GEOLOGI REGIONAL UNGARAN

GEOLOGI REGIONAL UNGARAN

1.         Geologi Regional

            1.1       Fisiografi Regional

       Pulau Jawa secara fisiografi dan struktural, dibagi atas empat bagian utama             (Bemmelen, 1970) yaitu: – Sebelah barat Cirebon (Jawa Barat) – Jawa Tengah (antara Cirebon dan Semarang) – Jawa Timur (antara Semarang dan Surabaya) – Cabang sebelah timur Pulau Jawa, meliputi Selat Madura dan Pulau Madura Jawa Tengah merupakan bagian yang sempit di antara bagian yang lain dari Pulau Jawa, lebarnya pada arah utara-selatan sekitar 100 – 120 km. Daerah Jawa Tengah tersebut terbentuk oleh dua pegunungan yaitu Pegunungan Serayu Utara yang berbatasan dengan jalur Pegunungan Bogor di sebelah barat dan Pegunungan Kendeng di sebelah timur serta Pegunungan Serayu Selatan yang merupakan terusan dari Depresi Bandung di Jawa Barat.

         Pegunungan Serayu Utara memiliki luas 30-50 km, pada bagian barat dibatasi oleh Gunung Slamet dan di bagian timur ditutupi oleh endapan gunung api muda dari Gunung Rogojembangan, Gunung Prahu dan Gunung Ungaran.

           Gunung Ungaran merupakan gunung api kuarter yang menjadi bagian paling timur dari Pegunungan Serayu Utara. Daerah Gunung Ungaran ini di sebelah utara berbatasan dengan dataran aluvial Jawa bagian utara, di bagian selatan merupakan jalur gunung api Kuarter (Sindoro, Sumbing, Telomoyo, Merbabu), sedangkan pada bagian timur berbatasan dengan Pegunungan Kendeng (Gambar 2.1). Bagian utara Pulau Jawa ini merupakan geosinklin yang memanjang dari barat ke timur (Bemmelen, 1970).

 

(Gambar 1.1Sketsa fisiografi Pulau Jawa bagian tengah ,Bemmelen,1943 vide Bemmelen, 1970, dengan modifikasi)

            2.2       Stratigrafi Regional

           Secara lebih rinci, fisiografi Pegunungan Serayu Utara dibagi menjadi tiga bagian yaitu bagian barat (Bumiayu), bagian tengah (Karangkobar) dan bagian timur (Ungaran). Dalam Bemmelen (1970) diuraikan bahwa stratigrafi regional Pegunungan Serayu Utara bagian timur (Gunung Ungaran dan sekitarnya) dari yang tertua adalah sebagai berikut:

1.Lutut Beds Endapan ini berupa konglomerat dan batugamping dengan fosil berupa Spiroclypeus, Eulipidina, Miogypsina dengan penyebaran yang sempit. Endapan ini menutupi endapan Eosen yang ada di bawahnya.endapan ini berumur Oligo-Miosen.

2. Merawu Beds Endapan ini merupakan endapan flysch yang berupa perselangselingan lempung serpihan, batupasir kuarsa dan batupasir tufaan dengan fosil Lepidocyclina dan Cycloclypeus. Endapan ini berumur Miosen Bawah.

3. Panjatan Beds Endapan ini berupa lempung serpihan yang relatif tebal dengan kandungan fosil Trypliolepidina rutteni, Nephrolepidina ferreroi PROV., N. Angulosa Prov., Cycloclypeus sp., Radiocyclocypeus TAN., Miogypsina thecideae formis RUTTEN. Fosil yang ada menunjukkan Miosen Tengah.

4. Banyak Beds Endapan ini berupa batupasir tufaan yang diendapkan pada Miosen Atas.

5.Cipluk Beds Endapan ini berada di atas Banyak Beds yang berupa napal yang berumur Miosen Atas.

6. Kapung Limestone Batugamping tersebut diendapkan pada Pliosen Bawah dengan dijumpainya fosil Trybliolepidina dan Clavilithes sp. Namun fosil ini kelimpahannya sangat sedikit.

7. Kalibluk Beds Endapan ini berupa lempung serpihan dan batupasir yang mengandung moluska yang mencirikan fauna cheribonian yang berumur Pliosen Tengah.

8.Damar Series Endapan ini merupakan endapan yang terbentuk pada lingkungan transisi. Endapan yang ada berupa tuffaceous marls dan batupasir tufaan yang mengandung fosil gigi Rhinocerous, yang mencirikan Pleistosen awal-Tengah.

9.Notopuro Breccias Endapan ini berupa breksi vulkanik yang menutupi secara tidak selaras di atas endapan Damar Series. Endapan ini terbentuk pada Pleistosen Atas.

10.Alluvial dan endapan Ungaran Muda Endapan ini merupakan endapan alluvial yang dihasilkan oleh proses erosi yang terus berlangsung sampai saat ini (Holosen). Selain itu juga dijumpai endapan breksi andesit yang merupakan produk dari Gunung Ungaran Muda. Menurut Budiardjo et. al. (1997), stratigrafi daerah Ungaran dari yang tua ke yang muda adalah sebagai berikut:

1.Batugamping volkanik

2.Breksi volkanik III

3.Batupasir volkanik

4.Batulempung volkanik

5.Lava andesitik

6.Andesit porfiritik

7.Breksi volkanik II

8.Breksi volkanik I

9.Andesit porfiritik

10.Lava andesit

11.Aluvium

 

(Gambar 1.2 Peta geologi regional daerah Ungaran , Budiardjo, et. al., 1997)

            3.1       Tatanan Tektonik

                        3.1.1    Tektonik Regional

                        Perkembangan tektonik pulau Jawa dapat dipelajari dari pola-pola struktur geologi dari waktu ke waktu. Struktur geologi yang ada di pulau Jawa memiliki pola-pola yang teratur. Secara geologi pulau Jawa merupakan suatu komplek sejarah penurunan basin, pensesaran, perlipatan dan vulkanisme di bawah pengaruh stress regime yang berbeda-beda dari waktu ke waktu. Secara umum, ada tiga arah pola umum struktur yaitu arah Timur Laut –Barat Daya (NE-SW) yang disebut pola Meratus, arah Utara – Selatan (N-S) atau pola Sunda dan arah Timur – Barat (E-W). Perubahan jalur penunjaman berumur kapur yang berarah Timur Laut – Barat Daya (NE-SW) menjadi relatif Timur – Barat (E-W) sejak kala Oligosen sampai sekarang telah menghasilkan tatanan geologi Tersier di Pulau Jawa yang sangat rumit disamping mengundang pertanyaan bagaimanakah mekanisme perubahan tersebut. Kerumitan tersebut dapat terlihat pada unsur struktur Pulau Jawa dan daerah sekitarnya.

