Batubara merupakan bahan bakar fosil berupa mineral organik yang dapat terbakar, yang terbentuk dari sisa tumbuhan purba yang mengendap yang selanjutnya berubah bentuk akibat proses fisika dan kimia yang berlangsung selama jutaan tahun.

Pada saat ini, penggunaan batubara sebagai alternatif sumber energi primer sedang naik pamor, dibandingkan penggunaan minyak dan gas yang harganya relatif lebih mahal. Selain didasari juga oleh beberapa faktor lain, seperti tersedianya cadangan batubara yang sangat banyak dan tersebar luas, sekitar lebih dari 984 milyar ton tersebar di seluruh dunia. Kemudian, batubara dapat diperoleh dari banyak sumber di pasar dunia dengan pasokan yang stabil, serta aman untuk ditransportasikan dan disimpan. Kemudian, pengaruh pemanfaatan batubara terhadap lingkungan disekitarnya sudah dipahami dan dipelajari secara luas, sehingga teknologi batubara bersih dapat dikembangkan dan diaplikasikan.

Penambangan dan Pengolahan Batubara

Penambangan batubara dilakukan dengan dua metode, yaitu tambang bawah tanah dan tambang terbuka. Pemilihan metode penambangan ini berdasarkan pada unsur geologi dari endapan batubara dan pertimbangan ekonomisnya.

Batubara yang langsung diambil dari bawah tanah sering kali memiliki kandungan campuran yang tidak diinginkan seperti batu dan lumpur, dan berbentuk pecahan dengan berbagai ukuran, padahal pengguna batubara membutuhkan batubara dengan mutu yang konsisten. Oleh karena itu, dilakukan pengolahan batubara yang mengarah pada penanganan batubara untuk menjamin mutu yang konsisten dan kesesuaian dengan pengguna akhir tertentu. Pengolahan tersebut tergantung pada kandungan batubara dan tujuan penggunaannya. Batubara tersebut mungkin hanya memerlukan pemecahan sederhana atau mungkin memerlukan proses pengolahan yang kompleks untuk mengurangi kandungan campuran yang terdapat pada batubara.

Distribusi Batubara

Cara pengangkutan batubara ke tempat batubara tersebut akan digunakan tergantung pada jaraknya. Untuk jarak dekat, umumnya diangkut dengan menggunakan belt conveyor atau truk. Untuk jarak yang lebih jauh di dalam pasar dalam negeri, batubara diangkut menggunakan kereta api atau tongkang atau dengan alternatif lain dimana batubara dicampur dengan air untuk membentuk bubur batu dan diangkut melalui jaringan pipa. Sedangkan untuk pengangkutan internasional, umumnya digunakan kapal laut. Pengangkutan batubara ini dapat sangat mahal, bahkan dapat mencapai 70% dari biaya pengiriman batubara.

Klasifikasi Batubara

Pengklasifikasian batubara didasarkan pada derajat dan kualitas dari batubara tersebut, yaitu:

a) Gambut (peat)

Golongan ini sebenarnya belum termasuk jenis batubara, tapi merupakan bahan bakar. Hal ini disebabkan karena masih merupakan fase awal dari proses pembentukan batubara. Endapan ini masih memperlihatkan sifat awal dari bahan dasarnya (tumbuh-tumbuhan).

b) Lignite (Batubara Cokelat, ”Brown Coal”)

Golongan ini sudah memperlihatkan proses selanjutnya berupa struktur kekar dan gejala pelapisan. Apabila dikeringkan, maka gas dan airnya akan keluar. Endapan ini bisa dimanfaatkan secara terbatas untuk kepentingan yang bersifat sederhana, karena panas yang dikeluarkan sangat rendah.

c) Sub-Bituminous (Bitumen Menengah)

Golongan ini memperlihatkan ciri-ciri tertentu yaitu warna yang kehitam-hitaman dan sudah mengandung lilin. Endapan ini dapat digunakan untuk pemanfaatan pembakaran yang cukup dengan temperatur yang tidak terlalu tinggi.

d) Bituminous

Golongan ini dicirikan dengan sifat-sifat yang padat, hitam, rapuh (brittle) dengan membentuk bongkah-bongkah prismatik. Berlapis dan tidak mengeluarkan gas dan air bila dikeringkan. Endapan ini dapat digunakan antara lain untuk kepentingan transportasi dan industri.

e) Anthracite

Golongan ini berwarna hitam, keras, kilap tinggi, dan pecahannya memperlihatkan pecahan chocoidal. Pada proses pembakaran memperlihatkan warna biru dengan derajat pemanasan yang tinggi. Digunakan untuk berbagai macam industri besar yang memerlukan temperatur tinggi.

