Batu Bara: Pengertian, Proses Pembentukan, Jenis, dan Manfaatnya

Table of Contents

Batu Bara

A. Pengertian Batu Bara

Batu bara adalah jenis batuan sedimen, dengan kandungan karbon sebagai mineral utama dan juga hidrogen, belerang serta oksigen dalam mineral sekundernya. Tingginya kandungan senyawa ini membuat batu bara mudah terbakar. Batu bara ini merupakan batuan fosil yang telah terbentuk secara alami lebih dari 340 juta tahun yang lalu.

Batu bara juga adalah batuan organik yang memiliki sifat-sifat fisika dan kimia yang kompleks yang dapat ditemui dalam berbagai bentuk.  Analisis unsur memberikan rumus formula empiris seperti C137H97O9NS untuk bituminus dan C240H90O4NS untuk antrasit.

Karena berasal dari bahan organik, batu bara mengandung energi yang dikandung oleh jasad renik tersebut. Energi ini terwujud dalam bentuk rantai karbon yang dapat terbakar dan mengeluarkan energi. Semakin banyak karbon yang terdapat dalam suatu batu bara, maka semakin tinggi energi yang dihasilkan oleh batu bara tersebut. Dalam pembakaran, kadar karbon yang tinggi akan menghasilkan api yang lebih besar dan panas.

Selain karbon, batu bara juga kerap mengandung sulfur dan mineral lainnya. Mineral ini sebenarnya merupakan ketidakmurnian dari batu bara, sehingga menurunkan kualitasnya. Batu bara berkualitas rendah yang memiliki banyak sekali sulfur cenderung akan menyebabkan polusi udara dan fenomena hujan asam ketika dibakar. Berbeda dengan batu bara berkualitas tinggi yang lebih bersih dan menghasilkan energi yang lebih besar.

B. Proses pembentukan Batubara

Batu bara adalah batuan yang terbentuk dari fosil-fosil tumbuhan dan juga hewan yang tertimbun dan mengalami proses pemanasan di dalam tanah untuk waktu yang sangat lama. Sehingga yang menyebabkan batu bara terbentuk melalui tekanan, suhu panas dan waktu yang lama.

Indonesia sebagai negara tropis yang memiliki begitu banyak hutan dan pegunungan menyebabkan negara ini menjadi penghasil batu bara yang sangat berpotensi.
1. Tahap Biokimia
Pada ratusan tahun yang lalu pepohonan di hutan yang mati dan tertimbun tanah perlahan menjadi gambut. Ini merupakan proses pertama yang disebut dengan tahap biokimia di mana tanaman mati tersebut mulai berubah menjadi lignit. Dalam proses ini terjadi perubahan kadar air, oksidasi dan proses biologis lainnya. pada tahap ini tumbuhan mengalami pembusukan yang akhirnya membentuk gambut.

2. Tahap Geokimia
Selanjutnya tahap geokimia ini gambut perlahan menjadi fosil dan terus mengalami tekanan dan pemanasan suhu. Proses ini membuat fosil tumbuhan tenggelam yang membentuk sedimen organik dan menghasilkan bituminus. Pada waktu yang lebih lama lagi beberapa lapisan batu bara juga membentuk antrasit yang memiliki tekstur dan kandungan air paling sedikit di antara jenis batu bara lain.

Proses panjang pembentukan batu bara ini menghasilkan berbagai jenis batu bara yang berbeda. Hal ini membuat batu bara memiliki beberapa kelas yang pada akhirnya membedakan harga batu bara saat ini.

C. Jenis Batu Bara

Semakin lama batu bara tersebut terpapar pada tekanan dan panas yang tinggi di dalam perut bumi, semakin tinggi pula kadar karbonnya. Dengannya, terdapat beberapa klasifikasi batu bara yang membedakan kualitas batu bara tersebut.
1. Gambut
Gambut atau dikenal sebagai peat adalah transformasi tahap pertama dari jasad tumbuhan menjadi batu bara. Gambut memiliki kandungan karbon lebih rendah dari 40 hingga 55 persen, jauh di bawah standar kualitas batu bara. Gambut juga umumnya masih mengandung cukup banyak air dan partikulat-partikulat ukuran kecil. Kedua hal ini membuat gambut menghasilkan banyak asap dan polusi ketika dibakar.

Karakteristik pembakaran gambut cenderung seperti kayu, berbeda dengan batu bara pada umumnya. Pembakarannya menghasilkan lebih sedikit panas, lebih banyak asap, serta banyak abu residu pembakaran.
 
2. Lignit
Lignit atau kerap dikenal sebagai lignite/brown coal adalah batu bara yang sudah bisa dimanfaatkan untuk pembakaran, namun masih berkualitas rendah. Batu bara ini memiliki kandungan karbon di antara 40 hingga 55 persen, masih tergolong sedikit, namun lebih tinggi dari gambut.

Lignit memiliki warna hitam atau coklat kehitaman dan merupakan tahap kedua dari transformasi jasad tumbuhan menjadi batu bara. Saat ini, kandungan batu baranya masih cukup tinggi, di atas 35%.

Sayangnya, lignit kerap mengalami spontaneous combustion atau terbakar tiba-tiba. Oleh karena itu lignit susah untuk dijadikan sumber energi yang dapat diandalkan. Selain itu, hal ini juga berbahaya bagi para penambangnya, karena dapat menyebabkan kebakaran di lubang tambang.
 
3. Sub-Bituminus
Batu bara sub bituminus adalah semua jenis batu bara yang memiliki kandungan karbon di antara bituminus dan lignit. Meskipun memiliki kualitas yang kurang baik, batu bara sub bituminus tersedia dalam jumlah banyak. Batu bara jenis ini umumnya digunakan sebagai bahan bakar pada pembangkit listrik tenaga batu bara.
 
