PENGANTAR GENESA BATUBARA

Transkripsi

1 PENGANTAR GENESA BATUBARA Skema Pembentukan Batubara Udara Air Tanah MATERIAL ASAL Autochton RAWA GAMBUT Dibedakan berdasarkan lingkungan pengendapan (Facies) Allochthon Material yang tertransport Air Sedimen Pengertian Batubara, Proses Pembentukan Batubara, Rank (peringkat) Batubara. Diagenesa Metamorfosa C (%) R max CV PENGGAMBUTAN PerusakanolehMikrobadan Pembentukan Humin, Penurunan Keseimbangan Biotektonik BATUAN SEDIMEN ORGANIK BATUBARA Lignite Sub-Bituminous Bituminuos (High-Medium-Low Volatile) Semi-anthracite Anthracite H 2 O (%) VM (%) H (%) O (%) Air GBG Pengantar Genesa Batubara 1 GBG Pengantar Genesa Batubara 3 Skema Pembentukan Batubara APA ITU BATUBARA? Secara definisi : Batubara adalah batuan sedimen yang berasal dari material organik (organoclastic sedimentary rock), dapat dibakar dan memiliki kandungan utama berupa C, H, O. Secara proses (Genesa) : batubara adalah lapisan yang merupakan hasil akumulasi tumbuhan dan material organik pada suatu lingkungan pengendapan tertentu, yang disebabkan oleh proses syn-sedimentary dan post-sedimentary, sehingga menghasilkan rank dan tipe tertentu. GBG Pengantar Genesa Batubara 2 GBG Pengantar Genesa Batubara 4 1

2 Skema Pembentukan Batubara Cekungan Pengendapan Batubara (1) Pada zona tumbukan GBG Pengantar Genesa Batubara 5 GBG Pengantar Genesa Batubara 7 Cekungan Pengendapan Batubara (1) Pada zona regangan GBG Pengantar Genesa Batubara 6 GBG Pengantar Genesa Batubara 8 2

3 Cekungan Batubara di Indonesia GBG Pengantar Genesa Batubara 9 GBG Pengantar Genesa Batubara 11 Produsen Batubara Utama Tipe, grade dan rank batubara GBG Pengantar Genesa Batubara 10 GBG Pengantar Genesa Batubara 12 3

4 Humic coal vs Sapropelic coal Humic Coal Melewati tahap gambut dengan disertai proses humifikasi setelah terakumulasi pada tempat dimana pohon-pohon (bahan dasar) itu tumbuh. Komponen organik terbesar adalah material yang mengkilap berwarna coklat sampai hitam (terlihat dengan mata telanjang) dan umumnya berasal dari serat kayu yang terhumifikasi Pada rank rendah (brown coal) secara mikroskopis didominasi oleh huminit dan pada rank yang lebih tinggi (hard coal) didominasi oleh vitrinite Ciri khasnya adalah berlapis. Sapropelic Coal Tidak melewati fase gambut tetapi mengikuti alur proses diagenesa seperti batuan sedimen yang kaya akan bahan organik Banyak mengandung material organik dan mineral hasil transportasi. Fraksi organiknya terdiri dari algae dan bermacam produk hancuran tumbuhan dari sekitarnya atau bagian yang lebih jauh lagi berupa spora Secara mikroskopis dibedakan menjadi boghead coal (bahan utamanya adalah algae/maceral Alginit) dan cannel coal (bahan utamanya adalah spora/maseral Sporinit) Kusam dan terbentuk dari lumpur organik butir halus yang terbentuk pada kondisi kurang oksigen/reduksi (air dangkal, seperti : kolam, danau, lagun) Tidak Berlapis GBG Pengantar Genesa Batubara 13 Penggambutan Faktor pembentukan gambut Faktor fasies pada gambut Diagenesa gambut (penggambutan) GBG Pengantar Genesa Batubara 15 Brown Coal vs Hard Coal (SNI 1998) Batubara coklat (Brown coal) Batubara coklat (Brown coal) adalah jenis batubara yang paling rendah peringkatnya, bersifat lunak, mudah diremas, mengandung kadar air yang tinggi (10-70%), terdiri atas batubara coklat muda lunak (soft brown coal) dan batubara lignitik atau batubara cokelat keras (lignitik atau hard brown coal) yang memperlihatkan struktur kayu. Nilai kalorinya < 5700 kal/gr (dry mineral matter free) Batubara keras (Hard coal) Batubara keras (Hard coal) adalah semua jenis batubara yang peringkatnya lebih tinggi dari brown coal, bersifat lebih keras, tidak mudah diremas, kompak, mengandung kadar air yang relatif rendah, umumnya struktur kayunya tidak tampak lagi, relative tahan terhadap kerusakan fisik pada saat penanganan (coalhandling). Nilai kalorinya > 5700 kal/gr (dry mineral matter free). GBG Pengantar Genesa Batubara 14 Faktor-faktor yang berperan pada pembentukan gambut Evolusi tumbuhan : jenis tumbuhan pada skala waktu geologi. Iklim : berpengaruh terhadap kecepatan tumbuh dan variasi jenis tumbuhan serta proses dekomposisi Geografi dan posisi : kenaikan muka air tanah relatif lambat, ada perlindungan rawa terhadap pantai atau sungai. Struktur Geologi dan tektonik : Adanya keseimbangan antara penurunan cekungan terhadap kecepatan penumpukan sisa tumbuhan (kesimbangan biotektonik). Lihat cekungan pengendapan batubara. GBG Pengantar Genesa Batubara 16 4

5 Keseimbangan biotektonik dan pembentukan gambut Faktor-Faktor Penentu Fasies Batubara Fasies batubara diekspresikan melalui komposisi maseral, kandungan mineral, komposisi kimia dan tekstur. Faktor-faktor facies yang mempengaruhi karakteristik batubara : Tipe pengendapan (autochtonous, allochtonous), Rawa dan tumbuhan pembentuk, Lingkungan pengendapan ; telmatic (terestial, gambut insitu), limnic (sub-aquatic, rawa danau), brackish-marine/payau (kaya abu, S dan N), Ca-rich (pada lingkungan batugamping), ph, aktivitas bakteri, ketersediaan sulfur ; bakteri terbaik pada ph netral, ph rendah maka bakteri sedikit (struktur kayu terawetkan dengan baik). Temperatur ; pada iklim hangat dan basah bakteri hidup dengan baik. Potensial redok (aerobic, anaerobic). GBG Pengantar Genesa Batubara 17 GBG Pengantar Genesa Batubara 19 Keseimbangan biotektonik dan pembentukan gambut Komponen Batubara dan Rank Komponen penyusun batubara Rank (peringkat) batubara GBG Pengantar Genesa Batubara 18 GBG Pengantar Genesa Batubara 20 5

6 KANDUNGAN KARBON, HIDROGEN DAN OKSIGEN PADA BATUBARA DENGAN RANK YANG BERBEDA (Tanpa Abu dan Moisture) COAL RANK SERIES-SIMPLIFIED PROCESS GAS Bahan C % H % O % Kayu (Wood) Gambut (Peat) Brown Coal (Lignite) Hard Coal (Bituminous) Antrasit Keterangan : C (Carbon), H (Hidrogen), O (Oksigen) Cartoon courtesy of Kentucky Geological Survey May, EWM., 1985 dalam Anggayana, 2000 GBG Pengantar Genesa Batubara 21 GBG Pengantar Genesa Batubara 23 Dasar Penentuan Rank (Peringkat) Batubara Reflektan Vitrinit : R >> ; Rank >> Volatile Matter : VM << ; Rank >> Kandungan Karbon : FC >> ; Rank >> Kandungan Air : TM << ; Rank >> NilaiKalori: CV >> ; Rank >> RANK (PERINGKAT) BATUBARA GBG Pengantar Genesa Batubara 22 GBG Pengantar Genesa Batubara 24 6

7 Perubahan Komposisi Batubara terhadap Peringkat (Ward., 1984) Bed Moisture (ash free) Volatile Matter (d.a.f) Total Carbon (d.a.f) Specific Energy (Moisture, Ash Free) Reflectance of Vitrinite LIGNITE Peat Brown Coal Bituminous Coal Lignite Sub-Bituminous High Volatile Medium Volatile Low Volatile Semi Anthracite Anthracite GBG Pengantar Genesa Batubara 25 GBG Pengantar Genesa Batubara 27 PEAT Sub-bituminous - Anthracite GBG Pengantar Genesa Batubara 26 GBG Pengantar Genesa Batubara 28 7

8 Sisa Struktur Tumbuhan Sisa Struktur Tumbuhan GBG Pengantar Genesa Batubara 29 GBG Pengantar Genesa Batubara 31 Sisa Struktur Tumbuhan Geometri Batubara Implikasi terhadap Geometri dan Kemenerusan Lapisan Batubara GBG Pengantar Genesa Batubara 30 GBG Pengantar Genesa Batubara 32 8

9 Endapan batubara bentuk Horse Back Variasi ketebalan lapisan batubara GBG Pengantar Genesa Batubara 33 GBG Pengantar Genesa Batubara 35 Ketidaksinambungan lapisan batubara Endapan Batubara bentuk Burreid Hill GBG Pengantar Genesa Batubara 34 GBG Pengantar Genesa Batubara 36 9

10 Endapan Batubara akibat Sesar KOMPOSISI BATUBARA Komponen-komponen penyusun batubara GBG Pengantar Genesa Batubara 37 GBG Pengantar Genesa Batubara 39 Combustible and non-combustible substances Gross Humidity Crystallization water Endapan Batubara akibat Lipatan KOMPOSISI BATUBARA H S Water Carbon Ash o N H = Hydrogen S = Sulfur O = Oxigen N = Nitrogen Water Volatile matter Carbon fix Ash Normal humidity SiO 2 Fe 2 O 3 AlO TiO 2 CaO MgO SO 3 Na 2 O K 2 O diverse May, EWM., 1985 dalam Anggayana, 2000 GBG Pengantar Genesa Batubara 38 GBG Pengantar Genesa Batubara 40 10

11 BASIS DATA (Ward, 1984) Produksi Batubara Indonesia TOTAL MOISTURE Surface Moisture Inherent Moisture MINERAL MATTER PURE COAL Volatile Mineral Matter Volatile Organic Matter ASH Volatile Matter Fixed Carbon dmmf daf d ad ar (Dirjend Mineral, Batubara, dan Geothermal, 2006) GBG Pengantar Genesa Batubara 41 GBG Pengantar Genesa Batubara 43 (Dirjend Mineral, Batubara, dan Geothermal, 2006) Beberapa Statistik Tentang Batubara Produksi Batubara Indonesia GBG Pengantar Genesa Batubara 42 GBG Pengantar Genesa Batubara 44 11

12 Konsumsi Energi Utama (Domestik) (Dirjend Mineral, Batubara, dan Geothermal, 2006) GBG Pengantar Genesa Batubara 45 GBG Pengantar Genesa Batubara 47 Produksi Kelistrikan Utama (Domestik) (Dirjend Mineral, Batubara, dan Geothermal, 2006) GBG Pengantar Genesa Batubara 46 GBG Pengantar Genesa Batubara 48 12

13 GBG Pengantar Genesa Batubara 49 GBG Pengantar Genesa Batubara 51 GBG Pengantar Genesa Batubara 50 13