Proses Pembentukan Batubara

MATERI AJAR: PROSES PEMBENTUKAN BATUBARA

A. Pengertian Batubara

Batubara adalah batuan sedimen organik yang terbentuk dari sisa tumbuhan purba yang mengalami proses biokimia (peatification) dan termodinamika (coalification) selama jutaan tahun, di bawah pengaruh tekanan, suhu tinggi, dan kondisi reduksi (minim oksigen).

B. Bahan Pembentuk Batubara

Asal bahan: tumbuhan rawa, paku-pakuan, dan pepohonan besar purba.
Lingkungan: rawa, delta, danau dangkal, atau daerah pantai tergenang air.
Kondisi: anaerob (kurang oksigen) agar pembusukan tidak sempurna.

C. Tahapan Proses Pembentukan Batubara

1️⃣ Tahap Biokimia (Peatification Stage)

Tahap awal di mana sisa tumbuhan terakumulasi dan membentuk gambut (peat).

Proses:

Pembusukan sebagian oleh mikroorganisme anaerob.
Pembentukan bahan organik lembek dengan kadar air tinggi.
Kandungan karbon masih rendah, bahan tumbuhan masih tampak.

🧩 Hasil: Gambut (Peat) — bahan dasar pembentuk batubara.

2️⃣ Tahap Termodinamika (Coalification Stage)

Tahap lanjut, disebut juga pembatubaraan (coalification), terjadi saat gambut tertimbun sedimen lain dan mengalami tekanan serta suhu tinggi dalam waktu geologi yang lama.

Proses:

Pengurangan kadar air (dehidrasi)
Pelepasan gas CO₂, CH₄ (dekarboksilasi)
Peningkatan kandungan karbon dan nilai kalor
Perubahan tekstur menjadi padat dan keras

🧩 Hasil: Batubara sejati dari lignite hingga anthracite

D. Kelas (Rank) Batubara Berdasarkan Derajat Pembatubaraan

Kelas / Rank	Ciri-ciri Umum	Kandungan Karbon (%)	Nilai Kalor (kcal/kg)
Peat (Gambut)	Coklat, lembek, banyak air, bahan tumbuhan tampak	±55	2.000–4.000
Lignite	Batubara muda, warna coklat kehitaman, masih lembek	60–70	4.000–6.000
Sub-bituminous	Lebih keras, hitam kusam, kadar air berkurang	70–80	6.000–7.000
Bituminous	Hitam pekat, mengkilap, keras, nilai kalor tinggi	80–90	7.000–8.000
Anthracite	Hitam mengkilap seperti kaca, sangat keras, sedikit air	>90	8.000–9.000

🧭 Urutan dari muda → tua:

Peat → Lignite → Sub-bituminous → Bituminous → Anthracite

E. Jenis Batubara Berdasarkan Tempat Terbentuknya

Berdasarkan teori asal atau lokasi pembentukan bahan organik, batubara dibedakan menjadi dua jenis utama:

1️⃣ In-situ Coal

Terbentuk di tempat asal tumbuhan tumbuh dan mati.
Bahan organik tidak mengalami perpindahan jauh.
Biasanya memiliki lapisan tebal dan seragam.
Lingkungan: rawa atau cekungan tenang yang tergenang air.
🧩 Contoh: Lapisan batubara di rawa gambut purba.

2️⃣ Drift Coal

Terbentuk dari bahan tumbuhan yang terangkut (drift) oleh air atau arus sebelum mengendap.
Umumnya lapisan tidak seragam, banyak campuran pasir, lanau, atau lempung.
Kualitas batubara cenderung lebih rendah karena banyak material asing.
🧩 Contoh: Batubara di lingkungan delta atau sungai purba.

F. Pengotor dalam Batubara (Impurities in Coal)

Batubara tidak pernah murni, selalu mengandung zat pengotor (impurities) yang memengaruhi kualitasnya.
Berdasarkan asalnya, pengotor dibagi menjadi dua jenis utama:

1️⃣ Inherent Impurities (Pengotor Bawaan)

Tercampur sejak awal pembentukan batubara (selama peatification dan coalification).
Tidak bisa dihilangkan dengan pencucian fisik.
Meliputi:
- Sulfur organik (terikat dalam struktur batubara)
- Nitrogen, oksigen, mineral halus (lempung mikroskopik)

🧩 Ciri: Pengotor bersifat kimiawi dan melekat kuat dalam struktur batubara.

2️⃣ Extraneous Impurities (Pengotor Luar)

Masuk setelah pembentukan batubara, akibat proses geologi atau pengendapan.
Bisa dihilangkan melalui pencucian (coal washing) atau pemisahan mekanis.
Meliputi:
- Batu lempung, pasir, batuan induk, dan pirit (FeS₂)
- Terjadi karena percampuran sedimen di sekitar lapisan batubara.

🧩 Ciri: Pengotor fisik yang berasal dari luar batubara.

H. Kesimpulan

Batubara terbentuk melalui dua tahap utama:
➡️ Peatification (biokimia) – pembentukan gambut,
➡️ Coalification (termokimia) – pembentukan batubara sejati.

Berdasarkan tempat terbentuknya, dikenal dua tipe: