Sistem Geothermal

7/24/2019 Sistem Geothermal

1/7

Geothermal

Geothermal merupakan energi panas yang tersimpan dalam batuan di bawah permukaan bumi

dan fluida yang terkandung di dalamnya. Sistem Geothermal terdiri dari elemen-elemen yang

menyusun sistem tersebut. Elemen-elemen penting penyusun sistem Geothermal terdiri dari tiga

yaitu: adanya sumber panas, adanya batuan reservoir yang permeabel dan adanya fluida yangmembawa aliran panas (Goff dan Cathy, !!!".

Gambar #. System panasbumi

Sistem Panas Bumi

Sistem panasbumi di$umpai pada daerah dengan gradien panasbumi relatif normal, terutama

pada bagian tepi lempeng dimana gradien panasbumi biasanyamempunyai kisaran suhu yang

lebih tinggi daripada suhu rata-rata (%i&kson dan 'anelli, !!". )erdapat komponen- komponen

penting yang berpengaruh dalam sistem panasbumi, terutama sistem panasbumi hidrothermal

yang terdapat di sebagian besar *ndonesia, yaitu :

1. Sumber panas

Sumber panas pada lapangan panasbumi adalah magma yang berasaldari kedalaman +!-

#!! km, bergerak ke atas, mengintrusi lapisan-lapisanbatuan dengan membawa

temperatur yang tinggi (!!-#!!C" menu$u kedalaman dangkal yang berkisar antara -

#! km. entuk dari intrusi ini biasanya intrusi ke&il yang berulang seperti retas ( dyke ".


2/7

erdasarkan $enis sumber panasnya sistem panasbumi dapat dikelompokkan kedalam:

(#" Sistem yang berasosiasi dengan intrusi batuan beku dan (" Sistem yang tidak

berasosiasi dengan intrusi batuan beku. /ada sistem yang berasosiasi dengan intrusi

batuan beku perlu diingat bahwa hanya tubuh magma yang terdapat pada kedalaman

yang besar, serta mengalami proses pendinginan se&ara konduktif dengan batuan di

sekitarnya yang dapat men$adi sumber panas ideal bagi suatu sistem panasbumi, ila

magma terlalu &epat men&apai permukaan bumi, ia akan kehilangan panasnya tanpa

dapat membentuk sesumber panasbumi (Gupta, #0!" Sistem panasbumi di daerah

gunungapi aktif hingga saat ini belum dieksploitasi. /emboran eksplorasi dengan

kedalaman besar di /inatubo dan iliran ('ilipina", )atun ()aiwan", dan St 1u&ia

(2aribia" serta penelitian geokimia digunungapi 3evado del 4ui5 (2olombia"

menun$ukkan bahwa fluida reservoar pada gunungapi- gunung api aktif tersebut

mengandung gas-gas volkanik yang sangat reaktil sepedi 6' darr 6C* (6o&hstein, #"

ila tidak ada airtanah yang bersirkulasi di dalam reservoar yang porus dan permeabel

saperti diuraikan di depan, yang ada hanyalah batuan kering yang panas (hof dry ro&k",7ntuk mengekstraksi energi panas dairi padanya, air (ataupun fluida lain, tetapi air

adalah yang paling memungkinkan" harus di pompakan ke dalam sistem tersebut dan

dipompa balik ke permukaan. 8dalah sangat penting dalam mekanisme transportasi

panas bahwa harus ditemukan &ara untuk membuat batuan yang semula bersifat

impermeabel men$adi perrneabel dengan permukaan transfer panas yang lurus, dan agar

struktur permeabilitas yang dihasilkan $uga memungkinkan fluida dipompakan balik ke

permukaan (Gupta, #0!, 8rmstead, #E9".

