Perpustakaan Digital ITB

Upaya untuk penyimpanan karbon dengan Carbon Capture and Storage (CCS) bergantung pada kemampuan caprock yang berfungsi sebagai penghalang utama yang menjaga CO? agar tetap terperangkap di bawah permukaan. Keberhasilan sistem CCS sangat ditentukan oleh sifat wettability batuan. Wettability mengontrol distribusi fluida di dalam pori dan menentukan efektivitas residual trapping sebagai mekanisme utama penjebakan CO?. Kondisi water-wet pada caprock shale meningkatkan stabilitas lapisan air di permukaan pori sehingga memperkuat mekanisme capillary sealing terhadap migrasi CO?. Sebaliknya, kondisi intermediate-wet dapat melemahkan daya segel dan meningkatkan risiko kebocoran fluida. Studi ini bertujuan untuk menyelidiki perubahan wettability pada sistem caprock shale dalam konteks Carbon Capture and Storage (CCS) melalui variasi salinitas brine NaCl. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan pendekatan eksperimental laboratorium untuk menganalisis perubahan wettability batuan shale sebagai respons terhadap variasi salinitas brine dan pH yang merepresentasikan kondisi formasi alami serta pasca-injeksi CO? dalam sistem Carbon Capture and Storage (CCS) melalui pengendalian parameter utama yaitu variasi salinitas brine dan pH yang menyerupai kondisi formasi selama pelarutan CO?. Pengujian dilakukan dengan variasi salinitas brine NaCl salinitas (3.000, 8.000, 15.000, dan 30.000 ppm NaCl), pH (3–4; 4–6; 6–8) serta respons elektrokinetik yang direpresentasikan melalui Electric Double Layer (EDL), Zeta Potential (ZP), dan contact angle (CA). Karakterisasi awal dilakukan menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) yang menunjukkan dominasi mineral kalsit sebesar 81,49% sebagai pengendali utama reaktivitas permukaan. Hasil menunjukkan bahwa dengan pengujian zeta potential dan contact angle membuktikan bahwa pada tahap awal interaksi (Before Equilibrium), sistem didominasi oleh respon kinetik cepat berupa kompresi EDL dan fluktuasi muatan antarmuka akibat adsorpsi ion sesaat. Pasca-kesetimbangan (after equilibrium), sistem mencapai re-equilibrasi termodinamika yang stabil. Kondisi ini ditandai oleh nilai zeta potential yang lebih negatif (mencapai -18,3 mV hingga -23,7 mV pada salinitas rendah) serta peningkatan contact angle akibat reorganisasi struktur water film pada permukaan pori. Transisi ini membuktikan bahwa wettability batuan caprock tidak bersifat statis, melainkan berubah terhadap waktu (timedependent). Maka variasi salinitas dan pH terbukti mengontrol kompresi serta reorganisasi EDL yang menjadi parameter dalam memprediksi efisiensi penyekatan kapiler (capillary sealing) serta menjamin keamanan penahanan migrasi CO? jangka panjang di dalam formasi geologi.