Makalah Batubara1. BATUBARA1.1 Defenisi Batubara.Berdasarkan beberapa sumber , defenisi batuara adalah sebagai berikut:a. SNI 5015 tahun 2011.Endapan batubara (coal deposit) adalah endapan yang mengandung hasil akumulasi material organic yang berasal dari bekas tumbuhan yang telah melaluiproses penggambutan dan pembatubaraan litifikasi untuk membentuk lapisan batubara. Material tersebut telah mengalami kompaksi, ubahan kimia dan proses metamorphosis oleh peningkatan panas dan tekanan selama priode geologis. Bahan bahan organik yang terkandung dalam lapisan batubara mempunyai berat lebih dari 50% atau volume bahan organic yang tersebut , termasuk kandungan lengas bawaan (inherent moisture), lebih dari 70%.

b. Ensiklopedi BatubaraBatubara berasal dari tumbuh-tumbuhan berjuta-juta tahu lalu,yang dalam suasana lingkungan tanpa oksigen oleh bakteri diubah, semula dari bentuk agar agar (jeli), kemudian terakumulasi dan terpadatkan menjadi gambut. Proses pembentukan batubara dari gambut dipengaruhi oleh panas dan tekanan akibat dari proses geologi. Perubahan dari gambut menjadi lignit, sub bituminous , bituminous atau antrasit sangat bergantung pada panas dan tekanan yang bekerja pada gambut.Menurut Teichmuller, 1989 batubara adalah batuan (rocks) yang berasal dari sisa tanaman yang mengalami penggambutan(peatification) dan pembatubaraan (coalififation).

Menurut McGraw Hill Encyclopedia of Science and Technology , 1960 batubara adalah bahan yang mudah terbakar, berasal dari bahan organic,terdapat di alam dalam bentuk lapisan atau seam yang mempunyai variable kandungan mineral atau material yang tidak dapatterbakar.

Menurut Jones (1950) menyatakan bahwa batubara berasal dari tanaman yang mengalami proses geologi sehingga membentuk lapisan (bed) batubara.Pembentukan batubara merupakan hasil akhir akumulasi organisme, erosi dan pengendapan sedimen, dan pergerakan kerak bumi. Seperti telah diketahui, batubara berasal dari vegetasi yang subur dan banyak tumbuh di permukaan bumi pada masa geologi yang telah lampau, jejak dedaunan tumbuhanpakis raksasa atau yang menyerupai tanaman tersebut yang tumbuh hanya di hutan tropis sering kali ditemui pada permukaan kerja tambang batubara . Tidak diragukan lagi bahwa panas bumi rata-rata yang agak tinggi dan lingkungan yang lebih lembab membuat suatu kondisi dimana vegetasi dapat tumbuh dengan sangat cepat. Selama masa karbon , vegetasi membusuk telah terakumulasi secara cepat, dimana tidak diragukan lagi sebagian besar material tersebut terawetkan tanpa udara ( sebagian terendam dalam air atau dilapisinsecara selang seling oleh zat lainnya). Proses pembusukan kemudian segera mengubah selulosa, lignin dan protein dari sisa tanaman menjadi gambut rawa yang karena pergerakan bumi, kemudian sedikit demi sedikit ditutupi oleh material anorganik dan membentuk endapan batuan seperti serpih dan batupasir.

1.2. Proses Pembentukan BatubaraProses pembentukan ( genesa) batubara melewati dua tahapan yang penting yaitu tahap gambut (peatification) dan tahap pembatubaraan (coalification). Dua ahapan ini merupaka hasil suatu proses yang berurutan terhadap bahan dasar yang sama (Tumbuhan).Menurut Wolf (1984) defenisi gambut adalah batuan sedimen organic yang dapat terbakar, berasal dari tumpukan hancuran atau bagian dari tumbuhan yang terhumifikasi (proses pembentukan asam humin) dan dalam kondisi tertutu udara, (umumnya berada di bawah air), tidak padat dengan kandungan air lebih dari 75% berat serta kandungan mineral lebih kecil dari 50% kondisi kering.

