PEMANFAATAN BATUBARA

Asal mula batubara

Pembentukan batubara dimulai sejak Batu bara adalah sisa tumbuhan dari jaman prasejarah yang berubah bentuk yang awalnya berakumulasi di rawa dan lahan gambut. Penimbunan lanau dan sedimen lainnya, bersama dengan pergeseran kerak bumi (dikenal sebagai pergeseran tektonik) mengubur rawa dan gambut yang seringkali sampai ke kedalaman yang sangat dalam. Dengan penimbunan tersebut, material tumbuhan tersebut terkena suhu dan tekanan yang tinggi. Suhu dan tekanan yang tinggi tersebut menyebabkan tumbuhan tersebut mengalami proses perubahan fisika dan kimiawi dan mengubah tumbuhan tersebut menjadi gambut dan kemudian batu bara.

Carboniferous Period (Periode Pembentukan Karbon atau Batu Bara) – dikenal sebagai zaman batu bara pertama yang berlangsung antara 360 juta sampai 290 juta tahun yang lalu. Mutu dari setiap endapan batu bara ditentukan oleh suhu dan tekanan serta lama waktu pembentukan, yang disebut sebagai ‘maturitas organik’. Proses awalnya gambut berubah menjadi lignite (batu bara muda) atau ‘brown coal (batu bara coklat)’ – Ini adalah batu bara dengan jenis maturitas organik rendah. Dibandingkan dengan batu bara jenis lainnya, batu bara muda agak lembut dan warnanya bervariasi dari hitam pekat sampai kecoklat-coklatan.

Mendapat pengaruh suhu dan tekanan yang terus menerus selama jutaan tahun, batu bara muda mengalami perubahan yang secara bertahap menambah maturitas organiknya dan mengubah batubara muda menjadi batu bara ‘sub-bitumen’.Perubahan kimiawi dan fisika terus berlangsung hingga batu bara menjadi lebih keras dan warnanya lebh hitam dan membentuk ‘bitumen’ atau ‘antrasit’. Dalam kondisi yang tepat, penigkatan maturitas organik yang semakin tinggi terus berlangsung hingga membentuk antrasit.

Jenis-jenis Batu Bara

Tingkat perubahan yang dialami batu bara, dari gambut sampai menjadi antrasit – disebut sebagai pengarangan – memiliki hubungan yang penting dan hubungan tersebut disebut sebagai ‘tingkat mutu’ batu bara.

1.        Batubara dengan mutu yang rendah, seperti batubara muda dan sub-bitumen yang biasanya lebih lembut dengan materi yang rapuh dan berwarna suram seperti tanah. Baru bara muda memilih tingkat kelembaban yang tinggi dan kandungan karbon yang rendah, dan dengan demikian kandungan energinya rendah.

2.        Batubara dengan mutu yang lebih tinggi umumnya lebih keras dan kuat dan seringkali berwarna hitam cemerlang seperti kaca. Contohnya adalah batubara bitumen dan antrasit. Batubara dengan mutu yang lebih tinggi memiliki kandungan karbon yang lebih banyak, tingkat kelembaban yang lebih rendah dan menghasilkan energi yang lebih banyak. Antrasit adalah batubara dengan mutu yang paling baik dan dengan demikian memiliki kandungan karbon dan energi yang lebih tinggi serta tingkat kelembaban yang lebih rendah.

Kegunaan dan manfaat Batu Bara

Batu bara memiliki berbagai penggunaan yang penting di seluruh dunia. Penggunan yang paling penting adalah untuk .

1.        bahan bakar pembangkit  listrik

2.        produksi besi dan baja

3.        bahan bakar pembuatan semen

4.        bahan bakar cair.

Penggunaan batu bara yang penting lainnya mencakup pusat pengolahan alumina, pabrik kertas, dan industri kimia serta farmasi. Beberapa produk kimia dapat diproduksi dari hasil-hasil sampingan batubara. Ter batu bara yang dimurnikan digunakan dalam pembuatan bahan kimia seperti minyak kreosot, naftalen, fenol dan benzene. Gas amoniak yang diambil dari tungku kokas digunakan untuk membuat garam amoniak, asam nitrat dan pupuk tanaman. Ribuan produk yang berbeda memiliki komponen batu bara atau hasil sampingan batu bara:sabun, aspirin, zat pelarut, pewarna, plastik dan fiber, seperti rayon dan nylon.

1.        Batu bara juga merupakan suatu bahan yang penting dalam pembuatan produk-produk tertentu:

2.        Karbon teraktivasi – digunakan pada saringan air dan pembersih udara serta mesin pencuci darah.

3.        Serat karbon – bahan pengeras yang sangat kuat namun ringan yang digunakan pada konstruksi, sepeda gunung dan raket tenis.

4.        Metal silikon – digunakan untuk memproduksi silikon dan silan, yang pada gilirannya digunakan untuk membuat pelumas, bahan kedap air, resin, kosmetik, shampo dan pasta gigi.

Briket Batubara

            Briket Batubara adalah bahan bakar padat yang terbuat dari Batubara dengan sedikit campuran seperti tanah liat dan  tapioka. Briket Batubara mampu menggantikan sebagian dari kegunaan Minyak Tanah sepeti untuk : Pengolahan Makanan, Pengeringan, Pembakaran dan Pemanasan. Bahan baku utama Briket Batubara adalah Batubara yang sumbernya berlimpah di Indonesia dan mempunyai cadangan untuk selama lebih kurang 150 tahun. Teknologi pembuatan Briket tidaklah terlalu rumit dan dapat dikembangkan oleh masyarakat maupun pihak swasta dalam waktu singkat.

Sebetulnya di Indonesia telah mengembangkan Briket Batubara sejak tahun 1994 namun tidak dapat berkembang dengan baik mengingat Minyak Tanah masih disubsidi sehingga harganya masih sangat murah, sehingga masyarakat lebih memilih Minyak Tanah untuk bahan bakar sehari-hari. Namun dengan kenaikan harga BBM per 1 Oktober 2005, mau tidak mau masyasrakat harus berpaling pada bahan bakar alternatif yang lebih murah seperti Briket Batubara.

Briket batubara dipilih oleh masyarakat sebagaibahan bakar alternatifkarena

dilihat dari segi keunggulannya. Adapun keunggulan briket batubara adalah:

1.      lebih murah

2.      nilai   kalor   yang   tinggi   dan   kontinyu   sehingga   sangat   baik   untuk pembakaran yang lama

3.      tidak beresiko meledak/terbakar

4.       tidak mengeluarkan suara bising serta tidak berjelaga

5.       sumber batubara melimpah.

Ada 4 dasar pemikiran mengapa briket perlu mendapat perhatian

yang serius dalam pengembangan diversifikasi energi di Indonesia yaitu :

1.      Makin menipisnya cadangan minyak bumi

2.      Potensi dan kualitas batubaranya cukup tersedia dan dapat menghasilkan briket yang mempunyai persyaratan

3.      Tersedianya   teknologi   sederhana   yang   memungkinkan   batubara   dapat dibentuk menjadi briket

4.      Dapat   menggantikan   penggunaan   kayu   bakar   yang   sangat   meningkatkonsumsinya dan berpotensi merusak ekologi hutan.

Adapun manfaat briket batubara adalah :

1.      Pemasok  Bahan  Bakar   Yang  Potensial  dan   Dapat  Dihandalkan   Untuk Rumah Tangga dan Industri Kecil.

2.       Sumberdaya Energi Yang Mampu Menyuplai Dalam Jangka Panjang.

3.      Pengganti BBM/Kayu Bakar Dalam Industri Kecil dan Rumah Tangga.

4.      Merupakan tempat penyerapan tenaga kerja yang cukup berarti baik di pabrik briketnya, distributor, industri tungku, dan mesin briket.

5.      Merupakan bahan bakar yang harganya terjangkau bagi masyarakat pada daerah-daerah terpencil.

6.      Memberikan sumber pendapatan kepada penyuplai bahan baku  briket seperti batubara,  tanah liat, kapur, serbuk biomas.

