GENESA BATUBARA

Jurusan Teknik Geologi

Sekolah Tinggi Teknologi Nasional Yogyakarta

Ev. Budiadi, DR.,Ir.,MS. Adi Prabowo, ST.,M.Si.

BATUBARA

Batuan Sedimen yang berasal dari material organik

(organoclastic sedimentary rock) berupa bahan

bakar hidrokarbon padat yang terbentuk dari

akumulasi tumbuhan dan material organik pada

suatu lingkungan pengendapan tertentu yang telah

mengalami pembusukan secara biokimia, kimia dan

fisika dalam kondisi bebas oksigen yang berlangsung

pada tekanan serta temperatur tertentu pada kurun

waktu yang sangat lama (syn sedimentary & post

sedimentary) sehingga menghasilkan rank dan tipe

tertentu

• Pembentukan batu bara memerlukan kondisi-kondisi tertentu dan hanya terjadi pada era-era tertentu sepanjang sejarah geologi.

• Zaman Karbon, kira-kira 340 juta tahun yang lalu (jtl), adalah masa pembentukan batu bara yang paling produktif dimana hampir seluruh deposit batu bara (black coal) yang ekonomis di belahan bumi bagian utara terbentuk.

• Pada Zaman Permian, kira-kira 270 jtl, juga terbentuk endapan-endapan batu bara yang ekonomis di belahan bumi bagian selatan, seperti Australia, dan berlangsung terus hingga ke Zaman Tersier (70 – 13 jtl) di berbagai belahan bumi lain.

KOMPOSISI

• Batubara merupakan senyawa

hidrokarbon padat yang

terdapat di alam dengan

komposisi yang cukup

kompleks.

• Bahan organik utamanya yaitu

tumbuhan yang dapat

ditengarai berupa jejak kulit

pohon, daun, akar, struktur

kayu, spora, pollen, damar,

dan lain-lain.

Rumus bangun batubara (USGS, 2012)

Tahapan/proses pembentukan batubara

Akumulasi sisa-

sisa tanaman

dalam cekungan

Gambut

Biokimia/

Diagenetik

Bakteri

Batubara

Geokimia

dan fisik/ malihan

Temperatur

Tekanan

Waktu

MATERIAL YANG MEMBENTUK BATUBARA

• Combustible Material, bahan/material yang dapat dibakar/dioksidasi oleh oksigen. Umumnya karbon padat (Fixed Carbon), senyawa hidrokarbon, Sulfur, senyawa Hidrogen, dan beberapa senyawa lainnya dalam jumlah kecil.

• Non Combustible Material, bahan/material yang tidak dapat dibakar/dioksidasi oleh oksigen. Umumnya senyawa anorganik (Si02, A1203, Fe203, Ti02, Mn304, CaO, MgO, Na20, K20 dan senyawa logam lainnya dalam jumlah kecil) yang akan membentuk abu dalam batubara. Kandungan non combustible material ini umumnya tidak diingini karena akan mengurangi nilai bakarnya.

JENIS-JENIS TUMBUHAN PEMBENTUK BATUBARA DAN UMURNYA (DIESSEL,1981)

• Algae, dari Zaman Pra-kambrium-Ordovisium dan bersel

tunggal. Sangat sedikit endapan batu bara dari perioda ini.

• Sylophyta, dari Zaman Silur hingga Devon Tengah, merupakan

turunan dari alga. Sedikit endapan batu bara dari perioda ini.

• Pteridophyta, umur Devon Atas-Karbon Atas. Materi utama

pembentuk batu bara berumur Karbon di Eropa dan Amerika Utara.

• Gymnospermae, dari Zaman Permian-Kapur Tengah.

Penyusun utama batu bara Permian seperti di Australia, India

dan Afrika.

• Angiospermae, dari Zaman Kapur Atas hingga kini. Jenis tumbuhan modern, jenis kayu kurang keras sehingga secara

umum, kurang dapat terawetkan.

TIPE PENGENDAPAN BATUBARA

1. Autochtonous

Batubara yang terbentuk di tempat vegetasi

asal terbentuk (insitu)

2. Allotochtonous

Batubara yang terbentuk tidak pada

tempatnya (transported)

• Cara penimbunan dan penguburan tanaman

pembentuk batubara

• Struktur tanaman pembentuk batubara

• Komposisi kimia bahan rombakan

• Keadaan dan intensitas mikrobiologi

• Geologi sejarah pengendapan batubara

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KOMPOSISI BATUBARA

Coalification Process

FAKTOR-FAKTOR PENTING DALAM PEMBENTUKAN BATUBARA :

• Pembentukan rawa-rawa penghasil batubara

ditentukan oleh faktor posisi tektonik,

paleogeografi, iklim

• Posisi tektonik cekungan tempat terbentuknya

endapan batubara mempengaruhi kecepatan

penurunan dan bentuk morfologi cekungan

FAKTOR-FAKTOR PENTING DALAM PEMBENTUKAN BATUBARA :

• Paleogoegrafi dan tektonik

- kenaikan muka airtanah secara perlahan-

lahan dan lambat

- perlindungan rawa terhadap pantai/sungai

- energi relatif rendah

IKLIM

berpengaruh terhadap :

- pertumbuhan tanaman

- kecepatan dekomposisi

- tipe/jenis tanaman

• 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.

