1
GBG Pengantar Genesa Batubara 1
PENGANTAR GENESA BATUBARA
Pengertian Batubara,Proses Pembentukan Batubara,Rank (peringkat) Batubara.
GBG Pengantar Genesa Batubara 2
APA ITU BATUBARA ?
Secara definisi : Batubara adalah batuan sedimen yang berasal dari material organik (organoclasticsedimentary rock), dapat dibakar dan memilikikandungan utama berupa C, H, O.Secara proses (Genesa) : batubara adalah lapisan yang merupakan hasil akumulasi tumbuhan dan material organik pada suatu lingkungan pengendapan tertentu, yang disebabkan oleh proses syn-sedimentary dan post-sedimentary, sehingga menghasilkan rank dan tipe tertentu.
GBG Pengantar Genesa Batubara 3
MATERIAL ASAL
RAWA GAMBUTDibedakan berdasarkan lingkungan
pengendapan (Facies)
AutochtonAllochthon
Material yang tertra
nsport
Udara
Air Tanah
Air
Sedimen
PENGGAMBUTANPerusakan oleh Mikroba dan
Pembentukan Humin, Penurunan Keseimbangan Biotektonik
BATUAN SEDIMEN ORGANIK BATUBARALignite
Sub-BituminousBituminuos (High-Medium-Low Volatile)
Semi-anthraciteAnthracite
AirC (%)RmaxCV
H2O (%)VM (%)H (%)O (%)
Dia
gen
esa
Met
amor
fosa
Skema PembentukanBatubara
GBG Pengantar Genesa Batubara 4
Skema PembentukanBatubara
2
GBG Pengantar Genesa Batubara 5
Skema PembentukanBatubara
GBG Pengantar Genesa Batubara 6
Cekungan Pengendapan Batubara (1)Pada zona regangan
GBG Pengantar Genesa Batubara 7
Cekungan Pengendapan Batubara (1)Pada zona tumbukan
GBG Pengantar Genesa Batubara 8
3
GBG Pengantar Genesa Batubara 9
Cekungan Batubara di Indonesia
GBG Pengantar Genesa Batubara 10
Produsen Batubara Utama
GBG Pengantar Genesa Batubara 11
GBG Pengantar Genesa Batubara 12
Tipe, grade dan rank batubara
4
GBG Pengantar Genesa Batubara 13
Humic coal vs Sapropelic coalHumic Coal
Melewati tahap gambut dengan disertai proses humifikasi setelah terakumulasi pada tempat dimana pohon-pohon (bahan dasar) itu tumbuh. Komponen organik terbesar adalah material yang mengkilap berwarna coklat sampai hitam (terlihat dengan mata telanjang) dan umumnya berasal dari serat kayu yang terhumifikasiPada rank rendah (brown coal) secara mikroskopis didominasi oleh huminit dan pada rank yang lebih tinggi (hard coal) didominasi oleh vitriniteCiri khasnya adalah berlapis.
Sapropelic CoalTidak melewati fase gambut tetapi mengikuti alur proses diagenesa seperti batuan sedimen yang kaya akan bahan organik Banyak mengandung material organik dan mineral hasil transportasi.Fraksi organiknya terdiri dari algae dan bermacam produk hancuran tumbuhan dari sekitarnya atau bagian yang lebih jauh lagi berupa spora Secara mikroskopis dibedakan menjadi boghead coal (bahan utamanya adalah algae/maceral Alginit) dan cannel coal (bahan utamanya adalah spora/maseral Sporinit)Kusam dan terbentuk dari lumpur organik butir halus yang terbentuk pada kondisi kurang oksigen/reduksi (air dangkal, seperti : kolam, danau, lagun)Tidak Berlapis
GBG Pengantar Genesa Batubara 14
Brown Coal vs Hard Coal (SNI 1998)
Batubara coklat (Brown coal)Batubara coklat (Brown coal) adalah jenis batubara yang paling rendah peringkatnya, bersifat lunak, mudah diremas, mengandungkadar air yang tinggi (10-70%), terdiri atas batubara coklat muda lunak(soft brown coal) dan batubara lignitik atau batubara cokelat keras(lignitik atau hard brown coal) yang memperlihatkan struktur kayu. Nilai kalorinya < 5700 kal/gr (dry mineral matter free)
Batubara keras (Hard coal)Batubara keras (Hard coal) adalah semua jenis batubara yang peringkatnya lebih tinggi dari brown coal, bersifat lebih keras, tidakmudah diremas, kompak, mengandung kadar air yang relatif rendah, umumnya struktur kayunya tidak tampak lagi, relative tahan terhadapkerusakan fisik pada saat penanganan (coalhandling). Nilai kalorinya > 5700 kal/gr (dry mineral matter free).
GBG Pengantar Genesa Batubara 15
Faktor pembentukan gambutFaktor fasies pada gambutDiagenesa gambut (penggambutan)
Penggambutan
GBG Pengantar Genesa Batubara 16
Faktor-faktor yang berperan pada pembentukan gambut
Evolusi tumbuhan : jenis tumbuhan pada skala waktu geologi.Iklim : berpengaruh terhadap kecepatan tumbuh dan variasi jenis tumbuhan serta proses dekomposisiGeografi dan posisi :
kenaikan muka air tanah relatif lambat, ada perlindungan rawa terhadap pantai atau sungai.
Struktur Geologi dan tektonik : Adanya keseimbangan antara penurunan cekungan terhadap kecepatan penumpukan sisa tumbuhan (kesimbangan biotektonik).Lihat cekungan pengendapan batubara.
5
GBG Pengantar Genesa Batubara 17
Keseimbangan biotektonik dan pembentukan gambut
GBG Pengantar Genesa Batubara 18
Keseimbangan biotektonik dan pembentukan gambut
GBG Pengantar Genesa Batubara 19
Faktor-Faktor Penentu Fasies Batubara
Fasies batubara diekspresikan melalui komposisi maseral, kandungan mineral, komposisi kimia dan tekstur.Faktor-faktor facies yang mempengaruhi karakteristik batubara :
Tipe pengendapan (autochtonous, allochtonous),Rawa dan tumbuhan pembentuk,Lingkungan pengendapan ; telmatic (terestial, gambut insitu), limnic (sub-aquatic, rawa danau), brackish-marine/payau (kaya abu, S dan N), Ca-rich (pada lingkungan batugamping),pH, aktivitas bakteri, ketersediaan sulfur ; bakteri terbaik pada pH netral, pH rendah maka bakteri sedikit (struktur kayu terawetkandengan baik).Temperatur ; pada iklim hangat dan basah bakteri hidup dengan baik.Potensial redok (aerobic, anaerobic).
GBG Pengantar Genesa Batubara 20
Komponen Batubara dan Rank
Komponen penyusun batubaraRank (peringkat) batubara
6
GBG Pengantar Genesa Batubara 21
KANDUNGAN KARBON, HIDROGEN DAN OKSIGEN PADA BATUBARA DENGAN RANK YANG BERBEDA
(Tanpa Abu dan Moisture)
44
30 – 40
20 – 30
5 – 15
2 – 5
6
5.5 – 6.5
5.0 – 6.0
4.5 – 5.5
2.0 – 4.5
50
55 – 60
60 – 70
75 – 90
90 – 96
Kayu (Wood)
Gambut (Peat)
Brown Coal (Lignite)
Hard Coal (Bituminous)
Antrasit
O %H %C %Bahan
Keterangan : C (Carbon), H (Hidrogen), O (Oksigen)
May, EWM., 1985 dalam Anggayana, 2000
GBG Pengantar Genesa Batubara 22
Dasar Penentuan Rank (Peringkat) Batubara
Reflektan Vitrinit : R >> ; Rank >>Volatile Matter : VM << ; Rank >>Kandungan Karbon : FC >> ; Rank >>Kandungan Air : TM << ; Rank >>Nilai Kalori : CV >> ; Rank >>
GBG Pengantar Genesa Batubara 23
COAL RANK SERIES-SIMPLIFIED PROCESS
Cartoon courtesy of Kentucky Geological Survey
GAS
GBG Pengantar Genesa Batubara 24
