BAB I. PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Batubara adalah salah satu bahan bakar fosil. Pengertian umumnya adalah batuan sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik, utamanya adalah sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses pembatubaraan. Unsur-unsur utamanya terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen.

Batubara merupakan sumber energi masa depan (Heriawan 2000). Batubara merupakan 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 (Wolf 1984 dalam Anggayana 1999).

Penyebaran endapan batubara di Indonesia ditinjau dari sudut geologi sangat erat hubungannya dengan penyebaran formasi sedimen yang berumur tersier yang terdapat secara luas di sebagian besar kepulauan di Indonesia. Batubara di Indonesia dapat dibedakan tiga jenis berdasarkan cara terbentuknya. Pertama, batubara paleogen yaitu endapan batubara yang terbentuk pada cekungan intramontain  terdapat di Ombilin, Bayah, Kalimantan Tenggara, Sulawesi Selatan, dan sebagainya. Kedua, batubara neogen yakni batubara yang terbentuk pada cekungan foreland  terdapat di Tanjung Enim Sumatera Selatan. Ketiga, batubara delta, yaitu endapan batubara di hampir seluruh Kalimantan Timur (Anggayana 1999).

1.3. MAKSUD DAN TUJUAN

Maksud : dalam rangakamembuka wawasan dan menambah pengetahuan yang diambil dari berbagai referensi.

Tujuan : dalam rangka memenuhi kurikulum dan proses belajar mengajar pada mata kuliah batubara 1

1.4. WAKTU PENGERJAAN

Tanggal 11 Januari 2014 sampai dengan selesai.

1

1.5. REFERENSI/KUTIPAN/RUJUKAN

Adapun Referensi penulisan makalah ini di ambil dari berbagai sumber, antara lain dari situs-situs internet yang membahas tentang Batu bara, dan juga mengambil dari buku-buku perkuliahan Batu bara yang di dapat dari kampus Akademi Teknik Pembangunan Nasional.

2

BAB II GEOLOGI BATUBARA

2.1. GEOLOGI BATUBARA

Batubara adalah salah satu bahan bakar fosil. Pengertian umumnya adalah batuan sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik, utamanya adalah sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses pembatubaraan. Unsur-unsur utamanya terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen.

Batubara merupakan sumber energi masa depan (Heriawan 2000). Batubara merupakan 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 (Wolf 1984 dalam Anggayana 1999).

Penyebaran endapan batubara di Indonesia ditinjau dari sudut geologi sangat erat hubungannya dengan penyebaran formasi sedimen yang berumur tersier yang terdapat secara luas di sebagian besar kepulauan di Indonesia. Batubara di Indonesia dapat dibedakan tiga jenis berdasarkan cara terbentuknya. Pertama, batubara paleogen yaitu endapan batubara yang terbentuk pada cekungan intramontain  terdapat di Ombilin, Bayah, Kalimantan Tenggara, Sulawesi Selatan, dan sebagainya. Kedua, batubara neogen yakni batubara yang terbentuk pada cekungan foreland  terdapat di Tanjung Enim Sumatera Selatan. Ketiga, batubara delta, yaitu endapan batubara di hampir seluruh Kalimantan Timur (Anggayana 1999).

Hampir 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

3

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.

Berdasarkan tingkat proses pembentukannya yang dikontrol oleh tekanan, panas dan waktu, batu bara umumnya dibagi dalam lima kelas: antrasit, bituminus, sub-bituminus, lignit dan gambut.

Antrasit adalah kelas batu bara 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 batu bara 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 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.

Proses perubahan sisa-sisa tanaman menjadi gambut hingga batu bara disebut dengan istilah pembatu baraan (coalification). Secara ringkas ada 2 tahap proses yang terjadi, yakni:

Ø 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.

Ø Tahap Malihan atau Geokimia, meliputi proses perubahan dari lignit menjadi bituminus dan akhirnya antrasit.

Faktor yang berpengaruh dalam pembentukan batubara adalah :

Posisi Geotektonik

Adalah suatu tempat yang keberadaannya dipengaruhi oleh gaya-gaya tektonik lempeng dalam pembentukan batubara merupakan faktor yang dominan akan mempengaruhi iklim lokal dan morfologi cekungan pengendapan dan kecepatan penurunan cekungan Pada fase akhir, posisi geotektonik mempengaruhi proses metamorfosa organik dan struktur lapangan batubara melalui masa sejarah setelah pengendapan akhir.

