Sumber Daya Batubara
A. Pendahuluan
Batubara adalah bahan tambang non logam yang sifatnya seperti arang kayu, tetapi panas yang dihasilkan lebih besar. Batubara adalah bahan bakar fosil, dari tumbuh-tumbuhan yang mengalami perubahan kimia akibat tekanan dan suhu yang tinggi dalam kurun waktu lama. Batubara terbentuk dari tumbuhan yang telah terkonsolidasi antara strata batuan lainnya dan diubah oleh kombinasi pengaruh tekanan dan panas selama jutaan tahun sehingga membentuk lapisan batubara. Komposisi penyusun batubara terdiri dari campuran hidrokarbon dengan komponen utama karbon. Di samping itu juga mengandung senyawa dari oksigen, nitrogen, dan belerang.
Sumber daya batubara (Coal Resources) adalah bagian dari endapan batubara yang diharapkan dapat dimanfaatkan. Sumber daya batubara ini dibagi dalam kelas-kelas sumber daya berdasarkan tingkat keyakinan geologi yang ditentukan secara kualitatif oleh kondisi geologi/tingkat kompleksitas dan secara kuantitatif oleh jarak titik informasi. Sumberdaya ini dapat meningkat menjadi cadangan apabila setelah dilakukan kajian kelayakan dinyatakan layak. Keyakinan Geologi yang dimaksud adalah tingkat kepercayaan tentang keberadaan batubara yang ditentukan oleh tingkat kerapatan titik informasi geologi yang meliputi ketebalan, kemiringan lapisan, bentuk, korelasi lapisan batu bara, sebaran, struktur, ketebalan tanah penutup, kuantitas dan kualitasnya sesuai dengan tingkat penyelidikan.
faktor lain, seperti tersedianya cadangan batubara yang sangat banyak dan tersebar luas, sekitar lebih dari 984 milyar ton tersebar di seluruh dunia. Kemudian, batubara dapat diperoleh dari banyak sumber di pasar dunia dengan pasokan yang stabil, serta aman untuk ditransportasikan dan disimpan. Kemudian, pengaruh pemanfaatan batubara terhadap lingkungan disekitarnya sudah dipahami dan dipelajari secara luas, sehingga teknologi batubara bersih dapat dikembangkan dan diaplikasikan.
Indonesia termasuk salah satu negara yang kaya akan sumber daya energi dalam bentuk batubara. Sumber daya batubara di Indonesia diperkirakan sebesar 36 milyar ton, tersebar di Sumatra 67.83%, di Kalimantan 31.64%, sisanya terdapat di pulau Jawa, Sulawesi, dan Irian Jaya. (Soejoko dan Abdurahman dalam Sukandarrumidi 2009).
Secara umum batubara digolongkan menjadi 5 tingkatan (dari tingkatan paling tinggi sampai tingkatan paling rendah) yaitu: anthracite, bituminious coal, sub bitiminious coal, lignite, dan peat (gambut). Penggolongan tersebut menekankan pada kandungan relaif antar unsur C dan H2O yang terdapat dalam batubara. Pada anthracite, kandungan C lebih tinggi dibanding dengan kandungan H2O. Pada bituminous dan pada gambut kandungan unsur C relatif lebih rendah dari H2O (Bateman dalam Sukandarrumidi 2009).
B. Kelas Sumber Daya
a) Sumber Daya Batubara Hipotetik (Hypothetical Coal Resource)
Sumber daya batubara hipotetik adalah batubara di daerah penyelidikan atau bagian dari daerah penyelidikan, yang dihitung berdasarkan data yang memenuhi syarat-syarat yang ditetapkan untuk tahap penyelidikan survei tinjau.
daerah atau wilayah batubara yang sama dibawah kondisi geologi atau perluasan dari sumberdaya batubara tereka. Pada umumnya, sumberdaya berada pada daerah dimana titik-titik sampling dan pengukuran serat bukti untuk ketebalan dan keberadaan batubara diambil dari distant outcrops, pertambangan, lubang-lubang galian, serta sumur-sumur. Jika eksplorasi menyatakan bahwa kebenaran dari hipotesis sumberdaya dan mengungkapkan informasi yg cukup tentang kualitasnya, jumlah serta rank, maka mereka akan di klasifikasikan kembali sebagai sumber daya teridentifikasi (identified resources).
b) Sumber Daya Batubara Tereka (inferred Coal Resource)
Sumber daya batubara tereka adalah jumlah batubara di daerah penyelidikan atau bagian dari daerah penyelidikan, yang dihitung berdasarkan data yang memenuhi syarat-syarat yang ditetapkan untuk tahap penyelidikan prospeksi. Titik pengamatan mempunyai jarak yang cukup jauh sehingga penilaian dari sumber daya tidak dapat diandalkan. Daerah sumber daya ini ditentukan dari proyeksi ketebalan dan tanah penutup, rank, dan kualitas data dari titik pengukuran dan sampling berdasarkan bukti geologi dalam daerah antara 1,2 km – 4,8 km. termasuk antrasit dan bituminus dengan ketebalan 35 cm atau lebih, sub bituminus dengan ketebalan 75 cm atau lebih, lignit dengan ketebalan 150 cm atau lebih.