7.      Sebagai wadah pengalihan teknologi dan keterampilan bagi tenaga kerja Indonesia baik langsung maupun tidak langsung.

8.       Menghasilkan briket batubara yang sangat dibutuhkan bagi masyarakat berpenghasilan rendah dan UKM dalam kebutuhan energinya yang akan terus meningkat setiap tahunnya

Beberapa parameter dalam pembuatan briket batubara antara lain :

1.      Ukuran butir batubara.

2.      Tekanan mesin pada waktu pembriketan.

3.      Kadar air yang bterkandung dalm batubara.

Briket batubara memiliki keterbatasan yaitu waktu penyalaan awal memakan waktu 5 – 10 menit dan diperlukan sedikit penyiraman minyak tanah sebagai penyalaan  awal, briket batubara hanya efisien jika digunakan untuk jangka waktu diatas 2 jam.

1.        Sifat Briket yang Baik

Sifat briket yang baik memiliki ciri-ciri sebagai berikut :

1)      Tidak berasap dan tidak berbau pada saat pembakaran.

2)       Mempunyai   kekuatan   tertentu   sehingga   tidak   mudah   pecah   waktu diangkat dan dipindah-pindah.

3)       Mempunyai suhu pembakaran yang tetap ( C) dalam jangka waktu yang cukup panjang (8-10 jam).

4)      Setelah   pembakaran   masih   mempunyai   kekuatan   tertentu   sehingga mudah untuk dikeluarkan dari dalam tungku masak.

5)      Gas hasil pembakaran tidak mengandung gas karbon monoksida yang tinggi.

2.      Proses Pembuatan Briket Batubara

Terdapat tiga cara pembuatan briket batubara yaitu: Teknologi dengan karbonisasi, Teknologi tanpa karbonisasi dan Teknologi biobatubara  (biocoal).

Batubara halus  - 3 mm dikeringkan sampai kadar air 10 %, ditambahkan biomasa

(berupa bagas, serbuk gergaji) kemudian dicetak pada tekanan pembriketan 2-3

ton/cm2

1. Karbonisasi (super)

Jenis   ini   mengalami   terlebih   dahulu   proses   dikarbonisasi   sebelum menjadi   Briket.   Dengan   proses   karbonisasi   zat-zat   terbang   yang terkandung   dalam   briket   batubara   tersebut   diturunkan   serendah mungkin sehingga produk akhirnya tidak berbau dan berasap, namun biaya produksi menjadi meningkat karena pada batubaratersebut terjadi rendemen   sebesar   50%.   Briket   ini   cocok   untuk   digunakan untuk keperluan  rumah tangga serta lebih aman dalam penggunaannya.

2. Non Karbonisasi (biasa)

Jenis   yang   ini   tidak   mengalamai   dikarbonisasi   sebelum   diproses menjadi briketdan harganya pun lebih murah. Karena zat terbangnya masih terkandung dalam  briket batubara maka pada penggunaannya lebih   baik   menggunakan   tungku   (bukankompor)   sehingga   akan menghasilkan pembakaran yang sempurna dimana seluruhzat terbang yang muncul dari briket akan habis terbakar oleh lidah api dipermukaan tungku. Briket ini umumnya digunakan untuk industri kecil

3.Teknologi biobatubara  (biocoal)

Batubara halus  - 3 mm dikeringkan sampai kadar air 10 %, ditambahkan biomasa (berupa bagas, serbuk gergaji) kemudian dicetak pada tekanan pembriketan 2-3 ton/cm. Bentuk Briket Batubara Terdapat 2 bentuk briket batubara :

1.      Bentuk Telur

2.      Bentuk kubus berlubang 

 Komposisi Briket Batubara

Proses   pembriketan   batubara   dapat   didefinisikan   sebagai   suatu proses   pengolahan   batubara,   dimana   briket   yang   dihasilkan   mempunyai bentuk, ukuran  fisik, sifat kimia tertentu dengan menggunakan teknik yang tepat, komposisi briket batubara diantaranya:

1.        Batubara

Briket batubara dapat dibuat dari bermacam-macam rank batubara, tergantungpada jenis batubara yang ada, misalnya: lignite, sub-bituminous, bituminous, semiantrasit  dan  anthrasite.  Kualitas briket batubara dapat dipengaruhi   oleh   kualitas   batubara   yang   digunakan.   Batubara   yang mengandung zat terbang yang terlalu tinggi cenderung mengeluarkan asap hitam dan berbau tidak sedap. Batubara yang digunakan pada penelitian ini adalah batubara jenis semi antrasit.

