MAKALAH
MAKALAH
TEORI PEMBENTUKAN BATUBARA
TEORI PEMBENTUKAN BATUBARA
Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Diajukan Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah
Teknologi Eksplorasi Batubara Teknologi Eksplorasi Batubara Dosen : Aprind Pirantawan ST.,MT Dosen : Aprind Pirantawan ST.,MT
Disusun Oleh : Disusun Oleh : Anggi
Anggi Dwi Dwi Rizki Rizki DBD DBD 113 113 053053 Muhamad
Muhamad Ridho Ridho DBD DBD 113 113 102102 Rudy
Rudy Cahyono Cahyono DBD DBD 113 113 160160 Astika
Astika Putri Putri Roshinta Roshinta DBD DBD 114 114 004004 Nurul Azizatul Hasanah
Nurul Azizatul Hasanah DBD 114 007DBD 114 007 Noor Rizal Fahliani
Noor Rizal Fahliani DBD 114 010DBD 114 010 Ivana
Ivana Yolanda Yolanda Umar Umar DBD DBD 114 114 012012 Ridho
Ridho Romadhon Romadhon DBD DBD 114 114 014014 Fajria
Fajria Maulida Maulida DBD DBD 114 114 019019 Saffitri
Saffitri Angraini Angraini Puspa Puspa DBD DBD 114 114 023023
UNIVERSITAS PALANGKARAYA
UNIVERSITAS PALANGKARAYA
FAKULTAS TEKNIK
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN
2016
2016
KATA PENGANTAR
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa. karena atas karunia-Nya, Esa. karena atas karunia-Nya, timtim penulis dapat menyelesaikan makalah yang
penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “ berjudul “Teori Pembentukan BatubaraTeori Pembentukan Batubara”.”. Makalah ini dibuat untuk memenuhi tugas mata kuliah Teknologi Eksplorasi Makalah ini dibuat untuk memenuhi tugas mata kuliah Teknologi Eksplorasi Batubara. Di samping itu, tim penulis juga berharap makalah ini mampu memberikan Batubara. Di samping itu, tim penulis juga berharap makalah ini mampu memberikan kontribusi dalam menunjang pengetahuan para mahasiswa pada khususnya dan pihak kontribusi dalam menunjang pengetahuan para mahasiswa pada khususnya dan pihak lain pada umumnya.
lain pada umumnya.
Dengan terselesaikannya makalah ini, tim penulis mengucapkan terimakasih Dengan terselesaikannya makalah ini, tim penulis mengucapkan terimakasih kepada berbagai pihak yang telah membantu dan memberikan bantuan dalam kepada berbagai pihak yang telah membantu dan memberikan bantuan dalam perbuatan makalh ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
perbuatan makalh ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Tim penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari k
Tim penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari k ata sempurna. Olehata sempurna. Oleh karena itu, tim penulis berharap kritik serta saran dari pembaca untuk dapat karena itu, tim penulis berharap kritik serta saran dari pembaca untuk dapat menyempurnakan makalah ini. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi bagi semua, menyempurnakan makalah ini. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi bagi semua, kami ucapkan terimakasih.
kami ucapkan terimakasih.
Palangkaraya, Maret 2016 Palangkaraya, Maret 2016
Penulis Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... ... i
DAFTAR ISI ... ... ii
DAFTAR GAMBAR ... iii
BAB I. PENDAHULUAN ... ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... ... 2
1.3. Tujuan Penulisan ... ... 2
1.4. Manfaat Penulisan ... ... 2
BAB II. PEMBAHASAN ... ... 3
2.1. Pengertian Batubara ... ... 3
2.2. Jenis-Jenis Batubara ... ... 4
2.3. Teori Pembentukan Batubara ... 5
2.4. Proses Pembentukan Batubara ... 12
2.5. Materi Pembentukan Batubara ... 16
2.6. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Batubara ... 17
BAB III. PENUTUP ... 20
3.1. Kesimpulan ... ... 20
3.2. Saran ... 21
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Model Formasi Insitu ... ... 6
Gambar 2.2 Model Formasi Drift... 8
Gambar 2.3 Skema Pembentukan Batubara ... 14
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Mutu dari setiap endapan batubara ditentukan oleh suhu dan tekanan serta lama waktu pembentukan, yang disebut sebagai ‘maturitas organik’. Proses awalnya gambut berubah menjadi lignite (batu baramuda) 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.
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. Tingkatan biokimia (atau biogenetik) daripada metamorfisme organik adalah aksi orgasnisme hidup, khususnya dominan bakteri. Bakteri yang berperan yaitu bakteri aerob dan bakteri anaerob serta jamur, Bakteri
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian dalam latar belakang, maka dapat dirumuskan masalah sebagai berikut :
1. Apa pengertian batubara. 2. Apa jenis batubara.
3. Apa teori pembentukan batubara.
4. Bagaimana proses pembentukan batubara. 5. Apa materi pembentukan batubara.
6. Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi batubara.
1.3 Tujuan Penulisan
Tujuan dari penulisan makalah ini adalah : 1. Mengetahui penegertian dari batubara. 2. Mengetahui jenis batubara.
3. Mengetahui teori pembenntukan batubara. 4. Mengetahui proses pembentukan batubara. 5. Mengetahui materi pembentukan batubara.
6. Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi batubara.
1.4 Manfaat Penulisan
Manfaat dari penulisan ini adalah sebagai sarana pengetahuan tentang teknologi ekslporasi batubara dan sebagai sarana pembelajaran bagi mahasiswa pertambangan pada khususnya, tentang teori-teori pembentukan batubara.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 PENGERTIAN BATUBARA
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.
Tingkatan biokimia (atau biogenetik) daripada metamorfisme organik adalah aksi orgasnisme hidup, khususnya dominan bakteri. Bakteri yang berperan yaitu bakteri aerob dan bakteri anaerob serta jamur, Bakteri aerob menguraikan unsur karbon (C), nitrogen (N) dan karbon dioksida (CO2) pada material tumbuhan, sedangkan bakteri anaerob menguraikan unsur hidrokarbon (CH), asam (acid) serta alkohol (C2H5OH) pada material tumbuhan, proses ini berlangsung di bawah permukaan. 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 :
C137H97O9 NS untuk bituminus dan C240H90O4 NS untuk antrasit.
Fase geokimia didominasi oleh pengaruh peningkatan temperatur dan tekanan, disebabkan oleh peningkatan kedalaman penimbunan unsur organik di bawah tutupan sedimen ( sedimentary overburden).
Pada tahapan geokimia, terjadi peningkatan rank pada batubara mulai dari lignite sampai pada tahap anthracite, seiring dengan kenaikan rank, maka terjadi pula kenaikan unsur karbon, nilai reflectan (Rmax) dan CV (Caloric Value) atau nilai kalori, serta terjadi penurunan kandungan air (H2O), Vollatil Matter (VM), Hidrogen (H) dan Oksigen (O).
Pembentukan batubara dimulai sejak Carboniferous Period (Periode Pembentukan Karbon atau Batubara) dikenal sebagai zaman batubara pertama yang berlangsung antara 360 juta sampai 290 juta tahun yang lalu. Mutu dari setiap endapan batubara ditentukan oleh suhu dan tekanan serta lama waktu pembentukan, yang disebut sebagai ‘maturitas organik’. Proses awalnya gambut berubah menjadi lignite (batubara muda) atau brown coal (batubara coklat), ini adalah batubara dengan jenis maturitas organik rendah. Dibandingkan dengan batubara jenis lainnya, batubara 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 lebih hitam dan membentuk ‘bitumen’ atau ‘antrasit’. Dalam kondisi yang tepat, peningkatan maturitas organik yang semakin tinggi terus berlangsung hingga membentuk antrasit.
2.2 JENIS-JENIS BATUBARA
Tingkat perubahan yang dialami batu bara, dari gambut sampai menjadi antrasit disebut sebagai pengarangan memiliki hubungan yang penting dan hubungan tersebut dise but 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.
