Dewasa
ini batubara telah digunakan sebagai bahan bakar untuk berbagai alat terutama
mesin kerja. Teknologi pemanfaatan batubara pun semakin berkembang lebih baik
lagi karena mengutamakan prinsip efisiensi dan ramah lingkungan. Batubara
termasuk kedalam energi fosil. Energi fosil merupakan energi yang tidak dapat
diperbaharui, karena memerlukan waktu yang lama untuk dapat terbentuk kembali.
Berbeda dengan energi fosil, energi terbaharukan seperti air, angin, tumbuhan
memerlukan waktu yang lebih singkat untuk proses pembentukan kembali. Uraian
mengenai batubara dan energi fosil dunia akan dimuat di dalam tulisan ini.
1.
Pengertian
dan Proses Terbentuknya Batubara
Batubara sering dimanfaatkan sebagai bahan bakar utama
pada sebuah pembangkit listrik. Batubara secara singkat berasal dari tumbuhan
yang terpendam dibawah tanah selama ratusan juta tahun lamanya. Batubara tidak termasuk kedalam golongan
logam karena sifatnya yang seperti arang. Batubara tersusun dari bahan organik
seperti nitrogen, hydrogen dan oksigen.
Proses dari terbentuknya batubara yaitu tumbuhan
terpendam di dalam tanah. Tanah yang didalamnya terdapat tumbuhan tersebut lama
kelamaan semakin dalam akibat adanya pergeseran tektonik yang mengubur rawa dan
gambut. Material yang tertimbun tersebut seiring dengan waktu mengalami proses
perubahan baik secara fisika maupun kimia. Secara fisika materi tersebut
mengalami tekanan dan suhu yang tinggi.
Kualitas batubara itu sendiri ditentukan oleh besarnya
suhu dan tekanan serta lamanya waktu pembentukan. Warna dari batubara yang
terbentuk bervariasi dari coklat sampai dengan hitam mengkilat.
2.
Jenis
Batubara
Batubara memiliki tingkat kualitas mulai dari yang
paling rendah sampai yang paling tinggi. Kualitas batubara ditentukan dari
kandungan hidrokarbon dan kelembapannya. Jenis batubara yang paling rendah
kualitasnya adalah lignit yang paling tinggi adalah antrasit. Secara umum
batubara diklasifikasikan menjadi empat jenis yaitu lignit, bitumen, sub
bitumen dan antrasit.
Lignit (C70H5O25)
Batubara jenis ini termasuk kedalam tingkatan yang
paling rendah karena sifatnya yang lunak dan memiliki kadar air yang tinggi.
Lignit memiliki ciri-ciri yaitu warnanya yang kecoklatan sehingga sering
disebut sebagai brown coal. Ciri yang
lainnya adalah sifatnya yang mudah untuk teroksidasi dan memiliki nilai kalor
yang rendah. Kandungan karbon yang berada di dalamnya berkisar dari 25-35 % dan
untuk nilai kalornya berkisar antara 4000 dan 8300 BTU per pon.
Sub
Bitumen (C75OH5O20)
Batubara jenis ini berada satu tingkat diatas lignit.
Sub bitumen memiliki tingkat kekerasan diatas lignit namun masih di bawah
bitumen. Karena tingkatnya berada diatas lignit tentu saja kadar airnya lebih
rendah. Persentase kandungan karbon di dalamnya berkisar 35-45% dan untuk nilai
kalornya berkisar antara 8300 hingga 13.000 BTU per pon. Salah satu ciri khas
dari sub bitumen adalah kandungan belerangnya yang rendah walaupun kandungan
kalornya juga masih tergolong rendah, sehingga disukai karena pembakarannya
yang lebih bersih. Untuk segi warna sub bitumen sudah mulai kehitam-hitaman.
Bitumen
(C80OH5O15)
Batubara jenis ini memiliki sifat kelembapan yang
rendah, lebih keras, rapuh, dan berwarna
hitam. Ketika bitumen dikeringkan maka ia tidak mengeluarkan air maupun gas.
Bitumen menjadi produk utama dalam pembuatan kokas di industri baja dan
pembangkit listrik. Jenis ini memiliki pasar yang sangat baik dan tumbuh begitu
pesat. Persentase kandungan karbon di dalamnya berkisar 45-86 % dan untuk
rentang nilai kalornya antara 10.500 hingga 15.500 BTU per pon.
Antrasit
(C94OH3O3)
Batubara jenis ini merupakan batubara yang paling
baik. Antrasit memiliki tingkat kekerasan yang paling tinggi dari ketiga jenis
batubara lainnya. Antrasit memiliki tingkat karbon yang paling tinggi, kadar air dan abu yang paling rendah.
