Pengertian Batubara, Ciri, Jenis, Proses Pembentukan, dan 4 Manfaatnya

Batubara bisa dikatakan sebagai batuan sedimen hitam atau biasanya juga berwarna hitam kecoklatan yang mudah terbakar dengan jumlah karbon dan berbagai jenis hidrokarbon yang tinggi. Oleh karena itulah batubara termasuk dalam sumber daya yang tidak terbarukan.

Disadari atau tidak batubara merupakan bagian besar dari kehidupan sehari-hari manusia. Perlu diketahui bahwa setiap orang menggunakan 3,7 ton batu bara setiap tahun. Sebagai bahan bakar fosil batubara ini berasal dari tanaman yan telah mati dan dilapisi tanah dan batu menutupi tanaman tersebut selama jutaan tahun. Tekanan dan panas yang dihasilkan mengubah tanaman menjadi zat yang kita sebut batu bara. Jenis batubara dibedakan menjadi empat yaitu, gambut, lignit, bitumen, antrasit. Penggunaannya pun bermacam-macam, diantaranya yaitu sebagai bahan bakar.

Batubara

Batubara merupakan bahan bakar organik berwarna hitam dan bersfat tidak homogen. Sebagian besar batubara terbentuk dari bahan tumbuhan yang sebagian membusuk dan bermetamorfosis. Pembentukan telah terjadi dalam jangka waktu yang lama, seringkali di bawah tekanan lapisan penutup yang tinggi dan pada suhu yang tinggi. Perbedaan bahan tumbuhan dan tingkat pembusukannya mempengaruhi komponen yang ada dalam batubara.

Batubara adalah bahan bakar fosil paling melimpah yang ditemukan di bumi yang dibentuk dari berbagai jenis tumbuhan yang telah mati jutaan tahun. Bahan bakar fosil merupakan sumber energi yang terbentuk jutaan tahun yang lalu dan dianggap sebagai sumber daya tak terbarukan. Bahan bakar fosil tersebut juga termasuk fraksi minyak bumi dan gas alam.

Pengertian Batubara

Batubara adalah batuan sedimen hitam yang mudah terbakar dengan jumlah karbon dan hidrokarbon yang tinggi. Batubara diklasifikasikan sebagai sumber energi tak terbarukan karena butuh jutaan tahun untuk terbentuk. Batubara mengandung energi yang disimpan oleh tumbuhan yang hidup ratusan juta tahun lalu di hutan rawa.

Batubara merupakan bahan bakar fosil tak terbarukan yang dibakar dan digunakan untuk menghasilkan listrik. Teknik penambangan dan pembakaran berbahaya bagi penambang dan berbahaya bagi lingkungan. Namun, batubara memiliki kontribusi besar dalam kehidupan manusia.

Pengertian Batubara Menurut Para Ahli

Adapun definisi batubara menurut para ahli, antara lain:

1. Encyclopedia Britannica, Batubara ialah salah satu bahan bakar fosil primer terpenting, bahan padat kaya karbon yang biasanya berwarna coklat atau hitam dan paling sering berada di endapan sedimen bertingkat.
2. World Coal Association, Pengertian batubara adalah bahan bakar fosil dan merupakan sisa-sisa vegetasi prasejarah yang telah diubah yang awalnya terakumulasi di rawa-rawa dan rawa gambut. Energi yang kita dapatkan dari batu bara saat ini berasal dari energi yang diserap tumbuhan dari matahari jutaan tahun yang lalu.

Ciri Batubara 

Karakteristik yang ada dalam batubara, antara lain:

1. Massa jenis

Kepadatan batubara berkisar dari sekitar 1,1 hingga sekitar 1,5 megagram per meter kubik, atau gram per sentimeter kubik (1 megagram per meter kubik sama dengan 1 gram per sentimeter kubik).

Batubara sedikit lebih padat daripada air (1,0 megagram per meter kubik) dan secara signifikan kurang padat daripada kebanyakan batuan dan materi mineral (misalnya, serpih memiliki kepadatan sekitar 2,7 megagram per meter kubik dan pirit 5,0 megagram per meter kubik).

2. Porositas

Kepadatan batubara sebagian dikontrol oleh adanya pori-pori yang bertahan selama proses penguburan. Meskipun ukuran pori dan distribusi pori sulit diukur, tapi diketahui terdapat tiga rentang ukuran pori, yaitu:

1. Pori-pori makro (makropori), dengan diameter lebih besar dari 50 nanometer
2. Pori-pori meso (mesopori), dengan diameter 2 hingga 50 nanometer
3. Pori-pori mikro (mikropori), dengan diameter kurang dari 2 nanometer.

