Analisis Tumpahan Minyak

Pada modul analisis tumpahan minyak, terdapat beberapa proses fisik dan kimia yang terlibat dalam memodelkan modul ini meliputi faktor penyebaran, penguapan, dispersi vertikal, kelarutan, emulsifikasi, transfer bahang dan karakteristik fisik dan kimia materi tumpahan minyak itu sendiri. Pada mekanisme proses penyebaran, terdapat dua mekanisme yang terlibat meliputi pertama, penyebaran yang disebabkan oleh karakteristik dari minyak itu sendiri meliputi perbedaan densitas antara minyak dan air dan tekanan permukaan (surface tension)) dan yang kedua, adalah dispersi yang disebabkan oleh gelombang, angin dan arus pasang-surut. Formula yang digunakan untuk menghitung faktor penyebaran minyak adalah dari teori Fays yang dimodifikasi oleh Mackay dengan mempertimbangkan formula gravity dan viscosity.

Besar kecilnya penguapan dari minyak disebabkan oleh komposisi minyak, suhu udara dan perairan, luasan tumpahan, angin, radiasi matahari dan ketebalan tumpahan minyak. Mekanisme penyebaran minyak secara vertikal melalui beberapa proses yaitu dissolution, dispersion, accommodation dan sedimentation. Proses penting yang terjadi pada minggu pertama dari degradasi minyak tumpah (weathering) adalah dispersion dan accommodation. Proses dispersi disebabkan oleh turbulensi massa air yang akan menyebabkan terjadinya proses emulsifikasi minyak. Emulsi minyak yang terjadi dapat mencapai kestabilan karena terdapat pelapis reaksi antara minyak dan massa air di perairan sehingga antara minyak dan massa air tidak akan bersatu kembali. Proses pemisahan minyak yang teremulsi disebut juga accommodation. Pada kondisi cuaca yang buruk mekanisme dispersi lebih disebabkan oleh gelombang pecah, sedangkan pada kondisi cuaca tenang proses dispersi lebih disebabkan oleh tekanan minyak yang menyebar dari tumpahan minyak dalam bentuk butiran-butiran minyak.

Proses penting yang mengatur keberadaan minyak di permuakaan air adalah formasi massa air di dalam minyak yang teremulsi (penyebaran partikel massa air di dalam minyak) atau disebut juga emulsifikasi (emulsification). Kandungan air di dalam minyak dihitung berdasarkan prosentasi kandungan air di dalam minyak. Formasi dan kestabilan kandungan air ditentukan oleh jenis minyak dan kondisi lingkungan. Prosentasi kandungan air dalam minyak meningkat apabila suhu perairan meningkat dan kecepatan angin meningkat, sedangkan menurun apabila kandungan aspal dalam minyak meningkat, wax dan surfactant di dalam minyak meningkat dan meningkatnya viskositas minyak.

Perubahan suhu minyak berperan besar dalam menentukan tekanan uap dan viskosistas minyak, oleh karena transfer bahang antara minyak dengan udara dan minyak dengan air berperan penting dalam model tumpahan minyak. Terdapat beberapa sumber pertukaran bahang yaitu pertukaran bahang antara udara dengan minyak, pelepasan dan penerimaan radiasi dari udara, radiasi matahari, kehilangan bahang akibat penguapan, pertukaran bahang antara minyak dan kolom air dan pelepasan dan peneriamaan radiasi dari kolom air. Perhitungan yang diberikan menggunakan formula Duffie and Beckmann dan Hukum Stefan-Boltzman's.