21
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Batubara merupakan bahan bakar fosil berupa mineral organik yang dapat terbakar, yang terbentuk dari sisa tumbuhan purba yang mengendap yang selanjutnya berubah bentuk akibat proses fisika dan kimia yang berlangsung selama jutaan tahun. Abad 13, tepatnya thn 1271 Marco Polo menapakkan kakinya di Cina selama 25 tahun. pengalaman mengenai Black Stone. Black Stone telah dimanfaatkan oleh orang2 cina sebagai bahan bakar sejak retusan tahun yang lampau. Awalnya pemenfaatan batubara hanya terbatas sebagai bahan bakar untuk rumah tangga dan pemanas ruangan pada musim dingin Pada saat ini, penggunaan batubara sebagai alternatif sumber energi primer sedang naik pamor, dibandingkan penggunaan minyak dan gas yang harganya relatif lebih mahal. Selain didasari juga oleh beberapa faktor lain, seperti tersedianya cadangan batubara yang sangat banyak

Makalah Batu Bara

  • Upload
    jok-qu

  • View
    1.046

  • Download
    131

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Makalah Batu Bara

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Batubara merupakan bahan bakar fosil berupa mineral organik yang dapat

terbakar, yang terbentuk dari sisa tumbuhan purba yang mengendap yang selanjutnya

berubah bentuk akibat proses fisika dan kimia yang berlangsung selama jutaan tahun.

Abad 13, tepatnya thn 1271 Marco Polo menapakkan kakinya di Cina selama 25

tahun. pengalaman mengenai Black Stone.

Black Stone telah dimanfaatkan oleh orang2 cina sebagai bahan bakar sejak

retusan tahun yang lampau. Awalnya pemenfaatan batubara hanya terbatas sebagai

bahan bakar untuk rumah tangga dan pemanas ruangan pada musim dingin

Pada saat ini, penggunaan batubara sebagai alternatif sumber energi primer

sedang naik pamor, dibandingkan penggunaan minyak dan gas yang harganya relatif

lebih mahal. Selain didasari juga oleh beberapa faktor lain, seperti tersedianya

cadangan batubara yang sangat banyak dan tersebar luas, sekitar lebih dari 984 milyar

ton tersebar di seluruh dunia.

1.2 Tujuan

Memaparkan serta mempelajari perkembangan teknologi untuk proses desulfurisasi

batubara secara kimia, fisika, dan biologi.

Meningkatkan pengetahuan Mahasiswa khususnya Mahasiswa Teknik Pertambangan

dan Umumnya untuk masyarakat umumnya. Selain itu pembuatan makalah ini bertujuan

memenuhi tugas mata kulian Batubara semester VII.

Page 2: Makalah Batu Bara

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian BatuBara

Batubara adalah batuan yang mudah terbakar yang lebih dari 50% -70% berat

volumenya merupakan bahan organik yang merupakan material karbonan termasuk inherent

moisture. Bahan organik utamanya yaitu tumbuhan yang dapat berupa jejak kulit pohon,

daun, akar, struktur kayu, spora, polen, damar, dan lain-lain. Selanjutnya bahan organik

tersebut mengalami berbagai tingkat pembusukan (dekomposisi) sehingga menyebabkan

perubahan sifat-sifat fisik maupun kimia baik sebelum ataupun sesudah tertutup oleh

endapan lainnya.

2.2 Peroses Pembentukan BatuBara

Pembentukan batubara pada umumnya dijelaskan dengan asumsi bahwa material

tanaman terkumpul dalam suatu periode waktu yang lama, mengalami peluruhan sebagian

kemudian hasilnya teralterasi oleh berbagai macam proses kimia dan fisika. Selain itu juga,

dinyatakan bahwa proses pembentukan batubara harus ditandai dengan terbentuknya peat

Proses pembentukan batubara terdiri dari dua tahap yaitu tahap biokimia

(penggambutan) dan tahap geokimia (pembatubaraan).

a. Tahap penggambutan (peatification) adalah tahap dimana sisa-sisa tumbuhan yang

terakumulasi tersimpan dalam kondisi reduksi di daerah rawa dengan sistem

pengeringan yang buruk dan selalu tergenang air pada kedalaman 0,5 – 10 meter.