2.        Jerami

Jerami padi merupakan salah satu limbah pertanian yang mempunyai potensi   yang   cukup   besar   sebagai   sumber   bahan   bakar.   Ketersediaan limbah ini biasanya padasaat musim kering dimana persediaan hijauan telah berkurang baik kualitas maupunkuantitasnya.

3.        Ampas Tebu

Ampas tebu merupakan Iimbah pabrik gula yang banyak ditemukan di  berbagai  daerah   seperti  Medan,  Jakarta,  dan  kota-kota  lainnya  dan sangat mengganggu apabila tidak dimanfaatkan. Saat ini belum banyak peternak menggunakan ampas tebu tersebut untuk bahan pakan ternak, hal ini mungkin karena ampas tebu memiliki serat kasar dengan kandungan lignin sangat tinggi ( 19.7%) dengan kadar protein kasar rendah (28%). Namun limbah ini sangat potensi sebagai bahan tambahan yang digunakan dalam proses pembuatn briket.

4.        Tetes (Molasses)

Molases  diperoleh dari proses kristalisasi larutan tebu yang tidak dapat menghasilkan gula lagi. Molases merupakan larutan kental berwarna coklat  kehitaman   yang   dapat   digunakan   sebagai   bahan   perekat   untuk batubara dan bahan campurannya.

Pemilihan perekat berdasarkan pada:

1)      perekat harus memiliki daya adhesi yang baik bila dicampur dengan semikokas.

2)      perekat   harus   mudah   didapat   dalam   jumlah   banyak   dan   harganya murah.

3)      perekat tidak boleh beracun dan berbahaya.

III.3.3 Dampak Lingkungan Pembakar Briket

Nilai  strategis  dan   ekonomis  pemanfaatan  batubara   sebagai  bahan bakar  sering terkendala oleh dampak lingkungan yang berasal dari emisi dan sisa pembakaran,yang langsung maupun tidak langsung berpengaruh kepada kesehatan   manusia.Selain   itu,   pembakaran   batubara   dengan   jumlah   yang sangat banyak akan mempengaruhi kondisi lingkungan, antara lain berupa gas rumah kaca seperti CO dan lain-lain.

Secara umum polutan yang timbul akibat pembakaran batubara antara lain   partikel   halus,   belerang,   NOx,   dan  trace   element  (seperti   flourin, selenium, dan arsen) serta bahan-bahan organik yang tidak terbakar secara sempurna. Unsur-unsur ini terbentuk pada saat pembentukan sebagai proses alam. Dengan demikian sederhana untuk mendapatkan kondisi pembakaran yang   bersih,   semua   zat   pengotor   tersebut   harus   ditiadakan   paling   tidak dicegah agar tidak merebak menjadi polutan yang teremisikan. Ada   tiga   faktor   utama   yang   mempengaruhi   lingkungan   akibat   dari pembakaran briket batubara :

1.        Jenis bahan baku (batubara)

Jenis   bahan   baku   dan   bahan   pembantu   yang   digunakan   harus menggunakan bahan yang bersih dari polutan. Semakin baik bahan yang digunakan,  semakin   sedikit   emisi  yang   ditimbulkan.   Emisi  berbahaya, seperti gas SOx dan NOx pada dasarnya ditimbulkan dari batubara yang memiliki kadar pengotor yang tinggi.  Bahan pengikat yang berasal dari lempung yang tidak mengandung zat-zat yang berbahaya.

2.        Tungku

Tungku   yang   digunakan   hendaknya   mampu   memfasilitasi pembakaran yang sempurna, artinya dapat menyeimbangkan aliran udara (oksigen)   dengan   baik.Tungku  dengan   penutup   pengurang   emisi   yang dikembangkan oleh tekMIRA ternyata sangat membantu mengurangi emisi secara signifikan.