             Pola Meratus di bagian barat terekspresikan pada Sesar Cimandiri, di bagian tengah terekspresikan dari pola penyebarab singkapan batuan pra-Tersier di daerah Karang Sambung. Sedangkan di bagian timur ditunjukkan oleh sesar pembatas Cekungan Pati, “Florence” timur, “Central Deep”. Cekungan Tuban dan juga tercermin dari pola konfigurasi Tinggian Karimun Jawa, Tinggian Bawean dan Tinggian Masalembo. Pola Meratus tampak lebih dominan terekspresikan di bagian timur.

             Pola Sunda berarah Utara-Selatan, di bagian barat tampak lebih dominan sementara perkembangan ke arah timur tidak terekspresikan. Ekspresi yang mencerminkan pola ini adalah pola sesar-sesar pembatas Cekungan Asri, Cekungan Sunda dan Cekungan Arjuna. Pola Sunda pada Umumnya berupa struktur regangan.

                        Pola Jawa di bagian barat pola ini diwakili oleh sesar-sesar naik seperti sesar Beribis dan sear-sear dalam Cekungan Bogor. Di bagian tengah tampak pola dari sesar-sesar yang terdapat pada zona Serayu Utara dan Serayu Selatan. Di bagian Timur ditunjukkan oleh arah Sesar Pegunungan Kendeng yang berupa sesar naik.

                                    Dari data stratigrafi dan tektonik diketahui bahwa pola Meratus merupakan pola yang paling tua. Sesar-sesar yang termasuk dalam pola ini berumur Kapur sampai Paleosen dan tersebar dalam jalur Tinggian Karimun Jawa menerus melalui Karang Sambung hingga di daerah Cimandiri Jawa Barat. Sesar ini teraktifkan kembali oleh aktivitas tektonik yang lebih muda. Pola Sunda lebih muda dari pola Meratus. Data seismik menunjukkan Pola Sunda telah mengaktifkan kembali sesar-sesar yang berpola Meratus pada Eosen Akhir hingga Oligosen Akhir.

                        Pola Jawa menunjukkan pola termuda dan mengaktifkan kembali seluruh pola yang telah ada sebelumnya (Pulunggono, 1994). Data seismik menunjukkan bahwa pola sesar naik dengan arah barat-timur masih aktif hingga sekarang.

                        Fakta lain yang harus dipahami ialah bahwa akibat dari pola struktur dan persebaran tersebut dihasilkan cekungan-cekungan dengan pola yang tertentu pula. Penampang stratigrafi yang diberikan oleh Kusumadinata, 1975 dalam Pulunggono, 1994 menunjukkan bahwa ada dua kelompok cekungan yaitu Cekungan Jawa Utara bagian barat dan Cekungan Jawa Utara bagian timur yang terpisahkan oleh tinggian Karimun Jawa.

             Kelompok cekungan Jawa Utara bagian barat mempunyai bentuk geometri memanjang relatif utara-selatan dengan batas cekungan berupa sesar-sesar dengan arah utara selatan dan timur-barat. Sedangkan cekungan yang terdapat di kelompok cekungan Jawa Utara Bagian Timur umumnya mempunyai geometri memanjang timur-barat dengan peran struktur yang berarah timur-barat lebih dominan.

                        Pada Akhir Cretasius terbentuk zona penunjaman yang terbentuk di daerah Karangsambung menerus hingga Pegunungan Meratus di Kalimantan. Zona ini membentuk struktur kerangka struktur geologi yang berarah timurlaut-baratdaya. Kemudian selama tersier pola ini bergeser sehingga zona penunjaman ini berada di sebelah selatan Pulau Jawa. Pada pola ini struktur yang terbentuk berarah timur-barat.

             Tumbukkan antara lempeng Asia dengan lempeng Australia menghasilkan gaya utama kompresi utara-selatan. Gaya ini membentuk pola sesar geser (oblique wrench fault) dengan arah baratlaut-tenggara, yang kurang lebih searah dengan pola pegunungan akhir Cretasisus.

                                    Pada periode Pliosen-Pleistosen arah tegasan utama masih sama, utara-selatan. Aktifitas tektonik periode ini menghasillkan pola struktur naik dan lipatan dengan arah timur-barat yang dapat dikenali di Zona Kendeng.

                        a.         Volkanisme

            Posisi pulau Jawa dalam kerangka tektonik terletak pada batas aktif (zona penunjaman) sementara berdasarkan konfigurasi penunjamannya terletak pada jarak kedalaman 100 km di selatan hingga 400 km di utara zona Benioff. Konfigurasi memberikan empat pola busur atau jalur magmatisme, yang terbentuk sebagai formasi-formasibatuan beku dan volkanik. Empat jalur magmatisme tersebut menurut Soeria Atmadja dkk., 1991 adalah :

        1. Jalur volkanisme Eosen hingga Miosen Tengah, terwujud sebagai Zona Pegunungan Selatan.

    2. Jalur volkanisme Miosen Atas hingga Pliosen. Terletak di sebelah utara jalur Pegunungan Selatan. Berupa intrusi lava dan batuan beku.

        3. Jalur volkanisme Kuarter Busur Samudera yang terdiri dari sederetan gunungapi              aktif.

      4. Jalur volkanisme Kuarter Busur Belakang, jalur ini ditempati oleh sejumlah gunungapi yang berumur Kuarter yang terletak di belakang busur volkanik aktif sekarang.

                        b.         Magmatisme Pra Tersier

                  Batuan Pra-Tersier di pulau Jawa hanya tersingkap di Ciletuh, Karang Sambung dan Bayat. Dari ketiga tempat tersebut, batuan yang dapat dijumpai umumnya batuan beku dan batuan metamorf. Sementara itu, batuan yang menunjukkan aktifitas magmatisme terdiri atas batuan asal kerak samudra seperti, peridotite, gabbro, diabase, basalt toleit. Batuan-batuan ini sebagian telah menjadi batuan metamorf.

                        c.         Magmatisme Eosen

                          Data-data yang menunjukkan adanya aktifitas magmatisme pada Eosen ialah adanya Formasi Jatibarang di bagian utara Jawa Barat, dike basaltik yang memotong Formasi Karang Sambung di daerah Kebumen Utara, batuan berumur Eosen di Bayat dan lava bantal basaltik di sungai Grindulu Pacitan. Formasi Jatibarang merupakan batuan volkanik yang dapat dijumpai di setiap sumur pemboran. Ketebalan Formasi Jatibarang kurang lebih 1200 meter. Sementara di daerah Jawa Tengah dapat ditemui di Gunung Bujil yang berupa dike basaltik yang memotong Formasi Karang Sambung, di Bayat dapat ditemui di kompleks Perbukitan Jiwo berupa dike basaltik dan stok gabroik yang memotong sekis kristalin dan Formasi Gamping-Wungkal.

                        d.         Magmatisme Oligosen-Miosen Tengah

                 Pulau Jawa terentuk oleh rangkaian gunungapi yang berumur Oligosen-Miosen Tengah dan Pliosen-Kuarter. Batuan penyusun terdiri atas batuan volkanik berupa breksi piroklastik,breksi laharik, lava, batupasir volkanik tufa yang terendapkan dalam lingkungan darat dan laut. Pembentukan deretan gunungapi berkaitan erat dengan penunjaman lempeng samudra Hindia pada akhir Paleogen. Menurut Van Bemmelen (1970) salah satu produk aktivitas volkanik saat itu adalah Formasi Andesit Tua.

                        e.         Magmatisme Miosen Atas-Pliosen

                                       Posisi jalur magmatisme pada periode ini berada di sebelah utara jalur magmatisme periode Oligosen-Miosen Tengah. Pada periode in aktivitas magmatisme tidak terekspresikan dalam bentuk munculnya gunungapi, tetapi berupa intrusi-intrusi seperti dike, sill dan volkanik neck. Batuannya berkomposisi andesitik.

                        f.          Magmatisme Kuarter

                     Pada periode aktifitas kuarter ini magmatisme muncul sebagai kerucut-kerucut gunungapi. Ada dua jalur rangkaian gunungapi yaitu : jalur utama terletak di tengah pulau Jawa atau pada jalur utama dan jalur belakang busur. Gunungapi pada jalur     utama ersusun oleh batuan volkanik tipe toleitik, kalk alkali dan kalk alkali kaya potasium. Sedangkan batuan volkanik yan terletak di belakan busur utama berkomposisi shoshonitik dan ultra potasik dengan kandungan leusit.

                        g.         Magmatisme Belakang Busur

                   Gunung Ungaran merupakan magmatisme belakang busur yang terletak di Kota Ungaran, Jawa Tengah dengan ketinggian sekitar 2050 meter di atas permukaan laut. Secara geologis, Gunung Ungaran terletak di atas batuan yan tergabung dalam Formasi batuan tersier dalam Cekungan Serayu Utara di bagian barat dan Cekungan Kendeng di bagian utara-timur. Gunung Ungaran merupakan rangkaian paling utara dari deretan gunungapi (volcanic lineament) Gunung Merapi-Gunung Merbabu-Gunung Ungaran. Beberapa peneliti menyatakan bahwa fenomena itu berkaitan dengan adanya patahan besar yan berarah utara-selatan.

                 Komposisi batuan yang terdapat di Gunung Ungaran cukup bervariasi, terdiri dari basal yang mengandung olivin, andesit piroksen, andesit hornblende dan dijumpai juga gabro. Pada perkembangannya, Gunung Ungaran mengalami dua kali pertumbuhan, mulanya menghasilkan batuan volkanik tipe basalt andesit pada kala Pleistosen Bawah. Perkembangan selanjutnya pada Kala Pleistosen Tengah berubah menjadi cenderung bersifat andesit untuk kemudian roboh. Pertumbuhan kedua mulai lagi pada Kala Pleistosen Atas dan Holosen yang menghasilkan Gunung Ungaran kedua dan ketiga. Saat ini Gunung Ungaran dalam kondisi dormant.

            3.2       Tatanan Tektonik Daerah Ungaran

       Gunung Ungaran selama perkembangannya mengalami ambrolan-tektonik yang diakibatkan oleh pergeseran gaya berat karena dasarnya yang lemah (Gambar 2.3 dan 2.4). Gunung Ungaran tersebut memperlihatkan dua angkatan pertumbuhan yang dipisahkan oleh dua kali robohan (Zen dkk., 1983). Ungaran pertama menghasilkan batuan andesit di Kala Pliosen Bawah, di Pliosen Tengah hasilnya lebih bersifat andesit dan berakhir dengan robohan. Daur kedua mulai di Kala Pliosen Atas dan Holosen. Kegiatan tersebut menghasilkan daur ungaran kedua dan ketiga.

