ANALISIS KELAS BATUBARA DI WILAYAH KABUPATEN LEBAK DENGAN MENGGUNAKAN KLASIFIKASI ASTM
ANALISIS KELAS BATUBARA DI WILAYAH KABUPATEN LEBAK
DENGAN MENGGUNAKAN KLASIFIKASI ASTM (AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIAL)
Oleh:
Ahmad Saepullah, ST
Pengetahuan mengenai klasifikasi batubara berdasarkan tingkat pembatubaraannya menjadi indikator umum untuk menentukan tujuan penggunaannya. Misalnya, batubara ketel uap atau batubara termal (steam coal) banyak digunakan untuk bahan bakar pembangkit listrik (PLTU), juga digunakan untuk pembakaran umum seperti pada industri batubata, genteng dan industri semen, sedangkan batubara metalurgi (metallurgical coal/coking coal) digunakan untuk keperluan industri besi dan baja serta industri kimia. Kedua jenis batubara tadi termasuk dalam kelas batubara bituminus. Adapun batubara antrasit digunakan untuk proses sintering bijih mineral, proses pembuatan elektroda listrik, pembakaran batu gamping, dan untuk pembuatan briket tanpa asap. Disamping itu hasil analisis klasifikasi dan kualitas batubara juga berguna bagi peralatan industri, yaitu agar spesifikasi mesin atau peralatan yang memanfaatkan batubara sebagai bahan bakarnya sesuai dengan mutu batubara yang akan digunakan, sehingga mesin-mesin tersebut dapat berfungsi optimal dan tahan lama, serta dapat diperkirakan efesiensi bahan bakar yang digunakan.
PEMBENTUKAN DAN KELAS BATUBARA
Pembentukan batubara dimulai sejak carboniferous period (periode pembentukan karbon atau batubara) dikenal sebagai zaman batubara pertama yang berlangsung antara 360 juta sampai 290 juta tahun yang lalu. Mutu dari setiap endapan batubara ditentukan oleh suhu dan tekanan serta lama waktu pembentukan. Proses awalnya gambut berubah menjadi lignite (batubara muda) atau brown coal (batubara coklat). Mendapat pengaruh suhu dan tekanan yang terus menerus selama jutaan tahun, batubara muda mengalami perubahan yang secara bertahap menambah maturitas organiknya dan mengubah batubara muda menjadi batubara sub-bitumen. Perubahan kimiawi dan fisika terus berlangsung hingga batubara menjadi lebih keras dan warnanya lebih hitam dan membentuk bitumen atau antrasit. Tingkat perubahan yang dialami batubara, dari gambut sampai menjadi antrasit memiliki hubungan yang penting dan hubungan tersebut disebut sebagai tingkat mutu batubara. Berikut ini karakteristik dari setiap kelas batubara :
- Gambut, bersifat : warna coklat, material belum terkompaksi, kandungan air sangat tinggi, kandungan karbon padat sangat rendah, kandungan zat terbang sangat tinggi, sangat mudah teroksidasi, dan nilai panas yang dihasilkan sangat rendah;
- Lignit, bersifat : warna kecoklatan, material terkompaksi namun sangat rapuh, kandungan air tinggi, kandungan karbon padat rendah, kandungan zat terbang tinggi, mudah teroksidasi, dan nilai panas yang dihasilkan rendah;
- Bituminus – Subbituminus, bersifat : warna hitam, material sudah terkompaksi, kandungan air sedang, kandungan karbon padat sedang, kandungan zat terbang sedang, sifat oksidasi menengah, dan nilai panas yang dihasilkan sedang;
- Antrasit, bersifat : warna hitam mengkilat, material terkompaksi dengan kuat, kandungan air rendah, nilai panas yang dihasilkan tinggi, kandungan karbon padat tinggi, kandungan zat terbang rendah, dan relatif sulit teroksidasi.
