GeoNatural

PENDAHULUAN 
Indonesia merupakan salah satu daerah yang banyak mengalami proses tektonik dimana peran pergerakan lempeng eurasia dan lempeng indo-australia yang sangat aktif mengakibatkan banyaknya cekungan-cekungan sedimen terbentuk, pada cekungan-cekungan sedimen ini banyak terbentuk bahan energi fosil salah satunya batubara. Batubara yang berada di Indonesia dan bersifat ekonomis terdapat pada cekungan sedimen berumur tersier dimana proses tektonik lanjutan dan proses pengendapan yang berada di sekitar cekugan sedimen tersebut dapat membentuk jenis-jenis batubara  yang terbagi berdasarkan kualitas. Dalam dunia energi batubara dinilai sebagai bahan bakar alternatif dari industri yang sangat penting dalam kehidupan dan pembangunan karena banyak digunakan oleh industri maupun tenaga pembangkit listrik. Pemanfaatan energi alternatif berupa batubara sekarang ini mengalami suatu penurunan, dimana para pengusaha industri yang menggunakan bahan bakar batubara hanya akan menggunakan batubara high calori. Di Indonesia sendiri batubara banyak sekali yang tersebar dimana batubara tersebut  berjenis low caloric - high caloric. Penyebaran batubara ini dikarenakan Indonesia banyak terbentuk cekungan sedimen akibat aktifnya pergerakan lempeng yang diakibatkan pergerakan lempeng Eurasia dari utara ke selatan dan pergerakan lempeng Indo-Australia dari selatan ke utara.

 Gambar.1. Peta Sebaran Batubara Di Indonesia

Penulisan artikel dimaksudkan sebagai gambaran awal untuk mengetahui jenis-jenis batubara dari kondisi cekungan sedimen di suatu daerah, sehingga para eksplorer batubara dapat mengetahui gambaran awal tentang batubara dan bagaimana kondisi serta kualitas batubara yang akan di eksplorasi sehingga diharapkan dapat mengambil keputusan yang bijak dalam mengelola sumber daya alam khusunya batubara.

PROSES PEMBENTUKAN BATUBARA  

Batubara merupakan batuan sedimen berbahan karbon sehingga mudah terbakar dimana komposisi terbentuk dari sisa-sisa tumbuhan yang telah mengalami pembusukan kemudian mengendap pada suatu cekungan dan terkena pengaruh tekanan serta temperature yang berlangsung sangat lama. Unsur-unsur utama dari batubara terdiri dari karbon, hydrogen dan oksigen (Luis, I. and Crelling, J.C., 2008. Applied Coal Petrology : The Role Of Petrology In Coal Utilization. USA : Academic press in an inprint elsevier). Dari pengertian batubara diatas maka dapat di asumsikan bahwa batubara batubara terbentuk dari tumbuhan - tumbuhan (organic matter) yang tertimbun dirawa-rawa dan lahan gambut dimana semakin lama semakain banyak sisa tumbuhan yang tertimbun kemudian terendapkan, timbunan tersebut semakin dalam dan endapan yang mengendap semakin tebal dikarenakan terjadi aktifitas tektonik yang berperan sehingga timbul pemanasan. Karena timbunan, pengendapan, serta pemanasan akibat aktifitas tektonik yang terjadi secara terus menerus maka sisa sisa tumbuhan tersebut akan mengalami perubahan secara kimiawi dan fisik sehingga dapat berubah menjadi gambut dan kemudian menjadi batubara. Proses pembentukan batubara ini memakan waktu 290 juta tahun - 360 juta tahun yang lalu dimana tekanan dan temperature selama sisa tumbuhan tersebut terendapkan sangat berpengaruh terhadap jenis batubara yang akan dihasilkan (Telchmuller, M. and Telchmuller, R., 1982. Fundamental of Coal Petrology. In : Stach, E., Mackowsky, M. Th., Telchmuller, M., Taylor, G.H., Chandra, D., and Telchmuller, R. (eds.), Stach's Textbook of Coal Petrology. Gebruder Bomtreager, Berlin, 3rd).


