Jenis Batubara: Komposisi, Penggunaan, dan Nilai Energi

Batubara adalah batuan sedimen hitam atau coklat gelap yang bervariasi dalam komposisi. Beberapa jenis batubara membakar panas dan bersih, sementara yang lain mengandung kadar air tinggi dan senyawa yang berkontribusi terhadap hujan asam dan polusi lainnya saat dibakar.

Batubara dengan komposisi beragam digunakan sebagai bahan bakar fosil yang mudah terbakar untuk menghasilkan listrik dan memproduksi baja di seluruh dunia. Ini telah menjadi sumber energi yang tumbuh tercepat di seluruh dunia pada abad ke-21, menurut Badan Energi Internasional (IEA)

Proses geologis dan pembusukan bahan organik menghasilkan batu bara selama ribuan tahun. Itu ditambang dari formasi bawah tanah atau "lapisan," melalui terowongan bawah tanah, atau dengan menghilangkan area luas permukaan bumi. Batubara yang digali harus dibersihkan, dicuci, dan diproses untuk menyiapkannya untuk penggunaan komersial.

Cina saat ini memproduksi lebih banyak batubara daripada negara lain di dunia, meskipun cadangan terbuktinya berada di urutan keempat di belakang AS, Rusia, dan India. IEA memperkirakan bahwa pasokan global akan meningkat pada tingkat sekitar 0,6 persen hingga 2020.

Australia menempati urutan teratas dalam daftar eksportir di dunia, setelah mengirim 298 juta metrik ton batubara ke luar negeri pada 2010. Indonesia dan Rusia berada di peringkat kedua dan ketiga, masing-masing mengekspor 162 dan 109 juta metrik ton. AS berada di urutan keempat secara global, setelah mengirim 74 juta metrik ton di luar perbatasannya pada tahun yang sama.

Afrika Selatan sangat bergantung pada batu bara, mengambil 93 persen daya listriknya dari sumber energi ini. Cina dan India juga sangat bergantung pada batu bara untuk sejumlah besar energinya, masing-masing 79 persen dan 69 persen. AS mengambil 45 persen listriknya dari sumber ini, menjadikannya peringkat ke-11 dalam daftar global negara-negara yang menghasilkan daya dari sumber ini.

Sulit vs Lembut: Batubara terbagi menjadi dua utama kategori: keras dan lunak. Batubara lunak juga dikenal sebagai batubara coklat atau batu bara muda. Cina menghasilkan lebih banyak batubara keras daripada negara lain dengan faktor sekitar tiga. 3.162 juta metrik ton batu bara keras yang diproduksi oleh China membuat kerdil dari output produsen kedua dan ketiga — AS dengan 932 juta metrik ton dan India dengan 538 juta metrik ton.

Jerman dan Indonesia hampir mengikat untuk kehormatan tertinggi dalam produksi batubara coklat lunak. Negara-negara ini masing-masing menggali 169 juta dan 163 juta metrik ton.

Coking vs. Uap: Batubara kokas, juga dikenal sebagai batubara metalurgi, memiliki kandungan sulfur dan fosfor yang rendah dan dapat menahan panas tinggi. Batubara kokas dimasukkan ke dalam oven dan mengalami pirolisis bebas oksigen, suatu proses yang memanaskan batubara sekitar 1.100 derajat Celcius, melelehkannya dan mengusir semua senyawa yang mudah menguap dan kotoran untuk pergi karbon murni. Karbon panas, murni, dan cair membeku menjadi benjolan yang disebut "kokas" yang dapat dimasukkan ke dalam blast furnace bersama dengan bijih besi dan batu kapur untuk menghasilkan baja.

Batubara uap, juga dikenal sebagai batubara termal, cocok untuk produksi tenaga listrik. Batubara uap ditumbuk menjadi bubuk halus yang cepat terbakar pada panas tinggi dan digunakan di pembangkit listrik untuk memanaskan air dalam boiler yang menjalankan turbin uap. Ini juga dapat digunakan untuk menyediakan ruang pemanasan untuk rumah dan bisnis.

Semua jenis batubara mengandung karbon tetap, yang menyediakan energi yang tersimpan dan jumlah kelembaban, abu, zat volatil, merkuri, dan sulfur yang bervariasi. Karena sifat fisik dan kualitas batubara sangat bervariasi, pembangkit listrik tenaga batu bara harus direkayasa untuk mengakomodasi sifat spesifik dari bahan baku yang tersedia dan untuk mengurangi emisi polutan seperti belerang, merkuri, dan dioksin.

Batubara melepaskan energi panas atau panas ketika dibakar, bersama dengan karbon dan abu. Abu terbuat dari mineral seperti besi, aluminium, batu kapur, tanah liat, dan silika, serta elemen jejak seperti arsenik dan kromium.

Potensi energi yang tersimpan dalam batubara digambarkan sebagai "nilai kalor," "nilai kalor," atau "kandungan panas." Ini diukur dalam satuan termal Inggris (Btu) atau millijoule per kilogram (MJ / kg). Btu adalah jumlah panas yang akan menghangat sekitar 0,12 galon AS — satu pon air — sebesar 1 derajat Fahrenheit di permukaan laut. MJ / kg merupakan jumlah energi yang disimpan dalam satu kilogram. Ini adalah ekspresi kepadatan energi untuk bahan bakar yang diukur berdasarkan berat.

Organisasi standar internasional ASTM (sebelumnya American Society for Testing and Material) telah mengeluarkan metode peringkat untuk mengklasifikasikan kadar batubara yang terbentuk dari bahan humat berbasis gambut dan bahan organik atau vitrinit. Pemeringkatan batubara didasarkan pada level metamorfosis geologis, karbon tetap, dan nilai kalor. Dikenal sebagai ASTM D388–05 Klasifikasi Standar Batubara berdasarkan Peringkat

Sebagai aturan umum, semakin sulit batubara, semakin tinggi nilai energi dan peringkatnya. Pemeringkatan komparatif dari empat jenis batubara yang berbeda dari yang terpadat dalam karbon dan energi hingga yang paling padat adalah sebagai berikut: