pengetahuan mengenai performance reservoir, tudung batuan, jalur migrasi, solubility
, interaksi geochemical, air tanah, kualitas soil, dan pengaruhnya terhadap ekosistem dan micro-sesmicity yang berasosiasi dengan injeksi CO
2
, dengan menggunakan metode seismik dan pengukuran geofisik. Alasan
dilakukannya monitoring pada penyimpanan CO
2
bawah permukaan diantaranya: 1. Menjamin kesehatan dan keamanan.
2. Memastikan apakah injeksi dan penyimpanan CO
2
tidak berdampak buruk kepada kesehatan dan lingkungan.
3. Memperkecil kemungkinan terjadinya kebocoran CO
2
. 4. Menjaga keseimbangan massa
5. Memastikan apakah injeksi CO
2
tepat berada di target formasi dan jumlah CO
2
yang diinjeksi sesuai dengan CO
2
yang disimpan. Monitoring adalah implementasi untuk mengawasi rencana jumlah CO
2
yang diinjeksikan sesuai dengan kuota emisi dan kredit karbon Protokol Kyoto yang diijinkan.
6. Mengembangkan pengetahuan mengenai kinerja CO
2
yang diinjeksikan ke dalam reservoir dan meramalkannya di masa yang akan datang.
2.12. Sifat Kimia dan Fisika Gas Karbon Dioksida
Menurut Solomon 2006, gas karbon dioksida adalah suatu campuran kimiawi dari dua unsur karbon dan oksigen, di dalam rasio satu menjadi dua;
rumusan molekularnya adalah gas CO
2
. Gas tersebut berada di dalam atmosfer dalam jumlah yang kecil 370 ppmv dan memainkan suatu peran yang sangat
penting dalam lingkungan bumi sebagai suatu zat yang sangat diperlukan dalam siklus kehidupan dari tanaman dan hewan. Selama fotosintesis tanaman
berasimilasi dengan gas CO
2
dan melepaskan oksigen. Aktivitas antropogenik yang menyebabkan emisi gas CO
2
termasuk pembakaran bahan bakar fosil dan karbon lain yang berisi beberapa bahan karbon, fermentasi dari senyawa organik
seperti pembentukan gula dan dari pernafasan makhluk hidup. Sumber alami dari gas CO
2
, termasuk aktivitas vulkanis, mendominasi siklus karbon di bumi. Gas CO
2
memiliki bau yang sedikit tajam, tidak berwarna dan lebih padat dibanding udara. Pada suhu dan tekanan normal, CO
2
berbentuk sebagai suatu gas.
Menurut Solomon 2006, pada temperatur lebih tinggi dari 31,1
o
C jika tekanan lebih besar dari 73,9 bar dan tekanan pada titik kritis, CO
2
disebut menjadi dalam bentuk status super kritis dengan CO
2
yang bertindak sebagai suatu gas; dibawah tekanan tinggi, kepadatan gas dapat menjadi sangat besar, mendekati
atau bahkan melebihi kepadatan cairan air. Hal ini menjadi aspek penting dari sifat CO
2
dan sangat relevan untuk proses penyimpanan CO
2
. Menurut Klins 1984, gas CO
2
merupakan gas yang relatif berat, sekitar 50 lebih berat dari udara pada kondisi atmosfir dan memiliki kompresibilitas
yang sangat rendah. Gas CO
2
memiliki temperatur kritik 87,8
o
F 31
o
C dan tekanan kritik 1.070 psi 89 bar. Menurut Stalkup 1983, di atas temperatur
kritis, CO
2
bersifat gas dengan densitas yang meningkat dengan peningkatan tekanan, seperti ditunjukkan pada Gambar 14.
