TUGAS II

PENGANTAR ENERGI

Disusun oleh

Abdul Majid

03111002060

Dosen Pembimbing

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

2012

MINYAK BUMI

Menurut Pasal 1 ayat 1, UU No 22 Tahun 2001 Tentang Minyak dan Gas Bumi.Definisi Minyak Bumi adalah hasil prose salami berupa hidrokarbon yang dalam kondisi tekanan dan temperature atmosfer berupa fasa cair atau padat,termasuk aspal,lilin mineral atau ozokerit,dan bitumen yang diperoleh dari proses penambangan,tetapi tidak termasuk batubara atau endapan endapan hidrokarbon lain yang berbentuk padat yang diperoleh dari kegiatan yang tidak berkaitan dengan kegiatan usaha minyak dan gas bumi.

Minyak Bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya.Minyak mentah ( Crude Oil ), adalah minyak bumi dalam bentuk aslinya dari alam, di keluarkan dari dalam tanah, merupakan bahan baku untuk untuk proses dikilang minyak mennjadi BBM dan non BBM, komposisi utamanya terdiri dari hidrokarbon dengan atom C antara 83-37 % serta atom H antara 11-14 %. Minyak bumi (bahasa Inggris: petroleum, dari bahasa Latin: petrus ), dijuluki juga sebagai emas hitam adalah cairan kental, coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak bumi.

PENGOLAHAN MINYAK BUMI

Minyak bumi ditemukan bersama-sama dengan gas alam. Minyak bumi yang telah dipisahkan dari gas alam disebut juga minyak mentah(crude oil). Minyak mentah dapat dibedakan menjadi:

Minyak mentah ringan (lightcrudeoil) yang mengandung kadar logam dan belerang rendah, berwarna terang dan bersifat encer (viskositasrendah).

Minyak mentah berat (heavycrudeoil) yang mengandung kadar logam dan belerang tinggi, memiliki viskositas tinggi sehingga harus dipanaskan agar meleleh.

Minyak mentah merupakan campuran yang kompleks dengan komponen utama alkana dan sebagian kecil alkena, alkuna, siklo-alkana, aromatik, dan senyawa anorganik. Meskipun kompleks, untungnya terdapat cara mudah untuk memisahkan komponen-komponennya, yakni berdasarkan perbedaan nilai titik didihnya, proses ini disebut distilasi bertingkat. Secara umum Proses Pengolahan Minyak Bumi digambarkan sebagai berikut:

Crude Destilation Unite

Destilasi adalah pemisahan fraksi-fraksi minyak bumi berdasarkan perbedaan titik didihnya. Dalam hal ini adalah destilasi fraksinasi. Mula-mula minyak mentah dipanaskan dalam aliran pipa dalam furnace (tanur) sampai

dengan suhu ± 370°C. Minyak mentah yang sudah dipanaskan tersebut kemudian masuk kedalam kolom fraksinasi pada bagian flash chamber (biasanya berada pada sepertiga bagian bawah kolom fraksinasi). Untuk menjaga suhu dan tekanan dalam kolom maka dibantu pemanasan dengan steam (uap air panas dan bertekanan tinggi).

Minyak mentah yang menguap pada proses destilasi ini naik ke bagian atas kolom dan selanjutnya terkondensasi pada suhu yang berbeda-beda. Komponen yang titik didihnya lebih tinggi akan tetap berupa cairan dan turun ke bawah, sedangkan yang titik didihnya lebih rendah akan menguap dan naik ke bagian atas melalui sungkup-sungkup yang disebut sungkup gelembung. Makin ke atas, suhu yang terdapat dalam kolom fraksionasi tersebut makin rendah, sehingga setiap kali komponen dengan titik didih lebih tinggi akan terpisah, sedangkan komponen yang titik didihnya lebih rendah naik ke bagian yang lebih atas lagi. Demikian selanjutnya sehingga komponen yang mencapai puncak adalah komponen yang pada suhu kamar berupa gas.Fraksi minyak bumi yang dihasilkan berdasarkan rentang titik didihnya antara lain sebagai berikut :

1. Gas

Rentang rantai karbon : C1 sampai C5

Trayek didih : 0 sampai 50°C

2. Gasolin (Bensin)

Rentang rantai karbon : C6 sampai C11

Trayek didih : 50 sampai 85°C

3. Kerosin (Minyak Tanah)

Rentang rantai karbon : C12 sampai C20

Trayek didih : 85 sampai 105°C

Trayek didih : 135 sampai 300°C

6. Residu

Rentang rantai karbon : di atas C40

Trayek didih : di atas 300°C

Fraksi-fraksi minyak bumi dari proses destilasi bertingkat belum memiliki kualitas yang sesuai dengan kebutuhan masyarakat, sehingga perlu pengolahan lebih lanjut yang meliputi proses cracking, reforming, polimerisasi, treating, dan blending.

