Batu arang

Batu arang adalah salah sabuting bahan bakar pusil. Pamahaman umumnya adalah batuan sedimen nang kawa gusang, tatawas tumatan daladak urganik, utamanya adalah sisa-sisa tumbuhan wan tatawas liwat parusis pambatubaraan. Unsur-unsur utamanya tasusun tumatan karbun, hidrugin, wan uksigin.

Batu bara jua adalah batuan urganik nang baisi sipat-sipat pisika wan kimia nang kumpliks nang kawa ditamui dalam bamamacam tawas.

Analisis unsur mandapati rumus purmula impiris nangkaya C137H97O9NS gasan bituminus dan C240H90O4NS gasan antrasit.

Batu arang sacara umum

Umur batu arang 
Pambantukan batu arang mamarlu'akan kondisi-kondisi bakurinah dan wastu bakajadian di era-era tertentu sapanjang sajarah geologi. jaman Karbon, bangsa 340 juta tahun nang liwat (jtl), adalah masa pambantukan batu arang nang paling produktif dimana parak sabarataan deposit batu arang (black coal) nang ekonomis di balahan bumi hapat utara tabantuk.

Di Zaman Permian, bangsa 270 jtl, tabantuk jua endapan-endapan batu arang nang ekonomis di balahan bumi hapat selatan, nangkaya Australia, dan balangsung tarus sampai ka Zaman Tersier (70 - 13 jtl) di bamacam balahan bumi lain.

Materi pambantuk batu arang 
Parak sabarataan pambantuk batu arang ba'asal tumatan tumbuhan. Jenis-macam tumbuhan pembentuk batu arang dan umurnya ujar Diessel (1981) adalah sabagai berikut:
 Alga, tumatan Zaman Pre-kambrium sampai Ordovisium dan ba-sel tunggal. Sadikit banar endapan batu bara tumatan perioda naini.
 Silofita, tumatan Zaman Silur sampai Devon Tangah, merupakan turunan matan alga. Sadikit endapan batu arang matan perioda naini.
 Pteridofita, umur Devon Atas sampai Karbon Atas. Materi utama pambantuk batu arang ba'umur Karbon di Irupa dan Amirika Utara. Tatumbuhan tanpa kambang dan bigi, bakambang biak lawan spora dan tumbuh di iklim hangat. 
 Gimnospermae, kurun waktu mulai tumatan Zaman Permian sampai Kapur Tangah. Tumbuhan heteroseksual, bigi tabungkus dalam buah, pariannya pinus, mangandung kadar gatah (resin) tinggi. Jenis Pteridospermae nangkaya gangamopteris dan glossopteris adalah panyusun utama batu arang Permian nangkaya di Australia, India dan Aprika.
 Angiospermae, tumatan Zaman Kapur Atas sampai wayah ini. Jenis tumbuhan modern, buah nang manukupi bigi, jantan dan batina dalam asa kambang, kurang bagatah dibanding gimnospermae makanya, sacara umum, kurang kawa ta'awetkan.

Panambangan 

Panambangan batu arang adalah panambangan batu arang tumat bumi. Batu arang diguna'akan sabagai bahan bakar. Batu bara gin kawa jua diguna'akan gasan ma'ulah coke gasan pambuatan waja.

Tambang batu arang panuwastu ba'andak di Tower Colliery di Inggeris.

Kelas dan macam batu bara 
Badasarkan tingkat proses pambantukannya nang dikontrol ulih takanan, panas dan waktu, batu arang umumnya dibagi dalam lima kalas: antrasit, bituminus, sub-bituminus, lignit dan gambut. 
 Antrasit adalah kalas batu arang paningginya, ba-warna hirang bakilauan (luster) metalik, mengandung antara 86% - 98% unsur karbon (C) ba-kadar banyu kurang matan 8%.
 Bituminus mengandung 68 - 86% unsur karbon (C) dan bakadar banyu 8-10% matan baratnya. Kalas batu arang nang paling banyak ditambang di Australia. 
 Sub-bituminus mengandung sadikit karbon dan banyak banyu, dan marga itu jadi sumbar panas nang kurang efisien mun ditanding lawan bituminus.
 Lignit atawa batu arang suklat adalah batu arang nang liwar linak nang mengandung banyu 35-75% matan baratnya.
 Gambut, ba-pori dan ba'isi kadar banyu di atas 75% serta nilai kalori nang paling randah.

