FLUIDA PANAS BUMI

Dalam membicarakan masalah karakteristik fluida panasbumi yang terpenting untuk mengetahui

karakteristik reservoir panasbumi antara lain tentang komposisi kimia fluida reservoir panasbumi

dan sifat fisik fluida reservoir. Pada reservoir panasbumi yang dianggap ideal pada umumnya

terdiri dari air danimpurities, dimana fluida tersebut memiliki komposisi kimia serta sifat fisik

tertentu. Komposisi kimia dan sifat fisik tersebut akan berpengaruh terhadap peralatan produksi

seperti misalnya kerak (scale) dan korosi.

Komposisi Kimia Fluida Reservoir Panas bumi Untuk komposisi kimia fluida reservoir

panasbumi yang umumdijumpai antara lain berdasarkan kation dan anion, berdasarkan

kandungan airdan impurities serta berdasarkan fasa dari fluida reservoirnya. Fluida

reservoirpanasbumi terdiri atas mineral-mineral seperti kombinasi antara alkali, alkalitanah,

sulfur, oksida besi dan alumunium. Bahan-bahan mineral tersebut tersusun dari berbagai ion-ion

yang sejenis dan kandungan tertentu disampingitu juga terdapat impurities.

Kandungan kimia fluida panas bumi

CLˉ Na+ Cs+

HCo3ˉ K+ Mn+

SO4²ˉ Ca++ Fe++

Fˉ Li + Al+++

Brˉ Mg ++ Rb+

Iˉ

As Boron

Sio2 Ammonia

Co3²ˉ Non condensible gas

.3.1.1.Berdasarkan Anion dan Kation Di dalam fluida reservoir elemen dalam fluida merupakan

kesetimbangan ion– ion positif dan ion-ion negatif. Ion-ion ini akanbersenyawa dengan satu atau

lebih elemen ion lainnya untuk membentuk garam-garaman. Mialnya sodium sulfat, yang

merupakanberat ekivalen Na+dengan berat ekivalen SO4yang merupakankesetimbangan antara

ion positif dan ion negatif.Ion-ion dalam fluida reservoir dapat dikelompokkan menjadi dua

bagian yaitu:

1. Kation (ion-ion positif) terdiri dari :

• Alkali,

antara lain K+, Na+, Li+ yang membentuk basa kuat.

•Metal alkali tanah, antara lain Br2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+,Ra2+ yang membentuk basa

lemah.

• Ion Hidrogen.

• Metal berat, antara lain Fe2+, Mn2+membentuk basa yangterdisosiasi.

a. Sodium dan Potasium (Na/ K)Sodium biasanya merupakan kation yang dominan

dandijumpai dalam fluida panasbumi temperatur tinggi. Variasisistematik dalam perbandingan

sodium dan potassium dengantemperatur tinggi umum terjadi, tetapi pada sistem panasbumiyang

bersifat asam, dan didalam daerah yang memiiki variasibatuan yang luas ini memungkinkan

untuk membuat hubunganyang tepat atau teliti antara Na/ K dengan temperatur air( White, 1965

: Ellis dan Mahon, 1967 ). Rekristalisasihidrothermal pada batuan vulkanik atau batuan

kuarsafeldspatik cenderung menghasilkan potassium feldspar,potassium mika dan albit. Hal ini

ditinjau dari alterasi batuanhidrothermal sumur yang dalam dan percobaan laboratoriumpada

temperatur diatas 200˚C.

b. Kalsium (Ca)Ion Ca adalah unsur dari fluida reservoir yangberkombinasi dengan ion

karbonat atau sulfat dengan cepatmembentuk kerak (scale) pengikut atau padatan.

c. Magnesium (Mg)Ion Mg biasanya berada dalam konsentrasi yang kuranglebih mendekati

konsentrasi Ca. Magnesium juga seperti ionKalsium, yaitu dapat berkombinasi dengan ion

karbonatsehingga menimbulkan masalah scale.

d. Ferrum (Fe)Kandungan Ferrum (besi) dari fluida reservoir biasanyacukup rendah dan adanya

unsur besi yang biasanya ditunjukkan dengan adanya korosi besi, mungkin terdapat padalarutan

sebagai ion Ferri (Fe3+) dan Ferro (Fe2+) atau mungkindalam suspensi sebagai endapan

senyawa besi. Kandungan besi sering digunakan untuk mendeteksi dan memonitor korosidalam

sistem air.