2. Reservoir dan caprock

4eservoir panas bumi adalah formasi batuan di bawah permukaan yang mampumenyimpan dan mengalirkan fluida termal (uap dan atau air panas". 4eservoir biasanya

merupakan batuan yang memiliki porositas dan permeabilitas yang baik. /orositas

berperan dalam menyimpan fluida termal sedangkan permeabilitas berperan dalam

mengalirkan fluida termal.4eservoir panas bumi di&irikan oleh adanya kandungan Cl (klorida" yang tinggi dengan

p6 mendekati normal, adanya pengayaan isotop oksigen pada fluida reservoir $ika

dibandingkan dengan air meteorik (air hu$an" namun di saat bersamaan memiliki isotop

deuterium yang sama atau mendekati air meteorik, adanya lapisan konduktif yang

menudungi reservoir tersebut di bagian atas, dan adanya gradien temperatur yang tinggi

dan relatif konstan terhadap kedalaman.4eservoir panas bumi bisa sa$a ditudungi atau dikelilingi oleh lapisan batuan yang

memiliki permeabilitas sangat ke&il (impermeable". 1apisan ini dikenal sebagai lapisan

penudung atau &ap ro&k. atuan penudung ini umumnya terdiri dari minera-mineral

lempung yang mampu mengikat air namun sulit meloloskannya (swelling". ineral-

mineral lempung ini mengandung ikatan-ikatan hidroksil dan ion-ion seperti 2a dan Ca

sehingga menyebabkan lapisan tersebut men$adi sangat konduktif. Sifat konduktif dari


3/7

lapisan ini bisa dideteksi dengan melakukan survei magneto-tellurik ()" sehingga

posisi lapisan konduktif ini di bawah permukaan dapat terpetakan. %engan mengetahui

posisi dari lapisan konduktif ini, maka posisi reservoir dapat diperkirakan, karena

reservoir panas bumi biasanya berada di bawah lapisan konduktif ini.

3. Fluida'luida pada umumnya berupa air meteorik (berasal dari permukaanbumi", dan adanya air

magmatik bersama volatil yang sangat mempengaruhikomposisi kimia. /ada reservoir

tersebut air meteorik dapat mengganti fluidayang keluar dari reservoir se&ara alamiah

( hot springs " atau fluida yang keluarmelalui lubang bor. 8ir meteorik akan berada

dalam fasa uap atau fasa &air,tergantung kepada besarnya tekanan dan temperatur. 8ir ini

terkadangmembawa unsur kimia dan gas seperti C;, 6S dan lain- lain.

4. Daerah resapan

%aerah resapan merupakan daerah dimana arah aliran air tanah di tempat tersebut

bergerak men$auhi muka tanah. %engan kata lain, air tanah di daerah resapan bergerakmenu$u ke bawah permukaan bumi.

%alam suatu lapangan panas bumi, daerah resapan berada pada elevasi yang lebih tinggi

dibandingkan dengan elevasi dari daerah dimana sumur-sumur produksi berada. %aerah

resapan $uga ditandai dengan rata-rata resapan air tanah per tahun yang bernilai tinggi.

en$aga kelestarian daerah resapan penting artinya dalam pengembangan suatu lapangan

panas bumi. en$aga kelesatarian daerah resapan berarti $uga men$aga keberlan$utan

hidup dari reservoir panas bumi untuk $angka pan$ang. 6al ini karena daerah resapan

yang ter$aga dengan baik akan menopang tekanan di dalam formasi reservoir karenaadanya fluida yang mengisi pori di dalam reservoir se&ara berkelan$utan. en$aga

kelestarian daerah resapan $uga penting artinya bagi kelestarian lingkungan hidup.

Sehingga dari sini dapat dikatakan $uga bahwa pengembangan panas bumi bersahabat

dengan lingkungan.

. Daerah dischar!e den!an mani"estasi permukaan

%aerah luahan (dis&harge area" merupakan daerah dimana arah aliran air tanah di tempat

tersebut bergerak menu$u muka tanah. %engan kata lain, air tanah di daerah luahan akan

bergerak menu$u ke atas permukaan bumi. %aerah luahan pada sistem panas bumi

ditandai dengan hadirnya manifestasi di permukaan. anifestasi permukaan adalahtanda-tanda yang tampak di permukaan bumi yang menun$ukkan adanya sistem panas

bumi di bawah permukaan di sekitar kemun&ulannya.


4/7

Gambar . Skema panasbumi

Fluida panas bumi untuk pemban!kit listrik

'luida panas bumi bertemperatur tinggi (


5/7

. Sumberdaya panasbumi terletak di daerah dengan kemungkinan ter$adinya erupsi

hydrothermal relative rendah. %iproduksinya fluida panasbumi dapat meningkatkan

kemungkinan ter$adinya erupsi hydrothermal.

