KUALITAS BATUBARA

PROPOSAL

PENELITIAN TUGAS AKHIR

ANALISIS KUALITAS BATUBARA DI PT. BUKIT ASAM (PERSERO), Tbk TANJUNG ENIM

Diajukan Oleh:

ANISA (201131046)

SEKOLAH TINGGI ILMU TEKNIK PRABUMULIH

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

2014

IDENTITAS DAN PENGESAHAN USULAN PENELITIAN

TUGAS AKHIR MAHASISWA

1.  Judul                              :   Analisis Kualitas Batubara  di   PT. Bukit Asam (PERSERO), Tbk Tanjung Enim

2.  Pengusul

a.    Nama                       :  ANISA

b.    Jenis Kelamin         :  Perempuan

c.    NIM                         :  201131046

d.    Semester                  :  VI (Enam)

e.    Sekolah Tinggi        :  Sekolah Tinggi Ilmu Teknik Prabumulih 

f.     Jurusan                    :  Teknik Pertambangan (D3)

3.  Lokasi Penelitian          :  PT. Bukit Asam (PERSERO), Tbk Tanjung Enim  

                                                                      Prabumulih, Januari 2014

                                             Pengusul,

                                       

                                       Anisa

                                                       NIM.201131046

Mengetahui:

Ketua Jurusan Teknik Pertambangan

Sekolah Tinggi Ilmu Teknik,

  

Ahmad Husni, S.T

                                                                                                a.n.Pimpinan Perusahaan

                

                                                                         

                                                                                               NIP.

1.    JUDUL

                           Analisis Kualitas Batubara di PT. Bukit Asam (PERSERO), Tbk Tanjung Enim.

2.    PENDAHULUAN

2.1.    Latar Belakang

                Batubara adalah substansi heterogen yang dapat terbakar dan terbentuk dari banyak komponen yang mempunyai sifat saling berbeda. Batubara dapat didefinisikan sebagai satuan sedimen yang terbentuk dari dekomposisi tumpukan tanaman selama kira-kira 300 juta tahun. Dekomposisi tanaman ini terjadi karena proses biologi dengan mikroba dimana banyak oksigen dalam selulosa diubah menjadi karbondioksida (CO2) dan air (H2O). Kemudian perubahan yang terjadi dalam kandungan bahan tersebut disebabkan oleh adanya tekanan, pemanasan yang kemudian membentuk lapisan tebal sebagai akibat pengaruh panas bumi dalam jangka waktu berjuta-juta tahun, sehingga lapisan tersebut akhirnya memadat dan mengeras. Pola yang terlihat dari proses perubahan bentuk tumbuh–tumbuhan hingga menjadi batubara yaitu dengan terbentuknya karbon.

Kenaikan kandungan karbon dapat menunjukkan tingkatan batubara, Dimana tingkatan batubara yang paling tinggi adalah antrasit, sedang tingkatan yang lebih rendah dari antrasit akan lebih banyak mengandung hidrogen dan oksigen. Selain kandungan C, H dan O juga terdapat kandungan lain yaitu belerang (S), nitrogen (N), dan kandungan mineral lainnya seperti silica, alumunium, besi, kalsium dan magnesium yang pada saat pembakaran batubara akan tertinggal sebagai abu. Karena batubara merupakan bahan galian fosil padat yang sangat heterogen, maka batubara mempunyai sifat yang berbeda–beda apabila diperoleh dari lapisan yang berbeda–beda. Bahkan untuk satu lapisan dapat menunjukkan sifat yang berbeda pada lokasi yang berbeda pula.

2.2.    Batasan Masalah

                Adapun batasan masalah dalam penelitian tugas akhir ini yaitu penulis hanya membatasi pada masalah yang menyangkut tentang Analisis Kualitas Batubara di PT. Bukit  Asam Tanjung Enim.

2.3.    Maksud dan Tujuan 

Maksud dari penelitian ini adalah menganalisis kualitas batubara yang ditambang di PT. Bukit Asam Tanjung Enim.

Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan analisis proksimate dan analisis ultimate, yang terdapat pada batubara di PT. Bukit Asam Tanjung Enim. 

2.4.    Manfaat Hasil Penelitian

                Manfaat yang diharapkan dalam penelitian ini adalah :

1.       Bagi Peneliti

        Sebagai sumber  untuk menambah wawasan ilmu pengetahuan dan pengalaman sehingga dapat membangun etos kerja yang baik, serta upaya untuk memperluas wawasan kerja.

2.       Bagi Perguruan Tinggi

        Sebagai  tambahan  sumber referensi  khususnya  mengenai analisis kualitas batubara dari unsu-unsur pengotornya.