1. Antrasit adalah kelas batubara tertinggi, dengan warna hitam berkilauan (luster) metalik, mengandung antara 86% – 98% unsur karbon (C) dengan kadar air kurang dari 8%.Biasanya digunakan untuk proses sintering bijih
mineral, proses pembuatan elektroda listrik, pembakaran batu gamping, dan untuk pembuatan briket tanpa asap.
2. Bituminus mengandung 68 – 86% unsur karbon (C) dan berkadar air 8-10% dari beratnya. Kelas batubara yang paling banyak ditambang di Australia. Dan batubara ini masih dibedakan menjadi dua, yaitu :
a. Batubara ketel uap atau batubara termal atau yang disebut steam coal, banyak digunakan untuk bahan bakar pembangkit listrik, pembakaran umum seperti pada industri bata atau genteng, dan industri semen
b. Batubara metalurgi (metallurgical coalatau coking coal ) digunakan untuk keperluan industri besi dan baja serta industri kimia.
3. Sub-bituminus mengandung sedikit karbon dan banyak air, dan oleh karenanya menjadi sumber panas yang kurang efisien dibandingkan dengan bituminus.
4. Lignit atau batubara coklat adalah batubara yang sangat lunak yang mengandung air 35-75% dari beratnya.
5. Gambut, berpori dan memiliki kadar air di atas 75% serta nilai kalori yang paling rendah.
2.3 TEORI PEMBENTUKAN BATUBARA
Teori pembentukan batubara berdasarkan tempat terbentuknya terbagi menjadi 2, yaitu :
1. Teori Insitu
Teori ini menyatakan bahwa bahan - bahan pembentuk lapisan batubara terbentuk ditempat dimana tumbuh - tumbuhan asal itu berada. Lingkungan tempat tumbuhnya pohon-pohon kayu pembentuk batubara itu adalah pada daerah rawa atau hutan basah. Kejadian pembentukannya diawali dengan tumbangnya pohon-pohon kuno tersebut, disebabkan oleh berbagai faktor,
seperti angin (badai), dan peristiwa alam lainnya. Pohon-pohon yang tumbang tersebut langsung tenggelam ke dasar rawa. Air hujan yang masuk ke rawa dengan membawa tanah atau batuan yang tererosi pada daerah sekitar rawa akan menjadikan pohon-pohon tersebut tetap tenggelam dan tertimbun.
Dengan demikian setelah tumbuhan mati, belum mengalami proses transportasi segera tertutup oleh lapisan sedimen dan mengalami proses coalification.
Gambar 2.1 Model Formasi insitu
Demikianlah seterusnya, bahwa semakin lama semakin teballah tanah penutup pohon-pohonan tersebut. Dalam hal ini pohon-pohon tersebut tidak
menjadi busuk atau tidak berubah menjadi humus, tetapi sebaliknya mengalami pengawetan alami. Dengan adanya rentang waktu yang lama, puluhan atau bahkan ratusan juta tahun, ditambah dengan pengaruh tekanan dan panas,
pohon- pohonan kuno tersebut mengalami perubahan secara bertahap, yakni mulai dari fase penggambutan sampai ke fase pembatubaraan.
Ciri :
a. Penyebaran luas dan merata.
b. Kualitas lebih baik, contoh Muara Enim, Sumatra Selatan.
2. Teori Drift
Batubara terbentuk dari tumbuhan atau pohon yang berasal dari hutan yang bukan di tempat dimana batubara tersebut terbentuk. Batubara yang terbentuk sesuai dengan teori drift biasanya terjadi di delta-delta, mempunyai ciri-ciri lapisan batubara tipis, tidak menerus ( splitting ), banyak lapisannya (multiple seam), banyak pengotor (kandungan abu cenderung tinggi). Proses pembentukan batubara terdiri dari dua tahap yaitu tahap biokimia (penggambutan) dan tahap
geokimia (pembatubaraan)
Tahap penggambutan ( peatification) adalah tahap dimana sisa-sisa tumbuhan yang terakumulasi tersimpan dalam kondisi bebas oksigen (anaerobik) di daerah rawa dengan sistem pengeringan yang buruk dan selalu tergenang air pada kedalaman 0,5 - 10 meter. Material tumbuhan yang busuk ini melepaskan unsur H, N, O, dan C dalam bentuk senyawa CO2, H2O, dan NH3untuk menjadi humus. Selanjutnya oleh bakteri anaerobik dan fungi diubah menjadi gambut (Stach, 1982, op cit Susilawati 1992).
