Gas alam, seperti halnya batu bara dan minyak, adalah bahan bakar fosil yang berasal dari bahan organik seperti tanaman, hewan, dan mikroorganisme yang hidup jutaan tahun yang lalu. Teori saat ini menyatakan bahwa gas alam terbentuk di bawah tanah di bawah kondisi tekanan tinggi. Ketika bahan organik terurai, bahan tersebut terkubur di bawah lapisan tanah, sedimen, dan terkadang batuan selama jutaan tahun, mengalami kompresi dan paparan suhu tinggi di dalam kerak bumi. Proses ini memecah ikatan karbon di dalam bahan organik, menghasilkan pembentukan metana termogenik, komponen utama gas alam.
Cadangan gas alam sering ditemukan di dekat cadangan minyak, dengan cadangan yang lebih dalam biasanya mengandung lebih banyak gas alam daripada minyak karena suhu dan tekanan yang lebih tinggi. Beberapa gas alam juga terbentuk di dekat permukaan oleh mikroorganisme yang disebut metanogen, yang menguraikan bahan organik menjadi metana biogenik melalui proses yang dikenal sebagai metanogenesis. Meskipun sebagian besar metana biogenik dilepaskan ke atmosfer, berbagai upaya sedang dilakukan untuk menangkap dan memanfaatkan sumber energi potensial ini.
Baik metana termogenik maupun metana biogenik dapat terlepas ke atmosfer, tetapi sebagian besar metana termogenik terperangkap dalam formasi geologi kedap air yang dikenal sebagai cekungan sedimen. Cekungan ini, yang ditemukan di seluruh dunia di lingkungan mulai dari gurun dan daerah tropis hingga daerah kutub, menyimpan cadangan gas alam yang signifikan. Untuk mengakses cadangan ini, sumur dibor melalui formasi batuan untuk memungkinkan gas keluar dan dipanen.
Cekungan sedimen yang kaya akan gas alam tersebar di seluruh dunia, termasuk wilayah seperti gurun pasir di Arab Saudi, daerah tropis di Venezuela, dan ladang es di Alaska. Di Amerika Serikat, produksi gas alam yang signifikan terjadi di negara-negara bagian di sepanjang Teluk Meksiko, seperti Texas dan Louisiana, serta di negara-negara bagian utara seperti Dakota Utara, Dakota Selatan, dan Montana, di mana operasi pengeboran di cekungan sedimen telah berkembang dalam beberapa tahun terakhir.
Jenis-jenis Gas Alam
Ada beberapa jenis gas alam yang berbeda, termasuk gas alam konvensional dan non-konvensional. Gas alam konvensional terperangkap dalam material yang dapat ditembus di bawah batuan yang tidak dapat ditembus dan lebih mudah diekstraksi. Sementara itu, gas alam non-konvensional ditemukan dalam kondisi geologis yang lebih sulit untuk diakses dan diekstraksi, seperti gas alam di lapisan batuan sedimen yang sangat dalam, gas alam serpih, gas alam yang sangat rapat, gas metana di lapisan batu bara, gas di zona geopressure, dan hidrat metana.
Biogas adalah jenis gas yang dihasilkan ketika bahan organik terurai tanpa adanya oksigen. Proses ini disebut penguraian anaerobik dan terjadi di tempat-tempat seperti tempat pembuangan sampah atau di mana bahan organik seperti kotoran hewan, limbah rumah tangga, atau limbah industri mengalami penguraian. Biogas mengandung lebih sedikit metana dibandingkan gas alam, tetapi dapat diproses dan digunakan sebagai sumber energi terbarukan.
Gas alam di lapisan batuan yang sangat dalam adalah jenis gas alam yang tidak konvensional. Gas alam serpih adalah jenis lain dari deposit non-konvensional. Gas alam serpih terperangkap di antara lapisan batuan serpih yang sangat kedap air, dan pemulihan gas alam serpih membutuhkan teknologi seperti hidrofraktori dan pengeboran horizontal. Gas alam padat juga merupakan gas alam non-konvensional yang terperangkap di dalam batuan kedap air dan membutuhkan metode ekstraksi yang sulit.
Gas metana batu bara adalah jenis gas alam non-konvensional lainnya yang umumnya ditemukan di sepanjang lapisan batu bara yang mengalir di bawah tanah. Gas di zona geopressure terbentuk di kedalaman yang sangat dalam di bawah permukaan bumi dan memiliki potensi energi yang tinggi meskipun sulit untuk diekstraksi. Metana hidrat adalah jenis gas alam non-konvensional lainnya yang terbentuk di lapisan es dan sedimen laut, dan memiliki potensi energi yang besar tetapi membutuhkan penanganan yang hati-hati karena potensi dampak lingkungan yang besar.