4

Topografi (morfologi)

Morfologi dari cekungan pada saat pembentukan gambut sangat penting karena menentukan penyebaran rawa-rawa dimana batubara tersebut terbentuk.

Iklim

Kelembaban mengontrol pertumbuhan flora dan kondisi yang sesuai tergantung posisi geografi dan dipengaruhi oleh posisi geotektonik Tropis dan subtropis sesuai untuk pertumbuhan yang optimal hutan rawa tropis mempunyai siklus pertumbuhan setiap 7-9 tahun dengan ketinggian pohon mencapai 30 m. Sedang iklim yanng lebih dingin ketinggian pohon hanya mencapai 5-6 meter dalam waktu yang sama.

Penurunan cekungan

Penurunan cekungan dipengaruhi oleh gaya-gaya tektonik jika penurunan dan pengendapan gambut seimbang maka akan dihasilkan endapan batubara yang tebal. Pergantian transgresi dan regresi mempengaruhi pertumbuhan flora dan pengendapannya. Menyebabkan adanya infiltrasi material dan mineral yang mempengaruhi mutu dari batubara yang terbentuk.

Umur geologi

Proses geologi menentukan berkembangnya evolusi kehidupan tumbuhan Makin tua umur suatu batuan akan memiliki kemungkinan makin dalam penimbunan yang terjadi hingga mampu terbentuk batubara bermutu tinggi.

Tumbuh-tumbuhan

Unsur utama pembentuk batubara dengan lingkngan tertentu dan sebagaifaktor penentu tipe batubara, evolusi kehidupan menciptakan kondisi yang berbeda selama masa sejarah geologi.

Dekomposisi

Merupakan bagian dari tansformasi biokimia material organik yang merupakan titik awal seluruh aliterasi.

Sejarah sesudah pengendapan

Sejarah cekungan tergantung pada posisi geotektonikterjadi proses geokimia dan metamorfosa organik setelah pengendapan gambut bertanggung jawab terhadap pembentukan struktur cekungan batubara baik berupa sesar, lipatan, intrusi danlainnya.

5

Struktur cekugan pembentuk

Karena gaya tektonik menghasilkan lapisan batubara dengan bentuk-bentuk tertentu.

Metamorfosis organik

Selama proses ini terjadi pengurangan kandungan air, oksigen dan zat terbang (CO2, CO, CH4) dll.

2.2. GENESA BATUBARA

Pembentukan 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 batubara dengan jenis maturitas organik rendah. Dibandingkan dengan batubara 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, batubara muda mengalami perubahan yang secara bertahap menambah maturitas organiknya dan mengubah batubara muda menjadi batubara ‘sub-bitumen’. Perubahan kimiawi dan fisika terus berlangsung hingga batubara 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

6

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.

Proses pembentukan batubara 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

7

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 gradeapabila 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 batubara sangat berpengaruh terhadap bentuk maupun kualitas dari lapisan batubara. Beberapa faktor yang berpengaruh dalam pembentukan batubara, yaitu :

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 :a) Tekanan yang dihasilkan oleh proses geotektonik dan menekan lapisan

batubara yang terbentuk.b) Struktur dari lapisan batubara tersebut, yakni bentuk cekungan stabil, lipatan,

atau patahan.c) Intrusi magma, yang akan mempengaruhi dan/atau merubah grade dari

lapisan batubara yang dihasilkan.d) 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.

8

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 setempat.

Berdasarkan 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:

a) Alluvial plainb) Upper deltaic plainc) Lower deltaic plaind) Barrier bare) Offshore

8. Topografi lingkungan pengendapan9. Proses transformasi vegetasi menjadi batubara10. Media transformasi vegetasi menjadi batubara11. Waktu transformasi vegetasi menjadi batubara12. Umur batubara setelah proses transformasi batubara

A. Perubahan komposisi kimia dan sifat fisik pembatubaraan

Sebagaimana 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.

9

B. 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 tingkatan”rank” batubara, yang masing-masing dapat dibedakan ciri sifat-sifat fisiknya, yaitu sebagai berikut:

1. 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 value”

2. Batubara sub-bitumen

Mempunyai “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 fuel”

3. Batubara bitumen

Mempunyai “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.