3.      Bagi Perusahaan

        Hasil   analisis  dan  penelitian  yang  dilakukan dapat menjadi sumber  masukan bagi pihak perusahaan, dalam menentukan kualitas batubara dari material pengotornya.

3.     TINJAUAN PUSTAKA

3.1.   Pengertian Batubara

                     Batubara adalah salah satu bahan bakar fosil. Pengertian umumnya adalah batuan sedimen yang dapat terbakar, terbentuk dari endapan organik, utamanya adalah sisa-sisa tumbuhan dan terbentuk melalui proses pembatubaraan. Unsur-unsur utamanya terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen. Batubara 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.

                       Gambar 1

 Rumus Bangun Batubara (USGS, 2012)

Reaksi pembentukan batubara dapat diperlihatkan sebagai berikut :

5(C6H10O5) menjadi C20H22O4 + 3CH4 + 8H2O + 6CO2 + CO

  Cellulosa                           lignit gas metana air

2.5.   Materi Pembentuk Batubara

          Hampir seluruh pembentuk batubara berasal dari tumbuhan. Jenis-jenis tumbuhan pembentuk batubara dan umurnya menurut Diessel (1981) adalah sebagai berikut:

a.    Alga, dari Zaman Pre-kambrium hingga Ordovisium dan bersel tunggal. Sangat sedikit endapan batubara dari perioda ini.

b.    Silofita, dari Zaman Silur hingga Devon Tengah, merupakan turunan dari alga. Sedikit endapan batubara dari perioda ini.

c.    Pteridofita, umur Devon Atas hingga KArbon Atas. Materi utama pembentuk batubara berumur Karbon di Eropa dan Amerika Utara. Tetumbuhan tanpa bunga dan biji, berkembang biak dengan spora dan tumbuh di iklim hangat.

d.    Gimnospermae, kurun waktu mulai dari Zaman Permian hingga Kapur Tengah. Tumbuhan heteroseksual, biji terbungkus dalam buah, semisal pinus, mengandung kadar getah (resin) tinggi. Jenis Pteridospermae seperti gangamopteris dan glossopteris adalah penyusun utama batubara Permian seperti di Australia, India dan Afrika.

e.    Angiospermae, dari Zaman Kapur Atas hingga kini. Jenis tumbuhan modern, buah yang menutupi biji, jantan dan betina dalam satu bunga, kurang bergetah dibanding gimnospermae sehingga, secara umum, kurang dapat terawetkan.

2.6.    Ganesa Batubara

a.    Batubara adalah sedimen (padatan) yang dapat terbakar, terbentuk dari sisa tumbuhan yang terhumifikasi, berwarna coklat sampai hitam yang selanjutnya terkena proses fisika dan kimia yang berlangsung selama jutaan tahun hingga mengakibatkan pengkayaan kandungan C (Wolf, 1984 dalam Anggayana 2002).

b.    Cook (1999) menerangkan bahwa batubara berasal dari sisa tumbuhan yang terakumulasi menjadi gambut yang kemudian tertimbun oleh sedimen, setelah pengendapan terjadi peningkatan temperatur dan tekanan yang nantinya mengontrol kualitas batubara.

c.    Pembentukan tanaman menjadi gambut dan batubara melalui dua tahap, yaitu tahap diagenesa gambut (peatilification) dan tahap pembatubaraan (coalification). Tahap diagenesa gambut disebut juga dengan tahap biokimia dengan melibatkan perubahan kimia dan mikroba, sedangkan tahap pembatubaraan disebut juga dengan tahap geokimia atau tahap fisika-kimia yang melibatkan perubahan kimia dan fisika serta batubara dari lignit sampai antrasit (Cook, 1982).

d.    Ditinjau dari cara terbentuknya, batubara dapat dibedakan menjadi batubara ditempat (insitu) dan batubara yang bersifat apungan (drift). Batubara ditempat terbentuk di tempat tumbuhan itu terbentuk, mengalami proses dekomposisi dan tertimbun dalam waktu yang cepat, batubara ini dicirikan dengan adanya bekas–bekas akar pada seat earth serta memiliki kandungan pengotor yang rendah, sedangkan batubara apingan terbentuk dari timbunan material tanaman yang telah mengalami perpindahan selanjutnya terdekomposisi dan tertimbun, pada batubara ini tidak dijumpai bekas-bekas akar pada seat earth dan memiliki kandungan pengotor yang tinggi.

e.    Diessel (1992, dalam Mendra, 2008) menyatakan enam parameter yang mengendalikan pembentukan endapan batubara, yaitu: adanya sumber vegetasi, posisi muka air tanah, penurunan yang terjadi dengan pengendapan, penurununan yang terjadi setelah pengendapan, kendali lingkungan geoteknik endapan batubara dan lingkungan pengendapan terbentuknya batubara.

