ENERGI GEOTHERMAL

(GEOTHERMAL ENERGI CONVERSION)

MAKALAH

Disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliahKonversi Energi (KJ 711)

Dosen:

Dr. Tedjo Narsoyo Reksoatmodjo, ST., M. Pd

Oleh :

Nelly Syarifah

1102640

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN

SEKOLAH PASCASARJANA

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

2012

1

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum,Wr. Wb.

Saya panjatkan puji serta syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas

berkah dan rahmat-Nyalah saya dapat menyelesaikan penulisan makalah ini. Shalawat

serta salam semoga tetap tercurah kepada Nabi Muhammad SAW, kepada keluarganya,

sahabatnya, dan semoga sampai kepada kita selaku umatnya.

Konversi energi merupakan perubahan bentuk energi dari yang satu menjadi

bentuk energi lainnya, dalam hukum konversi energi mengatakan bahwa energi tidak

dapat diciptakan (dibuat) ataupun dimusnahkan akan tetapi dapat berubah bentuk dari

bentuk yang satu kebentuk lainnya. Makalah ini akan membahas mengenai Energi

Geothermal dan Pemanfaatannya. Penulisan makalah ini disusun untuk memenuhi

salah satu tugas pada mata kuliah Konversi Energi yang diberikan oleh Dr. Tedjo

Narsoyo Reksoatmadjo, ST., M.Pd. Makalah ini dirancang dari hasil study komparatif

dan kajian teoritis.

Makalah ini tidak akan terselesaikan tanpa ada bantuan, kritik, saran dan juga

dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini, dengan segala

kerendahan hati dan penuh rasa hormat teriring doa dan rasa syukur saya mengucapkan

terima kasih kepada Dr. Tedjo Narsoyo Reksoatmadjo, ST., M.Pd sebagai dosen mata

kuliah Konversi Energi yang telah memberikan pembelajaran, membimbing dan

memberikan pengarahan dalam proses perkuliahan. Saya ucapkan terima kasih kepada

orang tua saya atas dorongan motivasinya serta doa yang senantiasa tercurah selama

penyusunan makalah ini dan kepada rekan-rekan Pendidikan Teknologi Kejuruan

Pascasarjana Universitas Pendidikan Indonesia yang telah membantu dalam penulisan

i

dan penyusunan makalah ini, terima kasih. Saya telah mencoba menyusun tulisan ini

dengan sungguh-sungguh agar dapat menjadi sebuah penulisan yang baik dan dapat

berguna untuk menambah wawasan kita semua. Tetapi jelas bahwa hingga sekarang ini,

saya masih dalam tahap belajar dan oleh sebab itu saya menyambut baik segala saran

dan komentar yang membangun dari pembaca untuk perbaikan dan penyempurnaan

penulisan ini.

Wassalamualaikum Wr Wb.

Bandung, September 2012

Nelly SyarifahNIM.1102640

ii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR......................................................................................... i

DAFTAR ISI........................................................................................................ ii

BAB I PENDAHULUAN.................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang............................................................................................ 1

1.2 Tujuan......................................................................................................... 3

BAB II LANDASAN TEORI.............................................................................. 4

2.1 Energi Geothermal...................................................................................... 5

2.2 Perhitungan Energi Panas Bumi................................................................. 12

2.3 Konsep Energi Panas Bumi........................................................................ 13

BAB III ANALISA PEMANFAATAN ENERGI GEOTHERMAL............... 20

2.4 Geothermal di Indonesia............................................................................. 20

2.5 Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi .................................................... 22

2.6 Potensi Energi Geothermal di Indonesia.................................................... 26

BAB IV KESIMPULAN..................................................................................... 29

2.1 Kesimpulan................................................................................................. 29

2.2 Rekomendasi............................................................................................... 30

DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................... 31

iii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Energi panas bumi (geothermal) merupakan energi yang bersih dan ramah

lingkungan dan mulai menjadi perhatian dunia karena energi yang dihasilkan dapat

dikonversi. Energi yang mempunyai sifat dapat berubah ke bentuk energi lainnya,

seperti dalam hukum kekekalan energi yaitu “energi tidak dapat diciptakan dan tidak

dapat dimusnahkan tetapi dapat diubah ke bentuk energi lain”, berubahnya bentuk

energi satu kebentuk energi lainnya yang disebut dengan konversi energi. Energi panas

bumi telah dipergunakan untuk memanaskan (ruangan ketika musim dingin atau air)

sejak peradapan Romawi, namun sekarang lebih populer untuk menghasilkan energi

listrik. Dengan potensi sumber energi panas bumi yang dapat membangkitkan listrik,

dan sebagai salah satu sumber energi terbaharukan yang juga ramah lingkungan maka

energi panas bumi sangat berpotensi sebagai alternatif pengganti sumber energi fosil

yang tidak terbaharukan dan menghasilkan dampak lingkungan berupa emisi gas dan

rumah kaca.

Saat ini panas bumi yang dimanfaatkan untuk pembangkit listrik telah terpasang

di mancanegara seperti Amerika Serikat, Inggris, Prancis, Italia, Swedia, Swiss, Jerman,

Selandia Baru, Australia dan Jepang. Amerika saat ini bahkan sedang sibuk dengan riset

besar mereka di bidang geothermal dengan nama Enhanced Geothermal Systems

(EGS). EGS diprakarsai oleh US Department of Energy (DOE) dan bekerja sama

dengan beberapa universitas seperti MIT, Southern Methodist University, dan

University of Utah. Proyek ini merupakan program jangka panjang dimana pada 2050

1

geothermal merupakan sumber utama tenaga listrik Amerika Serikat. Program EGS

bertujuan untuk meningkatkan sumber daya geothermal, menciptakan teknologi terbaik

dan ekonomis, memperpanjang life time sumur-sumur produksi, ekspansi sumber daya,

menekan harga listrik geothermal menjadi seekonomis mungkin, dan keunggulan

lingkungan hidup. Program EGS telah mulai aktif sejak Desember 2005 yang lalu.