METODE ANALISIS
Dalam menentukan kelas pembatubaraan dapat dianalisis dengan melihat sifat–sifat pokok batubara sebagai bahan bakar. Analisis yang dilakukan antara lain analisis proksimat dan nilai kalor batubara. Selanjutnya dilaksankan sistem klasifikasi. Sistem klasifikasi merupakan suatu metode yang digunakan sebagai acuan dalam mengelompokkan batubara kedalam kelasnya. Sistem klasifikasi yang digunakan pada penelitian ini adalah American Society for Testing and Minerals (ASTM) (Gambar 1.).
Dalam penelitian ini dilakukan analisis untuk mengetahui kelas batubara yang terdapat di Kabupaten Lebak. Data yang diambil merupakan data-data sekunder hasil penelitian sebelumnya yang berjudul Pemetaan Potensi Batubara di Provinsi Banten, yang dilaksanakan oleh Dinas Energi dan Sumber Daya Mineral Provinsi Banten pada Tahun 2009. Dalam mendukung penelitian ini data-data sekunder yang digunakan antara lain data persebaran batubara dan data kualitas batubara dengan menggunakan metode analisis proksimat. Untuk menetukan kelas pembatubaraan, data sekunder tersebut diolah melalui beberapa metode analisis, antara lain:
- Konversi satuan data kualitas batubara.
Hasil analisis proksimat batubara yang didapatkan dari data sekunder memiliki satuan yang berbeda dengan aplikasi ASTM sehingga tidak bisa diaplikasikan langsung pada klasifikasi tersebut, oleh karena itu perlu dilakukan pertihungan konversi satuan terlebih dahulu, antara lain konversi moisture dan konversi nilai kalori batubara:
a.Untuk konversi Moisture dari satuan ar ke adb digunakan rumus sebagai berikut (tabel 1):
Tabel 1. Konversi Moisture Batubara dari satuan ar ke adb
a.Sedangkan untuk konversi nilai kalori dari satuan dari adb ke ar digunakan tabel konversi sebagai berikut:
Tabel 2. Konversi Kalori Batubara dari satuan adb ke ar
Ket:
- TM = Total Moisture
- IM = Inherent Moisture
- GCV = Gross Calorific Value
- Adb = air dried basis
- ar = as received
- Untuk konversi nilai kalori digunakan tabel konversi sebagai berikut:
Tabel 3. Konversi Kalori Batubara
- Melakukan perhitungan dan pembandingan kualitas batubara daerah penelitian dengan klasifikasi baku, yaitu menggunakan metode standar yang umum penggunaannya. Pada penelitian ini pembahasan mengenai klasifikasi atau penggolongan kualitas batubara daerah yang terdapat di daerah penelitian diklasifikasikan berdasarkan ASTM Standar (Gambar 1).
Gambar 1. Klasifikasi Batubara Menurut ASTM Standar
PERSEBARAN BATUBARA DAN ANALISIS PROKSIMAT
Berdasarkan penelitian terdahulu yang dilaksanakan oleh Dinas Energi dan Sumber Daya Mineral Provinsi Banten Tahun 2009, bahwa keterdapatan batubara di Kabupaten Lebak terdapat di beberapa lokasi (Gambar 2), yakni:
1.Kecamatan Bayah
2.Kecamatan Cilograng
3.Kecamatan Bojongmanik
4.Kecamatan Penggarangan
5.Kecamatan Cihara
6.Kecamatan Sajira
Pada penelitan dilaporkan pula bahwa berdasarkan hasil analisis laboratorium sampel-sampel batubara di lokasi tersebut diperoleh data parameter kualitas batubara dengan hasil sebagai berikut:
- Bayah dan Cilograng
- Cihara dan Penggarangan
- Kecamatan Bojongmanik
Data hasil analisis proksimat diatas mempunyai satuan-satuan yang berdeda. Untuk parameter moisture misalnya, yang terdiri dari Free Mousture (FM) dan Total Moisture (TM) dianalisis di laboratorium dalam keadaan ar (as received) sementara data kalori dianalisis di laboratorium dalam keadaan adb (air dried basis). Oleh karena dianalisis dalam satuan yang berbeda, maka selanjutnya dilakukan analisis penyetaraan satuan melalui metode konversi, sehingga kemudian dihasilkan data-data yang sesuai data metode ASTM.
