Batubara (coal) adalah sumber energi fosil yang paling banyak kita miliki di dunia ini. Batubara sendiri merupakan campuran yang sangat kompleks dari zat kimia organik yang mengandung karbon, oksigen, dan hidrogen dalam sebuah rantai karbon serta sedikit nitrogen dan sulfur. Pada campuran ini juga terdapat kandungan air dan mineral.
Pembentukan batubara
Kondisi yang baik pada proses pembentukan batubara adalah lingkungan yang berawa dangkal. Kondisi tersebut terdapat pada cekungan sedimen yang terbentuk sepanjang pantai, daerah delta dan danau. Batubara terbentuk oleh adanya perubahan secara fisik dan kimia yang dipengaruhi oleh bakteri pengurai, tekanan, temperatur, serta waktu.
Klasifikasi
Klasifikasi batubara didasarkan pada derajat dan kualitas adalah sebagai berikut:
a. Gambut (peat)
Golongan ini sebenarnya belum termasuk jenis batubara, tapi merupakan bahan bakar. Hal ini disebabkan karena masih merupakan fase awal dari proses pembentukan batubara. Endapan ini masih memperlihatkan sifat asal dari bahan dasarnya (tumbuh-tumbuhan).
b. Lignit (Batubara Coklat, “Brown Coal”)
Golongan ini sudah memperlihatkan proses selanjutnya berupa struktur kekar dan gejala pelapisan. Apabila dikeringkan maka gas dan airnya akan keluar. Endapan ini bisa dimanfaatkan secara terbatas untuk kepentingan yang bersifat sederhana, karena panas yang dikeluarkan sangat rendah.
c. Sub-Bituminous (Bitumen Menengah)
Golongan ini memperlihatkan ciri-ciri tertentu yaitu warna yang kehitam-hitaman dan sudah mengandung lilin. Ciri lain adalah sisa bagian tumbuh-tumbuhan tinggal sedikit dan berlapis. Endapan ini dapat digunakan untuk pemanfaatan pembakaran yang cukup dengan temperatur rendah. Nilai CV 3000- 6300 cal/gr
d. Bituminous
Golongan ini dicirikan dengan sifat-sifat yang padat, hitam, rapuh (brittle) dengan membentuk bongkah-bongkah prismatik. Berlapis dan tidak mengeluarkan gas dan air bila dikeringkan. Endapan ini dapat digunakan antara lain untuk kepentingan transportasi dan jenis industri kecil. Nilai CV antara 6300 – 7300 cal/gr.
e. Antrasite
Merupakam kelas batubara yang tinggi, warna hitam sangat mengkilap, keras, dan kompak. Nilai CV lebih dari 7300 cal/gr.
Kualitas Batubara
Kualitas batubara adalah sifat fisika dan kimia dari batubara yang mempengaruhi potensi kegunaannya. Umumnya, untuk menentukan kualitas batubara dilakukan analisis kimia pada batubara yang diantaranya berupa analisis proksimat dan analisis ultimat. Analisis proksimat dilakukan untuk menentukan jumlah air (moisture), zat terbang (volatile matter), karbon padat (fixed carbon), dan kadar abu (ash), sedangkan analisis ultimat dilakukan untuk menentukan kandungan unsur kimia pada batubara seperti : karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, sulfur, unsur-unsur tambahan. Berikut parameter-parameter yang sering menjadi acuan dalam menentukan kualitas batubara:
a. Kalori (Calorific Value atau CV, satuan cal/gr atau kcal/kg)
Kandungan nilai kalor total batubara adalah kandungan panas pada batubara yang dihasilkan dari pembakaran setiap satuan berat dalam jumlah kondisi oksigen standar.
b. Kadar Kelembaban (Moisture, satuan persen)
Hasil analisis untuk kelembaban terbagi menjadi free moisture(FM) dan inherent moisture (IM). Adapun jumlah dari keduanya disebut dengan total moisture (TM). Kadar kelembaban mempengaruhi jumlah pemakaian udara primernya.
c. Zat terbang (Volatile Matter atau VM, satuan persen)
Kandungan zat terbang adalah senyawa organic didalam batubara yang dibebaskan pada saat batubara dipanaskan dengan temperature tertentu.
d. Kadar abu (Ash content, satuan persen)
Kandungan abu adalah sisa pembakaran batubara pada suhu tertentu. Semakin tinggi kadar abu, secara umum akan mempengaruhi tingkat pengotoran (fouling), keausan, dan korosi peralatan yang dilalui.
e. Kadar sulfur (Sulfur content, satuan persen)
Kadar belerang total (Sulfur total) dalam batubara adalah jumlah seluruh belerang yang terkandung dalam batubara, baik berupa belerang sulfat, belerang pirit maupun belerang organik.
f. Kadar karbon (Fixed Carbon atau FC, satuan persen)
Jumlah kandungan karbon yang terdapat dalam batubara.
g. Ukuran (Coal size)
Ukuran butir batubara dibatasi pada rentang butir halus (pulverized coal atau dust coal) dan butir kasar (lump coal). Butir paling halus untuk ukuran maksimum 3 milimeter, sedangkan butir paling kasar sampai dengan ukuran 50 milimeter.
h. Tingkat ketergerusan (Hardgrove Grindability Index atau HGI)
Pemanfaatan Batubara
Batubara memiliki penggunaan yang penting di seluruh dunia. Adapun penggunaan batubara diantaranya adalah sebagai:
a. Pembangkit tenaga listrik
Pembangkit listrik tenaga uap memanfaatkan batubara sebagai energi primer untuk membangkitkan uap. Proyek pembangunan pusat tenaga listrik 10.000 MW di Indonesia seluruhnya menggunakan batubara sebagai bahan bakar.
