61
i MAKALAH TEKNOLOGI BATUBARA TEKNOLOGI PENGOLAHAN DAN PEMANFAATAN BATUBARA Disusun oleh: Nama : 1. Ayu Ningrum (13614012) 2. M. Fajar Ricky Pratama (13614022) 3. Muhammad Amin (13614017) 4. Rifki Fadhilah (13614050) Kelas : 4A D3 TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA 2015

Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

Embed Size (px)

DESCRIPTION

kkkkk

Citation preview

Page 1: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

i

MAKALAH

TEKNOLOGI BATUBARA

TEKNOLOGI PENGOLAHAN DAN PEMANFAATAN

BATUBARA

Disusun oleh:

Nama : 1. Ayu Ningrum (13614012)

2. M. Fajar Ricky Pratama (13614022)

3. Muhammad Amin (13614017)

4. Rifki Fadhilah (13614050)

Kelas : 4A – D3

TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI SAMARINDA

2015

Page 2: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

i

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI ....................................................................... i

KATA PENGANTAR ........................................................ ii

RINGKASAN EKSEKUTIF .............................................. iv

BAB I PENDAHULUAN ........................................... 1

BAB II STUDI ............................................................ 4

1. PENGENALAN BATUBARA ................................ 4

1.1 Genesa Batubara ............................................... 4

1.2 Analisa dan Pengujian Batubara ....................... 14

1.2.1 Analisa Batubara .................................... 14

1.2.2 Pengujian Batubara ................................. 15

2. TEKNOLOGI PENGOLAHAN BATUBARA ....... 17

3. TEKNOLOGI PEMANFAATAN BATUBARA .... 23

3.1 Pembakaran Batubara ....................................... 26

3.2 Karbonisasi........................................................ 32

3.3 Pencairan Batubara (Coal Liquefaction) .......... 33

3.4 Gasifikasi Batubara ........................................... 40

3.5 Briket Batubara ................................................. 45

BAB III SOAL DAN JAWABAN ............................... 49

BAB IV RINGKASAN ................................................ 54

DAFTAR PUSTAKA ......................................................... 56

Page 3: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

ii

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah

SWT yang telah memberiakan rahmatnya, sehingga penulis

dapat menyelesaikan pembuatan buku “Teknologi Pengolahan

dan Pemanfaatan Batubara.” Buku ini di sususn untuk

melengkapi syarat memperoleh nilai akhir dari mata kuliah

“Teknologi Batubara” pada program studi Petro dan Oleo kimia

Politeknik Negeri Samarinda.

Buku ini mengangkat judul tentang “Pengolahan dan

Pemanfaatan Batubara.” Hal ini didasarkan pada suatu

pemikiran bahwa organisasi publik maupun bisnis saat ini

dihadapkan pada suatu perubahan kondisi lingkungan yang

semakin cepat. Keselarasan antara perencanaan pengolahan dan

pemanfaatan batubara dapat membangun kinerja organisasi

yang mampu mengadaptasi dengan perubahan tadi. Untuk

merancang dan mengembangkan perencanaan pengolahan batu

bara yang efektif bukanlah pekerjaan yang mudah,

membutuhkan suatu pemikiran, pertimbangan jangka pendek

maupun jangka panjang. Beberapa tentang batubara yang saling

terkait, seperti bahan bakar yang bertujuan yang digunakan

untuk pembangkitan tenaga listrik ada yang berbentuk padat,

cair, maupun gas. Bermacam-macam konsep dan pelaksanaan

dikembangkan. Dengan adanya tuntutan palestarian alam yang

Page 4: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

iii

meningkat. Dalam pelaksanaannya, perencanaan pengolahan

dan pemanfaatan batu bara harus disesuaikan dengan strategi

tertentu. Hal ini dimaksudkan untuk meminimalisikan adanya

pemborosan agar tujuan dapat dicapai.

Dengan selesainya buku ini, kami ucapkan terima kasih

kepada berbagai pihak yang telah memberikan kontribusi dalam

penulisan makalah ini. Semoga bermafaat.

Samarinda, 27 Mei 2015

Penulis

Kelompok V (Lima)

Page 5: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

iv

RINGKASAN EKSEKUTIF

Pemanfaatan energi alternatif batubara kini telah banyak

digunakan oleh kalangan industri. Entah itu kalangan industri

besar maupun kecil. Penggunaan secara terus menerus

menyebabkanlimbah bekas pembakaran tersebut dibuang

begitu tanpa melihat daerah sekitarnya. Pembuangantersebut

kini telah dialihfungsikan menjadi suatu bahan yang berguna.

Batubara adalah batuan sedimen yang mudah terbakar,

terbentuk dari sisa-sisa tanaman dalam variasi tingkat

pengawetan, diikat oleh proses kompaksi dan terkubur dalam

cekungan-cekungan pada kedalaman yang bervariasi, dari

dangkal sampai dalam. Batuan ini memiliki kandungan yang

hampir mirip dengan minyak bumi dan limbah hasil

pembakarannya dapat berguna bagi bahan konstruksi

bangunan.Pengembangan batu bata yang terbuat dari abu bekas

pembakaran batubara sedang ditingkatkan. Mengingat telah

ditemukan cara penanganan yang tepat terhadap limbah tersebut

dan dapat bernilai ekonomis. Pembakaran abu batubara

melewati sistem. Sistem-sistem ini memungkinkan abu

pembakaran batubara dapat seminimal mungkin agar

penggunaan batubara lebih efisien. Abu batubara bekas

pembakaran ini telah diteliti dan mengandung bahan-bahan

yang tepat dan dinilai baik untuk bahan kosntruksi bangunan.

Page 6: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

1

BAB I

PENDAHULUAN

Pemanfaatan batubara sebagai sumber energi nasional

harus segera dilakukan mengingat pesatnya konsumsi energi

nasional saat ini yang tidak dapat dipenuhi oleh produksi

minyak bumi dalam negeri. Pemanfaatan ini diharapkan tidak

hanya dalam bentuk bahan mentah tetapi batubara yang telah

dinaikan nilai tambahnya (added value). Batubara sebagai

sumber energi primer memiliki kelebihan dibandingkan dengan

sumber energi lainya seperti minyak bumi kelebihan ini terletak

pada bentuk dari penggunaan batubara yang dapat digunakan

dalam hal apa saja seperti listrik, bahan bakar motor, dan gas

kota. Selain dari pada itu cadangan yang tersedia masih

melimpah dan akan mampu bertahan sampai 100 tahun

kedepan. Serta keterdapatan dipasar global dengan harga yang

lebih murah dibandingkan dengan minyak bumi.

Perkembangan teknologi pengunaan batubara serta

kondisi cadangan dari minyak bumi saat ini memungkinkan

batubara kembali mengambil alih sumber energi dunia seperti

yang telah dilakukan saat revolusi industri di inggris pada abad

ke-19 dengan ditemukannya mesin uap, sehingga batubara

digunakan secara besar-besaran namun dengan ditemukannya

minyak bumi dengan harga yang murah serta nilai kalori yang

Page 7: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

2

tinggi membuat dunia beralih ke minyak. Namun kali ini

keadaan berbalik ketersediaan minyak bumi serta penurunan

produksi minyak dunia sudah mulai dirasakan dengan

berfluktuatifnya harga minyak dunia yang cenderung naik dan

diperkirakan produksi maksimal minyak terjadi pada tahun

2043 dan setelah itu produksi minyak dunia mulai mengalami

penurunan. Indonesia sendiri pun telah mulai merasakan

penurunan produksi minyak bumi dimana pada tahun 2008

keluar dari organisasi eksportir minyak OPEC (Organization Of

Petroleum Exporting Countries) dan cenderung mengimpor

minyak untuk menutupi kebutuhan dalam negeri. Kelangkaan

minyak bumi tidak dapat dihindari hal ini dikarenakan

konsumsi dan eksploitasi secara besar-besaran dan tidak ada

sumber energi lain yang mampu menstabilkan ketergantungan

akan minyak bumi. Andaikan saja dunia mempunyai pilihan

sumber energi untuk bahan bakar motor maka laju kelangkaan

minyak bumi yang ditakuti saat ini dapat di hentikan sehingga

keamanan energi dunia dapat terpenuhi. Pilihan tersebut

terdapat pada batubara, sumber energi ini diharapkan mampu

menghentikan laju kelangkaan minyak bumi dengan

mengambil andil sebagai sumber energi untuk listrik, bahan

bakar motor, serta gas perkotaan.

Batubara berpotensi menggantikan minyak bumi sebagai

sumber energi utama dunia hal ini dikarenakan cadangan

Page 8: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

3

batubara yang melimpah dan mudah didapatkan dipasar dunia

serta keterdapatannya yang hampir tersebar merata diseluruh

dunia.Telah diperkirakan bahwa ada lebih dari 984 milyarton

cadangan batu bara di seluruh dunia. Hal ini berarti ada

cadangan batu bara yangcukup untuk menghidupi kita selama

lebih dari 190 tahun. Batu bara berada di seluruh dunia, batu

bara dapat ditemukan di setiap daratan di lebihdari 70 negara,

dengan cadangan terbanyak di AS, Rusia, China dan

India.(WCI, 2005) cadangan ini diperkirakan akan terus

bertambah karena banyaknya ditemukan cadangan-cadangan

baru didaerah yang belum dieksplorasi. Indonesia sendiri juga

memiliki potensi yang besar terhadap batubara tercatat pada

tahun 2008 cadangan batubara indonesia mencapai 65,4 milyar

ton (DESDM, 2008 dalam Hasjim, 2010). Cadangan ini

diperkirakan akan terus melonjak naik dan tercatat saat ini

cadangan batubara indonesia mencapai kurang lebih 104,8

milyar ton(Sumber Daya Geologi, 2007 dalam Datin, 2010).

Keadaan ini akan mampu menghidupkan listrik indonesia 100

tahun yang akan datang.

