Perpustakaan Digital ITB

Saat ini harga minyak semakin meningkat akibat produksi minyak yang menurun di seluruh dunia. Untuk itu diperlukan adanya alternatif untuk meningkatkan produksi minyak tersebut. Minyak masih menjadi sumber energi yang memegang peranan penting di seluruh dunia sehingga konsumsi dan kebutuhannya masih tetap tinggi. Salah satu cara yang sedang dikembangkan adalah dengan pemanfaatan lahan sumur minyak bekas pakai yang sudah mengalami pemulihan primer dan sekunder, yaitu Enhanced Oil Recovery (EOR). Metode yang sedang dikembangkan dan mendapat perhatian lebih adalah dengan injeksi kimia, secara spesifik dikenal dengan polymer flooding. Polimer yang umum digunakan dalam aplikasi ini adalah poliakrilamid terhidrolisis sebagian atau biasa disebut dengan partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM). Hanya saja terdapat kekurangan dalam hal ketahanan terhadap kondisi ekstrim di sumur minyak, yaitu suhu dan salinitas tinggi. Untuk itu dilakukan pengembangan HPAM tersebut dengan menambahkan bahan berupa partikel nano silika, sehingga terbentuk polymer nanohybrid. Selain itu, untuk meningkatkan nilai ekonomis, bahan ini juga harus menghasilkan yield minyak bumi yang tinggi dengan meningkatkan kemampuan larutan untuk menyapu minyak dan mengganti permukaan pori butiran pasir yang awalnya terbasahi minyak menjadi terbasahi air. Pertama, karakterisasi dilakukan dengan melihat pengaruh ukuran partikel (30 dan 70 nm) dan waktu ultrasonikasi (20 dan 40 menit) saat proses dispersi terhadap kenaikan nilai viskositas. Selanjutnya, untuk melihat kestabilan dispersi partikel nano silika di dalam larutan polimer HPAM dilakukan karakterisasi diameter hidrodinamis, transmitansi, dan potensial zeta yang dipusatkan terhadap ukuran partikel nano silika 30 nm dan waktu ultrasonikasi 20 menit dengan variasi konsentrasi 0,1 – 1,6 % b/v. Diameter hidrodinamis dapat menggambarkan besaran pembentukan cluster saat kondisi suhu atau medium pendispersi yang berbeda. Transmitansi dapat menggambarkan terjadinya proses sedimentasi saat besaran diameter cluster mencapai titik kritisnya atau saat dispersi partikel dalam larutan tidak stabil. Kemudian untuk menggambarkan interaksi gaya van der Waals antar partikel dan besaran kerapatan muatan interaksi antar partikel dilakukan pengujian nilai potensial zeta nya. Selanjutnya, untuk melihat sifat aliran dan deformasi larutan polymer nanohybrid tersebut dilakukan juga karakterisasi sifat reologinya. Sifat reologi berdasarkan data viskositas dapat menunjukkan sifat aliran dan ketahanan larutan polymer nanohybrid terhadap gaya mekanik berupa shear rate yang divariasikan. Nilai viskositas ini dapat diolah dengan menggunakan persamaan matematis Carreau- Yasuda untuk melihat besaran nilai plateau dari viskositas dengan gaya geser mendekati nol (?0), viskositas tak hingga (? ), waktu relaksasi (?), dan sifat aliran (n). Kemudian sifat reologi berdasarkan data modulus geser dapat mengidentifikasi skema konformasi struktur yang terbantuk antara partikel nano silika dengan larutan HPAM. Hasil karakterisasi stabilitas dispersi melalui pengujian diameter hidrodinamis, transmitansi, dan potensial zeta menunjukkan bahwa partikel nano silika dapat terdispersi dengan baik dan homogen di dalam larutan HPAM. Hal ini berlaku sama untuk kondisi suhu uji 20 dan 80 °C serta medium pendispersi berupa air dan NaCl 1 % b/v. Hasil karakterisasi sifat reologi berdasarkan data viskositas menunjukkan polymer nanohybrid dengan konsentrasi 0,8 % b/v memiliki ketahanan terhadap gaya geser dan suhu tinggi hingga 90 °C dalam pelarut air dan NaCl 1 % b/v. Hal ini sebagai akibat dari terbentuknya struktur jaring antara HPAM dan nano silika melalui ikatan kovalen dan hidrogen, yang dikonfirmasi melalui hasil uji sifat reologi berdasarkan nilai modulus geser. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa telah diperoleh komposisi polymer nanohybrid dengan ketahanan sifat mekanik dan kimia yang tinggi.