1.2.1. Proses Penggambutan (Peatification)Tahap gambut merupakan syarat mutlak untuk pembentukan batubara. Tahap ini merupakan proses perubahan dari bahan tumbuhan tumbuhan yang mengalami pembusukan dan kemudian terakumulasi hingga membentuk peat ( gambut ). Pada tahap ini adanya aktifitas mikroorganisme dan partikel partikel bakteri terhadap material tumbuh tumbuhan akan menyebabkan adanya oksigen yang cukup memadai. Pada tahap awal ini bila menguntungkan, akan terbentuk Peat yang berwarna hitam gelap atau dengan struktur amorf. Dan jika kurang menguntungkan akan terbentuk peat yang mengandung material materialkayu dan material material lain yang tidak teruraikan (tidak mengalami dekomposisi) dengan warna coklat.

Dalam keadaan normal tumbuhan mati yang tersingkap di udara akan hancur oleh proses oksidasi dan oleh organisme, terutama fungi dan bakteri anaerob. Bila tumbuhan tertimbun dalam rawa sehingga jenuh air, maka terdapat beberapa kemungkinan perubahan. Bakteri aerobik yang membutuhkan oksigen akan segera mati seiring dengan berkurangnya oksigen dalam rawa. Sementara itu, bakteri anaerob yang tidak membutuhkan oksigen akan muncul dengan fungsi yang sama, yaitu menguraikan unsur - unsur tanaman. Jika keadaan air rawa tenang maka hasil kegiatan bakteri tidak akan hilang dan terkumpul di atasnya. Akibatnya, lingkungan rawa menjadi tidak bersih, aktifitas bakteri menjadi terbatas dan peruraian tumbuhan sisa kemudian berhenti. Pada tingkat ini hasilnya disebut peat (gambut ). Jika gambut dialiri air maka bahan-bahan penghambat mejadi hilang terbawa aliran dan peruraian berlangsung lagi dan kemungkinan gambut tidak terbentuk. Jika endapan gambut tidak teraliri lagi, akan tetapi terkubur oleh lapisan sedimen halus yang sifatnya kedap air (impermeable) maka pengawetan secara alami mungkin terjadi. Bila proses ini berlangsung berulang ulang maka akan terbentuk perlapisan batubara.Faktor faktor penting dalam pembentukan gambut:1. Tumbuhnya rawa gambut, yang dipengaruhi oleh beberapa factor penting yaitu evolusi tumbuhan, iklim yang mendukung dari pertumbuhan tumbuhan sebagai bahan dasarnya, dan factor kondisi geografi, posisi serta struktur geologi daerah.2. Moor yaitu suatu lapisan gambut dengan ketebalan minimum 30 cm (dalam hak tertentu lumpur juga termasuk di dalamnya).Jika dilihat dari bentuk permukaannya moor dibagi menjadi 2 yaitu : Hochmoor (highmoor) dan Niedermoor (low moor).

Gambar 1. Hochmoor dan NiedermoorFaktor - factor Fasies pada pembentukan Gambut.Fasies batubara diekspresikan melalui komposisi maseral, kandungan mineral, komposisi kimia( S,N,H,) dan tekstur. Faktor fasies yang sangat menentukan karakteristik primer batubara adalah: Tipe pengendapan Rumpun tumbuhan pembentuk Lingkungan pengendapan Nutien supply pH , aktivitas bakteri, persedian sulfur temperature gambut potensial redok

2. TEMPAT TERBENTUKNYA BATUBARA

Pembentukan batubara di alam secara teoritis digolongkan dalam dua kategori kemungkinan, yang dikenal sebagai :1. Teori InsituTeori ini mengatakan bahwa bahan-bahan pembentuk lapisan batubara, terbentuknya ditempat dimana tumbuh-tumbuhan asal itu berada. Dengan demikian maka setelah tumbuhan tersebut mati, belum mengalami proses transportasi segera tertutup oleh lapisan sedimen dan mengalami proses pembatubaraan (coalification). Jenis batubara yang terbentuk dengan cara ini mempunyai penyebaran luas dan merata, kualitasnya lebih baik karena kadar abunya relatif kecil. Batubara yang terbentuk seperti ini di Indonesia terdapat di lapangan batubara Muara Enim (Sumatera Selatan).