Page 9: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

4

BAB II

STUDI PUSTAKA

1. PENGENALAN BATUBARA

1.1 Genesa Batubara

Batubara adalah suatu batuan sedimen tersusun atas

unsur karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan sulfur. Dalam

proses pembentukannya, batubara diselipi batuan yang

mengandung mineral. Bersama dengan moisture, mineral ini

merupakan pengotor batubara sehingga dalam pemanfaatannya,

kandungan kedua materi ini sangat berpengaruh. Dari ketiga

jenis pemanfaatan batubara, yaitu sebagai pembuat kokas,

bahan bakar, dan batubara konversi, pengotor ini harus

diperhitungkan karena semakin tinggi kandungan pengotor,

maka semakin rendah kandungan karbon, sehingga semakin

rendah pula nilai panas batubara tersebut.

Batubara Indonesia berada pada perbatasan antara

batubara subbitumen dan batubara bitumen, tetapi hampir 59%

adalah lignit. Menurut hasil eksplorasi pada tahun 1999 akhir,

sumber daya batubara indonesia jumlahnya sekitar 38,8 miliar

ton, dan sampai tahun 2003 sekitar 57,85 miliar ton.

Kemajuan pesat teknologi industri khususnya sejak akhir

tahun 1950-an membuat konsumsi energi meningkat sangat

pesat. Hal ini membuat pemakaian bahan bakar fosil (minyak

Page 10: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

5

bumi, gas alam dan batubara) secara besar-besaran tidak

terhindarkan. Bahan bakar fosil yang mudah di eksplorasi dan

dapat diperoleh dalam jumlah besar adalah batubara dengan

biaya yang tidak terlalu tinggi menjadi sumber energi utama

dunia selama berpuluh-pulu tahun.Tetapi pemakain bahan

bakar batubara secara besar-besaran juga membawa dampak

yang sangat serius terhadap lingkungan terutama isu global

warming dan hujan asam.

Batubara memiliki keunggulan dibandingkan bahan

bakar fosil lainnya, yaitu:

1. Jumlah batubara yang economically exploitable lebih

banyak.

2. Distribusi batubara di seluruh dunia lebih merata.

Batubara juga memiliki kelemahan, antara lain:

1. Karena komposisi coal adalah CHONS + Ash, coal identik

dengan bahan bakar yang kotor dan tidak ramah lingkungan.

2. Dibanding bahan bakar fosil lainnya, jumlah kandugan C per

mol dari batubara jauh lebih besar. Hal ini menyebabkan

pengeluaran CO2 dari batubara juga jauh lebih banyak.

Demikian juga dengan kandungan sulfur (S) dn nitrogen (N)

nya yang bila keluar ke udara bebas bisa menjadi H2SO4 dan

HNO3 yang merupakan penyebab hujan asam.

Page 11: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

6

1.1.1 Proses Pembentukan Batubara

Tahap Pertama : Pembentukan gambut

Iklim bumi selama zaman batubara adalah tropis dan

berjenis-jenis tumbuh-tumbuhan subur di daerah rawa

membentuk suatu hutan tropis. Setelah banyak tumbuhan yang

mati dan menumpuk di atas tanah, tumpukan itu semakin lama

semakin tebal menyebabkan bagian dasar dari rawa turun secara

perlahan-lahan dan material tetumbuhan tersebut diuraikan oleh

bakteri dan jamur. Tahap ini merupakn tahap awal dari

rangkaian pembentukan batubara yang ditandai oleh reaksi

biokimia yang luas. Selama proses penguraian tersebut, protein,

kanji, dan selulosa mengalami penguraian lebih cepat bila

dibandingkan dengan penguraian material kayu (lignin) dan

bagian tetumbuhan yang berlilin (kulit ari daun, dinding spora,

dan tepung sari). Karena itulah dalam batubara yang muda

masih terdapat ranting, daun, spora, bijih, dan resin, sebagai sisa

tumbuhan. Bagian-bagian tumbuhan itu terurai di bawah

kondisi aerob menjadi karbon dioksida, air dan amoniak, serta

dipengaruhi oleh iklim. Proses ini disebut proses pembentukan

humus dan sebagai hasilnya adalah gambut.

Tahap Kedua : Pembentukan lignit

Proses terbentuknya gambut berlangsung tanpa menutupi

endapan gambut tersebut. Di bawah kondisi yang asam, dengan

Page 12: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

7

di bebaskannya H2O, CH4, dan sedikit CO2. Terbentuklah

material dengan rumus C65H4O30 yang pada keadaan kering

akan mengandung karbon 61,7%, hidrogen 0,3% dan oksigen

38%.

Dengan berubahnya topograpi daerah di sekelilingnya,

gambut menjadi terkubur di bawah lapisan lanau (silt ) dan pasir

yang diendapkan oleh sungai dan rawa. Semakin dalam

terkubur, semakin bertambah timbunan sedimen yang

menghimpitnya. Sehingga tekanan pada lapisan gambut

bertambah serta suhu naik dengan jelas.

Tahap ini merupakan tahap kedua dari proses

penbentukan batubara atau yang disebut Tahap metamorfik.

Penutupan rawa gambut memberikan kesempatan pada

bakteri untuk aktif dan penguraian dalam kondisi basa

menyebabkan dibebaskannya CO2, sehingga kandungan

hidrogen dan karbon bertambah. Tahap kedua dari proses

pembentukan batubara ini adalah tahap pembentukan lignit,

yaitu batubara rank rendah yang mempunyai rumus perkiraan

C79H5,5O14,1. dalam keadaan kering, lignit mengandung karbon

80,4%, hidrogen 0,5%, dan oksigen 19,1%.

Tahap Ketiga : Pembentukan Batubara Subbitumen

Tahap selanjutnya dari proses pembentukan batubara

ialah pengubahan batubara bitumen rank rendah menjadi

Page 13: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

8

batubara bitumen rank pertengahan dan rank tinggi. Selama

tahap ketiga, kandungan hidrogen akan tetap konstan dan

oksigen turun. Tahap ini merupakan tahap pembentukan

batubara subbitumen (sub-bituminous coal).

Tahap Keempat : Pembentukan Batubara Bitumen

Dalam tahap keempat atau tahap pembentukan batubara

bitumen (bituminous coal), kandungan hidrogen turun dengan

menurunnya jumlah oksigen secara perlahan-lahan, tidak

secepat tahap-tahap sebelumnya. Produk sampingan dari tahap

ketiga dan keempat ialah CH4, CO2, dan mungkin H2O.

Tahap Kelima : Pembentukan Antrasit

Tahap kelima adalah antrasitisasi. Dalam tahap ini,

oksigen hampir konstan, sedangkan hidrogen turun lebih cepat

dibandingkan tahap-tahap sebelumnya. Proses pembentukan

batubara terlihat merupakan serangkaian reaksi kimia.

Kecepatan reaksi kimia ini dapat diatur oleh suhu dan atau

tekanan.

Susunan unsur gambut, lignit, batubara subbitumen, bitumen,

dan antrasit

Page 14: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

9

Karbon Volatile

Matter

Calorivic

Value

Moisture

Gambut

Lignit

Subbitumen

Bitumen

60%

60-71%

71-77%

77-87%

> 53%

53-49%

49-42%

42-29%

16,8

MJ/kg

23,0

MJ/kg

29,3

MJ/kg

36,3

MJ/kg

> 75%

insitu

35%

insitu

25-

10%

insitu

8%

insitu

( Muchjidin, Pengendalian Mutu Dalam Industri Batubara,

2006)

1.1.2 Kandungan Batubara

Disamping unsur-unsur karbon, hidrogen, oksigen, belerang,

dan nitrogen di dalam batubara ditemukan pula unsur-unsur

logam yang berasal dari pengotor batubara, yaitu lapisan

batubara yang tersisip dan terperangkap diantara lapisan

batubara.

Secara kimia, batubara tersusun atas tiga komponen utama,

yaitu :

1. Air yang terikat secara fisika, dapat dihilangkan pada suhu

sampai 105 0C, disebut moisture.

Page 15: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

10

2. Senyawa batubara atau coal substance atau coal matter,

yaitu senyawa organik yang terutama terdiri atas atom

karbon, hidrogen, oksigen, sulfur, dan nitrogen.

3. Zat mineral atau mineral matter, yaitu suatu senyawa

anorganik.

a. Moisture

Dalam batubara moisture paling sedikit terdiri atas satu

senyawa kimia tunggal. Wujudnya dapat berbentuk air yang

dapat mengalir dengan cepat dari dalam sampel batubara,

senyawa teradsorpsi, atau sebagai senyawa yang terikat secara

kimia. Sebagian moisture merupakan komponen zat mineral

yang tidak terikat pada batubara.

Moisture didefinisikan sebagai air yang dapat

dihilangkan bila batubara dipanaskan sampai 105 0C. Semua

batubara mempunyai pori-pori berupa pipa kapiler. Dalam

keadaan alami, pori-pori ini dipenuhi oleh air. Didalam standar

ASTM, air ini disebut moisture bawaan (inherent moisture).

Ketika batubara ditambang dan diproses, air dapat teradsorpsi

pada permukaan kepingan batubara, dan standar ASTM

menyebutnya sebagai moisture permukaan (surface moisture).

Moisture yang datang dari luar saat batubara itu

ditambang dan diangkut atau terkena hujan selama

penyimpanan disebut free moisture (istilah ini dikemukakan

dalam standar ISO) atau air dry loss (istilah yang digunakan

Page 16: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

11

oleh ASTM). Moisture ini dapat dihilangkan dari batubara

dengan cara dianginkan atau dikering-udarakan. Moisture in air

dried sample (ISO) atau residual moisture (ASTM) ialah

moisture yang hanya dapat dihilangkan bila sampel batubara

kering-udara yang berukuran lebih kecil dari 3 mm (istilahnya

batubara ukuran minus 3 mm atau -3 mm) dipanaskan hingga

105 0C. Penjumlahan antara free moisture dan residual moisture

disebut total moisture. Dalam analisis batubara, yang

ditentukan hanya moisture yang terikat secara fisika, sedangkan

yang terikat secara kimia (air hidratasi) tidak ditentukan.

