1. Klasifikasi Batubara

Karena rumitnya sejarah geologi dari suatu batubara, mengkaraterisikan batubara merupakan suatu proses yang memboroskan waktu dan biaya mahal. Oleh karena itu, suatu gagasan timbul untuk membuat sistem klasifikasi batubara.

Gambar 1. Perubahan berbagai perameter karena berubahnya rank.

Tujuan klasifikasi ialah mengelompokan atau menggolongkan sesuatu berdasarkan aturan yang ditetapkan. Sesuatu sisem klasifikasi akan bergantung pada pengguanaannya. Sistem klasifikasi batubara secara luas sendiri terdiri dari dua jenis yaitu secara ilmiah dan komersial. Klasifikasi secara ilmia terpusat pada aspek - aspek :

• Asal mula batubara.
• Konstitusi, yaitu susuna dan struktur rank batubara.
• Sifat - sifat "fundalmental".
• Lapisan batubara tunggal (artinya bukan campuran atau blending).

Klasifikasi secara komersial lebih terpusat pada aspek - aspek batubara sebagai berikut :

• Nilai perdagangan / pasar
• Pemanfaatannya
• Sifat - sifat "teknologi", yaitu sifat - sifat yang berkaitan secara langsung dengan karakteristik / sifat batubara waktu dimanfaatkan.
• Karakteristik
• Lapisan batubara tunggal (bukan campuran atau blending).

Gambar 2. Tabel Sifat -  utama batubara yang digunakan dalam sistem klasifikasi

Gambar 2. diatas memperlihatkan berbagai parameter yang digunakan dalam mengklasifikasikan batubara. Harus diingat disini bahwa digunakan beberapa parameter penting, baik dalam klasifikasi secara ilmiah maupun secara komersial. sistem komersial menitikberatkan pada pemakaian praktis batubara. Titik awal sistem ini adalah mengidentifikasikan kecocokan batubara untuk pemanfaatan tertentu. Kebanyakan sitem klasifikasi yang dibuat adalah sistem komersial yang menggolongkan batubara menjadi empat kelas: lignit, subbitumen, bitumen, dan antrasit. Istilah ini secara umum digunakan dalam literatur batubara. Di Eropa, batubara dbagi menjadi dua golongan, yaitu hard coal dan soft coal ( brown coal).

1.1 Klasifikasi menurut Seyler

Sistem klasifikasi batubara secara ilmiah kebanyakan berdasarkan pada senyawa batubara dengan basis kering. Istilah basis dalam cara melaporkan hasil analisis.

Salah satu cara kuno tetapi masih merupakan sistem yang bagus sekali adalah cara klasifikasi yang dikemukakan oleh Seyler pada tahun 1899, lihat gambar 3.

Gambar 3. Grafik sisem klasifikasi batubara cara Seyler.

Dasar klasifikasi Seyler adalah analisis ultimat dari senyawa organik dalam batubara. Sebagai basis adalah unsur karbon (dmmf) yang diplot terhadap unsur hidrogen (dmmf) sebagai ordinat. Batubara rank rendah dengan kandungan karbon rendah dan hidrogen tinggi, diplot sebelah kanan grafik. Untuk  batubara dengan tipe sebagai ciri khasnya (terang dan kaya akan vitrinit), Seyler menggunakan prefix ortho (typical dan normal). Batubara yang mengandung karbon yang lebih dari type ortho diberi prefix meta, sedangkan yang karbonnya kurang diberi prefix para. Prefix per-hydrous diberikan pada batubara dengan kandungan hidrogen lebih dari normal, bright coal, sedangkan untuk batubara yang mengandung hidrogen dari normal diberi prefix sub-hydrous.

1.2 Klasifikasi menurut ASTM

Sistem klasifikasi ASTM digunakan secara ekstensif di Amerika Utara dan beberapa negara di dunia. Sistem klasifikasi ASTM dikelompokan berdasrakan hierarki, segi koersial, rank untuk  batubara tunggal, mengikutsetakan  batubara dari semua rank, sederhana, mudah diingat (dalam literatur digunakan nama dan buka sandi, mudah dimengerti dan mudah digunakan.