Semakin tinggi kualitas batubara, maka kadar karbon akan meningkat, sedangkan hidrogen dan oksigen akan berkurang. Batubara bermutu rendah, seperti lignite dan sub-bituminous, memiliki tingkat kelembaban (moisture) yang tinggi dan kadar karbon yang rendah, sehingga energinya juga rendah. Semakin tinggi mutu batubara, umumnya akan semakin keras dan kompak, serta warnanya akan semakin hitam mengkilat. Selain itu, kelembabannya pun akan berkurang sedangkan kadar karbonnya akan meningkat, sehingga kandungan energinya juga semakin besar.

Penggunaan Batubara

Batubara memiliki berbagai penggunaan yang penting di seluruh dunia. Penggunaan yang paling penting adalah untuk membangkitkan tenaga listrik, produksi baja, pembuatan semen dan proses industri lainnya serta bahan bakar cair. Selain itu, batubara juga merupakan suatu bahan yang penting dalam pembuatan produk-produk tertentu seperti karbon aktif (digunakan pada saringan air dan pembersih udara serta mesin pencuci darah), serat karbon (bahan pengeras yang sangat kuat namun ringan yang digunakan pada konstruksi), dan metal silikon (digunakan untuk memproduksi silikon dan silan, yang digunakan untuk membuat pelumas, bahan kedap air, dan resin). Hasil sampingan dari batubara juga dapat digunakan untuk memproduksi beberapa produk kimia seperti minyak kreosot, naftalen, fenol, dan benzene.

Analisa Kualitas Batubara

Dalam pemanfaatannya, batubara harus diketahui terlebih dahulu kualitasnya. Hal ini dimaksudkan 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. Analisa yang dilakukan antara lain analisa proximate, analisa ultimate, mineral matters, physical & electrical properties, thermal properties, mechanical properties, spectroscopic properties, dan solvent properties.

Secara umum, parameter kualitas batubara yang sering digunakan adalah:

a) Kalori (Calorivic Value atau CV, satuan cal/gr atau kcal/gr)

CV merupakan indikasi kandungan nilai energi yang terdapat pada batubara, dan merepresentasikan kombinasi pembakaran dari karbon, hidrogen, nitrogen, dan sulfur.

b) Kadar kelembaban (Moisture, satuan persen)

Hasil analisis untuk kelembaban terbagi menjadi free moisture (FM) dan inherent moisture (IM). Jumlah dari keduanya disebut dengan Total Moisture (TM). Kadar kelembaban ini mempengaruhui jumlah pemakaian udara primer untuk mengeringkan batubara tersebut.

c) Zat terbang (Volatile Matter atau VM, satuan persen)

Kandungan VM mempengaruhi kesempurnaan pembakaran dan intensitas api. Hal ini didasarkan pada rasio atau perbandingan antara kandungan karbon (fixed carbon) dengan zat terbang, yang disebut dengan rasio bahan bakar (fuel ratio). Semakin tinggi nilai fuel ratio, maka jumlah karbon di dalam batubara yang tidak terbakar juga semakin banyak. Jika perbandingan tersebut nilainya lebih dari 1,2 maka pengapian akan kurang bagus sehingga mengakibatkan kecepatan pembakaran menurun.

d) Kadar abu (Ash content, satuan persen)

Semakin tinggi kadar abu, secara umum akan mempengaruhi tingkat pengotoran, keausan, dan korosi peralatan yang dilalui.

e) Kadar sulfur (Sulfur content, satuan persen)

Kandungan sulfur dalam batubara biasanya dinyatakan dalam Total Sulfur (TS). Kandungan sulfur ini berpengaruh terhadap tingkat korosi sisi dingin yang terdapat pada pemanas udara, terutama apabila suhu kerja lebih rendah daripada titik embun sulfur. Selain itu, berpengaruh juga terhadap efektivitas penangkapan abu pada electrostatic presipitator.

f) Kadar karbon (Fixed carbon atau FC, satuan persen)