Jenis-jenis moisture yang biasanya ditentukan dalam

analisis batubara adalah :

1) Total Moisture (TM)

2) Free Moisture (FM) atau Air Dry Loss (ADL)

3) Residual Moisture (RM) atau Moisture in air dried

sample (MAD)

4) Equilibrium moisture (EQM) atau Moisture holding

capacity (MHC)

5) Moisture in the analysis sample (dalam analisis

proksimat, disingkat Mad).

Total Moisture (TM), disebut pula sebagai as received

moisture (istilah yang digunakan oleh pembeli batubara) atau as

sampled moisture (istilah yang digunakan oleh penjual

batubara), menunjukkan pengukuran jumlah semua air yang

Page 17: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

12

tidak terikat secara kimiawi, yaitu air yang teradsorpsi pada

permukaan, air yang ada dalam kapiler (pori-pori) batubara, dan

air terlarut (dissolved water). Total Moisture didefinisikan

sebagai penjumlahan dari air dry loss (free moisture) dan

residual moisture (misture in air dried sample).

b. Zat mineral

Zat mineral atau mineral matter terdiri atas komponen-

komponen yang dapat dibedakan secara kima dan fisika. Zat

mineral terdiri atas ash (abu) dan zat anorganik yang mudah

menguap (inorganic volatile matter). Apabila batubara dibakar

akan terbentuk ash yang terdiri atas berbagai oksida logam

pembentuk batuan, sedangkan zat anorganik yang mudah

menguap akan pecah menjadi gas karbon dioksida (dari

karbonat-karbonat), sulfur (dari pirit), dan air yang menguap

dari lempung.

Material anorganik, yaitu mineral bukan karbonat yang

merupakan bagian dari struktur tumbuhan, adalah zat mineral

bawaan di dalam batubara yang persentasenya relatif kecil. Zat

mineral dari luar yang kemungkinana berasal dari debu atau

serpih yang tebawa air atau yang larut dalam air selama

pembentukan gambut atau tahapan selanjutnya dari

pembentukan batubara persentasenya lebih besar dan

bervariasi, baik jumlah maupun susunannya.

Page 18: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

13

Mineral terbanyak di dalam batubara, yaitu kaolin,

lempung, pirit, dan kalsit. Semua mineral itu akan

mempertinggi kadar silikon lainnya. Oksida alumunium, besi,

dan kalsium, di dalam ash. Kemudian menyusul berbagai

senyawa magnesium, natrium, kalium, mangan, fosfor, dan

sulfur yang didapatkan dalam ash dengan persentase yang

berbeda-beda.

c. Senyawa batubara

Senyawa batubara terdiri atas zat organik yang mudah

menguap dan fixed carbon. Zat organik yang mudah menguap

kebanyakan tersusun atas (1) gas-gas yang dapat terbakar

seperti hidrogen, karbon monoksida, dan metan, (2) uap yang

dapat mengembun, seperti tar dengan sedikit kandungan gas

yang dapat terbakar, dan (3) uap seperti karbon dioksida dan air,

yang terbentuk dari penguraian senyawa karbon secara termis.

Kandungan volatile matter (gabungan zat organik dan

anorganik yang mudah menguap) berkaitan sekali dengan

peringkat batubara dan merupakan parameter yang penting

dalam mengklasifikasikan batubara.

Fixed carbon merupakan residu yang tersisa setelah

moisture dan volatile matter dihilangkan. Senyawa ini yang

terdiri atas unsur-unsur karbon, hidrogen, oksigen, sulfur, dan

nitrogen, dapat dibakar.

Page 19: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

14

1.2 Analisa dan Pengujian Batubara

1.2.1 Analisa Batubara

Pada prinsipnya dikenal dua jenis pengujian analisis

untuk kualitas batubara yaitu Analisis Prosikmat (Proximate

analysis) dan Analisis Ultimate (Ultimate Analysis/Elemental

Analysis)

1. Analisis Proksimat

Analisis proksimat batubara bertujuan untuk

menentukan kadar moisture (air dalam batubara) kadar

moisture ini mencakup pula nilai free moisture serta toal

moisture, ash (debu), volatile matters (zat terbang), dan fixed

carbon (karbon tertambat). Moisture ialah kandungan air

yang terdapat dalam batubara sedangkan abu (ash)

merupakan kandungan residu non-combustible yang

umumnya terdiri dari senyawa-senyawa silika oksida (SiO2),

kalsium oksida (CaO), karbonat, dan mineral-mineral lainya

volatile matters adalah kandungan batubara yang

terbebaskan pada temperatur tinggi tanpa keberadaan

oksigen. Fixed carbon ialah kadar karbon tetap yang terdapat

dalam batubara setelah volatile matters dipisahkan dari

batubara.

2. Analisis Ultimat

Analisis ultimat dijalankan dengan analisis kimia

untuk menentukan kadar karbon (C), Hidrogen (H2),

Page 20: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

15

Oksigen (O2), Nitrogen (N2), dan Belerang (S). Keberadaan

dan sifat dari unsur-unsur tersebut sebanding dengan

peringkat batubara, semakin tinggi rank batubara semakin

tinggi kandungan karbonnya, sementara kandungan

hidrogen dan oksigennya akan semakin berkurang.

Sedangkan nitrogen merupakan unsur yang bersifat

bervariasi begantung dari material pembentuk batubara.

Analisis karbon pada ultimate tidak sama dengan analisis

fixed carbon. Fixed carbon merupakan kadar karbon

terlambat atau karbon tetap tertinggal bersama abu bila

batubara telah dibakar tanpa oksigen dan setelah zat volatile

habis. Fixed carbon merupakan kadar karbon yang pada

temperatur penetapan voliatile matter tidak menguap

sedangkan karbon yang menguap pada temperatur tersebut

termasuk kedalam voliatile matter.

3. Analisis Steaming Coal

a. Niai Kalori

b. Ash Content

1.2.2 Pengujian Batubara

Pengujian batubara adalah untuk menentukan mutu dari

batubara tersebut. Ada 3 pengujian batubara, antara lain:

1. Pengujian mekanis

Analisis pada komoditas batubara meliputi penentuan sifat

fisik melalui pengujian mekanis. Sifatnya seperti kekerasan,

Page 21: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

16

kekuatan, atau kekompakan partikel batubara yang diukur

dengan indeks kekerasan. Sedangkan ukuran butiran

batubara dapat diukur dengan ayakan (mesh).

2. Pengujian sifat pembakaran

Pada sifat pembakaran kita menganalisis panas dari batubara

dan titik leleh abu batubara. Panas yang dilepaskan batubara

dalam proses pembakaran merupakan reaksi eksotermal

yang melibatkan senyawa hidrokarbon, oksigen dan

komponen lain. Berdasarkan standar ASTM titik leleh

batubara ditetapkan pada kondisi reduksi dengan campuran

gas CO + CO2 dan kondisi oksidasi dengan bantuan udara.

Sedangkan menurut BS titik leleh abu batubara pada kondisi

reduksi dengan campuran gas H2 + CO2 dan kondisi

oksidasi dengan bantuan udara.

3. Pengujian sifat karbonisasi

Karbonisasi adalah proses pemanasan batubara pada suhu

tertentu tanpa oksigen untuk menghasilkan bahan-bahan

seperti kokas, charcoal, tar, cairan yang mengandung

amoniak, gas hidrokarbon, dan senyawa lainnya.

Karbonisasi umumnya digunakan untuk pembuatan kokas

dan proses pencairan ataupun gasifikasi.

Page 22: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

17

2. TEKNOLOGI PENGOLAHAN BATUBARA

Batubara yang langsung diambil dari bawah tanah,

disebut batubara tertambang run-of-mine (ROM), seringkali

memiliki kandungan campuran yang tidak diinginkan seperti

batu dan lumpur dan berbentuk pecahan dengan berbagai

ukuran. Namun demikian pengguna batubara membutuhkan

batubara dengan mutu yang konsisten. Pengolahan batubara –

juga disebut pencucian batubara (“coal benification” atau “coal

washing”) mengarah pada penanganan batubara tertambang

(ROM Coal) untuk menjamin mutu yang konsisten dan

kesesuaian dengan kebutuhan pengguna akhir tertentu.

Pengolahan tersebut tergantung pada kandungan

batubara dan tujuan penggunaannya. Batubara tersebut

mungkin hanya memerlukan pemecahan sederhana atau

mungkin memerlukan proses pengolahan yang kompleks untuk

mengurangi kandungan campuran. Untuk menghilangkan

kandungan campuran, batubara terambang mentah dipecahkan

dan kemudian dipisahkan ke dalam pecahan dalam berbagai

ukuran. Pecahan-pecahan yang lebih besar biasanya diolah

dengan menggunakan metode ‘pemisahan media padatan’.

Dalam proses demikian, batubara dipisahkan dari kandungan

campuran lainnya dengan diapungkan dalam suatu tangki berisi

cairan dengan gravitasi tertentu, biasanya suatu bahan

berbentuk mangnetit tanah halus. Setelah batubara menjadi

Page 23: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

18

ringan, batubara tersebut akan mengapung dan dapat

dipisahkan, sementara batuan dan kandungan campuran lainnya

yang lebih berat akan tenggelam dan dibuang sebagai limbah.