            Struktur geologi daerah Ungaran dikontrol oleh struktur runtuhan (collapse structure) yang memanjang dari barat hingga tenggara dari Ungaran. Batuan volkanik penyusun pre-caldera dikontrol oleh sistem sesar yang berarah barat laut-barat daya dan tenggara-barat daya, sedangkan batuan volkanik penyusun post-caldera hanya terdapat sedikit struktur dimana struktur ini dikontrol oleh sistem sesar regional (Budiardjo et al. 1997).

  

(Gmbar 1.3 Blok diagram struktur volkano-tektonik Ungaran Tua (akhir Pleistosen), Bemmelen,1943 vide Bemmelen, 1970 dengan perubahan)

MANFAAT BATUBARA

MANFAAT BATUBARA

            Sampai saat ini batubara ditambang di berbagai belahan dunia karena merupakan sumber energi . Berbagai industri menggunakan batubara untuk kebutuhan energi mereka. Meskipun banyak kekhawatiran mengenai keselamatan para penambang dan efeknya pada lingkungan, pertambangan batubara terus tumbuh hingga hari ini. Berikut adalah berbagai keuntungan yang ditawarkan oleh pertambangan batu bara :

1.    Pertambangan batubara menyediakan ketersediaan energi 

            Batubara dianggap sebagai salah satu dari banyak mineral yang melimpah di dunia. Karena kelimpahan, banyak negara dan / atau industri bergantung pada batubara untuk kebutuhan energi mereka. Batubara dapat ditemukan di berbagai bagian AS dan di negara lain membuatnya tersedia untuk dikonsumsi. Hal ini berbeda dengan ketersediaan sumber energi lain seperti minyak atau gas alam.

2.    Batubara menyediakan kemudahan penggunaan

            Ini adalah salah satu keuntungan terbesar batubara dibandingkan sumber energi lainnya. Setelah pertambangan batubara, hanya satu yang secara harfiah membakar  untuk dapat memanfaatkannya. Sumber energi lain harus diproses atau melalui beberapa tahapan persiapan dan perbaikan sebelum itu dapat berguna untuk orang. Minyak, misalnya perlu diproses dan disempurnakan sebelum dapat mencapai tujuannya. Dan karena batubara juga menyediakan kemudahan penyimpanan, dapat langsung digunakan ketika itu menjadi kebutuhan.

3.    Batubara menyediakan sumber energi yang murah

            Bila dibandingkan dengan sumber energi lainnya, batubara dianggap yang termurah. Itu sebabnya mengapa beberapa negara mengandalkan batubara meskipun ada beberapa efek terhadap lingkungan. Energi merupakan syarat utama dalam hampir di setiap negara karna apa pun yang muncul lebih murah selalu diharapkan. Penduduk bumi semakin besar dari hari ke hari dan dengan kelangkaan dan biaya sumber energi lainnya, banyak negara telah mendukung pertambangan batubara menjadi produsen energi utama mereka. Hal ini juga menyatakan bahwa seluruh industri produksi batubara lebih banyak membuat lapangan pekerjaan dari pertambangan hingga perdagangan dan distribusi. Semua ini akan menerjemahkan  manfaat dari batubara  tidak hanya untuk pengguna akhir maupun masyarakat tetapi juga untuk seluruh negeri.

                 Masyarakat modern membutuhkan energi listrik untuk berbagai keperluan seperti kebutuhan konsumsi rumah tangga, penerangan umum, penggerak sarana transportasi, penggerak mesin-mesin industri, dan lain sebagainya. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut maka di bangunlah pusat-pusat pembangkit listrik berkapasitas tinggi.

            Dari beberapa pembangkit listrik yang eroperasi di permukaan bumi, PLTU berbahan bakar batubara masih merupakan system pembangkit yang paling banyak dioperasikan dimuka bumi karena mampu memproduksi listrik dengan biaya yang paling murah. Biaya operasi PLTU batubara kurang lebih 30% lebih rendah dibandingkan dengan sistem pembangkit listrik lainnya yang saat ini beroperasional. Cepatnya proses industrialisasi dalam berbagai sektor dimuka bumi yang juga telah meningkatkan jumlah konsumsi bahan bakar fosil ini. Berkaitan dengan masalah ini, batubara merupakan salah satu sumber energi andalan yang utama yang merupakan penyelamat dalam memenuhi dalam memenuhi kebutuhan energy listrik hingga beberapa dekade mendatang

Batubara merupakan salah satu jenis bahan bakar atau sumber energi yang sangat berharga. Berdasarkan cara penggunaannya, energi yang dihasilkan oleh batubara dapat di klasifikasikan menjadi dua, yaitu:

1.  Penghasil energi primer apabila batubara di gunakan dalam industri, misalnyal  sebagai bahan bakar industri semen, pembakaran batu kapur, penggerak lokomotif, kapal dan lain sebagainya.

2. Penghasil energi sekunder apabila energi yang terkandung dalam betubara  dikonfersikan menjadi energ dalam bentuk lain, misal dibakar dalam PLTU untuk menghasilkan energ listrik, diubah menjadi bahan bakar cair untuk kendaraan bermotor dan sebagainya (Gambar 4.1).

Gambar 4.1  Proses Batubara Sebagai Pembangkit Tenaga Listrik 

            Masyarakat memakai batubara baik untuk keperluan pembangkit listrik tenaga uap, bahan bakar industry semen, briket batubara dan yang lain sebagainya, menyadari bahwa pemanfaatan betubara mempunyai beberapa kelebihan yaitu:

1.   Adanya penekanan biaya karena harga persatuan energy yang di hasilkan  batubara lebih murah di bandingkan dengan bahan bakar lainnya.

2.    Persediaan batubara tersebar di seluruh dunia dan umumnya Negara-negara industry memiliki sumber daya alam tersebut.

3.    Diantara bahan bakar hidrokarbon, batubara mempunyai persediaan yang paling melimpah di dunia, dan masih dapat di andalkan sebagai sumber energy hingga memasuki abad ke-22 nanti.

4.    Teknologi ntuk penambangan dapat di timbun dan dapat di distribusikan ke berbagai tempat dengan cara yang cukup mudah dan aman.