b. Produksi baja
Batu bara penting bagi produksi besi dan baja; sekitar 64% dari produksi baja di seluruh dunia berasal dari besi yang dibuat di tanur tiup yang menggunakan batu bara. Produksi baja mentah dunia berjumlah 965 juta ton pada tahun 2003, menggunakan batu bara sekitar 543 juta ton.
c. Produksi semen
Batu bara digunakan sebagai sumber energi dalam produksi semen. Energi yang dibutuhkan untuk memproduksi semen sangat besar. Oven biasanya membakar batu bara dalam bentuk bubuk dan membutuhkan batu bara sebanyak 450g untuk menghasilkan semen sebanyak 900g. Batu bara mungkin akan tetap menjadi masukan penting untuk industri semen dunia di tahun-tahun yang mendatang.
d. Fungsi lain
Berbagai kegunaan lain dari batubara adalah:
Ø Pembuatan karbon teraktivasi
Ø Pembuatan serat karbon
Ø Pembuatan metal silikon
Ø Pembuatan briket batubara
Pengolahan Batubara
a. Produksi
Batubara merupakan sumberdaya material yang terdapat di dalam tanah. Batubara yang lebih muda berada di kedalaman yang tidak jauh dari permukaan. Proses pertambangan batubara terbagi menjadi dua, yakni tambang terbuka dan tambang bawah tanah.
Distribusi
Batubara yang dihasilkan dari lokasi tambang didistribusikan dengan menggunakan kereta batubara dan kapal (tongkang). Proses ekspor impor umumnya menggunakan kapal besar yang mampu menampung hingga 50.000 ton setiap pengangkutan.
Penyimpanan
Batubara memiliki sifat unik yakni mampu terbakar sendiri jika kondisi-kondisinya mendukung. Diperlukan perlakuan khusus untuk meminimalisasi kerugian akibar pembakaran spontan ini. Biasanya, batu bara disusun berdasarkan nilai kalornya.
Teknologi Batubara
Teknologi pembakaran
Teknologi pembakaran batubara dikembangkan untuk menambah efisiensi pada pembangkit listrik tenaga uap. Efisiensi yang tinggi tidak hanya didasarkan pada kefektifan pembakaran tiap satuan batubara untuk menghasilkan listrik, akan tetapi dapat mengakibatkan semakin sedikitnya emisi karbon yang dihasilkan. Pengembangan teknologi ini diantaranya:
Ø Fluidized bed combustion
Ø Pengembangan supercritical & ultacritical boiler
Ø Integrated gasification combined cycle
Teknologi penanganan polusi
Coal cleaning
Coal cleaning biasa disebut sebagai coal preparation. Batubara yang akan digunakan terlebih dahulu digerus dan dibersihkan dari mineral-mineral yang dapat mencemarkan lingkungan. Proses ini memberikan keuntungan diantaranya: mengurangi kandungan abu hingga 50%, menambah efisiensi, dan menambah nilai kalor batubara.
Particulate emissions
Particulate emission, seperti abu dari pembakaran batubara, dapat menyebabkan berbagai macam masalah. Misalnya pernapasan yang terganggu, gannguan jarak pandang, dan lain-lain. Berbagai teknologi digunakan untuk mengurangi emisi ini, bahkan dapat mengurangi emisi hingga 99,5%. Teknologi-teknologi tersebut diantaranya:
Ø Electrostatic Precipitators (ESPs)
Ø Fabric Filters
Ø Hot Gas Filtration Systems
Ø Wet Particle Scrubbers
Flue gas desulphurization
FGD digunakan untuk mengurangi emisi sulfur pasca pembakaran.FGD ini dapat diklasifikasikan kedalam beberapa kategori :
Ø wet scrubbers
Ø spray dry scrubbers
Ø sorbent injection processes
Ø dry scrubbers
Ø regenerable processes
Ø combined SO2/NOx removal processes
c. Pencairan batubara
Di sejumlah negara, batu bara dikonversikan menjadi bahan bakar cair – suatu proses yang disebut pelarutan. Bahan bakar cair dapat disuling untuk menghasilkan bahan bahar pengangkut dan produk-produk minyak lainnya seperti plastik dan bahan pelarut. Ada dua metode pelarutan utama:
Ø Pencairan batubara langsung, dimana batubara dikonversikan menjadi bahan bakar cair dalam suatu proses tunggal
Ø Pencairan batubara tidak langsung, dimana batubara dijadikan gas kemudian dikonversikan menjadi zat cair.
Batubara di Indonesia
Jumlah sumber daya batubara Indonesia tahun 2005 berdasarkan perhitungan Pusat Sumber Daya Geologi, Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral adalah sebesar 61,366 miliar ton. Sumber daya batubara tersebut tersebar di19 propinsi.
Harga Batubara
Harga batubara sejak dulu lebih rendah dari harga bahan bakar lain terutama minyak bumi. Namun demikian, harga batubara setiap saat mengalami perubahan dan sangat dipengaruhi oleh kualitas, stok, dan distribusi ke konsumen. Gambar dibawah adalah harga batubara pada Agustus 2008
Referensi
Akrom, Hanifa. Laporan Kerja Praktek di PTBA, Lampung. 2008
Febriantara, Aris. Laporan Kerja Praktek di PTBA, Lampung. 2008
Febriantara, Aris. Pengukuran Parameter Kinetik Oksidasi Batubara denganMenggunakan Metode Oksidasi Adiabatik dan Crossing Point, Skripsi, Depok. 2008
Sumber Daya Batubara: Tinjauan Lengkap mengenai Batubara, World Coal Institute
Tim Kajian Batubara Nasional. Batubara Indonesia. 2006
0 komentar:
Posting Komentar