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 ".
7/24/2019 Sistem Geothermal
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
7/24/2019 Sistem Geothermal
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.
7/24/2019 Sistem Geothermal
4/7
Gambar . Skema panasbumi
Fluida panas bumi untuk pemban!kit listrik
'luida panas bumi bertemperatur tinggi (
7/24/2019 Sistem Geothermal
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
7/24/2019 Sistem Geothermal
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
7/24/2019 Sistem Geothermal
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..
Top Related