Batubara bersih

  • 937 views
Uploaded on

 

  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
    Be the first to like this
No Downloads

Views

Total Views
937
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0

Actions

Shares
Downloads
56
Comments
0
Likes
0

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. 1. Batubara Batu bara merupakan 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. Batu bara juga merupakan 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. Pembentukan batu bara memerlukan kondisi-kondisi tertentu dan hanya terjadi pada era-era tertentu sepanjang sejarah geologi. Zaman Karbon, kira-kira 340 juta tahun yang lalu (jtl), adalah masa pembentukan batu bara yang paling produktif dimana hampir seluruh deposit batu bara (black coal) yang ekonomis di belahan bumi bagian utara terbentuk. Pada Zaman Permian, kira-kira 270 jtl, juga terbentuk endapan-endapan batu bara yang ekonomis di belahan bumi bagian selatan, seperti Australia, dan berlangsung terus hingga ke Zaman Tersier (70 - 13 jtl) di berbagai belahan bumi lain. Potensi sumberdaya batu bara di Indonesia sangat melimpah, terutama di Pulau Kalimantan dan Pulau Sumatera, sedangkan di daerah lainnya dapat dijumpai batu bara walaupun dalam jumlah kecil dan belum dapat ditentukan keekonomisannya, seperti di Jawa Barat, Jawa Tengah, Papua, dan Sulawesi. Badan Geologi Nasional memperkirakan Indonesia masih memiliki 160 miliar ton cadangan batu bara yang belum dieksplorasi. Cadangan tersebut sebagian besar berada di Kalimantan Timur dan Sumatera Selatan. Namun upaya eksplorasi batu bara kerap terkendala status lahan tambang. Daerah-daerah tempat cadangan batu bara sebagian besar berada di kawasan hutan konservasi. Rata-rata produksi pertambangan batu bara di Indonesia mencapai 300 juta ton per tahun. Dari jumlah itu, sekitar 10 persen digunakan untuk kebutuhan energi dalam negeri, dan sebagian besar sisanya (90 persen lebih) diekspor ke luar. Di Indonesia, batu bara merupakan bahan bakar utama selain solar (diesel fuel) yang telah umum digunakan pada banyak industri, dari segi ekonomis batu bara jauh lebih hemat dibandingkan solar, dengan perbandingan harga untuk solar Rp 0,74/kilokalori
  • 2. sedangkan batu bara hanya Rp 0,09/kilokalori, (berdasarkan harga solar industri Rp. 6.200/liter). Dari segi kuantitas batu bara termasuk cadangan energi fosil terpenting bagi Indonesia. Jumlahnya sangat berlimpah, mencapai puluhan milyar ton. Jumlah ini sebenarnya cukup untuk memasok kebutuhan energi listrik hingga ratusan tahun ke depan. Sayangnya, Indonesia tidak mungkin membakar habis batu bara dan mengubahnya menjadi energis listrik melalui PLTU. Selain mengotori lingkungan melalui polutan CO2, SO2, NOx dan CxHy cara ini dinilai kurang efisien dan kurang memberi nilai tambah tinggi. Batu bara sebaiknya tidak langsung dibakar, akan lebih bermakna dan efisien jika dikonversi menjadi migas sintetis, atau bahan petrokimia lain yang bernilai ekonomi tinggi. Dua cara yang dipertimbangkan dalam hal ini adalah likuifikasi (pencairan) dan gasifikasi (penyubliman) batu bara. Membakar batu bara secara langsung (direct burning) telah dikembangkan teknologinya secara continue, yang bertujuan untuk mencapai efisiensi pembakaran yang maksimum, cara-cara pembakaran langsung seperti fixed grate, chain grate, fluidized bed, pulverized, dan lain-lain, masing-masing mempunyai kelebihan dan kelemahannya. 2. Coal Gasification Coal gasification adalah sebuah proses untuk mengubah batu bara padat menjadi gas batu bara yang mudah terbakar (combustible gases), setelah proses pemurnian gas-gas ini karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2), hidrogen (H), metan (CH4), dan nitrogen (N2) – dapat digunakan sebagai bahan bakar. hanya menggunakan udara dan uap air sebagai reacting-gas kemudian menghasilkan water gas atau coal gas, gasifikasi secara nyata mempunyai tingkat emisi udara, kotoran padat dan limbah terendah. Batubara bukanlah bahan bakar yang sempurna, terikat di dalamnya adalah sulfur dan nitrogen, bila batu bara ini terbakar kotoran-kotoran ini akan dilepaskan ke udara, bila mengapung di udara zat kimia ini dapat menggabung dengan uap air (seperti contoh kabut) dan tetesan yang jatuh ke tanah seburuk bentuk asam sulfurik dan nitrit, disebut sebagai hujan asam (acid rain). Disini juga ada noda mineral kecil, termasuk kotoran yang umum tercampur dengan batu bara, partikel kecil ini tidak terbakar dan membuat