Material tumbuhan yang busuk ini melepaskan H, N, O, dan C dalam bentuk senyawa

CO2, H2O, dan NH3 untuk menjadi humus. Selanjutnya oleh bakteri anaerobik dan

fungi diubah menjadi gambut

b. Tahap pembatubaraan (coalification) merupakan gabungan proses biologi, kimia, dan

fisika yang terjadi karena pengaruh pembebanan dari sedimen yang menutupinya,

Page 3: Makalah Batu Bara

temperatur, tekanan, dan waktu terhadap komponen organik dari gambut (Stach,

1982, op cit Susilawati 1992).

Pada tahap ini prosentase karbon akan meningkat, sedangkan prosentase hidrogen dan

oksigen akan berkurang (Fischer, 1927, op cit Susilawati 1992). Proses ini akan

menghasilkan batubara dalam berbagai tingkat kematangan material organiknya

mulai dari lignit, sub bituminus, bituminus, semi antrasit, antrasit, hingga meta

antrasit.

2.3 Syarat Terbentuknya BatuBara

Syarat terbentuknya batubata mempunyai unsure – unsure sebagai berikut:

1. Tumbuhan sebagai material ( bahan pembentuk lapisan batubara ) dimana adanya

tumbuhan yang disertai adanya bakteri, jamur, proses oksidasi, dan air.

2. Tektonik ( Penurunan ) yaitu adanya gaya tektonik menyebabkan keadaan tempat

pengendapan batubara menjadi labil, dan bergerak turun. Keadaan ini akan

memungkinkan terbentuknya lapisan batubara tebal dan terbentuknya pencabangan

batubara dengan ketebalan yang berbeda.

3. Evolusi tumbuh – tumbuhan, dimana proses ini ada hubungannya dengan unsure

geologi dari tumbuhan asal, pada daerah sungai banyak meander ( stadium 2 ),

banyak dijumpai endapan delta.

2.4 Kelas Sumber Daya BatuBara

1. Sumber Daya Batubara Hipotetik (Hypothetical Coal Resource)

Sumber daya batu bara hipotetik adalah batu bara di daerah penyelidikan atau bagian

dari daerah penyelidikan, yang dihitung berdasarkan data yang memenuhi syarat-syarat yang

ditetapkan untuk tahap penyelidikan survei tinjau.

Sejumlah kelas sumber daya yang belum ditemukan yang sama dengan cadangan

batubara yg diharapkan mungkin ada di 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.

Page 4: Makalah Batu Bara

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).

2. Sumber Daya Batubara Tereka (inferred Coal Resource)

Sumber daya batu bara tereka adalah jumlah batu bara 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.

3. Sumber Daya Batubara Tertunjuk (Indicated Coal Resource)

Sumber daya batu bara tertunjuk adalah jumlah batu bara di daerah penyelidikan atau

bagian dari daerah penyelidikan, yang dihitung berdasarkan data yang memenuhi syarat-

syarat yang ditetapkan untuk tahap eksplorasi pendahuluan.

Densitas dan kualitas titik pengamatan cukup untuk melakukan penafsiran secara

relistik dari ketebalan, kualitas, kedalaman, dan jumlah insitu batubara dan dengan alasan

sumber daya yang ditafsir 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.

Page 5: Makalah Batu Bara

4. Sumber Daya Batubara Terukur (Measured Coal Resourced)

Sumber daya batu bara terukur adalah jumlah batu bara 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.

2.5 Pengolahan Dan Pemanfaatan BatuBara

Teknologi Pengolahan dan Pemanfaatan Batubara yang meliputi teknologi

pengolahan, teknologi konversi dan teknologi pembakaran yang diaplikasikan, diantaranya :

A. 1. Teknologi Pengolahan

Peningkatan kualitas batubara peringkat rendah dengan proses Upgraded Brown Coal

(UBC).

Percobaan penerapan teknologi coal water fuel sebagai bahan bakar boiler pada

industri tekstil.

Pengembangan metode penurunan kadar natrium batubara Lati, Berau, Kalimantan

Timur.

Pengembangan metode pencampuran batubara (coal blending) Kalimantan Tengah

untuk pembuatan kokas metalurgi.

Pencucian batubara.

Desulfurisasi limbah batubara dengan flotasi kolom.

2. Teknologi Konversi

Page 6: Makalah Batu Bara

Pengembangan briket kokas dari batubara dan green coke.

Proyek pencairan batubara 2002 : uji tuntas (due diligence) pre-FS Batu Bara Banko.

Pengembangan briket bio coal Palimanan.

