Jelaskan proses terbentuknya batu bara?
Jawaban 1 :
Proses terbentuknya batubara memakan waktu hingga jutaan tahun lamanya. Batubara yang kita pergunaan saat ini merupakan tumbuhan prasejarah yang tertimbun dan berproses secara alamiah menjadi batubara. Secara umum proses pembentukan batubara tahap per tahap adalah sebagai berikut:
● PEMBUSUKAN
● PENGENDAPAN
● DEKOMPOSISI
● GEOTEKTONIK
● EROSI
Tahapan-tahapan di atas sering diringkas menjadi dua tahapan saja yakni:
● TAHAP DIAGENETIK (BIOKIMIA) atau PENGGAMBUTAN
● TAHAP GEOKIMIA atau MALIHAN
Proses pembentukan batubara dimulai dari membusuknya bagian-bagian tumbuhan karena aktifitas bakteri anaerob. Selanjutnya, tumbuhan yang sudah busuk mengalami pengendapan di lingkungan yang berair. Proses ini berlangsung secara berulang sehingga terbentuk lapisan gambut. Selanjutnya lapisan gambut tersebut akan mengalami dekomposisi yakni proses biokimia yang menyebabkan unsur karbon bertambah.
Selanjutnya lapisan gambut tadi masuk tahapan geotektonik dimana terjadi kompaksi karena adanya gaya tektonik. Pada tahapan ini batubara yang berada di lingkungan berair akan berubah menjadi lingkungan darat. Terakhir adalah proses erosi dimana batubara yang telah melewati proses geotektonik akan mengalami erosi yang menyebabkan permukaannya terkupas. Hasil akhir dari proses erosi inilah yang manusia pergunaakan.
Dijawab Oleh :
Dr. Wawan Suherman, S. Pd. M.Pd.
Jawaban 2 :
Apa itu batu bara ?
Batu bara adalah 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 nitrogen dan oksigen
Penjelasan:
Proses pembentukan batubara terdiri dari dua tahap yaitu tahap biokimia (penggambutan) dan tahap geokimia (pembatubaraan). … Proses ini akan menghasilkan batubara dalam berbagai tingkat kematangan material organiknya mulai dari lignit, sub bituminus, bituminus, semi antrasit, antrasit, hingga meta antrasit.
Dijawab Oleh :
Noor Sjahid, S. Pd. M.Pd.
Penjelasan :
Jejak Kehidupan Purba: Awal Mula Pembentukan Batu Bara
Untuk memahami bagaimanakah proses pembentukan batu bara, kita harus kembali ke hutan rawa purba, jauh sebelum keberadaan manusia. Sebagian besar cadangan batu bara di dunia terbentuk selama periode Karbon dan Permian, sekitar 360 hingga 250 juta tahun yang lalu. Pada masa itu, bumi ditutupi oleh hutan lebat dengan vegetasi raksasa seperti pakis, lumut, dan pepohonan purba yang tumbuh subur di wilayah tropis yang lembap.
Lingkungan yang ideal bagi pembentukan batu bara adalah rawa-rawa luas atau dataran banjir yang sering tergenang air. Ketika tumbuhan-tumbuhan purba ini mati, mereka tidak sepenuhnya membusuk seperti yang biasa terjadi di tanah yang kaya oksigen. Sebaliknya, mereka jatuh ke dalam air yang miskin oksigen, menciptakan kondisi yang sempurna untuk akumulasi bahan organik.
Tahap Awal Transformasi: Dari Biomassa Menjadi Gambut
Proses awal pembentukan batu bara dimulai dengan akumulasi bahan organik tumbuhan yang melimpah dan lingkungan yang spesifik. Lingkungan ini harus mampu mencegah dekomposisi total materi tumbuhan yang telah mati.
Kondisi Lingkungan yang Ideal
Kondisi utama yang memungkinkan tahap awal pembentukan batu bara adalah lingkungan anaerobik, yaitu kondisi yang sangat minim atau bahkan tanpa oksigen. Lingkungan seperti ini umumnya ditemukan di rawa-rawa gambut yang tergenang air atau cekungan sedimen yang tertutup rapat. Kehadiran air yang terus-menerus menutupi sisa-sisa tumbuhan mencegah bakteri dan jamur pengurai yang membutuhkan oksigen untuk bekerja secara efektif.
Selain itu, tingkat keasaman air di rawa gambut juga berperan penting. Air yang asam cenderung menghambat aktivitas mikroorganisme yang bertanggung jawab atas pembusukan, sehingga memperlambat proses dekomposisi. Kondisi ini memungkinkan bahan organik untuk terawetkan dan menumpuk dari waktu ke waktu.