RANK (PERINGKAT) BATUBARA
7
GBG Pengantar Genesa Batubara 25
PerubahanKomposisi Batubaraterhadap Peringkat(Ward., 1984)
Peat
Brow
nCo
al
Lignite
Sub-BituminousBi
tum
inou
s C
oal
High Volatile
Medium Volatile
Low Volatile
Semi Anthracite
AnthraciteBe
d M
oist
ure
(ash
fre
e)
Vola
tile
Mat
ter
(d.a
.f)
Tota
l Car
bon
(d.a
.f)
Spec
ific
Ene
rgy
(Moi
stur
e, A
sh F
ree)
Refl
ecta
nce
of
Vitr
init
e
GBG Pengantar Genesa Batubara 26
PEAT
GBG Pengantar Genesa Batubara 27
LIGNITE
GBG Pengantar Genesa Batubara 28
Sub-bituminous - Anthracite
8
GBG Pengantar Genesa Batubara 29
Sisa Struktur Tumbuhan
GBG Pengantar Genesa Batubara 30
Sisa Struktur Tumbuhan
GBG Pengantar Genesa Batubara 31
Sisa Struktur Tumbuhan
GBG Pengantar Genesa Batubara 32
Geometri Batubara
Implikasi terhadap Geometri dan Kemenerusan Lapisan Batubara
9
GBG Pengantar Genesa Batubara 33
Variasi ketebalan
lapisan batubara
GBG Pengantar Genesa Batubara 34
Ketidaksinambungan lapisan batubara
GBG Pengantar Genesa Batubara 35
Endapan batubara bentuk Horse Back
GBG Pengantar Genesa Batubara 36
Endapan Batubara bentuk Burreid Hill
10
GBG Pengantar Genesa Batubara 37
Endapan Batubara akibat Sesar
GBG Pengantar Genesa Batubara 38
Endapan Batubara akibat Lipatan
GBG Pengantar Genesa Batubara 39
KOMPOSISI BATUBARA
Komponen-komponen penyusun batubara
GBG Pengantar Genesa Batubara 40
Combustible and non-combustible substances
Water Water
Ash Ash
Carbon fixCarbon
Volatilematter
HS
oN
Gross Humidity
Normalhumidity
Crystallizationwater
SiO2
Fe2O3
AlOTiO2
CaO
MgO
SO3
Na2O
K2O
diverse
H = HydrogenS = SulfurO = OxigenN = Nitrogen
KO
MP
OS
ISI
BA
TU
BA
RA
May, EWM., 1985 dalam Anggayana, 2000
11
GBG Pengantar Genesa Batubara 41
BASIS DATA (Ward, 1984)
TOTAL MOISTURE
MINERALMATTER
PURECOAL
ASH
VolatileMineralMatterVolatileOrganicMatter
VolatileMatter
Fixed Carbon
Surface Moisture
Inherent Moisture
aradd
daf
dmmf
GBG Pengantar Genesa Batubara 42
Beberapa Statistik Tentang Batubara
GBG Pengantar Genesa Batubara 43
Produksi Batubara Indonesia
(Dirjend Mineral, Batubara, dan Geothermal, 2006)
GBG Pengantar Genesa Batubara 44
Produksi Batubara Indonesia
(Dirjend Mineral, Batubara, dan Geothermal, 2006)
12
GBG Pengantar Genesa Batubara 45
Konsumsi Energi Utama (Domestik)
(Dirjend Mineral, Batubara, dan Geothermal, 2006)
GBG Pengantar Genesa Batubara 46
Produksi Kelistrikan Utama (Domestik)
(Dirjend Mineral, Batubara, dan Geothermal, 2006)
GBG Pengantar Genesa Batubara 47
GBG Pengantar Genesa Batubara 48