Proses pembentukan batubara dari tumbuhan melalui dua tahap, yaitu :

1. Tahap pembentukan gambut (peat) dari tumbuhan yang disebut proses peatification

10

Gambut adalah batuan sedimenorganik 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 coalification

Lapisan gambut yang terbentuk kemudian ditutupi oleh suatu lapisan sediment, maka lapisan gambut tersebut mengalami tekanan dari lapisan sedimen di atasnya. Tekanan yang meningkatakan mengakibatkan peningkatan temperatur. Disamping itu temperatur juga akan meningkat dengan bertambahnya kedalaman, disebut gradient geotermik. Kenaikan temperatur dan tekanan dapat juga disebabkan oleh aktivitas magma, proses pembentukan gunung api serta aktivitas tektonik lainnya.

Peningkatan tekanan dan temperatur pada lapisan gambut akan mengkonversi gambut menjadi batubara dimana terjadi proses pengurangan kandungan air, pelepasan gas gas ( CO2, H2O, CO, CH4 ), penigkatan kepadatan dan kekerasan serta penigkatan nilai kalor.

2.3. KLASIFIKASI BATUBARA

Pengklasifikasian batubara di dasarkan pada derajat dan kualitas dari batubara tersebut, yaitu :

1. Gambut/ Peat

Golongan ini sebenarnya termasuk jenis batubara, tapi merupakan bahan bakar. Hal ini disebabkan karena masih merupakan fase awal dari proses pembentukan batubara. Endapan ini masih memperlihatkan sifat awal dari bahan dasarnya (tumbuh-tumbuhan).

2. Lignite/BrownCoal

Golongan ini sudah memperlihatkan proses selanjutnya berupa struktur kekar dan gejala pelapisan. Apabila dikeringkan, maka gas dan airnya akan keluar. Endapan ini bisa dimanfaatkan secara terbatas untuk kepentingan yang bersifat sederhana, karena panas yang dikeluarkan sangat rendah.

3. Sub-Bituminous/BitumenMenengah

Golongan ini memperlihatkan ciri-ciri tertentu yaitu warna yang kehitam-hitaman dan sudah mengandung lilin. Endapan ini dapat digunakan untuk pemanfaatan pembakaran yang cukup dengan temperatur yang tidak terlalu tinggi.

11

4. Bituminous

Golongan ini dicirikan dengan sifat-sifat yang padat, hitam, rapuh (brittle) dengan membentuk bongkah-bongkah prismatik. Berlapis dan tidak mengeluarkan gas dan air bila dikeringkan. Endapan ini dapat digunakan antara lain untuk kepentingan transportasi dan industri.

5. Anthracite

Golongan ini berwarna hitam, keras, kilap tinggi, dan pecahannya memperlihatkan pecahan chocoidal. Pada proses pembakaran memperlihatkan warna biru dengan derajat pemanasan yang tinggi. Digunakan untuk berbagai macam industri besar yang memerlukan temperatur tinggi.

Semakin tinggi kualitas batubara, maka kadar karbon akan meningkat, sedangkan hidrogen dan oksigen akan berkurang. Batubara bermutu rendah, seperti lignite dan sub-bituminous, memiliki tingkat kelembaban (moisture) yang tinggi dan kadar karbon yang rendah, sehingga energinya juga rendah. Semakin tinggi mutu batubara, umumnya akan semakin keras dan kompak, serta warnanya akan semakin hitam mengkilat. Selain itu, kelembabannya pun akan berkurang sedangkan kadar karbonnya akan meningkat, sehingga kandungan energinya juga semakin besar.

Ada 3 macam Klasifikasi yang dikenal untuk dapat memperoleh beda variasi kelas / mutu dari batubara yaitu :

1. Klasifikasi menurut Astm

12

Klasifikasi ini dikembangkan di Amerika oleh Bureau of Mines yang akhirnya dikenal dengan Klasifikasi menurut ASTM (America Society for Testing and Material). Klasifikasi ini berdasarkan rank dari batubara itu atau berdasarkan derajat metamorphism nya atau perubahan selama proses coalifikasi (mulai dari lignit hingga antrasit). Untuk menentukan rank batubara diperlukan data fixed carbon (dmmf), volatile matter (dmmf) dan nilai kalor dalam Btu/lb dengan basis mmmf (moist, mmf). Cara pengklasifikasiannya :

a) Untuk batubara dengan kandungan VM lebih kecil dari 31%, maka klasifikasi didasarkan atas FC nya, untuk ini dibagi menjadi 5 group, yaitu :

• FC lebih besar dari 98% disebut meta antrasit• FC antara 92-98% disebut antrasit• FC antara 86-92% disebut semiantrasit• FC antara 78-86% disebut low volatile• FC antara 69-78% disebut medium volatile

b) Untuk batubara dengan kandungan VM lebih besar dari 31%, maka klasifikasi didasarkan atas nilai kalornya dengan basis mmmf.