2. Teori Hanyutan (Drifting)

Teori ini menyebutkan bahwa bahan-bahan pembentuk lapisan batubarateradinya ditempat yang berbeda dengan tempat tumbuhan semula hidup dan berkembang. Dengan demikian tumbuhan yang telah mati diangkut oleh media air dan berakumulasi disuatu tempat, tertutup oleh batuan sedimen dan mengalami proses coalification. Jenis batubara yang terbentuk dengan cara ini mempunyai penyebaran tidak luas, tetapi dijumpai di beberapa tempat, kualitas kurang baik karenabanyakk mengandung material pengotor yang terangkkutbersama selama proses pengangkutan dari tempat asal tanaman ke sedimentasi. Batubara yang terbentuk seperti ini di Indonesia didapatkan di lapangan batubara delta Mahakam purba, Kalimantan Timur.

3. PROSES PALEOGRAFI DAN PALEOKLIMAT

Pembentukan batubara merupakan proses yang komplek yang harus dinilai dan dipelajari dari segala segi. Sekitar sepuuh macam proses yang berbeda satu dengan lainnya, yang merupakan proses geologi, paleografi dan bersifat paleoklimatis. Semua itu merupakan penyebab terbentuknya batubara dalam suatu cekungan. Proses-proses diatas saling mempengaruhi dan juga saling tergantungsatu dengan lainnya. Akumulasi batubara hanya dapat terjadi bila terdapat keseimbangan yang tepat dari parameter-parameter yang banyakl itu. Kesepuluh macam faktor yang berpengaruh tersebut adalah :1. Posisi Geotektonik

Posisi geotektoni adalah suatu tempat yang keberadaannya dipengaruhi oleh gaya-gaya tektonik lempeng. Dalam pembentukan cekungan batubara, posisi geotektonik merupakan faktor yang dominan. Posisi ini akan mempengaruhi iklim lokkal dan morfologi cekungan pengendapan batubara maupun kecepatan penurunannya. Pada fase terakhir, posisi geotektonikmempengaruhi proses metamorfosa organik dan struktur dari lapangan batubara melalui masa sejarah setelah pengendapan berakhir.

2. Topografi

Morfologi dari cekungan pada saat pembentukan gambut sangat penting karena menentukan penyebaran rawa-rawa dimana batubara tersebut terbentuk. Topografi mungkin mempunyai efek yang terbatas terhadap iklim dan keadaannya bergantung pada posisi geotektonik.

3. Iklim

Kelembaban memegang peranan penting dalam pembentukan batubara dan merupakan faktor pengontrol pertumbuhan flora dalam kondisi yang sesuai. Iklim tergantung pada posisi geotektonik. Temperatur yang lembab pada ili tropis dan sub tropis umumnya sesuai untuk pertumbuhan flora dibandingkan wilayah yang lebih dingin. Hasi pengkajian menyatakan bahwa hutan rawa tropis mempunyai siklus pertumbuhan setiap 7 hingga 9 tahun, dengan ketinggian pohon sekitar 30 m. Sedangkan pada iklim yang lebih dingin ketinggian pohon hanya mencapai 5 hingga 6 m dalam selang waktu yang sama.

4. Penurunan

Penurunan cekungan batubara dipengaruhi oleh gaya-gaya tektonik. Jika penurunan dan pengendapan gambut seimbang akan dihasilkan endapan batubara tebal. Pergantian transgresi dan regresi mempengaruhi pertumbuhan flora dan pengendapannya. Hal tersebut menyebabkan adanya infitrasi material dan mineral yang mempengaruhi mutu dari batubara yang terbentuk.

5. Umur Geologi

Proses geoogi menentukan berkembangnya evolusi kkehidupan berbagai macam tumbuhan. Masa perkembangan geologi secara tidak langsung membahas sejarah pengendapan batubara dan metamorfosa organik. Makin tua umur batuan makin dalam penimbunan yang terjadi, sehingga terbentuk batubara yang bermutu tinggi. Tetapi pada batubara yang memiliki umur geologi lebih tuaselalu ada deformasi tektonik yang membentuk struktur dan perlipatan atau patahan pada lapisan batubara. Disamping itu faktor erosi akan merusak semua bagian dari endapan batubara.