Seiring dengan laju pertumbuhan jumlah penduduk dan ekonomi, kebutuhan

energi primer di Indonesiapun semakin meningkat, dan juga menyebabkan peningkatan

pada kebutuhan listrik. Kebutuhan energi primer tersebut sebagian disuplai oleh energi

fosil, yang pada tahun 2003 terdiri dari 54,4% minyak bumi, gas alam 26,5%, batubara

14,1 % dan sisanya adalah energi baru dan terbarukan. Berdasarkan data Departemen

Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) Republik Indonesia, Kita memiliki potensi

energi panas bumi sebesar 27.000 MW yang tersebar di 253 lokasi atau mencapai 40%

dari cadangan panas bumi dunia. Dengan kata yang lebih ekstrim, kita merupakan

negara dengan sumber energi panas bumi terbesar di Dunia. Namun, hanya sekitar

kurang dari 4% yang baru dimanfaatkan. Oleh karena itu, untuk mengurangi krisis

energi nasional kita, pemerintah melalui PLN akan melaksanakan program percepatan

pembangunan pembangkit listrik nasional 10.000 MW tahap ke-II yang salah satu

prioritas sumber energi-nya adalah panas bumi (Geothermal).

semakin tinggi, namun tidak didukung dengan optimalisasi potensi energi itu

sendiri. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa energi dapat dikonversi tak

terkecuali energi panas bumi yang dapat dikonversi menjadi energi listrik. Berdasarkan

latar belakang tersebut maka pembahasan dalam makalah ini akan menganalisis potensi

pemanfaatan energi geothermal di Indonesia.

2

1.2 Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui potensi

pemanfaatan energi geothermal di Indonesia, mengetahui kelemahan dan keuntungan

dalam pemanfaatan energi geotermal, serta upaya peningkatan pemanfaatan energi

geothermal di Indonesia

3

BAB II

KAJIAN TEORITIS

2.1 Geothermal Energi

Pada prinsipnya, menurut teori bumi merupakan pecahan yang terlempar dari

matahari. Karenanya bumi hingga kini masih mempunyai satu inti panas sekali yang

meleleh Energi panas bumi berasal dari panas dalam bumi. Kata panas bumi berasal dari

kata Yunani yaitu geo, yang berarti bumi; dan therme, bermakna panas. Orang-orang

diseluruh dunia menggunakan energi panas bumi untuk menghasilkan listrik,

pemanasan rumah dan bangunan dan untuk menyediakan air panas untuk berbagai

penggunaaan.

Inti bumi terletak hampir 4.000 mil dibawah permukaan bumi. Inti bumi ini

berlapis ganda terdiri dari besi cair yang sangat panas yang mengelilingi pusat besi

padat dengan ketebalan sekitar 3450 kilometer. Lapisan ini mempunyai temperatur dan

tekanan yang sangat tinggi sehingga lapisan ini berupa lelehan yang sangat panas yang

diperkirakan mempunyai density sekitar 10.2 - 11.5 gr/cm3. Diperkirakan suhu dalam

inti berkisar 5.000 oF hingga 11.000oF.

Gambar 2.1Temperatur dalam Bumi

4

Sekitar inti bumi terdapat mantel sebagian batu dan sebagian magma. Mantel

memiliki ketebalan 1.800 mil. Lapisan bumi terluar adalah kulit bumi (crust), kulit ini

tidak satu lembar terus menerus seperti cangkang telur, namun dipecah menjadi

potongan-potongan yang disebut lempengan. Ketebalan dari kulit bumi bervariasi, tetapi

umumnya kulit bumi di bawah suatu daratan (continent) lebih tebal dari yang terdapat di

bawah suatu lautan. Di bawah suatu daratan ketebalan kulit bumi umumnya sekitar

35 kilometer sedangkan di bawah lautan hanya sekitar 5 kilometer. Batuan yang

terdapat pada lapisan ini adalah batuan keras yang mempunyai density sekitar 2.7 - 3

gr/cm3.

Gambar 2.2Bagian Dalam Bumi

Bagian teratas dari selubung bumi dinamakan litosfir (80-200 km). Bagian yang

terletak dibawah litosfir merupakan batuan lunak tetapi pekat dan jauh lebih panas

dinamakan astenosfer (200-300 km), dan dibawah dari lapisan ini terdapat material-

material cair, pekat dan panas dengan density sekitar 3,3-5,7 gr/cm3. Seperti yang

dijelaskan sebelumnya lapisan terluar dari bumi atau litosfer bukan merupakan

permukaan yang utuh tetapi terdiri dari sejumlah lempengan-lempengan tipis dan kaku.

5

Gambar 2.3 Bagian-bagian bumi

Lempeng-lempeng tersebut merupakan bentangan batuan setebal 64 – 145 km

yang mengapung di atas astenosfer. Lempeng-lempeng ini bergerak secara perlahan-

lahan dan menerus. Di beberapa tempat lempeng-lempeng bergerak memisah sementara

di beberapa tempat lainnya lempeng-lempeng saling mendorong dan salah satu

diantaranya akan menujam di bawah lempeng lainnya (lihat Gambar 2.3). Karena panas

di dalam astenosfere dan panas akibat gesekan, ujung dari lempengan tersebut hancur

meleleh dan mempunyai temperatur tinggi (proses magmatisasi).