Pecahan yang lebih kecil diolah dengan melakukan

sejumlah cara, biasanya berdasarkan perbedaan kepadatannya

seperti dalam mesin sentrifugal. Mesin sentrifugal adalah mesin

yang memutar suatu wadah dengan sangat cepat, sehingga

memisahkan benda padat dan benda cair yang berada di dalam

wadah tersebut. Metode alternatif menggunakan kandungan

permukaan yang berbeda dari batubara dan limbah. Dalam

‘pengapungan berbuih’, partikel-partikel batubara dipisahkan

dalam buih yang dihasilkan oleh udara yang ditiupkan ke dalam

rendaman air yang mengandung reagen kimia. Buih-buih

tersebut akan menarik batubara tapi tidak menarik limbah dan

kemudian buih-buih tersebut dibuang untuk mendapatkan

batubara halus. Perkembangan teknolologi belakangan ini telah

membantu meningkatkan perolehan materi batubara yang

sangat baik.

Pengangkutan Batubara

Cara pengangkutan batubara ke tempat batubara tersebut

akan digunakan tergantung pada jaraknya. Untuk jarak dekat,

batubara umumnya diangkut dengan menggunakan ban berjalan

atau truk. Untuk jarak yang lebih jauh di dalam pasar dalam

negeri, batubara diangkut dengan menggunakan kereta api atau

Page 24: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

19

tongkang atau dengan alternatif lain dimana batubara dicampur

dengan air untuk membentuk bubur batu dan diangkut melalui

jaringan pipa. Kapal laut umumnya digunakan untuk

pengakutan internasional dalam ukuran berkisar dari

Handymax (40-60,000 DWT), Panamax (about 60-80,000

DWT) sampai kapal berukuran Capesize (sekitar 80,000+

DWT). Sekitar 700 juta ton (Jt) batubara diperdagangkan secara

internasional pada tahun 2003 dan sekitar 90% dari jumlah

tersebut diangkut melalui laut. Pengangkutan batubara dapat

sangat mahal – dalam beberapa kasus, pengangkutan batubara

mencapai lebih dari 70% dari biaya pengiriman batubara.

Tindakan-tindakan pengamanan diambil di setiap tahapan

pengangkutan dan penyimpan batubara untuk mengurangi

dampak terhadap lingkungan hidup.

2.1 Penghilangan air (coal upgrading/dewatering)

Berbagai metode dan teknologi telah banyak digunakan

untuk mengeringkan batubara baik itu buatan asli indonesia

maupun buatan asing dan dari semua teknologi yang ada

memiliki satu tujuan yaitu menciptakan teknologi batubara

bersih, meningkatkan nilai kalori serta mengurangi kadar air

ada yang menggunakan cara pemanasan, dicampurkan dengan

berbagai larutan, dibakar tanpa O2, dll. Berikut ini akan

dijelaskan berbagai teknologi pengeringan batubara serta

Page 25: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

20

penelitian-penelitian mengenai pengeringan dan upgrading

batubara yang sudah ada saat ini.

A. UBC (upgraded brown coal)

Kandungan air dalam batubara (air bebas

maupun air bawaan) merupakan faktor penentu tinggi

rendahnya nilai kalori batubara. Kandungan air yang

tinggi menyebabkan tingkat pembakaran menjadi

rendah akibatnya kandungan gas Co2 yang ditimbulkan

menjadi tinggi yang tentunya berdampak buruk

terhadap lingkungan. Berbagai cara dilakukan untuk

meningkatkan kalori dengan mengurangi kandungan

air dalam batubara, salah satunya adalah Upgraded

Brown Coal (UBC). UBC merupakan salah satu cara

penghilangan kadar air dalam batubara melalui proses

penguapan (evaporasi). Dibandingkan dengan

teknologi peningkatan (upgrading) lainnya seperti,hot

water drying (HWD) atau steam drying (SD) yang

dilakukan pada temperatur diatas 275°C dan tekanan

yang cukup tinggi 5.500 kpa. Proses UBC relatif lebih

sederhana dan dapat dilakukan pada temperatur dan

tekanan relatif rendah (temperatur antara 150° - 160° C,

tekanan 2 -3 atm).

Proses UBC adalah sebagai berikut :Air yang

terkandung dalam batubara terdiri atas air bebas (free

Page 26: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

21

moisture) dan air bawaan (inherent moisture). Air

bebas adalah air yang terikat secara mekanik dengan

batubara pada permukaan dalam rekahan atau kapiler

yang mempunyai tekanan uap normal. Sedangkan air

bawaan adalah air yang terikat secara fisik pada

struktur pori-pori bagian dalam batubara dan

mempunyai tekanan uap yang lebih rendah daripada

tekanan normal. Kandungan air dalam batubara, baik

air bebas maupun air bawaan, merupakan faktor yang

merugikan karena memberikan pengaruh yang negatip

terhadap proses pembakarannya.

Penurunannya kadar air dalam batubara dapat

dilakukan dengan cara mekanik atau perlakuan panas.

Pengeringan cara mekanik efektif untuk untuk

mengurangi kadar air bebas dalam batubara basah,

sedangkan penurunan kadar air bawaan harus

dilakukan dengan cara pemanasan. Salah satu proses

dengan cara ini adalah UBC (Upgraded brown coal)

yang diperkenalkan oleh Kobe Steel Ltd., Jepang.

Bagan air proses UBC (Kobelco, Ltd., 2000) dapat

dilihat pada Gambar 1.

Page 27: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

22

Gambar 1. Bagan Air Proses UBC

Proses UBC dilakukan pada temperatur sekitar

150˚C sehingga pengeluaran tar dari batubara belum

sempurna. Untuk itu perlu ditambahkan zat aditif

sebagai penutup permukaan batubara, seperti kanji,

tetes tebu (mollase), slope pekat (fuse oil), dan minyak

residu. Untuk proses UBC, sebagai aditif digunakan

minyak residu yang merupakan senyawa organik yang

beberapa sifat kimianya mempunyai kesamaan dengan

batubara. Dengan kesamaan sifat kimia tersebut,

minyak residu yang masuk ke dalam pori-pori batubara

akan kering, kemudian bersatu dengan batubara.

B. BCB (binderless coal briquetting)

C. Teknologi lainnya (Hot water drying, steam drying)

Page 28: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

23

3. TEKNOLOGI PEMANFAATAN BATUBARA

Masalah energi berkaitan sangat erat dengan masalah

kehidupan di muka planet bumi ini. Sepanjang sejarah

kehidupan umat manusia telah mencatat bahwa pertumbuhan

penduduk dan perkembangan peraaban mengakibatkan

meningkatkan permintaan energi. Sudah sejak berabad-abad

lampau manusia menggunakan batubara sebagai mineral yang

dapat dibakar sehingga dapat dimanfaatkan sebagai sumber

energi.

Sisa-sisa pengapian dengan batubara telah diurut sampai

ke masa prasejarah. Manusia primitif di masa lampau mencari

batubara untuk membuat tungku perapian. Batubara sudah

ditambang di Tiongkok dan Yunani sejak berabad-abad

sebelum masehi. Sedang di Jerman, batubara sudah mulai

ditambang sejak lebih ari 1000 tahun lalu, di Inggris ditamban

pada abad ke-13 para pandai bedi pada saat itu memanfaatkan

batubara untuk pemanasan besi.

Revolusi industri di Inggris pada pertengahan aba ke-18

telah menempatkan batubara sebagai sumber energi utama.

Memasuki abad ke-18 telah menenpatkan batubara sebagai

sumber energi utama. Memasuki abad ke-20 peran batubara

mengalami pasang surut, namun tetap memegang peranan

penting sebagai bahan bakar, lebih-lebih setelah minyak turun

dan harganya naik. Sejak sekitar dua abad yang lampau

Page 29: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

24

batubara mulai memegang peranan sebagai sumber energi

utama dalam kehidupan umat manusia. Kini batubara

merupakan salah satu sumber energi yang sangat penting,

terutama dalam kaitannya dengan mesin uap untuk

membangkitkan tenaga listrik.

Permintaan bahan bakar yang berasal dari fosil (batubara,

minyak bumi, dan gas alam) terus menunjukkan peningkatan

setiap 20 tahun sejak 1900. Permintaan bahan bakar itu jauh

lebih cepat dibanding dengan peningkatan jumlah penduduk.

Peningkatan permintaan energi berkaitan langsung dengan

pertumbuhan ekonomi. Saat ini batubara menyediakan sekitar

30% energi dunia, 22% dari jumlah itu dikonsumsi di Amerika

Serikat.

Dalam pemanfaatannya, batubara harus diketahui

terlebih dulu kualitasnya. Hal ini dimaksudkan agar spesifikasi

mesin atau peralatan yang memanfaatkan batubara sebagai

bahan bakarnya sesuai dengan mutu batubara yang akan

digunakan sehingga mesin-mesin tersebut dapat berfungsi

optimal dan tahan lama. Secara umum, parameter kualitas

batubara yang lazim digunakan adalah kalori, kadar

kelembaban, kandungan zat terbang, kaar abu, kadar karbon,

kadar sulfur, ukuran, dan tingkat ketergerusan disamping

parameter lain seperti analisis unsur yang terdapat dalam

Page 30: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

25

abu(SiO2, Al2O3, P2O5, Fe2O3 dan lain-lain), analisis komposisi

sulfur dan titik leleh abu.

a. Pemanfaatan sebagai 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. Pemanfaatan sebagai bahan bakar tidak langsung

Pengkajian pemanfaatan batubara Kalimantan Selatan

untuk pembuatan karbon aktif.

Page 31: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

26

Daur ulang minyak pelumas bekas dengan menggunakan

batubara peringkat rendah sebagai penyerap.

