Bab III Genesa Batubara

Transkripsi

1 Bab III Genesa Batubara Pembentukan batubara merupakan proses yang komplek yang harus dinilai dan dipelajari dari berbagai segi. Ada bermacam-macam proses penyebab terbentuknnya batubara dalam suatu cekungan. Proses-proses tersebut saling mempengaruhi dan juga saling tergantung satu dengan lainnya. Gambar III.1 menyajikan secara skematik hubungan dari proses-proses tersebut beserta 10 faktor pembetuk batubara. Akumulasi batubara hanya terjadi bila terdapat keseimbangan yang tepat dari parameter-parameter tersebut. Lingkungan pembentukan batubara dapat berupa lingkungan paralik (air payau) atau limnik (air tawar), tetapi pada umumnya terjadi pada lingkungan pantai. Pembentukan tanaman menjadi gambut dan batubara melalui dua tahap yaitu tahap penggambutan (peatification) dan tahap pembatubaraan (coalification). Tahap penggambutan disebut juga dengan tahap biokimia dengan melibatkan perubahan kimia dam mikroba, sedangkan tahap pembatubaraan disebut juga dengan tahap geokimia atau fisika-kimia yan melibatkan perubahan kimia dan fisika serta menghasilkan batubara dari lignit sampai antrasit (Cook,1982). III.1 Penggambutan Proses penggambutan merupakan salah satu dari tahap pembatubaran biokimia, yaitu proses ubahan terhadap sisa-sisa tumbuhan yang terakumulasi di dalam suatu rawa gambut (moor) hingga terbentuknya gambut. Alterasi berlangsung pada permukaan gambut hingga kedalaman 0,5 meter. Lapisan ini disebut sebagai peactigeic layer (Teichmueller, 1975). Pada lapisan ini bakteri anaerob, actinomyces, dan jamur menjadi aktif. Dengan bertambahnya kedalaman, keberadan mikroorganisme tersebut berkurang dan digantikan oleh bakteri anaerob. Pada kondisi ini proses perubahan yang berlangsung adalah perubahan kimiawi terutama kondensasi, polimerisasi, reduksi. III-1

2 Gambar III.1. Hubungan faktor-faktor pembentuk batubara (Schlatters 1973) Proses yang paling penting selama penggambutan adalah pembentukan substansisubstansi humik. Humifikasi berlangsung dengan adanya suplai oksigen dan meningkatnya temperatur gambut di bawah lingkungan alkalin. Derajat humufikasi ini selanjutnya bergantung terhadap fasies dan tidak tergantung kepada kedalaman (teichmueller dan teichmueller, 1975). Pada profil gambut, kandungan karbon dari atas ke bawah semakin besar sebagai akibat substansi-substansi yang relatif kaya akan oksigen pada peatigenic layer, khususnya selulosa dan hemiselulosa terdekoposisi secara mikrobiologi mengakibatkan pengkayaan lignin yang kaya akan karbon dan terbentuknya asam humik. Sebaliknya, karena bertambahnya kedalaman maka tekanan akan meningkat dan kandungan air akan berkurang secara cepat. Berkurangnya kandungan air ini merupakan parameter yang baik dalam diagnesa III-2

3 gambut. Keterdapatan selulosa bebas (tidak terikat secara baik dengan lignin) juga merupakan indikator yang penting untuk penentuan derajat penggambutan. Untuk membedakan gambut dengan batubara lunak dapat dipakai beberapa parameter antara lain kandungan karbon dan air, kehadiran selulosa bebas,dan kemudahan gambut untuk dipotong. Perbedaan ini tidak selalu sempurna ketepatannya, karena transisi dari gambut ke brown coal berlangsung secara gradual sehingga sukar untuk menentukan batasan yang tepat. Batas antara gambut dengan brown coal umumnya terjadi pada kedalaman pemendaman antara mater (Teichmueller dan Teichmueller,1975). III.2 Fasies Batubara III.2.1 Faktor-faktor Penentu Fasies Batubara Faktor-faktor yang mempengaruhi karakteristik primer (fasies) batubara antara lain : 1. Tipe Pengendapan Tipe pengendapan dibedakan atas autochtonous dan allochtonous. Batubara autochtonous berkembang dari tumbuhan yang ketika tumbang akan membentuk gambut di tempat dimana tumbuhan itu pernah hidup tanpa adanya proses transportasi yang berarti. Batubara allochtonous terendapkan secara detrital dimana sisa-sisa tumbuhan hancur dan tertransportasi kemudian terendapkan di tempat lain. Batubara allochtonous akan lebih banyak mengandung mineral oleh karena penambahan material-material lain selama transportasi. 2. Rumpun Tumbuhan Pembentuk Berdasar rumpun tumbuhan pembentuk dikenal empat macam tipe rawa yaitu: Daerah air terbuka dengan tumbuhan air Rawa ilalang terbuka III-3

4 Rawa Hutan Rawa Lumut Pada daerah iklim sedang dan lembab urutan-urutan tipe rawa diatas terdapat pada gambut yang berkembang di danau (Gambar III.2). Gambar III.2. Urutan tipe rawa pada gambut yang berkembang di danau (Taylor et.al., 1998) 3. Lingkungan Pengendapan Lingkungan pengendapan telmatis (terestial) akan menghasilkan gambut yang tidak terganggu dan tumbuh secara insitu. Batubara yang terendapkan pada lingkungan telmatis dan limnik (subakuatik) sulit untuk dibedakan karena pada rawa hutan (forest swamp) biasanya ada bagian yang berada di bawah air. Batubara yang terendapkan pada lingkungan payau atau marine dicirikan oleh tingginya kandungan abu, sulfur, N, dan mengandung fosil laut. 4. Persediaan makanan Rawa eutrophic, mesotrophic, dan oligotrophic dibedakan dari banyak sedikitnya bahan makanan yang bisa digunakan. Low moor biasanya III-4

5 eutrophic (kaya makanan) karena menerima air dari air tanah yang banyak mengandung makanan terlarut. High moor adalah oligotrophic (miskin makanan) karena sirkulasi hanya mengandalkan air hujan. Di bawah kondisi hidrologi yang seragam maka tumbuhan rawa eutrophic banyak spesiesnya. Oligotrophic di daerah iklim sedang pada umumnya berupa sphagnum sedangkan untuk daerah tropis bisa ditumbuhi oleh hutan kayu tetapi tidak banyak spesiesnya karena rawa jenis ini akan asam (ph 3,5 4) dan kandungan mineralnya sangat rendah. 5. PH, Aktivitas bakteri, dan sulfur Keasaman gambut sangat mempengaruhi keberadaan bakteri sehingga dengan demikian akan sangat mempengaruhi sisa tumbuhan. Disamping tipe batuan dasar dan air yang mengalir masuk ke rawa maka keasaman rawa tergantung pada rumpun tumbuhan yang ada, suplai O 2, dan konsentrasi asam humin yang sudah terbentuk. Bakteri hidup dengan baik pada kondisi netral (ph 7-7,5), jika makin asam maka bakteri akan semakin sedikit dan struktur kayu akan terawetkan dengan lebih baik. 6. Temperatur Temperatur permukaan gambut memegang peran yang sangat penting untuk proses dekomposisi primer. Pada iklim yang hangat dan basah membuat bakteri hidup dengan baik sehingga proses kimia akinat bakteri bisa berjalan baik. III.2.2 Fasies Pengendapan Batubara Terbentuknya batubara bermula dari pengendapan tumbuh-tumbuhan membentuk rawa gambut. Rawa gambut dilihat dari jenis tumbuhan pembentuk menurut Martin dan Glooschenko (1984) dalam Diessel (1982) dibedakan menjadi empat yaitu : III-5

6 1. Bog, yaitu sebagai lokasi rawa yang banyak ditumbuhi oleh tanaman lumut atau tanaman merambat yang miskin kandungan makanan (Damman & French, 1987). 2. Fen, yaitu lokasi rawa yang kaya akan tumbuhan perdu dan beberapa jenis pohon lainnya. Umumnya terletak pada lingkungan yang ombrogenik yaitu transisi antara daerah yang selalu melimpah kandungan air dengan daerah yang terkadang kering. 3. Marsh, yaitu rawa yang didominasi oleh tumbuhan perdu atau tanaman merambat yang sering terdapat di sekitar pinggir danau atau laut. 4. Swamp, yaitu daerah basah pada iklim tropis hingga dingin yang tumbuh rawa yang didominasi tanaman berkayu. Lingkungan tempat terbentuknya gambut umumnya merupakan tempat yang mengalami depresi lambat dengan sedikit sekali atau tidak ada penambahan material dari luar. Pada kondisi tersebut muka air terus mengikuti perkembangan akumulasi gambut dan mempertahankan tingkat kejenuhannya. Kejenuhan tersebut mencapai 90% dan kandungan air menurun drastis hingga 60% pada saat terbentuknya brown coal. Sebagian besar lingkungan yang memenuhi kondisi tersebut diatas adalah berupa rawa gambut topogenik (low moor). Pada beberapa tempat yang mempunyai curah hujan sangat tinggi bisa terbentuk rawa gambut onbrogenik (high moor) Rawa gambut yang besar terbentuk di dataran pantai yang rata (flat coastal plain) yang umumnya terlindungi oleh tumpukan pasir dalam laguna atau daerah delta. Batubara yang terbentuk pada lingkungan ini disebut batubara paralik. Lingkungan pengendapan yang lebih ke arah daratan yaitu di sepanjang sungai, danau (lakustrin) atau depresi yang lain disebut lingkungan limnik (Teichmuller, 1989). III-6

7 Diessel (1992) mengelompokkan tempat terakumulasikannya rawa gambut menjadi lima kategori yang didasarkan pada penelitian terhadap batubara humik bituminous. Tiga diantaranya merupakan tipe rawa gambut topogenik yaitu high watertable dengan kondisi asam, high watertable dengan kondisi netral, dan variable watertable. Sementara dua kategori yang lain termasuk tipe rawa gambut ombrogenik yaitu continously wet dan intermittenly dry. Kategori high watertable terbagi menjadi dua yaitu suasana asam dan netral. Rawa gambut dengan air melimpah dan suasana asam merupakan lingkungan air tawar. Sementara rawa gambut dengan air melimpah dan suasana netral merupakan lingkungan payau atau laut. Kategori dengan muka air yang berubah-ubah (variable watertable) umumnya terjadi pada dataran banjir yang kadang-kadang pada masa tertentu kering. Kategori continuously wet merupakan rawa gambut yang tumbuh berkembang karena suplai air yang berasal dari curah hujan yang sangat tinggi (daerah tropis). Kategori intermittenly dry merupakan rawa gambut yang hampir sama dengan kondisi continuously wet tetapi pada masa-masa tertentu kadang diselingi musim kering. Kedua kategori ini sangat tergantung terhadap suplai air hujan sehingga lingkungan pengendapannya cenderung bersifat asam. Tipe rawa gambut topogenik akan lebih kaya suplai makanan (eutropi) yang berasal dari material yang dibawa oleh aliran air tawar. Sementara tipe rawa gambut ombrogenik akan lebih miskin suplai makanan (oligotropi) karena air yang terkadang di dalamnya didominasi oleh air hujan yang tidak banyak mengandung mineral. Diessel (1992) membagi lingkungan sedimenter tempat terbentuknya batubara menjadi 5 bagian yaitu : III-7

8 1. Braid Plain Merupakan dataran aluvial intramontana yang pada daerah ini terendapkan sedimen kasar (>2mm). Batubara yang terbentuk pada daerah ini merupakan hasil diagnesa gambut ombrogenik yang mempunyai penyebaran lateral terbatas dengan ketebalan rata-rata 1,5 m. Kandungan abu dan sulfur total umumnya rendah, sementara kandungan vitrinit umumnya tinggi pada daerah tropis. Pada bagian tengah lahan gambut umumnya kaya akan maseral inertinit (28%) karena suplai makanan yang sedikit. Kadangkadang juga ditemukan batubara dengan kandungan abu yang tinggi sampai 20%. Kandungan abu tersebut kemungkinan berasal dari adanya banjir musiman. Karena inertinit yang besar maka nilai TPI (Tissue Preservation Index) akan tinggi yang dapat menunjukkan bahwa tumbuhan asalnya didominasi oleh bahan kayu. Sementara itu nilai GI (Gelification Index) akan rendah dan secara makroskopis batubara kelihatan kusam yang dapat menunjukkan bahwa secara periodik permukaan gambut telah mengalami kekeringan dan teroksidasi. 2. Alluvial Valley and Upper Delta Plain Dua lingkungan pengendapan ini sulit untuk dibedakan karena adanya kesamaan litofasies dan sifat batubara yang terbentuk. Transisi dari lembah dan dataran aluvial dengan dataran delta biasanya melalui sungai stadium dewasa yang banyak memiliki meander. Endapan sedimen umumnya berupa batupasir yang berselang-seling dengan batulumpur. Gambut dapat terakumulasi pada berbagai morfologi seperti rawa-rawa, dataran banjir (flood plain), dan cekungan banjir (flood basin), bagian terluar dari saluran sungai, dan lain-lain. Permukaan gambut cenderung selalu basah dan jarang III-8

9 mengalami periode kemarau sehingga menghasilkan batubara yang mengkilap dengan nilai TPI dan GI yang tinggi. Batubara yang terendapkan dalam lingkungan ini umumnya didominasi oleh maseral humotelinit. Disamping itu batubara tersebut juga mempunyai kandungan abu dan sulfur yang relatif jauh lebih rendah dibandingkan batubara yang terbentuk dalam lingkungan pengendapan lainnya. 2. Lower Delta Plain Lingkungan pengendapan ini dibedakan dengan upper delta plain dari tingkat pengaruh air laut terhadap sedimentasi. Batas antara kedua lingkungan pengendapan tersebut adalah batas tertinggi dari air pasang. Endapan sedimen pada lower delta plain terutama terdiri dari batulanau, batulempung, dan serpih yang diselingi oleh batupasir halus. Pada saat pasang naik, air laut akan membawa makanan ke dalam rawa gambut sehingga memungkinkan pertumbuhan tanaman yang lebih baik. Di sisi lain dengan naiknya batas pasang maka akan terendapkan sedimen klastik halus yang akan menjadi pengotor dalam batubara. Disamping itu pengaruh laut akan meningkatkan kandungan pirit dalam batubara yang terbentuk dari reduksi sulfat yang terdapat dalam air laut. Menurut Horne & Ferm (1987), batubara yang terendapkan dalam lingkungan ini memiliki penyebaran luas tetapi mempunyai ketebalan yang relatif tipis. Batubara ini memiliki kandungan inertinit yang rendah dengan nilai GI yang tinggi. Kandungan huminit terutama didominasi oleh humodetrinit sehingga akan mempunyai nilai TPI yang rendah. Hal ini menunjukan tingginya proporsi tumbuhan dengan jaringan lunak dan tingginya biodegredasi pada kondisi Ph yang relatif tinggi. III-9

10 3. Barrier Beach Morfologi garis pantai dikontrol oleh rasio sedimentasi dengan energi pantai yaitu gelombang, pasang, dan arus. Jika nilai rasio tinggi maka akan terbentuk delta namun jika nilai rasio rendah maka sedimentasi akan terdistribusi di sepanjang pantai. Rawa gambut pada barrier beach memiliki permukaan yang relatif lebih rendah terhadap muka air laut sehingga sering kebanjiran. Gambut akan terakumulasi di suatu tempat jika fluktuasi air pasang tidak tinggi sehingga timbunan material gambut tidak berpindah tempat. Dengan demikian rawa gambut pada lingkungan ini sangat dipengaruhi oleh regresi dan trangresi air laut. Batubara yang terbentuk selama proses regresi dicirikan oleh nilai GI dan TPI yang rendah dengan kandungan sulfur total yang relatif lebih rendah. Batubara yang terbentuk selama proses transgresi dicirikan oleh nilai GI dan TPI serta kandungan sulfur yang lebih tinggi. 5. Estuari Jika nilai rasio antara sedimentasi dengan energi pantai sangat rendah maka tidak akan terbentuk endapan delta tetapi yang terbentuk adalah estuari. Sedimen pada lingkungan pengendapan ini terutama berupa perselingan laminasi batulanau dan batupasir halus. Batubara yang terbentuk biasanya sangat tipis dan penyebaran tidak menerus. III.3 Pembatubaraan Proses pembatubaraan adalah proses pengubahan gambut menjadi lignit, sub bituminous, semi antrasit, antrasit, hinga meta antrasit (Tabel III.1).. Tahapan yang III-10

11 dicapai oleh batubara dalam deret pembatubaraan ini disebut sebagai peringkat batubara. Proses perubahan ini biasanya dipisahkan ke dalam dua tahapan, yaitu tahap biokimia atau diagnesa dan geokimia atau metamorfosis. III.3.1 Pembatubaraan Biokimia Merupakan proses pengubahan bahan-bahan organik dari tanaman menjadi gambut yang di mulai dari proses pembusukan tumbuhan sampai terbentuknya brown coal. Tahap ini merupakan syarat mutlak pembentukan batubara. Di lingkungan endapan gambut terbentuk, maka secara vertikal proses biokimia terjadi pada dua zona, yaitu zona permukaan yang umumnya perubahan berlangsung dengan bantuan oksigen dan zona tengah sampai kedalaman 0,5 m yang disebut dengan peatigenic layer. Pada zona peatigenic ini terdapat bakteri aerob, lumut serta actinomyces yang aktif. Bertambahnya kedalaman, maka bakteri aerob (butuh udara) akan berkurang dan akan diganti bakteri anaerob (tidak butuh udara). Pada kedalaman 10 m atau lebih, kehidupan bakteri berkurang dan hanya terjadi perubahan kimia, terutama kondensasi primer, polimerisasi dan reaksi reduksi. Apabila ditinjau secara vertikal, maka lapisan gambut paling atas mempunyai pertambahan kandungan karbon relatif cepat sesuai dengan kedalamannya sampai peatigenic layer, yakni 45%-50% sampai 55%- 60%. Pada kedalaman selebihnya pertambahan kandungan karbon cenderung konstan dengan kandungan karbon maksimum 64%. Kandungan karbon yang tinggi pada peatigenic layer ini disebabkan karena pada posisi tersebut kaya akan substansi yang mengandung oksigen terutama, selulosa dan hemiselulosa yang dirubah secara mikrobiologi menjadi bentuk baru. Dari keseluruhan proses yang berlangsung, maka proses yang terpenting adalah proses pembentukan substansi humus. Derajat humifikasi tergantung pada fasies dan tidak semata-mata bergantung pada kedalaman. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi proses humufikasi agar beraktifitas dengan baik adalah : 1. Keasamaan air, bakteri akan hidup dengan baik pada Ph 7,0-7,5 2. Kedalaman, bakteri aerob akan aktif pada kedalaman berkisar 0,5 m III-11