                                          Gambar 2

                           Proses Terbentuknya Batubara

     Pembentukan batubara dimulai sejak periode pembentukan Karbon (Carboniferous Periode)–dikenal sebagai zaman batubara pertama–yang berlangsung antara 360 juta sampai 290 juta tahun yang lalu. Kualitas dari setiap endapan batu bara ditentukan oleh suhu dan tekanan serta lama waktu pembentukan, yang disebut sebagai ‘maturitas organik’. Proses awalnya, endapan tumbuhan berubah menjadi gambut (peat), yang selanjutnya berubah menjadi batubara muda (lignite) atau disebut pula batubara coklat (brown coal). Batubara muda adalah batubara dengan jenis maturitas organik rendah.

     Dalam proses pembatubaraan, maturitas organik sebenarnya menggambarkan perubahan konsentrasi dari setiap unsur utama pembentuk batubara. Berikut ini ditunjukkan contoh analisis dari masing–masing unsur yang terdapat dalam setiap tahapan pembatubaraan.

                                                       Tabel I

                              Contoh Analisis Batubara (daf based)

2.7.   Sifat Umum Batubara

                Batubara termasuk salah satu bahan bakar untuk pembangkit energi selain gas bumi dan minyak bumi. Batubara merupakan bahan padat yang heterogen dan terdapat dialam, dengan peringkat yang bervariasi, yaitu lignit, sub-bituminus, bituminous dan antrasit.

Sifat umum batubara sesuai peringkat menurut Mc. Milan Morgan dan Murray

1.  Sifat batubara jenis antrasit, dengan ciri-ciri:

a.  Berwarna hitam mengkilat dan kompak

b.  Kandungan air sangat rendah

c.  Kandungan sulfur sangat rendah

d.  Kandungan abu (Ash) sangat rendah

e. Nilai kalori sangat tinggi, dengan kandungan kadar karbon sangat tinggi lebih dari 90%.

2.  Sifat batubara jenis sub-bituminus dan bituminous dengan ciri-ciri:

a.  Warna hitam mengkilat dan tidak kompak atau kurang kompak

b.  Kadar zat terbang (volatile matter) 30%-40% dan mudah teroksidasi

c.  Kandungan sulfur rendah

d.  Kandungan air rendah

e.  Kandungan abu rendah

f.   Nilai kalori tinggi

g.  Mudah terbakar dengan nyala api kuning

h.   Berat jenis relatif dingin

3.  Sifat batubara jenis lignit (brown coal), dengan ciri-ciri:

a.  Warna hitam kecoklatan sangat rapuh atau sangat rendah

b.  Nilai karbon rendah serta kandungan karbonya sedikit

c.  Kandungan air tinggi

d.  Kandungan abu banyak

e.  Kandungan sulfur banyak

f.   Volatil matter tinggi

4. Sifat batubara jenis peat (gambut) merupakan peringkat rendah dengan ciri-ciri:

a.  Kandungan air tinggi walaupun sudah dilakukan pengeringan

b.  Nilai kalorinya rendah

c.  Kandungan zat terbang (Volatil matter) tinggi

d.  Mempunyai kadar karbon yang sangat rendah

e.  Nyalanya berasap

3.5. Kualitas Batubara

                 Kualitas batubara ditentukan dengan analisis batubara di laboraturium, diantaranya adalah sebagai berikut:

1.  Analisa Proksimat

           Yaitu analisa yang digunakan untuk memberikan data mengenai batubara, antara lain pengukuran kandungan moisture, kandungan abu (Ash), zat terbang (volatil matter) dan  Carbon I (fixed carbon).

2.  Analisa Ultimate

           Yaitu analisa yang dilakukan untuk mengetahui komponen pembentuk batubara, terutama untuk parameter atau unsur karbon (C), Hidrogen (H), Sulfur (S), Nitrogen (N) serta kandungan Oksigen (O) dari batubara terebut.

                Kualitas batubara diperlukan untuk menentukan apakah batubara tersebut menguntungkan untuk ditambang selain dilihat dari besarnya cadangan batubara di daerah penelitian.

    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.

2.8.  Klasifikasi Batubara

Ada 3 macam Klasifikasi yang dikenal untuk dapat memperoleh beda variasi kelas/mutu dari batubara yaitu:

1.    Klasifikasi Menurut ASTM

           Klasifikasi ini dikembangkan di Amerika oleh Bureau of Mines yang akhirnya dikenal dengan Klasifikasi menurut ASTM (America Society for Testing and Material). Klasifikasi ini berdasarkan rank dari batubara itu atau berdasarkan derajat metamorphism nya atau perubahan selama proses coalifikasi (mulai dari lignit hingga antrasit). Untuk menentukan rank batubara diperlukan data fixed carbon (dmmf), volatile matter (dmmf) dan nilai kalor dalam Btu/lb dengan basis mmmf (moist, mmf)

2.    Klasifikasi Menurut Natioal Coal Board (NCB)

Klasifikasi ini dikembangkan di Eropa pada tahun 1946 oleh suatu organisasi Fuel Research dari departemen of Scientific and Industrial Research di Inggris. Klasifikasi ini berdasarkan rank dari batubara, dengan menggunakan parameter volatile matter (dry, mineral matter free) dan cooking power yang ditentukan oleh pengujian Gray King.