Nilai kadar karbon ini semakin bertambah seiring dengan meningkatnya kualitas batubara. Kadar karbon dan jumlah zat terbang digunakan sebagai perhitungan untuk menilai kualitas bahan bakar, yaitu berupa nilai fuel ratio.

g) Ukuran (Coal size)

Ukuran batubara dibatasi pada rentang butir halus dan butir kasar. Butir paling halus untuk ukuran maksimum 3 mm, sedangkan butir paling kasar sampai dengan ukuran 50 mm.

h) Tingkat ketergerusan (Hardgrove Grindability Index atau HGI)

Kinerja pulverizer atau mill dirancang pada nilai HGI tertentu. Untuk HGI lebih rendah, mesin harus beroperasi lebih rendah dari nilai standarnya untuk menghasilkan tingkat kehalusan yang sama.

Batubara dan Lingkungan Hidup

Konsumsi energi kita dapat memiliki dampak penting terhadap lingkungan hidup. Menekan dampak negatif dari kegiatan manusia terhadap lingkungan hidup merupakan prioritas global. Sementara batubara memberikan kontribusi yang penting bagi perkembangan ekonomi dan sosial di seluruh dunia, dampak terhadap lingkungan hidup merupakan suatu masalah.

Masalah yang berkaitan dengan batubara antara lain:

  • Tambang batubara

Gangguan lahan, amblesan tambang, pencemaran air, serta polusi debu dan suara.

  • Penggunaan batubara

Munculnya polutan, seperti oksida belerang dan nitrogen (SOx dan NOx), partikel dan unsur penelusuran (merkuri), emisi karbondioksida (CO2), dan emisi partikel-partikel halus (abu).

Untuk mengurangi dampak-dampak negatif tersebut, digunakanlah teknologi batubara bersih (Clean Coal Technology), yang mampu meningkatkan kinerja lingkungan batubara. Teknologi ini dapat mengurangi emisi, mengurangi limbah, dan meningkatkan jumlah energi yang diperoleh dari setiap ton batubara.

Contoh teknologi batubara bersih antara lain teknologi pembersihan dan pengolahan batubara untuk meningkatkan mutu batubara dengan menurunkan kadar belerang dan mineral. Kemudian, penggunaan electrostaric presipitator untuk menangkap emisi partikel-partikel halus. Kemudian, penggunaan FGD (flue gas desulphurization) untuk meminimalisasi emisi SOx , serta SCR (Selective Catalytic Reduction) dan SNCR (Selective Non Catalytic Reduction) untuk mengurangi emisi NOx. Selain itu, untuk mengurangi emisi SOx dan NOx juga dapat digunakan teknologi FBC (Fluidized Bed Combustion). Sedangkan teknologi untuk mengurangi emisi CO2 adalah CCS (Carbon Capture and Storage). Teknologi-teknologi tersebut selain dapat mengurangi emisi batubara, juga dapat meningkatkan efektivitas dari pembakaran batubara.

Indeks Harga Batubara

Indonesian Coal Indices incorporating assessments by Argus Media and PT Coalindo

Grade

Basis

Price(US$/ton)

Indonesian 6500 Kcal

GAR

148.90

Indonesian 5800 Kcal

GAR

126.47

Indonesian 5000 Kcal

GAR

87.48

Indonesian 4200 Kcal

GAR

48.83

Tabel 1. Indonesian Coal Index (ICI) 8 Agustus 2008

ICI yang selalu berubah setiap minggu ini disusun oleh PT. Coalindo Energy dan Argus Media, yang merupakan lembaga pricing dari Inggris. ICI disusun oleh panelis ahli yang terdiri dari 21 orang, dimana sebanyak delapan orang merupakan produsen batubara, delapan orang konsumen pembeli, dan lima orang broker.

Dengan adanya ICI, maka Indonesia memiliki patokan harga jual batubara untuk pasar domestik maupun pasar internasional. Selain itu, Indonesia juga jadi mampu menjadi negara yang menentukan harga batubara yang diproduksinya tanpa tergantung pada harga internasional seperti London Stock Exchange (LME), Barlow Jonker, atau Platt.

Indonesia saat ini menjadi negara eksportir batubara terbesar di dunia menggeser Australia. Saat ini Indonesia memiliki cadangan batubara mencapai 61,3 miliar ton, dimana sebanyak 6,7 miliar ton merupakan cadangan terbukti.