BATUBARA part 1

Gambar 1. Batubara yang telah ter-mesh

Produksi minyak bumi dalam negeri sebagai sumber energi Nasional tidak dapat sepenuhnya digunakan untuk memenuhi konsumsi energi Nasional yang saat ini semakin meningkat pesat. Mengingat hal tersebut, pemanfaatan batubara sebagai sumber energi Nasional harus segera dilakukan baik dalam bentuk mentah maupun dalam bentuk batubara dengan nilai tambah (added value). Harga batubara di pasar global relatif lebih murah, sedangkan cadangan yang tersisa masih melimpah dibandingkan dengan sumber energi lain seperti minyak bumi. Batubara juga memiliki kelebihan sebagai sumber energi primer yang dapat digunakan dalam banyak hal seperti listrik, bahan bakar motor, dan gas kota [1]. Cadangan ini diperkirakan akan terus melonjak naik dan tercatat saat ini cadangan batubara Indonesia mencapai kurang lebih 104,8 milyar ton [2]. Lihat Gambar 2 yang menunjukkan penyebaran batubara di Indonesia yang masih berpotensi untuk terus dikembangkan sebagai energi dampingan dari minyak bumi. Masih banyak titik sumber batubara yang belum dikelola dengan baik oleh negara diharapkan nanti akan banyak engineer dan scientist muda yang akan berkolaborasi dengan banyak pihak untuk mengembangkannya. 

Gambar 2. Penyebaran Sumber Batubara di Indonesia

Batubara telah memberikan pasokan sebesar 39% bagi listrik dunia. Ketersediaan pasokan batubara dengan biaya rendah baik di negara maju maupun di negara berkembang sangat vital untuk mendapatkan tingkat pemasangan listrik yang tinggi. Contohnya di Cina, 700 juta orang telah memiliki sistem listrik selama lebih dari 15 tahun yang lalu. Kini 99 % dari negara tersebut telah memiliki sambungan listrik, dimana sekitar 77 % dari listrik tersebut dihasilkan oleh pusat pembangkit listrik tenaga uap. Komsumsi batubara dalam negeri di Indonesia tercatat sebesar 35,341 juta ton, 25,132 juta ton atau sekitar 71,11 % di antaranya digunakan oleh PLTU. Hingga saat ini, PLTU berbahan bakar batubara, baik milik Perusahaan Listrik Negara maupun yang dikelola swasta, tercatat 9 PLTU di indonesia dengan total kapasitas saat ini sebesar 7.550 MW dan mengkonsumsi batubara sekitar 25,1 juta ton per tahun [1]. Dengan membandingkan jumlah titik sumber batubara dan keluasan daerah ya yang belum teridentifikasi (lihat Gambar 1) seharusnya negara kita lebih cerdas lagi untuk memproduksi batubara dengan nilai tambah, bukan sekedar batubara mentah melainkan batubara dalam beragam bentuk yang bisa saja merupakan hasil dari destilasi, prirolisis, dan proses lainnya. Sampai saat ini produsen batubara terbesar di dunia masih diduduki oleh negara China, dan sekarang mari kita ambil masa untuk mempersiapkan diri menghasilkan renewable energy untuk negara dan kebutuhan kita sendiri.

Gambar 3. Perbandingan Produsan Batubara di dunia

Umumnya barubara tingkat rendah diproduksi untuk electric power generation dalam pusat daya termal/ thermal power stations [3]. Karakteristik batubara muda di daerah Aceh seperti kandungan sulfur dan kareteristik lainnya harus diketahui.  Hal ini dapat dianalogikan jika kandungan sulfur tinggi maka dapat menyebabkan masalah lingkungan yang serius ketika batubara digunakan secara langsung dalam pembakaran. Pirolisis biomassa merupakan salah satu teknologi alternatif yang dikembangkan sebagai teknologi pencairan untuk batubara tingkat rendah [4]. 

