Perpustakaan Digital ITB

Batubara menjadi salah satu sumber energi utama dalam memenuhi kebutuhan energi di Indonesia. Batubara lignit, dengan karakteristik nilai kalori rendah dan kandungan moisture yang tinggi, merupakan salah satu cadangan batubara terbesar di Indonesia, namun terbatas dalam pemanfaatannya karena kurang efisien ketika dibakar dan cenderung mudah swa-bakar. Oleh karenanya, diperlukan upaya peningkatan kualitas (upgrading) batubara lignit, salah satunya dengan cara pemanasan. Penelitian ini mempelajari pengaruh variasi temperatur pemanasan terhadap karakteristik dan kualitas, reaktivitas pembakaran, dan perilaku penyerapan air kembali batubara lignit untuk menentukan temperatur optimal. Pada penelitian ini, batubara lignit digunakan sebagai raw material, yang dipreparasi dengan mereduksi ukurannya hingga rentang ukuran batubara -20 + 5 mm. Sebagian sampel dipisahkan dan dinamai batubara raw, sedangkan sampel lainnya diberikan perlakuan pemanasan dalam muffle furnace pada variasi temperatur; 60 ?, 100 ?, 150 ?, 200 ?, 300 ?, 400 ?, dan 500 dengan laju peningkatan temperatur 5 ?/menit dan waktu tahan selama 2 jam dibawah atmosfer inert (1,5-liter N2/menit). Batubara raw dan batubara produk upgrading lalu dikarakterisasi dengan analisis distribusi ukuran partikel (PSD), analisis proksimat, uji nilai kalori, analisis ultimat, dan analisis fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), serta uji reaktivitas pembakaran dalam analisis thermogravimetric-differential scanning calorimetry (TG-DSC) dan uji penyerapan air kembali, baik pada lingkungan terkontrol maupun pada lingkungan terbuka. Hasil percobaan menunjukkan bahwa distribusi ukuran partikel batubara bergeser menuju fraksi ukuran yang lebih halus seiring dengan meningkatnya temperatur pemanasan. Temperatur pemanasan 150 ? merupakan temperatur dengan yield energi optimal karena kandungan moisture telah menurun, namun kandungan volatile matter mulai berkurang. Kandungan ash, fixed carbon, dan nilai kalori mengalami peningkatan seiring dengan meningkatnya temperatur pemanasan hingga 500 ?. Seiring meningkatnya temperatur hingga 500 ?, terjadi peningkatan kandungan unsur C dan penurunan unsur H dan O, sedangkan kandungan unsur N dan S relatif tidak berubah secara signifikan setelah proses upgrading berlangsung. Perubahan tersebut juga sejalan dengan perubahan struktur kimia batubara yang terlihat pada hasil analisis FTIR pada gugus fungsi -OH, -C=O, -C-O-, dan metil alifatik. Uji reaktivitas pembakaran mengindikasikan bahwa temperatur pemanasan yang lebih tinggi menghasilkan batubara upgrading yang lebih sulit habis terbakar dan lebih sulit mengalami swa-bakar. Proses upgrading batubara juga dapat mengurangi penyerapan air kembali (setelah 72 jam) baik dalam kondisi lingkungan terkontrol maupun terbuka.