Gambar 9. /emanfaatan panas bumi dari steam


6/7

Gambar . /emanfaatan panasbumi dari hot water

#acam $ macam s%stem panas bumi

Sistem panas bumi se&ara umum dideskripsikan sebagai transfer panas dalam suatu

volume terisolasi pada kerak bumi se&ara alami. %imana panas tersebut dipindahkan dari sebuah

sumber panas ( heat sour&e " ke sebuah penampang panas ( reservoir " (6o&hstein and rownie,

!!!". Sedangkan menurut Goff dan 3anik (!!!", sistem panas bumi dibagi ke dalam beberapa

tipe:

Sistem yang berasosiasi dengan volkanisme kuarter dan intrusi magma ( young igneous

system ". Sistem ini umumnya mempunyai temperatur >9?! !C dan kedalaman reservoir

>#.+km

Sistem yang berhubungan dengan tektonik, yaitu ter$adi di lingkungan ba&kar& , daerah

&rustal e@tension , 5ona kolisi dan sepan$ang 5ona sesar. Sistem ini yang telah

dieksploitasi umumnya mempunyai temperatur reservoir >+!!C dan kedalaman reservoir

A#.+km

Sistem (yang dipengaruhi oleh" geopressure ditemukan di &ekungan sedimen. 2edalaman

reservoir sistem ini umumnya #,+ hingga 9 km dan temperatur reservoir berkisar dari +!hingga #!BC

Sistem hot dry ro&k yang memanfaatkan panas yang tersimpan dalam batuan

berporositas rendah dan tidak permeabel. )emperatur sistem ini berkisar antara #!

hingga +BC dengan kedalaman hingga km


7/7

Sistem magma tap yang memanfaatkan panas yang keluar dari tubuh magma dangkal.

/ada sistem ini, magma merupakan bentuk paling murni panas alamiah yang mempunyai

temperatur #!!BC

Peman"aatan ener!% !eothermal

8da dua &ara memanfaatkan energi panas bumi: langsung dan tidak langsung, tergantung

beberapa faktor seperti temperatur, apakah ada reservoar, tu$uan pemanfaatan dan kebutuhan

ekonomi.

#. /emanfaatan langsung

/ada metode Dpemanfaatan langsungD aplikasinya beragam dan tidak dibutuhkan panas yang

terlalu tinggi. 7ntuk pola sema&am ini, yang banyak diterapkan di negara-negara dengan

&adangan sumber panas bumi aktif, energi diambil kemudian dimanfaatkan dalam industri

pertanian -- menghangatkan rumah ka&a atau mengeringkan hasil panen atau memelihara ikan,

keran dan $uga tumbuh-tumbuhan di sektor budidaya perikanan. /anas bumi dapat puladimanfaatkan untuk proses pemanasan dan pendinginan ruangan. 2alangan industri

menggunakannya antara lain dalam proses pengeringan beton dan pasteurisasi susu.

. /emanfaatan tidak langsung

8da pula &ara Dtidak langsungD pemanfaatan energi panas bumi. Energi biasanya diubah dulu

men$adi tenaga listrik, dan prosesnya mengandalkan panas dari sumber yang ada di bawah

permukaan bumi pada kedalaman 9 hingga + km.

%8'84 /7S)828

=enny.iryani Saptad$i (!!#": )eknik /anas umi, %iktat 2uliah : *)

Grant, .8., %onaldson, 3.G., i@ely /.' (#0" : Geothermal Reservoir Engineering, 8&ademi& /ress.

Goff,'. and Cathy $.3.,Encyclopedia of Volcanoes : Geothermal System, 8&ademi& /ress, !!!.

%i&kson,.6., dan 'anelli, ., !!, What Is Geothermal Energy,*nstituto di Geos&ien5e, C=4 , /isa.

Gupta, 6.2.#0!. Geothermal Resources : An Energy Alternative. Elsevier S&ientifi& /ublishingCompany, 8msterdam..

Sistem Geothermal

Documents

Transcript of Sistem Geothermal