3.1 Pembakaran Batubara

Saat ini konsumsi energi dunia, terutama ari bahan bakar

fosil (minyak bumi, gas alam dan batubara), meningkat secara

besar-besaran dan tak terhindarkan. Teknologi pemanfaatan dan

eksplorasi bahan bakar fosil yang sudah mapan menyebabkan

energi dapat dihasilkan dengan proses yang terjamin dengan

harga yang relatif murah. Hal inilah yang menyebabkan bahan

bakar fosil banyak disukai walaupun dewasa ini penelitian

mengenai bahan bakar terbarukan terus digalakan dan

pemanfaatannya mulai mendapatkan perhatian publik. Bahan

bakar fosil tetap dipercaya sebagai sumber energi dunia

setidaknya untuk 50 tahun de depan. Untuk itu, peningkatan

efisiensi utilitasi bahan bakar harus terus dilakukan dengan

terus memperhatikan faktor lingkungan.

Salah satu jenis bahan bakar fosil ialah batubara.

Dibandingkan bahan bakar fosil lainnya, batubara mempunyai

beberapa keunggulan, diantaranya:

Batubara yang siap dieksploitasi secara ekonomi terdapat

dalam jumlah banyak

Batubara terdistribusi secara merata diseluruh dunia

Page 32: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

27

Jumlah yang melimpah membuat batubara menjadi bahan

bakar fosil yang paling lama dapat meyokong kebutuhan

energi dunia

Namun batubara juga memiliki kelemahan yaitu:

Identik sebagai bahan bakar yang kotor dan tidak ramah

lingkungan karena komposisinya yang terdiri dari C, H, O,

N, S dan abu

Kandungan C per mol batubara jauh lebih besar

dibandingkan bahan bakar fosil lainnya sehingga

pengeluaran CO2 dari batubara jauh lebih banyak . Selain

itu, kandungan S dan N batubara bisa terlepas sebagai SOx

dan NOx dan menyebabkan terjadinya hujan asam.

Oleh karena itu, perlu dikembangkan metode baru dalam

pemanfaatan batubara agar dapat meredam isu-isu lingkungan

yang mungkin terjadi. Batubara banyak dipakai sebagai bahan

bakar boiler akan tetapi penerapan yang paling penting adalah

pada pembangkit tenaga listrik (PLTU).

Suatu PLTU dibamgun dengan mendesain ketel uap

(boiler) berdasarkan sifat-sifat batubara yang akan

membakarnya atau istilah populernya berdasarkan spesifikasi

batubara tertentu. Biasanya batubara yang akan dipasok

jumlahnya harus cukup untuk pasokan selama 30 tahun sesuai

umur dari PLTU . Bila ditengah jalan kehabisan pasokannya,

Page 33: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

28

harus dicari batubara yang sama atau setidaknya mirip dengan

batubara yang sifat-sifatnya dipakai untuk mendesain boiler.

Konsep dasar suatu PLTU yang menggunakan bahan

bakar adalah perubahan energi batubara menjadi energi listrik.

Hal ini dapat dicapai dengan membakar batubara didalam ketel

uap untuk membangkitkan uap yang digunakan dalam

memutarkan turbin-alternator.

Komponen-komponen utama yang berkaitan dengan

peralatan PLTU berbahan bakar batubara menjadi energi listrik

menurut tahapan prosesnya dimulai dari batubara datang,

dibakar sampai terjadinya pembangkit listrik adalah sebagai

berikut:

Pusat penanganan batubara (coal handling plant)

Pusat pelumatan batubara (pulveriser plant)

Ketel uap (boiler)

Pemanas udara (air heater)

Pengendap listrik statis (electostatic preciparator) atau

karung penyaring (bag filter)

Pengontrolan emisi ke udara

Hal pertama yang perlu diketahui oleh pembuat ketel

adalah klasifikasi batubara yang akan diperlukan untuk

menetapkan desain parameter-parameter ketel uap dan

Page 34: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

29

pengaruh-pengaruh parameter terhadap peralatan pembangkit

listrik adalah sebagai berikut:

1. Kalori (Calorofic Value atau CV, satuan cal/gr atau kcal/kg)

CV sangat berpengaruh terhadap pengoperasian

pulveriser/mill, pipa batubara dan windbox, serta burner.

Semakin tinggi CV maka aliran batubara setiap jamnya

semakin rendah sehingga kecepatan coal feeder harus

disesuaikan. Untuk batubara dengan kadar kelembaban dan

tingkat ketergerusan yang sama, maka dengan CV yang

tinggi menyebabkan pulveriser akan beroperasi dibawah

kapasitas normalnya (menurut desain) atau dengan kata lain

operating rationya menjadi lebih rendah.

2. Kadar kelembaban (Moisture, satuan %)

Hasil analisis untuk kelembaban terbagi menjadi free

moisture (FM) dan inherent moisture (IM). Adapun jumlah

dari keduanya diseut dengan total moisture (TM). Kadar

kelembaban mempengaruhi jumlah pemakaian udara

primernya. Batubara berkadar kelembaban tinggi akan

membutuhkan udara primer lebih banyak untuk

mengeringkan batubara tersebut pada suhu yang ditetapkan

oleh output pulveriser.

3. Zat terbang (Volatile Matter atau VM, satuan %)

Page 35: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

30

Kandungan VM mempengaruhi kesempurnaan pembakaran

dan intensitas api. Penilaian tersebut didasarkan pada

perbandingan antara kandungan karbon (fixed carbon)

dengan zat terbang yang disebut dengan rasio bahan bakar

(fuel ratio).

Fuel ratio = Fixed Carbon / Volatile Matter

Semakin tinggi nilai fuel ratio maka jumlah karbon didalam

batubara yang tidak terbakar juga semakin banyak.

Kemudian bila perbandingan tersebut nilainya lebih dari 1.2

pengapian akan kurang bagus sehingga mengakibatkan

kecepatan pembakaran menurun.

4. Kadar Abu (Ash content, satuan %)

Kandungan abu akan terbawa bersama gas pembakaran

melalui ruang bakar dan aerah konversi dalam bentuk abu

terbang (fly ash) yang jumlahnya mencapai 80%, dan abu

dasar sebanyak 20% . Semakin tinggi kadar abu, secara

umum akan mempengaruhi tingkat pengotoran (fouling),

keausan dan korosi peralatan yang dilalui.

5. Kadar Karbon (Fixed Carbon atau FC, satuan %)

Nilai kadar karbon diperoleh melalui pengurangan angka

100 dengan jumlah kadar air (kelembaban), kadar abu dan

jumlah zat terbang. Nilai ini semakin bertambah seiring

dengan tingkat pembatubaraan. Kaar karbon dan jumlah zat

Page 36: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

31

terbang digunakan sebagai perhitungan untuk menilai

kualitas bahan bakar, yaitu berupa nilai fuel ratio

sebagaimana dijelaskan diatas.

6. Kadar Sulfur (Sulfur content, satuan %)

Kandungan sulfur dalam batubara terbagi dalam pyritic

sulfur, sulfate sulfur, dan organic sulfur. Namun secara

umum, penilaian kandungan sulfur dalam batubara

dinyatakan dalam Total Sulfur (TS). Kandungan sulfur

berpengaruh terhaap tingkat korosi sisi dingin yang terjadi

paa elemen pemanas udara, terutama apabila suhu kerja

lebih rendah dari pada titik embun sulfur, disamping

berpengaruh terhadap efektivitas penangkapan abu paa

peralatan electrostatic precipitator

7. 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 3mm,

sedangkan butir paling kasar sampai dengan ukuran50mm.

8. Tingkat ketergerusan (Hardgrove Grindability Index atau

HGI)

Kinerja pulveriser atau mill pada nilai HGI tertentu . Untuk

HGI lebih rendah, kapasitasnya harus beroperasi lebih

rendah dari nilai standarnya pula untuk menghasilkan

tingkat kehalusan (fineness) yang sama.

Page 37: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

32

Ada dua masalah yang menyangkut pembakaran

batubara dalam pembakaran antara lain:

1. Karena batubara itu sendiri kotor sehingga hasil

pembakarannya dapat mencemari lingkungan

2. Karena batubara itu sendiri berupa zat padat sehingga sukar

dalam penggunaannya dan penerapannya terbatas

Cara mengatasi adalah diupayakan konversi batubara

agar dapat menghasilkan bahan bakar sintetis yang bertujuan:

1. Untuk mengeluarkan sulfur dan nitrogen yang dapat

mengakibatkan pencemaran udara

2. Untuk meningkatkan nilai kalor pembakaran

3.2 Karbonisasi

Karboinisasi batubara adalah salah satu proses konversi

batubara yang bertujuan untuk meningkatkan kandungan

karbon. Prosea karbonisasi terjadi pada peruraian suhu 1500oC.

Hasil dari peruraian suhu tersebut adalah kokas. Kokas

adalah bahan bakar untuk Tanur dan sebagai bahan pereduksi.

Berdasarkan prosesnya karbonisasi dibagi atas:

1. Karbonisasi Suhu Rendah

Mula-mula dikembangkan sebagai proses untuk mensuplai

gas untuk tujuan penerangan dan menghasilkan bahan bakar

yang tidak berasap. Karbonisasi suhu rendah berkisar antara

500oC – 700oC.

Page 38: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

33

2. Karbonisasi Suhu Tinggi

Proses karbonisasi terjadi pada peruraian suhu 7500oC –

1500oC.Hasil dari peruraian suhu tersebut adalah kokas.

Kokas adalah bahan bakar untuk tanur dan sebagai bahan

pereduksi.

Produk utama yang dihasilkan dari proses karbonisasi,

antara lain:

1. Kokas

2. Ter (organik)

3. Gas (penerangan jalan)

4. Cairan (hidrokarbon cair)

3.3 Pencairan Batubara (Coal Liquefaction)

Coal liquefaction adalah terminologi yang dipakai secara

umum mencakup pemrosesan batubara menjadi BBM sintetik

(synthetic fuel). Pendekatan yang mungkin dilakukan untuk

proses ini adalah: pirolisis, pencairan batubara secara langsung

(Direct Coal Liquefaction-DCL) ataupun melalui gasifikasi

terlebih dahulu (Indirect Coal Liquefaction-ICL). Secara

intuitiv aspek yang penting dalam pengolahan batubara menjadi

bahan bakar minyak sintetik adalah: efisiensi proses yang

mencakup keseimbangan energi dan masa, nilai investasi,

kemudian apakah prosesnya ramah lingkungan sehubungan

dengan emisi gas buang, karena ini akan mempengaruhi nilai

Page 39: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

34

insentiv menyangkut tema tentang lingkungan. Undang-

Undang No.2/2006 yang mengaatur tentang proses pencairan

batubara.

Efisiensi pencairan batubara menjadi BBM sintetik

adalah 1-2 barrel/ton batubara). Jika diasumsikan hanya 10%

dari deposit batubara dunia dapat dikonversikan menjadi BBM

sintetik, maka produksi minyak dunia dari batubara maksimal

adalah beberapa juta barrel/hari. Hal ini jelas tidak dapat

menjadikan batubara sebagai sumber energi alternatif bagi

seluruh konsumsi minyak dunia. Walaupun faktanya demikian,

bukan berarti batubara tidak bisa menjadi jawaban alternativ

energi untuk kebutuhan domestik suatu negara. Faktor yang

menjadi penentu adalah: apakah negara itu mempunyai

cadangan yang cukup dan teknologi yang dibutuhkan untuk

meng-konversi-kannya. Jika diversivikasi sumber energi

menjadi strategi energi suatu negara, pastinya batubara menjadi

satu potensi yang layak untuk dikaji menjadi salah satu sumber

energi, selain sumber energi terbarukan (angin, solar cell,

geothermal, biomass). Tetapi perlu kita ingat bahwa waktu yang

dibutuhkan untuk mempertimbangkannya tidaklah tanpa batas,

karena sementara negara2 lain sudah melakukan kebijakan-

kebijakan konkret domestik maupun luar negeri untuk

mengukuhkan strategi energi untuk kepentingan negaranya.

Page 40: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

35

3.3.1 Pencairan Batubara Langsung (DCL)

Pencairan batubara metode langsung atau dikenal dengan

Direct Coal Liquefaction-DCL, dikembangkan cukup banyak

oleh negara Jerman dalam menyediakan bahan bakar pesawat

terbang. Proses ini dikenal dengan Bergius Process, baru

mengalami perkembangan lanjutan setelah perang dunia kedua.

DCL adalah proses hydro-craacking dengan bantuan

katalisator. Prinsip dasar dari DCL adalah meng-introduksi-an

gas hydrogen kedalam struktur batubara agar rasio

perbandingan antara C/H menjadi kecil sehingga terbentuk

senyawa-senyawa hidrokarbon rantai pendek berbentuk cair.

Proses ini telah mencapai rasio konversi 70% batubara (berat

kering) menjadi sintetik cair. Pada tahun 1994 proses DCL

kembali dikembangkan sebagai komplementasi dari proses ICL

terbesar setelah dikomersialisasikan oleh Sasol Corp.

Tahun 2004 kerjasama pengembangan teknologi upgrade

(antara China Shenhua Coal Liquefaction Co. Ltd. dengan West

Virginia University) untuk komersialisasi DCL rampung, untuk

kemudian pembangunan pabrik DCL kapasitas dunia di Inner

Mongolia. Dalam Phase pertama pabrik ini akan dihasilkan

lebih dari 800.000 ton bahan bakar cair pertahunnya. Yang

menjadikan proses DCL sangat bervariasi adalah beberapa

faktor dibawah:

Page 41: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

36

Pencapaian dari sebuah proses DCL sangat tergantung

daripada jenis feedstock (spesifikasi batubara) yang

dipergunakan, sehingga tidak ada sebuah sistem yang bisa

optimal untuk digunakan bagi segala jenis batubara.

Jenis batubara tertentu mempunyai kecenderungan

membentuk lelehan (caking perform), sehingga menjadi

bongkahan besar yang dapat membuat reaktor kehilangan

tekanan dan gradient panas terlokalisasi (hotspot). Hal ini

biasanya diatasi dengan mencampur komposisi batubara,

sehingga pembentukan lelehan dapat dihindari.

Batubara dengan kadar ash yang tinggi lebih cocok untuk

proses gasifikasi terlebih dahulu, sehingga tidak terlalu

mempengaruhi berjalannya proses.

Termal frakmentasi merupakan phenomena yang terjadi

dimana serpihan batubara mengalami defrakmentasi ukuran

hingga berubah menjadi partikel-partikel kecil yang

menyumbat jalannya aliran gas sehingga menggangu

jalannya keseluruhan proses. Hal ini dapat diatasi dengan

proses pengeringan batubara terlebih dahulu sebelum proses

konversi pada reaktor utama (Lihat skema Brown Coal

Liquefaction di bawah).

Page 42: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

37

Proses Pencairan Batubara Muda Rendah Emisi (Low

Emission Brown Coal Liquefaction)

Tahapan proses pencairan batubara muda (Brown Coal

Liquefacion):

1. Pengeringan/penurunan kadar air secara efficient

2. Reaksi pencairan dengan limonite katalisator

3. Tahapan hidrogenasi untuk menghasilkan produk oil mentah

4. Deashing Coal Liquid Bottom/heavy oil (CLB)

5. Fraksinasi/pemurnian light oil (desulfurisasi,pemurnian

gas,destilasi produk)

3.3.2 Pencairan Batubara Tidak Langsung

Suatu blok diagram alir untuk sebuah plant indirect

liquefaction yang memanfaatkan sintesis Fisher-Tropsch untuk

menghasilkan bahan bakar liquid. Komponen utama dari plant

ini adalah :

Syngas Production – Bagian ini terdiri dari coal

handling, drying dan grinding yang kemudian diikuti dengan

gasifikasi. Unit pemisahan udara menyediakan oksigen untuk

gasifier. Syngas cleanup terdiri dari proses hydrolysis, cooling,

sour-water stripping, acid gas removal, dan sulfur recovery.

Gas dibersihkan dari komponen sulfur dan komponen lain yang

tidak diinginkan sampai pada level yang terendah untuk

melindunginya dari downstream catalysts. Panas yang

Page 43: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

38

dipindahkan pada gas-cooling step direcover sebagai steam,

dan digunakan secara internal untuk mensuppli kebutuhan

power plant. Proses sour-water stripping akan menghilangkan

ammonia yang dihasilkan dari nitrogen yang ada pada batubara.

Sulfur dalam batubara akan dikonversikan menjadi hydrogen

sulfide (H2S) dan carbonyl sulfide (COS). Proses hidrolisis

digunakan untuk mengkonversikan COS dalam syngas menjadi

H2S, yang direcover pada acid-gas removal step dan

dikonversikan menjadi elemental sulfur pada sebuah Claus

sulfur plant. Sulfur yang diproduksi biasanya dijual sebagai

low-value byproduct.

Synthesis Gas Conversion – Bagian ini terdiri dari water-

gas shift, a sulfur guard bed, synthesis-gas conversion reactors,

CO2 removal, dehydration dan compression, hydrocarbon dan

hydrogen recovery, autothermal reforming, dan syngas recycle.

A sulfur guard bed dibutuhkan untuk melindungi katalis

konversi gas sintesis yang dengan mudah diracuni oleh trace

sulfur pada cleaned syngas. Clean synthesis gas dipindahkan

untuk mendapatkan hydrogen/carbon monoxide ratio yang

diinginkan, dan kemudian secara katalitik dikonversikan

menjadi bahan bakar gas.

Dua cara utama melibatkan konversi ke hight-quality

diesel dan distillate menggunakan Fischer-Tropsch route, atau

konversi ke high-octane gasoline menggunakan proses metanol

Page 44: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

39

menjadi gasoline (MTG) . Fischer-Trosch (F-T) syntesis

menghasilkan spektrum dari hidrokarbon paraffin yang ideal

untuk diesel dan bahan bakar.

Katalis yang digunakan dalam Fischer-Trops adalah besi

atau cobalt. Keuntungan katalist besi dengan cobalt berlebih

untuk mengkonversi coal-derived syngas yang mana besi

memiliki kemampuan mengaktivasi reaksi water-gas shift dan

secara internal mengatur low H2/CO ratio dari coal derived

syngas yang diperlukan dalam reaksi Fischer-Trops. Jenis

reactor yang digunakan dalam reaksi F-T adalah fixed-bed

tubular reactor dan teknologi ini diaplikasikan di Shell’s

Malaysian GTL. Sasol juga mengkomersialisasikan teknologi

CTL di Afrika Selatan yang menggunakan Fixed bed reactor,

circulating-fluidized bed dan fixed-fluidized bed reactor.

Syngas dan produk F-T yang tidak terkonversi harus dipisahkan

setelah langkah sintesis F-T. CO2 dapat dipisahkan dengan

menggunakan teknik absorbsi. CO2 dengan kemurnian tinggi

biasanya dibuang langsung ke udara bebas.

Proses pendinginan digunakan untuk memisahkan air dan

hidrokarbon ringan (terutama metana, etana, dan propane) dari

produk liquid hydrocarbon yang dihasilkan pada proses sintesis

F-T. Gas hidrokarbon ringan dan gas sintesis yang tidak

terkonversi dikirim ke proses hydrogen recovery.Purge dari fuel

gas digunakan untuk menyuplai bahan bakar pada proses CTL.

Page 45: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

40

Akhirnya sisa gas dialirkan ke autothermal reforming plant

untuk mengkonversi hidrokarbon ringan menjadi syngas untuk

direcycle ke reaktor F-T.

Product Upgrading - FT liquid dapat dimurnikan

menjadi LPG, gasoline, dan bahan bakar diesel. Pilihan lain

adalah melalui partial upgrading seperti yang ditunjukkan dari

gambar 2.4 untuk menghasilkan F-T syncrude. Kandungan wax

yang tinggi di raw F-T liquid memerlukan hidroprosessing

untuk membuat syncrude yang dapat dialirkan melalui pipa.