            Batubara juga bisa dijadikan alternatif dalam industri rumah tangga. Batu bara bisa dijadikan alternatif untuk menggantikan Minyak Tanah yang harganya melonjak (Tabel 4.1). 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 (Tabel 4.2).

            Keunggulan Briket Batubara adalah  lebih murah, panas yang tinggi dan kontinyu sehingga sangat baik untuk pembakaran yang lama, tidak beresiko meledak/terbakar, tidak mengeluarkan suara bising serta tidak berjelaga dan sumber Batubara berlimpah. Namun demikian Briket 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.

Parameter	Minyak Tanah	Briket
Nilai Kalori	9.000 kkal/ltr	5.400 kkal/kg
Ekivalen	1 ltr	1,60 kg
Biaya	Rp. 2.800	Rp. 1.300

Tabel 4.1  Parameter Antara Minyak Tanah dan Briket

Penggunaan	Minyak Tanah	Briket	Penghematan
Rumah tangga 3 ltr/hari	Rp. 9000/hari	Rp. 5400/hari	Rp. 3600/hari
Warung Makan 10 ltr/hari	Rp. 30.000/hari	Rp. 18.000/hari	Rp. 12.000/hari
Industri Kecil 25 ltr/hari	Rp. 75.000/hari	45.000/hari	Rp. 30.000/hari
Industri Menengah 1000 ltr/hari	Rp. 2.000.000/hari	Rp. 1.502.450/hari	Rp. 497.550/hari

Tabel 4.2  Perbandingan Pemakaian Minyak Tanah dengan Briket

            Dengan adanya batubara juga dapat mendukung perkembangan ekonomi, antara lain:

1.      Pekerja yang sebelumnya harus mengumpulkan bahan bakar dapat bebas melakukan kegiatan yang lebih produktif seperti dalam industri pertanian dan pabrik. Kegiatan tersebut meningkatkan pendapatan rumah tangga, pasokan tenaga kerja dan kapasitas produksi dari perkembangan ekonomi.

2.      Pengumpulan bio massa yang intensif untuk bahan bakar konsumsi rumah tangga dalam banyak hal menurunkan produktivitas lahan pertanian – melalui penggundulan (dengan memotong pohon pohon) atau melalui penghilangan lahan subur (dengan mengumpulkan kotoran hewan).

3.      Pembakaran yang tidak efisien dari bahan bakar non konvensional, terutama dari dalam rumah yang tidak memiliki cerobong asap, dapat menimbulkan komplikasi kesehatan. Membuat rumah tangga menggunakan sumber daya energi moderen akan meningkatkan kesehatan dan produktivitas.

4.      Pengadaan listrik untuk rumah tangga berguna untuk penggunaan alat-alat modern – seperti mesin cuci – dan penerangan yang akan meningkatkan produktivitas industri kecil dan waktu senggang.

MENGENAL BATUBARA

BATUBARA

3.1   Pengertian Batubara

                        Beberapa ahli telah mencoba memberikan definisi batubara yaitu:

        a.  Menurut Spackman (1958) Batubara adalah suatu benda padat   karbonan berkomposisi maseral 

    tertentu.

      b. Menurut The lnternational Hand Book of Coal Petrography (1963)Batubara adalah batuan sedimen yang mudah terbakar, terbentuk dari sisa-sisa tanaman dalam variasi tingkat pengawetan, diikat oleh proses kompaksi dan terkubur dalam cekungan-cekungan pada kedalaman yang bervariasi, dari dangkal sampai dalam.

       c. Menurut Thiessen (1974) Batubara adalah suatu benda padat yang kompleks, terdiri dari bermacam-macam unsur kimia atau merupakan   benda padat organik yang sangat rumit.

     d. Menurut Achmad Prijono, dkk. (1992)  Batubara adalah bahan bakar hydro-karbon padat yang terbentuk dari tumbuh-tumbuhan dalam   lingkungan bebas oksigen dan terkena pengaruh temperatur serta tekanan yang berlangsung sangat lama.

               Dari beberapa sumber diatas, dapat dirangkum suatu definisi yaitu:  Batubara adalah berupa sedimen organik bahan bakar hidrokarbon padat yang terbentuk dari tumbuh-tumbuhan yang telah mengalami  pembusukan secara biokimia, kimia dan fisika dalam kondisi bebas oksigen yang berlangsung pada tekanan serta temperatur tertentu pada  kurun waktu yang sangat lama.

                        Sampai pada abad ke 20, para ahli kimia hanya mengetahui sedikit tentang komposisi dan struktur molekul dari beragam jenis batubara, dan hingga 1920, mereka masih meyakini bahwa komposisi batubara terutama didominasi oleh karbon yang dicampur dengan hidrogen, dan dengan beberapa impurities(zat pengotor). Dua metode analisis dan pemisahan batubara yang mereka gunakan, diantaranya adalah destilasi destruktif dan ekstraksi pelarut menunjukkan bahwa batubara hanya mengandung             karbon, dan konsentrasi hidrogen, oksigen, nitrogen, dan sulfur yang lebih sedikit. Adanya kandungan senyawa anorganik seperti aluminium dan silikon oksida akan menghasilkan abu pada hasil pembakaran batubara. Proses destilasi akan menghasilkan tar, air, dan gas. Hidrogen merupakan   komponen utama dari gas yang dihasilkan, walaupun amonia, gas karbon  monoksida dan dioksida, benzen dan beberapa uap gas hidrokarbon juga  terbentuk.