Dua parameter yang digunakan untuk mngklasifikasikan  batubara menurut rank, yaitu fixed carbon (dmmf) untuk  batubara degan rank tinggi dan gross calorific value (dmmf) untuk  batubara rank rendah. sifat agglomerating digunakan untuk membedakan antara kelompok yang berdampingan. Volatile matter yield berkaitan dengan kandungan fixed carbon, jadi dapat digunakan sebagai pengganti fixed carbon. Klasifikasi seluruhnya diperlihatkan dalam Gambar 4 dibawah ini dengan satuan SI yang merupakan modifikasi seluruhnya dari aslinya ( Standart ASTM D 388-1984).

Gambar 4. Sitem klasifikasi batubara berdasarkan rank menurut ASTM

1.3 Klasifikasi internasional

Dalam membicarakan sistem klsifikasi  batubara secara internasional, dibagi menjadi tiga bagian:

1. Klasifikasi hard coal.
2. Klasifikasi higher rank coal.
3. Brown Coal.

Daftar Pustaka

ANSI (1988), Classification of coals by rank, ASTM D388-84, 1998 Annual books of ASTM Standards, Volume 5.05 American Society for Testing and materials, 1988

CARPANTER, A.N.,(1988), Coal Classification , IEACR/12, IEA Coal Research, London, 1988

MUCHJIDIN (2006), Pengendalian mutu dalam industri batu bara. Penerbit ITB, Bandung, 2006

ECONOMIC COMMISSION FOR EUROPE (1988) International codification system for medium and high rank coals

ECONOMIC COMMISSION FOR EUROPE (1956) International classifikation of hard coals by types. E/ECE/247, E/ECE/COAL/110, New York, NY, USA. United Nations, 1956

INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARdIZATION (1974), Brown coals and lignit - classification by types on the basisof total moisture content and tar yeild, ISO 2950-1974, Geneva, Switzerland International Organization For Standardization (1974)

MAHER, T.P.,(1987), Coal spesifikation, UNDP Coal Technology Course, Institut Of Coal Research, Newcastel, Australia, 1987

MUCHJIDIN (2006), Pengendalian mutu dalam industri batu bara. Penerbit ITB, Bandung, 2006

WOOD, G.H. et.al (1983), Coal Resource Classification system of the U.S. Geological Survey, Geological Survey Circular 891, USGS, Virginia, USA, 1983.

Proses Pembentukan Batubara

Gambar 1. Alur  proses genesa batubara

Batubara adalah sedimen (padatan) yang dapat terbakar, terbentuk dari sisa tumbuhan yang terhumifikasi, berwarna coklat sampai hitam yang selanjutnya terkena proses fisika dan kimia yang berlangsung selama jutaan tahun hingga mengakibatkan pengkayaan kandungan C (Wolf, 1984 dalam Anggayana 2002).

Cook (1999) menerangkan bahwa batubara berasal dari sisa tumbuhan yang terakumulasi menjadi gambut yang kemudian tertimbun oleh sedimen, setelah pengendapan terjadi peningkatan temperatur dan tekanan yang nantinya mengontrol kualitas batubara.

Gambar 2. Klasifikasi kualitas batubara

Pembentukan tanaman menjadi gambut dan batubara melalui dua tahap, yaitu tahap diagenesa gambut (peatilification) dan tahap pembatubaraan (coalification). Tahap diagenesa gambut disebut juga dengan fase biokimia dengan melibatkan perubahan kimia dan mikroba, sedangkan tahap pembatubaraan disebut juga dengan fase geokimia atau tahap fisika-kimia yang melibatkan perubahan kimia dan fisika serta batubara dari lignit sampai antracit (Cook, 1982)

• Fase Biokimia (Diagenesa)

Tingkatan  biokimia (atau biogenetik) daripada metamorfisme organik adalah aksi orgasnisme hidup, khususnya dominan bakteri. Bakteri yang berperan yaitu bakteri aerob dan bakteri anaerob serta jamur, Bakteri aerob menguraikan unsur karbon (C), nitrogen (N) dan karbon dioksida (CO2) pada material tumbuhan, sedangkan bakteri anaerob menguraikan unsure hidrokarbon (CH), asam (acid) serta alkohol (C2H5OH) pada material tumbuhan, proses ini berlangsung di bawah permukaan.