Pembentukan batu bara 
Proses parubahan sisa-sisa tanaman manjadi gambut sampai jadi batu bara disambat lawan istilah pambatu baraan (coalification). Sacara ringkas ada 2 tahap proses nang tajadi, yakni:

 Tahap Diagenetik atawa Biokimia, dimulai di wayah material tanaman terdeposisi sampai lignit tabantuk. Agen utama nang ba-peran dalam proses parubahan naini adalah kadar banyu, tingkat oksidasi dan gangguan biologis nang kawa manyababakan proses pamburukan (dekomposisi) dan kompaksi material organik sarta mambantuk gambut.
 Tahap Malihan atawa Geokimia, meliputi proses parubahan tumatan lignit jadi bituminus dan ahirnya antrasit.

Batu bara di Indunisia 
Di Indunisia, endapan batu bara nang bernilai ekonomis terdapat di cekungan Tersier, nang terletak di bagian barat Paparan Sunda (termasuk Pulau Sumatera dan Kalimantan), pada umumnya endapan batu bara ekonomis tersebut dapat dikelompokkan sabagai batu bara berumur Eosen atau sekitar Tersier Bawah, kira-kira 45 juta tahun nang lalu dan Miosen atau sekitar Tersier Atas, kira-kira 20 juta tahun nang lalu menurut Skala waktu geologi.

Batu bara ini terbentuk dari endapan gambut pada iklim purba sekitar khatulistiwa nang mirip lawan kondisi kini. Beberapa diantaranya tegolong kubah gambut nang terbentuk di atas muka air tanah rata-rata pada iklim basah sepanjang tahun. Dengan kata lain, kubah gambut ini terbentuk pada kondisi dimana mineral-mineral anorganik nang terbawa air dapat masuk ka dalam sistem dan membentuk lapisan batu bara nang berkadar abu dan sulfur rendah dan menebal secara lokal. Hal ini sangat umum dijumpai pada batu bara Miosen. Sebaliknya, endapan batu bara Eosen umumnya lebih tipis, berkadar abu dan sulfur tinggi. Kedua umur endapan batu bara ini terbentuk pada lingkungan lakustrin, dataran pantai atau delta, mirip lawan daerah pembentukan gambut nang terjadi saat ini di daerah timur Sumatera dan sebagian besar Kalimantan.

Endapan batu bara Eosen 
Endapan ini terbentuk pada tatanan tektonik ekstensional nang dimulai sekitar Tersier Bawah atau Paleogen pada cekungan-cekungan sedimen di Sumatera dan Kalimantan.

Ekstensi berumur Eosen ini terjadi sepanjang tepian Paparan Sunda, dari sebelah barat Sulawesi, Kalimantan bagian timur, Laut Jawa hingga Sumatera. Dari batuan sedimen nang pernah ditemukan dapat diketahui bahwa pengendapan berlangsung mulai terjadi pada Eosen Tengah. Pemekaran Tersier Bawah nang terjadi pada Paparan Sunda ini ditafsirkan berada pada tatanan busur dalam, nang disebabkan terutama oleh gerak penunjaman Lempeng Indo-Australia. Lingkungan pengendapan mula-mula pada saat Paleogen itu non-marin, terutama fluviatil, kipas aluvial dan endapan danau nang dangkal.

Di Kalimantan bagian tunggara, pengendapan batu bara terjadi sekitar Eosen Tengah - Atas namun di Sumatera umurnya lebih muda, yakni Eosen Atas hingga Oligosen Bawah. Di Sumatera bagian tangah, endapan fluvial nang terjadi pada fasa awal kemudian ditutupi oleh endapan danau (non-marin). Berbeda lawan nang terjadi di Kalimantan bagian tunggara dimana endapan fluvial kemudian ditutupi oleh lapisan batu bara nang terjadi pada dataran pantai nang kemudian ditutupi di atasnya secara transgresif oleh sedimen marin berumur Eosen Atas.