e. Barium (Ba)Barium adalah unsur yang memiliki kemampuan untuk berkombinasi dengan ion

sulfat untuk membentuk ioninsolubleyaitu Barium Sulfat (BaSO4).

f. Strontium (Sr)Seperti Barium dan kalsium. Strontium dapatberkombinasi dengan ion sulfat

untuk membentuk insolubleStrontium Sulfat walaupun lebihsolubledaripada BariumSulfat.

2. Anion (ion-ion negatif), yang terdiri dari :

• Asam kuat, antara lain Cl-, SO4-, NO3-

• Basa lemah, antara lain CO3-, HCO3-, S

a.Klorida (Cl)Ion klorida hampir selalu merupakan anionutama di dalam air formasi dan

muncul sebagai unsurpokok dalam air tawar. Sumber utama ion kloridaadalah Natrium

Klorida (NaCl), selanjutnya konsentrasiion Klorida digunakan sebagai ukuran salinitas air.

b. Karbonat dan bikarbonatIon-ion ini merupakan ion yang dapatmembentuk scale yang

insoluble(tidak dapat larut dalam air). Konsentrasi ion karbonat sering kali

disebut“phenolphthalein alkalinity” sedangkan konsentrasi ion bikarbonat terkadang

disebut “ methyl orangealkalinity”.

c. Sulfat (SO4-)Ion sulfat sering menimbulkan masalah, sebabion ini memiliki

kemampuan untuk bereaksi dengankalsium, barium atau stronsium untuk membentuk

scaleinsoluble juga membantu sebagai “ food substance” yaitu pengurangan bakteri.

Ion-ion tersebut akan bergabung diantara mereka berdasarkan empat sifat, yaitu :

1. Salinitas primer, yaitu jika alkali bereaksidengan asam kuat membentuk NaCl dan

Na2SO4

2. Salinitas sekunder, yaitu jika alkali tanahbereaksi dengan asam kuat CaCl2,

MgSO4,MgCl2dan CaSO4

3. Alkalinitas primer, yaitu jika alkali bereaksidengan asam lemah Na2CO3 dan

NaHCO3

4. Alkalinitas sekunder, jika alkali tanahbereaksi dengan asam lemah CaCO3,MgCO3,

Ca(HCO3)2 dan Mg(HCO3)2

Pada daerah mata air panas yang mendidih dengan keluaran utama air, umumnya sifat dasar air

dari mata air dan sumur cukup dalam, air yang didapatkan adalah sama, kecuali unsur-unsur

yang dikontrol oleh temperaturreversible tergantung kesetimbangan. Daerah dengan

perbandingan unsurklorida, kalsium, fluorida, iodida, bromida, arsenik atau boron dalam air

dengan unsur-unsur dalam memiliki suatu perbedaan dengan mata air di permukaan.Perbedaan

ini biasanya disebabkan konsentrasi unsur-unsur utama pembentuk batuan mengalami perubahan

pula.Unsur-unsur utama ini antara lain adalah magnesium, alumunium, besi dan mangan yang

semuanya memilikikonsentrasi rendah.Di bawah tingkat pendidihan dan pengoksidasian, air

dalam sistem panasbumi dengan temperatur tinggi seringkali alkali klorida memiliki pH yang

tidak lebih dari 2 unit dari pHnetral pada temperatur tersebut. Konsentrasi silika sangattinggi dan

larutan lain seperti boron, fluorida, arsenik danhidrogen sulfida akan hadir dengan konsentrasi

yang lebihtinggi daripada konsentrasi air dingin.Pada beberapa mataair ditandai oleh sifat dasar,

antaralain konsentrasi keasaman yang tinggi, konsentrasi sulfidayang tinggi, konsentrasi klorida

yang rendah dan merupakan air permukaan atau akuifer yang tetap dipanasi oleh aliran– aliran

uap. Uap akan memanasi air meteorik yang menggenangdi bawah permukaan yang juga akan

menghasilkan air dengan kandungan bikarbonat yang tinggi.