Dalam pembentukan batubara, material tanaman mengalami proses penggambutan dan proses pembentukan humin terhadap humic matter. Komposisi microbiologi tidak dapat terjadi di atas  temperatur tertentu (> ± 800C). Proses ini berlangsung pada kedalaman satu sampai sepuluh meter dibawah permukaan.

• Fase Geokimia (Metamorfisma)

Fase geokimia (fase ini tidak ada lagi aktivitas organism seperti bakteri, tetapi didominasi oleh pengaruh peningkatan temperatur dan tekanan, disebabkan oleh peningkatan kedalaman penimbunan unsur organik di bawah tutupan sedimen (sedimentary overburden). Batas dari fase tersebut yaitu pada kedalaman lebih dari sepuluh meter, tetapi bisa dikatakan reaksi berakhir pada tingkat gambut dan aksi geokimia menjadi agen utama pada tingkat brown-coal dan hard-coal.

Pada tahapan geokimia, terjadi peningkatan rank pada batubara mulai dari lignite sampai pada tahap anthracite, seiring dengan kenaikan rank, maka terjadi pula kenaikan unsur karbon, nilai reflectan (Rmax) dan CV (Caloric Value) atau nilai kalori, serta terjadi penurunan kandungan air (H2O), Vollatil Matter (VM), Hidrogen (H) dan Oksigen (O). Nilai Kalori batubara bergantung pada peringkat batubara. Semakin tinggi peringkat batubara, semakin tinggi nilai kalorinya. Pada batubara yang sama Nilai kalori dapat dipengaruhi oleh moisture dan juga Abu. Semakin tinggi moisture atau abu, semakin kecil nilai kalorinya. Kandungan karbon secara sesuai pada rank batubara yaitu: Gambut (55% C), Lignite (60% C), Sub-bituminous (70%), Bituminous (80% C) dan Anthracite (95% C)

Ditinjau dari cara terbentuknya, batubara dapat dibedakan menjadi batubara ditempat (insitu) dan batubara yang bersifat apungan (drift).

1. Teori Insitu :

Bahan – bahan pembentuk lapisan batubara terbentuk ditempat dimana tumbuh – tumbuhan asal itu berada. Dengan demikian setelah tumb mati, belum mengalami proses transportasi segera tertutup oleh lapisan sedimen dan mengalami proses coalification.

Ciri :

• Penyebaran luas dan merata
• Kualitas lebih baik, contoh Muara Enim

2. Teori Drift:

Bahan2 pembtk lapisan batubara terjadi ditempat yang berbeda dengan tempat tumbuhan semula hidup dan berkembang. Dengan demikian tumbuhan yang telah mati mengalami transportasi oleh media air dan terakumulasi disuatu tempat, tertutup oleh lapisan sedimen dan mengalami coalification.

Ciri :

• Penyebaran tidak luas tetapi banyak
• kualitas kurang baik (mengandung pasir pengotor), contoh pengendapan delta di aliran sungai mahakam

Batubara ditempat terbentuk di tempat tumbuhan itu terbentuk, mengalami proses dekomposisi dan tertimbun dalam waktu yang cepat, batubara ini dicirikan dengan adanya bekas –bekas akar pada seat earth serta memiliki kandungan pengotor yang rendah, sedangkan batubara apingan terbentuk dari timbunan material tanaman yang telah mengalami perpindahan selanjutnya terdekomposisi dan tertimbun, pada batubara ini tidak dijumpai bekas-bekas akar pada seat earth dan memiliki kandungan pengotor yang tinggi.

Diessel (1992, dalam Mendra, 2008) menyatakan enam parameter yang mengendalikan pembentukan endapan batubara, yaitu : adanya sumber vegetasi, posisi muka air tanah, penurunan yang terjadi dengan pengendapan, penurununan yang terjadi setelah pengendapan, kendali lingkungan geoteknik endapan batubara dan lingkungan pengendapan terbentuknya batubara.

Daftar Pustaka

http://semangatgeos.blogspot.co.id/2012/04/genesa-batubara.html

https://achmadinblog.wordpress.com/2010/05/21/pembentukan-batubara/

Anggayana, K., 2002 : Genesa Batubara, Departemen Teknik Pertambangan, FIKTM, Institut Teknologi Bandung.

Cook, C. Alan., 1999, Coal Geology and Coal Properties. Keira Ville Konsultants. Australia.