONASA DAN BOSOWA) c. TRANSPORTASI d. INDUSTRI LAINNYA
LUAS SEBARAN DAN SUMBER DAYA ULTRABASA : KECAMATAN BARRU : LUAS : 2.500 HA SUMBER DAYA : 3.000.000.000 M3 KECAMATAN TANETE RIAJA : LUAS : 3.300 HA SUMBER DAYA : 1.800.000.000 M3 LUAS TOTAL : 5.800 HA SUMBERDAYA : 4.800 JUTA M3 KANDUNGAN MgO RATA-RATA = 40%
MEKANISME REAKSI
Carbon Dioxide (CO2 ) Phase Diagram. CO2 can be injected either as a liquid or gas or in a supercritical phase. (Adapted from Koide et al, 1996)
Kecepatan Reaksi
source: Goldberg
Efisiensi 80%, dalam waktu 1 jam, pada PCO2 = 150 atm, T=155ºC Efisiensi 50%, dalam waktu 1 jam, pada PCO2 = 20 atm, T=155ºC Efisiensi 40%, dalam waktu 1 jam, pada PCO2 = 20 atm, T=50ºC
Magnesit
Process flow diagram for the direct carbonation process
Visualizing the mineral carbonation process on an industrial scale. (Modified from Bauer, 2001 and Voormeij and Simandl, 2003)
Kalkulasi Perangkap Mineral gas CO2 : 1. Dengan menggunakan mineral serpentin Mg3Si2O5(OH)4, jumlah kebutuhan mineral per ton gas CO2 terperangkap. 1/3Mg3Si2O5(OH)4 + CO2 = MgCO3 + 2/3SiO2 + 2/3H2O (? mol serpentine/ mol CO2) x (mol CO2/44 g CO2) x (277.1 g serpentine/ mol serpentine) = 2.1 g serpentine/ g CO2 = 2.1 ton serpentine per ton CO2
2. Untuk kandungan MgO dalam batuan sebesar 40%, rekoveri penambangan 90% (ore recovery) dan konversi dalam proses reaksi karbonasi 80%. (1 mol MgO/ mol CO2) x (mol CO2/44 g CO2) x (40.3 g MgO/ mol MgO) x (g mineral/ 0.4 g MgO) x (1/ 0.9) x (1/0.8) = 3.18 g mineral/ g CO2 = 3,18 ton mineral tertambang per ton CO2 terperangkap
3. Bila di konversikan dalam jumlah batubara, dengan asumsi batubara mengandung 70% carbon : (3.18 ton mineral/ ton CO2) x (44 ton CO2/ 12 ton C) x (0.7 ton C/ ton batubara) = 8.2 ton mineral dibutuhkan untuk membakar 1 ton batubara
Proses kegiatan industri semen yang menghasilkan emisi gas CO2 adalah : • Kalsinasi CaCO3 menghasilkan emisi 540 kg gas CO2/ ton semen OPC, • Pembakaran batubara menghasilkan emisi 340 kg gas CO2/ ton semen OPC, • Pembangkit listrik menghasilkan emisi 90 kg gas CO2/ ton semen OPC, • Total 970 kg gas CO2/ton semen OPC.
Kapasitas produksi Semen :
• Bosowa 1,8 juta ton/th, akan menghasilkan emisi sekitar 1,746 juta ton CO2/th. • Semen Tonasa 3,48 juta ton/th, akan menghasikan emisi 3,3756 juta ton CO2/th. • Total emisi dari industri semen 4,1216 juta ton CO2/th.
Total Emisi Gas CO2 di daerah Sulawesi Selatan dari Sumber Tak Bergerak Per Tahun • Beban puncak energi listrik di Sulawesi Selatan pada tahun 2005 sebesar 500 MW, emisi gas CO2 sebessar 10.000 ton/hari atau 3,65 juta ton/th. • Total emisi gas CO2 dari sumber tak bergerak (tetap) sekitar 7,77 juta ton/th.
Jumlah batuan ultrabasa di daerah Sulawesi Selatan dapat mendukung perangkap gas CO2 selama : • •
Total mineral yang dibutuhkan untuk perangkap gas CO2, 31,16 juta ton mineral/th. Kapasitas mineral dapat mendukung selama 150 tahun.
KESIMPULAN • •
•
Batuan ultrabasa di daerah Sulawesi Selatan dapat digunakan sebagai perangkap gas CO2. Sumberdaya batuan ultrabasa di Sulawesi Selatan sekitar 580 juta m3 atau sekitar 1.800 juta ton, dengan kandungan rata-rata MgO = 40 %, atau 720 juta ton MgO. Emisi gas CO2 dari industri semen dan listrik di Sulawesi Selatan : 9 9 9
• •
Total emisi dari industri semen 4,12 juta ton CO2/th. Pusat pembangkit listrik 3,65 juta ton/th. Total emisi gas CO2 dari sumber tak bergerak (tetap) sekitar 7,77 juta ton/th.
Total mineral yang dibutuhkan untuk perangkap gas CO2 24,71 juta ton mineral/th. Kapasitas mineral dapat mendukung selama 150 th.
SARAN • Perlu penyelidikan lanjutan batuan ultrabasa di daerah Sulawesi Selatan • Dinjurkan melibatkan industri semen setempat • Analisa kimia terutama MgO • Analisa petrografi • Magnetic suceptibility • Percobaan proses carbonasi secara lab
TERIMAKASIH Atas Perhatiannya