Tahap pembatubaraan (coalification) merupakan gabungan proses biologi, kimia, dan fisika yang terjadi karena pengaruh pembebanan dari sedimen yang menutupinya, temperatur, tekanan, dan waktu terhadap komponen organik dari gambut (Stach, 1982, op cit Susilawati 1992). Pada tahap ini prosentase karbon akan meningkat, sedangkan prosentase hidrogen dan oksigen akan berkurang (Fischer, 1927, op cit Susilawati 1992). Proses ini akan menghasilkan batubara
dalam berbagai tingkat kematangan material organiknya mulai dari lignit, sub bituminus, bituminus, semi antrasit, antrasit, hingga meta antrasit.
Teori ini menyatakan bahwa bahan-bahan pembentuk lapisan batubara terjadi ditempat yang berbeda dengan tempat tumbuhan semula hidup dan berkembang. Dengan demikian tumbuhan yang telah mati mengalami transportasi oleh media air dan terakumulasi disuatu tempat, tertutup oleh lapisan sedimen dan mengalamicoalification.
Gambar 2.2 Model Formasi Drift
Ciri :
a. Penyebaran tidak luas tetapi banyak.
b. Kualitas kurang baik (mengandung pasir pengotor), contoh pengendapan delta `di aliran sungai Mahakam, Kalimantan Timur.
Selain teori pembentukan berdasarkan tempat pembentukannya, adapun teori-teori pembentukan batubara lainnya, antara lain :
1. Teori Pembentukan Peat (Gambut)
Lapisan batubara umumnya berasal dari peat(gambut) deposit di suatu rawa. Faktor-faktor penting dalam pembentukkan peat:
a. Evolusi perkembangan flora
Batubara tertua yang berumur Hurorian Tengah dari Michigan berasal dari alga dan fungi. Sedangkan pada jaman Devon Bawah dan Atas, batubara kebanyakan berasal dari Psilophites (spt: Taeniocrada decheniana (lower devon)). Kebanyakan batubara dari jaman ini memiliki rata-rata lapisan yang tipis(3-4m) dan tidak punya nilai ekonomis.
Pada Carbon Atas, tumbuhan mulai tinggi-tinggi hingga mencapai ketinggian lebih dari 30m namun belum seberagam sekarang. Pada jaman ini didominasi oleh: Lepidodendron, Sigillaria, Leginopteris oldhamia, Calamitea. Jaman Upper Carboniferous dikenal sebagai perioda bituminous coal
Lapisan penting batubara berumur Perm terdapat di USSR, dominan terbentuk dari Gymnosperm cordaites.
Pada jaman Mesozoic terutama Jura dan Cretaceous Bawah, Gymnosperm(Ginkcophyta, Cycadophyta dan Cornifers) merupakan tumbuhan penting pembentuk batubara, terutama di Siberia dan Asia Tengah. Pada rawa-rawa berumur Cretaceous Atas dan Tersier tumbuhan Angiosperm tumbuh dengan pesat di N. America, Europe, Japan dan Australia.
Jika dibandingkan dengan tumbuhan pada masa Carbon, tumbuhan pada jaman Mesozoic terutama jaman Tersier lebih beragam dan spesifik serta
menghasilkan deposit peat yang tebal dan beragam dalam tipe fasiesnya. Perkembangan dan evolusi flora akan berpengaruh pada keragaman jenis dan tipe batubara yang dihasilkan.
b. Iklim
Pada iklim yang lebih hangat dan basah tumbuhan tumbuh lebih cepat dan beragam. Lapisan-lapisan kaya batubara berumur Carbon Atas, Cretaceous Atas dan Tersier Awal diendapkan pada iklim seperti ini. Namun pada hemisphere selatan dan Siberia juga terdapat endapan batubara yang
kaya yang diendapakan pada iklim yang sedang hingga dingin, contohnya batubara inter-post glacial PermoCarbon Gondwana (dari Ganganopteris glossopteris) dan batubara umur Perm dan Jura Bawah dari Angara konitnen. Lapisan batubara yang diendapkan pada iklim hangat dan basah biasanya lebih terang dan tebal dibandingkan dengan yang diendapkan pada
iklim basah.
