BATUBARA PERINGKAT RENDAH: BISAKAH DITINGKATKAN MUTUNYA?

Batubara peringkat rendah seperti lignit dan sub-bituminus pada umumnya mempunyai nilai kalori rendah, < 5.100 kal/g dasar kering udara (air dreid basis, adb) dan kadar air cukup tinggi (30-50%). Karena tingginya kadar air ni, batubara peringkat rendah saat ini kurang diminati dan sulit untuk dipasarkan, padahal sumber dayanya di Indonesia cukup banyak. Selain masalah tingginya kadar air, batubara peringkat rendah juga mempunyai kecenderungan terjadinya pembakaran spontan (spontaneous combustion) sehingga memerlukan penangan khusus saat disimpan maupun ditransportasikan.

Sehubungan dengan hal tersebut, timbul pemikiran bagaimana menanggulangi tingginya kadar air dalam batubara. Apakah air dalam batubara dapat dikurangi dengan hanya memanaskan batubara tersebut sehingga airnya keluar berupa uap? Selanjutnya apakah pengurangan kadar air dengan cara ini bersifat permanen, artinya akan tetap stabil setelah disimpan sekian lama? Beberapa penelitian dengan maksud tersebut telah banyak dilakukan sejak 1920-an di Amerika Serikat, Australia, Jepang dan lain-lain. Teknologi-teknologi tersebut pada rinsipnya berkaitan dengan bagaimana cara menurunkan kadar air dalam batubara jenis ini agar nilai kalornya meningkat, sehingga teknologinya dikenal dengan sebutan teknologi upgrading.

Air dalam batubara terdiri atas air bebas (free moisture) atau bisa juga disebut air permukaan (surfcae moisture), air bawaan, air lembab atau kelengasan (inherent moisture), sedangkan air total (total moisture) adalah seluruh air yang terkandung dalam batubara (as received = AR) atau jumlah air bebas dan air bawaan. Air bebas adalah air yang terikat secara mekanik dengan batubara pada permukaan, dalam rekahan atau kapiler yang mempunyai tekanan uap normal, sedangkan air bawaan adalah air yang terikat secara fisik pada struktur pori-pori bagian dalam batubara dan mempunyai tekanan uap yang lebih rendah daripada tekanan normal.

Penurunan kadar air dalam batubara dapat dilakukan dengan cara mekanik atau perlakuan panas. Kadar air bebas dapat dikurangi secara efektif dengan cara mekanik, sedangkan penurunan kadar air bawaan harus dilakukan  dengan cara pemanasan. Secara umum teknologi upgrading untuk menurunkan kadar air dapat dikelompokkan menjadi teknologi evaporasi dan non-evaporasi.

Proses evaporasi, air dari batubara dikeluarkan dalam fasa gas.Batubara dipanaskan, baik secara langsung maupun tidak langsung menggunakan uap panas. Dengan cara ini, air bawaan mempunyai kecenderungan untuk kembali terserap oleh batubara. Metode ini dapat diterapkan jika batubara tersebut akan segera digunakan. Proses evaporasi dengan perlakuan minyak (coating) pasca proses, membantu kestabilan kadar air bawaan karena dengan adanya minyak yang melapisi permukaan batubara akan menutup pori-pori batubara tersebut, sehingga air yang sudah keluar tidak dapat kembali masuk ke dalam batubara.

Proses non-evaporasi dilakukan dengan cara air dalam batubara dikeluarkan dalam fasa cair karena penggunaan tekanan tinggi pada saat proses. Temperatur dan tekanan tinggi, menyebabkan terjadinya penguapan air bebas, air bawaan, tar, hidrogen, CO2, CO dan hidrokarbon. Tar yang keluar dari batubara akan menutupi pori-pori permukaan batubara yang terbuka karena proses pemanasan sehingga batubara produk proses ini kadar airnya relatif stabil.

Di Indonesia, proses upgrading dengan maksud menurunkan kadar air belum diterapkan secara komersial karena sampai saat ini konsumen batubara baik PLTU, pabrik semen maupun industri pengguna lainnya masih memanfaatkan batubara sub-bituminus yang mempunyai kandungan air antara 17 dan 28%. Namun, batubara jenis ini cadangannya sudah mulai menipis sehingga upgrading batubara peringkat rendah di Indonesia dinilai sangat penting karena cadangannya cukup besar, juga keuntungannya termasuk peningkatan nilai batubara, baik untuk pasar ekspor maupun domestik dan penyiapan kualitas batubara tertentu untuk pembangkit listrik dan industri lain yang telah ada.

 

Beberapa teknologi upgrading telah diteliti dan dikembangkan oleh para Peneliti Puslitbang Teknologi Mineral dan Batubara (tekMIRA) baik skala laboratorium, pilot maupun semi komersial. Pada skala laboratorium, teknologi hot water drying dan steam drying yang termasuk ke dalam teknologi upgrading non-evaporasi telah dilakukan terhadap beberapa contoh batubara peringkat rendah yang berasal dari beberapa daerah di Indonesia.Teknologi upgraded brown coal (UBC) aktif dikembangkan bekerjasama dengan Kobe Steel, Ltd. dan JCOAL Jepang pada skala pilot dengan kapasitas 5 ton/hari di lokasi Sentra Teknologi Pengolahan dan Pemanfaatan Batubara, tekMIRA di Palimanan, Cirebon (Gambar 1). Di lokasi ini pula, selain UBC terdapat pilot plant teknologi upgrading lainnya, yaitu coal drying and briquetting (CDB).

Dari hasil penelitian, batubara peringkat rendah Indonesia secara teknis dapat di-upgrade untuk meningkatkan nilai kalornya melalui penurunan kadar air. Batubara dengan nilai kalor < 5.100 kal/g adb dapat ditingkatkan menjadi > 6.000 kal/g bahkan ada yang mencapai 7.200 kal/g adb. Kadar air total batubara dari > 40% turun menjadi < 10%, sehingga batubara peringkat rendah setelah di-upgrade mempunyai kualitas yang setara dengan batubara bituminus yang termasuk ke dalam batubara peringkat tinggi.

Walaupun secara teknis teknologi upgrading ini cukup menggiurkan, namun secara ekonomis penerapan teknologi ini di Indonesia belum diminati para investor.  Selain biaya investasi yang relatif tinggi, pada saat ini batubara peringkat rendah dengan kadar air relatif tinggi (±40%) dan nilai kalor rendah (±3.500 kal/g, ar) sudah ada yang laku untuk dijual. Padahal dengan mendirikan pabrik upgrading batubara akan memberikan beberapa manfaat yang sangat besar, yaitu sumberdaya/cadangan batubara peringkat rendah yang saat ini masih tidur, dapat ditambang dan dimanfaatkan. Perusahaan batubara yang mempunyai batubara peringkat rendah dapat menjual produksinya, baik untuk ekspor maupun domestik sehingga menambah pendapatan negara dari royalti yang dibayarkan  (ada nilai tambah) dan penyerapan tenaga kerja yang cukup besar untuk mengoperasikan pabrik upgrading. Dengan demikian industri pertambangan batubara di Indonesia dapat terus tumbuh memberikan kontribusi sebagai pemasok energi dalam negeri dan meningkatkan ekspor dimasa mendatang.

 

Super User