3.2       Proses Terbentuknya Batubara

                                    Batubara terbentuk dari tanaman yang telah tertimbun di dalam tanah   dan terjaga pada tekanan yang tinggi dan pemanasan dalam jangka waktu yang lama. Tanaman mengandung kandungan selulosa yang tinggi. Setelah tanaman dan pepohonan tersebut tertimbun dalam jangka waktu tertentu di   dalam tanah akan terjadi perubahan kimia yang merendahkan kadar oksigen dan hidrogen dari molekul selulosa tersebut . Para pakar geologis meyakini bahwa proses pengendapan batubara di dalam tanah    terbentuk sekitar 250-  300 juta tahun yang lalu, ketika sebagian besar bumi masih dilapisi oleh hutan dan pepohonan yang lebat. Pohon dan tanaman tersebut akan mengalami proses regenerasi dimana  bagian dari tanaman yang berguguran akan tertimbun dalam lapisan tanah, dan proses ini akan mengakibatkan penurunan kadar oksigen dan hidrogen secara bertahap pada    molekul.

                                    Selama degradasi dari tanaman yang telah mati, dekomposisi dari protein, pati, dan selulosa lebih cepat daripada dari bahan kayu. Pada berbagai tingkat, dan dengan berbagai kondisi iklim yang berbeda, konstituen dari tanaman akan terdekomposisi dalam kondisi aerob membentuk karbon dioksida, air, dan ammonia. Proses ini disebut “humifikasi” dan akan membentuk gambut. Gambut ini kemudian tertutup oleh lapisan sedimen, tanpa adanya udara, dan karenanya tahap kedua dari proses pembentukan batubara terjadi dalam kondisi anaerob. Pada tahap kedua, proses gabungan antara temperatur, tekanan, dan waktu akan mengubah lapisan gambut menjadi brown coal ( lignit), dan kemudian sub-bituminus, dan kemudian membentuk antrasit. Jenis-jenis batubara ini umumnya disebut dengan batubara hitam ( black coals). Dalam kondisi yang paling basah ( lembab) akan dihasilkan batubara dengan mutu yang paling rendah, batubara coklat ( lignit). Pada temperatur dan tekanan yang lebih tinggi dan dengan waktu yang cukup, akan membentuk batubara subbituminus, dan bahkan membentuk antrasit.

                        Ada 2 teori yang menerangkan terjadinya batubara (Krevelen,  1993) yaitu :

 1.  Teori In-situ 

            Pada Teori ini Batubara terbentuk dari tumbuhan atau pohon yang berasal dari hutan dimana batubara tersebut terbentuk. Batubara yang terbentuk sesuai dengan teori in-situ biasanya terjadi di hutan basah dan berawa, sehingga pohon-pohon di hutan tersebut pada saat mati dan roboh, langsung tenggelam ke dalam rawa tersebut, dan sisa tumbuhan tersebut tidak mengalami pembusukan secara sempurna, dan akhirnya menjadi fosil tumbuhan yang membentuk sedimen organik. Batubara yang dihasilkan dari proses ini memiliki kualitas yang baik. Penyebaran batubara jenis ini sifatnya merata dan luas, bisa dijumpai di wilayah Muara Enim, Sumatera Selatan

            2.  Teori Drift 

        Batubara terbentuk dari tumbuhan atau pohon yang berasal dari hutan yang bukan di tempat dimana batubara tersebut terbentuk. Batubara yang terbentuk sesuai dengan teori drift biasanya terjadi di delta-delta, mempunyai ciri-ciri lapisan batubara tipis, tidak menerus (splitting), banyak lapisannya (multiple seam), banyak pengotor (kandungan abu cenderung tinggi). Proses pembentukan batubara terdiri dari dua tahap yaitu tahap biokimia (penggambutan) dan tahap geokimia (pembatubaraan). Kualitas batubara yang dihasilkan dari proses ini tergolong kurang baik karena tercampur  material pengotor pada saat proses pengangkutan. Penyebaran batubara ini tidak begitu  luas, namun dapat dijumpai di beberapa tempat seperti di lapangan batubara delta Mahakam Purba, Kalimantan Timur.

                        Setelah tumbuhan-tumbuhan pembentuk tadi mati, lalu berakumulasi maka terjadilah proses pembentukan batubara melalui dua tahapan, yaitu

1.  Proses humification / peatification (humufikasi / penggambutan)

        Pada daerah yang berkondisi basah, tumbuh-tumbuhan mati tersebut akan mengalami dekomposisi dan pembusukan akibat adanya aktivitas berbagai prganisme. Organisme yang berperan paling awal adalah organisme aerobik seperti jamur, serangga dan bakteri aerobik, lalu bila tumbuhan mati tersebut terrimbun sehingga organisme aerobik tidak dapat lagi bekerja, maka organisme anaerobik mulai berperan sehingga akan terjadi proses perubahan menjadi gambut. Gambut merupakan tahapan sebelum terbentuknya batubara. proses penggambutan sebenarnya merupakan proses biokimia yang meliputi hidrolisis, oksidasi dan reduksi oleh adanya bakteri dan jamur. Proses ini dimulai dengan teroksidasinya tumbuhan mati oleh organisme aerobik. Lalu unsur-unsur hidrokarbon yang terdapat pada tumbuhan mati tersebut akan terekstrasi sehingga akan tersisa suatu zat / substansi yang memiliki kandungan karbon dan oksigen yang tinggi. Dengan kata lain tahap penggambutan adalah tahap dimana sisa-sisa tumbuhan yang terakumulasi tersimpan dalam kondisi bebas oksigen (anaerobik) di daerah rawa dengan sistem pengeringan yang buruk dan selalu tergenang air pada kedalaman 0,5 - 10 meter. Material tumbuhan yang busuk ini melepaskan unsur H, N, O, dan C dalam bentuk senyawa CO2, H2O, dan NH3 untuk menjadi humus. Selanjutnya oleh bakteri anaerobik dan fungi diubah menjadi gambut (Gambar 1.1) (Stach, 1982, op cit Susilawati 1992).