Gambar 14 Diagram fasa gas CO
2
Solomon 2006. Menurut Solomon 2006, pada temperatur rendah, CO
2
sebagai suatu padatan, dengan perhatian pada tekanan yang lebih kecil dari 5,1 bar, padatan
akan tersublimasi secara langsung ke dalam bentuk uap. Pada temperatur pertengahan antara -56,5
o
C, yang merupakan tripel point, dan 31,1
o
C, yang merupakan critical point, CO
2
kemungkinan dikembalikan dari sebuah uap menjadi sebuah larutan dengan menekan CO
2
dalam kesesuaian dengan tekanan cairan dan menghilangkan panas yang dihasilkan. Gambar 15 menunjukkan
variasi densitas kepadatan CO
2
dari perbedaan temperatur dan tekanan.
Gambar 15 Variasi densitas gas CO
2
Solomon 2006. Menurut Solomon 2006, larutan air H
2
O yang mengandung gas CO
2
dapat membentuk asam karbonat, yang tidak terlalu stabil dan mudah untuk diisolasi. Daya larut gas CO
2
di dalam air berkurang dengan naiknya suhu dan mengalami peningkatan dengan meningkatnya tekanan. Daya larut CO
2
di dalam air juga berkurang dengan meningkatnya kadar salinitas air. Penghilangan CO
2
di dalam air bisa air laut, atau air garam di dalam formasi geologi melibatkan
sejumlah reaksi kimia antara gas dan kelarutan CO
2
, asam karbonat H
2
CO
3
, ion bikarbonat HCO
3 -
dan ion karbonat CO
3 2-
yang dapat diwakili sebagai berikut:
CO
2 g
CO
2 aq
1 CO
2 aq
+ H
2
O H
2
CO
3 aq
2 H
2
CO
3 aq
H
+ aq
+ HCO
3 -
aq
3 HCO
3 -
aq
H
+ aq
+ CO
3 2-
aq
4 Reaksi terbentuknya ion bikarbonat di dalam air terjadi akibat penambahan
gas CO
2
ke dalam air, yang bertujuan ke arah peningkatan jumlah kelarutan gas CO
2
. Kelarutan gas CO
2
yang bereaksi dengan air selanjutnya membentuk asam karbonat, dan pada proses reaksi berikutnya asam karbonat tersebut memisahkan
diri untuk membentuk ion bikarbonat, dan kemudian ion bikarbonat tersebut dapat dipisahkan ke dalam ion karbonat. Dampak keseluruhan dari kelarutan gas CO
2
secara antropogenik di dalam air adalah terjadinya kepindahan dari ion-ion karbonat dan produksi ion-ion bikarbonat, yang mengakibatkan suatu penurunan
nilai derajat keasaman pH. Menurut Goodrich 1980, viskositas gas CO
2
sangat dipengaruhi oleh tekanan dan temperatur. Pada temperatur titik kritis yang konstan, yaitu pada
temperatur 31,1
o
C, menunjukkan bahwa nilai viskositas gas CO
2
semakin meningkat dengan naiknya tekanan, dan CO
2
kemungkinan dikembalikan dari bentuk uap menjadi larutan. Gambar 16 memperlihatkan pengaruh tersebut dalam
bentuk grafik yang menunjukkan hubungan antara tekanan pada kondisi temperatur konstan.
Menurut Meer 2005, temperatur dan tekanan kritis CO
2
adalah 31,1
o
C dan 7,38 Mpa. Superkritikal CO
2
tidak berlawan dan sebagai pelarut yang sangat baik untuk campuran organik. Densitas dan viskositas CO
2
adalah fungsi dari temperatur dan tekanan. Pada temperatur dan tekanan di bawah tanah, kepadatan
CO
2
bervariasi antara 600 kgm3 30°C, 8 Mpa dan 800 kgm3 160°C, 70 MPa dan kekentalan antara 004 cP 30°C, 8 Mpa dan 008 cP 160°C, 70 MPa.
Berdasarkan perbandingan, kepadatan air segar berkurang dari 1.000 kgm3 pada kondisi permukaan menjadi sekitar 920 kgm3 pada kedalaman 7.000 m, dan
viskositas CO
2
merosot dari 1,0 menjadi 0,2 cP. Air laut, bagaimanapun, mempunyai densitas dan viskositas yang lebih besar.
Gambar 16 Viskositas gas CO
2
IPCC 2005b.
2.13. Proses Penangkapan Gas CO