3 group bituminous coal yang mempunyai moist nilai kalor antara 14.000 – 13.000 Btu/lb yaitu :

1) High Volatile A Bituminuos coal (>14.000)2) High Volatile B Bituminuos coal (13.000-14.000)3) High Volatile C Bituminuos coal (<13.000)

3 group Sub-Bituminous coal yang mempunyai moist nilai kalor antara 13.000 – 8.300 Btu/lb yaitu :

1) Sub-Bituminuos A coal (11.000-13.000)2) Sub-Bituminuos B coal (9.000-11.000)3) Sub-Bituminuos C coal (8.300-9.500)

c) Untuk batubara jenis Lignit

2 group Lignit coal dengan moist nilai kalor di bawah 8.300 Btu/lb yaitu:

1) Lignit (8.300-6300)2) Brown Coal (<6.300)

2. Klasifikasi menurut National Coal Board (NCB)

Klasifikasi ini dikembangkan di Eropa pada tahun 1946 oleh suatu organisasi Fuel Research dari departemen of Scientific and Industrial Research di Inggris.

13

Klasifikasi ini berdasarkan rank dari batubara, dengan menggunakan parameter volatile matter (dry, mineral matter free) dan cooking power yang ditentukan oleh pengujian Gray King. Dengan menggunakan parameter VM saja NCB membagi batubara atas 4 macam :

Pembagian NCB menurut parameter VM :

a. Volatile dibawah 9,1%, dmmmf dengan coal rank 100 yaitu Antrasitb. Volatile diantara 9,1-19,5%,dmmmf dengan coal rank 200 yaitu Low

Volatile/Steam Coalc. Volatile diantara 19,5-32%,dmmf dengan coal rank 300 yaitu Medium Volatile

Coald. Volatile lebih dari 32 %, dmmmf dengan coal rank 400-900 yaitu Haigh

Volatile Coal

Masing – masing pembagian di atas dibagi lagi menjadi beberapa sup berdasarkan tipe coke Gray King atau pembagian kecil lagi dari kandungan VM.

Untuk High Volatile Coal dibagi berdasarkan sifat caking nya :

a. Very strongly caking dengan rank code 400b. Strongly caking dengan rank code 500c. Medium caking dengan rank code 600d. Weakly caking dengan rank code 700e. Very weakly caking dengan rank code 800f. Non caking dengan ring code 900

3. Klasifikasi menurut International 

Klasifikasi ini dikembangkan oleh Economic Commision for Europe pada tahun 1956. Klasifikasi ini dibagi atas dua bagian yaitu :

a) Hard Coal

Di definisikan untuk batubara dengan gross calorific value lebih besar dari 10.260 Btu/lb atau 5.700kcal/kg(moist,ashfree). International System dari hard coal dibagi atas 10 kelas menurut kandungan VM (daf). Kelas 0 sampai 5 mempunyai kandungan VM lebih kecil dari 33% dan kelas 6 sampai 9 dibedakan atyas nilai kalornya (mmaf) dengan kandungan VM lebih dari 33%. Masing-masing kelas dibagi atas4 group (0-3) menurut sifat cracking nya dintentukan dari “Free Swelling Index” dan “Roga Index”.