Batubara terbentuk dengan cara yang sangat kompleks dan memerlukan waktu yang sangat lama (dibawah pengaruh fisika,, kimia, maupun keadaan geologi). Untuk memahami  bagaimana batubara terbentuk perlu diketahui dimana batubara terbentuk dan faktor-faktor yang akan memengaruhinya, serta bentuk lapisan batubaranya. Cekungan sedimen yang terbentuk juga sangat berpengaruh dengan keberadaan batubara itu sendiri. Cekungan sedimen merupakan Cekungan sedimen adalah sebuah tempat di kerak Bumi yang relatif lebih cekung dibandingkan sekitarnya tempat sungai-sungai mengalir/bermuara, danau atau laut berlokasi, tempat sedimen-sedimen diendapkan. Setelah mengalami proses geologi selama jutaan tahun, maka cekungan sedimen itu bisa berisi batuan sedimen yang ketebalannya bisa beragam dari beberapa ratus meter sampai beberapa puluh ribu meter (pettijhon, 1975., classification of sandstone. The Jones Hopkisn University, Baltimore). menurut Hutton and Jones,1995 dalam sukandarumidi, 2005 terdapat beberapa faktor yang akan berpengaruh dan akan menetukan terbentuknya batubara, yaitu :

1. Keadaan topografi daerah : Daerah tempat tumbuhan berkembang baik, merupakan daerah yg relative tersedia air,yaitu daerah dengan topografi yg relative rendah. Keadaan topografi ini jika dipengaruhi oleh gaya tektonik, maka akan berpengaruh terhadap luas penyebaran tanaman yg merupakan bahan utama pembentuk batu bara, hal inilah yg menyebabkan penyebaran terbentuknya batu bara.
   