Gambar 2.4Lempengan bumi

Adanya material panas pada kedalaman beberapa ribu kilometer di bawah

permukaan bumi menyebabkan terjadinya aliran panas dari sumber panas tersebut

6

hingga ke pemukaan. Hal ini menyebabkan tejadinya perubahan temperatur dari bawah

hingga ke permukaan, dengan gradien temperatur rata-rata sebesar 300C/km. Di

perbatasan antara dua lempeng (di daerah penujaman) harga laju aliran panas umumnya

lebih besar dari harga rata-rata tersebut. Hal ini menyebabkan gradien temperatur di

daerah tersebut menjadi lebih besar dari gradien tempetatur rata-rata, sehingga dapat

mencapai 70-800C/km, bahkan di suatu tempat di Lanzarote (Canary Island) besarnya

gradien temperatur sangat tinggi sekali hingga besarnya tidak lagi dinyatakan dalam

0C/km tetapi dalam 0C/cm.

Pada dasarnya sistem panas bumi terbentuk sebagai hasil perpindahan panas

dari suatu sumber panas ke sekelilingnya yang terjadi secara konduksi dan secara

konveksi. Perpindahan panas secara konduksi terjadi melalui batuan, sedangkan

perpindahan panas secara konveksi terjadi karena adanya kontak antara air dengan

suatu sumber panas. Perpindahan panas secara konveksi pada dasarnya terjadi karena

gaya apung (bouyancy). Air karena gaya gravitasi selalu mempunyai kecenderungan

untuk bergerak kebawah, akan tetapi apabila air tersebut kontak dengan suatu

sumber panas maka akan terjadi perpindahan panas sehingga temperatur air menjadi

lebih tinggi dan air menjadi lebih ringan. Keadaan ini menyebabkan air yang lebih

panas bergerak ke atas dan air yang lebih dingin bergerak turun ke bawah, sehingga

terjadi sirkulasi air atau arus konveksi.

Energi panas bumi disebut energi terbarukan karena air diisi kebali oleh curah

hujan, dan panas secara terus-menerus diproduksi dalam bumi dan perluruhan lambat

dari partikel radioaktif yang terjadi alami dalam batuan.

7

2.1.1 Sejarah dan Penggunaan Geothermal Energy

Banyak manusia kuno termasuk Roma, Cina dan Amerika menggunakan mata

air mineral panas untuk mandi, memasak, pemanasan dan air dari mata air panas yang

sekarang digunakan diseluruh dunia di spa, untuk memanaskan bangunan, dan untuk

keperluan pertanian dan industri. banyak orang percaya mata air panas mineral memiliki

kekuatan penyembuhan alami.

Saat ini, kami mengebor sumur ke reservoir panas bumi jauh di bawah tanah dan

menggunakan uap dan panas untuk menggerakkan turbin di pembangkit tenaga listrik.

Air panas juga digunakan secara langsung untuk memanaskan bangunan, untuk

meningkatkan laju pertumbuhan ikan di pembenihan dan tanaman di rumah kaca, untuk

pasteurisasi susu, produk makanan kering dan kayu, dan untuk mandi mineral

2.1.2 Dimana Terdapat Geothermal Energy?

Geolog menggunakan berbagai metode untuk menemukan reservior panas bumi.

Mereka mempelajarai daru foto dan peta geologi, mereka menganalisis kimia, sumber

air, dan konsentrasi logam dalam tanah. Mereka mungkin mengukur variasi fravitasi

dan medan magnet. Namun satu-satunya cara yang mereka dapat yakin adalam reservior

panas bumi adalah dengan pengeboran eksplorasi yang baik.

Daerah panas bumi terpanas ditemukan di sepanjang batas lempeng utama di

mana gempa bumi dan gunung berapi terkonsentrasi. Sebagian besar kegiatan panas

bumi dunia terjadi di daerah yang dikenal sebagai Ring of Fire, yang pinggiran

Samudera Pasifik dan berbatasan dengan Indonesia, Filipina, Jepang, Kepulauan

Aleutian, Amerika Utara, Amerika Tengah, dan Amerika Selatan.

Energi panas bumi umumnya dimanfaatkan dalam bidang-bidang aktivitas

gunung berapi. Cincin Pasifik merupakan tempat utama untuk pemanfaatan kegiatan

8

panas bumi karena itu adalah wilayah di mana proses tektonik selalu terjadi. Gambar di

bawah ini menunjukkan lokasi umum Cincin Api (Ring Of Fire)

Gambar 2.5Ring Of Fire

(Sumber : Geothermal Education Office)

Di Indonesia sendiri, geothermal terbentuk akibat proses tektonik lempeng. Di

Indonesia, 3 lempeng tektonik aktif bergerak di Indonesia, yaitu lempeng Eurasia,

lempeng Pasifik, dan lempeng Indo-Australia. Tumbukan antar tiga lempeng tektonik

ini telah memberikan pembentukan energi panas bumi yang sangat penting di Indonesia.

Pada akhirnya Indonesia termasuk zona subduksi, dimana pada zona ini terjadi

penunjaman di sekitar pulau Sumatra, Jawa-Nusa Tenggara, Maluku, dan Sulawesi.

Lempeng tektonik merupakan pengalir panas dari inti bumi sehingga banyak sekali

geothermal yang dapat didirikan pada zona lempeng tektonik. Pada di zona ini juga

terbentuk gunung api yang berkontribusi pada reservoir panas di pulau jawa yang

menempati batuan vulkanik.

9

Gambar 2.6Posisi Lempengan

USGS mendefinisikan proses tektonik sebagai serangkaian tindakan dan

perubahan yang berkaitan dengan, menyebabkan, atau yang dihasilkan dari struktural

deformasi kerak bumi. [Diadaptasi dari American Heritage Dic. Bahasa Inggris, 4th ed.]

gambar ini mengilustrasikan proses-proses tektonik istilah (Geothermal Dinas

Pendidikan).

