Karakteristik Kimia dan Fisik Abu Terbang

Selama proses pembakaran batubara, abu terbang bersama-sama aliran gas memasuki cerobong asap. Selama proses tersebut, abu terbang akan terkumpul pada alat pengontrol emisi atau keluar melalui cerobong asap dan akan beterbangan menyebar di udara. Sifat-sifat fisika, kimia, dan mineralogi abu terbang tergantung pada komposisi batubara awal, kondisi pembakaran, kinerja dan efisiensi alat pengontrol emisi, penanganan dan penyimpanan, serta iklim. Pada tahun 2005, terhitung lebih dari 150 juta ton abu terbang dihasilkan oleh PLTU seluruh dunia setiap tahunnya. Setengah dari jumlah tersebut belum dimanfaatkan dan menimbulkan polusi terhadap lingkungan Sukandarrumidi, 2006. Di Indonesia, abu terbang dihasilkan diantaranya oleh PLTU yang tersebar di Jawa, Sumatera, dan Kalimantan. PLTU Suralaya sendiri menghasilkan 400.000 ton abu terbang per tahunnya. Abu tersebut selanjutnya dipindahkan ke lokasi penimbunan abu landfill dan terakumulasi di lokasi tersebut dalam jumlah yang sangat banyak. Akumulasi abu terbang PLTU Suralaya yang terdapat di landfill bertambah 219.000 ton setiap tahunnya. Semakin bertambahnya jumlah abu batubara, maka usaha-usaha untuk memanfaatkan limbah padat tersebut juga harus semakin meningkat. Sebagian dari abu terbang tersebut telah dimanfaatkan dalam industri konstruksi, produksi semen, dan pembuatan keramik. Selain itu, abu terbang juga digunakan untuk reklamasi dan stabilisasi daerah berlumpur. Namun sebagian besar dari abu terbang tersebut hanya dimanfaatkan sebagai bahan penimbun, sehingga menimbulkan masalah lingkungan antara lain pelepasan unsur-unsur beracun ke dalam air tanah dan penurunan aktivitas mikrobia Ramadina, 2003. Sampai saat ini, pemanfaatan abu batubara tersebut masih rendah, sebatas untuk keperluan industri semen dan beton, bahan pengisi untuk bahan tambang dan bahan galian serta berbagai pemanfaatan lainnya oleh masyarakat sekitar. Tingkat penggunaannya baru sekitar 200.000 tontahun Hayati, 2010.

2.4. Karakteristik Kimia dan Fisik Abu Terbang

Secara kimia, abu batubara merupakan mineral alumino silikat yang banyak mengandung unsur-unsur Ca, K, dan Na disamping juga mengandung sejumlah kecil unsur C dan N. Bahan nutrisi lain dalam abu batubara yang diperlukan dalam tanah diantaranya ialah B, P dan unsur-unsur mikro seperti Cu, Zn, Mn, Mo dan Se Damayanti, 2009. Menurut Ardha 2006, abu terbang merupakan material oksida anorganik mengandung silika dan alumina aktif karena sudah melalui proses pembakaran pada suhu tinggi. Abu terbang bersifat aktif, yaitu dapat bereaksi dengan komponen lain untuk membentuk material baru yang tahan suhu tinggi. Menurut Wasim 2005, secara kimia umumnya komposisi dan kandungan paling tinggi pada abu terbang dapat ditunjukkan dengan persentase seperti di bawah ini :  SiO 2 : 52,00  Al 2 O 3 : 31,86  SO 3 : 11,85  Fe 2 O 3 : 4,89  CaO : 2,68  MgO : 4,66 Selain senyawa-senyawa di atas yang diperkirakan terdapat pada abu terbang dalam kisaran 95-99, abu terbang juga tersusun atas Na, P, K, sebesar 0,5-3,5 dan sisanya disusun oleh fase gelas amorf, fase kristalin, serta unsur- unsur mikro trace elements. Abu terbang memiliki hampir semua elemen- elemen yang dikandung tanah kecuali karbon dan nitrogen organik, dimana bahan-bahan tersebut dapat digunakan sebagai bahan tambahan untuk pertanian. Abu terbang mempunyai sifat aktif, yaitu dengan adanya air dapat bersenyawa dengan hidroksida CaOH 2 pada suhu kamar, membentuk senyawa yang mempunyai sifat seperti semen yang dapat mengeras dalam waktu tertentu Supriyono dan Sutopo, 1994. Abu terbang umumnya bersifat alkalin di alam, namun pH abu terbang dapat bervariasi dari 4,5-12. Nilai pH abu terbang sebagian besar ditentukan oleh kandungan S dalam bahan induk batubara, tipe batubara yang digunakan selama pembakaran, dan kandungan S dalam abu terbang Haynes, 2009. Ukuran abu terbang sangat halus, yaitu 0,01-100 µm 65-90 berukuran 10 µm, luas permukaan tinggi dan tekstur ringan silt loam, bobot isi bulk density rendah 1,00-1,33 grcm. Partikel abu terbang umumnya berbentuk bola, sebagian berongga cenospheres dan lainnya terisi oleh partikel amorf dan kristal-kristal yang lebih kecil plerospheres. Fraksi cenospheres merupakan bagian terbanyak dalam abu terbang khususnya pada fraksi sangat halus Basu et al., 2009 dalam Hayati, 2010. Gambar 1. Struktur Mikro Abu Terbang. atas Scanning Electron Microscopy perbesaran 4000x, bawah Scanning Electron Microscopy perbesaran 1000x. Ardha, 2006

2.5. Potensi dan Pemanfaatan Abu Terbang untuk Pertanian