3.    Klasifikasi Menurut International

Klasifikasi ini dikembangkan oleh Economic Commision for Europe pada tahun 1956 Klasifikasi ini dibagi atas dua bagian yaitu:

a.    Hard Coal

           Di definisikan untuk batubara dengan gross calorific value lebih besar dari 10.260 Btu/lb atau 5.700 Kcal/kg (moist ash free). International System dari hard coal dibagi atas 10 kelas menurut kandungan VM (daf). Kelas 0 sampai 5 mempunyai kandungan VM lebih kecil dari 33% dan kelas 6 sampai 9 dibedakan atas nilai kalornya (mmaf) dengan kandungan VM lebih dari 33%. Masing-masing kelas dibagi atas 4 group (0-3) menurut sifat cracking nya dintentukan dari “Free Swelling Index” dan “Roga Index”. Masing group ini dibagi lagi atas sub group berdasarkan tipe dari coke yang diperoleh pengujian Gray King dan Audibert-Arnu dilatometer test. Jadi, pada International klasifikasi ini akan terdapat 3 angka, angka pertama menunjukkan kelas, angka kedua menunjukkan group dan angka ketiga menunjukkan sub-group.

b.  Brown Coal

           International klasifikasi dari Brown coal dan lignit dibagi atas parameternya yaitu total moisture dan low temperature Tar Yield (daf).

4.  METODELOGI PENELITIAN

     Metode penelitian yang digunakan pada saat pengumpulan data  yaitu dengan menggunakan metode:

1.    Metode Pustaka

                  Metode Pustaka yaitu metode pengumpulan data yang dilakukan dengan cara membaca dan mempelajari buku-buku literatur yang ada hubunganya dengan masalah pembahasan dalam menyusun proposal tugas akhir ini.

2.    Metode Lapangan

    Metode Lapangan yaitu suatu metode penelitian lapangan dengan tujuan mendapatkan data-data yang diperlukan untuk menyusun proposal tugas akhir ini. Metode yang digunakan penulis adalah:

a.   Metode Observasi

       Metode Observasi yyaitu pengumpulan data yang dilakukan dengan peninjauan langsung terhadap objek penelitian, sehingga mendapatkan data yang relevan.

b.    Metode Wawancara

     Metode wawancara yaitu teknik memperoleh data dengan tanya jawab atau wawancara secara langsung dengan pihak-pihak yang terkait dengan permasalahan yang akan dipecahkan.

5. ALOKASI WAKTU KEGIATAN PENELITIAN

                Rencana pelaksanaan penelitian ini adalah selama ± 2 (dua) bulan, yaitu mulai 1 Maret 2014 sampai dengan 30 April 2014.

No	Kegiatan	Jadwal pelaksanaan
		Minggu
		1	2	3	4	5	6	7	8
1	Administrasi dan orientasi lapangan
2	Pengumpulan referensi dan data
3	Pengolahan data
4	Konsultasi dan bimbingan
5	Penyusunan dan pengumpulan draft laporan

Tabel I

JADWAL RENCANA KEGIATAN PENELITIAN

6.  DAFTAR PUSTAKA

Bukin Daulay, Dr.,MSc., Geologi dan Eksplorasi Batubara, Puslitbang  Teknologi Mineral dan Batubara, Bandung, 2001.

Sukandarrumidi, Batubara dan Gambut, Gadjah Mada Univ. Press, 1995.

Chairul Nas, Estimasi Cadangan Mineral, Pusat Pengembangan Tenaga   Pertambangan, Bandung, 1994.

Pengujian Kualitas Batubara. PT. Bukit Asam(Persero), Tbk: Tanjung EnimFirmansyah, M. 2009

 Kontrol Kualitas Batubara. PT. Bukit Asam (Persero) Tbk,Tanjung Enim.Hadi, Anwar. 2007.

Yusgiantoro, P, 2006. Peran Strategis Gasifikasi Batubara Untuk Memperkuat Ketahanan Energi Nasional, Paparan Seminar Gasifikasi Batubara Peringkat Rendah, Jakarta, Mei 2006.

http://www.indoenergi.com/2012/03/jenis-jenis-batubara.html

http://www.coe.its.ac.id/index.php/servicelist/44-analisis-batubara

7.  LAMPIRAN

Bagan Alir Penelitian