Gambar 2.7Proses Lempengan Teknonik

(Sumber : Geothermal Education Office)

10

Gambar 2.8Proses Lempengan Teknonik

Peta di bawah menunjukkan di mana batas lempeng terletak dan peta berikut

menggambarkan lokasi umum listrik tenaga panas bumi yang digunakan di seluruh

dunia.

Gambar 2.9Peta lempengan

(Sumber : Geothermal Education Office)

11

Menurut Budihardi (1998) Tumbukan antara lempeng India-Australia di sebelah

selatan dan lempeng Eurasia di sebelah utara mengasilkan zona penunjaman

(subduksi) di kedalaman 160 - 210 km di bawah Pulau Jawa-Nusatenggara dan di

kedalaman sekitar 100 km (Rocks et. al, 1982) di bawah Pulau Sumatera. Hal ini

menyebabkan proses magmatisasi di bawah Pulau Sumatera lebih dangkal dibandingkan

dengan di bawah Pulau Jawa atau Nusatenggara. Karena perbedaan kedalaman jenis

magma yang dihasilkannya berbeda. Pada kedalaman yang lebih besar jenis magma

yang dihasilkan akan lebih bersifat basa dan lebih cair dengan kandungan gas magmatik

yang lebih tinggi sehingga menghasilkan erupsi gunung api yang lebih kuat yang

pada akhirnya akan menghasilkan endapan vulkanik yang lebih tebal dan terhampar

luas. Oleh karena itu, reservoir panas bumi di Pulau Jawa umumnya lebih dalam dan

menempati batuan volkanik, sedangkan reservoir panas bumi di Sumatera terdapat di

dalam batuan sedimen dan ditemukan pada kedalaman yang lebih dangkal.

2.2 Perhitungan Energi Panas Bumi

Dengan pengeboran, uap air yang bersuhu dan bertekanan tinggi dapat diambil

dari dalam bumi dan dialirkan ke genarator turbin yang selanjutnya menghasilkan

tenaga listrik. Perkiraan atau penilaian potensi panas bumi pada prinsipnya

mempergunakan data-data geologi, geofisika dan geokimia. Analisis-analisis kimia

memberikan parameter-parameter yang dapat digunakan untuk memperkirakan potensi

panas bumi disuatu daerah. Diantara rumus perhitungan dan metode yang sering dipakai

disebut metode perry dan metode bandwell, yang pada umumnya merupakan rumus

empiris.

12

Metode perry pada dasarnya mempergunakan prinsip energi dari panas yang

hilang. Rumus untuk mendapatkan energi metode perry adalah sebagai berikut:

E= D x Dt x P KCAL perdetik 

Dimana : 

E =  Energi  D = Debit (dalam liter/detik) Dt= Perbedaan suhu permukaan air panas dan air dingin  P = panas jenis (kilo kalori/kilogram) diambil  berat  jenis  air  =  1:1  kilo  kalori/perdetik  =  4.186 kW.  

Untuk perhitungan-perhitungan ini, data-data suhu dinyatakan dalam derajat

celcius (oC) debit air dalam satuan liter perdetik. Sedangkan isi klorida dalam larutan air

panas dapat dinyatakan dalam miligram per liter. Metode kedua adalah metode

Bandwell, rumus untuk mendapatkan energi panas bumi oleh bandwell adalah sebagai

berikut:

E  = M [H1–H2] kWh.  Dimana: E   =  Panas M  = Massa dari waduk  uap panas bumi yang terdiri atas cairan dan uap (kg)H1 = entalphy uap pada t1 (BTU/b)H2 = entalphy uap pada t2 (BTU/b)t1 = suhu waduk uap panas bumi mula-mula (oF)t2 = suhu waduk uap panas bumi mula-mula (oF)

Massa dari waduk uap panas bumi (M) tergantung pada volume waduk uap

panas, dan prosentase uap yang terkandung dalam waduk.

2.3 Konsep Energi Panas Bumi

Energi panas bumi dihasilkan dari batuan panas yang terbentuk beberapa

kilometer di bawah permukaan bumi yang memanaskan air di sekitarnya sehingga akan

menghasilkan sumber uap panas atau geiser (Gambar 2.10). Sumber uap panas ini di

13

bor. Uap panas yang keluar dari pengeboran setelah disaring, digunakan untuk

menggerakkan generator sehingga menghasilkan energi listrik.

Gambar 2.10Sumber Uap Panas

Agar uap panas selalu keluar dengan kecepatan tetap, air dingin harus

dipompakan untuk mendesak uap panas. Semburan uap panas dengan kecepatan tertentu

akan menggerakkan turbin yang dihubungkan ke genertaor sehingga generator

menghasilkan energi listrik. Energi panas bumi yang ada di Indonesia pada saat ini

dapat dikelompokkan menjadi:

- Energi Panas Bumi “Uap Basah”

- Energi Panas Bumi “Air Panas”

- Energi Panas Bumi “Batuan Panas”

2.3.1 Uap Basah

Keadaaan yang ideal, mudah dan menguntungkan untuk memanfaatkan sumber

daya panas bumi adalah bila energi yang keluar dari perut bumi langsung berbentuk uap

kering. Tapi kenyataanya bahwa uap yang keluar dari perut bumi kebanyakan adalah

dalam bentuk uap basah, dimana uap basah tersebut mengandung sejumlah air yang

14

harus dipisahkan dulu sebelum uap tersebut dapat dipakai dalam turbin. Yang berbanya

didapat adalah air panas tekanan yang setelah mencapai permukaan, mencetus dan

memisah menjadi kira-kira 20% uap dan 80% air. Atas dasar ini maka untuk dapat

memanfaatkan jenis uap basah ini diperlukan separator untuk memisahkan antara uap

dan air. Uap yang telah dipisahkan dari air diteruskan ke turbin untuk menggerakkan

generator listrik, sedangkan airnya disuntikkan kembali ke dalam bumi untuk menjaga

keseimbangan air dalam tanah. Skema pembangkitan tenaga listrik atas dasar

pemanfaatan energi panas bumi "uap basah" dapat dilihat pada Gambar 2.11.