High Vacuum Distillation

Dalam proses ini, fraksi long residue di destilasi di dalam kolom yang bertekanan rendah atau vakum. Tujuan dari proses ini adalah untuk memisahkan fraksi minyak pelumasnya. Fraksi-fraksi lanjutan yang dihasilkan dalam distilasi vakum ini berturut-turut adalah :

• SPO (Spindle Oil)

• LMO (Light Machine Oil)

• MMO (Medium Machine Oil)

• BO (Black Oil) atau Short Residue (SR)

Unit yang melaksanakan proses ini disebut High Vacuum Unit (HVU). Pada prinsipnya HMU tidak berbeda dengan proses distilasi biasa, dimana pemisahan fraksi demi fraksi dilakukan berdasarkan titik didih masing-masing hidrokarbon dalam fraksi tersebut. Karena long residue memiliki titik didih tinggi maka pelaksanaannya harus dilakukan dengan tekanan hampa (vakum).

Proses Konversi

Proses konversi bertujuan untuk memperoleh fraksi-fraksi dengan kuantitas dan kualitas sesuai permintaan pasar. Sebagai contoh, untuk memenuhi kebutuhan fraksi bensin yang tinggi, maka sebagian fraksi rantai panjang perlu diubah/dikonversi menjadi fraksi rantai pendek. Di samping itu, fraksi bensin harus mengandung lebih banyak hidrokarbon rantai bercabang/alisiklik/aromatik dibandingkan rantai lurus. Jadi, diperlukan proses konversi untuk penyusunan ulang struktur molekul hidrokarbon. Beberapa jenis proses konversi dalam kilang minyak adalah:

- Perengkahan (cracking)

Perengkahan adalah pemecahan molekul besar menjadi molekul-molekul

kecil. Contohnya, perengkahan fraksi minyak ringan/berat menjadi fraksi

gas, bensin, kerosin, dan minyak solar/diesel.

- Reforming

Reforming bertujuan mengubah struktur molekul rantai lurus menjadi

rantai bercabang/alisiklik/aromatik. Sebagai contoh, komponen rantai lurus (C5, C6) dari fraksi bensin diubah menjadi aromatik.

- Alkilasi

Alkilasi adalah penggabungan molekul-molekul kecil menjadi molekul

besar. Contohnya, penggabungan molekul propena dan butena menjadi

komponen fraksi bensin.

- Coking

Coking adalah proses perengkahan fraksi residu padat menjadi fraksi

minyak bakar dan hidrokarbon intermediat. Dalam proses ini, dihasilkan

kokas (coke). Kokas digunakan dalam industri alumunium sebagai

elektrode untuk ekstraksi logam Al.

Pemisahan Pengotor Dalam Fraksi

Fraksi-fraksi mengandung berbagai pengotor, antara lain senyawa organik yang mengandung S, N, O; air; logam; dan garam anorganik. Pengotor dapat dipisahkan dengan cara melewatkan fraksi melalui:

- Menara asam sulfat,

yang berfungsi untuk memisahkan hidrokarbon tidak

jenuh, senyawa nitrogen, senyawa oksigen, dan residu padat seperti aspal.

- Menara absorpsi,

yang mengandung agen pengering untuk memisahkan air.

- Scrubber,

yang berfungsi untuk memisahkan belerang/senyawa belerang.

Dibawah ini adalah beberapa produk hasil olahan minyak bumi beserta pemanfaatannya:

1. Bahan Bakar Gas

Bahan bakar gas terdiri dari :

LNG (Liquified Natural Gas) dan LPG (Liquified Petroleum Gas)

Bahan baker gas biasa digunakan untuk keperluan rumah tangga dan indusri.

Elpiji, LPG (liquified petroleum gas,harfiah: "gas minyak bumi yang dicairkan"), adalah campuran dari berbagai unsur hidrokarbon yang berasal darigas alam. Dengan menambah tekanan dan menurunkan suhunya, gas berubah

menjadi cair. Komponennya didominasi propana dan butana . Elpiji juga mengandung hidrokarbon ringan lain dalam jumlah kecil, misalnya etana dan pentana .

Dalam kondisi atmosfer, elpiji akan berbentuk gas. Volume elpiji dalam bentuk cair lebih kecil dibandingkan dalam bentuk gas untuk berat yang sama. Karena itu elpiji dipasarkan dalam bentuk cair dalam tabung-tabung logam bertekanan. Untuk memungkinkan terjadinya ekspansi panas (thermal expansion) dari cairan yang dikandungnya, tabung elpiji tidak diisi secara penuh, hanya sekitar 80-85% dari kapasitasnya. Rasio antara volume gas bila menguap dengan gas dalam keadaan cair bervariasi tergantung komposisi, tekanan dan temperatur, tetapi biasaya sekitar 250:1.

Tekanan di mana elpiji berbentuk cair, dinamakan tekanan uap-nya, juga bervariasi tergantung komposisi dan temperatur; sebagai contoh, dibutuhkan tekanan sekitar 220 kPa (2.2 bar) bagi butana murni pada 20 °C (68 °F) agar mencair, dan sekitar 2.2 MPa (22 bar) bagi propana murni pada 55°C (131 °F).

Menurut spesifikasinya, elpiji dibagi menjadi tiga jenis yaitu elpiji campuran, elpiji propana dan elpiji butana. Spesifikasi masing-masing elpiji tercantum dalam keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi Nomor: 25K/36/DDJM/1990. Elpiji yang dipasarkan Pertamina adalah elpiji campuran.

Sifat elpiji

Sifat elpiji terutama adalah sebagai berikut:

•Cairan dan gasnya sangat mudah terbakar

•Gas tidak beracun, tidak berwarna dan biasanya berbau menyengat

•Gas dikirimkan sebagai cairan yang bertekanan di dalam tangki atau silinder.

•Cairan dapat menguap jika dilepas dan menyebar dengan cepat.

•Gas ini lebih berat dibanding udara sehingga akan banyak menempati daerah yang rendah.

Penggunaan elpiji

Penggunaan Elpiji di Indonesia terutama adalah sebagai bahan bakar alat dapur (terutama kompor gas). Selain sebagai bahan bakar alat dapur, Elpiji juga cukup banyak digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor (walaupun mesin kendaraannya harus dimodifikasi terlebih dahulu).

Bahaya elpiji

Salah satu resiko penggunaan elpiji adalah terjadinya kebocoran pada tabung atau instalasi gas sehingga bila terkena api dapat menyebabkan kebakaran. Pada awalnya, gas elpiji tidak berbau, tapi bila demikian akan sulit dideteksi apabila terjadi kebocoran pada tabung gas. Menyadari itu Pertamina menambahkan gas mercaptan, yang baunya khas dan menusuk hidung. Langkah itu sangat berguna untuk mendeteksi bila terjadi kebocoran tabung gas. Tekanan elpiji cukup besar (tekanan uap sekitar 120 psig), sehingga kebocoran elpiji akan membentuk gas secara cepat dan merubah volumenya menjadi lebih besar.

2.Premium

Premium (RON 88) : Premium adalah bahan bakar minyak jenis distilat berwarna kekuningan yang jernih. Warna kuning tersebut akibat adanya zat pewarna tambahan (dye). Penggunaan premium pada umumnya adalah untuk bahan bakar kendaraan bermotor bermesin bensin, seperti : mobil, sepeda motor, motor tempel dan lain-lain. Bahan bakar ini sering juga disebut motor gasoline atau petrol.

3. Naptha atau Petroleum eter, biasa digunakan sebagai pelarut dalam industri.

4. Gasolin (bensin), biasa digunakan sebagai bahan bakar kendaraan bermotor.

5. Kerosin (minyak tanah), biasa digunakan sebagai bahan bakar untuk keperluan rumah tangga. Selain itu kerosin juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan bensin melalui proses cracking.

Minyak tanah (bahasa Inggris: kerosene atau paraffin) adalah cairan hidrokarbon yang tak berwarna dan mudah terbakar. Dia diperoleh dengan cara distilasi fraksional dari petroleum pada 150°C and 275°C (rantai karbon dari C12 sampai C15). Pada suatu waktu dia banyak digunakan dalam lampu minyak tanah tetapi sekarang utamanya digunakan sebagai bahan bakar mesin jet (lebih teknikal Avtur, Jet-A, Jet-B, JP-4 atau JP-8). Sebuah bentuk dari kerosene dikenal sebagai RP-1dibakar dengan oksigen cair sebagai bahan bakar roket. Nama kerosene diturunkan dari bahasa Yunani keros (κερωσ, wax ).

