Sekilas genesa coal

1

GBG Pengantar Genesa Batubara 1

PENGANTAR GENESA BATUBARA

Pengertian Batubara,Proses Pembentukan Batubara,Rank (peringkat) Batubara.


APA ITU BATUBARA ?

Secara definisi : Batubara adalah batuan sedimen yang berasal dari material organik (organoclasticsedimentary rock), dapat dibakar dan memilikikandungan 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.


MATERIAL ASAL

RAWA GAMBUTDibedakan berdasarkan lingkungan

pengendapan (Facies)

AutochtonAllochthon

Material yang tertra

nsport

Udara

Air Tanah

Air

Sedimen

PENGGAMBUTANPerusakan oleh Mikroba dan

Pembentukan Humin, Penurunan Keseimbangan Biotektonik

BATUAN SEDIMEN ORGANIK BATUBARALignite

Sub-BituminousBituminuos (High-Medium-Low Volatile)

Semi-anthraciteAnthracite

AirC (%)RmaxCV

H2O (%)VM (%)H (%)O (%)

Dia

gen

esa

Met

amor

fosa

Skema PembentukanBatubara



2




Cekungan Pengendapan Batubara (1)Pada zona regangan


Cekungan Pengendapan Batubara (1)Pada zona tumbukan


3


Cekungan Batubara di Indonesia


Produsen Batubara Utama



Tipe, grade dan rank batubara

4


Humic coal vs Sapropelic coalHumic 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 terhumifikasiPada rank rendah (brown coal) secara mikroskopis didominasi oleh huminit dan pada rank yang lebih tinggi (hard coal) didominasi oleh vitriniteCiri khasnya adalah berlapis.

Sapropelic CoalTidak 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


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, mengandungkadar 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, tidakmudah diremas, kompak, mengandung kadar air yang relatif rendah, umumnya struktur kayunya tidak tampak lagi, relative tahan terhadapkerusakan fisik pada saat penanganan (coalhandling). Nilai kalorinya > 5700 kal/gr (dry mineral matter free).


Faktor pembentukan gambutFaktor fasies pada gambutDiagenesa gambut (penggambutan)

Penggambutan


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 dekomposisiGeografi 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.

5


Keseimbangan biotektonik dan pembentukan gambut


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 terawetkandengan baik).Temperatur ; pada iklim hangat dan basah bakteri hidup dengan baik.Potensial redok (aerobic, anaerobic).


Komponen Batubara dan Rank

Komponen penyusun batubaraRank (peringkat) batubara

6


KANDUNGAN KARBON, HIDROGEN DAN OKSIGEN PADA BATUBARA DENGAN RANK YANG BERBEDA

(Tanpa Abu dan Moisture)

44

30 – 40

20 – 30

5 – 15

2 – 5

6

5.5 – 6.5

5.0 – 6.0

4.5 – 5.5

2.0 – 4.5

50

55 – 60

60 – 70

75 – 90

90 – 96

Kayu (Wood)

Gambut (Peat)

Brown Coal (Lignite)

Hard Coal (Bituminous)

Antrasit

O %H %C %Bahan

Keterangan : C (Carbon), H (Hidrogen), O (Oksigen)

May, EWM., 1985 dalam Anggayana, 2000


Dasar Penentuan Rank (Peringkat) Batubara

Reflektan Vitrinit : R >> ; Rank >>Volatile Matter : VM << ; Rank >>Kandungan Karbon : FC >> ; Rank >>Kandungan Air : TM << ; Rank >>Nilai Kalori : CV >> ; Rank >>


COAL RANK SERIES-SIMPLIFIED PROCESS

Cartoon courtesy of Kentucky Geological Survey

GAS


RANK (PERINGKAT) BATUBARA

7


PerubahanKomposisi Batubaraterhadap Peringkat(Ward., 1984)

Peat

Brow

nCo

al

Lignite

Sub-BituminousBi

tum

inou

s C

oal

High Volatile

Medium Volatile

Low Volatile

Semi Anthracite

AnthraciteBe

d M

oist

ure

(ash

fre

e)

Vola

tile

Mat

ter

(d.a

.f)

Tota

l Car

bon

(d.a

.f)

Spec

ific

Ene

rgy

(Moi

stur

e, A

sh F

ree)

Refl

ecta

nce

of

Vitr

init

e


PEAT


LIGNITE


Sub-bituminous - Anthracite

8


Sisa Struktur Tumbuhan






Geometri Batubara

Implikasi terhadap Geometri dan Kemenerusan Lapisan Batubara

9


Variasi ketebalan

lapisan batubara


Ketidaksinambungan lapisan batubara


Endapan batubara bentuk Horse Back


Endapan Batubara bentuk Burreid Hill

10


Endapan Batubara akibat Sesar


Endapan Batubara akibat Lipatan


KOMPOSISI BATUBARA

Komponen-komponen penyusun batubara


Combustible and non-combustible substances

Water Water

Ash Ash

Carbon fixCarbon

Volatilematter

HS

oN

Gross Humidity

Normalhumidity

Crystallizationwater

SiO2

Fe2O3

AlOTiO2

CaO

MgO

SO3

Na2O

K2O

diverse

H = HydrogenS = SulfurO = OxigenN = Nitrogen

KO

MP

OS

ISI

BA

TU

BA

RA

May, EWM., 1985 dalam Anggayana, 2000

11


BASIS DATA (Ward, 1984)

TOTAL MOISTURE

MINERALMATTER

PURECOAL

ASH

VolatileMineralMatterVolatileOrganicMatter

VolatileMatter

Fixed Carbon

Surface Moisture

Inherent Moisture

aradd

daf

dmmf


Beberapa Statistik Tentang Batubara


Produksi Batubara Indonesia

(Dirjend Mineral, Batubara, dan Geothermal, 2006)


Produksi Batubara Indonesia


12


Konsumsi Energi Utama (Domestik)



Produksi Kelistrikan Utama (Domestik)




13




Engineering

Sekilas genesa coal