                                                                    Gambar 1.1  Proses Pembentukan Batubara

            2.  Proses coalification (Pembatubaraan)

                        Proses pembatubaraan dimulai setelah gambut telah terbentuk tertimbun oleh lapisan-lapisan sedimen. Proses ini terbagi menjadi dua tahapan, yaitu tahapan biokimia dan geokimia. Dengan kata lain proses ini merupakan gabungan proses biologi, kimia, dan fisika yang terjadi karena pengaruh pembebanan dari sedimen yang menutupinya, temperatur, tekanan, dan waktu terhadap komponen organik dari gambut (Stach, 1982, op cit Susilawati 1992). Pada tahap ini prosentase karbon akan meningkat, sedangkan prosentase hidrogen dan oksigen akan berkurang (Fischer, 1927, op cit Susilawati 1992). Temperatur dan tekanan berperan penting karena kenaikan temperatur akan mempercepat proses reaksi, dan tekanan memungkinkan reaksi terjadi dan menghasilkan unsur-unsur gas. Proses metamorfisme (temperatur dan tekanan) ini terjadi karena penimbunan material pada suatu kedalaman tertentu atau karena pergerakan bumi secara terus-menerus didalam waktu dalam skala waktu geologi. Proses ini akan menghasilkan batubara dalam berbagai tingkat kematangan material organiknya mulai dari lignit, sub bituminus, bituminus, semi antrasit, antrasit, hingga meta antrasit.

                                                     Gambar 1.2  Skema Pembentukan Batubara 

                        Berdasarkan skema tersebut, Batubara dapat digolongkan menjadi empat jenis tergantung dari umur dan lokasi pengambilan batubara, yakni lignit, subbituminous, bituminous, dan antrasit, dimana masing- masing jenis batubara tersebut secara berurutan memiliki perbandingan C : O dan C : H yang lebih tinggi. Antrasit merupakan batubara yang paling bernilai tinggi, dan lignit, yang paling bernilai rendah (Gambar 1.2).

1.  Lignit

            Disebut juga brown-coal, merupakan tingkatan batubara yang paling rendah, dan umumnya digunakan sebagai bahan bakar untuk pembangkit listrik.

2.  Subbituminous

            Umum digunakan sebagai pembangkit listrik tenaga uap. Subbituminous juga merupakan sumber bahan baku yang penting dalam pembuatan hidrokarbon aromatis dalam industri kimia sintetis .

3.  Bituminous

            Mineral padat, berwarna hitam dan kadang coklat tua, sering digunakan dalam pembangkit listrik tenaga uap (Tabel 1.1).

4.  Antrasit

            Merupakan jenis batubara yang memiliki kandungan paling tinggi dengan struktur yang lebih keras serta permukaan yang lebih kilau dan sering digunakan keperluan rumah tangga dan industri (Tabel 1.1).

Komposisi Elemen dari Beberapa tipe Batubara
Persentase Massa
Jenis Batubara	%C	%H	%O	%H2O	% Volatile matter
Lignit	60-75	5-6	20-30	50-70	45-55
Subbituminous	75-80	5-6	15-20	25-30	40-45
Bituminous	80-90	4-5	10-15	5-10	20-40
Antrasit	90-95	2-3	2-3	2-5	5-7

                                               Tabel 1.1  Komposisi Elemen dari Beberapa tipe Batubara

3.3       Faktor Yang Mempengaruhi Pembentukan Batubara

                        Cara terbantuknya batubara melalui proses yang sangat panjang dan lama, disamping dipengaruhi faktor alamiah yang tidak mengenal batas waktu terutama ditinjau dari segi fisika, kimia ataupun biologis. Faktor-faktor tersebut (Hutton dan Jones, 1995) antara lain

1.  Posisi Geoteknik

        Posisi geoteknik adalah letak suatu tempat yang merupakan cekungan sedimentasi yang keberadaanya dipengaruhi oleh gaya tektonik lempeng. Posisi geoteknik dapat mempengaruhi struktur cekungan batubara, iklim lokal, topologi dan morfologi serta kecepatan penurunan gambut. Semakin dekat cekungan sedimentasi batubara yang terbentuk atau terakumulasi, terhadap posisi kegiatan tektonik lempeng, maka kualitas batubara yang dihasilkan akan semakin baik.

2.  Keadaan Topografi

        Daerah tempat tumbuhan berkembang biak merupakan daerah yang relatif mempunyai ketersediaan air. Tempat tersebut mempunyai topografi yang relatif lebih rendah dibandingkan dengan daerah yang ada di sekelilingnya. Makin luas daerah dengan topografi rendah, maka makin banyak pula tanaman yang tumbuh, sehingga makin banyak bahan pada pembentukan batubara. Apabila keadaan topografi daerah dipengaruhi pleh gaya tektonik, baik yang mengakibatkan penaikan ataupun penurunan topografi, maka akan berpengaruh pula terhadap luas tanaman yang merupakan bahan utama sebagai bahan pembentuk batubara. Hal ini  merupakan salah satu faktor yang mengakibatkan penyebaran batubara berbentuk seperti melensa.

3.  Iklim Daerah

                        Iklim sangatlah berperan penting dalam pertumbuhan tanaman. Didaerah yang berilklim tropis, hampir semua tanaman dapat hidup yang dikarenakan tingkat curah hujan dan ketersediaan matahari sepanjang waktu yang memungkin tanaman tumbuh dengan cukup baik. Oleh karena itu, didaerah yang beriklin tropis pada masa lampau sangatlah memungkinkan didapatkan endapan batubara dalam jumlah banyak, sebaliknya pada daerah yang beriklim subtropics mempunyai endapan batubara yang relative lebih sedikit.

4.  Proses Penurunan Cekungan Sedimentasi

                        Cekungan sedimentasi yang ada di alam relative dinamis, artinya dasar cekungan akan mengalami proses penurunan atau pengangkatan. Makin sering dasar cekungan sedimentasi mengalami proses penurunan, maka batubara yang terbentuk akan semakin tebal.