c. Paleogeografi dan Tectonic Requirement
Formasi lapisan tergantung pada hubungan paleogeografi dan struktur pada daerah sedimentasi. Pembentukan peat(gambut) terjadi pada daerah yang
depresi permukaan dan memerlukan muka air yang relatif tetap sepanjang tahun diatas atau minimal sama dengan permukaan tanah. Kondisi ini banyak muncul pada flat coastal area dimana banyak rawa yang berasosiasi dengan persisir pantai. Selain itu rawa-rawa juga muncul di darat(shore or inland lakes). Tergantung pada posisi asli geografinya, endapan batubara paralic(sea coast) dan limnic(inland) adalah berbeda.
Paralic coal swamps memiliki sedikit pohon atau bahkan tanpa pohon dan terbentuk diluar distal margin pada delta. Pembentukkannya merupakan akibat dari regresi dan transgresi air laut. Banyak coastal swamps besar yang berkembang dibawah perlindungan sand bars dan pits sehingga dapat
menghasilkan endapan batubara yang tebal.
Back samps terbentuk dibelakang tanggul alam sungai besar. Pada b ack swamps, peats(gambut) kaya dengan mineral matter akibat banjir yang sering
Akibatnya endapan yang kaya batubara banyak berhubungan dengan daerah ini, seperti yang sering muncul pada foredeep pada suatu pegunungan lipatan yang besar.
Sikuen sediment yang tebal dimana didalamnya terdapat lapisan tipis batubara(<2m) dengan penyebaran yang besar dan keberadaan intercalation
dari marine bed adalah karakteristik dari batubara yang diendapkan di foredeeps dari suatu pegunungan lipatan yang besar. Cyclothem adalah perulangan antara peat dengan inorganic sediment dan sekuen ini sering berulang.
Pada bagian backdeeps dari suatu pegunungan lipatan yang besar, subsidence biasanya lebih sedikit dan jumlah lapisan batubara lebih sedikit. Ketika paralic coals diendapkan di foredeeps, kebanyakan limnic coals diendapkan di dalam cekungan kontinen yang besar. Limnic coals memiliki karakter: terbentuk pada kontinen graben, jumlah lapisannya sedikit tapi setiap lapisannya sangat tebal.
2. Teori Transportasi
–
AllotoctonTeori ini mengungkapkan bahwa pembentukan batubara bukan berasal dari degradasi/peluruhan sisa-sisa tanaman yang insitu dalam sebuah lingkungan rawa peat, melainkan akumulasi dari transportasi material yang terkumpul didalam lingkungan aqueous seperti danau, laut, delta, hutan bakau. Teori ini menjelaskan bahwa terjadi proses yang berbeda untuk setiap jenis batubara yang berbeda pula.
3. Proses Geokimia dan Metamorfosis
Setelah terbentuknya lapisan source, maka berlangsunglah berbagai macam proses. Proses pertama adalah diagenesis, berlangsung pada kondisi temperatur dan tekanan yang normal dan juga melibatkan proses biokimia. Hasilnya adalah proses pembentukan batubara akan terjadi, dan bahkan akan
terbentuk dalam lapisan itu sendiri. Hasil dari proses awal ini adalah peat, atau material lignit yang lunak. Dalam tahap ini proses biokimia mendominasi, yang mengakibatkan kurangnya kandungan oksigen. Setelah tahap biokimia ini selesai maka berikutnya prosesnya didominasi oleh proses fisik dan kimia yang ditentukan oleh kondisi temperatur dan tekanan. Temperatur dan tekanan berperan penting karena kenaikan temperatur akan mempercepat proses reaksi, dan tekanan memungkinkan reaksi terjadi dan menghasilkan unsur-unsur gas. Proses metamorfisme (temperatur dan tekanan) ini terjadi karena penimbunan material pada suatu kedalaman tertentu atau karena pergerakan bumi secara terus-menerus didalam waktu dalam skala waktu geologi.
2.4 PROSES PEMBENTUKAN BATUBARA
Secara ringkas ada 2 tahap proses pembatubaraan yang terjadi, yakni: 1. Tahap Diagenetik
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.
2. Tahap Malihan
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
Pembusukan, yakni proses dimana tumbuhan mengalami tahap pembusukan (decay) akibat adanya aktifitas dari bakteri anaerob. Bakteri ini bekerja dalam suasana tanpa oksigen dan menghancurkan bagian yang lunak dari
tumbuhan seperti selulosa, protoplasma, dan pati.
2. Pengendapan
Pengendapan, yakni proses dimana material halus hasil pembusukan terakumulasi dan mengendap membentuk lapisan gambut. Proses ini biasanya terjadi pada lingkungan berair, misalnya rawa-rawa.
3. Dekomposisi
Dekomposisi, yaitu proses dimana lapisan gambut tersebut di atas akan mengalami perubahan berdasarkan proses biokimia yang be rakibat keluarnya air (H20) clan sebagian akan menghilang dalam bentuk karbondioksida (C02),
karbonmonoksida (CO), clan metana (CH4).
4. Geotektonik
Geotektonik, dimana lapisan gambut yang ada akan terkompaksi oleh gaya tektonik dan kemudian pada fase selanjutnya akan mengalami perlipatan dan patahan. Selain itu gaya tektonik aktif dapat menimbulkan adanya intrusi/terobosan magma, yang akan mengubah batubara low grade menjadi high grade. Dengan adanya tektonik setting tertentu, maka zona batubara yang terbentuk dapat berubah dari lingkungan berair ke lingkungan darat.
5. Erosi
Erosi, dimana lapisan batubara yang telah mengalami gaya tektonik berupa pengangkatan kemudian di erosi sehingga permukaan batubara yang ada menjadi terkupas pada permukaannnya. Perlapisan batubara inilah yang dieksploitasi pada saat ini.
Gambar 2.3 Skema Pembentukan Batubara
Berdarakan gambar di atas dapat kita lihat bahwa, material asal pembentuk rawa gambut ada dua yaitu, Autochton (Material yang tidak mengalami transportasi) dan Allochton (material yang mengalami transportasi).
Material rawa gambut tersebut mengalami proses peatification atau proses penggambutan. Dalam proses tersebut mikroba memiliki peranan yang sangat penting, seiring dengan proses penggambutan, proses pembentukan humin dan penurunan keseimbangan biotektonik pun dapat berlangsung.
Mulai dari proses penggambutan sampai pada tahap Lignite disebut sebagai tahapan diagenesa (Fase Biokimia), sedangkan pada Lignite sampai pada
Gambar 2.4 Proses Pembentukan Batubara
1. Fase Biokimia (
Diagenesa)
Tingkatan biokimia (atau biogenetik) daripada metamorfisme organik adalah aksi orgasnisme hidup, khususnya dominan bakteri. Bakteri yang berperan yaitu bakteri aerob dan bakteri anaerob serta jamur, Bakteri aerob menguraikan unsur karbon (C), nitrogen (N) dan karbon dioksida (CO2) pada
material tumbuhan, sedangkan bakteri anaerob menguraikan unsure hidrok arbon (CH), asam (acid) serta alkohol (C2H5OH) pada material tumbuhan, proses ini
berlangsung di bawah permukaan.
Dalam pembentukan batubara, material tanaman mengalami proses penggambutan dan proses pembentukan humin terhadap humic matter . Komposisi microbiologi tidak dapat terjadi di atas temperatur tertentu (> ± 800C). Proses ini berlangsung pada kedalaman satu sampai sepuluh meter dibawah permukaan.