  • 3. debu yang tertinggal di coal combustor, beberapa partikel kecil ini juga tertangkap di putaran combustion gases bersama dengan uap air, dari asap yang keluar dari cerobong beberapa partikel kecil ini adalah sangat kecil setara dengan rambut manusia. Batubara adalah sumber terbesar di dunia untuk memproduksi listrik dan sangat diperlukan untuk perkembangan industri lainnya, seperti baja dan semen. Keragaman dan kelimpahan cadangan batubara di dunia menegaskan bahwa mineral ini dapat memenuhi tantangan strategis energi masa depan, dan dengan demikian, diperkirakan bahwa pangsa pasar batubara akan menjadi 40% pada tahun 2100, ketika minyak sebagai sumber energi hampir menghilang. Oleh karena itu, teknologi batubara bersih harus mengatasi tantangan ganda untuk menghasilkan energi dengan cara yang ekonomis dan ramah lingkungan. Pada tahun 80-an, pemerintah di beberapa negara memulai program kolaboratif dengan industri swasta untuk mendorong pengembangan teknologi batubara bersih, sehingga dapat meningkatkan baik efisiensi energi dan toleransi lingkungan, penyiapan dan penggunaan batubara - dan dengan demikian dapat mengakibatkan pengurangan emisi polutan seperti sulfur dan nitrogen oksida serta meningkatkan jumlah energi yang dimanfaatkan. Secara umum, teknologi batubara bersih merupakan pemanfaatan yang lebih bersih, lebih efisien dan lebih murah daripada proses konvensional, dan didasarkan pada perubahan struktur dasar batubara dalam beberapa tahapan proses pembakaran. Selain itu, metode modern eksplorasi dan ekstraksi batubara akan meminimalkan dampak lingkungan dan meningkatkan efisiensi pemanfaatan tambang. Tindakan untuk mengurangi kebisingan dan debu, dan kontaminasi air tanah atau gas metana - yang bisa menjadi resiko potensial- adalah hal yang umum dipakai. Disamping itu batubara juga telah dikurangi kadar abu dan kotorannya (seperti lumpur atau belerang), serta meningkatkan kualitas air limbah. Di antara berbagai teknologi dalam pengembangan yang digunakan saat ini, meliputi gasifikasi batubara. Sistem ini berupa menempatkan batubara agar kontak dengan uap dan oksigen, sehingga terjadi reaksi termo kimia yang menghasilkan gas yang mudah terbakar yang terdiri dari karbon monoksida dan hidrogen, yang ketika dibakar dapat digunakan untuk menggerakkan turbin gas.
  • 4. Beberapa merupakan hibrid yang mengkombinasikan teknologi Batubara Bersih menggunakan teknik terbaik dari teknologi gasifikasi dan pembakaran, mencapai efisiensi 50% lebih besar. Singkatnya, jika batubara menjadi sumber energi dasar untuk pembangunan berkelanjutan di masa depan, maka diperlukan pembangunan pembangkit baru yang bekerja dengan jenis teknologi batubara bersih, untuk mengurangi emisi gas rumah kaca. 3. Teknologi Batubara Bersih Penggunaan batubara sebagai bahan bakar langsung terutama pada pembangkit listrik, saat ini meningkat dengan pesat seiring dengan semakin meningkatnya kebutuhan listrik karena meningkatnya tingkat kehidupan. Namun, penggunaan batubara yang tidak tepat akan menyebabkan dampak negatif terhadap lingkungan. Oleh karena itu, teknologi batubara bersih perlu untuk diketahui dan disebar luaskan untuk meningkatkan penggunaan batubara yang cadangannya di Indonesia cukup melimpah. Teknologi batubara bersih dapat dilakukan sebelum, saat dan setelah proses pembakaran batubara berlangsung. Teknologi batubara bersih sebelum pembakaran meliputi pengolahan batubara untuk mendapatkan batubara bersih melalui proses penurunan kadar air, kadar abu dan belerang serta pengotor lainnya