Masing-masing group ini dibagi lagi atas sub group berdasarkan tipe dari coke yang diperoleh pengujian Gray King dan Audibert-Arnu dilatometer test. Jadi pada International klasifikasi ini akan terdapat 3 angka, angka pertama menunjukkan kelas, angka kedua menunjukkan group dan angka ketiga

14

menunjukkan sub-group. Sifat caking dan coking dari batubara dibedakan atas kelakuan serbuk batubara bila dipanaskan. Bila laju kenaikan temperature relative lebih cepat menunjukkan sifat caking. Sedangkan sifat coking ditunjukkan apabila laju kenaikan temperature lambat.

b) Brown Coal

International klasifikasi dari Brown coal dan lignit dibagi atas parameternya yaitu total moisture dan low temperature Tar Yield (daf).Pada klasifikasi ini batubara dibagi atas 6 kleas berdasarkan total moisture (ash free) yaitu :

1. Nomor kelas 10 dengan total moisture lebih dari 20%, ash free2. Nomor kelas 11 dengan total moisture 20-30%, ash free3. Nomor kelas 12 dengan total moisture 30-40%, ash free4. Nomor kelas 13 dengan total moisture 40-50%, ash free5. Nomor kelas 14 dengan total moisture 50-60%, ash free6. Nomor kelas 15 dengan total moisture 60-70%, ash free

Kelas ini dibagi lagi atas group dalam 4 group yaitu :1. No group 00 tar yield lebih rendah dari 10% daf2. No group 10 tar yield antara 10-15 % daf3. No group 20 tar yield antara 15-20 % daf4. No group 30 tar yield antara 20-25 % daf5. No group 40 tar yield lebih dari 25% daf

2.4. BENTUK DAN CEBAKAN BATUBARA

Tingkat proses diagenesis, maka terbentuk pula tingkatan”rank” batubara, yang masing-masing dapat dibedakan ciri sifat-sifat fisiknya, yaitu sebagai berikut:

a) Peat, dianggap sebagai bentuk awal batubara, digunakan oleh industri sebagai bahan bakar di beberapa daerah, misalnya di Irlandia dan Finlandia. Dalam bentuk dehidrasinya, peat merupakan penyerap tumpahan bahan bakar dan minyak yang sangat efektif, baik di darat dan air. Peat juga digunakan sebagai kondisioner tanah agar lebih mampu mempertahankan dan perlahan-lahan melepaskan air.

b) Batubara lignit, adalah peringkat terendah dari batubara dan digunakan hampir secara eksklusif sebagai bahan bakar pembangkit tenaga listrik. Jet adalah bentuk lignit yang kompak, yang terkadang dipoles dan telah digunakan sebagai batu hias sejak zaman Upper Palaeolithic.

c) Batubara subbitumen, yang sifatnya berkisar diantara batubara lignit dan bitummen, digunakan umumnya sebagai bahan bakar pembangkit listrik tenaga uap dan merupakan sumber penting bagi hidrokarbon aromatik untuk industri sintesis kimia.

d) Batubara bitumen adalah batuan sedimen padat, biasanya hitam tapi kadang-kadang coklat tua, digunakan umumnya sebagai bahan bakar di pembangkit listrik

15

tenaga uap, dalam jumlah besar digunakan untuk aplikasi panas dan daya di sektor manufaktur, dan digunakan untuk membuat kokas.

e) Batubara steam coal adalah kelas batubara di antara bitumen dan antrasit, dahulu sering digunakan sebagai bahan bakar lokomotif uap. Di Ameraka Serikat digunakan pada mesin uap batubara yang kecil, sebagai bahan bakar untuk pemanas air domestik.

f) Batubara antrasit, menempati ranking tertinggi batubara, adalah batubara keras hitam glossy, digunakan umumnya untuk pemanas ruang perumahan dan komersial.

g) Batubara grafit, secara teknis rankingnya paling tinggi, tapi sulit untuk dinyalakan dan tidak umum digunakan sebagai bahan bakar. Jenis batubara ini banyak digunakan pada pensil dan, ketika dijadikan bubuk, digunakan sebagai pelumas.

Cebakan batubara adalah Kumpulan material yang terendap oleh proses alami baik primer maupun sekunder.

