Batubara dan GenesaBatubaraPosted bysangmineron1 Oktober
2011Pengertian umum batubara adalah batuan sedimen yang dapat
terbakar, terbentuk dari endapan organik, utamanya adalah sisa-sisa
tumbuhan dan terbentuk melaluiproses pembatubaraan. Unsur-unsur
utamanya terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen.Batu bara juga
adalah batuan organik yang memiliki sifat-sifat fisika dan kimia
yang kompleks yang dapat ditemui dalam berbagai bentuk.Analisa
unsur memberikan rumus formula empiris seperti C137H97O9NS untuk
bituminus dan C240H90O4NS untuk antrasit.Pembentukan batu bara
memerlukan kondisi-kondisi tertentu dan hanya terjadi pada era-era
tertentu sepanjang sejarah geologi. Zaman Karbon, kira-kira 340juta
tahun yang lalu(jtl), adalah masa pembentukan batu bara yang paling
produktif dimana hampir seluruh deposit batu bara (black coal) yang
ekonomis di belahan bumi bagian utara terbentuk.Pada Zaman Permian,
kira-kira 270 jtl, juga terbentuk endapan-endapan batu bara yang
ekonomis di belahan bumi bagian selatan, seperti Australia, dan
berlangsung terus hingga ke Zaman Tersier (70 13 jtl) di berbagai
belahan bumi lain.Materi pembentuk batu baraHampir seluruh
pembentuk batu bara berasal dari tumbuhan. Jenis-jenis tumbuhan
pembentuk batu bara dan umurnya menurut Diessel (1981) adalah
sebagai berikut: Alga, dari Zaman Pre-kambrium hingga Ordovisium
dan bersel tunggal. Sangat sedikit endapan batu bara dari perioda
ini. Silofita, dari Zaman Silur hingga Devon Tengah, merupakan
turunan dari alga. Sedikit endapan batu bara dari perioda ini.
Pteridofita, umur Devon Atas hingga Karbon Atas. Materi utama
pembentuk batu bara berumur Karbon di Eropa dan Amerika Utara.
Tetumbuhan tanpa bunga dan biji, berkembang biak dengan spora dan
tumbuh di iklim hangat. Gimnospermae, kurun waktu mulai dari Zaman
Permian hingga Kapur Tengah. Tumbuhan heteroseksual, biji
terbungkus dalam buah, semisal pinus, mengandung kadar getah
(resin) tinggi. Jenis Pteridospermae seperti gangamopteris dan
glossopteris adalah penyusun utama batu bara Permian seperti di
Australia, India dan Afrika. Angiospermae, dari Zaman Kapur Atas
hingga kini. Jenis tumbuhan modern, buah yang menutupi biji, jantan
dan betina dalam satu bunga, kurang bergetah dibanding gimnospermae
sehingga, secara umum, kurang dapat terawetkan.Penambangan
Tambang batu bara di Bihar, India.Penambangan batu baraadalah
penambanganbatu baradari bumi.Batu baradigunakan sebagai bahan
bakar. Batu bara juga dapat digunakan untuk membuat coke untuk
pembuatan baja.[1]Tambang batu bara tertua terletak di Tower
Colliery di Inggris.Kelas dan jenis batu baraBerdasarkan tingkat
proses pembentukannya yang dikontrol oleh tekanan, panas dan waktu,
batu bara umumnya dibagi dalam lima kelas: antrasit, bituminus,
sub-bituminus, lignit dan gambut. Antrasitadalah kelas batu bara
tertinggi, dengan warna hitamberkilauan (luster) metalik,
mengandung antara 86% 98% unsur karbon (C) dengan kadar air kurang
dari 8%. Bituminusmengandung 68 86% unsur karbon (C) dan berkadar
air 8-10% dari beratnya. Kelas batu bara yang paling banyak
ditambang di Australia. Sub-bituminusmengandung sedikit karbon dan
banyak air, dan oleh karenanya menjadi sumber panas yang kurang
efisien dibandingkan dengan bituminus. Lignitatau batu bara coklat
adalah batu bara yang sangat lunak yang mengandung air 35-75% dari
beratnya. Gambut, berpori dan memiliki kadar air di atas 75% serta
nilai kalori yang paling rendah.Pembentukan batu baraProses
perubahan sisa-sisa tanaman menjadi gambut hingga batu bara disebut
dengan istilah pembatu baraan (coalification). Secara ringkas ada 2
tahap proses yang terjadi, yakni: Tahap Diagenetik atau Biokimia,
dimulai pada saat material tanaman terdeposisi hingga lignit
terbentuk. Agen utama yang berperan dalam proses perubahan ini
adalah kadar air, tingkat oksidasi dan gangguan biologis yang dapat
menyebabkan proses pembusukan (dekomposisi) dan kompaksi material
organik serta membentuk gambut. Tahap Malihan atau Geokimia,
meliputi proses perubahan dari lignit menjadi bituminus dan
akhirnya antrasit.Batu bara di IndonesiaDi Indonesia, endapan batu
bara yang bernilai ekonomis terdapat di cekungan Tersier, yang
terletak di bagian barat Paparan Sunda (termasuk Pulau Sumatera dan
Kalimantan), pada umumnya endapan batu bara ekonomis tersebut dapat
dikelompokkan sebagai batu bara berumur Eosen atau sekitar Tersier
Bawah, kira-kira 45 juta tahun yang lalu dan Miosen atau sekitar
Tersier Atas, kira-kira 20 juta tahun yang lalu menurut Skala waktu
geologi.Batu bara ini terbentuk dari endapan gambut pada iklim
purba sekitar khatulistiwa yang mirip dengan kondisi kini. Beberapa
diantaranya tegolong kubah gambut yang terbentuk di atas muka air
tanah rata-rata pada iklim basah sepanjang tahun. Dengan kata lain,
kubah gambut ini terbentuk pada kondisi dimana mineral-mineral
anorganik yang terbawa air dapat masuk ke dalam sistem dan
membentuk lapisan batu bara yang berkadar abu dan sulfur rendah dan
menebal secara lokal. Hal ini sangat umum dijumpai pada batu bara
Miosen. Sebaliknya, endapan batu bara Eosen umumnya lebih tipis,
berkadar abu dan sulfur tinggi. Kedua umur endapan batu bara ini
terbentuk pada lingkungan lakustrin, dataran pantai atau delta,
mirip dengan daerah pembentukan gambut yang terjadi saat ini di
daerah timur Sumatera dan sebagian besar Kalimantan.[2]Endapan batu
bara EosenEndapan ini terbentuk pada tatanan tektonik ekstensional
yang dimulai sekitar Tersier Bawah atau Paleogen pada
cekungan-cekungan sedimen di Sumatera dan Kalimantan.Ekstensi
berumur Eosen ini terjadi sepanjang tepian Paparan Sunda, dari
sebelah barat Sulawesi, Kalimantan bagian timur, Laut Jawa hingga
Sumatera. Dari batuan sedimen yang pernah ditemukan dapat diketahui
bahwa pengendapan berlangsung mulai terjadi pada Eosen Tengah.
Pemekaran Tersier Bawah yang terjadi pada Paparan Sunda ini
ditafsirkan berada pada tatanan busur dalam, yang disebabkan
terutama oleh gerak penunjaman Lempeng Indo-Australia.[3]Lingkungan
pengendapan mula-mula pada saat Paleogen itu non-marin, terutama
fluviatil, kipas aluvial dan endapan danau yang dangkal.Di
Kalimantan bagian tenggara, pengendapan batu bara terjadi sekitar
Eosen Tengah Atas namun di Sumatera umurnya lebih muda, yakni Eosen
Atas hingga Oligosen Bawah. Di Sumatera bagian tengah, endapan
fluvial yang terjadi pada fasa awal kemudian ditutupi oleh endapan
danau (non-marin).[3]Berbeda dengan yang terjadi di Kalimantan
bagian tenggara dimana endapan fluvial kemudian ditutupi oleh
lapisan batu bara yang terjadi pada dataran pantai yang kemudian
ditutupi di atasnya secara transgresif oleh sedimen marin berumur
Eosen Atas.[4]Endapan batu bara Eosen yang telah umum dikenal
terjadi pada cekungan berikut: Pasir dan Asam-asam (Kalimantan
Selatan dan Timur), Barito (Kalimantan Selatan), Kutai Atas
(Kalimantan Tengah dan Timur), Melawi dan Ketungau (Kalimantan
Barat), Tarakan (Kalimantan Timur), Ombilin (Sumatera Barat) dan
Sumatera Tengah (Riau).Dibawah ini adalah kualitas rata-rata dari
beberapa endapan batu bara Eosen di Indonesia.Endapan batu bara
MiosenPada Miosen Awal, pemekaran regional Tersier Bawah Tengah
pada Paparan Sunda telah berakhir. Pada Kala Oligosen hingga Awal
Miosen ini terjadi transgresi marin pada kawasan yang luas dimana
terendapkan sedimen marin klastik yang tebal dan perselingan sekuen
batugamping. Pengangkatan dan kompresi adalah kenampakan yang umum
pada tektonik Neogen di Kalimantan maupun Sumatera. Endapan batu
bara Miosen yang ekonomis terutama terdapat di Cekungan Kutai
bagian bawah (Kalimantan Timur), Cekungan Barito (Kalimantan
Selatan) dan Cekungan Sumatera bagian selatan. Batu bara Miosen
juga secara ekonomis ditambang di Cekungan Bengkulu.Batu bara ini
umumnya terdeposisi pada lingkungan fluvial, delta dan dataran
pantai yang mirip dengan daerah pembentukan gambut saat ini di
Sumatera bagian timur. Ciri utama lainnya adalah kadar abu dan
belerang yang rendah. Namun kebanyakan sumberdaya batu bara Miosen
ini tergolong sub-bituminus atau lignit sehingga kurang ekonomis
kecuali jika sangat tebal (PT Adaro) atau lokasi geografisnya
menguntungkan. Namun batu bara Miosen di beberapa lokasi juga
tergolong kelas yang tinggi seperti pada Cebakan Pinang dan Prima
(PT KPC), endapan batu bara di sekitar hilir Sungai Mahakam,
Kalimantan Timur dan beberapa lokasi di dekat Tanjungenim, Cekungan
Sumatera bagian selatan.Tabel dibawah ini menunjukan kualitas
rata-rata dari beberapa endapan batu bara Miosen di
Indonesia.TambangCekunganPerusahaanKadar air total (%ar)Kadar air
inheren (%ad)Kadar abu (%ad)Zat terbang (%ad)Belerang (%ad)Nilai
energi (kkal/kg)(ad)
PrimaKutaiPT Kaltim Prima Coal9.00-4.0039.000.506800 (ar)
PinangKutaiPT Kaltim Prima Coal13.00-7.0037.500.406200 (ar)
Roto SouthPasirPT Kideco Jaya Agung24.00-3.0040.000.205200
(ar)
BinunganTarakanPT Berau Coal18.0014.004.2040.100.506100 (ad)
LatiTarakanPT Berau Coal24.6016.004.3037.800.905800 (ad)
Air LayaSumatera bagian selatanPT Bukit
Asam24.00-5.3034.600.495300 (ad)
ParinginBaritoPT Adaro24.0018.004.0040.000.105950 (ad)
(ar) as received, (ad) air dried, Sumber: Indonesian Coal Mining
Association, 1998Sumberdaya batu baraPotensi sumberdaya batu bara
di Indonesia sangat melimpah, terutama di Pulau Kalimantan dan
Pulau Sumatera, sedangkan di daerah lainnya dapat dijumpai batu
bara walaupun dalam jumlah kecil dan belum dapat ditentukan
keekonomisannya, seperti di Jawa Barat, Jawa Tengah, Papua, dan
Sulawesi.Di Indonesia, batu bara merupakan bahan bakar utama selain
solar (diesel fuel) yang telah umum digunakan pada banyak industri,
dari segi ekonomis batu bara jauh lebih hemat dibandingkan solar,
dengan perbandingan sebagai berikut: Solar Rp 0,74/kilokalori
sedangkan batu bara hanya Rp 0,09/kilokalori, (berdasarkan harga
solar industri Rp. 6.200/liter).Dari segi kuantitas batu bara
termasuk cadangan energi fosil terpenting bagi Indonesia. Jumlahnya
sangat berlimpah, mencapai puluhan milyar ton. Jumlah ini
sebenarnya cukup untuk memasok kebutuhan energi listrik hingga
ratusan tahun ke depan. Sayangnya, Indonesia tidak mungkin membakar
habis batu bara dan mengubahnya menjadi energis listrik melalui
PLTU. Selain mengotori lingkungan melalui polutan CO2, SO2, NOxdan
CxHycara ini dinilai kurang efisien dan kurang memberi nilai tambah
tinggi.Batu bara sebaiknya tidak langsung dibakar, akan lebih
bermakna dan efisien jika dikonversi menjadi migas sintetis, atau
bahan petrokimia lain yang bernilai ekonomi tinggi. Dua cara yang
dipertimbangkan dalam hal ini adalah likuifikasi (pencairan) dan
gasifikasi (penyubliman) batu bara.Membakar batu bara secara
langsung (direct burning) telah dikembangkan teknologinya secara
continue, yang bertujuan untuk mencapai efisiensi pembakaran yang
maksimum, cara-cara pembakaran langsung seperti:fixed grate,chain
grate,fluidized bed,pulverized, dan lain-lain, masing-masing
mempunyai kelebihan dan kelemahannya.Gasifikasi batu baraCoal
gasification adalah sebuah proses untuk mengubah batu bara padat
menjadi gas batu bara yang mudah terbakar (combustible gases),
setelah proses pemurnian gas-gas ini karbon monoksida (CO), karbon
dioksida (CO2), hidrogen (H), metan (CH4), dan nitrogen (N2) dapat
digunakan sebagai bahan bakar. hanya menggunakan udara dan uap air
sebagai reacting-gas kemudian menghasilkan water gas atau coal gas,
gasifikasi secara nyata mempunyai tingkat emisi udara, kotoran
padat dan limbah terendah.Tetapi, batu bara bukanlah bahan bakar
yang sempurna. Terikat di dalamnya adalah sulfur dan nitrogen, bila
batu bara ini terbakar kotoran-kotoran ini akan dilepaskan ke
udara, bila mengapung di udara zat kimia ini dapat menggabung
dengan uap air (seperti contoh kabut) dan tetesan yang jatuh ke
tanah seburuk bentuk asam sulfurik dan nitrit, disebut sebagai
hujan asam acid rain. Disini juga ada noda mineral kecil, termasuk
kotoran yang umum tercampur dengan batu bara, partikel kecil ini
tidak terbakar dan membuat debu yang tertinggal di coal combustor,
beberapa partikel kecil ini juga tertangkap di putaran combustion
gases bersama dengan uap air, dari asap yang keluar dari cerobong
beberapa partikel kecil ini adalah sangat kecil setara dengan
rambut manusia.Bagaimana membuat batu bara bersihAda beberapa cara.
Contoh sulfur, sulfur adalah zat kimia kekuningan yang ada sedikit
di batu bara, pada beberapa batu bara yang ditemukan di Ohio,
Pennsylvania, West Virginia dan eastern states lainnya, sulfur
terdiri dari 3 sampai 10% dari berat batu bara, beberapa batu bara
yang ditemukan di Wyoming, Montana dan negara-negara bagian sebelah
barat lainnya sulfur hanya sekitar 1/100ths (lebih kecil dari 1%)
dari berat batu bara. Penting bahwa sebagian besar sulfur ini
dibuang sbelum mencapai cerobong asap.Satu cara untuk membersihkan
batu bara adalah dengan cara mudah memecah batu bara ke bongkahan
yang lebih kecil dan mencucinya. Beberapa sulfur yang ada sebagai
bintik kecil di batu bara disebut sebagai pyritic sulfur karena ini
dikombinasikan dengan besi menjadi bentuk iron pyrite, selain itu
dikenal sebagai fools gold dapat dipisahkan dari batu bara. Secara
khusus pada proses satu kali, bongkahan batu bara dimasukkan ke
dalam tangki besar yang terisi air , batu bara mengambang ke
permukaan ketika kotoran sulfur tenggelam. Fasilitas pencucian ini
dinamakan coal preparation plants yang membersihkan batu bara dari
pengotor-pengotornya.Tidak semua sulfur bisa dibersihkan dengan
cara ini, bagaimanapun sulfur pada batu bara adalah secara kimia
benar-benar terikat dengan molekul karbonnya, tipe sulfur ini
disebut organic sulfur, dan pencucian tak akan menghilangkannya.
Beberapa proses telah dicoba untuk mencampur batu bara dengan bahan
kimia yang membebaskan sulfur pergi dari molekul batu bara, tetapi
kebanyakan proses ini sudah terbukti terlalu mahal, ilmuan masih
bekerja untuk mengurangi biaya dari prose pencucian kimia
ini.Kebanyakan pembangkit tenaga listrik modern dan semua fasilitas
yang dibangun setelah 1978 telah diwajibkan untuk mempunyai alat
khusus yang dipasang untuk membuang sulfur dari gas hasil
pembakaran batu bara sebelum gas ini naik menuju cerobong asap.
Alat ini sebenarnya adalah flue gas desulfurization units, tetapi
banyak orang menyebutnya scrubbers karena mereka men-scrub
(menggosok) sulfur keluar dari asap yang dikeluarkan oleh tungku
pembakar batu bara.Membuang NOx dari batu baraNitrogen secara umum
adalah bagian yang besar dari pada udara yang dihirup, pada
kenyataannya 80% dari udara adalah nitrogen, secara normal
atom-atom nitrogen mengambang terikat satu sama lainnya seperti
pasangan kimia, tetapi ketika udara dipanaskan seperti pada nyala
api boiler (3000 F=1648 C), atom nitrogen ini terpecah dan terikat
dengan oksigen, bentuk ini sebagai nitrogen oksida atau kadang kala
itu disebut sebagai NOx. NOx juga dapat dibentuk dari atom nitrogen
yang terjebak di dalam batu bara.Di udara, NOx adalah polutan yang
dapat menyebabkan kabut coklat yang kabur yang kadang kala terlihat
di seputar kota besar, juga sebagai polusi yang membentuk acid rain
(hujan asam), dan dapat membantu terbentuknya sesuatu yang disebut
ground level ozone, tipe lain dari pada polusi yang dapat membuat
kotornya udara.Salah satu cara terbaik untuk mengurangi NOx adalah
menghindari dari bentukan asalnya, beberapa cara telah ditemukan
untuk membakar barubara di pemabakar dimana ada lebih banyak bahan
bakar dari pada udara di ruang pembakaran yang terpanas. Di bawah
kondisi ini kebanyakan oksigen terkombinasikan dengan bahan bakar
daripada dengan nitrogen. Campuran pembakaran kemudian dikirim ke
ruang pembakaran yang kedua dimana terdapat proses yang mirip
berulang-ulang sampai semua bahan bakar habis terbakar. Konsep ini
disebut staged combustion karena batu bara dibakar secara bertahap.
Kadang disebut juga sebagai low-NOx burners dan telah dikembangkan
sehingga dapat mengurangi kangdungan Nox yang terlepas di uadara
lebih dari separuh. Ada juga teknologi baru yang bekerja seperti
scubbers yang membersihkan NOX dari flue gases (asap) dari boiler
batu bara. Beberapa dari alat ini menggunakan bahan kimia khusus
yang disebut katalis yang mengurai bagian NOx menjadi gas yang
tidak berpolusi, walaupun alat ini lebih mahal dari low-NOx
burners, namun dapat menekan lebih dari 90% polusi Nox.Cadangan
batu bara dunia
Daerah batu bara di Amerika SerikatPada tahun 1996 diestimasikan
terdapat sekitar satu exagram (1 1015kg atau 1 trilyun ton) total
batu bara yang dapat ditambang menggunakan teknologi tambang saat
ini, diperkirakan setengahnya merupakan batu bara keras. Nilai
energi dari semua batu bara dunia adalah 290 zettajoules.[5]Dengan
konsumsi global saat ini adalah 15 terawatt,[6]terdapat cukup batu
bara untuk menyediakan energi bagi seluruh dunia untuk 600
tahun.British Petroleum, pada Laporan Tahunan 2006, memperkirakan
pada akhir 2005, terdapat 909.064 juta ton cadangan batu bara dunia
yang terbukti (9,236 1014kg), atau cukup untuk 155 tahun (cadangan
ke rasio produksi). Angka ini hanya cadangan yang diklasifikasikan
terbukti, program bor eksplorasi oleh perusahaan tambang, terutama
sekali daerah yang di bawah eksplorasi, terus memberikan cadangan
baru.Departemen Energi Amerika Serikat memperkirakan cadangan batu
bara di Amerika Serikat sekitar 1.081.279 juta ton (9,81 1014kg),
yang setara dengan 4.786 BBOE (billion barrels of oil
equivalent).NegaraBituminus (termasuk
antrasit)Sub-bituminusLignitTOTAL
Amerika Serikat115.891101.02133.082249.994
Rusia49.08897.47210.450157.010
Republik Rakyat Cina62.20033.70018.600114.500
India82.3962.00084.396
Australia42.5501.84037.70082.090
Jerman23.00043.00066.000
Afrika Selatan49.52049.520
Ukraina16.27415.9461.93334.153