3.        Ruangan (dapur) tempat memasak

Ruangan tempat memasak hendaknya memiliki ventilasi yang baik, artinya udara   segar  dapat  bersirkulasi  dengan   cepat.  Kondisi  ini  akan sangat   membantumenghindari   dampak   langsung   dari   polusi   kepada kesehatan  pemasak.Dengan  memperhatikan  ketiga  faktor  diatas,   secara teoritis dapat dihindari berbagai dampak negatif atas penggunaan briket batubara dari pengukuran emisi (SOx, NOx,  dan CO) yang dilakukan tekMIRA, diperoleh kesimpulan bahwa penggunaan briket batubara secara umum masih aman dengan kadar emisi masih jauh dibawah ambang batas yang diperkenankan oleh kementrian lingkungan hidup.

Pembakaran briket batubara pada menit pertama diawali pembakaran biasa yang memiliki kadar CO yang mencapai 1000 ppm, SOx 250 ppm dan NOx mencapai 100 ppm. Selang 10 menit kemudian terutama jika pembakaran sempurna emisi ini boleh dikatakan sudah tidak terdeteksi. Kondisi yang terbaik jika menggunakan tungku dengan penutup pengurang emisi (PPE) dan dapur mempunyai ventilasi yang baik.

PRINSIP KERJA PEMBUATAN BRIKET

Alat Dan Bahan.

ALAT

1.        Neraca digitaal

Neraca digital digunakan  untuk menimbang berat dari batubara,air,tepung,dan bahan-bahan lainnya agar takarannya pas.

 2. Ayakan

Digunakan untuk memisahkan  untuk memisahkan serbuk kayu yang halus dan agak kasar pada kegiatan pembuatan briket kali ini digunakan serbuk kayu yang kasar. 

3.    Wadaah  pencampur

Awadah pencampur digunakan untuk mencampur bahan-bahan pembuatan briket batubara.

1.     4.  Sendok

Digunakan untuk mengaduk bahan-bahan yang akan dicampur didalam wadah pencampur.

5.   SPRITUS

Digunakan untuk membakar briket dalam uji coba briket.

6.   Alat penghalus

7.  Wadah air

Digunakan untuk menakar seberapa banyak aor yang digunakan untuk pencampuran.

9.        Stopwatch

Digunakan untuk menghitung waktu pada uji coba pembakaran briket.

10.        Alat tulis

Digunakan untuk mencatat hal-hal pada kegiatan praktikum selama berlangsung.

11.  Alat pengepres

Digunakan untuk mencetak briket.

12.     Tungku pembakaran

Digunakan sebagai pengujicobaan  kemampuan briket untuk menjadi bara seberapa lama.

Bahan

1.      Batubara

Merupakan bahan pokok pembuatan briket.

2.     Air

Digunakan untuk mencampur mencampur atau  mengencerkan lem dan tepung. 

3.   Tepung

Digunakan sebagai bahan perekat.

4.       Serbuk gergaji

Digunakan sebagai pencampur batubara agar cepat terbakar.

5.         Lem kayu

Digunakan sebagai perekat pembuatan briket.