Pilihan upgrading minimum termasuk hidrotreating dan

hidrocracking dari F-T wax. Produk yang dihasilkan adalah F-

T LPG dan F-T syncrude, yang dapat dikirim ke conventional

petroleum refinery untuk difraksinasi menghasilkan produk

yang dapat diolah lebih lanjut.

3.4 Gasifikasi Batubara

Proses gasifikasi batubara adalah proses yang mengubah

batubara dari bahan bakar padat menjadi bahan bakar gas.

Dengan mengubah batubara menjadi gas, maka material yang

tidak diinginkan yang terkandung di dalam batubara seperti

senyawa sulfur dan abu, dapat dihilangkan dari gas dengan

menggunakan metode tertentu sehingga dapat dihasilkan gas

bersih dan dapat dialirkan sebagai sumber energi.

Page 46: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

41

Sebagaimana diketahui, saat bahan bakar dibakar, energi

kimia akan dilepaskan dalam bentuk panas. Pembakaran terjadi

saat Oksigen yang terkandung dalam udara bereaksi dengan

karbon dan hidrogen yang terkandung dalam batubara dan

menghasilkan CO2 dan air serta energi panas. Dalam kondisi

normal, dengan pasokan udara yang tepat akan mengkonversi

semua energi kimia menjadi energi panas.

Namun kemudian, jika pasokan udara dikurangi, maka

pelepasan energi kimia dari batubara akan berkurang, dan

kemudian senyawa gas baru akan terbentuk dari proses

pembakaran yang tidak sempurna ini (sebut saja pembakaran

“setengah matang”). Senyawa gas yang terbentuk ini terdiri atas

H2, CO, dan CH4 (methana), yang masih memiliki potensi

energi kimia yang belum dilepaskan. Dalam bentuk gas, potensi

energi ini akan lebih mudah dialirkan dan digunakan untuk

sumber energi pada proses lainnya, misalnya dibakar dalam

boiler, mesin diesel, gas turbine, atau diproses untuk menjadi

bahan sintetis lainnya (menggantikan bahan baku gas alam).

Dengan fungsinya yang bisa menggantikan gas alam, maka gas

hasil gasifikasi batubara disebut juga dengan syngas (syntetic

gas). Dengan proses lanjutan, syngas ini dapat diproses menjadi

cairan. Proses ini disebut dengan coal liquefaction (pencairan

batubara). Metodenya ada bermacam-macam, antara lain

Fischer-Tropch, Bergius, dan Scroeder.

Page 47: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

42

Untuk dapat menghasilkan gas dari batubara dengan

maksimal, maka pasokan oksigen harus dikontrol sehingga

panas yang dihasilkan dari pembakaran “setengah matang”

ditambah energi yang terkandung pada senyawa gas yang

terbentuk setara dengan energi dari batubara yang dipasok.

Coal gasification adalah sebuah proses untuk mengubah

batu bara padat menjadi gas batu bara yang mudah terbakar

(combustible gases), setelah proses pemurnian gas-gas

ini karbon monoksida (CO), karbon

dioksida (CO2), hidrogen (H), metan (CH4), dan nitrogen (N2) –

dapat digunakan sebagai bahan bakar. hanya menggunakan

udara dan uap air sebagai reacting-gas kemudian menghasilkan

water gas atau coal gas, gasifikasi secara nyata mempunyai

tingkat emisi udara, kotoran padat dan limbah terendah.

Tetapi, batu bara bukanlah bahan bakar yang sempurna.

Terikat di dalamnya adalah sulfur dan nitrogen, bila batu bara

ini terbakar kotoran-kotoran ini akan dilepaskan ke udara, bila

mengapung di udara zat kimia ini dapat menggabung dengan

uap air (seperti contoh kabut) dan tetesan yang jatuh ke tanah

seburuk bentuk asam sulfurik dan nitrit, disebut sebagai "hujan

asam" “acid rain”. Disini juga ada noda mineral kecil, termasuk

kotoran yang umum tercampur dengan batu bara, partikel kecil

ini tidak terbakar dan membuat debu yang tertinggal di coal

combustor, beberapa partikel kecil ini juga tertangkap di

Page 48: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

43

putaran combustion gases bersama dengan uap air, dari asap

yang keluar dari cerobong beberapa partikel kecil ini adalah

sangat kecil setara dengan rambut manusia.

Namun saat ini telah dikenal Teknologi baru dalam

proses coal gasification, yang dikenal dengan teknologi

Underground Coal Gasification (UCG), mengkonversikan

batubara menjadi gas bakar pada ruang bawah tanah, tidak pada

gasifier atau reaktor pada permukaan tanah. Pada tahun-tahun

awal, UCG dikenal dengan reputasi “ugly duckling” di USA

karena menghasilkan gas yang kualitas nilai kalornya rendah

dengan gas hidrogen yang terlalu banyak. Namun, sekarang

bahan bakar hidrogen telah menjadi salah satu energi alternatif,

dan orang telah menemukan kembali potensi dari teknologi

UCG.

Dari kegiatan gasifikasi batubara bawah permukaan

(UCG) ini diharapkan dapat :

1. Mengoptimalkan penggunaan batubara nasional yang ramah

lingkungan

2. Mendapatkan energi baru yang bersih

3. Menambahkan pasokan energi sehingga ketahanan energi

nasional terjamin

4. Untuk itu perlu menjajaki kerjasama dengan pihak lain, baik

perusahan yang menangani Batubara maupun Energi

Page 49: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

44

Teknologi UCG tentunya akan dibandingkan dengan

metode gasifikasi pada umumnya, yaitu dengan gasifier pada

permukaan. Jika dibandingkan dengan metode gasifikasi pada

umumnya, teknologi UCG tidak memberikan dampak pada

lingkungan seburuk metode umumnya. Selain itu UCG tidak

meninggalkan tanah yang terpolusi, yang tentunya akan

membutuhkan harga yang mahal untuk membersihkannya.

Creedy (2001) dan Hattingh (2008) memaparkan beberapa

keunggulan UCG:

1. Potensial bagi teknologi gasifikasi yang lebih bersih

2. Mengurangi dampak debu, polusi suara, dan dampak visual

pada permukaan tanah

3. Konsumsi air yang lebih sedikit

4. Resiko dari polusi air permukaan lebih kecil

5. Mengurangi emisi metana

6. Tidak ada penanganan yang kotor dan tidak ada

pembuangan pada daerah tambang.

7. Tidak ada pencucian batubara

8. Tidak ada penanganan abu (ash)

9. Tidak perlu terdapat stok batubara dan transportasi batubara

10. Daerah pekerjaan yang lebih kecil pada stasiun

pembangkit listrik

11. Faktor kesehatan dan keselamatan lebih baik

Page 50: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

45

12. Berpotensi mengurangi biaya kapital dan biaya operasi

secara keseluruhan (lebih ekonomis khususnya untuk skala

yang lebih kecil)

13. Tingkat fleksibilitas untuk mengakses mineral tinggi

14. Sumber daya batubara yang dapat dimanfaatkan lebih

besar

Namun Hattingh (2008) juga memaparkan beberapa kelemahan

teknologi UCG, yaitu:

1. Berpotensi untuk terjadinya kontaminasi

2. Memiliki banyak variasi tekanan operasi dalam rongga

reaktor bawah tanah

3.5 Briket Batubara

Briket batubara adalah bahan bakar padat yang terbuat

dari batubara dengan sedikit campuran seperti tanah liat dan

tapioka.

Bahan bakar padat ini merupakan bahan bakar alternatif

atau merupakan pengganti minyak tanah yang paling murah dan

dimungkinkan untuk dikembangkan secara massal dalam waktu

yang relatif singkat mengingat teknologi dan peralatan yang

digunakan relatif sederhana.

Page 51: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

46

Sejarah Perkembangan Briket Batubara

Teknologi pembuatan briket tidaklah terlalu rumit dan

dapat dikembangkan oleh masyarakat maupun pihak swasta

dalam waktu singkat. Sebetulnya di Indonesia telah

mengembangkan briket batubara sejak tahun 1994 namun tidak

dapat berkembang dengan baik mengingat minyak tanah masih

disubsidi sehingga harganya masih sangat murah, sehingga

masyarakat lebih memilih minyak tanah untuk bahan bakar

sehari-hari. Namun dengan kenaikan harga BBM per 1 oktober

2005, mau tidak mau masyarakat harus berpaling pada bahan

bakar alternatif yang lebih murah seperti briket batubara.

Jenis Briket Batubara

Jenis non karbonisasi (biasa)

Jenis yang ini tidak mengalami karbonisasi sebelum diproses

menjadi briket dan harganyapun lebih murah. Karena zat

terbangnya masih terkandung dalam briket batubara maka

apada penggunaannya lebih baik menggunakan tungku (bukan

kompor) sehingga akan menghasilkan pembakaran yang

sempurna dimana seluruh zat terbang yang muncul dari briket

akan habis terbakar oleh lidah api dipermukaan tungku. Briket

ini umumnya digunakan untuk industri kecil.

Proses pembuatan briket batubara (jenis biasa)

Page 52: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

47

Jenis berkarbonisasi (super)

Jenis ini mengalami terlebih dahulu proses dikarbonisasi

sebelum menjadi briket. Dengan proses karbonisasi zat-zat

terbang yang terkandung dalam briket batubara tersebut

diturunkan serendah mungkin sehingga produk akhirnya

tidak berbau dan berasap, namun biaya produksi menjadi

meningkat

Briket ini cocok untuk keperluan rumah tangga serta lebih

aman dalam penggunaannya

Pengembangan teknologi produksi briket biobatubara

Batubara

Pengerusan dan

Pengayakan Perekat

Pencampuran

Pencetakan

Pengeringan Uji Kualitas

Pengemasan

Penyimpanan

Pemasaran

Page 53: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

48

Pembuatan briket biobatubara yang selama ini dikerjakan

masih belum efektif dan efisien bila ditinjau dari sisi bahan baku

maupun prosesnya. Beberapa kendala dalam proses pembuatan

diusahakan untuk diatasi dan komposisi bahan juga diperbaiki

untuk menghasilkan briket biobatubara yang tidak bersifat

toksik apabila digunakan pada industri kecil.