   Copy the BEST Traders and Make Money : http://bit.ly/fxzulu
    Keadaan Topografi Daerah : daerah tempat tumbuhan berkembang baik, merupakan daerah yang relatif tersedia air, yaitu dengan topografi rendah. Keadaan topografi ini jika dipengaruhi oleh gaya tektonik maka akan berpengaruh terhadap luas penyebaran tanaman yang merupakan bahan utama pembentuk batubara, hal inilah yang menyebabkan penyebaran terbentuknya batubara.
2. Posisi Geoteknik : letak suatu tempat yang merupakan cekungan sedimentasi yang keberadaanya dipengaruhi oleh tektonik lempeng, makin dekat cekungan sedimentasi batubara terbentuk atau terakumulasi terhadap posisi kegiatan tektonik lempeng maka kualitas batubara yang dihasilkan akan semakin baik.
3. Iklim Daerah : Kelembaban memegang peranan penting dalam pembentukan batubara dan merupakan faktor  pengontrol pertumbuhan flora dalam kondisi yang sesuai. Iklim tergantung pada posisi geotektonik. Temperatur yang lembab pada tropis dan sub tropis umumnya sesuai untuk  pertumbuhan flora dibandingkan wilayah yang lebih dingin. Hasil pengkajian menyatakan  bahwa hutan rawa tropis mempunyai siklus pertumbuhan setiap 7 hingga 9 tahun, dengan ketinggian pohon sekitar 30 m. Sedangkan pada iklim yang lebih dingin ketinggian pohon hanya mencapai 5 hingga 6 m dalam selang waktu yang sama.
4. Proses Penurunan Cekungan Sedimen : Penurunan cekungan batubara dipengaruhi oleh gaya-gaya tektonik. Jika penurunan dan pengendapan gambut seimbang akan dihasilkan endapan batubara tebal. Pergantian transgresi dan regresi mempengaruhi pertumbuhan flora dan pengendapannya. Hal tersebut menyebabkan adanya infitrasi material dan mineral yang mempengaruhi mutu dari batubara yang terbentuk. 
5. Umur Geologi : Proses geologi menentukan berkembangnya evolusi kkehidupan berbagai macam tumbuhan. Masa perkembangan geologi secara tidak langsung membahas sejarah pengendapan batubara dan metamorfosa organik. Makin tua umur batuan makin dalam penimbunan yang terjadi, sehingga terbentuk batubara yang bermutu tinggi. Tetapi pada batubara yang memiliki umur geologi lebih tuaselalu ada deformasi tektonik yang membentuk struktur dan perlipatan atau  patahan pada lapisan batubara. Disamping itu faktor erosi akan merusak semua bagian dari endapan batubara.
6. Jenis Tumbuhan : Flora merupakan unsur utama pembentu batubara. Pertumbuhan dari flora terakumulasi pada suatu lingkungan dan ona fisiografi dengan iklim dan topografi tertentu. Flora merupaka faktor  penentu terbentuknya berbagai tipe batubara. Evolusi dari kehidupan menciptakan kondisi yang berbeda selama masa sejarah geologi. Mulai dari Paleozoikum hingga Devon, flora  belum tumbuh dengan baik. Setelah Devon pertama kali terbentuk lapisan batubara di daerah laguna yang dangkal. Periode ini merupakan titik awal dari pertumbuhan flora secara besar- besaran dalam waktu singkat pada setiap kontinen, hutan tumbuh dengan subur selama masa karbon. Masa Tersier merupakan perkembangan yang sangat luas dari berbagai jenis tanaman.
7. Proses Dekomposisi : Dekomposisi flora yang merupakan bagian transformasi biokimia dari organik merupakan titik awal untuk seluruh alterasi. Dalam pertumbuhan gambut sisa tumbuhan akan mengalami  perubahan, baik secara fisik maupun kimiawi. Setelah tumbuhan mati proses degradasi  biokimia lebih berperan. Proses pembusukan (decay) akan terjadi oleh kerja mikrobiologi (bakteri anaerob). Bakteri ini bekerja dalam suasana tanpa oksigen menghancurkan bagian yang lunak dari tumbuhan seperti selulosa, protoplasma, dan pati. Dari proses diatas terjadi  perubahan dari kayu menjadi lignit dan batubara bitumen. Dalam suasana kekurangan oksigen terjadi proses biokimia yang berakibat keluarnya air ( H2O) dan sebagian unsur karbon akan hilang dalam bentukk karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO) dan metan (CH4). Akibat pelepasan unsur atau senyawa tersebut jumlah relatif unsur karbon akan bertambah.kecepatan pembentukan gambut akan bergantung pada kecepatan perkembangan tumbuhan dan proses pembusukkan. Bila tumbuhan tertutup oeh air dengan cepat, maka akan terhindar dari proses pembusukan, tetapi terjadi proses desintegrasi atau penguraian oleh mikrobiologi. Bila tumbuhan yang telah mati terallu lama berada di udara terbuka, maka kecepatan pembentukan gambut akan berkurang sehingga hanya bagian keras saa tertinggal yang menyulitkan penguraian oleh mikrobiologi. 
8. Sejarah Setelah Pengedapan : Sejarah cekungan batubara secara luas bergantung pada posisi geotektonik yang mempengaruhi perkembangan batubara dan cekungan batubara. Secara singkat terjadi proses geokimia dan metamorfosa organik setelah pengendapan gambut. Disamping itu sejarah geologi endapan batubara bertanggung jawab terhadap terbentuknya struktur cekungan batubara, berupa perlipatan, pensesaran, intrusi magmatik dan sebagainya.
9. Struktur Cekungan Batubara : Terbentuknya batubara pada cekungan batubara umumnya mengalami deformasi oleh gaya tektonik, yang akan menghasilkan lapisan batubara dengan bentuk-bentuk tertentu. Disamping itu adanya erosi yang intensif menyebabkan bentuk lapisan batubara tidak menerus.
10. Metamorfosa Organik : Tingkat kedua dalam pembentukan batubara adalah penimbunan atau penguburan oleh sedimen baru. Pada tingkat ini proses degradasi biokimia tidak berperan lagi tetapi lebih didominasi oleh proses dinamokimia. Proses ini menyebabkan terjadinya perubahan gambut menjadi batubara dalam berbagai mutu. Selama proses ini terjadi pengurangan air lembab, oksigen dan zat terbang (seperti CO2, CO, CH4 , dan gas lainnya) serta bertambahnya prosentase karbon adat, belerang, dan kandungan abu. Pperubahan mutu batubar diakibatkkan oleh faktor tekanan dan waktu. Tekanan dapat disebabkan oeh lapisan sedimen  penutup yang sangat tebal atau karena tektonik. Hal ini menyebabkan bertambahnya tekanan dan percepatan proses metamorfosa organik. Proses metamorfoosa organik akan dapat mengubah gambut menjadi batubara sesuai dengan perubahan sifat kimkia, fisik, dan optiknya
    Keadaan topografi daerah : Daerah tempat tumbuhan berkembang baik, merupakan daerah yg relative tersedia air,yaitu daerah dengan topografi yg relative rendah. Keadaan topografi ini jika dipengaruhi oleh gaya tektonik, maka akan berpengaruh terhadap luas penyebaran tanaman yg merupakan bahan utama pembentuk batu bara, hal inilah yg menyebabkan penyebaran terbentuknya batu bara.
    
    Copy the BEST Traders and Make Money : http://bit.ly/fxzulu
    Keadaan topografi daerah : Daerah tempat tumbuhan berkembang baik, merupakan daerah yg relative tersedia air,yaitu daerah dengan topografi yg relative rendah. Keadaan topografi ini jika dipengaruhi oleh gaya tektonik, maka akan berpengaruh terhadap luas penyebaran tanaman yg merupakan bahan utama pembentuk batu bara, hal inilah yg menyebabkan penyebaran terbentuknya batu bara.
    