Persentase kandungan karbon di dalamnya berkisar 86-98 % dan untuk rentang
nilai kalornya hamper 15.000 BTU per pon. Batubara jenis ini juga sering
digunakan sebagai alat pemanas rumah.
Dari beberapa jenis batubara diatas tentu saja
penggunaannya berbeda-beda karena kdar karbon, air dan abunya juga berbeda
serta nilai kalornya. Pada gambar 1 terdapat ilustrasi mengenai rentang kadar
karbon dan kadar air dari batubara.
3.
Proses
Explorasi dan Produksi Batubara
Batubara saat ini masih dapat kita gunakan untuk
keperluan industri maupun rumah tangga, akan tetapi bagaimana dengan masa
depan? Apakah anak dan cucu kita juga akan merasakan batubara sebagai bahan
bakar?
Manusia untuk dapat terus memenuhi kebutuhannya maka
akan berusaha untuk mencarinya. Begitu pula dengan batubara, ia akan terus
diproduksi dengan eksplorasi dahulu tentunya. Eksplorasi dilakukan untuk dapat
menemukan cadangan batubara. Proses eksplorasi biasanya mencakup kegiatan
pembuatan peta geologi dari daerah yang ditentukan dengan melihat histori dari
kandungan dan jenis batu-batuan yang terdapat di dalam daerah itu. Nantinya
setelah proses geologi selesai maka akan dilanjutkan dengan proses survey
geokimia dan geosfisika. Tahap terakhir dari eksplorasi adalah pengeboran.
Ketika proses pengeboran telah dilakukan dan cadangan batubara telah dirasa
memadai barulah proses pembangunan tambang dilaksanakan. Proses pertambangan
batubara secara umum terbagi menjadi dua yaitu pertambangan terbuka dan pertambangan
bawah tanah.
Pertambangan
Terbuka
Tambang terbuka dilakukan dan efektif jika cadangan
batubara berada di dekat dengan permukaan tanah. Metode tambang terbuka
memberikan proporsi dari endapan batubara yang lebih banyak daripada tambang
bawah tanah kerena seluruh lapisan batubara dapat di eksploitasi hingga 90%.
Tambang batubara terbuka dalam eksploitasinya menggunakan alat-alat berat
seperti eskavator. Lapisan permukaan tanah pada awalnya dipisahkan dengan
memberi bahan peledak, setelah itu tanahnya disimpan untuk proses reklamasi.
Setelah batubara terlihat maka selanjutnya adalah pemecahan batubara menjadi
bagian yang lebih kecil, lalu pemisahan sesuai dengan tingkatannya dan pendistribusian
melalui truk atau kapal tongkang.
Pertambangan
Bawah Tanah
Pertambangan batubara dibawah tanah secara umum
terbagi menjadi dua yaitu tambang room and pilar serta tambang longwall.
Keduanya memiliki keunggulan masing-masing.
Room and Pillar
Dalam tambang room and pillar, endapan batubara
ditambang dengan memotongnya dengan memperhatikan konstruksi pilar batubara.
Pilar-pilar tersebut memiliki kandungan batubara lebih dari 40%. Penambangan
dapat dilakukan dengan melubangin endapan batubara tanpa merusak pilar. Setelah
dirasa cukup maka langkah selanjutnya adalah penambangan mundur, yaitu
menambang pilar batubara yang menjadi penopang. Ketika penambang kembali ke
permukaan tanah, lapisan tanah yang berada diatas tambang dibiarkan ambruk lalu
ditinggalkan.
Long Wall
Proses penambangan longwall dilakukan tanpa membuat
pilar-pilar. Tambang dibuat dengan pola memanjang yang dapat mencapai 3 km.
Pada metode ini harus diperhatikan struktur geologi dan keamanannya agar
menghindari kejadian ambruknya lapisan tanah yang berada diatas. Endapan
batubara digali dan dipecah yang selanjutnya dibawah keluar menggunakan
konveyor.
Pemilihan teknik penambangan batubara tentunya perlu
memperhatikan kondisi geologi dan batuan. Selain itu perlu diperhatikan juga proses
reklamasi paska penambangan, terutama penambangan bawah tanah karena cenderung
tidak ada proses reklamasi. Penambangan yang tidak bertanggung jawab dan
meninggalkan nya begitu saja dapat mempengaruhi stablilitas dari ekosistem dan
lingkungan.
4.