Biasanya, kerosene didistilasi langsung dari minyak mentah membutuhkan perawatan khusus, dalam sebuah unit Merox atau, hidrotreater untuk mengurangi kadar belerangnya dan pengaratannya. Kerosene dapat juga diproduksi oleh hidrocracker, yang digunakan untuk mengupgrade bagian dari minyak mentah yang akan bagus untuk bahan bakar minyak.

Penggunaanya sebagai bahan bakar untuk memasak terbatas di negara berkembang, di mana dia kurang disuling dan mengandung ketidakmurnian dan bahkan "debris".

Kegunaan lain

Kerosene biasa di gunakan untuk membasmi serangga seperti semut dan mengusir kecoa. Kadang di gunakan juga sebagai campuran dalam cairan pembasmi serangga seperti pada merk/ brand baygone. 3.Solar

6.Solar

Minyak solar adalah bahan bakar jenis distilat berwarna kuning kecoklatan yang jernih. Penggunaan minyak solar pada umumnya adalah untuk bahan bakar pada semua jenis mesin diesel dengan putaran tinggi (diatas 1.000 RPM), yang juga dapat dipergunakan sebagai bahan bakar pada pembakaran langsung dalam dapur-dapur kecil, yang terutama diinginkan pembakaran yang bersih. Minyak solar ini biasa disebut juga Gas Oil, Automotive Diesel Oil, High Speed Diesel.

7. Minyak Bakar

Minyak bakar adalah hasil distilasi dari penyulingan minyak tetapi belum membentuk residu akhir dari proses penyulingan itu sendiri. Biasanya warna dari minyak bakar ini adalah hitam chrom. Selain itu minyak bakar lebih pekat dibandingkan dengan minyak diesel. Secara umum kegunaan minyak bakar adalah untuk bahan bakar pengapian langsung pada industri - industri besar, PLTU dan juga digunakan sebagai salah satu alternatif bahan bakar pada industri menengah kecil lainnya. Minyak bakar juga sering dikenal dengan istilah fuel oil.

8. Minyak solar atau minyak diesel, biasa digunakan sebagai bahan bakar untuk mesin diesel pada kendaraan bermotor seperti bus, truk, kereta api dan traktor. Selain itu, minyak solar juga digunakan sebagai bahan baku pembuatan bensin melalui proses cracking.

9. Minyak pelumas, biasa digunakan untuk lubrikasi mesin-mesin.

10. Residu minyak bumi yang terdiri dari :

Parafin , digunakan dalam proses pembuatan obat-obatan, kosmetika, tutup botol, industri tenun menenun, korek api, lilin batik, dan masih banyak lagi.Aspal , digunakan sebagai pengeras jalan raya

Data Tentang Energi Minyak Bumi

TABEL CADANGAN MINYAK BUMI (2004 – 2011)

Tahun Terbukti Potensial Total 2004 4,3 4,31 8,61 2005 4,19 4,44 8,63 2006 4,37 4,56 8,93 2007 3,99 4,41 8,4 2008 3,75 4,47 8,22 2009 4,3 3,7 8 2010 4,23 3,53 7,76 2011 4,04 3,69 7,73

Sumber:Ditjen Migas

Keterangan:satuan Milyar Barel

Produksi Bahan Bakar Minyak (BBM), 1996-2010         

Tahun Premium Pertamax Pertamax Plus ADO IDO Kerosin Dasar

Pelumas(barel) (barel) (barel) (barel) (barel) (barel) (barel)

1996  60 815 000 - -  89 382 000  6 302 000  55 535 000  1 792 641

1997  63 373 000 - -  22 600 000

 27 315 000  49 378 000  1 121 000

1998  59 403 000 - -  93 296 000

 15 862 000  49 061 000  1 837 000

1999  62 450 271 - -  84 286 847

 16 770 845  53 662 497  2 370 000

2000  69 243 864 - -  91 154 347  9 163 395  55 117 974  4 535 000

2001  66 533 951 - -  89 656 135  9 450 504  55 044 848  2 762 000

2002  68 975 134 - -  89 282 621  8 730 022  53 428 406  2 252 000

2003  64 367 803  2 282 000   617 000  89 816 867  7 978 581  63 029 372  3 151 000

2004  70 260 076  3 010 000   300 000  98 034 112  9 917 836  56 911 747  2 823 000

2005  71 013 010  1 699 754   431 836  94 632 874  8 558 763  53 720 587  2 403 802

2006  71 822 000  1 631 764   414 563  88 892 000  3 867 000  54 424 000  2 734 000

2007  71 337 000  2 754 000   951 000  82 120 000  2 267 000  51 934 000  2 814 000

2008  72 404 000  1 523 000   387 000  92 812  2 036 000 53 040 000  2 836 000

000

2009  72 799 000  2 050 000   647 000  107 353 000  1 110 000  32 163 000  3 041 000

2010  66 820 000  3 301 000   668 000  107 351 000  1 376 000  18 985 000  2 027 000

Sumber : Badan Statistika Nasional(BPS) Pusat

Gas Bumi

Gas alam sering juga disebut sebagai gas Bumi atau gas rawa, adalah bahan bakar fosil berbentuk gas yang terutama terdiri dari metana C H 4). Ia dapat ditemukan di ladang minyak, ladang gas Bumi dan juga tambang batu bara.

Menurut Pasal 1 ayat 2, UU No 22 Tahun 2001 Minyak dan Gas Bumi .Gas Bumi adalah hasil proses alami berupa hidrokarbonyang dalam kondisi tekanan dan temperature atmosfer berupa fasa gas yang diperoleh dari proses penambangan Minyak dan Gas Bumi.Gas alam juga salah satu dari sumber energi. Komposisi gas alam terdiri dari Alkena suhu rendah yaitu metana, etana, propane, dan butana. Metana adalah komponen utamanya. Di dalam gas alam juga terdapat gas-gas seperti karbondioksida (CO2), hydrogen sulfida (H2S), dan helium.

- Etana dan gas alam digunakan untuk keperluan industri.- Propana dan butana bisa dicairkan yang dikenal dengan LPG (Liquified

Petroleum Gas).- Metana untuk bahan bakar, sumber hydrogen, dan untuk pembuatan

methanol.

Komposisi kimia

Komponen utama dalam gas alam adalah metana (CH4), yang merupakan molekul hidrokarbon rantai terpendek dan teringan. Gas alam juga mengandung molekul-molekul hidrokarbon yang lebih berat seperti etana (C2H6), propana (C3H8) dan butana (C4H10), selain juga gas-gas yang mengandung sulfur (belerang). Gas alam juga merupakan sumber utama untuk sumber gas helium. Nitrogen, helium, karbon dioksida (CO2), hidrogen sulfida (H2S), dan air dapat juga terkandung di dalam gas alam. Merkuri dapat juga terkandung dalam jumlah kecil. Komposisi gas alam bervariasi sesuai dengan sumber ladang gasnya.

Campuran organosulfur dan hidrogen sulfida adalah kontaminan (pengotor) utama dari gas yang harus dipisahkan . Gas dengan jumlah pengotor sulfur yang signifikan dinamakan sour gas dan sering disebut juga sebagai "acid gas (gas asam)". Gas alam yang telah diproses dan akan dijual bersifat tidak

berasa dan tidak berbau. Akan tetapi, sebelum gas tersebut didistribusikan ke pengguna akhir, biasanya gas tersebut diberi bau dengan menambahkan thiol, agar dapat terdeteksi bila terjadi kebocoran gas. Gas alam yang telah diproses itu sendiri sebenarnya tidak berbahaya, akan tetapi gas alam tanpa proses dapat menyebabkan tercekiknya pernapasan karena ia dapat mengurangi kandungan oksigen di udara pada level yang dapat membahayakan.

Pengolahan dan fungsi gas alam

Gas alam dihasilkan dari sumur-sumur bor. gas alam sebagai bahan bakar, antara lain sebagai bahan bakar Pembangkit Listrik Tenaga Gas/Uap, bahan bakar industri ringan, menengah dan berat, bahan bakar kendaraan bermotor (BBG/NGV), sebagai gas kota untuk kebutuhan rumah tangga hotel, restoran dan sebagainya.

Gas alam sebagai bahan baku, antara lain bahan baku pabrik pupuk, petrokimia, metanol, bahan baku plastik (LDPE = low density polyethylene, LLDPE = linear low density polyethylene, HDPE = high density polyethylen, PE= poly ethylene, PVC=poly vinyl chloride, C3 dan C4-nya untuk LPG, CO2-nya untuk soft drink, dry ice pengawet makanan, hujan buatan, industri besi tuang, pengelasan dan bahan pemadam api ringan.Gas alam sebagai komoditas energi untuk ekspor, yakni Liquefied Natural Gas (LNG)

Daerah Penghasil Gas Alam

Negara Indonesia adalah salah satu penghasil utama gas alam, terutama dari ladang Bontang (Kalimantan), dan ladang Arun (Aceh).Salah satu daerah penghasil gas alam terbesar di Indonesia adalah NAD (Nanggroe Aceh Darussalam). Tepatnya di kota Lhokseumawe yang dikelola oleh PT. ARUN LNG company. Gas alam telah dieskplorasi sejak tahun 1979, ke Jepang dan Korea selatan.

Berikut Data tentang Migas

Produksi Minyak Bumi dan Gas Alam, 1996-2010       

Tahun

Minyak Mentah Kondensat Gas Alam

(barel) (barel) (barel)1996  485 573.80  63 074.50 3 164 016.201997  484 340.60  59 412.00 3 166 034.901998  480 109.70  54 782.30 2 978 851.901999  440 461.60  54 181.40 3 068 349.102000  434 368.80  50 024.50 2 845 532.90

2001  432 588.00  47 528.10 3 762 828.502002  351 949.60  45 358.90 2 279 373.902003  339 100.00  44 600.00 2 142 605.002004  354 351.90  50 641.00 3 026 069.302005  341 202.60  46 450.90 2 985 341.002006  313 037.20  44 440.20 2 948 021.602007  305 137.40  43 210.60 2 805 540.302008  314 221.70  44 497.00 2 790 988.002009  301 663.40  44 649.60 2 887 892.202010  300 923.30  43 964.70 3 407 592.30

Sumber : Badan Statistika Nasional(BPS) Pusat

BATUBARA

Batubara adalah sisa tumbuhan dari jaman prasejarah yang berubah bentuk yang awalnya berakumulasi dirawa dan lahan gambut. Batu bara adalah bahan bakar fosil. Batu bara dapat terbakar, terbentuk dari endapan, batuan organik yang terutama terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen. Batu bara terbentuk dari tumbuhan yang telah terkonsolidasi antara strata batuan lainnya dan diubah oleh kombinasi pengaruh tekanan dan panas selama jutaan tahun sehingga membentuk lapisan batu bara. 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 lebih hitam dan membentuk ‘bitumen’ atau ‘antrasit’.Dalam kondisi yang tepat, penigkatan maturitas organik yang semakin tinggi terus berlangsung hingga membentuk antrasit.

Materi pembentuk batu bara

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 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.

Genesa Batubara

Batubara berasal dari tumbuh – tumbuhan yang hidup di air tawar pada daerah tropis atau sub tropis dimana tumbuh – tumbuhan yang mengandung karbon ( C ), hidrogen ( H ), dan sedikit nitrogen ( N ) yang paling banyak adalah “cellulosa” (C6H10O5), kemudian tumbuh – tumbuhan tersebut mati tumbang dan terendam air. Dengan terbentuknya endapan sisa tumbuh – tumbuhan tersebut di dalam lingkungan hampa udara (anaerobik) maka terjadi proses biokimia atau hasil kerja “organisme”. Setelah terjadi proses biokimia maka tahap selanjutnya terjadi proses termodinamika dimana proses geologi terjadi kenaikan tekanan dan temperatur akibat dari pemadatan, maka hal ini disebut pembatubaraan.Proses pembatubaraan akan semakin meningkat kadar C (zat karbon) dan semakin kurang kadar hidrogen(H)  dan oksigen (O) atau dengan keluarnya CO2, H2O, dan CH4 dari dalam sisa tumbuhan, maka zat kayu akan mengalami perubahan yakni : peat, gambut, lignit dan batubara (subbituminous dan bituminous) dan antrasit.Proses pembentukan batubara dari tumbuhan melalui dua tahap, yaitu : 1. Tahap pembentukan gambut (peat) dari tumbuhan yang disebut proses peatification Gambut 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 coalification Lapisan 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.Komposisi batubara terdiri dari unsur C, H, O, N, S, P, dan unsur unsur lain (air, gas, abu). Secara Horisontal maupun Vertikal endapan batubara bersifat heterogen

Jenis-jenis Batu BaraTingkat 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. Batu bara dengan mutu yang rendah, seperti batubara muda dan sub-bitumen biasanya lebih lembut dengan materi yang rapuh dan berwarna suram seperti tanah. Baru bara muda memilih tingkat kelembaban yang tinggi dan kandungan karbon yang rendah, dan dengan demikian kandungan energinya rendah. Batu bara dengan mutu yang lebih tinggi umumnya lebih keras dan kuat dan seringkali berwarna hitam cemerlang seperti kaca. Batu bara dengan mutu yang lebih tinggi memiliki kandungan karbon yang lebih banyak, tingkat kelembaban yang lebih rendah dan menghasilkan energi yang lebih banyak .Antrasit adalah batu bara dengan mutu yang paling baik dan dengan demikian memiliki kandungan karbon dan energi yang lebih tinggi serta tingkat kelembaban yang lebih rendah. 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.Berikut ini jenis batubara dengan penggunaannya

Jenis Batubara Presentase Penggunaan Cadangan dunia(%)

Kandungan Energi/Kalori

Penggunaan

Batubara Muda 17 rendah Sebagian besar untukpembangkit listrik

Sub-Bituminus 30 rendah Pembangkit listrik Produksi semen Penggunaan untuk

industryBituminus 52 Cukup tinggi Ada Batubara Ketel

uap sebagai Pembangkit listrik,Produksi semen,Penggunaan untuk industry.Batubara Kokas sebagai pembuatan besi dan baja

Antrasit 1 Tinggi Dalam Negeri/industriTermasuk bahan bakarminyak tanpa asap

Sumber : World Coal Institute(WCI) dalam Buku Sumber Daya Batubara

Penggunaan Batubara

Batubara sebagai sumber pembangkit Listrik Tenaga Uap

Batu bara ketel uap, juga disebut batu bara termal,digunakan di pembangkit listrik untuk mengalirkan listrik. Pembangkit listrik konvensional yang pertama menggunakan batu bara bongkahan yang dibakar diatas rangka bakar dalam ketel untuk menghasilkan uap. Kini, batu bara digiling dahulu menjadi bubuk halus, yang meningkatkan area permukaan dan memungkinkan untuk terbakar secara lebih cepat. Dalam sistem pulverised coal combustion (PCC pembakaran serbuk batu bara) ini, serbuk batu bara ditiupkan ke dalam ruang bakar ketel dan serbuk batu bara tersebut di bakar pada suhu yang tinggi. Gas panas dan energi panas yang dihasilkan mengubah air dalam tabung-tabung ketel menjadi uap. Uap tekanan tinggi disalurkan ke dalam suatu turbin yang memiliki ribuan bilah baling-baling. Uap mendorong bilah-bilah tersebut sehingga poros turbin berputar dengan kecepatan yang tinggi. Satu pembangkit listrik terpasang di salah satu ujung poros turbin dan terdiri dari kumparankabel terbuka. Listrik dihasilkan pada saat kumparan trsebut berputar dengan cepat dalam suatu medan magnetik yang kuat. Setelah melewati turbin, uap menjadi terkondensasi dan kembali ke ketel untuk dipanaskan sekali lagi. Listrik yang dihasilkan ditransformasikan ke tegangan yang lebih tinggi mencapai 400000 volt yang digunakan transmisi ekonomis yang efisien melalui jaringan pengantar arus kuat. Pada saat mendekati titik konsumsi, seperti rumah kita,tegangan listrik diturunkan ke sistem tegangan yang lebih aman 100- 250 volt sebagaimana yang digunakan pada pasar domestik.Teknologi PCC yang moderen sudah berkembang dengan baik dan memberikan kontribusi pada 90% dari kapasitas listrik yang dibangkitkan oleh batubara di seluruh dunia. Pengembangan terus dilakukan pada rancangan pembangkit listrik PCC konvensional dan teknik pembakaran baru sedang dikembangkan. Perkembangan tersebut memungkinkan produksi listrik yang lebih banyak dengan

menggunakan batu bara yang lebih sedikit – hal ini dikenal sebagai meningkatkan efisiensi termal dari pembangkit listrik.

Batu Bara dalam Produksi Besi dan Baja

Baja penting untuk kehidupan sehari-hari contohnya mobil, kereta api, bangunan, kapal, jembatan, lemari pendingin, peralatan medis dimana semuanya dibuat dengan menggunakan baja. Baja merupakan unsur vital untuk mesin-mesin yang membuat hampir setiap produk yang saat ini kita gunakan. Batu bara penting bagi produksi besi dan baja; sekitar 64% dari produksi baja di seluruh dunia berasal dari besi yang dibuat di tanur tiup yang 12 juta.

Batubara Cair

Batubara dikonversikan menjadi bahan bakar cair suatu proses yang disebut pelarutan. Bahan bakar cair dapat disuling untuk menghasilkan bahan bahar pengangkut dan produkproduk minyak lainnya seperti plastik dan bahanpelarut. Ada dua metode pelarutan utama:1.pencairan batu bara langsung dimana batubara dikonversikan menjadi bahan bakar cair dalam suatu proses tunggal;2.pencairan batu bara tidak langsung dimana batubara dijadikan gas kemudian dikonversikanmenjadi zat cair.Dalam cara ini, batu bara dapat bertindak sebagai pengganti minyak mentah, peran berharga di dunia yang semakin memperhatikan masalah keamanan energi. Keefektifan biaya dari pencairan batu bara sangat tergantung pada harga minyak dunia dengan apa pencairan batu bara di ekonomi pasar terbuka harus bersaing. Jika harga minyak tinggi, pencairan batubara menjadi semakin bersaing.