1.      Batubara dan Karakteristiknya

Karakteristik batubara sumber (source coal) yang digunakan harus memenuhi persyaratan batubara dari suatu tipe tungku boiler yang digunakan. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi pemilihan batubara sumber, yaitu kualitas dan biaya batubara. Sedangkan karakteristik batubara sumber bervariasi dipengaruhi dengan adanya perbedaan dalam daerah asal. Unsur pembentuk batubara terdiri dari : unsur utama (C,H, O, N, S, kadang-kadang Al, Si), unsur kedua (Fe,Ca, Mg, Fe, K, Na, P, Ti), dan unsur sangat kecil (trace) berupa logam-logam berat (heavy metals) dengan berat jenis di atas 5  kg/cm3 (melebihi Al) dan masing-masing berkadar sangat rendah yang dinyatakan dalam ppm (bagian per sejuta) serta jumlahnya ada sekitar 40 unsur yang dapat merusak lingkungan dan kesehatan manusia. Dari sejumlah logam berat tersebut, yang biasa dipertimbangkan hanya 10 unsur logam berat yaitu seperti As, Ba, Cd, Cr, Cu, Pb, Hg, Se, Zn, Ag [4].

2.      Pirolisis

Pirolisis adalah proses dekomposisi kimia dengan meggunakan pemanasan tanpa adanya oksigen. Proses ini disebut juga proses karbonasi yaitu  proses untuk memperoleh karbon atau arang, yang disebut juga High Temperature Carbonization pada suhu 450 ⁰C-500 ⁰C. Proses pirolisis menghasilkan gas-gas, seperti CO, CO₂, CH₄, H₂, dan hidrokarbon ringan. Jenis gas yang dihasilkan bermacam-macam tergantung dari bahan baku. Salah satu contoh pada pirolisis dengan bahan baku batubara menghasilkan gas seperti CO, CO₂, NOx, dan SOx. Jika dalam jumlah besar, gas-gas tersebut dapat mencemari lingkungan dan membahayakan kesehatan manusia baik secara langsung maupun tidak langsung. Paris et al. (2005) dalam Gani Haji [5] mengatakan bahwa pirolisis merupakan proses pengarangan dengan cara pembakaran tidak sempurna bahan-bahan yang mengandung karbon pada suhu tinggi. Kebanyakan proses pirolisis menggunakan reaktor bertutup yang terbuat dari baja, sehingga bahan tidak terjadi kontak langsung dengan oksigen. Umumnya proses pirolisis berlangsung pada suhu di atas 300 °C dalam waktu 4-7 jam. Namun keadaan ini sangat bergantung pada bahan baku dan cara pembuatannya [5]. 

References:

1.      Mandala Putra, Sodikin., 2011. “Teknologi pemanfaatan Batubara untuk menghasilkan Batubara Cair, Pembangkit Tenanga Listrik, Gas Metana dan Briket Batubara”, Seminar Nasional AVoER ke-3 Palembang, hlm: 309-318, termuat di: http://eprints.unsri.ac.id/138/1/Pages_from_PROSIDING_AVOER_2011-32.pdf, diaksespada 18 Mei 2013.

2.      Datin Fatia Umar., 2010. “Pengaruh Proses Upgrading Terhadap Kualitas Batubara Bunyu, Kalimantan Timur”, Seminar Rekayasa Kimia dan Proses 2010, Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro, Semarang,.

3.      Ibarra, J.V, et al., 1987. “Product Distribution and Sulfur Forms in the Low Temperature Pyrolisis of a Spanish subbituminous Coal”, Fuel Processing Technology, Vol: 15, page: 31-43, Elsevier Science Publisher B. V, Amsterdam.

4.      Fatimah,Is., Nugraha, Jaka., 2005 “ Identifikasi Hasil Pirolisis Serbuk Kayu Jati Menggunakan Principal Component Analysis (Identification of Pyrolysis Result Tectonagrandis Wood Using Principal Component Analysis)”, Jurnal Ilmu Dasar Vol. 6 No. 1, hlm 41-47, termuat di: http://www2.jogjabelajar.org/modul/how/k/kimia/1_pirolisis.pdf, diakses pada18 Mei 2013.

5. Gani Haji, Abdul., et al., 2012. “Karakterisasi Asap Cair Hasil Pirolisis Sampah Organik Padat (Characterization Of Liquid Smoke Pyrolyzed From Solid Organic Waste), termuat di journal.ipb.ac.id/index.php/jurnaltin/article/.../2890, diakses pada 2 Oktober 2013.

SEMOGA BERMANFAAT