12 3. Suplai oksigen, akan menurun sejalan dengan kedalaman 4. Temperatur lingkungan, temperatur yang hangat akan mendukung kehidupan bakteria Menurut Cook (1982), tahap biokimia atau awal pembatubaraan (kimia-fisika) akan menentukan tipe batubara. Tipe batubara berhubungan dengan jenis material yang berasal tumbuhan dan perubahan selama pemisahan material tersebut pada tahap biokimia serta tidak tergantung dari tahap kimia-fisika. Berbagai senyawa yang berasal dari tumbuhan terawetkan dalam sedimen atau gambut dengan tingkat yang berbeda-beda. Senyawa-senyawa protein dan gula cenderung terhidrolisa, pertama selulosa akan diubah menjadi glukosa dengan cara hidrolisis. Jika suplai oksigen berlangsung terus, maka proses ini akan menuju pada penguraian lengkap dari senyawa organik. Selanjutnya bagian-bagian dari material-material tumbuhan tersebut cenderung membentuk koloid dan umumnya disebut sebagai asam humus (humic acid). Pada tahap ini, lemak dan material resin umumnya mengalami perubahan sedikit. III.3.2 Pembatubaraan Geokimia Proses pembatubaraan geokimia adalah perkembangan gambut menjadi lignit, subbituminous, bituminous, antrasit, sampai metaantrasit. Tahapan yang dicapai oleh batubara dalam deret pembatubaraan ini disebut sebagai peringkat batubara (Tabel III.1). Pada tahap pembatubaraan ini yang berperan adalah temperatur, waktu dan tekanan yang mendukung perubahan-perubahan struktur kimia dan físika. Tekanan yang bertambah besar pada proses pembatubaraan akan menyebabkan penurunan porositas dan anisotropi ini pararel dengan bidang pelapisan dan bisa dikorelasikan dengan tekanan overburden. Selanjutnya derajat pembatubaraan ditentukan oleh perubahan komposisi kimianya (C, H, O dan VM) atau dengan sifat optis (reflektansi Vitrinit). III-12

13 Selama tahap hard brown coal (lignit-sub bituminous) maka sisa terakhir dari selulose dan lignin ditransformasikan menjadi material humik. Asam humik terkondensasi menjadi molekul yang lebih besar dan kehilangan sifat keasamannya membentuk humin yang tak larut dalam alkali. Perubahan paling menonjol pada batas antara peringkat sub bituminous C dan B adalah perubahan petrografis yang disebabkan oleh proses gelifikasi geokimia (vitrinisasi) dari substansi humik yang berubah menjadi hitam mengkilap. Pada tahap antrasit di cirikan oleh turunnya hidrogen dan perbandingan H terhadap C secara drastis, bertambah kuatnya reflektivitas dan anisotropisme. III.3.3 Penyebab Pembatubaraan Faktor-faktor biokimia merupakan bagian yang penting pada petunjuk awal dari proses pembatubaraan. Dekomposisi mikrobiologi, hanya dapat berlangsung selama jamur dan bakteri mampu menjadi perusak material. Padahal aktifitas jamur ini hanya berlangsung pada peatigenic layer (kurang dari 50 cm dari permukaan). Pembentukan lignit tidak dapat dipengaruhi oleh organisme lain. Efek perlakuan bakteri ini berkurang dengan cepat bila kedalaman bertambah. Pada kedalaman yang ekstrim proses dekomposisi bakterial tidak akan memungkinkan lagi. Proses pembatubaraan selanjutnya diakibatkan karena adanya kenaikan temperatur dan tekanan serta lamanya proses ini berlangsung (teichmueller dan teichmueller,1975). III Pengaruh temperatur Bukti adanya pengaruh temperatur terhadap pembatubaran dapat diamati pada batubara yang mengalami kontak metamorfisme. Kenaikan peringkat batubara juga dapat diamati pada kedalaman yang lebih besar (Hukum Hilt) yang disebabkan oleh kenaikan temperatur akibat bertambahnya kedalaman. Menurut Hilt, kecepatan III-13

14 peningkatan peringkat bergantung pada gradien geothermal. Pergerakan tektonik yang cepat sepanjang sesar mungkin menyebabkan pembatubaraan setempat akibat panas gesekan, namun umumnya pergerakan ini lambat sehingga panas gesek tersebut habis sebelum mempengaruhi batubara. Tabel III.1. Peringkat (rank) batubara (Stach et. Al., 1982) RANK German USA Refl. Rmoil Vol.M d.a.f % Carbon d.a.f Vitrinite Bed Moisture Cal. Value Btu/Lb (Kcal/Kg) Applicability of Different Rank Parameter Torf Peat Gasflamm- Gas- Fett- Ess- Weich- Matt- Glanz- Flamm- Mager- e l h o n k u a B r e l h o n k e I t S Anthrazit Lignite Sub- Bit. C u s B i u m n o B i t ol. A V h g H i C B A Medium Volatile Bituminous Low Volatile Bituminous Semi Anthracite Anthracite Meta-Anthr Meta Anthracite ca.60 ca.71 ca.77 ca.87 ca.91 ca.75 ca (4000) ca.25 ca (5500) (7000) (8650) ) (8650) f ȧ d. ( n e g o dr y H e ) r h -f s a y dr ( er at m e i l at ol V e) e fr h - s a y d r ( n o b a C r e n i t ri i v t o f e c n a e c t ef l R e ) f r h - a s ( e u r s t o i M d e B e ) r h - f s a s t oi m ( e u al V c i if or al C t s oi M a y ṟ X r D if III-14

15 Gambar III.3. Peningkatan tahap pembatubaraan dengan bertambahnya kedalaman dan hubungannya dengan parameter-parameter kualitas batubara (Teichmueller dan Teichmueller,1975) III Pengaruh Waktu Pengaruh waktu dalam pembatubaraan dijelaskan oleh Teichmueller dan Teichmueller (1975) berdasarkan hasil penyelidikannya terhadap batubara di Gulf Coast, Lousianan dan Jerman barat daya. Dari hasil analisis terhadap contoh dari kedua daerah tersebut yang di ambil pada kedalaman yang sama ternyata memberikan peringkat yang bebeda karena batubara yang pertama berumur miosen atas sedangkan yang kedua berumur karbon. III Pengaruh tekanan Pengaruh tekanan akibat lapisan tanah penutup merupakan salah satu faktor penyebab pembatubaraan. Tekanan mempunyai efek pada kekompakan sehingga dengan sendirinya juga kadar air batubara menjadi berkurang. III-15