• Lapisan batubara yang diendapkan pada iklim hangat dan basah biasanya lebih terang dan tebal dibandingkan dengan yang diendapkan pada iklim kering.

SIFAT FISIK BATUBARA

• Berwarna coklat – hitam

• Berlapis

• Padat

• Mudah terbakar

• Kedap cahaya

• Non kristalin

• Berkilap kusam – cemerlang

• BJ 1,25 – 1,70

• Kekerasan 0,5 – 2,5

• Bersifat getas

• Pecahan kasar - concoidal

KOMPONEN DALAM BATUBARA

• Air (moisture) : air bebas & air lembab/tertambat

• Abu (ash) :

- inherent mineral matter (tak bisa dihilangkan)

- ekstranous mineral matter (dapat dihilangkan

dengan pencucian)

• Zat terbang (volatile matter)

• Karbon padat (fixed carbon)

• Unsur dalam batubara : C,H,O,N,S

• Dapat mengontrol penyebaran lateral, ketebalan,

komposisi, dan kualitas batubara.

• Kondisi demikian dapat terjadi diantaranya di

lingkungan paralik (pantai), limnik (rawa-rawa),

laguna, deltaik, atau juga fluviatil.

LINGKUNGAN PENGENDAPAN

KETEBALAN BATUBARA

Ditentukan oleh :

• Vegetasi asal pembentukan jumlah cukup

banyak maka diharapkan akan tebal

• Cekungan dan lingkungan pengendapan

• Aktifitas tektonik yang berkembang

KLASIFIKASI BATUBARA

• Memberikan kemudahan dalam penggolongan

batubara, sehingga memudahkan bagi pengguna

jasa dalam mengkorelasi batubara dari berbagai

tempat yang berbeda

KLASIFIKASI BATUBARA (BERDASAR TINGKAT PROSES PEMBENTUKAN)

1. Peat (gambut)

Berpori, Kadar air (>75%), nilai

kalori terendah

2. Lignit (batubara coklat)

batubara dengan tingkat pembatubaraan yang paling rendah, sangat lunak berwarna coklat/colkat kehitaman. Kadar air (35-75%) dan zat terbangnya tergolong tinggi, memiliki nilai kalori < 5700 Kcal / Kg, dalam keadaan kering mudah sekali menimbulkan gejala terjadinya swabakar.

KLASIFIKASI BATUBARA (BERDASAR TINGKAT PROSES PEMBENTUKAN)

3. Sub-bituminus

mengandung sedikit Karbon dan banyak air,

dan oleh karenanya menjadi sumber panas

yang kurang efisien dibandingkan dengan

bituminus.

KLASIFIKASI BATUBARA (BERDASAR TINGKAT PROSES PEMBENTUKAN)

4. Bituminous

mengandung 68 - 86% unsur

Karbon (C) dan berkadar air 8-

10% dari beratnya, Kandungan

zat terbang 20-40%. Kelas batu

bara yang paling banyak

ditambang di Indonesia. Dipakai

sebagai bahan baku

pembuatan kokas, bahan bakar

pembangkit listrik.

KLASIFIKASI BATUBARA (BERDASAR TINGKAT PROSES PEMBENTUKAN)

5. Antrasit

kelas batu bara tertinggi,

dengan warna hitam berkilauan

(luster) metalik, mengandung

antara 86% - 98% unsur Karbon

(C) dengan kadar air kurang

dari 8%. Penggunaan batubara

jenis ini, dapat dipakai sebagai

bahan baku pembuatan

material karbon, briket

KLASIFIKASI BATUBARA (BERDASAR TINGKAT PROSES PEMBENTUKAN)

KLASIFIKASI BATUBARA BERDASARKAN NILAI KALORINYA

1. Batubara tingkat tinggi (high rank),

meta anthracite, anthracite dan semianthracite

2. Batubara tingkat menengah (moderate rank)

low volatile , bituminos coal, high volatile coal.

3. Batubara tingkat rendah (low rank)

sub bituminous coal lignite.