Pemanfaatan produk gasifikasi batubara untuk pengeringan teh di Gambung

Ciwidey, Jawa Barat.

Briket kokas untuk pengecoran logam.

3. Teknologi Pemanfaatan Batubara

a. Bahan Bakar Langsung

Penyerapan gas SO2 dari hasil pembakaran briket bio batubara dengan unggulan

zeolit.

Pengembangan model fisik tungku pembakaran briket biocoal untuk industri rumah

tangga, pembakaran bata/genteng, boiler rotan dan pengering bawang.

Tungku hemat energi untuk industri rumah tangga dengan bahan bakar

batubara/briket bio batubara.

Pembakaran kapur dalam tungku tegak system terus menerus skala komersial dengan

batubara halus menggunakan pembakar siklon.

Tungku pembuatan gula merah dengan bahan bakar batubara.

Pembakaran kapur dalam tungku system berkala dengan kombinasi bahan bakar

batubara kayu.

Pembakaran bata-genteng dengan batubara.

b. Non Bahan Bakar

Pengkajian pemanfaatan batubara Kalimantan Selatan untuk pembuatan karbon aktif.

Daur ulang minyak pelumas bekas dengan menggunakan batubara peringkat rendah

sebagai penyerap.

Dll.

Teknologi Pengolahan dan Pemanfaatan Batubara didukung oleh fasilitas :

Page 7: Makalah Batu Bara

Laboratorium penelitian dan penerapan.

Laboratorium pengujian sifat kimia dan fisika yang telah terakreditasi berdasarkan

ISO 17025.

51 orang tenaga fungsional terdiri dari peneliti, perekayasa dan teknisi dari berbagai

keahlian berdasarkan disiplin ilmu, yang berbeda-beda antara lain : kimia dan fisika

batubara, pengolahan batu bara dan teknologi pemanfaatan batu bara.

B. Pemanfaatan Batubara

Batubara merupakan sumber energi dari bahan alam yang tidak akan membusuk,

tidak mudah terurai berbentuk padat. Oleh karenanya rekayasa pemanfaatan batubara ke

bentuk lain perlu dilakukan.

Pemanfataan yang diketahui biasanya adalah sebagai sumber energi bagi Pembangkit

Listrik Tenaga Uap Batubara, sebagai bahan bakar rumah tangga (pengganti minyak tanah)

biasanya dibuat briket batubara, sebagai bahan bakar industri kecil; misalnya industri

genteng/bata, industri keramik. Abu dari batubara juga dimanfaatkan sebagai bahan dasar

sintesis zeolit, bahan baku semen, penyetabil tanah yang lembek. Penyusun beton untuk jalan

dan bendungan, penimbun lahan bekas pertambangan,; recovery magnetit, cenosphere, dan

karbon; bahan baku keramik, gelas, batu bata, dan refraktori; bahan penggosok (polisher);

filler aspal, plastik, dan kertas; pengganti dan bahan baku semen; aditif dalam pengolahan

limbah (waste stabilization).

2.6 Kualitas Batubara

Batubara yang diperoleh dari hasil penambangan mengandung bahan pengotor

(impurities). Hal ini bisa terjadi ketika proses coalification ataupun pada proses

penambangan yang dalam hal ini menggunakan alat-alat berat yang selalu bergelimang

dengan tanah. Ada dua jenis pengotor yaitu:

a. Inherent impurities

Page 8: Makalah Batu Bara

Merupakan pengotor bawaan yang terdapat dalam batubara. Batubara yang sudah

dibakar memberikan sisa abu. Pengotor bawaan ini terjadi bersama-sama pada proses

pembentukan batubara. Pengotor tersebut dapat berupa gybsum (CaSO42H2O), anhidrit

(CaSO4), pirit (FeS2), silica (SiO2). Pengotor ini tidak mungkin dihilangkan sama sekali,

tetapi dapat dikurangi dengan melakukan pembersihan.

b. Eksternal impurities

Merupakan pengotor yang berasal dari uar, timbul pada saat proses penambangan

antara lain terbawanya tanah yang berasal dari lapisan penutup.