Batubara dalam industri semenSemen sangat penting untuk industri konstruksi dicampur dengan air, dan

kerikil akan menjadi beton, unsur bangunan dasar dalam masyarakat modern.Lebih dari 1350 juta ton semen digunakan di dunia setiap tahun.Semen terbuat dari campuran kalsium karbonat (umumnya dalam bentuk batu gamping), silika,oksida besi dan alumina. Suatu oven suhu tinggi,seringkali menggunakan batu bara sebagai bahan bakar, memanaskan bahan mentah menjadi senyawa parsial pada suhu 1450°C, dan mengubah senyawa tersebut secara kimiawi dan fisika menjadi zat yang disebut batu klinker. Material seperti batu koral abu-abu ini terdiri dari senyawa khusus yang memberikan kandungan pengikat pada semen. Batu klinker dicampur dengan gipsum dan tanah sampai menjadi bubuk halus untuk membuat semen.Batu bara digunakan sebagai sumber energi dalam produksi semen. Energi yang dibutuhkan untuk memproduksi semen sangat besar. Oven biasanyang membakar batu bara dalam bentuk bubuk dan membutuhkan batu bara sebanyak 450g untuk menghasilkan semen sebanyak 900g. Batu bara mungkin akan tetap menjadi masukan penting untuk industri semen dunia di tahun-tahun yang mendatang.Coal combustion products (CCP – produk-produk pembakaran batu bara) juga memainkan peran yang penting dalam produksi beton. CCP merupakan hasil sampingan dari pembakaran batu bara pada pusat pembangkit listrik tenaga uap. Hasil-hasil sampingan tersebut termasuk abu arang

batu, abu dasar, kerak ketel dan gipsum desulfurisasi gas pembakaran. Abu arang batu misalnya, dapat digunakan untuk mengganti atau menambah semen dalam pembuatan beton. Dalam cara demikian,produk-produk pembakaran batu bara daur ulang menguntungkan bagi lingkungan hidup, yang bertindak sebagai pengganti bahan mentah utama.

Pengguna batu bara yang penting lainnya mencakup pusat pengolahan alumina, pabrik kertas, dan industri kimia serta farmasi. Beberapa produk kimia dapat diproduksi dari hasil-hasil sampingan batubara.Ter batubara yang dimurnikan digunakan dalam pembuatan bahan kimia seperti minyak kreosot, naftalen, fenol dan benzene. Gas amoniak yang diambil dari tungku kokas digunakan untuk membuat garam amoniak, asam nitrat dan pupuk tanaman. Ribuan produk yang berbeda memiliki komponen batu bara atau hasil sampingan batu bara: sabun, aspirin, zat pelarut, pewarna, plastik dan fiber, seperti rayon dan nylon. Batu bara juga merupakan suatu bahan yang penting dalam pembuatan produk-produk tertentu:1.Karbon teraktivasi digunakan pada saringan air dan pembersih udara serta mesin pencuci darah.2.Serat karbon , bahan pengeras yang sangat kuat namun ringan yang digunakan pada konstruksi, sepeda gunung dan raket tenis.3.Metal silicon digunakan untuk memproduksi silikon dan silan, yang pada gilirannya digunakan untuk membuat pelumas, bahan kedap air, resin, kosmetik, shampo dan pasta gigi.

PASOKAN BATUBARA 2004-2012

Tahun Produksi Ekspor Impor Dalam Negeri 2004 132.352.025 93.758.806 97.183 36.081.734 2005 152.722.438 110.789.700 98.179 41.350.736 2006 193.761.311 143.632.865 110.683 48.995.069 2007 216.946.699 163.000.000 67.534 61.470.000 2008 240.249.968 191.430.218 106.931 53.473.252 2009 256.181.000 198.366.000 68.804 56.295.000 2010 275.164.196 208.000.000 55.230 67.000.000 2011 353.387.341 272.671.351 42.449 79.557.800 2012* 76.816.644 50.262.819 24.690.385

Sumber : Direktorat Jenderal Mineral Batubara, Diolah Pusdatin * Sementara