Endapan batu bara Eosen nang telah umum dikenal terjadi pada cekungan berikut: Pasir dan Asam-asam (Kalimantan Selatan dan Timur), Barito (Kalimantan Selatan), Kutai Atas (Kalimantan Tengah dan Timur), Melawi dan Ketungau (Kalimantan Barat), Tarakan (Kalimantan Timur), Ombilin (Sumatera Barat) dan Sumatera Tengah (Riau).

Dibawah ini adalah kualitas rata-rata dari beberapa endapan batu bara Eosen di Indunisia. 

(ar) - as received, (ad) - air dried, Sumber: Indunisian Coal Mining Association, 1998

Endapan batu bara Miosen 
Pada Miosen Awal, pemekaran regional Tersier Bawah - Tengah pada Paparan Sunda telah berakhir. Pada Kala Oligosen hingga Awal Miosen ini terjadi transgresi marin pada kawasan nang luas dimana terendapkan sedimen marin klastik nang tebal dan perselingan sekuen batugamping. Pengangkatan dan kompresi adalah kenampakan nang umum pada tektonik Neogen di Kalimantan maupun Sumatera.
Endapan batu bara Miosen nang ekonomis terutama terdapat di Cekungan Kutai bagian bawah (Kalimantan Timur), Cekungan Barito (Kalimantan Selatan) dan Cekungan Sumatera bagian selatan. Batu bara Miosen jua secara ekonomis ditambang di Cekungan Bengkulu.

Batu bara ini umumnya terdeposisi pada lingkungan fluvial, delta dan dataran pantai nang mirip lawan daerah pembentukan gambut saat ini di Sumatera bagian timur. Ciri utama lainnya adalah kadar abu dan belerang nang rendah. Namun kebanyakan sumberdaya batu bara Miosen ini tergolong sub-bituminus atau lignit sehingga kurang ekonomis kecuali jika sangat tebal (PT Adaro) atau lokasi geografisnya menguntungkan. Namun batu bara Miosen di beberapa lokasi jua tergolong kelas nang tinggi seperti pada Cebakan Pinang dan Prima (PT KPC), endapan batu bara di sekitar hilir Sungai Mahakam, Kalimantan Timur dan beberapa lokasi di dekat Tanjungenim, Cekungan Sumatera bagian selatan.

Tabel di bawah ini menunjukan kualitas rata-rata dari beberapa endapan batu bara Miosen di Indunisia.

(ar) - as received, (ad) - air dried, Sumber: Indunisian Coal Mining Association, 1998

Sumberdaya batu bara 
Potensi sumberdaya batu bara di Indunisia 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.

Di Indunisia, batu bara merupakan bahan bakar utama selain solar (diesel fuel) nang telah umum digunakan pada banyak industri, dari segi ekonomis batu bara jauh lebih hemat dibandingkan solar, lawan perbandingan sabagai berikut: Solar Rp 0,74/kilokalori sedangkan batu bara wastu Rp 0,09/kilokalori, (berdasarkan harga solar industri Rp. 6.200/liter).

Dari segi kuantitas batu bara termasuk cadangan energi fosil terpenting bagi Indunisia. Jumlahnya sangat berlimpah, mencapai puluhan milyar ton. Jumlah ini sebenarnya mayu gasan memasok kebutuhan energi listrik hingga ratusan tahun ke depan. Sanangnya, Indunisia kada mungkin membakar habis batu bara dan mengubahnya manjadi 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 kada langsung dibakar, akan lebih bermakna dan efisien jika dikonversi manjadi migas sintetis, atau bahan petrokimia lain nang bernilai ekonomi tinggi. Dua cara nang dipertimbangkan dalam hal ini adalah likuifikasi (pencairan) dan gasifikasi (penyubliman) batu bara.

Membakar batu bara secara langsung (direct burning) telah dikembangkan teknologinya secara continue, nang bertujuan gasan mencapai efisiensi pembakaran nang maksimum, cara-cara pembakaran langsung seperti: fixed grate, chain grate, fluidized bed, pulverized, dan lain-lain, masing-masing mempunyai kelebihan dan kelemahannya.

Gasifikasi batu bara 
Coal gasification adalah sebuah proses gasan maubah batu bara padat manjadi gas batu bara nang 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 sabagai bahan bakar. wastu menggunakan udara dan uap air sabagai reacting-gas kemudian menghasilkan water gas atau coal gas, gasifikasi secara nyata mempunyai tingkat emisi udara, kotoran padat dan limbah tarandah.