5.  Umur Geologi

                        Zaman Karbon (± 350 juta tahun yang lalu), merupakan awal munculnya tumbuh-tumbuhan di dunia. Sejalan dengan proses tektonik yang terjadi, daerah tempat tumbuhnya tanaman telah mengalami proses coalification cukup lama, sehingga menghasilkan mutu batubara yang sangat baik. Jenis batubara dengan jenis ini banyak dijumpai di belahan bumi bagian Utara. Contohnya: Amerika Utara dan Eropa (pada kedalam 3 mil yang membentang dari Scotlandia sampai Selesia (Polandia). Batubara di Indonesia, didapatkan di cekungan sedimentasi yang berumur Tersier (± 70 juta tahun yang lalu). Dalam kurung waktu tersebut, proses coalification belum terjadi secara sempurna. Hal ini mengakibatkan kualitas batubara di Indonesia belum berkualitas baik. Sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin tua lapisan batuan sedimen yang mengandung batubara, maka semakin tinggi rank (peringkat) dari baubara tersebut.

6.  Jenis Tumbuh-Tumbuhan

        Present is the key to the past merupakan salah satu konsep geologi yang mampu menjelaskan kaitan antara mutu batubara dengan tumbuhan semula yang merupakan bahan utama pembentuk batubara. Batubara yang terbentuk dari tumbuhan keras dan berumur tua akan lebih baik debandingkan dengan batubara yang terbentuk dari taanaman berbentuk semak dan hanya berumur semusim. Makin tinggi tingkataan tumbuhan dan makin tua umur tumbuhan tersebut, apabila menalami proses coalification, akan menghasilkan batubara dengan kualitas baik.

7.  Proses Dekomposisi

                         Proses dekomposisi tumbuhan merupakan bagian dari transformasi biokimia pada bahan organik. Selama porses pembentukkan batubara, sisa tumbuhan akan mengalami perubahan baik secara fisik maupun kimia. Setelah tumbuhan mati, proses degredasi biokimia lebih berperan. Proses pembusukan (decay) kan terjadi sebagai akibat kinerja dari mikrobiologi dalam bentuk bakteri anaerobic. Bakteri ini bekerja dalam keadaan tanpa oksegen, menghancurkan bagaian yang lunak dari tumbuhan seperti cellulose, protolasma, dan karbohidrat. Proses ini membuat kayu berubah menjadi lignit, bitumina. Selama poses biokimia berlangsung, dalam keadaan kurang oksigen mengakibatkan keluarnya air (H2O) dan sebagian unsur karbon (C) yang akan hilang dalam bentuk karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO) dan metana (CH4). Akibat lepasnya unsur atau senyawa ini maka jumlah unsur karbon (C) akan relatif bertambah.

8.  Sejarah Setelah Pengendapan

            Sejarah cekungan tempat terjadi pembentukan batubara salah satu faktor diantaranya ditentukan pleh posisi cekungan sedimentasi tersebut terhadap posisi geoteknik. Semakin dekat posisi cekungan sedimentasi terhadap posisi geoteknik yang selalu dinamis, akan mempengaruhi perkembangan batubara dan cekungan letak batubara berada. Selama waktu itu pula, proses geokimia dan metamorfisme organic akan ikut berperan dalam mengubah gambut (endapan sedimen organic yang mudah terbakar dengan kandungan air lebih dari 75%)menjadi batubara. Apabila dinamika geoteknik memungkinkan terjadinya pensesaran dan perlipata pada lapisan batubara, dapat mempercepat batubara dengan rank tinggi.  Proses ini akan dipercepat pula apabila daerah tersebut mengalami proses intrusi magmatis. Panas yang dihasilkan dari proses intrusi magmatis akan mempercepat proses coalification, sehingga kadar C akan lebih tinggi dari H2O.

9.  Struktur Geologi Cekungan

            Batubara terbentuk pada cekungan sedimentasi yang sangat luas, sehingga mencapai ratusan hingga ribuan hektar. Dalam sejarah bumi, batuan sedimen merupakan bagian kulit bumi, akan mengalami deformasi akibat gaya tektonik. Cekungan akan mengalami deformasi lebih hebat apabila cekungan tersebut berada dalam satu sistem geantiklin atau geosinklin. Akibat gaya tektonik yang terjadi pada waktu-waktu tertentu, batubara bersama dengan batuan sedimen yang merupakan perlapisan diantaranya akan terlipat dan tersesarkan. Proses perlipatan dan pensesaran tersebut akan berpengaruh pada proses metamorfosis batubara dan batubara akan menjadi lebih keras dan lapisannya terpatah-patah. Makin banyak perlipatan dan pensesaran yang terjadi di lapisan sedimen yang mengandung batubara, secara teoritis akan meningkatkan kualitas dari batubara tersebut. Oleh sebab itu, pencarian batubara bermutu baik diarahkan pada daerah daerah geosinklin atau geantiklin karena daerah tersebut tektoniknya intensif.

10.  Metamorfosa Orogenik

            Tingkat kedua dalam proses pembentukan batubara adalah penimbunan atau penguburan oleh sedimen baru. Apabila telah terjadi proses penimbunan, proses degradasi biokimia tidak berperan lagi., tetapi mulai digantikan dan didominasi oleh proses dinamokimia. Proses ini menyebabkan terjadinya perubahan gambut menjadi batubara dalam berbagai mutu. Selama proses ini terjadi pengurangan air lembab, oksigen dan senyawa kimia lainnya antara lain CO, CO₂, CH₄ serta gas lainnya. Dilain pihak terjadi pertambahan presentasi karbon (C), Belerang (S) dan kandungan abu. Peningkatan mutu batubara sangat ditentukan oleh facktor tekanan dan waktu. Tekanan dapat diakibatkan oleh lapisan sedimen penutup yang tebal atau karena adanya tektonik. Makin lama selang waktu dari mulai bergradasi sampai terbentuk batubara, maka makin baik mutu dari batubara yang diperoleh. Faktor tersebut dapat mempercepat proses metamorfosa organik. Proses ini akan mengubah gambut menjadi batubara sesuai dengan perubahan kimia, fisika dan tampak pula pada sifat optiknya (Sukandarrumidi, 2006).