c) Sumber Daya Batubara Tertunjuk (Indicated Coal Resource)
tidak akan mempunyai variasi yang cukup besar jika eksplorasi yang lebih detail dilakukan. Daerah sumber daya ini ditentukan dari proyeksi ketebalan dan tanah penutup, rank, dan kualitas data dari titik pengukuran dan sampling berdasarkan bukti gteologi dalam daerah antara 0,4 km – 1,2 km. termasuk antrasit dan bituminus dengan ketebalan 35 cm atau lebih, sib bituminus dengan ketebalan 75 cm atau lebih, lignit dengan ketebalan 150 cm.
d) Sumber Daya Batubara Terukur (Measured Coal Resourced)
Sumber daya batubara terukur adalah jumlah batubara di daerah peyelidikan atau bagian dari daerah penyelidikan, yang dihitung berdasarkan data yang memenuhi syarat–syarat yang ditetapkan untuk tahap eksplorasi rinci. Densitas dan kualitas titik pengamatan cukup untuk diandalkan untuk melakukan penafsiran ketebalan batubara, kualitas, kedalaman, dan jumlah batubara insitu. Daerah sumber daya ini ditentukan dari proyeksi ketebalan dan tanah penutup, rank, dan kualitas data dari titik pengukuran dan sampling berdasarkan bukti geologi dalam radius 0,4 km. Termasuk antrasit dan bituminus dengan ketebalan 35 cm atau lebih, sub bituminus dengan ketebalan 75 cm atau lebih, lignit dengan ketebalan 150 cm.
C. Penambangan dan Pengolahan Batubara
Penambangan batubara dilakukan dengan dua metode, yaitu tambang bawah tanah dan tambang terbuka. Pemilihan metode penambangan ini berdasarkan pada unsur geologi dari endapan batubara dan pertimbangan ekonomisnya.
lumpur, dan berbentuk pecahan dengan berbagai ukuran, padahal pengguna batubara membutuhkan batubara dengan mutu yang konsisten. Oleh karena itu, dilakukan pengolahan batubara yang mengarah pada penanganan batubara untuk menjamin mutu yang konsisten dan kesesuaian dengan pengguna akhir tertentu. Pengolahan tersebut tergantung pada kandungan batubara dan tujuan penggunaannya. Batubara tersebut mungkin hanya memerlukan pemecahan sederhana atau mungkin memerlukan proses pengolahan yang kompleks untuk mengurangi kandungan campuran yang terdapat pada batubara.
D. Distribusi Batubara
Cara pengangkutan batubara ke tempat batubara tersebut akan digunakan tergantung pada jaraknya. Untuk jarak dekat, umumnya diangkut dengan menggunakan belt conveyor atau truk. Untuk jarak yang lebih jauh di dalam pasar dalam negeri, batubara diangkut menggunakan kereta api atau tongkang atau dengan alternatif lain dimana batubara dicampur dengan air untuk membentuk bubur batu dan diangkut melalui jaringan pipa. Sedangkan untuk pengangkutan internasional, umumnya digunakan kapal laut. Pengangkutan batubara ini dapat sangat mahal, bahkan dapat mencapai 70% dari biaya pengiriman batubara.
E. Manfaat Batu Bara Bagi Manusia
Sejak dahulu, batu bara telah ditambang dari perut bumi dan dirasakan manfaatnya oleh manusia. Inilah penggunaan batu bara yang umum:
Sebagai bahan produksi baja dan besi Sebagai bahan bakar pembangkit listrik Sebagai bahan bakar cair
Sebagai bahan bakar produksi semen Untuk pembuatan karbon aktif.
Selain itu, manfaat batu bara juga dirasakan di pabrik-pabrik pembuatan kertas, pengolahan alumina, industri kimia, dan industri farmasi. Hasil sampingan batu bara juga bisa diproduksi menjadi beberapa macam produk kimia. Batu bara juga menjadi bahan penting dalam produksi produk berikut:
Serat karbon, berfungsi sebagai bahan pengeras yang ringan dan kuat. Biasanya digunakan pada sepeda gunung, raket tenis, dan bahan konstruksi.
Metal silikon, berfungsi untuk membuat silan dan silikon. Jika diolah lebih jauh lagi, ini digunakan untuk membuat bahan kedap air, pelumas, kosmetik, pasta gigi, resin, dan sampo. Karbon teraktivasi, sering kali dimanfaatkan dalam pembersih
udara, mesin pencuci darah, dan saringan air.
F. Analisa Kualitas Batubara
Dalam pemanfaatannya, batubara harus diketahui terlebih dahulu kualitasnya. Hal ini dimaksudkan agar spesifikasi mesin atau peralatan yang memanfaatkan batubara sebagai bahan bakarnya sesuai dengan mutu batubara yang akan digunakan, sehingga mesin-mesin tersebut dapat berfungsi optimal dan tahan lama. Analisa yang dilakukan antara lain analisa proximate, analisa ultimate, mineral matters, physical & electrical properties, thermal properties, mechanical properties, spectroscopic properties, dan solvent properties.