16 III.4 Maseral dalam Batubara Material organik pembentuk batubara disebut maseral dan dapat dianalogikan dengan mineral sebagai pembentuk batuan. Pengelompokan maseral ditentukan pada kenampakan optis di bawah mikroskop berdasarkan perbedaan morfologi, ukuran, relief, struktur dalam, komposisi kimia, warna pantulan, intensitas pantulan, dan tingkat pembatubaraan. Heterogenitas maseral ini dikelompokkan menjadi tiga kelompok maseral yang terbagi lagi menjadi beberapa sub kelompok maseral, masing-masing sub kelompok maseral terdiri atas maseral-maseral. Dasar klasifikasi maseral yang digunakan dalam tulisan ini adalah International Comite for Coal Petrology (1985) (Tabel III.3). III.4.1 Grup Maseral Huminit/Vitrinit Grup ini berasal dari tumbuh-tumbuhan yang mengandung serat kayu seperti batang, dahan, akar, dan serat daun. Huminit merupakan bahan utama penyusun batubara Indonesia (>80%). Terdiri dari humotelinit yang berasal dari jaringan tumbuhan phytoclass, humodetrinit yang berupa detritus berasal dari pecahan huminit lainnya, dan humokolinit yang terbentuk dari jaringan berstruktur koloid. Di bawah mikroskop grup maseral ini memberikan warna pantul yang lebih terang daripada kelompok liptinit, namun lebih gelap daripada kelompok inertinit, berwarna mulai dari abu-abu tua sampai abu-abu sangat muda. Kenampakan warna di bawah mikroskop tergantung dari tingkat ubahannya., semakin tinggi ubahannya maka warnanya akan lebih terang. Grup huminit mengandung unsur hidrogen dan zat terbang yang presentasenya berada di antara inertrinit dan liptinit. III.4.2 Grup Maseral Liptinit Grup ini berasal dari jenis tanaman tingkat rendah seperti spora dan ganggang serta bagian kecil dari tumbuhan seperti kutikula, resin dan lain-lain. Terdiri dari 9 jenis III-16

17 maseral yaitu alginit (alga), sporinit (spora dan butiran pollen), kutinit (kutikula), resinit (resin), eksudatinit (maseral sekunder yang terbentuk pada awal peringkat bituminous), suberinit (serat gabus), liptodetrinit (berasal dari detrius liptinit lainnya), fluorinit, dan bituminit. Kenampakan di bawah mikroskop berwarna kuning muda hingga kuning tua di bawah sinar fluoresen, sedangkan di bawah sinar biasa kelompok ini terlihat berwarna abu-abu hingga gelap. Grup liptinit mempunyai kandungan hidrogen paling banyak di antara dua grup maseral lainnya. Tabel III.2. Klasifikasi maseral menurut ICCP (1985). III-17

18 III.4.3 Grup Maseral Inertinit Grup maseral ini diduga berasal dari tumbuhan yang sudah terbakar (charcoal) dan sebagian dari hasil proses oksidasi maseral lainnya yang disebabkan oleh jamur dan bakteri. III.4.4 Proses pembatubaraan pada grup maseral Selama proses pembatubaraan, grup maseral vitrinit dan liptinit akan mengalami pengkayaan kandungan karbon Gambar III.4. Dengan meningkatnya pembatubaraan, oksigen dan zat-zat terbang berkurang dan kandungan karbon meningkat. Hidrogen bertambah dalam jumlah yang sedikit, kemudian berkurang setelah melewati tahap coking coal. Proses aromatisasi akan meningkat secara progresif dan fraksi-frsaksi non aromatik akan berkurang. Proses pembatubaraan pada maseral vitrinit/huminit berlangsung dalam empat tahap (Teichmueller, 1982 dalam Bustin et al., 1983) keempat tahap yang dilalui oleh maseral vitrinit/huminit dalam proses pembatubaraan tersebut adalah : 1. Selama tahap high volatile bituminous, yang berhubungan dengan tingkat kematangan bahan-bahan organik. 2. Pada tahap medium volatile bituminous yang berhubungan dengan reduksi oksigen dan awal pembentukan metana. 3. Batas antara semiantrasit dan antrasit yang berhubungan dengan pelepasan hidrogen dan metana dalam jumlah besar. 4. Batas antara antrasit dengan metaantrasit yang berhubungan dengan pelepasan hidrogen lebih lanjut dan meningkatnya aromatisasi. Sifat-sifat petrografis maseal huminit/vitrinit berubah secara teratur dengan meningkatnya proses pembatubaraan. Di bawah sinar pantul, reflektansinya akan meningkat, sedangkan pada sinar tembus akan berwarna gelap hingga opak. Struktur III-18

19 sel dan jaringan pada tahap awal akan mudah dikenali. Pada tahap low volatile bituminous, hanya sedikit struktur sel yang dapat dikenali dan pada tahap semi antrasit-antrasit, struktur sel hanya dapat dikenali dengan pengetsaan. Liptinit baru menunjukan perubahan setelah melewati tahap sub bituminous dengan adanya reduksi terhadap zat-zat terbang dan kenaikan kandungan karbon. Pada tahap medium volatile bituminous, liptinit mengalami proses pembatubaraan kedua akibat reduksi hidrogen dan zat-zat terbang. Di bawah sinar pantul, liptinit lebih gelap daripada maseral huminit/vitrinit pada peringkat rendah. Dengan meningkatnya pembatubaran, liptinit berkembang menjadi lebih terang hingga kadang-kadang sukar dibedakan dengan vitrinit pada peringkat yang tinggi. Di bawah sinar ultra violet intensitas total fluoresen liptinit menurun secara progresif dengan meningkatnya kematangan. Pada batubara low volatile bituminous, intensitas fluoresen liptinit sangat lemah. Di bawah sinar tembus liptinit pada awalnya berwarna kuning muda, kemudian berkembang menjadi lebih gelap hingga akhirnya dapat menjadi opak. Gambar III.4. Diagram Van Krevelen yang menunjukkan perbandingan oksigen dan hidrogen ketiga grup maseral dengan karbon (Tissot dan Welte, Sumber, Bustin et al., 1983) III-19

20 III.5 Indikator Fasies Batubara III.5.1 Pengawetan Struktur Jeringan dan Derajat Gelifikasi Diessel (1992) telah memperkenalkan sebuah diagram dengan menggunakan dua parameter utama yaitu Tissue Presevation (TPI) dan Gelification Index (GI). Kedua parameter tersebut dapat dihitung dengan menggunakan rumusan yang dimodifikasikan untuk batubara rank rendah sebagai berikut: TPI Telinit + Telocolinit + Pseudovitrinit + Semifu sin it + Fu sin it = Vitro det rinit + Desmocolinit + Inerto det rinit Hu min it + Geloinertinit GI = Inertinit( kecuali macrinit) TPI menunjukkan perbandingan struktur jaringan yang masih terjaga terhadap struktur jaringan yang sudah terdekomposisi. GI merupakan perbandingan komponen yang tergelifikasi terhadap komponen yang terfusinitkan. TPI juga dapat menunjukkan tingkat humifikasi gambut dalam proses penggambutan. Sementara itu GI berhubungan dengan kontinuitas kelembaban gambut. Lamberson et.al. (1991) melakukan modifikasi terhadap GI bahwa disamping menunjukkan tingkat gelifikasi juga merupakan kebalikan indeks oksidasi. Dalam penelitian ini akan digunakan modifikasi yang telah dilakukan oleh Lamberson et.al. (1991). Disamping itu modifikasi tambahan juga diperlukan untuk menyesuaikan dengan batubara daerah penelitian yang mempunyai rank rendah (subbituminous). Harga TPI > menunjukkan batubara lebih cenderung berasal dari tumbuhan kayu. Dalam kasus TPI < 1 maka huminit akan disertai oleh cutinit yang biasanya sangat cepat terhancurkan oleh air laut. Kombinasi antara kandungan densinit/detrogelinit dan kutinit yang banyak dengan kandungan telinit dan telocolinit yang sedikit III-20