6. Tumbuhan

Flora merupakan unsur utama pembentu batubara. Pertumbuhan dari flora terakumulasi pada suatu lingkungan dan ona fisiografi dengan ilim dan topografi tertentu. Flora merupaka faktor penentu terbentuknya berbagai tipe batubara. Evolusi dari kehidupan menciptakan kondisi yang berbeda selama masa sejarah geologi. Mulai dari Paleozoikum hingga Devon, flora belum tumbuh dengan baik. Setelah Devon pertama kali terbentuk lapisan batubara di daerah laguna yang dangkal. Periode ini merupakan titik awal dari pertumbuhan flora secara besarbesaran dalam waktu singkat pada setiap kontinen, hutan tumbuh dengan subur selama masa karbon. Masa Tersier merupakan perkembangan yang sangat luas dari berbagai jenis tanaman.

7. Dekomposisi

Dekomposisi fflora yang merupakan bagian transformasi biokimia dari organik merupakan titik awal untu 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 mikkrobiologi (bakteri anaerob). Bakteri ini bekerja dalam suasana tanpa oksigen menghancurkan bagian yang lunak dari tumbuhan seperti selulosa, protoplasma, dan pati. Dari proses diatas terjadi perubahan dari kayu menjadi lignit dan batubara bitumen. Dalam suasana kekurangan oksigen terjadi proses biokimia yang berakibat keluarnya air ( H2O) dan sebagian unsur karbon akan hilang dalam bentukk karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO) dan metan (CH4). Akibat pelepasan unsur atau senyawa tersebut jumlah relatif unsur karbon akan bertambah.kecepatan pembentukan gambut akan bergantung pada kecepatan perkembangan tumbuhan dan proses pembusukkan. Bila tumbuhan tertutup oeh air dengan cepat, maka akan terhindar dari proses pembusukan, tetapi terjadi proses desintegrasi atau penguraian oleh mikrobiologi. Bila tumbuhan yang telah mati terallu lama berada di udara terbuka, maka kecepatan pembentukan gambut akan berkurang sehingga hanya bagian keras saa tertinggal yang menyulitkan penguraian oleh mikrobiologi.

8. Sejarah Sesudah Pengendapan

Sejarah cekungan batubara secara luas bergantung pada posisi geotektonik yang mempengaruhi perkkembangan batubara dan cekkungan batubara. Secara singkat terjadi proses geokimia dan metamorfosa organik setelah pengendapan gambut. Disamping itu sejarah geologi endapan batubara bertanggung jawab terhadap terbentuknya struktur cekungan batubara, berupa perlipatan, pensesaran, intrusi magmatik dan sebagainya.

9. Struktur Cekungan Batubara

Terbentuknya batubara pada cekungan batubara umumnya mengalami deformasi oleh gaya tektonik, yang akan menghasikan lapisan batubara dengan bentuk-bentuk tertentu. Disamping itu adanya erosi yang intensif menyebabkan bentuk lapisan batubara tidak menerus.

10. Metamorfosa Organik

Tingkat kedua dalam pembentukan batubara adalah penimbunan atau penguburan oleh sedimen baru. Pada tingkat ini proses degradasi biokimia tidak berperan lagi tetapi lebih didominasi olehproses dinamokimia. Proses ini menyebabkan terjadinya perubahan gambut menjadi batubara dalam berbagai mutu. Selama proses ini terjadi pengurangan air lembab, oksigen dan zat terbang (seperti CO2, CO, CH4, dan gas lainnya) serta bertambahnya proosentase karbon adat, belerang, dan kandungan abu. Pperubahan mutu batubar diakibatkkan oleh faktor tekanan dan waktu. Tekanan dapat disebabkan oeh lapisan sedimen penutup yang sangat tebal atau karena tektonik. Hal ini menyebabkan bertambahnya tekanan dan percepatan proses metamorfosa organik. Proses metamorfoosa organik akan dapat mengubah gambut menjadi batubara sesuai dengan perubahan sifat kimkia, fisik, dan optiknya.