2.5. KUALITAS BATUBARA

Baik buruknya suatu kualitas batubara ditentukan oleh penggunaan batubara itu sendiri.Batubara yang berkualitas baik untuk penggunaan tertentu, belum tentu baik pula untuk penggunaan yang lainnya, begitu juga sebaliknyaKualitas suatu batubara dapat ditentukan dengan cara analisa parameter tertentu baik secara fisik maupun secara kimia. Parameter yang ditentukan dari suatu analisa batubara tergantung tujuan untuk apa batubara tersebut digunakan.

a) Parameter kualitas batubara

► Total Moisture► Proximate► Total Sulfur► Calorific Value► HGI► Ultimate Analysis► Ash Fusion Temperature► Ash Analysis

b) Total moisture

Tinggi Rendahnya Total Moisture akantergantung pada :

► Peringkat Batubara► Size Distribusi► Kondisi Pada saat Sampling

16

c) Peringkat batubara

Semakin tinggi peringkat suatu batubarasemakin kecil porositas batubara tersebutatau semakin padat batubara tersebut.Dengan demikian akan semakin kecil jugamoisture yang dapat diserap atau ditampungdalam pori batubara tersebut. Hal ini menyebabkan semakin kecilkandungan moisturenya khususnya inherentmoisturenya.

d) Porositas batubara

e) Size distribusi

Semakin kecil ukuran partikel batubara, makasemakin besar luas permukaanya. Hal ini menyebabkan akan semakin tinggisurface moisturenya. Pada nilai inherentmoisture tetap, maka TM-nya akan naik yangdikarenakan naiknya surface moisture.

f) Kondisi sampling

Total Moisture dapat dipengaruhi oleh kondisipada saat batubara tersebut di Sampling.Yang termasuk dalam kondisi sampling adalah :

► Kondisi batubara pada saat disampling► Size distribusi sample batubara yang diambil terlalu besar atau terlalu kecil.► Cuaca pada saat pengambilan sample.

g) Total moisture

► Dalam komersial, Total Moisture seringdijadikan parameter penentu berat cargoakhir, atau bahkan sebagai batasan Reject.

► Total Moisture juga digunakan sebagai faktor dalam penentuan basis As Received, baik untuk nilai kalori maupun untuk parameter lainnya.

h) Air dried moisture

17

Inherent Moisture Rendah

Inherent Moisture Tinggi

Porositas internal High Rank Coal

Porositas internal Lower Rank Coal

Adalah moisture yang terkandung dalam batubara setelah batubara tersebut dikering udarakan.

Sifat-Sifat ADM

► Besar kecilnya nilai ADM dipengaruhi oleh peringkat batubara. Semakin tinggi peringkat batubara, semakin rendah kandungan ADM nya.

► Nilainya tergantung pada humuditas dan temperature ruangan dimana moisture tersebut dianalisa.

► Nilainya tergantung juga pada preparasi sample sebelum ADM dianalisa (Standar preparasi)

Penentuan ADM

Sample Batubara di preparasi, dan digerus sampai ukuran 0.212mm atau 0.250 mm,

Digunakan dalam mengkonversi basis parameter analisa dari air dried basis ke basis lainnya.

i) Ash content

► Batubara sebenarnya tidak mengandung abu, melainkan mengandung mineral matter. Namun sebagian mineral matter dianalisa dan dinyatakan sebagai kadar Abu atau Ash Content.

► Mineral Matter atau ash dalam batubara terdiri dari inherent dan extarneous.► Inherent Ash ada dalam batubara sejak pada masa pembentukan batubara dan

keberadaan dalam batubara terikat secara kimia dalam struktur molekul batubara.

► Sedangkan Extraneous Ash, berasal dari dilusi atau sumber abu lainnya yang berasal dari luar batubara.

18

M3 = Mass of dish, lid, and sample after heating

M2 = Mass of dish, lid, and sample before heating

M1 = Mass of Original sample

Mad = Air dried Moisture

X 100

M1

M2 - M3Mad =

Heated in oven at 105-107 deg C – 3 h

1 Gram sample ditimbang

105 o

j) Sifat – Sifat kadar Abu

► Kadar abu dalam batubara tergantung pada banyaknya dan jenis mineral matter yang dikandung oleh batubara baik yang berasal dari inherent atau dari extraneous.

► Kadar abu relatif lebih stabil pada batubara yang sama. Oleh karena itu Ash sering dijadikan parameter penentu dalam beberpa kalibrasi alat preparasi maupun alat sampling.

► Semakin tinggi kadar abu pada jenis batubara yang sama, semakin rendah nilai kalorinya.

► Kadar abu juga sering mempengaruhi nilai HGI batubara.

k) Kegunaan kadar abu

► Kadar abu didalam penambangan batubara dapat dijadikan penentu apakah penambangan tersebut bersih atau tidak, yaitu dengan membandingkan kadar abu dari data geology atau planning, dengan kadar abu dari batubara produksi.

