-
1
TUGAS UJIAN AKHIR SEMESTER
GEOLOGI BATUBARA
Disusun oleh :
Nama : Komang Wahyu Krisna Brata
NIM : 1107045039
Prodi : Konsentrasi Geofisika Geologi
Semester : 5 (lima)
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS MULAWARMAN
SAMARINDA
2014
-
2
Soal Ujian Akhir Semester !!!
1. Cari literatur untuk penghitungan kualitas batubara yang
meliputi : (DAF,
DMMF, NAR, FC, dan GAR) !
2. Jelaskan proses geologi pada setiap peringkat batubara (peat
to
anthracite/antrasit) !
Jawaban :
1. Perhitungan kualitas batubara yang meliputi :
a. DAF (Dried & Ash Free)
Dry & ash free basis merupakan suatu kondisi asumsi
dimana
batubara sama sekali tidak mengandung air maupun abu. Adanya
tampilan dry & ash free basis menunjukkan bahwa hasil
analisis dan
uji terhadap sampel yang telah dikeringkan di udara terbuka
seperti di
atas, lalu dikonversikan perhitungannya sehingga memenuhi
kondisi
tanpa abu dan tanpa air.
b. DMMF (Dried Mineral Matter Free)
Basis DMMF dapat diartikan pula sebagai pure coal basis,
yang
berarti batubara diasumsikan dalam keadaan murni dan tidak
mengandung air, abu, serta zat mineral lainnya.
Untuk konversi perhitungan ke basis ini, maka besarnya zat
zat
mineral harus diketahui terlebih dulu. Dalam hal ini,
perhitungan yang
paling banyak digunakan adalah persamaan parr, seperti
ditunjukkan
di bawah ini.
M = 1.08A + 0.55S . (1)
Dimana
M: Mineral matters (%); A: Ash (%); S: Sulfur (%).
Akan tetapi persamaan ini tidak dapat diterapkan untuk
perhitungan yang teliti dari setiap jenis batubara.
Dalam transaksi komoditas batubara, persyaratan kualitas
yang
umumnya tercantum dalam kontrak pembelian adalah hasil
analisis
proksimat, yaitu TM, IM, Ash, VM, FC, kemudian ditambah
dengan
Komang Wahyu Krisna Brata Tugas UAS Geologi Batu Bara Page 1
-
3
kalori serta sulfur. Karena basis DMMF tidak pernah digunakan
untuk
uji dan analisis parameter parameter tadi, maka konversi
konversi
nilai kualitas yang muncul di tulisan ini selanjutnya akan
dibatasi
hanya pada 4 basis saja, yaitu ARB, ADB, DB, dan DAF.
Tabel 1.1. Formula konversi analisis batubara
*Untuk DAF, kalikan DB dengan [100 / (100 A%)]. A dalam ADB.
(Sumber: Coal Convertion Facts, WCI, 2004)
c. NAR (Net CV; ARB)
Kondisi inilah yang benar benar menampilkan energi panas
efektif dalam pemanfaatan batubara.
Secara ringkasnya, transaksi komoditas batubara (uap)
sebenarnya
sama saja dengan membeli kalor (efektif). Sehingga dapat
dipahami
bahwa munculnya prasyarat NAR merupakan sesuatu yang logis.
Untuk mendapatkan nilai GCV dalam NAR ini, perlu dilakukan
perhitungan dengan rumus seperti di bawah
NAR (kcal/kg) = GAR (kcal/kg) 50.7H 5.83TM . (3)
Beberapa hal yang perlu di perhatikan dari persamaan di atas
adalah:
- NAR adalah NCV dalam ARB.
- GAR adalah GCV dalam ARB. Karena biasanya dalam ADB,
maka harus dikonversi ke ARB.
- H (kadar hidrogen) biasanya dalam DB atau DAF sehingga
harus
dikonversi ke ARB.
Komang Wahyu Krisna Brata Tugas UAS Geologi Batu Bara Page 2
-
4
d. FC atau ADB (Air Dried Basis)
Pada kondisi ini, Free Moisture (FM) tidak diikutkan dalam
analisis batubara. Secara teknisnya, uji dan analisis dilakukan
dengan
menggunakan sampel uji yang telah dikeringkan pada udara
terbuka,
yaitu sampel ditebar tipis pada suhu ruangan, sehingga
terjadi
kesetimbangan dengan lingkungan ruangan laboratorium,
sebelum
akhirnya diuji dan dianalisis.
Nilai analisis pada basis ini sebenarnya mengalami beberapa
fluktuasi sesuai dengan kelembaban ruangan laboratorium,
yang
dipengaruhi oleh musim dan faktor cuaca lainnya. Akan tetapi
bila
dilihat secara jangka panjang dalam waktu satu tahun misalnya,
maka
kestabilan nilai tertentu akan didapat. Disamping itu, basis uji
&
analisis ini sangat praktis karena perlakuan pra pengujian
terhadap
sampel adalah pengeringan alami sesuai suhu ruangan sehingga
tidaklah mengherankan bila standar ADB ini banyak dipakai di
seluruh
dunia.
e. GAR (Gross CV; ARB)
Karena analisis untuk kalori pada kondisi ini memasukkan faktor
kadar
air total, maka kondisi ini menunjukkan batubara dalam keadaan
siap
digunakan. Akan tetapi, tampilan kalori masih belum
menunjukkan
kalor yang efektif untuk dimanfaatkan dalam konversi energi
yang
bermanfaat.
Komang Wahyu Krisna Brata Tugas UAS Geologi Batu Bara Page 3
-
5
Tabel 1.2. Contoh Hasil Analisis Perhitungan Kualitas
Batubara
Tabel 1.3. Spesifikasi Batubara
Komang Wahyu Krisna Brata Tugas UAS Geologi Batu Bara Page 4
-
6
2. 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:
a. 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.
b. Tahap Malihan atau Geokimia, meliputi proses perubahan
dari
lignit menjadi bituminus dan akhirnya antrasit.
Pembentukan batubara dimulai sejak periode pembentukan
Karbon
(Carboniferous Period), dikenal sebagai zaman batubara pertama,
yang
berlangsung antara 360 juta sampai 290 juta tahun yang lalu.
Proses
awalnya, endapan tumbuhan berubah menjadi gambut (peat),
yang
selanjutnya berubah menjadi batubara muda (lignite) atau disebut
pula
batubara coklat (brown coal). Setelah mendapat pengaruh suhu
dan
tekanan yang terus menerus selama jutaan tahun, maka batubara
muda
akan mengalami perubahan yang secara bertahap menambah
maturitas
organiknya dan mengubah batubara muda menjadi batubara
subbituminus
(sub-bituminous). Perubahan kimiawi dan fisika terus berlangsung
hingga
batubara menjadi lebih keras dan warnanya lebih hitam
sehingga
Komang Wahyu Krisna Brata Tugas UAS Geologi Batu Bara Page 5
-
7
membentuk bituminus (bituminous) atau antrasit (anthracite).
Dalam
kondisi yang tepat, peningkatan maturitas organik yang semakin
tinggi
terus berlangsung hingga membentuk antrasit. Rank of coal atau
tingkatan
kualitas batubara digambarkan pada gambar 1 yang terdiri dari
:
1. Gambut (peat)
2. Lignit (brown coal)
3. Bituminus
4. Antrasit
Sumber : Pusdiklat PT. Bukit Asam, Tanjung Enim
Gambar Tingkatan Kualitas Batubara
Proses pembentukan batubara dari gambut hingga antrasit,
tentu
saja dipengaruhi oleh terdapat beberapa faktor seperti
adanya
perkembangan dan jenis tumbuh-tumbuhan, keadaan lingkungan
pengendapan, dan adanya proses geologi.
Perkembangan dan jenis tumbuh-tumbuhan sangat berpengaruh
sekali terhadap jenis dan akumulasi batubara yang terjadi.
Berbagai
macam jenis tumbuhan dan bagian-bagian dari akar sampai bunga,
antara
Komang Wahyu Krisna Brata Tugas UAS Geologi Batu Bara Page 6
-
8
lain : vitrain yang terbentuk dari batang kayu yang keras dan
merupakan
batubara yang porous.
Sementara itu, keadaan lingkungan pengendapan batubara akan
mempengaruhi jenis, kilap dan peringkat dari batubara.
Keadaan
lingkungan pengendapan ini meliputi : cuaca, iklim dan keadaan
tanah
maupun rawa-rawa tersebut. Batubara yang terendapkan pada
daerah
tropis dan beriklim hangat akan membentuk batubara yang
mengkilap,
sedangkan pada daerah dingin akan membentuk batubara yang
kusam.
Sedangakan proses geologi yang dapat mempengaruhi
pembentukan atau peningkatan derajat kualitas batubara, antara
lain :
Intrusi yang menyebabkan batubara mengalami metamorfosa
kontak sehingga derajat batubara akan meningkat seperti di
Tambang Air Laya dan Balong Hijau.
Perlipatan yang terjadi pada zona perlipatan yang kuat,
batubara
akan mengalami kenaikan derajat.
Patahan atau zona patahan, batubara akan mengalami
metamorfosis
akibat adanya dislokasi, misalnya : di Ombilin Sumatera
Barat.
Secara lebih rinci, proses pembentukan batu bara dapat
dijelaskan
sebagai berikut:
- Pembusukan, bagian-bagian tumbuhan yang lunak akan
diuraikan
oleh bakteri anaerob.
- 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.
- 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.
Komang Wahyu Krisna Brata Tugas UAS Geologi Batu Bara Page 7
-
9
- 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.
- 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.
Komang Wahyu Krisna Brata Tugas UAS Geologi Batu Bara Page 8
-
10
DAFTAR PUSTAKA
http://imambudiraharjo.wordpress.com/2009/05/30/persyaratan-produk-dalam-
transaksi-batubara/
http://barep84.blogspot.com/2013/07/persyaratan-produk-dalam-transaksi.html
http://logku.blogspot.com/2011/02/proses-pembentukan-batubara.html
http://fyofa.blogspot.com/2012/10/proses-pembentukan-batubara.html
Komang Wahyu Krisna Brata Tugas UAS Geologi Batu Bara Page 9