Gas Hidrogen Alami (Natural Hydrogen Gas) merupakan salah satu alternatif sumber energi bersih masa depan yang dimiliki Indonesia. Salah satu mekanisme pembentukan Gas Hidrogen Alami adalah serpentinisasi. Proses tersebut terjadi akibat interaksi antara batuan ultramafik dengan air pada temperatur tertentu. Studi terdahulu membuktikan bahwa puncak pembentukan gas hidrogen alami berada pada rentang temperatur 200 oC – 320oC. Pada rentang temperatur tersebut, diperkirakan sistem hidrogen alami telah terbentuk dan dapat terperangkap dalam fase gas sehingga memungkinkan untuk terakumulasi dengan skala komersial.

Tahun 2024, Badan Geologi melalui Pusat Survei Geologi (PSG) melakukan survei geofisika terintegrasi mengenai hidrogen alami. Studi ini menggunakan metode gravity, magnetik dan magnetotelurik untuk mengetahui keberadaan struktur patahan bawah permukaan. Struktur tersebut berpotensi sebagai zona recharge untuk sistem hidrogen alami di Kawasan Ampana, Provinsi Sulawesi Tengah.

Hasil penyelidikan geofisika tersebut dapat dilihat pada montase. Gambar 1 menunjukkan komparasi antara anomali magnetik (kiri) dan anomali gravity (kanan) yang menunjukkan adanya kontras anomali yang berarah ralatif barat laut – tenggara (dikarakterisasi oleh garis hitam putus-putus). Kontras anomali ini menjadi indikasi pertama akan adanya struktur patahan bawah permukaan yang berada dekat dengan lokasi manifestasi gas hidrogen alami di Tanjung Api (titik berwarna merah). Keberadaan zona patahan ini memberikan harapan adanya peluang terjadinya serpentinisasi di bawah permukaan.

Untuk mengetahui zona puncak pembentukan gas hidrogen alami, data magnetik yang memiliki sensitifitas terhadap temperatur digunakan dalam menghitung gradien temperatur secara matematis dengan perhitungan Currie Point Depth (CPD) berdasarkan spektrum data magnetic (baca: Penggunaan Data Magnet untuk Penentuan Curie Point Depth dan Manfaatnya dalam Eksplorasi Hidrogen Alami).

Gambar 2 merupakan hasil perhitungan gradien temperatur yang menunjukkan adanya pola gradien temperatur tinggi dengan pola sebaran yang sama dengan pola kontras anomali pada Gambar 1. Diasumsikan bahwa tingginya gradien temperatur pada zona ini berkorelasi dengan aktifitas sesar bawah permukaan tersebut. Di sisi lain, lokasi manifestasi Tanjung Api juga memiliki nilai gradien temperatur yang tinggi berdasarkan hasil perhitungan CPD.

Dengan mengetahui gradien temperatur pada area studi ini, perhitungan nilai temperatur pada setiap kedalaman dapat disimulasikan untuk mengetahui zona puncak pembentukan gas hidrogen alami. Berdasarkan Gambar 3, temperatur sekitar 200oC telah tercapai pada sekitar kedalaman 3000 m di beberapa lokasi, yaitu di bagian selatan dari area studi dan di sekitar kawasan manifestasi gas hidrogen alami di Tanjung Api.

Gambar 4 menunjukkan sayatan vertikal A – A’ yang merupakan hasil pemodelan data gravity untuk mengetahui top horizon dari kompleks ultramafik bagian bawah (horizon berwarna hijau) berdasarkan nilai literatur densitas batuan. Berdasarkan studi tersebut, diindikasikan bahwa rentang densitas >3gr/cc kemungkinan berasosiasi dengan Kompleks ofiolit bagian bawah yang berdasarkan studi geologi sebelumnya (Sanjaya dkk, 2024) terdiri dari peridotit, sedikit dunit dan serpentinite.

Subsurface imaging dari keberadaan patahan bawah permukaan juga dilakukan dengan analisis derivative menggunakan operator First Horizontal Derivative (FHD) dan Second Vertical Derivative (SVD) yang mengindikasikan adanya keberadaan indikasi sesar bawah permukaan yang memotong kompleks ofiolit bagian bawah (dikarakterisasi oleh garis hitam putus-putus). Perhitungan temperatur pada lintasan yang sama dengan sayatan vertikal A – A’ menunjukkan bahwa temperatur 200oC telah tercapai pada kedalaman 3000 m di bagian utara dan selatan dari penampang A – A’.

Keberadaan anomali densitas tinggi (> 3 gr/cc), patahan bawah permukaan sebagai zona recharge yang memungkinkan water – rock interaction, dan perhitungan temperatur yang sudah mencapai 200oC pada kawasan ini menambah tingkat keyakinan dalam menjawab dimanakah zona puncak pembentukan gas hidrogen alami di bawah permukaan dan bagaimana rembesan gas hidrogen alami di Tanjung Api dapat tersingkap di permukaan.

Referensi

Sanjaya, I., Fatturakhman, M. L., Arifin, A. S., Maryanto, S., & Kim, H. S. (2024). Evaluating the Natural Hydrogen System in Ampana Basin, Central Sulawesi; An Implication for Natural Hydrogen Exploration in Indonesia. Jurnal Geologi dan Sumberdaya Mineral, 25(3), 135-149.

https://psg.geologi.esdm.go.id/index.php/archives/penggunaan-data-magnet-untuk-penentuan-curie-point-depth-dan-manfaatnya-dalam-eksplorasi-hidrogen-alami/

Penulis          : Hidayat

Penyunting    : Tim Scientific Board – Pusat Survei Geologi