Gambar 2.11.Pembangkitan tenaga listrik dari energi panas bumi "uap basah".

Pada gambar diatas tampak bahwa uap yang diambil dari separator dibawa

keturbin, sisa sebagain uap yang digunakan untuk menggerakkan turbin diteruskan

kepenampungan sehingga berubah dalam wujud cair. Air yang masih dalam keadaan

panas yang ada dipenampungan diteruskan ke cooling water (pendingin). Air yang

terjadi pada pendingin kembali dipompa kedalam tanah, sedang sisa uap dibuang

keudara. Dari keterangan diatas tampak jelas bila yang didapat bukan uap basah tapi uap

kering, maka separator tidak diperlukan dan uap dapat langsung digunakan untuk

menggerakkan turbin. Untuk menjaga kelangsungan hidup turbin, pada umumnya uap

masih dibersihkan dulu sebelum dimasukkan kedalam turbin.

15

2.3.2 Air Panas

Dari perut bumi sering didapatkan air panas atau lebih tepat air asin panas

(brine) yang suhunya tidak seberapa tinggi dan mengandung banyak mineral. Karena

banyaknya kandungan mineral ini, maka air panas tidak dapat digunakan langsung

sebab dapat menimbulkan penyumbatan pada pipa-pipa sistim pembangkit tenaga

listrik.. Untuk dapat memanfaatkan energi panas bumi jenis ini, digunakan sistem biner

(dua buah sistem utama) yaitu wadah air panas sebagai sistem primemya dan sistem

sekundernya berupa alat penukar panas (heat exchanger) yang akan menghasilkan uap

untuk menggerakkan turbin. 

Energi panas bumi "uap panas" bersifat korosif, sehingga biaya awal

pemanfaatannya lebih besar dibandingkan dengan energi panas bumi jenis lainnya.

Skema pembangkitan tenaga listrik panas bumi "air panas" sistem biner dapat dilihat

pada Gambar 2.12 

Gambar 2.12Skema pembangkitan tenaga listrik energi panas bumi "air panas"

Air panas dibawa kesuatu penukar panas (heat exchanger) untuk kemudia

diinjeksi kembali ketanah. Siklus pertama dinamakan siklus primer. Melalui penukar

16

panas energi yang terkandung dalam air panas dipindahkan kesirkuit kedua yang diisi

dengan air. Air dalan sirkuit kedua setelah meningkalkan penukar pas menjadi uap,

yang dimasukkan dalam turbin. Sirkuit kedua dinamakan sistem sekunder. Bila tekanan

air panas dari bumi kurang tinggi perlu dipakai pompa, yang mempunyai konstruksi

khusus, karena harus tahan air asin yang sangat korosif. Medium pada sistem sekunder

dapat dipakai suatau bahan yang mempunyai titik didih yang rendah, misal amonia

(NH3) atau gas propan (C3H6), bila suhu air tidak terlalu tinggi.

Pompa panas geothermal

2.3.3 Batuan Panas

Telah dikemukakan dimuka, bahwa didalam perut bumi lebih banyak terdapat

uap basah daripada uap kering, begitu juga lebih banyak terdapat energi dalam bentuk

batuan panas yang kering. Panas ini tidak datang keatas melainkan harus diambil

sendiri. hal ini dapat dilakukan dengna memasukkan ke dalam tanah air dingin biasa,

yang menyedotnya kembali ketempat lain sebagai uap atau sebagian air panas.

17

Pembangkit tenaga listrik panas bumi dari batuan panas

Dapat dilihat dari gambar, tanah dibor suatu lubang atau sumur yang mencapai

batu padat yang panas. Kemudian batu padat diledakan dengan alat nuklir. Dengan

demikian sebagaian batu pada menjadi pecah dan berlubang. Kemudian dibor lagi satu

sumur sampai batu pecah. Kemudian air dipompa dengan tekanan tinggi kedalam batu-

batu pecah yang panas. Karena dalam keadaan pecah, batu-batu ini memungkinkan air

mengalir didalam sehingga menjadi panas. Pada ujung lainnya air panas ini, yang kini

telah menjadi uap, diambil kembali untuk dipakai dalam pusat listrik tenaga panas bumi.

Diperkirakan luas wilayah ini akan mempunyai ukuran panjang dan lebar sekitar

500meter.

Perlu dikemukakan bahwa pemanasan lapisan batu pecah bukan saja dilakukan

oleh batu panas, melainkan juga oleh energi sisa dari ledakan nuklir yang dipakai untuk

membuat pecah lapisan batu. Cara untuk mendapatkan panas bumi dengan metode ini

hingga kini masih merupakan gagasan.

2.4. Sumber Energi Panas Bumi

Energi panas-bumi (geothermal energy) adalah energi panas yang berasal dari

kedalaman bumi yang berada di bawah daratan antara 32-40 km dan di bawah lautan

antara 10-13 km.

18

Panas geotermal ini dijumpai dalam 3 kondisi alamiah:

(1) Steam (uap),

(2) Hot water (air panas), dan

(3) Dry rock (batuan panas).

Adapun sumber panas-bumi dikelompokkan menjadi 3 macam,

yaitu: hydrothermal, geopressured, dan petrothermal. Sistem hydrothermal terdiri dari 2

macam yaitu vapor -dominated system dan liquid-dominated system.