Bahan baku briket biobatubara berupa bagase yang

diterima dari pabrik gula biasanya berukuran ± 6 cm.

Sedangkan yang dikehendaki di pabrik percontohan awal. Unit

pemotong bagase akan mengubah ukuran panjang bagase dari -

30mm menjadi -3mm. Kemampuan mesin pemotong bagase

sebagian besar (77,5%) berukuran > 1cm. Keluaran mesin

pemotong bagase cukup baik dengan distribusi ukuran -3+1 cm

mencapai 72,5%. Untuk mendapat hasil yang baik bagase

tersebut perlu dikeringkan lebih dahulu dibawah sinar matahari.

Untuk menghasilkan briket biobatubara yang kualitasnya

baik untuk industri rumah tangga dengan 2 kuat tekanannya >

50 kg/cm dan tidak bersifat toksik apabila digunakan secara

langsung diperlukan komposisi yang lebih sempurna. Dari

percobaan apat disimpulkan bahwa hasil terbaik bisa dicapai

dengan komposisi adonan batubara 80%, serbuk gergaji 15%,

kapur 5% dan molase 6,5% dari jumlah batubara, serbuk gergaji

dan kapur. Briket biobatubara yang dihasilkan tidak toksik dan

dapat digunakan untuk memanggang makanan secara langsung.

Page 54: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

49

BAB III

SOAL DAN JAWABAN

1. Bagaimana cara pengolahan batubara?

Jawab: Batubara yang langsung diambil dari bawah tanah,

disebut batubara tertambang run-of-mine (ROM), seringkali

memiliki kandungan campuran yang tidak diinginkan seperti

batu dan lumpur dan berbentuk pecahan dengan berbagai

ukuran. Namun demikian pengguna batubara membutuhkan

batubara dengan mutu yang konsisten. Pengolahan batubara

– juga disebut pencucian batubara (“coal benification” atau

“coal washing”) mengarah pada penanganan batubara

tertambang (ROM Coal) untuk menjamin mutu yang

konsisten dan kesesuaian dengan kebutuhan pengguna akhir

tertentu.

Pengolahan tersebut tergantung pada kandungan batubara

dan tujuan penggunaannya. Batubara tersebut mungkin

hanya memerlukan pemecahan sederhana atau mungkin

memerlukan proses pengolahan yang kompleks untuk

mengurangi kandungan campuran. Untuk menghilangkan

kandungan campuran, batubara terambang mentah

dipecahkan dan kemudian dipisahkan ke dalam pecahan

dalam berbagai ukuran. Pecahan-pecahan yang lebih besar

biasanya diolah dengan menggunakan metode ‘pemisahan

Page 55: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

50

media padatan’. Dalam proses demikian, batubara

dipisahkan dari kandungan campuran lainnya dengan

diapungkan dalam suatu tangki berisi cairan dengan

gravitasi tertentu, biasanya suatu bahan berbentuk mangnetit

tanah halus. Setelah batubara menjadi ringan, batubara

tersebut akan mengapung dan dapat dipisahkan, sementara

batuan dan kandungan campuran lainnya yang lebih berat

akan tenggelam dan dibuang sebagai limbah.

2. Bagaimana memanfaatkan batubara secara langsung dan

tidak langsung?

Jawab:

a. Pemanfaatan sebagai 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.

Page 56: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

51

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. Pemanfaatan sebagai bahan bakar tidak langsung

Pengkajian pemanfaatan batubara Kalimantan Selatan

untuk pembuatan karbon aktif.

Daur ulang minyak pelumas bekas dengan

menggunakan batubara peringkat rendah sebagai

penyerap.

3. Mengapa btubara tidak boleh diekploitasi secara berlebih?

Jawab: batubara tidak boleh diekploitasi secara berlebih

karena merupakan sumber daya alam atau bahan tambang

yang termasuk kedalam sumber daya alam yang tidak dapat

diperbaharui yang jumlahnya terbatas dan akan habis bila

dieksploitasi secara berlebihan atau terus-menerus sehingga

harus dimanfaatkan dengan semaksimal mungkin

4. Sebutkan jenis-jenis briket batubara

Jawab:

Jenis non karbonisasi (biasa)

Page 57: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

52

Jenis yang ini tidak mengalami karbonisasi sebelum

diproses menjadi briket dan harganyapun lebih murah.

Karena zat terbangnya masih terkandung dalam briket

batubara maka apada penggunaannya lebih baik

menggunakan tungku (bukan kompor) sehingga akan

menghasilkan pembakaran yang sempurna dimana

seluruh zat terbang yang muncul dari briket akan habis

terbakar oleh lidah api dipermukaan tungku. Briket ini

umumnya digunakan untuk industri kecil.

Jenis berkarbonisasi (super)

Jenis ini mengalami terlebih dahulu proses

dikarbonisasi sebelum menjadi briket. Dengan proses

karbonisasi zat-zat terbang yang terkandung dalam

briket batubara tersebut diturunkan serendah mungkin

sehingga produk akhirnya tidak berbau dan berasap,

namun biaya produksi menjadi meningkat.

Briket ini cocok untuk keperluan rumah tangga serta

lebih aman dalam penggunaannya.

Jenis bio briket

Pembuatan briket biobatubara yang selama ini dikerjakan

masih belum efektif dan efisien bila ditinjau dari sisi

bahan baku maupun prosesnya. Beberapa kendala dalam

proses pembuatan diusahakan untuk diatasi dan

komposisi bahan juga diperbaiki untuk menghasilkan

Page 58: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

53

briket biobatubara yang tidak bersifat toksik apabila

digunakan pada industri kecil.

5. Sebutkan manfaat Underground Coal Gasification (UCG)

dari segi ekonomi!

Jawab:

Manfaat UCG dari segi Ekonomi

Tidak perlu untuk pertambangan batubara

Tidak perlu penanganan batubara

Tidak perlu untuk transportasi batubara

Tidak perlu mempersiapkan batubara yang akan

dimasukkan ke dalam reaktor

Ada kebutuhan untuk pembuangan abu atau stroke

Karbon dioksida dapat ditangkap dan digunakan

untuk enhanced oil recovery atau Enhanced

Methane Recovery atau penyimpanan geologi

permanen lainnya.

Page 59: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

54

BAB IV

RANGKUMAN

Pengolahan Batubara

Batubara yang langsung diambil dari bawah tanah, disebut

batubara tertambang run-of-mine (ROM), seringkali

memiliki kandungan campuran yang tidak diinginkan seperti

batu dan lumpur dan berbentuk pecahan dengan berbagai

ukuran. Namun demikian pengguna batubara membutuhkan

batubara dengan mutu yang konsisten. Pengolahan batubara

– juga disebut pencucian batubara (“coal benification” atau

“coal washing”) mengarah pada penanganan batubara

tertambang (ROM Coal) untuk menjamin mutu yang

konsisten dan kesesuaian dengan kebutuhan pengguna akhir

tertentu.

Pemanfaatan Batubara dapat dibagi menjadi 2 yaitu :

1. Pemanfaatan sebagai bahan bakar langsung

a. Penyerapan gas SO2 dari hasil pembakaran briket bio

batubara dengan unggulan zeolit.

b. Pengembangan model fisik tungku pembakaran briket

biocoal untuk industri rumah tangga, pembakaran

bata/genteng, boiler rotan dan pengering bawang.

c. Tungku hemat energi untuk industri rumah tangga

dengan bahan bakar batubara/briket bio batubara.

Page 60: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

55

d. Pembakaran kapur dalam tungku tegak system terus

menerus skala komersial dengan batubara halus

menggunakan pembakar siklon.

e. Tungku pembuatan gula merah dengan bahan bakar

batubara.

f. Pembakaran kapur dalam tungku system berkala

dengan kombinasi bahan bakar batubara – kayu.

g. Pembakaran bata-genteng dengan batubara.

2. Pemanfaatan sebagai bahan bakar tidak langsung

a. Pengkajian pemanfaatan batubara Kalimantan Selatan

untuk pembuatan karbon aktif.

b. Daur ulang minyak pelumas bekas dengan

menggunakan batubara peringkat rendah sebagai

penyera

Page 61: Pemanfaatan Pemanfaatan Dan Pengolahan Batubara

56

DAFTAR PUSTAKA

Ali, Ghifari. 2012. Abs Track Pemanfaatan Batubara.

https://id.scribd.com/doc/259299745/Abs-Track-

pemanfaatan-batu-bara

Anonim. 22 Mei 2013. Teknologi Pengolahan Batubara dengan

Under Ground Coal Gasification.

http://chemicalengineering74.blogspot.com/2013/05/tek

nologi-pengolahan-batubara-dengan.html

Anonim. Pengolahan Batubara. http://1902miner.

wordpress.com/pengolahan-bahan-galian-pbg-part-

i/pengolahan-batubara/

Anonim. Proses Pengolahan Batubara. https://scientific

indonesia.wordpress.com/proses-pengolahan-batubara/

Fariz, Tirasonjaya. 7 Oktober 2006. LITBANG TEKNOLOGI

PENGOLAHAN DAN PEMANFAATAN

BATUBARA. https://ilmubatubara.wordpress.com/

Hologram Technology. 29 November 2013. Batubara.

http://batubara123.blogspot.com/2013/11/pengertian-

batu-bara.html

Rismayanti. 18 February 2012. Laporan Prakerin - Analisa

BatuBara (General Analysis).

http://rismayantianalisabatubara.blogspot.com/