Tetapi, batu bara bukanlah bahan bakar nang sempurna. Terikat didalamnya 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 lawan uap air (seperti contoh kabut) dan tetesan nang jatuh ke tanah seburuk bentuk asam sulfurik dan nitrit, disebut sabagai "hujan asam" “acid rain”. Disini jua ada noda mineral kecil, termasuk kotoran nang umum tercampur lawan batu bara, partikel kecil ini kada terbakar dan membuat debu nang tertinggal di coal combustor, beberapa partikel kecil ini jua tertangkap di ulaian combustion gases baimbai lawan uap air, dari asap nang keluar dari cerobong beberapa partikel kecil ini adalah sangat kecil setara lawan rambut manusia.

Bagaimana membuat batu bara bersih 
Ada beberapa cara. Contoh sulfur, sulfur adalah zat kimia kekuningan nang ada sedikit di batu bara, pada beberapa batu bara nang ditemukan di Ohio, Pennsylvania, West Virginia dan eastern states lainnya, sulfur terdiri dari 3 sampai 10 % dari berat batu bara, beberapa batu bara nang ditemukan di Wyoming, Montana dan nagara-nagara bagian sebelah barat lainnya sulfur wastu sekitar 1/100ths (lebih kecil dari 1%) dari berat batu bara. Penting bahwa sebagian besar sulfur ini dibuang sbelum mencapai cerobong asap.

Satu cara gasan membersihkan batu bara adalah lawan cara mudah memecah batu bara ke bongkahan nang lebih kecil dan mencucinya. Beberapa sulfur nang ada sabagai bintik kecil di batu bara disebut sabagai "pyritic sulfur " karena ini dikombinasikan lawan besi manjadi bentuk iron pyrite, selain itu dikenal sabagai "fool's gold” dapat dipisahkan dari batu bara. Secara khusus pada proses satu kali, bongkahan batu bara dimasukkan ka dalam tangki besar nang terisi air , batu bara mengambang ke permukaan ketika kotoran sulfur tenggelam. Fasilitas pencucian ini dinamakan "coal preparation plants" nang membersihkan batu bara dari pengotor-pengotornya.

Tidak semua sulfur bisa dibersihkan lawan cara ini, bagaimanapun sulfur pada batu bara adalah secara kimia benar-benar terikat lawan molekul karbonnya, tipe sulfur ini disebut "organic sulfur," dan pencucian tak akan menghilangkannya. Beberapa proses telah dicoba gasan mencampur batu bara lawan bahan kimia nang membebaskan sulfur pergi dari molekul batu bara, tetapi kebanyakan proses ini sudah terbukti terlalu mahal, ilmuan masih bekerja gasan mengurangi biaya dari prose pencucian kimia ini.

Kebanyakan pembangkit tenaga listrik modern dan semua fasilitas nang dibangun setelah 1978 — telah diwajibkan gasan mempunyai alat khusus nang dipasang gasan 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 urang menyebutnya "scrubbers" — karena mereka men-scrub (menggosok) sulfur keluar dari asap nang dikeluarkan oleh tungku pembakar batu bara.

Membuang NOx dari batu bara 
Nitrogen secara umum adalah bagian nang besar daripada udara nang dihirup, pada kenyataannya 80% dari udara adalah nitrogen, secara normal atom-atom nitrogen mengambang terikat satu sama lainnya seperti pasangan kimia, tetapi ketika udara dipanaskan seperti pada nyala api boiler (3000 F=1648 C), atom nitrogen ini terpecah dan terikat lawan oksigen, bentuk ini sabagai nitrogen oksida atau kadang kala itu disebut sabagai NOx. NOx jua dapat dibentuk dari atom nitrogen nang terjebak didalam batu bara.

Di udara, NOx adalah polutan nang dapat menyebabkan kabut coklat nang kabur nang kadang kala terlihat di seulai kota besar, jua sabagai polusi nang membentuk “acid rain” (hujan asam), dan dapat membantu terbentuknya sesuatu nang disebut “ground level ozone”, tipe lain daripada polusi nang dapat membuat kotornya udara.

Salah satu cara terbaik gasan mengurangi NOx adalah menghindari dari bentukan asalnya, beberapa cara telah ditemukan gasan membakar barubara di pemabakar dimana ada lebih banyak bahan bakar daripada udara di ruang pembakaran nang terpanas. Di bawah kondisi ini kebanyakan oksigen terkombinasikan lawan bahan bakar daripada lawan nitrogen. Campuran pembakaran kemudian dikirim ke ruang pembakaran nang kedua dimana terdapat proses nang mirip berulang-ulang sampai semua bahan bakar habis terbakar. Konsep ini disebut "staged combustion" karena batu bara dibakar secara bertahap. Kadang disebut jua sabagai "low-NOx burners" dan telah dikembangkan sehingga dapat mengurangi kangdungan Nox nang terlepas di uadara lebih dari separuh. Ada jua teknologi baru nang bekerja seperti "scubbers" nang membersihkan NOX dari flue gases (asap) dari boiler batu bara. Beberapa dari alat ini menggunakan bahan kimia khusus nang disebut katalis nang mengurai bagian NOx manjadi gas nang kada berpolusi, walaupun alat ini lebih mahal dari "low-NOx burners," namun dapat menekan lebih dari 90% polusi Nox.

Cadangan batu bara dunia 

Pada tahun 1996 diestimasikan terdapat sekitar satu exagram (1 × 1015 kg atau 1 trilyun ton) total batu bara nang dapat ditambang menggunakan teknologi tambang saat ini, diperkirakan setangahnya merupakan batu bara keras. Nilai energi dari semua batu bara dunia adalah 290 zettajoules. Dengan konsumsi global saat ini adalah 15 terawatt, terdapat mayu batu bara gasan menyediakan energi bagi seluruh dunia gasan 600 tahun.

British Petroleum, pada Laporan Tahunan 2006, memperkirakan pada akhir 2005, terdapat 909.064 juta ton cadangan batu bara dunia nang terbukti (9,236 × 1014 kg), atau mayu gasan 155 tahun (cadangan ke rasio produksi). Angka ini wastu cadangan nang diklasifikasikan terbukti, program bor eksplorasi oleh perusahaan tambang, terutama sekali daerah nang di bawah eksplorasi, terus memberikan cadangan baru.

Departemen Energi Amerika Serikat memperkirakan cadangan batu bara di Amerika Serikat sekitar 1.081.279 juta ton (9,81 × 1014 kg), nang setara lawan 4.786 BBOE (billion barrels of oil equivalent).

Negara pengekspor batu bara utama

Lihati jua 
 Skala waktu geologi
 Yayasan Batu Bara Dunia en

Catatan batis

Pangait luar 

 World Coal Institute
 Yayasan Batu Bara Dunia 
 Coal: Facts & Figures 
 MSNBC report on coal pollution health effects in the United States
 Clean coal technologies 
 Advanced methods of using coal  (Pusat Energi Batu bara Jepang en)
 USDOE Hydrogen from Coal Research 
 Coal Preparation
 Wyoming Coal dari Universitas Wyoming.
 Coal - origin, purification and consumption 
 History of coal seams and the practice of coal mining in North Staffordshire, UK 
 Gasifikasi Batubara 
 Daniel Burns. The modern practice of coal mining (1907)
 Chirons, Nicholas P. Coal Age Handbook of Coal Surface Mining (ISBN 0-07-011458-7)
 Hamilton, Michael S. Mining Environmental Policy: Comparing Indunisia and the USA (Burlington, VT: Ashgate, 2005). (ISBN 0-7546-4493-6).
 Hayes, Geoffrey. Coal Mining (2004), 32 pp
 Hughes. Herbert W, A Text-Book of Mining: For the use of colliery managers and others (London, many editions 1892-1917), the standard British textbook for its era.
 
 Charles V. Nielsen and George F. Richardson. 1982 Keystone Coal Industry Manual (1982) 
 Saleem H. Ali. Minding our Minerals, 2006. 
 A.K. Srivastava. Coal Mining Industry in India (1998) (ISBN 81-7100-076-2) 
 
 James Tonge. The principles and practice of coal mining (1906)