Pergerakan lapisan bumi yang saling bertumbukan menyebabkan terjadinya

proses radioaktif di kedalaman lapisan bumi sehingga menyebabkan terbentuknya

magma dengan temperatur lebih dari 2000 °C. Setiap tahun air hujan serta lelehan salju

meresap ke dalam lapisan bumi, dan tertampung di suatu lapisan batuan yang telah

terkena arus panas dan magma. Lapisan batuan itu disebut dengan geothermal

reservoir yang mempunyai kisaran temperatur antara 200° - 300 °C. Siklus air yang

setiap tahun berlangsung menyebabkan lapisan batuan reservoir sebagai tempat

penghasil energi panas bumi yang dapat terus menerus diproduksi dalam jangka waktu

yang sangat lama. Itulah sebabnya mengapa panas bumi disebut sebagai energi

terbarukan dan sumber energi panas bumi tersebut berasal dari magma.

19

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Geothermal di Indonesia

Jumlah sumber energi yang berasal dari panas bumi di Indonesia cukup tinggi,

hal ini disebabkan oleh letak Indonesia yang dihimpit oleh 3 lempeng tektonik aktif

bergerak di Indonesia, yaitu lempeng Eurasia, lempeng Pasifik, dan lempeng Indo-

Australia. Tumbukan antar tiga lempeng tektonik ini telah memberikan pembentukan

energi panas bumi yang sangat penting di Indonesia.

Gambar 3.1Potensi Geotermal Indonesia

Seperti dijelaskan oleh Rina W (2005) dalam makalahnya “sebanyak 252 lokasi

panas bumi di Indonesia tersebar mengikuti jalur pembentukan gunung api yang

20

membentang dari Sumatera, Jawa, Nusa Tenggara, Sulawesi, sampai Maluku. Dengan

total potensi sekitar 27 Gwe”.

Dibandingakan dengan negara lainnya, Indonesia jauh lebih unggul. Tabel 3.1 di

bawah menunjukkan MW Geothermal Energi di berbagai negara di seluruh dunia.

(Untuk informasi lebih lanjut tentang tanaman panas bumi lainnya di seluruh dunia

mengunjungi situs ini, Dipilih Geothermal Power Plants (ORMATGreEnergy Power).)

Tabel 3.1

Geothermal Energy

Zunil, Guatemala 24 MW

São Miguel, Açores Islands, Portugal 14 MW

Leyte, The Philippines 125 MW

Olkaria, Kenya 100 MW

Nagqu, Tibet, P.R. of China 1.0 MW

Reykjanes Peninsula, Iceland 9.1 MW

Tabel di bawah ini menunjukkan negara-negara yang menggunakan Geothermal

Energi dan jumlah megawatt pembangkit listrik yang mereka hasilkan.

Tabel 3.2

Producing countries in 1999 MegawattsUnited States 2,850Philippines 1,848Italy 768.5Mexico 743Indonesia 589.5Japan 530New Zealand 345Costa Rica 120Iceland 140El Salvador 105Nicaragua 70Kenya 45China 32

21

Turkey 21Russia 11Portugal (Azores) 11Guatemala 5French West Indies (Guadeloupe) 4Taiwan 3Thailand 0.3Zambia 0.2

Menurut WWF Indonesia, dalam sebuah laporan berjudul “ Menyalakan Cincin

Api : Sebiah Visi Membangun Potensi Panas Bumi Indonesia Igniting the Ring of Fire:

A Vision for Developing Indonesia’s Geothermal Power” – sebuah kajian yang

mengelaborasi tantangan dan peluang pengembangan energi panas bumi di Indonesia,

dan memberikan peta kemungkinan solusinya.

3.2 Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)

Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi (PLTP) pada prinsipnya sama

sepertiPembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), hanya pada PLTU uap dibuat di

permukaan menggunakan boiler, sedangkan pada PLTP uap berasal dari reservoir panas

bumi. Apabila fluida di kepala sumur berupa fasa uap, maka uap tersebut dapat

dialirkan langsung ke turbin, dan kemudian turbin akan mengubah energi panas bumi

menjadi energi gerak yang akan memutar generator sehingga dihasilkan energi listrik,

untuk penjelasaannya silahkan lihat artikel "Prinsip Dasar Thermodinamika". Apabila

fluida panas-bumi keluar dari kepala sumur sebagai campuran fluida dua fasa (fasa uap

dan fasa cair) maka terlebih dahulu dilakukan proses pemisahan pada fluida. Hal ini

dimungkinkan dengan melewatkan fluida ke dalam separator, sehingga fasa uap akan

terpisahkan dari fasa cairnya. Fraksi uap yang dihasilkan dari separator inilah yang

kemudian dialirkan ke turbin.

Banyak sistem pembangkitan listrik dari fluida panas bumi yang telah diterapkan

di lapangan, diantaranya:

22

1. Direct Dry Steam

2. Separated Steam

3. Single Flash Steam

4. Double Flash Steam

5. Multi Flash Steam

6.Brine/Freon Binary Cycle Brine/Isobutane Binary Cycle

7. Combined Cycle

8. Hybrid/fossil–geothermal conversion system

Secara garis besar, Teknologi pembangkit listrik tenaga panas bumi dapat dibagi

menjadi 3(tiga), pembagian ini didasarkan pada suhu dan tekanan reservoir.

Saat ini terdapat tiga macam teknologi pembangkit listrik tenaga panas bumi

(geothermal power plants), pembagian ini didasarkan pada suhu dan tekanan

reservoir.Yaitu dry steam, flash steam, dan binary cycle. Ketiga macam teknologi ini

pada dasarnya digunakan pada kondisi yang berbeda-beda.

Uap Kering (dry steam)

Teknologi ini bekerja pada suhu uap reservoir yang sangat panas (>235 derajat

celcius), dan air yang tersedia di reservoir amat sedikit jumlahnya. Seperti terlihat

digambar, cara kerja nya adalah uap dari sumber panas bumi langsung masuk ke turbin

melalui pipa. kemudian turbin akan memutar generator untuk menghasil listrik.

Teknologi ini merupakan teknologi yang tertua yang telah digunakan pada Lardarello,

Italia pada tahun 1904.

Jenis ini adalah cocok untuk PLTP kapasitas kecil dan untuk kandungan gas

yang tinggi.

23

Contoh jenis ini di Indonesia adalah PLTP Kamojang 1 x 250 kW dan PLTP

Dieng 1 x 200 

Gambar 2.5.1. Dry Steam Power PlantBilamana uap kering tersedia dalam jumlah lebih besar, dapat dipergunakan

PLTP jenis condensing, dan dipergunakan kondensor dengan kelengkapan nya seperti

menara pendingin dan pompa, Tipe ini adalah sesuai untuk kapasitas lebih besar.

Contoh adalah PLTP Kamojang 1 x 30 MW dan 2 x 55 MW, serta PLTP Drajad 1 x 55

MW.

Flash steam

Teknologi ini bekerja pada suhu diatas 1820C pada reservoir, cara kerjanya

adalah Bilamana lapangan menghasilkan terutama air panas, perlu dipakai suatu

separator yang memisahkan air dan uap dengan menyemprotkan cairan ke dalam tangki

yang bertekanan lebih rendah sehingga cairan tersebut menguap dengan cepat menjadi

uap yang memutar turbin dan generator akan menghasilkan listrik. Air panas yang tidak

menjadi uap akan dikembalikan ke reservoir melalui injection wells.

Contoh ini adalah PLTP Salak dengan 2 x 55 MW.

24

Gambar 2.5.2. Flash Steam Power Plant

Binary cycle

Teknologi ini menggunakan suhu uap reservoir yang berkisar antara 107-1820C.

Cara kerjanya adalah uap panas di alirkan ke salah satu pipa di heat exchanger untuk

menguapkan cairan di pipa lainnya yang disebut pipa kerja. pipa kerja adalah pipa yang

langsung terhubung ke turbin, uap ini akan menggerakan turbin yang telah dihubungkan

ke generator. dan hasilnya adalah energi listrik. Cairan di pipa kerja memakai cairan

yang memiliki titik didih yang rendah seperti Iso-butana atau Iso-pentana.

Gambar 2.5.3. Binary Steam Power PlantKeuntungan teknologi binary-cycle adalah dapat dimanfaatkan pada sumber

panas bumi bersuhu rendah. Selain itu teknologi ini tidak mengeluarkan emisi. karena

alasan tersebut teknologi ini diperkirakan akan banyak dipakai dimasa depan.

Sedangkan teknologi 1 dan 2 diatas menghasilkan emisi carbondioksida, nitritoksida

25

dan sulfur, namun 50x lebih rendah dibanding emisi yang dihasilkan pembangkit

minyak.

3.3 Potensi Energi Geothermal di Indonesia

Indonesia memiliki potensi energi panas bumi terbesar di dunia, dengan

setidaknya 29 Giga Watt total potensi panas bumi. Dari jumlah tersebut, baru

dimanfaatkan sekitar 1,2 Giga Watt. Kebijakan Energi Nasional telah menargetkan agar

panas bumi dapat menyokong 5% bauran energi nasional pada 2025, namun hingga saat

ini panas bumi baru berkontribusi 1% dengan perkembangan yang lambat. UU no.20

Tahun 2002 Tentang Ketenaga listrikakan memberikan kesempatan pengembangan

pembangkit tenaga listrik dari sumber energi baru terbarukan setempat diwilayah

kompetisi dan non kompetisi pada

Potensi energi panas bumi di Indonesia, (Hasbulloh, 2009) dijelaskan dalam

tabel dibawah ini :

Daerah sumber Energi Panas Bumi Potensi Energi Panas Bumi (MW)Sumatera

JawaSulawese

Nusa TenggaraMaluku

Irian Jaya

9.5625.3311.300200100165

Jumlah Keseluruhannya 16.658

Jawa Barat merupakan daerah yang memiliki potensi sumber daya panas bumi

yang terbesar di Indonesia. Potensi panas bumi di Jawa Barat mencapai 5411 MW atau

20% dari total potensi yang dimiliki Indonesia. Sebagian potensi panas bumi tersebut

dimanfaatkan untuk pembangkit tenaga listrik, seperti :

PLTP Kamojang didekata Garut, memiliki unit 1,2,3 dengan kapasitas total

140 MW. Potensi yang masih dapat dikembangkan sekitar 60 MW.

26

PLTP Darajat, 60 Km sebelah tenggara Bandung dengan Kapasitas 55 MW.

PLTP Gunung Salak di Sukabumi, terdiri dari unit 1,2,3,4,5,6 dengan

kapasitas total 330 MW.

PLTP Wayang Windu di Panggalengan dengan Kapasitas 110 MW.

Walaupun pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP) hanya mengolah

sumber panas yang tersimpan di reservoir perut bumi, bukan berarti tidak memerlukan

biaya. Investasi untuk menggali energi panas bumi tidak sedikit karena tergolong

berteknologi dan berisiko tinggi.

Investasi untuk kapasitas di bawah satu MW, berkisar US$ 3.000-5.000 per

kilowatt (kW). Sementara untuk kapasitas di atas satu MW, diperlukan investasi US$

1.500-2.500 per kW. Karakter produksi dan kualitas produksi akan berbeda dari satu

area ke area yang lain. Penurunan produksi yang cepat, merupakan karakter produksi

yang harus ditanggung oleh pengusaha atau pengembang, ditambah kualitas produksi

yang kurang baik, dapat menimbulkan banyak masalah di pembangkit. Misalnya,

kandungan gas yang tinggi mengakibatkan investasi lebih besar.Dalam pembangkitan

listrik, harga jual per kWh yang ditetapkan PLN dinilai terlalu murah sehingga tak

sebanding dengan biaya eksplorasi dan pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Panas

Bumi (PLTP). Dalam hat ini, PLN tidak bisa disalahkan karena tarif dasar listrik yang

ditetapkan pemerintah masih di bawah harga komersial, yaitu tujuh sen dollar AS per

kWh.