Penggunaan
Batubara di Industri Indonesia
Penggunaan batubara di industri Indonesia bermacam
ragamnya mulai dari industri semen, tekstil, kertas, metalurgi dan industri
lainnya. Pemakaian batubara untuk industri semen meningkat pada rentang tahun
1998-2001 dan mengalami penurunan pada tahun 2002 dan 2003. Pemakaian batubara
untuk industri semen tercatat sebesar 5.77 ton pada tahun 2005 yaitu 17.04%
dari pemakaian total.
Industri tekstil pada
dasarnya lebih banyak menggunakan bahan bakar minyak (BBM). Namun karena
melambungnya harga bahan bakar minyak maka terjadi peralihan ke batubara yang
perlu dilakukan modifikasi pada boiler. TErjadi peningkatan penggunaan batubara
untuk industry tekstil pada tahun 2003 yaitu dari 18 perusahaan menjadi 224
perusahaan pada tahun 2006.
Batubara dalam industry
kertas digunakan sebadai bahan bakar untuk memanaskan boiler. Perkembangan
penggunaan batubara sangat signifikan pada tahun 1998-2005.
Selain industri semen,
tekstil dan kertas, industri metalurgi pun juga menggunakan batubara.
Penggunaan batubara di industri metalurgi sangat fluktuasi, namun telah
terlihat trend yang mulai stabil. Tahun 1998 tercatat 144,907 ribu ton,
meningkat hingga mencapai 236,802 ribu ton pada tahun 2002, namun kemudian
menurun hingga 112,827 ribu ton tahun 2005. Di samping industri metalurgi,
masih banyak industri lainnya yang menggunakan batubara sebagai bahan bakar
dalam mendukung proses produksinya, antara lain industri makanan, kimia, pengecoran logam, karet ban,
dan lainnya.
5.
Energi
Fosil dunia
Energi fosil atau bahan bakar fosil merupakan bahan
bakar yang tidak bisa diperbaharui karena proses pembentukannya yang memerlukan
waktu yang sangat lama. Energi fosil yang termasuk adalah batubara, minyak dan
gas.
Asal
usul Minyak Bumi
Minyak bumi merupakan jenis bahan bakar yang paling
banyak digunakan sampai saat ini untuk keperluan transportasi, industri dan
rumah tangga. Minyak bumi berasal dari binatang-binatang laut baik ukuran kecil
dan besar yang telah mati dan tenggelam di dasar laut. Dalam kurun waktu yang
sangat lama jasad dari binatang laut itu mengalami pengendapan sehingga
terpendam ke dalam tanah. Proses pengendapan yang sampai ratusan juta tahun
lamanya mengalami proses perubahan fisika dan kimia.
Ada beberapa teori yang menyatakan proses pembentukkan
minyak bumi, diantaranya adalah teori biogenesis dan abiogenesis
Teori Biogenesis
Macqiur (Perancis, 1758) merupakan orang yang pertama
kali mengemukakan pendapat bahwa minyak bumi berasal dari tumbuh-tumbuhan.
Kemudian M.W. Lamanosow (Rusia, 1763) juga mengemukakan hal yang sama. Pendapat
di atas juga didukung oleh sarjana lainnya seperti, New Beery (1859), Engler
(1909), Bruk (1936), Bearl (1938) dan Hofer. Mereka menyatakan bahwa: Minyak
dan gas bumi berasal dari organisme laut yang telah mati berjuta-juta tahun
yang lalu dan membentuk sebuah lapisan dalam perut bumi.
Teori Abiogenesis
Barthelot (1866) mengemukakan bahwa di dalam minyak
bumi terdapat logam alkali, yang dalam keadaan bebas dengan temperatur tinggi
akan bersentuhan dengan CO2 membentuk -asitilena. Kemudian Mandeleyev (1877)
mengemukakan bahwa minyak bumi terbentuk akibat adanya pengaruh kerja uap pada
karbida-karbida logam dalam bumi. Yang lebih ekstrim lagi adalah pernyataan
beberapa ahli yang mengemukakan bahwa minyak bumi mulai terbentuk sejak zaman
prasejarah, jauh sebelum bumi terbentuk dan bersamaan dengan proses
terbentuknya bumi. Pernyataan tersebut berdasarkan fakta ditemukannya material
hidrokarbon dalam beberapa batuan meteor dan di atmosfir beberapa planet lain.