ataupun melalui proses konversi, yaitu merubah batubara kedalam bentuk gas (gasifikasi) atau cair (likuifaksi). Teknologi batubara bersih saat pembakaran berlangsung berupa pemilihan peralatan pembakaran batubara, misalnya low Nox burner, fluidized bed, dan lain-lain. Penangkapan polutan merupakan teknologi batubara bersih setelah batubara tersebut dibakar. Teknologi batubara bersih adalah sekumpulan teknologi yang dikembangkan untuk mitigasi dampak lingkungan dari penggunaan batubara. Ketika batu bara digunakan sebagai bahan bakar, emisi gas buang yang dihasilkan mencakup sulfur dioksida, nitrogen dioksida, karbon dioksida, dan senyawa kimia lainnya tergantung pada jenis batu bara yang digunakan. Seluruh gas buang tersebut memiliki dampak buruk bagi lingkungan dan diketahui telah menyebabkan gangguan kesehatan, hujan asam, dan perubahan iklim. Untuk meminimalisasi dampak tersebut, di antaranya pencucian batu bara secara kimiawi untuk mengurangi kadar mineral dan bahan
  • 5. pengotor pada batu bara, gasifikasi, perlakuan gas buang dengan uap untuk mengeliminasi sulfur dioksida, teknologi penangkapan dan penyimpanan karbon, dan pengeringan batu bara untuk meningkatkan nilai kalori batu bara. Dalam perkembangannya, tujuan utama dari mitigasi polusi batubara adalah untuk mengurangi emisi sulfur dioksida karena senyawa ini menyebabkan hujan asam. Emisi karbon dioksida menjadi fokus ketika isu perubahan iklim mulai muncul. Penghambat penggunaan aplikasi ini ada pada biaya ekonomi tinggidan kemungkinan menimbulkan masalah lingkungan baru, termasuk biaya dan masalah lingkungan dari mitigasi karbon dioksida bahan kimia berbahaya hasil penggunaan teknologi ini. Batu bara merupakan bahan baku utama dalam produksi listrik di Indonesia dan berbagai negara di dunia. Isu perubahan iklim menjadikan teknologi ini mendesak, bahkan bagi industri dan pertambangan batu bara yang tertekan oleh pandangan publik masyarakat. Membuat batubara bersih bisa dilakukan dengan beberapa cara, salah satu cara untuk membersihkan batu bara adalah dengan cara mudah memecah batu bara ke bongkahan yang lebih kecil dan mencucinya. Beberapa sulfur yang ada sebagai bintik kecil di batu bara disebut sebagai pyritic sulfur karena ini dikombinasikan dengan besi menjadi bentuk iron pyrite, selain itu dikenal sebagai fool's gold dapat dipisahkan dari batu bara. Secara khusus pada proses satu kali, bongkahan batu bara dimasukkan ke dalam tangki besar yang terisi air , batu bara mengambang ke permukaan ketika kotoran sulfur tenggelam. Fasilitas pencucian ini dinamakan "coal preparation plants" yang membersihkan batu bara dari pengotor-pengotornya. Tidak semua sulfur bisa dibersihkan dengan cara ini, bagaimanapun sulfur pada batu bara adalah secara kimia benar-benar terikat dengan molekul karbonnya, tipe sulfur ini disebut "organic sulfur," dan pencucian tak akan menghilangkannya. Beberapa proses telah dicoba untuk mencampur batu bara dengan bahan kimia yang membebaskan sulfur pergi dari molekul batu bara, tetapi kebanyakan proses ini sudah terbukti terlalu mahal, ilmuan masih bekerja untuk mengurangi biaya dari proses pencucian kimia ini.
  • 6. Kebanyakan pembangkit tenaga listrik modern dan semua fasilitas yang dibangun setelah 1978 — telah diwajibkan untuk mempunyai alat khusus yang dipasang untuk membuang sulfur dari gas hasil pembakaran batu bara sebelum gas ini naik menuju cerobong asap. Alat ini sebenarnya adalah flue gas desulfurization units, tetapi banyak orang menyebutnya scrubbers karena mereka menggosok(scrubing) sulfur keluar dari asap yang dikeluarkan oleh tungku pembakar batu bara. Bila batubara digunakan sebagai sumber bahan bakar, maka akan terjadi emisi gas yang dihasilkan oleh dekomposisi termal batubara seperti sulfur dioksida, nitrogen dioksida, karbon dioksida, dan produk kimia sampingan lainnya yang bervariasi tergantung dari jenis batubara yang digunakan. Pembangkit listrik batubara bersih pertama kali beroperasi di dunia pada bulan September 2008 di