Sebagai bahan baku pembangkit energi yang dimanfaatkan industri, mutu batubara

mempunyai peranan sangat penting dalam memilih peralatan yang akan dipergunakan dan

pemeliharaan alat. Dalam menentukan kualitas batubara perlu diperhatikan beberapa hal,

antara lain:

a. Heating Value (HV) (calorific value/Nilai kalori)

Banyaknya jumlah kalori yang dihasilkan oleh batubara tiap satuan berat dinyatakan

dalam kkal/kg. semakin tingi HV, makin lambat jalannya batubara yang diumpankan sebagai

bahan bakar setiap jamnya, sehingga kecepatan umpan batubara perlu diperhatikan. Hal ini

perlu diperhatikan agar panas yang ditimbulkan tidak melebihi panas yang diperlukan dalam

proses industri.

b. Moisture Content (kandungan lengas).

Lengas batubara ditentukan oleh jumlah kandungan air yang terdapat dalam batubara.

Kandungan air dalam batubara dapat berbentuk air internal (air senyawa/unsur), yaitu air

yang terikat secara kimiawi.

Jenis air ini sulit dihilangkan tetapi dapat dikurangi dengan cara memperkecil ukuran

butir batubara. Jenis air yang kedua adalah air eksternal, yaitu air yang menempel pada

permukaan butir batubara. Batubara mempunyai sifat hidrofobik yaitu ketika batubara

dikeringkan, maka batubara tersebut sulit menyerap air, sehingga tidak akan menambah

jumlah air internal.

c. Ash content (kandungan abu)

Page 9: Makalah Batu Bara

Komposisi batubara bersifat heterogen, terdiri dari unsur organik dan senyawa

anorgani, yang merupakan hasil rombakan batuan yang ada di sekitarnya, bercampur selama

proses transportasi, sedimentasi dan proses pembatubaraan. Abu hasil dari pembakaran

batubara ini, yang dikenal sebagai ash content. Abu ini merupakan kumpulan dari bahan-

bahan pembentuk batubara yang tidak dapat terbaka atau yang dioksidasi oleh oksigen.

Bahan sisa dalam bentuk padatan ini antara lain senyawa SiO2, Al2O3, TiO3, Mn3O4, CaO,

Fe2O3, MgO, K2O, Na2O, P2O, SO3, dan oksida unsur lain.

d. Sulfur Content (Kandungan Sulfur)

Belerang yang terdapat dalam batubara dibedakan menjadi 2 yaitu dalam bentuk

senyawa organik dan anorganik. Beleranga dalam bentuk anorganik dapat dijumpai dalam

bentuk pirit (FeS2), markasit (FeS2), atau dalam bentuk sulfat. Mineral pirit dan makasit

sangat umum terbentuk pada kondisi sedimentasi rawa (reduktif). Belerang organik terbentuk

selama terjadinya proses coalification. Adanya kandungan sulfur, baik dalam bentuk organik

maupun anorganik di atmosfer dipicu oleh keberadaan air hujan, mengakibatkan terbentuk air

asam. Air asam ini dapat merusak bangunan, tumbuhan dan biota lainnya.

KATA PENGANTAR

Page 10: Makalah Batu Bara

Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT. Berkat karunia-Nya penyusun dapat

menyelesaikan makalah ini.

Makalah ini disusun secara khusus untuk memenuhi mata kuliah teknologi

pemanfaatan batubara dengan judul teknologi batubara bersih, yang merupakan tugas akhir

semester ganjil serta disusun sedemikian rupa dengan maksud agar mempermudah dalam

pemahaman makalah ini.

Adapun harapan penyusun yaitu materi dalam makalah ini dapat berguna dan

mamberikan manfaat ilmu pengetahuan bagi para pembaca sehingga peranan makalah ini

menjadi kuat di mata masyarakat.

Seperti pepatah mengatakan “Tak ada gading yang tak retak”, tentu makalah ini

masih jauh dari kesempurnaan sehingga segala kritik dan saran akan kami terima dengan hati

terbuka demi kesempurnaan makalah ini.

Dan akhirnya tidak lupa kami ucapkan banyak terima kasih pada Dosen teknologi

pemanfaatan batubara yang telah membimbing kami dalam pembuatan makalah ini, serta

semua pihak yang telah terlibat dalam pembuatan makalah ini. Semoga Alllah SWT

memberikan rahmatnya kepada kita semua.

