Ada
2 macam teori yang menyatakan tempat terbentuknya batubara, yaitu :
A. Teori Insitu
Teori
ini menyatakan bahwa bahan-bahan pembentuk lapisan batubara terbentuknya
ditempat dimana tumbuh-tumbuhan asal itu berada. Dengan demikian setelah
tumbuhan tersebut mati, belum mengalami proses transportasi, segera tertimbun
oleh lapisan sedimen dan mengalami proses coalification. Jenis batubara yang
terbentuk dengan cara ini mempunyai penyebaran luas dan merata, kualitasnya
lebih baik karena kadar abunya relatif kecil, Dapat dijumpai pada lapangan
batubara Muara Enim (SumSel).
B. Teori Drift
Teori
ini menyatakan bahwa bahan-bahan pembentuk lapisan batubara terbentuknya
ditempat yang berbeda dengan tempat tumbuh-tumbuhan asal itu berada. Dengan
demikian setelah tumbuhan tersebut mati, diangkut oleh media air dan
berakumulasi disuatu tempat, segera tertimbun oleh lapisan sedimen dan mengalami
proses coalification. Jenis batubara yang terbentuk dengan cara ini mempunyai
penyebaran tidak luas tetapi dijumpai dibeberapa tempat, kualitasnya kurang
baik karena banyak mengandung material pengotor yang terangkut bersama selama
proses pengangkutan dari tempat asal tanaman ke tempat sedimentasi. Dapat
dijumpai pada lapangan batubara delta Mahakam Purba, Kaltim.
Faktor
yang Berpengaruh
Batubara terbentuk dengan cara yang kompleks dan memerlukan waktu yang lama (puluhan sampai ratusan juta tahun) dibawah pengaruh fisika, kimia ataupun keadaan geologi. Faktor yang berpengaruh pada pembentukan batubara, yaitu :
a. Posisi Geotektonik
Merupakan
suatu tempat yang keberadaannya dipengaruhi gaya-gaya tektonik lempeng. Posisi
ini mempengaruhi iklim lokal dan morfologi cekungan pengendapan batubara maupun
kecepatan penurunannya.
b. Morfologi (Topografi)
Morfologi
dari cekungan pada saat pembentukan gambut sangat penting karena menentukan
penyebaran rawa-rawa dimana batubara tersebut terbentuk.
c. Iklim
Kelembaban
memegang peranan penting dalam pembentukan batubara dan merupakan faktor
pengontrol pertumbuhan flora dan kondisi yang sesuai. Tergantung pada posisi
geografi dan dipengaruhi oleh posisi geotektonik.
d. Penurunan
Dipengaruhi
oleh gaya-gaya tektonik. Jika penurunan dan pengendapan gambut seimbang akan
dihasilkan endapan batubara tebal.
e. Umur Geologi
Posisi
geologi menentukan berkembangnya evolusi kehidupan berbagai macam tumbuhan.
Dalam masa perkembangannya secara tidak langsung membahas sejarah pengendapan
batubara dan metamorfosa organik. Makin tua umur batuan makin dalam penimbunan
yang tejadi, sehingga terbentuk batubara yang bermutu tinggi. Tetapi pada
batubara yang mempunyai umur geologi lebih tua selalu ada resiko mengalami
deformasi tektonik yang membentuk struktur perlipatan atau patahan pada lapisan
batubara.
f.
Tumbuhan
Flora
merupakan unsur utama pembentuk batubara. Pertumbuhan dari flora terakumulasi
pada suatu lingkungan dan zona fisiografi dengan iklim dan topografi tertentu,
merupakan faktor penentu terbentuknya berbagai type batubara.
g. Dekomposisi
Dekomposisi
flora merupakan bagian dari transformasi biokimia dari organik merupakan titik
awal untuk seluruh alterasi. Dalam pertumbuhan gambut, sisa tumbuhan akan
mengalami perubahan baik secara fisik maupun kimiawi. Setelah tumbuhan mati,
proses degradasi biokimia lebih berperan. Proses pembusukan (decay) akan
terjadi oleh kerja mikrobiologi (bakteri anaerob). Bakteri ini bekerja dalam
suasana tanpa oksigen menghancurkan bagian yang lunak dari tumbuhan seperti
celulosa, protoplasma dan pati.
Dari
proses diatas terjadi perubahan dari kayu menjadi lignit dan batubara
berbitumen. Dalam suasana kekurangan oksigen terjadi proses biokimia yang
berakibat keluarnya air (H2O) dan sebagian unsur karbon akan hilang dalam
bentuk karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO) dan methan (CH4). Akibat
pelepasan unsur atau senyawa tersebut jumlah relatif unsur karbon akan
bertambah. Kecepatan pembentukan gambut tergantung pada kecepatan perkembangan
tumbuhan dan proses pembusukan. Bila tumbuhan tertutup oleh air dengan cepat,
maka akan terhindar oleh proses pembusukan, tetapi terjadi proses disintegrasi
atau penguraian oleh mikrobiologi. Bila tumbuhan yang telah mati terlalu lama
berada di udara terbuka, maka kecepatan pembentukan gambut akan berkurang,
sehingga hanya bagian keras saja tertinggal yang menyulitkan penguraian oleh
mikrobiologi.
h. Sejarah sesudah
pengendapan
Sejarah
cekungan batubara secara luas bergantung pada posisi geotektonik yang
mempengaruhi perkembangan batubara dan cekungan batubara. Secara singkat
terjadi proses geokimia dan metamorfosa organik setelah pengendapan gambut
i.
Struktur
cekungan batubara
terbentuknya
batubara pada cekungan batubara umumnya mengalami deformasi oleh gaya tektonik,
yang akan menghasilkan lapisan batubara dengan bentuk tertentu.
j.
Metamorfosa
organik
Tingkat
kedua dalam pembentukan batubara adalah penimbunan atau penguburan oleh sedimen
baru. Pada tingkat ini proses degradasi biokimia tidak berperan lagi tetapi
lebih didominasi oleh proses dinamokimia. Proses ini menyebabkan terjadinya
perubahan gambut menjadi batubara dalam berbagai mutu. Selama proses ini
terjadi pengurangan air lembab, oksigen dan zat terbang (seperti CO2, CO, CH4
dan gas lainnya) serta bertambahnya prosentase karbon padat, belerang dan
kandungan abu. Perubahan mutu batubara diakibatkkan oleh faktor tekanan dan
waktu. Tekanan dapat disebabkan oleh lapisan sedimen penutup yang sangat tebal
atau karena tektonik.
Batubara
merupakan suatu campuran padatan yang heterogen dan terdapat dialam dalam
tingkat (grade) yang berbeda mulai dari lignit, subbitumine, antrasit.
Berdasarkan atas kandungan zat terbang (volatil matter) dan besarnya kalori
panas yang dihasilkan batubara dibagi menjadi 9 kelas utama.
Dalam perdagangan dikenal istilah Hard coal dan brown
Coal. Hard Coal adalah jenis batubara yang menghasilkan gross kalori lebih dari
5.700 kcal/kg dan dibagi :
a.
Kandungaan zat terbang
(volatile matter) hingga 33 %, termasuk klas 1-5.
b.
Kandungan zat terbang
(volatile matter) lebih besar 33 %, termasuk klas 6-9.
Hard coal merupakan jenis batubara dengan hasil kalori
yang lebih tinggi dibandingkan dengan bitumine / subbitumine dan lignit (brown
coal).
Sifat
batubara jenis Antrasit :
1. Warna hitam
sangat mengkilat dan kompak
2. Nilai kalor
sangat tinggi, kandungan karbon sangat tinggi.
3. Kandungan air
sangat sedikit.
4. Kandungan abu
sangat sedikit.
5. Kandungan
sulfur sangat sedikit.
Sifat
batubara jenis bitumine / subbitumine
1. Warna hitam
mengkilat, kurang kompak.
2. Nilai kalor
tinggi, kandungan karbon relatif tinggi.
3. Kandungan air
sedikit.
4. Kandungan abu
sedikit.
5. Kandungan
sulfur sedikit.
Sifat
batubara jenis lignit (brown coal) :
1. Warna hitam,
sangat rapuh.
2. Nilai kalor
rendah, kandungan karbon sedikit.
3. Kandungan air
tinggi.
4. Kandungan abu
banyak.
5. Kandungan
sulfur banyak.
Sifat-sifat batubara dapat dilihat dengan analisa
sebagai berikut :
A.
Analisa Proksimate,
terdiri dari :
1.
Lengas (moisture) yang
berupa lengas bebas (free moisture), lengas bawaan (inherent moisture), Lengas
total (total moisture)
2.
Kadar Abu (ash)
3.
Carbon (Fixed carbon)
4.
Zat terbang (volatile
matter)
B.
Analisa Ultimate, terdiri
dari analisa unsur C, H, O, N, S, P dan Cl
C.
Nilai kalor, terdapat 2
macam nilai kalor yaitu :
1.
Nilai kalor net (net
calorific value atau low heating value), yaitu nilai kalor pembakaran dimana
semua air (H2O) dihitung dalam keadaan ujjud gas.
2.
Nilai kalor gross (grosses
calorific value atau high heating value), yaitu nilai kalor pembakaran dimana
semua air (H2O) dihitung dalam keadaan ujud cair. Nilai kalor ini dinyatakan
dalam cal/gram, Btu/lb atau Mj/kg.
D.
Total sulfur
Sulfur atau belerang dalam batubara
dapat dijumpai sebagai mineral pirit, markasit, calsium sulfat atau belerang
organik yang pada saat pembakaran akan berubah menjadi SO2.
E.
Analisa abu
Abu yang terjadi pada pembakaran
batubara akan membentuk oksida-oksida sebagai berikut : SiO2, Al2O3, Fe2O3,
TiO2, Mn3O4, CaO, MgO, Na2O, K2O. Abu inilah yang terutama akan secara padatan
bercampur dengan klinker (pada industri semen) dan akan mempengaruhi kualitas
semen.
F.
Indeks gerus (Hardgrove
Index)
Merupakan suatu bilangan yang dapat
menunjukan mudah atau tidaknya batubara digerus menjadi bahan bakar serbuk.
Makin kecil bilangannya makin keras keadaan batubaranya. Harga hardgrove index
untuk batubara Indonesia berkisar antara 35-60.
Sifat batubara kaitannya dengan volatile matter
Sesuai
dengan sifatnya, batubara umumnya dibagi atas 4 macam :
1.
Antrasit, mengandung
sedikit volatile matter
2.
Bitumine, mengandung
medium volatile matter
3.
Lignit, mengandung banyak
volatile matter
4.
Gambut (peat)
Hubungan
jenis batubara dan pembakaran :
Jenis
|
Volatile matter
|
Nyala
|
Suhu
|
Keterangan
|
Antrasit
Bitumine
Subbitumine
Lignit
|
Sedikit
Cukup
Banyak
Banyak
|
Lebih panjang
Pendek
Lebih panjang
-
|
Relatif pendek
Tinggi
Relatif rendah
Relatif rendah
|
Tak disukai,
walapun nilai kalor tinggi
Disukai
Tak disukai
Tak disukai
|
(sumber: Batubara & Gambut, Ir.
Sukandarrumidi, MSc. Ph.D)
Batubara
merupakan salah satu jenis bahan bakar untuk pembangkit energi, disamping gas
alam dan minyak bumi. Berdasarkan atas cara penggunaannya sebagai penghasil
energi diklasifikasikan:
a.
Penghasil energi primer
dimana batubara yang langsung dipergunakan untuk industri, misalnya pemakaian
batubara sebagai bahan bakar bunker (dalam industri semen dan pembangkit listrik
tenaga uap), pembakaran kapur, bata, genting, bahan bakar lokomotif, pereduksi
proses metallurgi, kokas konvensional, bahan bakar tidak berasap.
b.
Penghasil energi sekunder
dimana batubara yang tidak langsung dipergunakan untuk industri misalnya pemakaian
batubara sebagai bahan bakar padat (briket), bahan bakar cair (konversi
menajadi bahan bakar cair) dan gas (konversi menjadi bahan bakar gas), bahan
bakar dalam industri penuangan logam (dalam bentuk kokas). Selain itu batubara
dipergunakan bukan sebagai bahan bakar antara lain sebagai reduktor pada
peleburan timah, pabrik ferro nikel, industri besi dan baja, pemurnian pada
industri kimia (dalam bentuk karbon aktif), pembuatan kalsium karbida (dalam
bentuk kokas atau semi kokas).
Jenis bahan bakar yang umum dipergunakan dalam industri
adalah :
a. Bahan bakar gas : gas alam
b. Bahan bakar cair : minyak bumi
c. Bahan bakar padat : batubara
Ketiga bahan bakar tersebut pada dasarnya terdiri dari
:
1.
Combustible Material
Yaitu bahan-bahan yang dapat dibakar atau
dioksidasi oleh oksigen dari udara. Bahan tersebut pada umumnya terdiri dari :
Fixed Carbon, Hidrocarbon Compounds, Sulfur, Nitrogen, Phospor, dll.
2.
Non Combustible Material
Yaitu bahan-bahan yang tidak dapat dibakar
atau dioksidasi oleh oksigen. Bahan ini tersisa dalam ujud padat yang disebut
abu (ash) yang mengandung SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO dan Alkali dan ujud gas yang
berbentuk H2O atau CO2.Bahan bakar batubara banyak mengandung non combustible
materials dalam bentuk abu dan air, sedangkan bahan bakar minyak praktis tak
mengandung non combustible materials kecuali kadang-kadang sedikit carbon
dioksida. Kandungan non combustible materials dalam bahan bakar umumnya tak
diingini karena akan menurunkan nilai bakar atau menurunkan suhu
nyala.Terjadinya Impurities
Seperti
diketahui batubara yang diambil dari hasil penambangan selalu mengandung
bahan-bahan pengotor (impurities). Dikenal 2 jenis impurities yaitu inherent
impurities dan eksternal impurities.
1.
Inherent
Impurities merupakan pengotor bawaan yang terdapat
dalam batubara. Batubara yang sudah dicuci bersih (bentuk bongkah), ketika
dibakar habis ternyata masih memberikan sisa abu. Pengotor bawaan ini terjadi
bersama-sama pada waktu terjadi proses pembentukan batubara (ketika masih
berupa gelly). Pengotor ini dapat berupa mineral seperti gypsum, anhidrit,
pirit, silica, markasit dan dapat pula berbentuk tulang-tulang binatang
(diketahui ada senyawa pospor dari hasil analisa abu).
2.
External
Impurities, merupakan pengotor luar yang berasal
dari proses penambangan antara lain terbawanya lapisan penutup, kejadian ini
sangat umum dan sulit dihindarkan khususnya pada kegiatan tambang terbuka.
(sumber: Batubara & Gambut, Ir.
Sukandarrumidi, MSc. Ph.D)
Sumber : minerthink.wordpress.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar