Cara Mengukur Kadar Air Batubara : Metode, Standar, Peralatan, dan Contoh Perhitungannya

Kadar air atau moisture content merupakan salah satu parameter terpenting dalam analisis kualitas batubara. Pada industri tambang, PLTU, hingga perusahaan trading batubara, angka moisture memainkan peran besar dalam menentukan nilai kalor, efisiensi pembakaran, hingga harga jual batubara. Oleh karena itu, memahami cara mengukur kadar air batubara secara tepat, akurat, dan sesuai standar internasional menjadi sangat penting.

Artikel ini menyajikan panduan lengkap tentang metode pengukuran kadar air batubara, standar internasional yang berlaku, contoh perhitungan, serta tips memastikan hasil analisis tetap akurat dan konsisten. Panduan ini sangat cocok untuk laboratorium, quality control, engineer pembangkit listrik, hingga praktisi industri batubara.

1. Apa Itu Kadar Air Batubara?

Secara sederhana, kadar air adalah jumlah air yang berada di dalam batubara, baik air bebas yang menempel pada permukaan maupun air yang tersimpan di dalam struktur batubara. Meskipun terlihat sederhana, moisture dapat mempengaruhi banyak aspek kualitas batubara.

Dalam teknis laboratorium, moisture dibagi menjadi beberapa jenis:

1.1 Free Moisture (FM)

Free moisture adalah air bebas yang berada di permukaan batubara. Air ini biasanya berasal dari:

• proses pencucian batubara (washing)

• penyimpanan di tempat terbuka

• cuaca (air hujan dan kelembapan udara)

Karena sifatnya bebas, FM sangat berpengaruh terhadap handling, pengangkutan dan proses pengeringan awal.

1.2 Inherent Moisture (IM)

Inherent moisture adalah air yang secara alami berada di dalam pori-pori batubara. Air ini tidak mudah hilang kecuali melalui pemanasan terkontrol di dalam oven suhu tertentu. IM berhubungan erat dengan tingkat maturitas batubara.

1.3 Total Moisture (TM)

Total moisture adalah jumlah seluruh air yang ada pada batubara, yaitu FM + IM.

Inilah parameter yang paling sering digunakan dalam transaksi komersial dan penentuan nilai jual batubara. Setiap perusahaan pembeli atau penjual batubara biasanya memberikan spesifikasi TM yang harus dipenuhi.

2. Kenapa Pengukuran Kadar Air Batubara Sangat Penting?

Pengukuran moisture bukan sekadar kegiatan rutin laboratorium, Angka ini memiliki dampak langsung terhadap:

2.1 Nilai Kalor (Calorific Value)

Moisture tinggi mengurangi nilai kalor karena sebagian energi pembakaran terbuang untuk menguapkan air.

Contoh:
Jika batubara memiliki TM 20%, maka 20% dari berat total adalah air yang harus diuapkan terlebih dahulu sebelum menghasilkan panas.

2.2 Efisiensi Pembangkit Listrik

PLTU yang menggunakan batubara berkadar air tinggi membutuhkan energi tambahan untuk menguapkan air tersebut, sehingga:

• konsumsi batubara meningkat

• biaya operasi naik

• efisiensi boiler menurun

PLTU modern sangat sensitif terhadap kualitas batubara terutama moisture dan ash.

2.3 Harga Jual dan Transaksi Komersial

Total moisture menjadi parameter penting dalam menentukan:

• harga jual

• penalti (deduction) jika TM di atas spesifikasi

• bonus (premium) jika TM lebih rendah dari kontrak

Beberapa kontrak jual beli mencantumkan formula koreksi nilai jual berdasarkan TM.

2.4 Kemudahan Penanganan (Handling)

Moisture tinggi mengakibatkan:

• batubara mudah menggumpal

• kesulitan loading-unloading

• kenaikan biaya transportasi

3. Standar Internasional Pengujian Kadar Air Batubara

Untuk mendapatkan hasil moisture yang akurat dan dapat dipertanggungjawabkan, industri menggunakan standar internasional. Beberapa standar yang paling umum:

3.1 ASTM D3173 Moisture in the Analysis Sample

Digunakan untuk mengukur inherent moisture.

3.2 ASTM D3302 Total Moisture in Coal

Merupakan standar paling umum untuk mengukur total moisture pada sampel raw coal.

3.3 ISO 589 Determination of Total Moisture

Dipakai secara global oleh laboratorium internasional.

3.4 SNI (Standar Nasional Indonesia)

Indonesia juga memiliki SNI yang mengacu pada ASTM dan ISO.

Standar-standar ini mencakup:

• ukuran sampel

• suhu oven

• waktu pengeringan

• cara penanganan sampel

• cara perhitungan

4. Metode Cara Mengukur Kadar Air Batubara

Secara umum, terdapat dua metode utama:

• Oven Drying Method

• Moisture Analyzer (Metode Cepat)

Mari kita bahas lengkap satu per satu.

4.1 Oven Drying Method (Metode Oven)

Ini adalah metode paling akurat dan menjadi acuan utama laboratorium. Ada dua variasi metode oven: untuk TM dan IM.