Pengeboran dan Pengangkutan
Gas alam diekstraksi dari dalam bumi melalui pengeboran vertikal dan sering kali menggunakan teknik hydrofracturing, pengeboran horizontal, dan pengasaman untuk meningkatkan produktivitas sumur. Namun, praktik-praktik ini dapat menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan, termasuk menurunkan permukaan air dan mencemari sumber air bawah tanah. Setelah diekstraksi, gas alam umumnya diangkut melalui jaringan pipa besar. Di Amerika Serikat, terdapat lebih dari 210 sistem jaringan pipa yang menghubungkan gas alam di seluruh negara bagian.
Gas alam juga dapat dikonversi menjadi LNG dengan cara didinginkan ke dalam bentuk cair. LNG memungkinkan penyimpanan dan pengangkutan yang lebih mudah, terutama ke daerah-daerah yang tidak memiliki infrastruktur pipa gas. LNG diangkut dengan kapal tanker khusus yang diisolasi untuk menjaga suhu LNG tetap stabil. Amerika Serikat saat ini meningkatkan produksi LNG domestiknya dan juga mengimpor dari negara-negara seperti Trinidad dan Tobago dan Qatar.
Mengkonsumsi Gas Alam
Meskipun gas alam membutuhkan waktu jutaan tahun untuk dikembangkan, energinya baru dieksploitasi dalam beberapa ribu tahun terakhir. Sekitar tahun 500 SM, para insinyur Cina menggunakan gas alam yang merembes dari dalam tanah untuk membuat tabung bambu. Pipa-pipa ini mengalirkan gas untuk memanaskan air. Pada akhir abad ke-18, perusahaan-perusahaan Inggris memasok gas alam untuk lampu jalan dan penerangan rumah. Saat ini, gas alam digunakan untuk berbagai keperluan industri, komersial, perumahan dan transportasi. Menurut Departemen Energi AS (DOE), gas alam bisa lebih murah hingga 68 persen daripada listrik.
Gas Alam dan Lingkungan
Gas alam biasanya harus diproses sebelum digunakan karena dapat mengandung berbagai elemen dan senyawa selain metana, seperti air, etana, butana, propana, hidrogen sulfida, karbon dioksida, uap air, dan terkadang helium dan nitrogen. Metana dipisahkan dan diproses hingga menjadi hampir murni sebelum digunakan sebagai sumber energi di rumah kita. Sama seperti bahan bakar fosil lainnya, gas alam dapat dibakar untuk menghasilkan energi. Namun, gas alam adalah bahan bakar yang paling bersih, karena ketika dibakar, gas alam hanya menghasilkan sedikit produk sampingan.
Tidak seperti batu bara dan minyak, yang memiliki formasi molekul yang kompleks dan mengandung banyak karbon, nitrogen, dan sulfur, metana dalam gas alam memiliki struktur molekul yang sederhana: CH4. Ketika dibakar, gas ini hanya mengeluarkan karbon dioksida dan uap air, sama seperti yang dilakukan manusia ketika bernapas.
Keamanan
Gas alam, sumber energi yang sangat penting, diekstraksi melalui pengeboran. Namun, proses ini memiliki risiko. Kantong-kantong tekanan tinggi yang tak terduga dapat menyebabkan kebocoran yang berbahaya, dan sumur yang rusak dapat pecah. Meskipun gas alam menghilang dengan cepat, kebocoran masih menimbulkan bahaya lingkungan, melepaskan lumpur dan minyak ke daerah sekitarnya.
Rekahan hidraulik, yang digunakan untuk memperluas sumur, dapat mencemari habitat lokal dan air minum dengan bahan radioaktif. Emisi metana yang tidak terkendali bahkan dapat memaksa evakuasi sementara. Secara historis, jaringan pipa besi cor memungkinkan terjadinya kebocoran gas yang signifikan. Saat ini, jaringan pipa modern yang terbuat dari berbagai bahan membantu mengurangi emisi metana di sektor gas alam AS. Menyeimbangkan kebutuhan energi dengan keselamatan tetap menjadi tantangan penting.
Disadur dari: https://education.nationalgeographic.org/resource/natural-gas/