Kolaka,12 November 2010

Penulis

Andi Agustina Rahayu

Page 11: Makalah Batu Bara

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Pengklasifikasian batubara didasarkan pada derajat dan kualitas dari batubara tersebut

yaitu:

a) Gambut (peat), Gambut, berpori dan memiliki kadar air di atas 75% serta nilai

kalori yang paling rendah. Merupakan fase awal dari proses pembentukan batubara.

b) Lignite (Batubara Cokelat, ”Brown Coal”), Golongan ini sudah memperlihatkan

proses selanjutnya berupa struktur kekar dan gejala pelapisan. Lignit atau batu bara

coklat adalah batu bara yang sangat lunak yang mengandung air 35-75% dari

beratnya. . Batu bara ini berwarna hitam, sangat rapuh, nilai kalor rendah dengan

kandungan karbon yang sangat sedikit, kandungan abu dan sulfur yang banyak. Batu

bara jenis ini dijual secara eksklusif sebagai bahan bakar untuk pembangkit listrik

tenaga uap (PLTU).

c) Sub-Bituminous (Bitumen Menengah), Golongan ini memperlihatkan ciri-ciri

tertentu yaitu warna yang kehitam-hitaman dan sudah mengandung lilin. Sub-

bituminus mengandung sedikit karbon dan banyak air.

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.

e) Anthracite, Golongan ini berwarna hitam, keras, kilap tinggi, dan pecahannya

memperlihatkan pecahan chocoidal. Antrasit adalah kelas batu bara tertinggi, dengan

warna hitam berkilauan (luster) metalik, mengandung antara 86% - 98% unsur karbon

(C) dengan kadar air kurang dari 8%, terbakar lambat, dengan batasan nyala api biru

(pale blue flame) dengan sedikit sekali asap.

Page 12: Makalah Batu Bara

- Rank yaitu peringkat dan derajad batubara berdasarkan proses pengubahan atau

genesa batubara.peringkat batubara adalah dasar klasifikasi dari lignit ke antrasit. Peringkat

batubara naik pada proses pembentukan batubara, metamorfosis menyebabkan kandungan sat

terbang menurun.

Peringkat batubara yang tertinggi menunjukkan metamorfosis yang lebih besar.

Peringkat batubara secara umum adalah lignit, batubara sub-bitumen, batubara bitumen dan

antrasit (urutan peringkat rendah keperingkat tertinggi).

Rank variety : jenis-jenis batubara berdasarkan urutan metamorfosis. Penentuan jenis-

jenis batubara secara umum adalah merupakan hasil pemikiran para pakar tetapi juga dengan

pertimbangan sifat-sifat kimia dan fisika.

- Derajat batubara adalah posisi batubara pada seri kualifikasi mulai dari gambut

sampai antrasit. Perkembangannya sangat dipengaruhi oleh temperatur, tekanan dan waktu

(Lopatin, 1971; Bostick, 1973). Banyak parameter yang telah dipergunakan untuk penentuan

derajat batubara (cook, 1982), salah satu diantaranya adalah refleksi vitrinit. Cara ini belum

dikenal di Indonesia, tetapi telah berkembang pesat di Amerika, JErman, Australia dan lain-

lain, terutama perusahaan-perusahaan yang berkecimpung di dalam eksplorasi minyak dan

gas.

3.2 Saran

Mengingat BatuBara memiliki bentuk lapisan yang berbeda – beda, akibat adanya

tekanan dan panas dan juga pengaruh geologi sehingga terbentuk lapisan BatuBara dari peat.

Maka dalam hal penambangan Batubara harus diketahui pasti Struktur perlapisan BatuBara

itu sendiri.

Page 13: Makalah Batu Bara

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL

KATA PENGANTAR.........................................................................................i

DAFTAR ISI........................................................................................................ii

BAB.I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang.......................................................................................1

1.2 Maksud Dan Tujuan...............................................................................1

BAB.II PEMBAHASAN

2.1 Pengertian BatuBara..............................................................................2

2.2 Proses Pembentukan BatuBara………………………………………...2

2.3 Syarat Terbentuknya BatuBara.............................................................3

2.4 Kelas Sumber Daya BatuBara...............................................................3

2.5 Pengolahan dan Pemanfaatan BatuBara................................................5

2.6 Kualitas BatuBara.................................................................................7

BAB.III PENUTUP

3.1 Kesimpulan............................................................................................11

3.2 Saran.......................................................................................................11

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………..12

Page 14: Makalah Batu Bara

DAFTAR PUSTAKA

_______http://www.tekmira.esdm.go.id/

______http://www.teknologi pemanfaatan BatuBara.com

Page 15: Makalah Batu Bara

TUGAS

P E R P E T A A N

O L E H :

B U S T A N G

C1A2 29016

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS 19 N0VEMBER KOLAKA

KOLAKA

2010