4.1.1 Peralatan yang Dibutuhkan

• Oven pengering suhu 105–110°C

• Timbangan analitik presisi 0,0001 g

• Cawan aluminium atau stainless

• Desikator

• Spatula

• Crusher dan riffle splitter

4.1.2 Prosedur Pengukuran Total Moisture (TM) – ASTM D3302

1. Ambil sampel representatif (±300–500 gram).

2. Haluskan sampel menggunakan crusher hingga ukuran <10 mm.

3. Ambil sub-sampel 10–20 gram menggunakan riffle splitter.

4. Timbang berat awal (W₁).

5. Panaskan dalam oven 105–110°C selama 2–3 jam.

6. Dinginkan sampel dalam desikator 20–30 menit.

7. Timbang berat akhir (W₂).

4.1.3 Waktu dan Suhu Pengeringan

Suhu: 105–110°C
Waktu:

• 1 jam untuk inherent moisture

• 2–3 jam untuk total moisture

Waktu ini ditentukan agar air benar-benar hilang tanpa memecah struktur batubara.

4.1.4 Rumus Perhitungan

Moisture(%)= W1−W2  x 100%

                          W1

4.2 Moisture Analyzer (Metode Cepat)

Digunakan untuk mempercepat proses analisis moisture, terutama di lapangan atau untuk kebutuhan QC cepat.

4.2.1 Cara Kerja

Moisture analyzer memanaskan sampel menggunakan lampu halogen atau infrared. Alat ini otomatis menghitung perubahan berat dan menampilkan kadar air secara langsung.

4.2.2 Kelebihan

• Waktu analisis sangat cepat (5–10 menit).

• Ideal untuk pengukuran cepat sebelum loading atau blending batubara.

• Mudah digunakan tanpa teknisi laboratorium.

4.2.3 Kekurangan

• Hasil tidak seakurat metode oven.

• Tidak berlaku untuk semua jenis batubara (terutama batubara high volatile).

• Perlu kalibrasi rutin.

5. Contoh Perhitungan Kadar Air Batubara

Misalkan:

• Berat awal (W₁) = 10,00 g

• Berat akhir (W₂) = 9,35 g

Maka:

Moisture=10.00−9.35
10.00×100  =6.5%

Artinya, kadar air dalam sampel batubara tersebut adalah 6,5%.

6. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Hasil Pengukuran Moisture

Ada beberapa faktor yang dapat menyebabkan hasil pengukuran tidak akurat:

6.1 Kondisi Penyimpanan Sampel

Jika sampel terkena udara terbuka terlalu lama, maka moisture dapat:

• bertambah (menyerap air dari udara)

• berkurang (mengering sebelum ditimbang)

6.2 Ukuran Partikel

Sampel yang terlalu kasar atau terlalu halus mempengaruhi tingkat penguapan.

6.3 Kondisi Oven

Kesalahan umum:

• suhu oven tidak stabil

• pintu oven sering dibuka

• sensor suhu tidak terkalibrasi

6.4 Human Error

Termasuk:

• salah menimbang

• tidak menggunakan desikator

• tidak mencatat data dengan benar

7. Penerapan Pengukuran Moisture dalam Industri Batubara

7.1 Pabrik Pembangkit Listrik (PLTU)

PLTU membutuhkan batubara dengan spesifikasi moisture tertentu untuk menjaga efisiensi boiler.

7.2 Tambang Batubara

Moisture menentukan kualitas batubara yang dijual dan berdampak pada harga.

7.3 Laboratorium Testing

Setiap laboratorium yang mengeluarkan laporan analisis batubara harus mengikuti standar internasional agar hasilnya valid.

7.4 Perusahaan Trading

Moisture menjadi komponen vital saat transaksi karena langsung mempengaruhi nilai kalor dan harga jual.

8. Tips Mendapatkan Hasil Pengukuran Moisture yang Akurat

• Gunakan sampel representatif (ambil dari banyak titik).

• Hindari sampel kontak dengan udara terbuka.

• Gunakan desikator sebelum penimbangan akhir.

• Jangan membuka oven selama pemanasan.

• Lakukan duplicate test untuk memastikan konsistensi hasil.

• Kalibrasi timbangan dan oven secara berkala.

• Gunakan standar ASTM atau ISO yang sesuai.

9. Kesimpulan

Mengukur kadar air batubara adalah proses penting yang mempengaruhi banyak aspek kualitas batubara seperti nilai kalor, efisiensi boiler, serta harga jual. Metode oven drying adalah metode paling akurat, sedangkan moisture analyzer cocok untuk kebutuhan cepat di lapangan.

Dengan mengikuti standar internasional seperti ASTM D3173, ASTM D3302 atau ISO 589, hasil pengujian akan lebih konsisten dan dapat dipertanggungjawabkan.

Memahami moisture bukan hanya penting bagi laboratorium, tetapi juga bagi engineer, trader, operator PLTU dan praktisi tambang yang ingin memastikan kualitas batubara tetap optimal.

Ingin mendapatkan alat ukur dan alat uji seperti yang disebutkan dalam artikel ini?
Semua produk tersebut tersedia di CV. Java Multi Mandiri, distributor resmi dan terpercaya untuk kebutuhan alat ukur dan alat uji

Hubungi kami: quotations@jvm.co.id
Chat langsung via WhatsApp: wa.me/6289627842222