Gambar 2. Peta Persebaran Batubara di Kabupaten Lebak (Dok DESDM, 2009)
HASIL ANALISIS
- Konversi Moisture dan Nilai Kalori dari satuan ar ke adb
Untuk konversi Moisture dari satuan ar ke adb digunakan rumus sebagai berikut:
- Batubara Bayah dan Cilograng
- Cihara dan Penggarangan
- Kecamatan Bojongmanik
B. Konversi Kalori Batubara dari satuan adb ke ar
Untuk konversi nilai kalori dari satuan dari adb ke ar digunakan tabel konversi sebagai berikut:
- Batubara Bayah dan Cilograng
- Cihara dan Penggarangan
- Kecamatan Bojongmanik
C. Konversi Kalori Batubara dari satuan Cal/gr menjadi Btu/lb & Mj/Kg
dan Klasifikasi Kelas Batubara ASTM
Untuk memperoleh nilai kalori dalam satuan Btu/lb & MJ/Kg digunakan formula sebagai berikut:
- Nilai kalori (Cal/gr) x 1,8 = Nilai Kalori (Btu/lb)
- Nilai kalori (Cal/gr) x 0,004187 = Nilai Kalori (MJ/Kg)
Dari Hasil perhitungan ini kemudian disebandingkan dengan tabel ASTM
- Batubara Bayah dan Cilograng
- Cihara dan Penggarangan
- Kecamatan Bojongmanik
PEMBAHASAN
Endapan Batubara yang berada daerah Bayah, Cihara dan Penggarangan masuk pada kelas high volatile C bituminous coal sampai dengan high volatile A bituminous coal, sehingga memiliki potensi sebagai penyuplai kebutuhan batubara untuk berbagai industri. Selain memiliki potensi untuk dimanfaatkan sebagai bahan bakar pada PLTU, industri batubata, genteng dan industri semen, juga dapat dimanfaatkan untuk keperluan industri besi dan baja serta industri kimia mengingat batubaranya mempunyai parameter yang memenuhi spesifikasi.
Gambar 3. Kelas Batubara dan Pemanfaatanya
Sementara itu untuk endapan batubara pada daerah Cilograng dan Kecamatan Bojongmanik termasuk kedalam batubara peringkat rendah / batubara muda yakni Subbituminous C Coal hingga kelas Lignit A. Karakteristik batubara pada daerah tersebut memiliki nilai kalori yang rendah dan kadar air yang tinggi yaitu sekitar 17,82 % sampai dengan 25,79 %. Dengan kualitas/keadaan demikian, maka batubara kelas Subbituminous C Coal dan Lignit A yang terdapat pada daerah Cilograng dan Kecamatan Bojongmanik memiliki karakteristik sebagai berikut:
- tingkat efisiensi pembakaran yang rendah,
- dalam pemanfaatannya akan mengakibatkan biaya angkut dan jumlah konsumsi batubara yang jauh lebih besar
- memiliki dampak lingkungan yang lebih besar
Meskipun demikian, bukan berarti batubara muda pada daerah tersebut tidak prospektif sama sekali. Batubara muda dapat dimanfaatkan dengan efesien dan aman setelah melalui proses upgrading. Tujuan utamanya adalah menghilangkan sebagian besar kandungan air sehingga diharapkan dapat meningkatkan nilai kalori dan efesiensinya.
REFERENSI
Suprapto, Joko. 2011. Mengejar Nilai Tambah Batubara. Majalah Geomagz: Bandung
Sumber Daya Batubara. 2005. World Coal Institute.
Tanggara, Putra. Kualitas Batubara Daerah Muara Bakah Kecamatan Lahei Kabupaten Barito Utara Provinsi Kalimantan Tengah.
Thomas, Larry. 2013. Coal Geology. John Wiley & Sons, Ltd: UK