Spremberg, Jerman. Pembangkit ini dimiliki oleh perusahaan Swedia Vattenfall dan telah dibangun oleh perusahaan Siemens Jerman. Pembangkit ini disebut Pembangkit Listrik Schwarze Pumpe. Fasilitas ini menangkap CO2 dan hujan asam, menghasilkan sulfida, memisahkan mereka, dan mengkompres CO2 menjadi cairan. CO2 ini diinjeksi ke ladang gas alam yang telah habis atau formasi geologi lainnya. Teknologi ini memang dianggap bukanlah solusi akhir untuk pengurangan CO2 di atmosfer, tetapi memberikan solusi dalam waktu dekat, sementara solusi alternatif yang lebih baik bagi pembangkit listrik dapat dibuat secara praktikal dan ekonomis. 4. Batubara Bersih di Indonesia Ketersediaan energi untuk memenuhi kebutuhan manusia ternyata berdampak pada eksplorasi seluruh sumber daya alam yang dapat digunakan untuk bahan bakar. Setelah isu menipisnya cadangan minyak bumi, batubara menjadi bahan bakar fosil yang dijadikan pilihan untuk dieksplorasi. Namun demikian penggunaan batubara sebagai bahan bakar menimbulkan kontroversi mengenai dampak lingkungan yang ditimbulkannya berkaitan erat dengan emisi karbon, SOx dan NOx yang dikeluarkan pada produksi batubara mulai dari hulu hingga hilir.
  • 7. Clean coal technology atau teknologi batubara bersih merupakan teknologi penggunaan bahan bakar batubara yang mempertimbangkan dampak emisi pada lingkungan. Clean coal technology dapat diterapkan pada saat, sebelum, atau sesudah pembakaran berlangsung. Salah satu teknologi yang bahkan meniadakan proses pembakaran batubara adalah dengan pencairan batubara dengan bioteknologi. Terdapat banyak publikasi riset mengenai konversi batubara dengan bioteknologi. Secara teori, bioteknologi seharusnya efisien untuk dikembangkan sebagai teknologi batubara bersih yang akan menghasilkan produk setara minyak dan solar namun dengan dampak lingkungan yang sangat minim. Namun demikian, penerapan bioteknologi masih merupakan alternatif paling terakhir dalam rencana pengembangan teknologi batubara bersih Indonesia. Sampai saat ini Indonesia terus meningkatkan kerja sama dengan negara-negara lain seperti Jepang, Cina, Korea Selatan dalam riset menciptakan teknologi batubara bersih, dan teknologi yang mampu memanfaatkan batubara berkualitas rendah yang dapat diterapkan pada saat, sebelum, atau sesudah pembakaran berlangsung. Ke depan sumber energi kita akan didominasi oleh batubara, namun batubara mempunyai banyak masalah seperti pencemaran lingkungan, karena itu sangat penting untuk menemukan berbagai teknologi terkait batubara bersih. Teknologi dalam pengolahan batubara sangat penting untuk mengurangi emisi karbon yang selain berdampak pada kesehatan juga pemanasan global. Kedepanya diharapkan nantinya cadangan batubara kita mampu untuk memenuhi kebutuhan sendiri, tidak untuk diekspor. Namun karena 55 persen batubara muda dan kualitasnya rendah kita harus mencari solusi teknologi untuk menambah nilainya, misalnya dengan teknologi pencairan batubara (liquidifikasi) untuk dijadikan bahan bakar minyak sintetis serta gasifikasi batubara. Negara Cina telah memproduksi 3,47 miliar ton batubara pada 2012 namun juga masih mengimpor 190 juta batubara dari berbagai negara per tahun, sedangkan Indonesia memproduksi sekitar 360 juta ton batubara pada 2012. Kebutuhan China akan batubara yang sangat besar terkait dengan pertumbuhan ekonominya yang cepat dalam dua dekade terakhir yang mencapai rata-rata 12 persen per tahun, sedangkan ekonomi
  • 8. Indonesia pada tiga tahun terakhir tumbuh 6 - 6,5 persen per tahun yang membuatnya menjadi nomor dua tumbuh tercepat di Asia setelah Cina. Dan pertumbuhan ekonomi Indonesia yang cepat perlu didukung sumber energi yang juga semakin besar serta infrastrukturnya. Cina dengan cadangan luar negeri terbesar yang sampai 3,7 triliun dolar AS seharusnya tidak memiliki hambatan untuk berinvestasi di Indonesi. Bagi Cina ada kesempatan investasi dalam infrastruktur energi agar industri batubara Indonesia bisa memenuhi kebutuhan listrik industri pada tahun 2030.