2. Fase Geokimia
(Metamorfisma)
Fase geokimia (fase ini tidak ada lagi aktivitas organism seperti bakteri, tetapi didominasi oleh pengaruh peningkatan temperatur dan tekanan, disebabkan oleh peningkatan kedalaman penimbunan unsur organik di bawah tutupan sedimen ( sedimentary overburden). Batas dari fase tersebut yaitu pada kedalaman lebih dari sepuluh meter, tetapi bisa dikatakan reaksi berakhir pada tingkat gambut dan aksi geokimia menjadi agen utama pada tingkatbrown-coal danhard-coal .
Pada tahapan geokimia, terjadi peningkatan rank pada batubara mulai dari lignite sampai pada tahap anthracite, seiring dengan kenaikan rank, maka terjadi pula kenaikan unsur karbon, nilai reflectan (Rmax) dan CV (Caloric Value) atau nilai kalori, serta terjadi penurunan kandungan air (H2O), Vollatil Matter (VM), Hidrogen (H) dan Oksigen (O). 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. Kandungan karbon secara sesuai pada rank batubara yaitu: Gambut (55% C), Lignite (60% C), Sub-bituminous (70%), Bituminous (80% C) dan Anthracite (95% C).
2.5 MATERI PEMBENTUKAN BATUBARA
Hampir seluruh pembentuk batubara berasal dari tumbuhan. Jenis-jenis tumbuhan pembentuk batubara dan umurnya menurut Diessel (1981) adalah sebagai berikut:
1. Alga
Alga, dari Zaman Pre-kambrium hingga Ordovisium dan bersel tunggal. Sangat sedikit endapan batubara dari perioda ini.
2. Silofita
Silofita, dari Zaman Silur hingga Devon Tengah, merupakan turunan dari alga. Sedikit endapan batubara dari perioda ini.
3. Pteridofita
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. 4. Gimnospremae
Gimnospermae, kurun waktu mulai dari Zaman Permian hingga Kapur Tengah. Tumbuhan heteroseksual, biji terbungkus dalam buah, semisal pinus, mengandung kadar getah (resin) tinggi. Jenis Pteridospermae seperti gangamopteris dan glossopteris adalah penyusun utama batubara Permian seperti di Australia, India dan Afrika.
5. Angiospermae
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.
2.6 FAKTOR-FAKTOR PEMBENTUKAN BATUBARA
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 :
1. 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.
2. Morfologi (Topografi)
Morfologi dari cekungan pada saat pembentukan gambut sangat penting karena menentukan penyebaran rawa-rawa dimana batubara tersebut terbentuk.
3. 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.
4. Penurunan
Dipengaruhi oleh gaya-gaya tektonik. Jika penurunan dan pengendapan gambut seimbang akan dihasilkan endapan batubara tebal.
5. 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.
6. Tumbuhan
Flora merupakan unsur utama pembentuk batubara. P ertumbuhan dari flora terakumulasi pada suatu lingkungan dan zona fisiografi dengan iklim dan topografi tertentu, merupakan faktor penentu terbentuknya berbagai type batubara.
7. 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.
BAB III
PENUTUP
3.1 KESIMPULANDari hasil pembahasan dapat disimpulkan bahwa batubara adalah salah satu bahan bakar fosil, yang dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik, yaitu dari
sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses pembatubaraan. Batubara terbentuk dari pelapukan tumbuh-tumbuhan yang mengendap selama berjuta-juta tahun dan mengalami proses pembatubaraan (coalification) dibawah pengaruh kimia, fisika dan geologi.
Teori pembentukan batubara berdasarkan tempat terbentuknya batubara, yaitu :
1. Teori In-situ
Teori In – situ menyatakan batubara terbentuk dari tumbuhan atau pohon yang berasal dari hutan dimana batubara tersebut terbentuk. Batubara
yang terbentuk sesuai dengan teori in-situ lazimnya terjadi di hutan basah dan berawa, sehingga pohon-pohon di hutan tersebut pada saat mati dan roboh,
langsung tenggelam ke dalam rawa tersebut, dan sisa tumbuhan tersebut tidak mengalami pembusukan secara sempurna, dan akhirnya menjadi fosil tumbuhan yang membentuk sedimen organik.
