Batu bara, sumber energi fosil yang telah membentuk peradaban industri selama berabad-abad, bukanlah sesuatu yang muncul dalam semalam. Pembentukannya adalah sebuah proses geologis yang sangat panjang, memakan waktu jutaan tahun, melibatkan akumulasi material organik dan tekanan bumi yang luar biasa.
Proses pembuatan batu bara dimulai di lingkungan rawa purba, jutaan tahun lalu. Di ekosistem ini, tanaman seperti pakis raksasa, lumut, dan pohon-pohon purba tumbuh subur. Ketika tanaman-tanaman ini mati, mereka jatuh ke dasar rawa. Karena kondisi rawa yang tergenang air dan kekurangan oksigen (anoksik), proses dekomposisi oleh bakteri terhambat secara signifikan.
Akibatnya, sisa-sisa tanaman tidak sepenuhnya terurai menjadi humus seperti yang terjadi di tanah biasa. Sebaliknya, materi organik ini menumpuk lapis demi lapis. Penumpukan yang lambat ini, disertai pemadatan oleh lapisan di atasnya, menghasilkan materi yang kita kenal sebagai gambut (peat). Gambut masih memiliki kandungan air yang sangat tinggi dan kandungan karbon yang relatif rendah dibandingkan batu bara matang.
Agar gambut dapat bertransformasi menjadi batu bara, ia harus terkubur jauh di bawah permukaan bumi. Pergeseran lempeng tektonik, pengendapan sedimen baru (seperti lumpur dan pasir), atau penurunan dasar laut menyebabkan lapisan gambut tenggelam semakin dalam. Tekanan dari lapisan di atasnya menjadi faktor krusial.
Tekanan yang meningkat memaksa air keluar dari gambut. Proses ini disebut pemadatan (compaction). Seiring dengan pemadatan, suhu lingkungan juga meningkat karena kedalaman. Peningkatan suhu dan tekanan ini memicu reaksi kimia kompleks yang dikenal sebagai pengarangan (coalification).
Pengarangan adalah proses di mana materi organik kehilangan unsur-unsur volatil (seperti hidrogen dan oksigen) dan konsentrasi karbon meningkat. Kualitas batu bara dinilai berdasarkan tingkat kematangan (rank) ini:
Visualisasi berikut membantu menggambarkan bagaimana peningkatan tekanan dan suhu mendorong perubahan komposisi materi organik seiring waktu:
Pada dasarnya, batu bara adalah bentuk energi matahari yang tersimpan dalam ikatan kimia karbon. Energi yang ditangkap oleh tanaman melalui fotosintesis selama jutaan tahun terperangkap di dalam material padat ini. Ketika batu bara dibakar, ikatan kimia tersebut pecah, melepaskan energi panas yang luar biasa.
Meskipun batu bara telah mendorong revolusi industri dan masih menjadi sumber listrik utama di banyak negara, proses pembuatannya menegaskan statusnya sebagai sumber daya tak terbarukan. Pembentukan lapisan batu bara setebal satu meter membutuhkan waktu ribuan tahun, sementara konsumsi manusia saat ini dapat menghabiskan cadangan tersebut dalam hitungan dekade. Oleh karena itu, memahami asal-usulnya juga mengingatkan kita pada nilai dan keterbatasan sumber daya ini.