21 memberikan gambaran bahwa batubara berasal dari serat lunak tumbuhan perdu pada suatu lingkungan marsh. Harga TPI yang tinggi mengidentifikasikan suatu keadaan banyaknya jaringan tumbuhan terawetkan dengan baik. Sementara itu harga TPI yang tinggi juga dapat menggambarkan tingginya kandungan maseral semifusinit dan fusinit yang merupakan hasil dari proses oksidasi menerus atau pembakaran. Gelifikasi akan memberikan tiga gambaran utama yaitu: 1. Tingkat gelifikasi menunjukkan basah/keringnya kondisi pembentukan batubara. Hal ini terjadi karena gelifikasi membutuhkan keadaan lembab yang menerus. 2. Tingkat gelifikasi merupakan indikator ph relatif karena efektivitas aktivitas mikroba membutuhkan keadaan asam yang rendah. 3. Tingkat gelifikasi dapat juga menjadi ukuran proses diagenesa selama gelifikasi biokimia, sebagian bagian dari humifikasi singenetik yang kemudian digantikan oleh gelifikasi epigenetik. Harga GI juga akan mengidentifikasikan tingkat oksidasi. Harga GI yang berkurang mengidentifikasikan kenaikan tingkat oksidasi. Kombinasi TPI dan GI juga akan menunjukkan tingkat dekomposisi. Harga TPI dan GI yang tinggi (>1) akan mengidentifikasikan tingkat dekomposisi aerobik yang rendah. Sedangkan tingkat dekomposisi anaerobik atau dekomposisi aerobik yang terbatas atau menengah dicirikan dengan harga GI yang tinggi dan TPI yang rendah. III-21

22 Gambar III.5. Diagram pengawetan struktur jaringan dan tingkat gelifikasi (Lamberson, 1991) III.5.2 Pengaruh Airtanah Terhadap Gambut dan Batubara Salah satu parameter untuk pembentukan suatu lahan gambut adalah kondisi tingkat pengaruh pengaruh airtanah yang direpresentasikan melalui nilai GWI (groundwater index). Pengaruh ini berhubungan dengan kontinuitas air hujan dan suplai nutrisi/ion yang terdapat dalam air (Kulczynski, 1949; Grosse-Brauckmann, 1979; Tallis, 1983; Moore, 1987 dalam Calder et.al, 1991). Faktor-faktor utama pengaruh airtanah terhadap pembentukan maseral vitrinit di dalam proses degradasi gambut adalah: III-22

23 1. Kerentanan beberapa jaringan tumbuhan terhadap proses penghancuran kondisi fisik (Teichmuller, 1989). 2. Ketahanan jaringan tumbuhan proses penghancuran biokimia (gelifikasi). 3. Terbukanya jaringan tumbuhan terhadap kondisi yang baik didalam proses gelifikasi biokimia (Teichmuller, 1989). Pada lingkungan rawa yang berkembang menjadi kondisi rawa di bawah pengaruh air tanah yang semakin berkurang akan menghasilkan gambut yang lebih baik (Grosse- Brauchmann, 1979; Tallir, 1983; Moore, 1987; dalam Calder et.al, 1991). Bukti kondisi ini dapat terlihat pada lapisan batubara yang menunjukkan perubahanperubahan tendensi umum secara vertikal. Perubahan tendensi umum tersebut diantaranya adalah penurunan kadar abu dan sulfur, kenaikan pengawetan jaringan tumbuhan, penurunan gelifikasi biokimia, dan penurunan maseral liptinit yang berasal dari lingkungan air (Calder et.al, 1991). Perbandingan antara substansi yang tergelifikasi kuat seperti gelinit dan korpohuminit dengan yang tergelifikasi lemah seperti humotelinit dan humodtrinit digunakan untuk merefleksikan derajat gelifikasi. Derajat gelifikasi tergantung pada persediaan air dan ph (Calder et.al, 1991). Gelokolinit adalah produk gelifikasi biokimia dari lignin (Teichuller, 1982) yang terdapat dalam tumbuhan berkayu. Sedangkan detrogelinit dan densinit adalah produk dari pohon-pohonan perdu yang dikenal kaya akan selulose (Teichmuller, 1989). III-23

24 Gambar III.6. Diagram pengaruh air tanah dan derajat vegetasi dalam pembentukan gambut (Calder, 1991). Pada hutan gambut resen oleh Esterle et.al (1989) menemukan bahwa kandungan selulose ke arah permukaan gambut semakin naik walaupun menurut Casagrande (1985) selulose seharusnya berkurang akibat pengahancuran secara aerobik. Kebalikan ini terjadi dimana jaringan yang tergelifikasi kuat adalah juga merupakan produk bahan asal yang memang lebih banyak tumbuhan perdu sehingga semakin ke atas semakin tinggi kandungan selulosenya. Formula yang telah dimodifikasi untuk batubara rank rendah yang menunjukkan perbandingan substansi tergelifikasi tersebut adalah sebagai berikut: GWI = gelokolinit + corpokolinit + min eral telinit + telokolinit + desmokolinit III-24