2. Teori Drift
Teori Drift menyatakan batubara terbentuk dari tumbuhan atau pohon yang berasal dari hutan yang bukan di tempat dimana batubara tersebut terbentuk. Batubara yang terbentuk sesuai dengan teori drift biasanya terjadi di delta-delta, mempunyai ciri-ciri lapisan batubara tipis, tidak menerus ( splitting ), banyak lapisannya (multiple seam), banyak pengotor (kandungan
abu cenderung tinggi). Proses pembentukan batubara terdiri dari dua tahap yaitu tahap biokimia (penggambutan) dan tahap geokimia (pembatubaraan)
Tahap penggambutan ( peatification) adalah tahap dimana sisa-sisa tumbuhan yang terakumulasi tersimpan dalam kondisi bebas oksigen (anaerobik) di daerah rawa dengan sistem pengeringan yang buruk dan selalu tergenang air pada kedalaman 0,5 – 10 meter. Material tumbuhan yang busuk ini melepaskan unsur H, N, O, dan C dalam bentuk senyawa CO2, H2O, dan NH3 untuk menjadi humus. Selanjutnya oleh bakteri anaerobik dan fungi
diubah menjadi gambut (Stach, 1982, op cit Susilawati 1992).
Tahap pembatubaraan (coalification) merupakan gabungan proses biologi, kimia, dan fisika yang terjadi karena pengaruh pembebanan dari
sedimen yang menutupinya, temperatur, tekanan, dan waktu terhadap komponen organik dari gambut (Stach, 1982, op cit Susilawati 1992). Pada tahap ini prosentase karbon akan meningkat, sedangkan prosentase hidrogen dan oksigen akan berkurang (Fischer, 1927, op cit Susilawati 1992). Proses ini akan menghasilkan batubara dalam berbagai tingkat kematangan material organiknya mulai dari lignit, sub bituminus, bituminus, semi an trasit, antrasit, hingga meta antrasit.
3.2 SARAN
Dalam makalah ini masih banyak kekurangan dan dimohon agar pembaca dapat memperbaiki dan dapat saling melengkapi data-data yang kurang demi mendapatkan hasil yang bagus. Dalam makalah ini membahas tentang teori pembentukan batubara, yang menjelaskan teori-teori yang menjelaskan pembentukan batubara dari awal pembentukannya. Teori-teori yang kami bahas dalam makalah ini adalah teori In-situ dan teori drift, mungkin pembaca mengetahui lebih banyak lagi tentang teori-teori pembentukan batubara, oleh sebab itu kami sangat berharap saran dan masukan dari pembaca.
DAFTAR PUSTAKA
“ Proses Pembentukan Batubara Ganesa”.Tambang UNP. Web. 24 Maret 2016 pukul 15.34 WIB<http://tambangunp.blogspot.co.id/2013/12/proses-pembentukan- batubara-ganesa.html>
“ Proses Terbentuknya Batubara”.Setyawan887. Web 24 Maret 2016 pukul 15.02 WIB. <http://setyawan877.blogspot.co.id/2015/02/proses-terbentuknya-batu-bara-dan .html>
“ Proses Pembentukan Batubara”.Minerity Sriwijaya. Web. 24 Maret 2016 pukul 15.24 WIB. <http://mineritysriwijaya.blogspot.co.id/2012/12/proses-pembentukan- batubara.html>
“ Proses Pembentukan Batubara”.Aulia Asyarifah. Web. 24 Maret 2016 pukul 15.42 WIB. <http://auliaasyarifah.blogspot.co.id/2014/02/proses-pembentukan-batu- bara.html>
“ Pembentukan Batubara”.Achmadin Blog.Web. 24 Maret 2016 pukul 15.16 WIB. <https://achmadinblog.wordpress.com/2010/05/21/pembentukan-batubara/> “Terbentuknya Batubara”.Tana Angga.Web. 24 Maret 2016 pukul 15.40 WIB.
<https://tanaangga.wordpress.com/terbentuknya-batubara/>
“ Makalah Pembentukan Batubara”.Dokumen Tips. Web. 24 Maret 2016 pukul 15.21 WIB. <http://dokumen.tips/documents/makalah-pembentukan-batu-baradocx. html>