► Kadar abu dalam komersial sering dijadikan sebagai garansi spesifikasi atau bahkan sebagai rejection limit.

l) Volatile matter

► Volatile matter/ zat terbang, adalah bagian organik batubara yang menguap ketika dipanaskan pada temperature tertentu.

► Volatile matter biasanya berasal dari gugus hidrokarbon dengan rantai alifatik atau rantai lurus. Yang mudah putus dengan pemanasan tanpa udara menjadi hidrokarbon yang lebih sederhana seperti methana atau ethana.

m) Sifat-sifat volatile matter

► Kadar Volatile Matter dalam batubara ditentukan oleh peringkat batubara.► Semakin tinggi peringkat suatu batubara akan semakin rendah kadar volatile

matternya.► Volatile matter memiliki korelasi dengan vitrinite reflectance, semakin

rendah volatile matter, semakin tinggi vitrinite reflectancenya

Grafik Hubungan antara Volatile Matter dengan Vitrinite Reflectance

19

n) Kegunaan Volatile Matter

► Volatile Matter digunakan sebagai parameter penentu dalam penentuan peringkat batubara.

► Volatile matter dalam batubara dapat dijadikan sebagai indikasi reaktifitas batubara pada saat dibakar.

► Semakin tinggi peringkat suatu batubara akan semakin rendah kadar volatile matternya.

o) Sulfur

Sifat-sifat sulfur

► Kandungan sulfur dalam batubara sangat bervariasi dan pada umumnya bersifat heterogen sekalipun dalam satu seam batubara yang sama. Baik heterogen secara vertikal maupun secara lateral.

► Namun demikian ditemukan juga beberapa seam yang sama memiliki kandungan sulfur yang relatif homogen.

p) Kegunaan sulfur

► Sulfur dalam batubara thermal maupun metalurgi tidak diinginkan, karena Sulfur dapat mempengaruhi sifat-sifat pembakaran yang dapat menyebabkan slagging maupun mempengaruhi kualitas product dari besi baja. Selain itu dapat berpengaruh terhadap lingkungan karena emisi sulfur dapat menyebabkan hujan asam. Oleh karena itu dalam komersial, Sulfur dijadikan batasan garansi kualitas, bahkan dijadikan sebagai rejection limit.

► Namun demikian dalam beberapa utilisasi batubara, Sulfur tidak menyebabkan masalah bahkan sulfur membantu performance dari utilisasi tersebut. Utilisasi tersebut misalnya pada proses pengolahan Nikel seperti di PT. INCO. Dan juga pada proses Coal Liquefaction (Pencairan Batubara).

q) Calorific value specific energy higher heating value

► Adalah nilai energi yang dapat dihasilkan dari pembakaran batubara.► Nilai kalori batubara dapat dinyatakan dalam satuan: MJ/Kg , Kcal/kg, BTU/lb► Nilai kalori tersebut dapat dinyatakan dalam Gross dan Net.

r) Calorific valueNilai Kalori dapat dinyatakan dalam satuan yang berbeda :

Calorific Value (CV)……(kcal/kg) Specific Energy (SE) ….(Mj/kg)

20

Higher Heating Value (HHV) = Gross CV Lower Heating Value (LHV)= Net CV British Thermal Unit = Btu/lb

s) Sifat-Sifat Nilai kalori Batubara

► Nilai Kalori batubara bergantung pada peringkat batubara. Semakin tinggi peringkat batubara, semakin tinggi nilai kalorinya.

► Pada batubara yang sama Nilai kalori dapat dipengaruhi oleh moisture dan juga Abu. Semakin tinggi moisture atau abu, semakin kecil nilai kalorinya.

2.6. CEKUNGAN DAN FORMASI BATUBARA DI INDONESIAGeologi Kalimantan Tengah tidak berdiri sendiri, tetapi merupakan bagian yang

tak terpisahkan dari kesatuan geologi Kalimantan secara umum. Kalimantan Tengah terbentuk dari endapan atau batuan yang terjadi dalam cekungan-cekungan sedimen dan daerah pegunungan yang terbentuk oleh kegiatan magma ataupun proses malihan (metamorfosa).