Adapun keuntungan dan kelebihan PLTP adalah sebagai berikut,

Keuntungan:

1.    Bebas emisi (binary-cycle).

2.    Dapat bekerja setiap hari baik siang dan malam

27

3.    Sumber tidak fluktuatif dibanding dengan energi terbarukan lainnya (angin, Solar cell

dll)

4.    Tidak memerlukan bahan bakar

5.    Harga yang kompetitive

Kelemahan :

1.    Cairan bersifat Korosif

2.    Effisiensi agak rendah, namun karena tidak perlu bahan bakar, sehingga effiensi tidak

merupakan faktor yg sangat penting.

3.    Untuk teknologi dry steam dan flash masih menghasilkan emisi walau sangat kecil

28

BAB VI

KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

4.1 Kesimpulan

Energi panas-bumi mempunyai banyak kelebihan dalam hal keramahannya

terhadap lingkungan dibanding energi yang lain. Energi panas-bumi dapat menghasilkan

1. Tenaga listrik langsung di lokasi,

2. Dengan biaya relatif rendah,

3. Tanpa mencemari lapisan udara, air, ataupun menciptakan limbah yang berbahaya.

4. Tidak akan mempengaruhi persediaan air tanah di daerah tersebut karena sisa buangan

air disuntikkan ke bumi dengan kedalaman yang jauh dari lapisan aliran air tanah.

5. Limbah yang dihasilkan juga hanya berupa air sehingga tidak mengotori udara dan

merusak atmosfer.

6. Kebersihan lingkungan sekitar pembangkit pun tetap terjaga karena pengoperasiannya

tidak memerlukan bahan bakar, tidak seperti pembangkit listrik tenaga lain yang

memiliki gas buangan berbahaya akibat pembakaran.

Ungkapan bahwa panas bumi tidak mencemari lingkungan disebabkan sebagian

besar problem yang timbul dapat dikontrol atau dieliminasi, dan pencemaran ini lebih

bersifar lokal. Meskipun demikian gas-gas yang terkandung, antara lain gas hidrogen

sulfida (H2S), perlu mendapat perhatian.

Walau penggunaan energi panas-bumi dampak positifnya lebih menonjol untuk

pembangkitan tenaga listrik, sebenarnya energi panas-bumi juga dapat memberikan

dampak negatif terhadap lingkungan, seperti: polusi suhu, penurunan permukaan tanah,

29

dan tumpang tindih lahan. Selain itu simpulan yang dapat diambil dari pemaparan

makalah ini adalah

1.  Energi panas-bumi potensial untuk mengisi atau bahkan mengganti kebutuhan sumber

energi berbahan bakar fosil untuk pembangkitan tenaga listrik.

2. Potensi energi panas-bumi di pulau Sumatra perlu ditingkatkan pemanfaatannya untuk

pembangkitan tenaga listrik dengan perhitungan kemungkinan penjualan energi listrik

ke negara tetangga terdekat.

3. Dampak terhadap lingkungan relatif sangat kecil atau dapat dikatakan tidak ada. Hal ini

dikarenakan polusi yang timbul dapat dikontrol oleh sistim pemanfaatan energi panas-

bumi yang dipergunakan

4.2 Rekomendasi

Untuk memanfaatkan potensi panas bumi di Indonesia maka beberapa

pertimabangan yang dapat menjadi pertimbangan :

1. Dukung pemerintah untuk mengurangi krisis energi nasional yang

salah satu nya dengan memanfaatkan sumber energi panas bumi

Indonesia

2. Investasi dalam pembangunan kapasitas daerah (provinsi, kabupaten) untuk

pendukung utama energi panas bumi dan dalam pengembangannya.

3. Kedalaman reservior tidak terlalu besar, biasanya tidak lebih dari 300m dibawah

permukaan tanah

4. Faktor yang menjadi pertimbangan lain adalah mempunyai kandungan panas atau

cadangan yang besar sehingga mampu memproduksi uap untuk jangka waktu yang

cukup lama yaitu sekita 25-30tahun

30

DAFTAR PUSTAKA

________. http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_panas_bumi

_________. (2012). Mengembangkan Energi Pasnas Bumi. [Online]. Tersedia:

http://www.ristek.go.id/index.php/module/News+News/id/11021. (September

2012)

Citrosiswoyo Wahyudi.”Tenaga Listrik Panas Bumi”.pdf. ITS:Surabaya.

Kadir abdul.1996.Pembangkit Tenaga Listrik. Universitas Indonesia : Jakarta.

Dunia.Listrik.2009.”pembangkit-listrik-panas-bumi-2”. http://www.dunialistrik.com

Wikipedia.Indonesia.2009.”EnergiPanasBumi”. http://www.wikipediaindonesia.com

Hermawan. (2005) Pengakjian Sumber Energi Alternatif.

________. (2006). Blue Print Pengelolaan Energi Nasional 2006-2025.

\Martin Djamin. (2008) Geothermal Energy In Indonesia.

The Need Project. www.NEED.org

Wahyuningsih, Rina. Potensi dan Wilayah Kerja Pertambangan Panas Bumi di

Indonesia. Kolokium Hasil Lapangan (2005)

_________(2000). Gothermal Education Office. [Online].

Hasbullah.(2009). Konversi Energi Panas Bumi. (Online)

31