PENGARUH KARAKTERISTIK BATUBARA PERINGKAT TINGGI DI INDONESIA TERHADAP TINGKAT ADSORPSI GAS CH4 DAN CO2

Muhammad Zeva Waliuddin, Prof. Dr. Ir. Ferian Anggara, S.T., M.Eng., IPM.; Robertus Dhimas Dhewangga Putra, S.T., M.Eng., Ph.D.

2026 | Skripsi | TEKNIK GEOLOGI

Indonesia memiliki potensi besar dalam pengembangan teknologi Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS) dan Enhanced Coalbed Methane Recovery (ECBM) pada lapisan batubara dalam (unmineable coal). Penelitian ini bertujuan untuk mengarakterisasi batubara peringkat tinggi dari empat cekungan di Indonesia serta mengkaji pengaruh karakteristiknya terhadap kapasitas adsorpsi gas CH4 dan CO2. Enam sampel batubara diambil dari Cekungan Sumatera Selatan (B2, SCG, PNSC), Cekungan Barito (SW), Cekungan Pasir (DTL2B), dan Cekungan Ombilin (OMB). Analisis meliputi uji proksimat, ultimat, nilai kalori, komposisi maseral, reflektansi vitrinit (Ro), specific surface area, serta uji adsorpsi isotherm gas CH4 dan CO2 pada suhu 27°C dan tekanan hingga 5 MPa menggunakan model isoterm Langmuir. Pemodelan isoterm menggunakan model Langmuir dipilih karena menghasilkan nilai R² tertinggi dibandingkan dengan model alternatif Freundlich, Temkin, dan Dubinin-Radushkevich. Peringkat batubara di daerah penelitian berkisar antara High Volatile Bituminous C (HVB-C) hingga Anthracite, dengan nilai Ro antara 0,53% hingga 4,37%. Kapasitas adsorpsi CO2 secara konsisten lebih tinggi 2-3 kali lipat dibandingkan dengan CH4 pada seluruh sampel, dengan volume adsorpsi CO2 tertinggi pada sampel B2 sebesar 1,875 mmol/g dan CH4 sebesar 0,731 mmol/g pada tekanan 5 MPa. Parameter Langmuir untuk CH4 menghasilkan volume Langmuir (VL) berkisar 0,669-2,448 mmol/g dan tekanan Langmuir (PL) 3,799-11,534 MPa, sedangkan untuk CO2, VL berkisar 3,473-5,189 mmol/g dan PL 7,774-11,410 MPa. Analisis statistik menunjukkan bahwa kandungan maseral vitrinit merupakan faktor dominan yang secara signifikan meningkatkan kapasitas adsorpsi kedua gas. Peningkatan peringkat batubara yang ditunjukkan oleh nilai reflektansi vitrinit (Ro) berkorelasi positif terhadap peningkatan volume adsorpsi kedua gas. Kandungan oksigen menunjukkan hubungan negatif yang signifikan terhadap adsorpsi CH4 dan CO2. Temuan ini memberikan landasan ilmiah yang penting bagi potensi penerapan CCUS dan ECBM pada lapisan batubara dalam di Indonesia. 

Indonesia holds significant potential for the development of Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS) and Enhanced Coalbed Methane Recovery (ECBM) technologies in deep coal seams (unmineable coal This study aims to characterize high-rank coals from four basins in Indonesia and to examine the influence of their characteristics on the adsorption capacity of CH4 and CO2 gases. Six coal samples were collected from the South Sumatra Basin (B2, SCG, PNSC), Barito Basin (SW), Pasir Basin (DTL2B), and Ombilin Basin (OMB). Analyses performed included proximate, ultimate, calorific value, maceral composition, vitrinite reflectance (Ro), specific surface area, and CH4 and CO2 adsorption isotherm measurements at 27°C and pressures up to 5 MPa, fitted using the Langmuir isotherm model. The Langmuir model was selected for isotherm modeling as it yielded the highest R² values compared to the alternative Freundlich, Temkin, and Dubinin-Radushkevich models coal rank in the study area ranges from High Volatile Bituminous C (HVB-C) to Anthracite, with Ro values between 0.53% and 4.37%. CO2 adsorption capacity was consistently 2-3 times higher than CH4 across all samples, with the highest CO2 adsorption volume recorded for sample B2 at 1.875 mmol/g and CH4 at 0.731 mmol/g at 5 MPa. Langmuir parameters for CH4 yielded Langmuir volume (VL) of 0.669-2.448 mmol/g and Langmuir pressure (PL) of 3.799-11.534 MPa, while for CO?, VL ranged from 3.473-5.189 mmol/g and PL from 7.774-11.410 MPa. Statistical analysis indicates that vitrinite maceral content is the dominant factor that significantly enhances the adsorption capacity of both gases. An increase in coal rank, as indicated by vitrinite reflectance (Ro), is positively correlated with the increase in adsorption volume of both gases. Oxygen content shows a significant negative relationship with the adsorption of both gases. These findings provide an important scientific basis for evaluating the potential application of Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS) and Enhanced Coalbed Methane (ECBM) technologies in deep coal seams in Indonesia. 

Kata Kunci : Batubara peringkat tinggi, adsorpsi CH4, adsorpsi CO2, isoterm Langmuir, CCUS, ECBM