Kazakhstan31.0003.00034.000
Polandia20.3001.86022.160
Serbia dan Montenegro641.46014.73216.256
Brasil11.92911.929
Kolombia6.2673816.648
Kanada3.4718712.2366.578
Republik Ceko2.1143.4141505.678
Indonesia7901.4303.1505.370
Botswana4.3004.300
Uzbekistan1.0003.0004.000
Turki2787612.6503.689
Yunani2.8742.874
Bulgaria132332.4652.711
Pakistan2.2652.265
Iran1.7101.710
Britania Raya1.0005001.500
Rumania1351.4211.457
Thailand1.2681.268
Meksiko860300511.211
Chili311.1501.181
Hongaria801.0171.097
Peru9601001060
Kirgizstan812812
Jepang773773
Spanyol20040060660
Korea Utara300300600
Selandia Baru33206333572
Zimbabwe502502
Belanda497497
Venezuela479479
Argentina430430
Filipina232100332
Slovenia40235275
Mozambik212212
Swaziland208208
Tanzania200200
Nigeria21169190
Greenland183183
Slowakia172172
Vietnam150150
Republik Kongo8888
Korea Selatan7878
Niger7070
Afganistan6666
Aljazair4040
Kroasia63339
Portugal33336
Perancis221436
Italia27734
Austria2525
Ekuador2424
Mesir2222
Irlandia1414
Zambia1010
Malaysia44
Republik Afrika Tengah33
Myanmar22
Malawi22
Kaledonia Baru22
Nepal22
Bolivia11
Norwegia11
Taiwan11
Swedia11
Cadangan batu bara dunia pada akhir 2005 (dalam juta
ton)[8][9][10][11]
Negara pengekspor batu bara utamaNegara20032004
Australia238,1247,6
Amerika Serikat43,048,0
Afrika Selatan78,774,9
Uni Soviet41,055,7
Polandia16,416,3
Kanada27,728,8
Republik Rakyat Cina103,495,5
Amerika Selatan57,865,9
Indonesia200,8131,4
Total713,9764,0
Pengekspor batu bara berdasarkan negara dan tahun(dalam juta
ton)[12]
GENESA BATUBARADua tahap penting dalam mempelajarigenesa
batubara adalah:Gambut:Batuan sedimen organic yang dapat terbakar,
berasal dari tumpukan hancuran atau bagian dari tumbuhan yang
terhumifikasi dan dalam kondisi tertutup udara (di bawah air),
tidak padat, kandungan air lebih dari 75% (berat) dan kandungan
mineral lebih kecil dari 50% dalam kondisi kering.Batubara:Batuan
sedimen (padatan) yang dapat terbakar berasal dari tumbuhan,
berwarna coklat sampai hitam, yang sejak pengendapannya terkena
proses fisika dan kimia, yang mengakibatkan pengkayaan kandungan
karbonnya
Faktor-faktor penting dalam pembentukan gambut:-Evolusi
tumbuhan-Iklim-Geografi dan posisi serta struktur geologi
daerahMoor:Lapisan gambut dengan ketebalan minimum 30
cm.-Niedermoor/Lowmoor-Hochmoor/Highmoor-VerlandungmoorFaktor-faktor
fasies pada pembentukan gambut:Fasies batubara diekspresikan
melalui komposisi maseral, kandunganMineral, komposisi kimia (S, N,
H/C, Vitrinit) dan tekstur.Faktor-faktor fasies yang menentukan
karakteristik primer batubara:Tipe pengendapan (authochtonous,
allochtonous)Rumpun tumbuhan pembentukLingkungan pengendapan
(telmatic, limnic, brackish-marine/payau, Ca-rich)Nutrien supply
(eutrophic, oligotrophic)PH, Aktivitas bakteri, persediaan
sulfurTemperatur gambutPotensial redok (aerobic, anaerobic)Tipe
Pengendapan batubara:Autochtonous: Tempat batubara terbentuk sama
dengan tempat terjadinyaproses pembatubaraan dan sama pula dengan
tempat dimana tumbuhan berkembang (hidup). Istilah autochtonous
dikenal juga dengan istilah Insitu.Allochtonous: Endapan batubara
yang terdapat pada cekungan sedimen berasal dari tempat lain.
Tempat terbentuknya batubara berbeda dengan tempat tumbuhan semula
berkembang kemudian mati. Istilah ini disebut juga DriftRumpun
tumbuhan pembentuk batubara:Berdasarkan rumpun tumbuhan pembentuk
dikenal empat tipe rawa:1. Rawa daerah terbuka dengan tumbuhan air
(in part submerged). Tumbuhan di daerah in terendam air dan jenis
tumbuhannya bermacam-macam.2. Open reed swamps, daerah ini hanya
ditumbuhi oleh jenis rumput-rumputan yang membutuhkan air banyak.3.
Forest swamps, yakni rawa dengan tumbuhan kayu.4. Moss swamps,
yakni rawa dengan tumbuhan lumut-lumutan.Lingkungan
Pengendapan:Lingkungan pengendapan batubara dibagi atas empat
bagian:1. Telmatis/terrestrial: Lingkungan pengendapan ini
menghasilkan gambut yang tidak terganggu dan tumbuhannya tumbuh di
situ (forest peat, reed peat dan high moor moss peat).2.
Limnis/subaquatik/lingkungan bawah air, terendapkan di rawa danau.