3. Daya pemantulan

Sifat penting batubara adalah reflektifitasnya (atau reflektansinya) yaitu kemampuannya untuk memantulkan cahaya. Reflektifitas diukur dengan menyinari berkas cahaya monokromatik (dengan panjang gelombang 546 nanometer) pada permukaan yang dipoles dari mineral vitrinit dalam sampel batubara dan mengukur persentase cahaya yang dipantulkan dengan fotometer.

Sifat lain dari batubara termasuk kekerasan dan grindabilitas, dan suhu fusi abu. Kekerasan dan grindabilitas menentukan jenis peralatan yang digunakan untuk menambang, menghancurkan, dan menggiling batu bara selain jumlah daya yang dikonsumsi dalam pengoperasiannya. Suhu fusi abu dapat mempengaruhi penambangan dan pengolalaan  batubara. Temperatur fusi abu memengaruhi desain tungku dan kondisi pengoperasian.

Jenis Batubara

Bartubara secara umum dibagi menjadi empat jenis. Keempat jenis batubara tersebut adalah;

1. Gambut
2. Lignit
3. Bituminus
4. Antrasit.

Gambut seringkali tidak terdaftar sebagai jenis batubara karena penggunaannya sebagai sumber energi terbatas saat ini. Namun, ini tetap merupakan jenis batubara dan dapat digunakan sebagai sumber energi. Secara lebih rinci jenis batubara adalah sebagai berikut:

1. Gambut

Gambut adalah langkah awal pembentukan batubara. Gambut terdiri dari lebih dari 60% bahan organik; biasanya, pakis dan tumbuhan ditemukan di rawa atau rawa. Akibat kandungan air yang tinggi di lingkungan ini, gambut mengandung banyak arti air, sehingga membatasi kandungan panasnya atau jumlah energi yang dikandungnya.

Gambut adalah batubara coklat yang sangat lembut. Akhirnya seiring waktu, dengan meningkatnya tekanan dan suhu, gambut diolah menjadi batu bara tahap berikutnya yang disebut dengan  lignit.

2. Lignit

Lignit merupakan batubara coklat lunak yang masih mengandung banyak air. Lignit mengandung 25% sampai dengan 35% karbon dan memiliki kandungan energi terendah dari semua peringkat batubara.

Lignit mempunyai kandungan panas yang lebih tinggi dibandingkan gambut, tapi ini bukan bentuk batubara yang paling diinginkan, sebab endapan batubara lignit cenderung relatif muda dan tidak mengalami panas atau tekanan yang ekstrim.

Selain itu lignit rapuh dan memiliki kadar air yang tinggi, yang berkontribusi pada nilai kalornya yang rendah. Meskipun begitu lignit merupakan hampir setengah dari cadangan batubara.

3. Bitumen

Batubara bitumen mengandung 45% hingga 86% karbon. Jenis batubara yang satu ini terbentuk karena lebih banyak tekanan yang diterapkan pada batubara lignit. Apabila tekanan yang diterapkan semakin, maka air yang dikeluarkan semakin banyak, sehingga menyebabkan peningkatan jumlah karbon murni yang ada. Selain itu juga meningkatkan kandungan panas batubara.

Batubara bitumen biasanya diklasifikasikan sebagai sub-bituminus atau bituminus.  Perbedaannya adalah sub-bituminus merupakan tahap transisi dari batubara lignit ke bituminus. Batubara subbituminous biasanya mengandung 35% sampai dengan 45% karbon, dan memiliki nilai kalor lebih rendah daripada batubara bituminus. Batubara bitumen banyak digunakan di Amerika Serikat dan di seluruh Eropa.

4. Antrasit

Batubara antrasit adalah batuan metamorf dan dianggap sebagai batubara kelas tertinggi. Antrasit mengandung 86% sampai dengan 97% karbon dan umumnya memiliki nilai kalor tertinggi dari semua peringkat batubara. Warnanya keras dan hitam pekat.

Batubara jenis ini memiliki bobot yang sangat ringan jika dibandingkan dengan bentuk batubara lainnya, karena hanya ada sedikit air yang ada dalam antrasit sehingga antrasit memiliki kandungan panas tertinggi.

Proses Pembentukan

Seperti minyak dan gas alam, batubara adalah bahan bakar fosil. Batubara mulai terbentuk lebih dari 350 juta tahun yang lalu yang terbentuk dari sisa-sisa organisme purba. Karena batubara membutuhkan jutaan tahun untuk berkembang dan jumlahnya terbatas maka merupakan sumber daya yang tidak dapat diperbarui.

Batubara mulai berkembang sekitar 300 juta tahun yang lalu, selama periode Karbon. Selama perodie tersebut, Bumi tertutup lautan luas, dangkal, dan hutan lebat. Laut terkadang membanjiri kawasan hutan, menjebak tumbuhan dan ganggang di dasar lahan basah yang berawa.

Proses yang menghasilkan batubara sedikit berbeda di berbagai daerah tergantung pada pembangkit dan kondisi yang ada, namun secara umum sama. Ada dua fase utama dalam pembentukan batubara antara lain adalah peatifikasi (penggambutan) dan koalifikasi (pembatubaraan).

Aktivitas bakteri adalah proses utama yang mendukung proses penggmabutan atau peatifikasi. Terjadinya peningkatan suhu dan tekanan dari penguburan menjadi faktor utama dalam koalifikasi atau pembatubraan. Secara umum proses pembentukan batubara yaitu:

1. Materi tanaman di lumpur dan lahan basah, seperti pakis, semak, tanaman merambat, pohon, dan alga mati dan terakumulasi di permukaan. Awalnya bahan organik diuraikan oleh bakteri, menghasilkan karbon dioksida dan metana.
2. Materi tanaman menjadi terkubur, dan tidak lagi terpapar udara. Bakteri anaerob kemudian mulai membusuk bahan-bahan tersebut. Penguburan dan akumulasi dapat terjadi selama beberapa ribu tahun, menghasilkan beberapa meter materi tanaman yang sebagian membusuk yang dikenal sebagai gambut.
3. Ketika gambut ini terkubur dalam-dalam, air dan senyawa lainnya keluar dari tekanan yang meningkat dan batubara kualitas terendah yaitu lignit mulai terbentuk.
4. Penguburan yang berkelanjutan, mengakibatkan peningkatan tekanan dan suhu, menyebabkan batubara lignit berkualitas rendah ini diubah menjadi “batubara hitam” dengan kualitas lebih tinggi. Lignit pertama menjadi batubara sub-bituminus, kemudian batubara bituminus, dan terakhir batubara antrasit kualitas tertinggi. Ketika transformasi ini terjadi, jumlah air dan senyawa lain di dalam batubara berkurang dan batubara menjadi lebih padat. Seiring dengan ini muncul konsentrasi karbon yang lebih tinggi.
5. Dari proses tersebut secara singkat proses pembentukan batubara adalah endapan tumbuhan (pakis, semak, tanaman merambat, pohon, dan alga) yang telah mati yang telah terkubur ribuan tahun dan tidak lagi terkapar udara kemudian berbah menjadi gambut. Gambut kemudian berubah menjadi batu bara nuda (lignite) yang memiliki kualitas rendah.

Karena adanya pengaruh suhu dan tekanan selam jutaan tahun, lignit secara bertahap menambah maturitas organiknya dan berubah menjadi batu bara sub-butuminus, karena adanya perubahan kimiawi dan fisika secara terus-menerus.

Akibatnya itu menjadi lebih keras dan lebih hitam, sehingga membentuk butumus atau antrasit, yang merupakan batubara yang paling berkualitas.

Manfaat Batubara 

Batubara memiliki kebrfungsian yang beragam, antara lain:

1. Pembangkit Listrik

Pembangkit listrik adalah penggunaan utama batu bara di seluruh dunia. Batubara termal dibakar untuk menghasilkan uap yang menggerakkan turbin dan generator untuk produksi listrik.

2. Produksi Logam

Batubara metalurgi (kokas) adalah bahan utama dalam pembuatan baja. Batubara yang diubah menjadi kokas digunakan untuk menghasilkan sekitar 70% baja dunia. Batubara juga banyak digunakan dalam produksi logam lain termasuk aluminium dan tembaga.

3. Produksi Semen

Batubara digunakan sebagai sumber energi utama dalam produksi semen. Produk sampingan dari pembakaran batubara seperti fly ash juga memainkan peran penting dalam pembuatan semen dan industri konstruksi yang lebih luas.

4. Gasifikasi dan Pencairan

Batubara dipanaskan dan diberi tekanan dengan uap untuk menghasilkan gas ‘kota’ untuk penerangan rumah tangga, pemanas dan memasak. Batubara dicairkan untuk membuat bahan bakar sintetis mirip dengan minyak bumi atau diesel.

Mayoritas proyek batubara-ke-gas berlokasi di AS dan Cina, dengan beberapa di Indonesia, India, Australia, Kanada, dan Afrika Selatan.

5. Produksi Kimia

Gas sintesis  pada dasarnya dari gasifikasi   dapat diproses lebih lanjut untuk menghasilkan berbagai jenis bahan penyusun kimia seperti metanol, amonia dan urea.

6. Industri Lainnya

Pengguna utama batubara lainnya termasuk industri kertas, tekstil dan kaca. Batubara juga digunakan dalam pembuatan serat karbon dan bahan khusus seperti ikatan logam silikon, yang digunakan untuk menghasilkan berbagai jenis bahan untuk sektor rumah tangga dan perawatan pribadi.

Nah, itulah tadi artikel yang bisa kami kemukakan pada kalian tentang adanya pengertian batubara menurut para ahli, ciri, jenis, proses pembentukan, dan manfaatnya yang ada di berbagai kehidupan dalam keseharian. Semoga memberikan edukasi.