Penyimpanan CO2 melalui laut (Ocean Storage), apakah memungkinkan? (Part 4)

Penyimpanan CO2 di dalam laut

Saline aquifer merupakan batuan reservoir berpori dan permeabel yang mengandung fluida saline di dalam ruang pori-porinya. Media penyimpanan ini terletak pada kedalaman yang lebih dalam daripada kedalaman akuifer yang mengandung air layak konsumsi (Bentham & Kirby, 2005) dan media ini mengandung air yang tidak dapat dikonsumsi tanpa proses desalinasi (Rackley, 2010). DOE-NETL (2007 & 2008) juga menyatakan bahwa saline akuifer dapat mengandung zat terlarut lebih dari 10.000 ppm dan dapat menyimpan CO2 dalam volume yang besar. 

Penyimpanan CO2 pada saline akuifer dapat dilakukan secara terbatas hanya pada kedalaman lebih  dari 800 meter. Batas kedalaman ini bertujuan sebagai level kedalaman yang dapat merepresentasikan tekanan dan suhu yang dapat menyimpan CO2 dalam bentuk cair dengan kepadatan tinggi (CO2 superkritis) serta kedalaman ini dapat bervariasi bahkan dapat secara signifikan dari satu lokasi ke lokasi lainnya (DOE-NETL, 2008; Goodman, et al., 2011). Selain itu, batas kedalaman ini juga berfungsi untuk mencegah kebocoran CO2 ke akuifer air layak konsumsi yang berada di atasnya, yaitu umumnya berada pada kedalaman kurang dari 200 meter.

Gambar di atas menunjukkan variasi densitas CO2 seiring bertambahnya kedalaman dengan asumsi tekanan hidrostatik dan gradien geotermal 25°C/km dari 15°C di permukaan (berdasarkan data densitas dari Angus et al., 1973). Densitas karbon dioksida menurun dengan cepat seiring bertambahnya kedalaman dan mulai stabil pada kedalaman mendekati 800m, mencapai keadaan superkritikal. Kubus-kubus mewakili volume relatif yang ditempati oleh CO₂ dan kedalaman 800 m, volume ini dapat dilihat berkurang secara dramatis dengan bertambahnya kedalaman. Pada kedalaman di bawah 1,5 km, densitas dan volume spesifik menjadi hampir konstan.

Bagaimana proses penyimpanan CO2 di dalam laut?

Proses penyimpanan CO2 di dalam laut dilakukan melalui sumur injeksi baru dengan material yang tahan terhadap CO2 (korosif, dll) ke dalam akuifer saline yang memiliki seal unit sebagai penahannya.

Gambar diatas menunjukkan proses penginjeksian CO2 ke dalam saline akuifer. CO2 diinjeksikan melalui sumur injeksi ke akuifer, lalu plume CO2 akan bermigrasi di dalam lapisan akuifer dan cenderung berada di atas, mengikuti geometri lapisan penutup (seal unit). CO2 yang memiliki densitas lebih rendah dari air akan cenderung berada di atas di dekat lapisan penutup. Lapisan penutup yang tidak sepenuhnya horizontal membuat plume CO2 cenderung bergerak ke area yang lebih dangkal.

Bagaimana potensi penyimpanan CO2 di dalam laut?

Kementerian ESDM menerbitkan potensi penyimpanan karbon (CCS) nasional pada tahun 2024 yaitu sebesar 572 miliar ton CO2 pada saline aquifer dan 4,85 miliar ton CO2 sama lapangan migas depleted (tekanan rendah). Potensi penyimpanan pada saline aquifer ini dilakukan berdasarkan skala cekungan migas dan penyimpanan pada lapangan migas depleted dilakukan berdasarkan skala lapangan migas. Selain itu, perhitungan potensi penyimpanan pada saline aquifer dilakukan dengan kriteria kedalaman 800-2500 meter, ketebalan lebih dari 20 meter, porositas lebih dari 20%, permeabilitas lebih dari 100 mD, dan salinitas air formasi lebih dari 10000 ppm.

Indonesia sendiri jelas sangat memiliki potensi besar dalam penyimpanan CO2 pada saline akuifer. Angka ini merupakan high level assessment untuk kepentingan strategis. Berbagai aktivitas migas lebih lanjut perlu dilakukan untuk memaksimalkan pemanfaatan potensi ini yaitu seismik, studi/pemodelan geologi geofisika reservoir, pemboran, rencana pengembangan lapangan termasuk studi keekonomian.

Regulasi terkait dengan penyimpanan karbon di Indonesia yang diatur didalam Peraturan Presiden Nomor 14 Tahun 2024 tentang Penyelenggaraan dan Penyimpanan Karbon menyebutkan beberapa informasi penting : 

1. Zona Target Injeksi yang selanjutnya disingkat ZTI adalah sistem batuan dalam formasi geologi mencakup lapisan zona penyimpanan, lapisan zona penyangga, lapisan zona kedap dan perangkap geologi yang mampu menampung Karbon yang diinjeksikan, secara aman dan permanen serta memenuhi standar keamanan lingkungan. (Pasal 1 : Ketentuan umum)
2. Storage Akuifer Asin adalah formasi batuan di bawah permukaan yang bersifat porous dan permeable dan mengandung air tanah dengan kandungan garam atau mineral terlarut, dan tidak dimanfaatkan untuk konsumsi dan untuk keperluan lain. (Pasal 8 Bab I Ketentuan umum)
3. Depleted Reservoir Minyak dan Gas Bumi yang selanjutnya disebut Depleted Reservoir adalah reservoir Minyak dan Gas Bumi yang telah mengalami penurunan tekanan reservoir atau cadangan hidrokarbon akibat produksi Minyak dan Gas Bumi serta tidak dapat diproduksikan lagi secara ekonomis dengan teknologi yang ada saat ini. (Pasal 25 Bab I Ketentuan umum)
4. Kontraktor dapat melakukan pemanfaatan Depleted Reservoir atau Storage Akuifer Asin yang berada di Wilayah Kerjanya untuk penyelenggaraan CCS (Pasal 8 Bab I Ketentuan umum)
5. Penginjeksian dan Penyimpanan Karbon dapat dilakukan pada ZTI berupa Depleted Reservoir, Storage Akuifer Asin, atau lapisan batubara. (Pasal 34 Bagian Keempat Penginjeksian dan Penyimpanan Karbon Bab V)
6. Pendapatan yang diperoleh Kontraktor dari hasil monetisasi dalam bentuk imbal jasa penyimpanan (storage fee) dan/atau bentuk lainnya sebagaimana dimaksud pada ayat (1) huruf a diberlakukan sesuai dengan ketentuan peraturan perundang-undangan mengenai perlakuan perpajakan pada Kegiatan Usaha Hulu Minyak dan Gas Bumi (Pasal 42 Bab VIII KEEKONOMIAN ATAU SKEMA BISNIS)
7. Kontraktor atau pemegang lzin Operasi Penyimpanan dalam mengajukan rencana Monitoring sebagaimana dimaksud dalam Pasal 57 harus:
a. mempertimbangkan karakteristik lokasi CCS; dan
b. menggunakan metode langsung maupun tidak langsung untuk mengidentifikasi potensi risiko:
1. Kebocoran;
2. kontaminasi air tanah;
3. integritas ZTI; dan
4. memperkirakan potensi risiko lainnya akibat injeksi Karbon. 
(Pasal 58 Bab BAB XI KESELAMATAN, LINGKUNGAN, DAN TANGGAP DARURAT)

Referensi:

https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/03/srccs_wholereport-1.pdf
https://www.researchgate.net/publication/340663138_Synchrotron-based_pore-network_modeling_of_two-phase_flow_in_Nubian_Sandstone_and_implications_for_capillary_trapping_of_carbon_dioxide/figures?lo=1
https://www.esdm.go.id/en/media-center/news-archives/ini-potensi-penyimpanan-karbon-pada-ccs
https://peraturan.bpk.go.id/Details/276843/perpres-no-14-