4. Bituminus
Bituminus merupakan jenis batu bara yang paling banyak tersedia dan digunakan di seluruh dunia. Batu bara ini mengambil nama dari sejenis cairan pekat bernama bitumen.

Batu bara berjenis ini memiliki kadar karbon 60 hingga 80%, sudah cukup tinggi untuk digunakan sebagai bahan bakar yang efisien. Selain itu, kadar karbon yang tinggi ini juga memungkinkan batu bara bituminus untuk diubah menjadi coke, bahan penting dalam industri besi dan baja.

Karena sudah cukup lama berada di dalam permukaan bumi, kandungan cairan dan partikulat lainnya cukup rendah, hanya sekitar 15-40%. Selain itu, sudah tidak lagi terlihat bekas-bekas tumbuhan pada batu bara bituminus.

Batu bara ini memiliki karakteristik warna yang relatif gelap dan tingkat kekerasan yang cukup tinggi. Hal ini terjadi karena bituminus sudah lama berada dalam tekanan dan suhu tinggi di perut bumi.

Umumnya batu bara dengan kualitas bituminus digunakan sebagai bahan bakar bagi pembangkit listrik tenaga batu bara yang sudah cukup canggih. Selain karena memiliki kadar karbon yang tinggi, kadar sulfur dan material lainnya pun rendah, sehingga pembakaran lebih bersih dan efisien.

Bituminus juga dapat digunakan sebagai coking coal dalam industri produksi besi baja serta sebagai smithing coal dalam industri tempaan besi-baja.
 
5. Antrasit
Batu bara berjenis antrasit atau anthracite merupakan batu bara kualitas tertinggi yang dapat terbentuk di alam. Antrasit hampir seluruhnya terdiri dari karbon, yaitu sekitar 80-95%.

Karena sudah sangat murni, antrasit memiliki kadar mineral lain dan partikulat yang sangat sedikit. Selain itu, kandungan air pada batu bara ini juga sangat rendah. Hal ini menyebabkan antrasit memiliki karakteristik pembakaran yang sangat baik.

Pembakaran antrasit akan menghasilkan api berwarna biru. Api biru menunjukkan bahwa proses pembakaran yang terjadi merupakan pembakaran sempurna dan menghasilkan sedikit polusi.

Karena kualitasnya yang sangat tinggi dan kelangkaannya di alam, antrasit umumnya digunakan sebagai bahan bakar pemanas ruangan. Meskipun akan sangat efektif jika digunakan sebagai bahan bakar pembangkit listrik, harganya terlalu mahal sehingga tidak ekonomis.

D. Manfaat Batu Bara

Batu bara merupakan salah satu sumber daya alam yang begitu banyak manfaatnya bagi kehidupan manusia di antaranya,
1. Tenaga Pembangkit Listrik
Batu bara menjadi salah satu opsional untuk bahan bakar tenaga pembangkit listrik. Pada beberapa negara seperti India, China, Jepang, Australia dan Indonesia sendiri memanfaatkan batu bara sebagai pembangkit listrik.

2. Produk Gas
Batu bara terkenal mampu menghasilkan gas alami yang tinggi. Kandungan gas ini yang nantinya akan sering diolah di pertambangan dan menjadi produk gas. Produk gas yang berasal dari batu bara adalah bahan bakar industri, hidrogen, pembangkit listrik dan juga solar.

3. Membentuk Produk Aluminium
Gas dari batu bara dan panas kokas dapat membantu memisahkan produk baja yang menghasilkan aluminium. Sehingga secara tidak langsung batu bara membantu proses pembentukan aluminium yang pada saat ini sering digunakan dan menjadi bagian di industri rumahan.

4. Membantu Proses Pembentukan Baja
Sama dengan aluminium, gas dari batu bara memberikan pengaruh besar terhadap proses pembentukan baja yang begitu penting dalam kehidupan kita saat ini. Di semua tempat tentu kita dapat menemukan fungsi baja di antara gedung-gedung tinggi, alat-alat transportasi dan masih banyak lagi.

5. Produksi Semen
Meskipun bukan termasuk salah satu bahan material, namun keberadaan batu bara tetap dibutuhkan oleh perusahaan semen sebagai salah satu bahan pembuat semen. Sehingga batu bara ini masih sangat memberikan banyak manfaat.

6. Menghasilkan Mineral Lain
Sisa-sisa bahan bakar batu bara juga dapat menghasilkan naftalen dan fenol. Naftalena merupakan senyawa mineral yang digunakan untuk menghasilkan plastik, resin dan insektisida. Sedangkan fenol merupakan bahan yang ada dalam obat atau cairan kebersihan serta obat kumur.

7. Membantu Produksi Pupuk
Proses pembuatan pupuk kimia juga tidak dapat terlepas dari batu bara. Untuk memproduksi sebuah pupuk kimia, membutuhkan gas khusus untuk proses pembakaran pupuk. Gas inilah yang nantinya akan diambil dari batu bara tersebut.

8. Membantu Industri Kertas
Dalam hal ini, industri kertas membutuhkan batu bara sebagai bahan bakar mesin pembuatan kertasnya. Sebab, batu bara terkenal memiliki suhu panas yang stabil dan efektif untuk menjadi bahan bakar mesin.

9. Membantu Keperluan Rumah Tangga
Siapa sangka bahwa peran batu bara di era ini begitu dapat kita rasakan dan dapat dilihat secara langsung. Untuk keperluan rumah tangga, batu bara dimanfaatkan sebagai pembangkit panas untuk beberapa alat elektronik seperti pemanas ruangan dan juga peralatan masak elektronik. Manfaat batu bara ini tentu membuat sebagian keperluan sehari-hari kita terpenuhi. 

Dari berbagai sumber

Download