Cekungan-cekungan yang ada di Kalimantan Tengah terdiri dari :

a) Cekungan Melawi (perbatasan dengan Kalimantan Barat)b) Cekungan Barito (bagian Tengah – Selatan - Timur Kalimantan Tengah)c) Cekungan Kutai (bagian Utara - Timur Laut Kalimantan Tengah).

Berdasarkan tatanan tektonik regional daerah penyelidikan merupakan perbatasan kerangka geologi Cekungan Kutai dengan Cekungan Barito yang terbentuk pada zaman Tersier.

Batuan dasar Cekungan Barito adalah batuan Pra-Tersier terdiri dari batuan beku bersifat granitik dan andesitik serta batuan malihan terdiri dari perselingan batulanau dengan batupasir halus sampai kasar dengan sisipan konglomerat dan breksi. Diatas batuan Pra-Tersier ini diendapkan batuan sedimen Tersier yang terdiri dari tua ke muda yaitu:

a) Formasi Tanjungb) Formasi Beraic) Formasi Warukind) Formasi Dahore) Endapan Kuarter (Aluvium).

Kontak antara batuan Pra-Tersier dan batuan sedimen Tersier ialah kontak ketidakselarasan umur, tetapi di beberapa tempat tertentu terdapat kontak ketidakselarasan tektonik. Umur dari batuan sedimen Tersier adalah Eosen sampai Pleistosen formasi yang terdapat pada cekungan barito, yaitu:

21

a. Formasi Tanjung yang terdiri atas batupasir kuarsa berselingan dengan batulempung dengan sisipan batubara. Formasi Tanjung berumur Eosen.

b. Formasi Berai yang terdiri atas batugamping, berlapis baik setempat kaya akan koral, foraminifera, dan ganggang, bersisipan napal, padat dan berlapis baik, serta batulempung. Formasi Berai berumur Miosen Awal.

c. Formasi Warukin disusun oleh batupasir kuarsa, batulempung, batulanau, dan konglomerat di bagian bawahnya serta sisipan batubara dan lensa batugamping. Formasi Warukin berumur Miosen Tengah sampai Miosen Akhir.

d. Formasi Dahor yang terdiri atas batupasir kuarsa dan konglomerat yang mengandung kepingan kuarsit dan basal, berselingan dengan batupasir berbutir sedang - sangat kasar, setempat berstruktur silang-siur, dengan sisipan batulempung setempat karbonan hingga gambut dan batulempung. Formasi Dahor berumur Plio sampai Plistosen.

Formasi Tanjung merupakan formasi paling tua yang terdapat didalam Cekungan Barito, berumur Eosen yang terdiri dari (atas ke bawah) batulempung, batulanau, batupasir, batubara dan konglomerat sebagai komponen utama. Hubungannya tidak selaras dengan batu pra-tersier. Selanjutnya diikuti fase transgrasi yang menghasilkan Formasi Berai. Hasil erosi dari paparan Sunda dibarat dan Pegunungan Meratus di timur diendapkan.

22

BAB III PENUTUP

3.1. KESIMPULAN

Batubara adalah termasuk salah satu bahan bakar fosil. Pengertian umumnya adalah batuan sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik, utamanya adalah sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses pembatubaraan. Unsur-unsur utamanya terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen. Batubara 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 batubara dimulai sejak Carboniferous Period (Periode Pembentukan Karbon atau Batu Bara) – dikenal sebagai zaman batubara 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 (batubara coklat) – Ini adalah batu bara dengan jenis maturitas organik rendah. Dibandingkan dengan batubara jenis lainnya, batubara muda agak lembut dan warnanya bervariasi dari hitam pekat sampai kecoklat-coklatan.

Baik buruknya suatu kualitas batubara ditentukan oleh penggunaan batubara itu sendiri.Batubara yang berkualitas baik untuk penggunaan tertentu, belum tentu baik pula untuk penggunaan yang lainnya, begitu juga sebaliknya kualitas suatu batubara dapat ditentukan dengan cara analisa parameter tertentu baik secara fisik maupun secara kimia.

23

DAFTAR PUSTAKA

http://herydictus.word press.com/2012/10/19/genesa-batubara/

http://indah4din4t4.wordpress.com/2009/12/30/31/

http://aaichsancr.blogspot.com/2012/01/cekungan-dan-formasi-di-kalimantan.html

http://fasprod.blogspot.com/2010/08/kamus-bidang-energi-dan-sumber-daya.html

24

25