Batubara yang terendapkan pada lingkutan telmatis dan limnis sulit
dibedakan karena pada forest swamp biasanya ada bagian yang berbeda
di bawah air (feed swamp).3. Payau/Marine: Batubara pada lingkungan
ini memiliki ciri khas, yaitu kaya abu, sulfur dan nitrogen serta
mengandung fosil laut.4. Ca-rich: Batubara yang terendapkan pada
lingkungan ini kaya akan Kalsium (Ca), mempunyai ciri yang sama
dengan batubara yang terendapkan pada lingkungan marine.Persediaan
Bahan Makanan:Dibedakan dari ketersediaan banyak-sedikitnya nutrisi
(bahan makanan) pada cekungan (rawa) batubara:1. Rawa Eutrophic:
Rawa yang kaya akan bahan makanan (menerima air dari air tanah yang
banyak mengandung bahan makanan terlarut.2. Rawa Mesotropic: Rawa
transisi antara eutrophic dan oligotriphic3. Rawa Oligotropic: Rawa
yang miskin akan bahan makanan (hanya mengandalkan air hujan).pH,
Aktivitas bakteri dan sulfur:-Keasaman gambut mempengaruhi
keberadaan bakteri dan mempengaruhi pengawetan/struktur sisa
tumbuhan.-Bakteri hidup dengan baik pada kondisi 7 7,5 (kondisi
netral)-Low moor/nieder moor peat memiliki pH antara 3,8 6,5-High
moor/hoch moor peat memiliki pH antara 3,3 4,6-Bakteri sulfur
mengambil S dari sulphates untuk membentuk pirit dan
markasit.Temperatur:Temperatur permukaan gambut memegang peranan
penting untuk proses dekomposisi primer. Pada iklim hangat dan
basah membuat bakteri hidup lebih baik sehingga proses-proses kimia
akibat bakteri bisa berjalan dengan baik. Temperatur tertinggi
untuk bakteri penghancur sellulosa pada gambut adalah
35-40C.Potensial Redox:-Proses penggambutan terjadi di permukaan
kalau oksigen terbatas.Mempelajari genesa batubara dari komposisi
maseral:-Maseral pada batubara analog dengan mineral pada batuan
atau bagian terkecil dari batubara yang bisa teramati dengan
mikroskop.-Dengan mikroskop sinar pantul maseral dapat
diidentifikasi berdasarkan reflektifitasnya dan
morfologinya.-Maseral dengan sifat optis dan susunan kimia yang
sama dimasukkan dalam satu grup maseral (Stach, 1982).GENESA
BATUBARAPosted: Oktober 19, 2012 in Uncategorized 0Berdasarkan
pendekatan praktis, maka pembentukan batubara, dipengaruhi oleh
beberapa faktor, yaitu sebagai berikut:1. Letak geografi
(paleogeografi), dan iklim2. Perkembangan dan pertumbuhan
vegetasi3. Perkembangan tempat akumulasi vegetasi4. Distribusi
lateral dan vertikal akumulasi vegetasi5. Pengaruh struktur
deformasi tektonik6. Pengaruh kegiatan pembentukan batuan beku7.
Lingkungan pengendapan limik, paralik: 1. Alluvial plain2. Upper
deltaic plain3. Lower deltaic plain4. Barrier bar5. Offshore8.
Topografi lingkungan pengendapan9. Proses transformasi vegetasi
menjadi batubara10. Media transformasi vegetasi menjadi batubara11.
Waktu transformasi vegetasi menjadi batubara12. Umur batubara
setelah proses transformasi batubaraPerubahan komposisi kimia dan
sifat fisik pembatubaraanSebagaimana diketahui bahwa batubara
adalah berasal dari flora, dengan melalui proses diagenesis kondisi
tertentu, transformasi awal menjadi gambut, kemudian berurutan
menjadi lignit, sub-bitumen, bitumen, antrasit. Dalam prosesnya,
terjadi perubahan komposisi kimia dan perubahan sifat
fisik.Perubahan sifat fisik vegetasi akibat proses diagenesis
berubah menjadi batubara, yaitu karena faktor kondisi tekanan dan
temperatur, waktu dan posisi kedalaman di kulit bumi. Sifat fisik
ini dipengaruhi pula oleh proses kimia yang berlangsung dalam
proses diagenesis.Perubahan fisik yang ada, antara lainnya yaitu:
Perubahan volume, akibat pemadatan, pengeringan dan pengerasan
Porositas menjadi lebih kecil Berat jenis bertambah Warna menjadi
coklat hingga hitam Kekerasan permukaan bertambah Daya serap cahaya
berkurang, daya pantul cahaya bertambah Daya tembus cahaya
berkurang Daya simpan energi panas bertambah, karena konsentrasi
unsur karbon (C) makin tinggi. Kelembaban berkurang, karena unsur
hidrogrn (H) dan oksigen (O) berkurang.Berdasarkan tingakt proses
diagenesis, maka terbentuk pula tingkatanrank batubara, yang
masing-masing dapat dibedakan ciri sifat-sifat fisiknya, yaitu
sebagai berikut:Batubara lignit, Mempunyai banded, berkekar,
berwarna coklat hingga kehitaman, berat jenis relatif rendah, daya
serap cahaya relatif tinggi, sifat daya pantul cahaya relatif
rendah mudah hancur bila dikeringkan, serta mempunyai daya simpan
energi panas relatif rendah low heating valueBatubara
sub-bitumenMempunyai banded, berwarna hitam, mempunyai kilap kusam
kilap lilin, bersifat membelah (splits) sejajar terhadap
perlapisan, masih menunjukkan adanya struktur organik atau serat
dan partikel organik lainnya, berat jenis relatif tinggi, sifat
reflaktan terhadap cahaya relatif tinggi, daya simpan energi panas
masih relatif rendah namun bersifat bersih good clean fuelBatubara
bitumenMempunyai banded, berwarna hitam, kilap terang bright
seperti kaca, well jointed, namun padat dense, tidak mudah hancur,
berat jenis relatif tinggi, serta daya serap energi panas
tinggi.Sumber 1 : (Rinawan Rusman, 1992, Pengantar Kuliah Geologi
Batubara, Sekolah Tinggi Teknologi Mineral Indonesia, Bandung)Teori
Genesa BatubaraPembentukan batubara dimulai sejak Carboniferous
Period (Periode Pembentukan Karbon atau Batu Bara) dikenal sebagai
zaman batu bara pertama yang berlangsung antara 360 juta sampai 290
juta tahun yang lalu. Mutu dari setiap endapan batu bara ditentukan
oleh suhu dan tekanan serta lama waktu pembentukan, yang disebut
sebagai maturitas organik. Proses awalnya gambut berubah menjadi
lignite (batu bara muda) atau brown coal (batu bara coklat) Ini
adalah batu bara dengan jenis maturitas organik rendah.
Dibandingkan dengan batu bara jenis lainnya, batu bara muda agak
lembut dan warnanya bervariasi dari hitam pekat sampai
kecoklat-coklatan.Mendapat pengaruh suhu dan tekanan yang terus
menerus selama jutaan tahun, batu bara muda mengalami perubahan
yang secara bertahap menambah maturitas organiknya dan mengubah
batu bara muda menjadi batu bara sub-bitumen. Perubahan kimiawi dan
fisika terus berlangsung hingga batu bara menjadi lebih keras dan
warnanya lebh hitam dan membentuk bitumen atau antrasit. Dalam
kondisi yang tepat, penigkatan maturitas organik yang semakin
tinggi terus berlangsung hingga membentuk antrasit.Hampir seluruh
pembentuk batubara berasal dari tumbuhan. Jenis-jenis tumbuhan
pembentuk batubara dan umurnya menurut Diessel (1981) adalah
sebagai berikut: Alga, dari Zaman Pre-kambrium hingga Ordovisium
dan bersel tunggal. Sangat sedikit endapan batubara dari perioda
ini. Silofita, dari Zaman Silur hingga Devon Tengah, merupakan
turunan dari alga. Sedikit endapan batubara dari perioda ini.
Pteridofita, umur Devon Atas hingga KArbon Atas. Materi utama
pembentuk batubara berumur Karbon di Eropa dan Amerika Utara.
Tetumbuhan tanpa bunga dan biji, berkembang biak dengan spora dan
tumbuh di iklim hangat. Gimnospermae, kurun waktu mulai dari Zaman
Permian hingga Kapur Tengah. Tumbuhan heteroseksual, biji
terbungkus dalam buah, semisal pinus, mengandung kadar getah
(resin) tinggi. Jenis Pteridospermae seperti gangamopteris dan
glossopteris adalah penyusun utama batubara Permian seperti di
Australia, India dan Afrika. Angiospermae, dari Zaman Kapur Atas
hingga kini. Jenis tumbuhan modern, buah yang menutupi biji, jantan
dan betina dalam satu bunga, kurang bergetah dibanding gimnospermae
sehingga, secara umum, kurang dapat terawetkan.Tingkat perubahan
yang dialami batu bara, dari gambut sampai menjadi antrasit disebut
sebagai pengarangan memiliki hubungan yang penting dan hubungan
tersebut disebut sebagai tingkat mutu batu bara. Berdasarkan
tingkat proses pembentukannya yang dikontrol oleh tekanan, panas
dan waktu, batubara umumnya dibagi dalam lima kelas: antrasit,
bituminus, sub-bituminus, lignit dan gambut. Antrasit adalah kelas
batubara tertinggi, dengan warna hitam berkilauan (luster) metalik,
mengandung antara 86% 98% unsur karbon (C) dengan kadar air kurang
dari 8%. Bituminus mengandung 68 86% unsur karbon (C) dan berkadar
air 8-10% dari beratnya. Kelas batubara yang paling banyak
ditambang di Australia. Sub-bituminus mengandung sedikit karbon dan
banyak air, dan oleh karenanya menjadi sumber panas yang kurang
efisien dibandingkan dengan bituminus. Lignit atau batubara coklat
adalah batubara yang sangat lunak yang mengandung air 35-75% dari
beratnya. Gambut, berpori dan memiliki kadar air di atas 75% serta
nilai kalori yang paling rendah.Sumber 2 :
(http://achmadinblog.wordpress.com/2010/05/31/genesa-batubara/)Proses
pembentukan batu bara sendiri sangatlah kompleks dan membutuhkan
waktu hingga berjuta-juta tahun lamanya. Batubara terbentuk dari
sisa-sisa tumbuhan purba yang kemudian mengendap selama
berjuta-juta tahun dan mengalami proses pembatubaraan
(coalification) dibawah pengaruh fisika, kimia, maupun geologi.
Oleh karena itu, batubara termasuk dalam kategori bahan bakar
fosil. Secara ringkas ada 2 tahap proses pembatubaraan yang
terjadi, yakni:1. Tahap Diagenetik atau Biokimia (Penggambutan),
dimulai pada saat dimana tumbuhan yang telah mati mengalami
pembusukan (terdeposisi) dan menjadi humus. Humus ini kemudian
diubah menjadi gambut oleh bakteri anaerobic dan fungi hingga
lignit (gambut) terbentuk. Agen utama yang berperan dalam proses
perubahan ini adalah kadar air, tingkat oksidasi dan gangguan
biologis yang dapat menyebabkan proses pembusukan (dekomposisi) dan
kompaksi material organik serta membentuk gambut.2. Tahap Malihan
atau Geokimia, meliputi proses perubahan dari lignit menjadi
bituminus dan akhirnya antrasit.Secara lebih rinci, proses
pembentukan batu bara dapat dijelaskan sebagai berikut:1.
Pembusukan, bagian-bagian tumbuhan yang lunak akan diuraikan oleh
bakteri anaerob.2. Pengendapan, tumbuhan yang telah mengalami
proses pembusukan selanjutnya akan mengalami pengendapan, biasanya
di lingkungan yang berair. Akumulasi dari endapan ini dengan
endapan-endapan sebelumnya akhirnya akan membentuk lapisan
gambut.3. Dekomposisi, lapisan gambut akan mengalami perubahan
melalui proses biokimia dan mengakibatkan keluarnya air dan
sebagian hilangnya sebagian unsur karbon dalam bentuk
karbondioksida, karbonmonoksida, dan metana. Secara relatif, unsur
karbon akan bertambah dengan adanya pelepasan unsur atau senyawa
tersebut.4. Geotektonik, lapisan gambut akan mengalami kompaksi
akibat adanya gaya tektonik dan kemudian akan mengalami perlipatan
dan patahan. Batubara low grade dapat berubah menjadi batubara high
grade apabila gaya tektonik yang terjadi adalah gaya tektonik
aktif, karena gaya tektonik aktif dapat menyebabkan terjadinya
intrusi atau keluarnya magma. Selain itu, lingkungan pembentukan
batubara yang berair juga dapat berubah menjadi area darat dengan
adanya gaya tektonik setting tertentu.5. Erosi, merupakan proses
pengikisan pada permukaan batubara yang telah mengalami proses
geotektonik. Permukaan yang telah terkelupas akibat erosi inilah
yang hingga saat ini dieksploitasi manusia.Faktor-Faktor Dalam
Pembentukan BatubaraFaktor-Faktor dalam pembentukan batubara sangat
berpengaruh terhadap bentuk maupun kualitas dari lapisan batubara.
Beberapa faktor yang berpengaruh dalam pembentukan batubara adalah
:1. Material dasar, yakni flora atau tumbuhan yang tumbuh beberapa
juta tahun yang lalu, yang kemudian terakumulasi pada suatu
lingkungan dan zona fisiografi dengan iklim clan topografi
tertentu. Jenis dari flora sendiri amat sangat berpengaruh terhadap
tipe dari batubara yang terbentuk.2. Proses dekomposisi, yakni
proses transformasi biokimia dari material dasar pembentuk batubara
menjadi batubara. Dalam proses ini, sisa tumbuhan yang terendapkan
akan mengalami perubahan baik secara fisika maupun kimia.3. Umur
geologi, yakni skala waktu (dalam jutaan tahun) yang menyatakan
berapa lama material dasar yang diendapkan mengalami transformasi.
Untuk material yang diendapkan dalam skala waktu geologi yang
panjang, maka proses dekomposisi yang terjadi adalah fase lanjut
clan menghasilkan batubara dengan kandungan karbon yang tinggi.4.
Posisi geotektonik, yang dapat mempengaruhi proses pembentukan
suatu lapisan batubara dari : 1. Tekanan yang dihasilkan oleh
proses geotektonik dan menekan lapisan batubara yang terbentuk.2.
Struktur dari lapisan batubara tersebut, yakni bentuk cekungan
stabil, lipatan, atau patahan.3. Intrusi magma, yang akan
mempengaruhi dan/atau merubah grade dari lapisan batubara yang
dihasilkan.4. Lingkungan pengendapan, yakni lingkungan pada saat
proses sedimentasi dari material dasar menjadi material sedimen.
Lingkungan pengendapan ini sendiri dapat ditinjau dari beberapa
aspek sebagai berikut: 1. Struktur cekungan batubara, yakni posisi
di mana material dasar diendapkan. Strukturnya cekungan batubara
ini sangat berpengaruh pada kondisi dan posisi geotektonik.2.
Topografi dan morfologi, yakni bentuk dan kenampakan dari tempat
cekungan pengendapan material dasar. Topografi dan morfologi
cekungan pada saat pengendapan sangat penting karena menentukan
penyebaran rawa-rawa di mana batubara terbentuk. Topografi dan
morfologi dapat dipengaruhi oleh proses geotektonik.3. Iklim, yang
merupakan faktor yang sangat penting dalam proses pembentukan
batubara karena dapat mengontrol pertumbuhan flora atau tumbuhan
sebelum proses pengendapan. Iklim biasanya dipengaruhi oleh kondisi
topografi setempaSumber 3 :
(http://logku.blogspot.com/2011/02/proses-pembentukan-batubara.html)Proses
pembentukan batubara dari tumbuhan melalui dua tahap, yaitu :1.
Tahap pembentukan gambut (peat) dari tumbuhan yang disebut proses
peatificationGambut adalah batuan sediment organic yang dapat
terbakar yang berasal dari tumpukan hancuran atau bagian dari
tumbuhan yang terhumifikasi dan dalam keadaan tertutup udara (
dibawah air ), tidak padat, kandungan air lebih dari 75 %, dan
kandungan mineral lebih kecil dari 50% dalam kondisi kering.2.
Tahap pembentukan batubara dari gambut yang disebut proses
coalificationLapisan gambut yang terbentuk kemudian ditutupi oleh
suatu lapisan sediment, maka lapisan gambut tersebut mengalami
tekanan dari lapisan sediment di atasnya. Tekanan yang
meningkatakan mengakibatkan peningkatan temperature. Disamping itu
temperature juga akan meningkat dengan bertambahnya kedalaman,
disebut gradient geotermik. Kenaikan temperature dan tekanan dapat
juga disebabkan oleh aktivitas magma, proses pembentukan gunung api
serta aktivitas tektonik lainnya.Peningkatan tekanan dan
temperature pada lapisan gambut akan mengkonversi gambut menjadi
batubara dimana terjadi proses pengurangan kandungan air, pelepasan
gas gas ( CO2, H2O, CO, CH4 ), penigkatan kepadatan dan kekerasanb
serta penigkatan nilai kalor.Sumber 4 :
(http://methdimy.blogspot.com/2008/06/genesa-batubara.html)