Komposisi
Minyak Bumi
Ketika proses pengeboran dilakukan untuk mendapatkan
minyak bumi, biasanya minyak mentah yang keluar disertai dengan gas. Komposisi
minyak bumi minyak mentah (petroleum) adalah campuran kompleks, terutama
terdiri dari hidrokarbon bersama-sama dengan sejumlah kecil komponen yang
mengandung sulfur, oksigen, dan nitrogen, serta sangat sedikit komponen yang
mengandung logam.
Persentase hidrokarbon ringan di dalam minyak mentah
sangat bervariasi tergantung dari ladang minyak, kandungan maksimalnya bisa
sampai 97% dari berat kotor dan paling minimal adalah 50%.
Jenis hidrokarbon yang terdapat pada minyak Bumi
sebagian besar terdiri dari alkana, sikloalkana, dan berbagai macam jenis
hidrokarbon aromatik, ditambah dengan sebagian kecil elemen-elemen lainnya
seperti nitrogen, oksigen dan sulfur, ditambah beberapa jenis logam seperti
besi, nikel, tembaga, dan vanadium.
Minyak bumi yang telah dikumpulkan nantinya akan
mengalami proses destilasi bertingkat untuk mendapatkan berbagai macam jenis bahan
bakar diantaranya minyak tanah, bensin, avtur, paraffin, ter, dan gas.
Gas
Gas alam merupakan bahan bakar fosil yang berbentuk
fase gas. Gas alam merupakan campuran hidrokarbon yang mempunyai daya kembang
besar, daya tekan tinggi, dan berat
jenis spesifik dan secara alamiah terdapat dalam bentuk gas.
Komposisi utama gas alam adalah metana (80%), sisanya
adalah etana (7%), propana (6%), dan butana (4%), isobotana, dan sisanya
pentana. Selain komposis-komposisi
tersebut, gas alam dapat juga mengandung helium, nitrogen, karbon dioksida, dan
karbon-karbon lainnya. Gas alam tidak berbau, namun untuk mengetahui adanya
kebocoran ditambahkan zat yang berbau tidak sedap sehingga kebocoran dalam
langsung terdeteksi. Untuk memudahkan pengangkutan (transportasi), gas alam
dicairkan sehingga disebut gas alam cair atau LNG (Liquified Natural Gas).
Gas alam memiliki manfaat yang paling utama adalah
sebagai sumber energi, yaitu sebagai bahan bakar untuk rumah tangga (LPG) dan
industri. Selain itu, gas alam juga digunakan sebagai bahan baku industri dan
produksi gas hidrogen.
6.
Persebaran
Energi Fosil di Berbagai Negara
Energi fossil tersebar di berbagai belahan dunia.
Banyak tidaknya cadangan energi fosil bergantung terhadap kondisi geografis
Negara tersebut. Negara yang memiliki cadangan batubara terbesar berada di
Amerika Serikat. Negara yang memiliki cadangan minyak bumi terbesar berada di
Negara Arab Saudi dan untuk gas alam cadangan berada paling banyak di Negara
Rusia. Indonesia pun juga mempunyai andil dalam expor batubara di dunia.
7.
Jumlah
Energi Fosil Indonesia dan Perbandingannya dengan Energi Fosil Dunia
Dibawah
ini akan dibandinkan jumlah cadangan energi fosil di Indonesia dengan cadangan
energi di dunia.
Cadangan batubara di
Indonesia sebanyak 28017 juta ton dari total 891530 juta ton yaitu
persentasenya sebesar 3.14 %
Cadangan minyak di
Indonesia sebanyak 3900 juta barrel dari total 1339617 juta barrel yaitu
persentasenya sebesar 0.29 %
Cadangan gas di Indonesia
sebanyak 3992.6 bcm dari total 209741,9 bcm yaitu persentasenya sebesar 1.9 %
Berdasarkan
data diatas maka akan kita bandingkan
jumlah penduduk Indonesia dengan jumlah penduduk dunia. Jumlah penduduk
Indonesia menurut BPS (Badan Pusat Statistik) tahun 2011 sebanyak 237.641.326
jiwa dan dunia 7.046.368.812 sehingga persentasenya 3.37%
Data
diatas merupakan data pada tahun 2011, dan dari perbandingan persentase
tersebut maka sebaiknya Indonesia tidak mengekspor energi fosilnya karena
berada di bawah 3.37% dari persentase penduduk Indonesia terhadap penduduk
dunia. Ketika hal tersebut tidak dipenuhi maka anak dan cucu kita tidak akan
merasakan energi fosil yang ada di Indonesia.
Referensi
·
World Energy Resources 2013- World Energy
Council
·
Sumber Daya Batubara – World Coal
Institute
0 comments