25 Tumbuhan asal yang kaya dengan lignin akan diubah menjadi batubara dengan kandungan humotelinit, fusinit, dan semifusinit yang tinggi. Dalam kondisi ini suberinit dan resinit adalah maseral penyerta. Tumbuhan asal perdu melalui proses pembatubaraan akan membentuk batubara yang kaya akan detrogelinit, inertodetrinit, dan liptodetrinit (Teichmuller, 1989). Kondisi subaquatik seharusnya akan diindikasikan oleh kehadiran maseral alginit sporinit dan kutinit mempunyai distribusi yang sama pada batubara yang terbentuk dari tumbuhan bawah air. Dalam penelitian ini diinterpretasikan maseral detrogelinit merupakan hasil gelifikasi dari maseral densinit, sementara maseral telogelinit merupakan hasil gelifikasi dari eu-ulminit. Dengan demikian harga VI dapat ditentukan dengan formula yang telah dimodifikasikan untuk batubara rank rendah sebagai berikut : telinit + telokolinit + fu sin it + semifu sin it + suberinit + resin it VI = desmokolinit + inerto det rinit + lipto det rinit + sporinit + cutinit III.6 Gas dalam Batubara III.6.1. Batubara sebagai asal gas metana (source gas metana) Coalbed Methane (Gas Metana Batubara) adalah an inherent by product gas yang dihasilkan dari proses alami, gas metana (CH 4 ) yang terperangkap dan terserap di dalam permukaan internal batubara (pori-pori batubara) selama masa pembatubaraan (coalification) (USGS, 2006). Proses Pembatubaraan sebagai proses transformasi dari gambut menjadi batubara ditandai oleh menurunnya proses biokimia. Proses yang mulai berperan proses fisikakimia yang diakibatkan tekanan overburden dan gradien temperatur. Selama proses, gas (terutama gas metana) terbentuk oleh proses biogenik (dekomposisi material organik) dan proses termogenik (peningkatan temperatur). Gas Metana (CH 4 ) terbentuk pada awalnya dengan Biogenic Process yang selanjutnya dipengaruhi oleh Thermogenic Process.. III-25

26 Metana dapat terbentuk dalam 2 proses (Gambar III.7), yaitu : Metana Termogenik (Thermogenic methane), yaitu gas metana yang terbentuk selama proses pembatubaraan, akibat kenaikan suhu dan tekanan. Metana Biogenik (microbial methane), yaitu gas metana yang terbentuk akibat aktifitas mikrobiologi. Terbentuk pada fase awal proses pembatubaraan, dengan temperatur rendah. Thermally Derived Methane Biogenic Methane Lignite Sub-Bituminous Bituminous Anthracite Graphite 20 0 C C C Modified from Hunt(1979) Gambar III.7. Hubungan antara Gas in Place dengan rank batubara (USGS, 2006) Sumber karbon dari metana termogenik adalah murni dari batubara, sedangkan metana biogenik dapat berasal dari fosil atau biomass masa kini. Umumnya kedalaman adalah antara 1500 feet ( 450 m) sampai dengan 4500 feet ( 1400 m). Gas biogenik dihasilkan akibat aktifitas bakteri di dalam CO 2, dimana metabolisme methanogens (bakteri anaeorobik) menggunakan H 2 dan CO 2 untuk mengkonversi acetate menjadi metana. Mekanisme hidrologi juga merangsang pertumbuhan aktifitas bakteri di dalam air tanah yang melewati permukaan batubara. Kemudian unsur oksigen dalam air mendukung proses aerobik bakteri. Ketika oksigen, nitrat, oksida dan sulfat dalam airtanah terkonsumsi, maka proses anaerobik bakteri mulai tumbuh. III-26

27 Gambar III.8. Pembentukan metana (USGS, 2006) Potensi pembentukan metana secara langsung akan berkaitan dengan komposisi maseral, maseral yang mengandung banyak hidrogen akan lebih banyak menghasilkan metana. Sebagai contoh berdasarkan data dari Levine (1992), batubara dengan komposisi yang hampir seluruhnya vitrinit menghasilkan sekitar 4700 scf/ton (147 cm 3 /gram) dengan reflektansi vitrinit antara 0,5 %-2%. Batubara dengan komposisi 90% vitrinit dan 10% sporinit akan menghasilkan 5900 scf/ton ( 183 cm 3 /g) dengan reflektansi vitrinit yang sama. Estimasi ini adalah berdasarkan pada asumsi bahwa hanya metana dan karbondioksida yang dihasilkan selama proses pembatubaraan. Batubara yang kaya akan inertrinit tidak akan menghasilkan metana yang banyak karena inertrinit relatif berpotensi kecil untuk menghasilkan hidrokarbon. Maseral vitrinit yang terdapat dalam batubara peringkat rendah dapat dengan mudah terhidrogenisasi, sedangkan untuk batubara peringkat tinggi harus melalui proses khusus. Maseral liptinit cocok untuk proses hidrogenisasi karena liptinit mempunyai III-27

28 kandungan hidrogen yang tinggi. Maseral Inertinit dalam hampir semua batubara tidak cocok untuk proses hidrogenisasi karena kandungan hidrogen yang rendah. Berdasarkan cara eksploitasinya, gas metana batubara dibagi menjadi: 1. Coalbed methane (CBM): adalah gas metana yang dihasilkan melalui lubang bor pada lapisan batubara yang belum ditambang. 2. Coalseam methane (CSM): adalah gas metana yang dihasilkan dari tambang batubara aktif. 3. Coalmine methane (CMM): adalah gas metana yang keluar atau dihasilkan dari tambang yang telah ditinggalkan. III.6.2. Batubara sebagai penyimpan gas (reservoir gas) Kemampuan dari suatu lapisan batubara dalam menyimpan gas sangat bervariasi, yang merupakan fungsi dari: 1. Temperatur dan tekanan reservoir 2. Komposisi dan sifat-sifat batubara 3. Struktur micro-pore dan sifat permukaan dari batubara 4. Sifat molekuler dari gas yang terserap/tersimpan. Menurut Saghafi (2001), penentuan karakter batubara sebagai resevoir gas tergantung pada beberapa parameter yaitu: 1. Batubara sebagai penyimpan gas a. Kandungan gas (gas content) b. Sorption isotherm c. porositas 2. Batubara dalam mengalirkan gas a. difusitas b. permeabilitas III-28

29 Sedangkan porositas batubara itu sendiri dibagi 2 jenis, yaitu: 1. Pori mikro (micropores) yaitu matrik batubara dimana terdapat permukaan internal. 2. Pori makro (macropores) yaitu sistem rekahan/kekar (cleats) batubara. Sebagian besar pori batubara (kurang lebih 85%) merupakan matrik (pori mikro) yang mempunyai permukaan internal yang luas. Dibandingkan dengan reservoir gas konvensional batubara dapat menyimpan gas yang lebih besar karena disamping gas bebas yang berada dalam pori, batubara juga menyerap gas dalam permukaan internal pori mikro (Gambar III.9). Batubara yang terdiri dari maseral-maseral berfungsi sebagai source dan sekaligus reservoir. Metana terperangkap dalam batubara secara adsorpsi yaitu suatu proses dimana molekul gas dikelilingi oleh arus listrik lemah dan terikat pada molekul organik solid pembentuk batubara. Terikatnya molekul gas dalam permukaan internal matrik adalah karena beberapa gaya ikat berikut ini: 1. gaya dispersi (Ikatan Van der Walls) 2. gaya repulsi 3. gaya electrostatic (ikatan dipole-dipole) 4. ikatan kimia Gas diserap dalam permukaan internal yang luas, walaupun volume pori sangat kecil, namun permukaan pori dalam batubara sangat luas. Untuk beberapa batubara permukaan internal dapat mencapai ratusan m 2 per gram-nya, sehingga dapat menyerap gas yang banyak. Banyaknya gas yang diserap adalah fungsi dari tekanan gas terhadap volume pori. Dan total volume gas yang diserap tergantung pada poripori yang belum terisi (bebas) (Gambar III.10). Hubungan antara jumlah gas yang diserap dan tekanan pada suatu temperatur disebut sebagai adsorbtion isotherm (Gambar III.11), dan ini merupakan dasar dari sifat dan karakteristik batubara sebagai penyimpan gas. III-29