Cara Kerja

1.        Siapkan bongkahan  batu bara.

2.        Hancurkan batubara sampai ukuran 10 mesh.

3.        Ayak batubara mengunakan ayakan, ambil batubara yang lolos ayakan 100gram dan 150 gram.

4.         Siapkan tepung terigu 40 gram untuk 2 sample.

5.        Siapkan air bersih 120 gram untuk 2 sample.

6.        Siapkan serbuk kayu kasar sebesar  100 gram untuk 2 sample

7.        Siapkan lem 8 kali.

8.        Campur air dan tepung dengan air.

9.        Apabila sudah tercampur masukan serbuk kayu dan batu bara secara sedikit-sedikit.

10.    Campur semua bahan yang telah dimasukan didalam wadah pencampuran.

11.    Masukan bahan-bahan tersebut kedalam mesin pres.

12.    Lalu keluarkan briket dari dalam mesin pres.

13.    Jemur briket sampai benar-benar kering.

14.     Setelah kering bakar briket dalam tungku.

15.    Hitung  waktu pembakaran kedua sample tersebut mulai dari awal pembakaran sampai habis briketnya.

16.    Bandingkan sample 100gram dengan sample 150 gram.

                                                            HASIL

Briket

Briket adalah bahan bakar padat yang tebuat dari batubara dengan sedikit campuran seperti lem kayu dan tapioka. Briket batubara  mampu menggantikan sebagian dari kegunaan minyak tanah seperti untuk pengolahan makanan , pengeringan, pembakaran dan pemanasan. Bahan baku utama pembuatab briket batu bara adalah batubara yang sumbernys berlimpah di indonesia dan mempunyai cadangan untuk hampir lebih kurang 150 tahun.

Briket Batubara Berat 100 Gram

Dari hasil pembuatan briket 100 gram dengan dicampurkan dengan bahan-bahan lain dan sudah dipres oleh mesin pres kemudian dilakukan penjemuran sampai benar-benar kering  kemudian dilkukan pembakaran untuk menguji seberapa lama kemampuan briket batubara tersebut mampu menjadi bara.

Pada sample pertama ini dengan menggunakan bahan utamanya batu bara dengan berat 100 gram yang direndam di spirtus dengan waktu 2 menit untuk yang ada di tungku dan 1 cuckup dengan membasahi dengan spirtus untuk yang berada diatas tungku kemudian dilakukan pembakaran dari mulai pembakaran 1: 23 dan sampai menjadi bara dan habis 14: 58 sehingga dapat diakumulasikan bahwa mampu menyala sampai 1 jam 35 menit.

Briket Batubara Berat 150 Gram

Dari hasil pembuatan briket 150 gram dengan dicampurkan dengan bahan-bahan lain dan sudah dipres oleh mesin pres kemudian dilakukan penjemuran sampai benar-benar kering  kemudian dilkukan pembakaran untuk menguji seberapa lama kemampuan briket batubara tersebut mampu menjadi bara.

Pada sample pertama ini dengan menggunakan bahan utamanya batu bara dengan berat 150  gram yang direndam di spirtus dengan waktu  3  menit untuk yang ada di tungku dan 1 cuckup dengan membasahi dengan spirtus untuk yang berada diatas tungku kemudian dilakukan pembakaran dari mulai pembakaran 15: 00 dan sampai menjadi bara dan habis 16 : 00 sehingga dapat diakumulasikan bahwa mampu menyala sampai  1  jam.

PENUTUP

V.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan dari hasil kegiatan pembuatan briket adalah sebagai berikut :

1.      Pembentukan batubara dimulai sejak Batu bara adalah sisa tumbuhan dari jaman prasejarah yang berubah bentuk yang awalnya berakumulasi di rawa dan lahan gambut. Penimbunan lanau dan sedimen lainnya, bersama dengan pergeseran kerak bumi (dikenal sebagai pergeseran tektonik) mengubur rawa dan gambut yang seringkali sampai ke kedalaman yang sangat dalam. Dengan penimbunan tersebut, material tumbuhan tersebut terkena suhu dan tekanan yang tinggi. Suhu dan tekanan yang tinggi tersebut menyebabkan tumbuhan tersebut mengalami proses perubahan fisika dan kimiawi dan mengubah tumbuhan tersebut menjadi gambut dan kemudian batu bara.

2.      Briket adalah bahan bakar padat yang tebuat dari batubara dengan sedikit campuran seperti lem kayu dan tapioka. Briket batubara  mampu menggantikan sebagian dari kegunaan minyak tanah seperti untuk pengolahan makanan , pengeringan, pembakaran dan pemanasan. Bahan baku utama pembuatab briket batu bara adalah batubara yang sumbernys berlimpah di indonesia dan mempunyai cadangan untuk hampir lebih kurang 150 tahun.

3.      Briket batubara yang mengunakan bahan utama bataubara 150 gram lebih lama menjadi baraapi dibandingkan dengan yang 100 gram jadi semakin banyak batubara yang digunakan maka semakin lama pula pembaraan api yang dihasilkan.