    Copy the BEST Traders and Make Money : http://bit.ly/fxzulu

Terdapat 2(dua) teori terjadinya batubara menurut knowladge centre PT. Bukit Asam (http://ptba.co.id/id/knowledge/index/5/terjadinya-batubara), yaitu :

1. Teori In-situ : batubara terbentuk dari tumbuhan atau pohon yang berasal dari hutan dimana batubara tersebut terbentuk. Batubara yang terbentuk sesuai dengan teori In-situ biasanya terjadi di hutan basah atau rawa, sehingga pohon-pohon atau tumbuhan yang terdapat dihutan pada mati dan roboh langsung tenggelam ke dalam rawa tersebut kemudian sisa pohon atau tumbuhan tidak mengalami pembusukan secara sempurna dan akhirnya menjadi fosil tumbuhan yang membentuk sedimen organik.
2. Teori Drift : batubara terbentuk dari tumbuhan atau pohon berasal dari hutan yang bukan ditempat dimana batubara tersebut terbentuk. Batubara yang terbentuk dengan sesuai teori drift biasanya terjadi di delta-delta, mempunyai ciri lapisan yang tipis, tidak menerus (splitting), banyak lapisannya (multi seam), banyak pengotor (kandungan abu cenderung tinggi).

JENIS BATUBARA BERDASARKAN PENGENDAPAN
Jenis endapan batubara juga ditentukan oleh suhu, tekanan serta lama waktu pembentukan, yang disebut sebagai 'maturitas organik. Pembentukan batubara dimulai sejak periode pembentukan Karbon (Carboniferous Period) dikenal sebagai zaman batubara pertama yang berlangsung antara 360 juta sampai 290 juta tahun yang lalu. Proses awalnya, endapan tumbuhan berubah menjadi gambut/peat (C60H6O34) yang selanjutnya berubah menjadi batubara muda (lignite) atau disebut pula batubara coklat (brown coal). Batubara muda adalah batubara dengan jenis maturitas organik rendah. Setelah mendapat pengaruh suhu dan tekanan yang terus menerus selama jutaan tahun, maka batubara muda akan mengalami perubahan yang secara bertahap menambah maturitas organiknya dan mengubah batubara muda menjadi batubara sub-bituminous. perubahan kimiawi dan fisika terus berlangsung hingga batubara menjadi lebih keras dan warnanya lebih hitam sehingga membentuk bituminous. Dalam kondisi yang tepat, peningkatan maturitas organik yang semakin tinggi terus berlangsung hingga membentuk antrasit.

1. Antrasit : Biasa disebut batubara keras. Sifat dari antarsit ini ditentukan oleh susunan keteraturan molekul dan derajat kilap. Antrasit memiliki nilai kalori tinggi antara 7200-7780 kal/gram dengan nyala  biru pucat dan bebas asap.
2. Bituminous :  Batubara jenis ini memiliki nilai kalori antara 4440-8330 kal/gram. Batubara jenis ini digolongkan dalam beberapa sub-kelas berdasarkan peran dan keragamannya yaitu : bituminus dengan kandungan zat terbang tinggi, menengah, dan rendah.
3. Sub-bituminous : Batubara jenis ini biasanya berwarna hitam mengkilap seperti kilapan logam, tetapi karakternya sering berubah. Pada waktu di tambang, nilai kalorinya sekitar 4440-6110 kal/gram dengan kandungan air mencapai 40 %.
4. Lignit : biasanya mengandung sedikit material kayu dan mempunyai struktur yang lebih kompak  jika dibandingkan dengan gambut. Lignit yang baru di tambang mempunyai kandungan air antara 20-24 % dengan nilai kalori 3056-4611 kal/gram, sedangkan untuk lignit bebas air dan abu berkisar antara 10000-11100 kal/gram.
5. Gambut : Gambut merupakan tumbuhan yang telah mati dan mengalami dekomposisi sebagian serta terakumulasi dalam payau. Pada waktu pengambilannya, kandungan airnya antara 80%-90% tetapi setelah dikeringkan di udara terbuka kandungan airnya hanya 5%-6%. Gambut cocok untuk dijadikan bahan bakar, hanya saja nilai kalorinya kecil.gambut kering dapat dibuat menjadi  briket dengan proses tekan ataupun dengan menggunakan zat pengikat seperti tar.

 
 

Semakin tinggi peringkat batubara maka kadar karbon akan meningkat sedangkan hidrogen dan oksigen akan berkurang. Hal ini disebabkan karena tingkat pembatubaraan secara umum dapat diasosiasikan dengan jenis batubara, maka batubara dengan tingkat pembatubaraan (coalification) rendah disebut pula batubara jenis lignite dan sub-bittuminous biasanya lebih lembut dengan material yang rapuh dan berwarna suram seperti tanah, memiliki tingkat kelembaban (moisture) yang tinggi dan kadar karbon yang rendah, sehingga kandungan energinya pun rendah. semakin tinggi jenis batubara maka akan semakin keras dan kompak serta warnanya akan semakin hitam mengkilat selain itu kelembababnya pun berkurang sedangkan kadar karbonya akan meningkat sehingga kandungan energinya pun meningkat.