30 Gambar III.9. Porositas dan penyerapan gas pada permukaan internal (matrik) batubara (Saghafi, 2001) Gambar III.10. Perubahan porositas berdasarkan Rank (Faiz et.al, 2004) Jika tekanan gas dalam batubara yang insitu tiba-tiba menurun sesuai dengan tekanan udara luar, maka gas akan keluar dari batubara sampai mencapai kesetimbangan baru antara tekanan dan kandungan gas. Waktu yang dibutuhkan untuk semua gas keluar sehingga mencapai kesetimbangan tergantung dari karakteristik batubara dalam mengalirkan gas. III-30

31 Gambar III.11. Sorption Isotherm CH 4 (disederhanakan) untuk berbagai tingkatan Rank (Kim, 1977) Gambar III.12. Hubungan antara jumlah gas dengan rank batubara (USGS, 2006) III-31

32 Gambar III.13. Hubungan antara batubara sebagai penghasil gas dan sebagai penyimpan gas (dimodifikasi dari Rice, 1993; Sumber: USGS, 2006) Gas terperangkap dalam batubara bersama air pada sistem rekahan batubara sebagai permeabilitas primer. Rekahan-rekahan tersebut terbentuk bersamaan dengan proses pembatubaraan (Syngenetic). Rekahan tersebut disebut cleats, cleats terbentuk pada kondisi regangan akibat memadatnya matrik batubara selama proses dewatering dan devolatilization. Cleats tersebut umumnya orthogonal dan hampir tegak lurus dengan perlapisan. Selain rekahan syngenetic, rekahan dapat terjadi secara post-genetic akibat pengaruh tektonik. Secara geometri rekahan pada batubara dibagi 2 : 1. Rekahan yang bersifat lebih menerus disebut face cleats sebagai rekahan primer. 2. Rekahan yang kurang menerus disebut butt cleats III-32

33 Gambar III.14. Diagram ilustrasi cleats didalam batubara (USGS dan Schlumberger, 2006). Komposisi maseral akan menentukan jumlah gas yang diserap. Maseral yang mempunyai permukaan internal yang luas, dapat menyerap mencapai ratusan m 2 per gram-nya. Grup maseral vitrinit dan atau inertinit pada umumnya mempunyai proporsi yang besar dalam batubara, sedangkan liptinit mempunyai proporsi yang kecil. Untuk itu beberapa ahli telah melakukan penelitian dalam membandingkan banyaknya kandungan gas metana yang dapat diserap antara maseral Vitrinit dengan Inertinit, seperti Tabel III.8. Batubara Indonesia dan Buanajaya pada khususnya mempunyai komponen vitrinit yang sangat besar di bandingkan inertinit (<2%) maupun liptinit (<2%), sehingga dalam studi ini lebih diarahkan ke hubungan parameter-parameter dengan prosentase vitrinit, sedangkan inertinit dan liptinit digunakan sebagai data pembanding saja. III-33

34 Tabel III.3. Perbandingan banyaknya kandungan gas metana antara maseral vitrinit dan inertinit menurut beberapa peneliti (Faiz et.al, 2004) III.6.3. Pengukuran Kandungan Gas Ada dua cara untuk mengestimasi jumlah kandungan gas di dalam lapisan batubara, yaitu: 1. Metoda tidak langsung, dimana data desorption (pengukuran gas yang dapat diserap oleh suatu volume batubara) tidak tersedia, sehingga data storage capacity, coal rank dan kedalaman reservoir yang digunakan untuk mengestimasi kandungan gas. 2. Metoda langsung, menggunakan batubara yang langsung diambil dari inti bor dan dimasukkan ke dalam canister yang tertutup rapat untuk kemudian dilakukan pengukuran, hingga diperoleh volume gas yang dapat diserap oleh sampel batubara tersebut. III-34

35 Metoda pertama untuk menghitung jumlah maksimum gas yang dapat diserap oleh suatu batubara, dilakukan metoda adsorption isotherm. Batubara yang telah dihancurkan, dimasukkan kedalam suatu tabung dan kemudian gas metana diinjeksikan ke dalam tabung tersebut hingga jenuh untuk suatu tekanan tertentu. Jumlah gas yang diinjeksikan tersebut merupakan jumlah maksimum gas yang dapat diserap. Metoda kedua yaitu gas desorption adalah cara untuk menentukan jumlah gas yang terkandung didalam suatu sampel batubara. Peralatan yang dibutuhkan dalam uji ini adalah sebagai berikut: 1. Canister, tempat untuk meletakkan sampel (core) yang baru diambil dari pemboran. Pada bagian atas canister ini terdapat gas release valve dan lubang kecil untuk mengukur temperatur di bagian dalam. Pada bagian bawah, ditutup oleh plug, sehingga tidak ada gas yang dapat keluar dari canister 2. Water bath, berguna untuk menyesuaikan temperatur (memanaskan) sampel sehingga kondisinya akan sama dengan temperatur aktual dibawah permukaan (reservoir). Water bath ini diisi dengan air hingga menutupi canister, dan untuk mengontrol temperaturnya digunakan pemanas (water heater), termometer dan pengaduk air (circulator). 3. Pengukur waktu, barometer tekanan, dan pengukur temperatur lingkungan 4. Thermometer digital 5. Inverted graduated cylinder & quick release connector Setelah dilakukan uji gas desorption, perlu juga dihitung residual gas, yaitu jumlah gas yang tertinggal di dalam sampel batubara walaupun sudah dilakukan uji gas desorption. Residual gas ini diukur dengan menghancurkan 200 gram sampel batubara yang telah diukur melalui uji gas desorpsi di dalam jar mill, kemudian diukur tekanan dan jumlah gasnya. III-35