Proses Peatifikasi
Ketika tumbuhan-tumbuhan purba mati dan jatuh ke dasar rawa yang minim oksigen, mereka mulai mengalami dekomposisi parsial. Proses ini dikenal sebagai peatifikasi. Selama peatifikasi, sebagian besar air dan komponen volatil lainnya seperti oksigen dan hidrogen mulai terlepas, meninggalkan material yang lebih kaya karbon. Mikroorganisme yang hidup dalam kondisi anaerobik masih berperan dalam mengubah struktur kimia bahan organik, tetapi dengan cara yang sangat terbatas.
Akumulasi lapisan demi lapisan materi tumbuhan yang tidak terurai sempurna ini akhirnya membentuk lapisan tebal material yang disebut gambut (peat). Gambut adalah tahap pertama dalam rangkaian panjang pembentukan batu bara. Ia masih mengandung banyak air dan serat tumbuhan yang terlihat jelas, namun sudah mulai menunjukkan ciri-ciri material yang lebih padat dan lebih kaya karbon dibandingkan biomassa awal.
Perubahan Geologis: Kompaksi dan Pembentukan Batu Bara Muda
Setelah terbentuknya lapisan gambut, langkah selanjutnya dalam bagaimanakah proses pembentukan batu bara melibatkan proses geologis yang masif, yaitu penguburan dan kompaksi di bawah lapisan sedimen.
Penguburan dan Peningkatan Tekanan
Seiring berjalannya waktu, perubahan kondisi geologis seperti pergeseran lempeng tektonik, erosi, dan pengendapan menyebabkan lapisan-lapisan sedimen (seperti lumpur, pasir, dan lempung) menutupi lapisan gambut. Penguburan ini bukan hanya sekali, melainkan dapat terjadi secara berulang, menumpuk lapisan sedimen hingga ratusan, bahkan ribuan meter di atas gambut.
Berat dari lapisan sedimen yang menumpuk ini memberikan tekanan yang sangat besar pada lapisan gambut di bawahnya. Akibat tekanan tersebut, air yang terkandung dalam gambut akan terperas keluar. Proses ini dikenal sebagai kompaksi, yang secara signifikan mengurangi volume lapisan gambut dan meningkatkan densitasnya.
Aksi Panas dan Kimiawi: Dari Gambut ke Lignit
Seiring dengan peningkatan tekanan, suhu juga mulai meningkat seiring dengan kedalaman penguburan. Setiap penambahan kedalaman sekitar 30 meter, suhu bumi diperkirakan naik sekitar 1 derajat Celsius. Peningkatan suhu ini, bersama dengan tekanan yang ekstrem, memicu perubahan kimiawi lebih lanjut pada bahan organik. Proses ini dikenal sebagai koalifikasi atau pembatubaraan.
Pada tahap ini, gambut mengalami transformasi menjadi lignit, atau sering disebut batu bara cokelat. Lignit masih memiliki kadar air yang relatif tinggi dan struktur yang cukup lunak dibandingkan jenis batu bara lainnya. Namun, kandungan karbonnya sudah lebih tinggi daripada gambut, dan ia mulai kehilangan sifat-sifat berseratnya. Lignit merupakan batu bara muda yang sering digunakan sebagai bahan bakar pembangkit listrik, meskipun efisiensinya lebih rendah dibandingkan batu bara yang lebih tua.
Pematangan Lebih Lanjut: Dari Lignit hingga Antrasit
Proses koalifikasi tidak berhenti pada lignit. Dengan penguburan yang lebih dalam, waktu yang lebih lama, tekanan yang lebih besar, dan suhu yang lebih tinggi, lignit akan terus bertransformasi menjadi peringkat batu bara yang lebih tinggi dan lebih padat.
Proses Koalifikasi: Meningkatkan Peringkat Batu Bara
Koalifikasi adalah serangkaian perubahan fisik dan kimia yang dialami bahan organik selama penguburan. Tujuan utama dari proses ini adalah peningkatan kadar karbon dan penurunan kadar air serta komponen volatil (gas dan cairan lain yang mudah menguap). Semakin tinggi peringkat batu bara, semakin tinggi kandungan karbonnya, semakin rendah kadar airnya, dan semakin tinggi nilai kalorinya.
Transformasi ini melibatkan reaksi dekomposisi termal dan kondensasi, di mana molekul-molekul organik yang lebih kompleks pecah dan bergabung kembali menjadi struktur yang lebih stabil dan kaya karbon. Ini adalah kunci untuk memahami bagaimanakah proses pembentukan batu bara mencapai puncaknya dalam bentuk antrasit.
Tingkatan Batu Bara Berdasarkan Koalifikasi
Selama jutaan tahun, lignit dapat terus mengalami koalifikasi melalui penguburan yang lebih dalam dan paparan panas serta tekanan yang lebih lama. Ini menghasilkan berbagai peringkat batu bara:
Batu Bara Sub-Bituminus
Dengan tekanan dan suhu yang lebih tinggi dari pembentukan lignit, batu bara sub-bituminus terbentuk. Peringkat ini merupakan transisi antara lignit dan batu bara bituminus. Batu bara sub-bituminus memiliki kandungan karbon yang lebih tinggi daripada lignit, kadar air yang lebih rendah, dan nilai kalori yang lebih baik. Warnanya biasanya lebih gelap, mendekati hitam, dan lebih padat daripada lignit.
Batu Bara Bituminus
Batu bara bituminus adalah jenis batu bara yang paling umum ditemukan dan paling banyak digunakan di seluruh dunia. Ia terbentuk dari batuan sub-bituminus yang terus mengalami pemadatan dan pemanasan. Batu bara ini memiliki kandungan karbon yang tinggi (sekitar 45-86%), kadar air yang relatif rendah, dan nilai kalori yang sangat baik. Teksturnya padat, berwarna hitam pekat, dan sering digunakan dalam pembangkit listrik, industri baja, serta berbagai aplikasi industri lainnya. Pembentukan batu bara bituminus memerlukan kondisi geologis yang stabil selama jutaan tahun.
Antrasit: Peringkat Tertinggi
Antrasit adalah peringkat batu bara tertinggi dan merupakan hasil akhir dari proses koalifikasi yang ekstrem. Ia terbentuk di bawah tekanan dan suhu yang sangat tinggi, seringkali terkait dengan aktivitas tektonik intensif seperti pembentukan pegunungan. Antrasit memiliki kandungan karbon tertinggi (di atas 86%, bahkan bisa mencapai 98%), kadar air dan volatil terendah, serta nilai kalori tertinggi. Warnanya hitam mengilap, sangat keras, dan membakar dengan sedikit asap, menjadikannya bahan bakar yang sangat efisien namun langka.
Jangka Waktu Geologis: Skala Pembentukan Batu Bara
Salah satu aspek terpenting dalam menjawab bagaimanakah proses pembentukan batu bara adalah menyadari skala waktunya yang kolosal. Produksi batu bara bukanlah peristiwa yang terjadi dalam hitungan abad, melainkan memerlukan rentang waktu geologis yang sangat panjang, seringkali jutaan hingga puluhan juta tahun, untuk setiap tahapan transformasinya.
Sebagai contoh, untuk membentuk lapisan gambut yang cukup tebal, dibutuhkan akumulasi material tumbuhan selama ribuan tahun. Kemudian, untuk mengubah gambut menjadi lignit, dan seterusnya hingga antrasit, diperlukan jutaan tahun penguburan, pemanasan, dan tekanan yang kontinu. Periode era Karbon, yang dikenal sebagai “Zaman Batu Bara”, adalah waktu ketika kondisi di Bumi sangat ideal untuk pembentukan biomassa besar-besaran dan penguburan yang berkelanjutan, menghasilkan sebagian besar cadangan batu bara kita saat ini. Proses tektonik lempeng juga memainkan peran krusial dalam menciptakan cekungan sedimen yang dalam dan memungkinkan penguburan material organik hingga kedalaman yang diperlukan untuk koalifikasi tingkat tinggi.
Kesimpulan
Memahami bagaimanakah proses pembentukan batu bara adalah perjalanan yang membawa kita kembali ke masa purba Bumi, menyaksikan transformasi luar biasa dari kehidupan tumbuhan menjadi sumber energi yang padat. Dari hutan rawa yang rimbun, melalui proses akumulasi anaerobik yang membentuk gambut, hingga penguburan di bawah lapisan sedimen yang memicu koalifikasi lewat tekanan dan panas.
Setiap tahapan—dari lignit, sub-bituminus, bituminus, hingga antrasit—melambangkan peningkatan kadar karbon dan energi yang terkandung di dalamnya, sebuah proses yang memakan waktu jutaan tahun. Batu bara adalah warisan geologis, energi matahari yang terperangkap dari era Karbon dan periode geologis lainnya, mengingatkan kita akan kekuatan transformatif alam serta pentingnya mengelola sumber daya ini dengan bijak.