Secara umum, parameter kualitas batubara yang sering digunakan adalah:
CV merupakan indikasi kandungan nilai energi yang terdapat pada batubara, dan merepresentasikan kombinasi pembakaran dari karbon, hidrogen, nitrogen, dan sulfur. b) Zat terbang (Volatile Matter atau VM, satuan persen)
Kandungan VM mempengaruhi kesempurnaan pembakaran dan intensitas api. Hal ini didasarkan pada rasio atau perbandingan antara kandungan karbon (fixed carbon) dengan zat terbang, yang disebut dengan rasio bahan bakar (fuel ratio). Semakin tinggi nilai fuel ratio, maka jumlah karbon di dalam batubara yang tidak terbakar juga semakin banyak. Jika perbandingan tersebut nilainya lebih dari 1,2 maka pengapian akan kurang bagus sehingga mengakibatkan kecepatan pembakaran menurun.
c) Kadar abu (Ash content, satuan persen)
Semakin tinggi kadar abu, secara umum akan mempengaruhi tingkat pengotoran, keausan, dan korosi peralatan yang dilalui.
d) Kadar sulfur (Sulfur content, satuan persen)
Kandungan sulfur dalam batubara biasanya dinyatakan dalam Total Sulfur (TS). Kandungan sulfur ini berpengaruh terhadap tingkat korosi sisi dingin yang terdapat pada pemanas udara, terutama apabila suhu kerja lebih rendah daripada titik embun sulfur. Selain itu, berpengaruh juga terhadap efektivitas penangkapan abu pada electrostatic presipitator.
e) Kadar karbon (Fixed carbon atau FC, satuan persen)
Nilai kadar karbon ini semakin bertambah seiring dengan meningkatnya kualitas batubara. Kadar karbon dan jumlah zat terbang digunakan sebagai perhitungan untuk menilai kualitas bahan bakar, yaitu berupa nilai fuel ratio.
f) Ukuran (Coal size)
Dalam usaha untuk mempermudah pengenalan jenis batubara, berikut ditunjukkan sifat sifat batubara untuk masing-masing jenis sebagai berikut:
a) Jenis anthracite
Warna hitam, sangat mengkilat, kandungan karbon sangat tinggi, nilai kalor sangat tinggi, kandungan air sangat rendah, kandungan abu sangat rendah, kandungan sulfur sangat sedikit. Jenis batubara ini apabila dibakar hampur seluruhnya habis terbakar tanpa timbul nyala, nilai kalor berkisar pada 8300 kkal/kg.
b) Jenis bituminous/sub bituminous coal
Warna hitam mengkilat, kandungan karbon dan nilai kalor relatif tinggi (dibawah anthracite), kandungan air sedikit kandungan abu sedikit, kandungan sulfur sedikit. Apabila dibakar akan menghasilkan nilai kalor antara 7000-8000 kkal/kg.
c) Jenis Lignite
Warna hitam, sangat rapuh, kandungan karbon rendah dan nilai kalor rendah apabila dibakar akan menghasilkan nilai kalor 1500-4500 kkal/kg. Kandungan air tinggi, kandungan abu dan sulfur banyak. Pada batubara ini dikenal dengan istilah long flaming coal dan short flamming coal. Long flamming coal merupakan batubara dengan volatile matter
tinggi, apabila batubara dalam keadaan serbuk dibakar, maka akan terurai dengan segera sehingga menghasilkan periode nyala pendek, panas yang dihasilkan sebagian untuk membakar volatile matter yang jumlahnya cukup banyak, akibatnya suhu yang dihasilkan menjadi relatif rendah. Sedangkan short flamming coal , merupakan batubara dengan kandungan volatile matter rendah sehingga apabila batubara dalam keadaan serbuk dibakar, akan terurai segera dan menghasilkan periode nyal panjang. Suhu yang dihasilkan pun menjadi relatif tinggi
Warna coklat kemerahan, kandungan karbon dan nilai kalornya rendah, kandungan air tinggi. Apabila dibakar batubara ini akan menghasilkan nilai kalor sebesar 1700-3000 kkal/kg.
H. Reaksi Pembentukan Batubara
Batubara terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan yang sudah mati, dengan komposisi utama terdiri dari cellulosa. Proses pembentukan batubara dikenal sebagai proses pembatubaraan atau coalification. Faktor fisika dan kimia yang terdapat di alam akan mengubah cellulosa menjadi lignit, subbitumina,bitumina,atau antrasit. Reaksi pembentukan batubara dapat diperlihatkan sebagai berikut: 5(C6H1 0O5) C2 0H2 2O4+3CH4+8H2O+6CO2+CO
Celllulosa lignit gas metan Keterangan:
Cellulosa merupakan senyawa pembetuk batubara.
Unsur C pada lignit jumlahnya relatif lebih sedikit dibandingkan jumlah unsur C pada bitumina, semakin banyak unsur C pada lignit maka kualitasnya akan semakin baik.
Unsur H pada lignit jumlahnya relatif lebih banyak dibandingkan jumlah unsur H pada bitumina, semakin banyak unsur H pada lignit kualitasnya akan rendah.
