Mata Kuliah Geothermal







DASAR KONVERSI ENERGI
(  GEOTHERMAL  )



Disusun oleh :

            Nama                    :   Yayang Wahyudi
            NRP                      :   13.2011.089
            Mata Kuliah        :   Dasar Konversi Energi
            Dosen                   :   Ir, Zulkifli Saleh, M.eng

FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PALEMBANG
2012








1.    CADANGAN  ENERGI


Kebutuhan akan energi  listrik yang semakin meningkat dan menipis nya cadangan energi di bumi memaksa kita untuk mencari sumber-sumber energi alternatif. Dalam upaya pencarian energi alternatif sebaiknya memenuhi syarat yaitu menghasilkan jumlah energi yang cukup besar dengan mutu atau kualitas yang baik dan serta tidak berdampak negatif terhadap lingkungan.
Energi listrik dalam jumlah yang cukup dan dengan mutu yang baik telah menjadi kunci keberhasilan dan perkembangan yang pesat kegiatan-kegatan industri di negara-negara maju.. hal tersebut telah menyumbangkan kepada kemajuan ekonomi dan tingkat kesejahteraan rakyat di negara-negara tersebut.
Menyadari akan pentingnya keberadaan dan kebutuhan energi listrik tersebut,maka perencanaan ketenaga listrikan patut di perhatikan demi tersenggaranya pembangunan nasional. Untuk memenuhi kebutuhan listrik yang semakin pesat tersebut, maka pemerintah bertekad  terus meningkatkan program pembangunan sarana dan  prasarana tenaga listrik untuk mejangkau wilayah yang lebih luas.
Di  Indonesia yang kaya akan sumber daya alam nya terdapat  cadangan energi  panas bumi atau yang disebut dengan “ Geothermal “

Panas bumi  “ Geothermal “ adalah anugerah alam yang merupakaan sisa-sisa panas dari hasil reaksi nuklir yang pernah terjadi pada awal mula  terbentuknya  bumi dan  alam semesta ini.

Reaksi nuklir yang  masih terjadi  secara alamiah di alam  semesta pada saat  ini adalah  reaksi fusi nuklir yang terjadi di matahari dan juga di bintang-bintang yang tersebar di jagat raya.
 Reaksi fusi nuklir alami tersebut menghasilkan panas berorde jutaan derajat Celcius. Permukaan bumi pada mulanya juga memiliki panas yang sangat dahsyat, namun dengan berjalannya waktu (dalam orde milyard tahun) suhu permukaan bumi mulai menurun dan akhirnya tinggal perut bumi saja yang masih panas berupa magma dan inilah yang menjadi sumber energi panas bumi. 

Energi panas bumi digunakan manusia sejak sekitar 2000 tahun SM berupa sumber air panas untuk pengobatan yang sampai saat ini juga masih banyak dilakukan orang, terutama sumber air panas yang banyak mengandung garam dan belerang. Sedangkan energi panas bumi digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik baru dimulai di Italia pada tahun 1904. Sejak itu energi panas bumi mulai dipikirkan secara komersial untuk pembangkit tenaga Listrik. 

Energi panas bumi adalah termasuk energi primer yaitu energi yang diberikan oleh alam seperti minyak bumi, gas bumi, batubara dan tenaga air. Energi primer ini di Indonesia tersedia dalam jumlah sedikit (terbatas) dibandingkan dengan cadangan energi primer dunia. Sebagai gambaran sedikitnya atau terbatasnya energi tersebut adalah berdasarkan tabel data dibawah ini :


              Tabel  Cadangan energi primer dunia


Cadangan minyak bumi
Indonesia 1,1 %
Timur tengah 70 %
Cadangan gas bumi
Indonesia 1-2 %
Russia 25 %
Cadangan batubara
Indonesia 3,1 %
Amerika utara 25 %

Sedangkan cadangan energi panas bumi di Indonesia relatif lebih besar bila dibandingkan dengan cadangan energi primer lainnya, hanya saja belum dimanfaatkan secara optimal. Selain dari pada itu panas bumi adalah termasuk juga energi yang terbarukan, yaitu energi non fosil yang bila dikelola dengan baik maka sumber dayanya relatif tidak akan habis, jadi amat sangat menguntungkan.
 
Khususnya di Indonesia Energi Panas Bumi, perhitungan para pakar Geologi dan pertambangan menunjukan proteksi Indonesia tak kurang dari 20.000 MegaWatt (MW) energi, atau setara 9 biliun barrel Minyak Bumi untuk 30 tahun operasi. Tetapi pemanfaatanya sampai tahun 2002 lalu.
hanya sekitar 860 MW atau 4,3 % dari potensi. Perkiraan potensi energi panas bumi itu yang dijelaskan  oleh Subroto Modjo, dari perhitungan setelah mengebor 244 sumur energi panas bumi dari Aceh sampai Irian Jaya, dari hal ini Jawa Barat di Investigasi memiliki potensi panas bumi yang lebih baik. Kemudian dilakukan pengeboran 5 sumur dangkal, kira-kira 6 meter dan yang berhasil hanya 3 sumur. Dari ke-3 sumur tersebut, 2 sumur ditutup karena diperkirakan ada gerakan tekfonik.  (Sumber. NUSA, Senin 12 September 2005).

Letak Indonesia yang sangat strategis, membuat Indonesia berpotensi besar menyimpan energi panas bumi yang cukup besar. Indonesia terletak dipertemuan tiga lempeng aktif yang memungkinkan panas bumi dari kedalaman ditransfer kepermukaan melalui sistem rekahan. Posisi strategis ini menempatkan Indonesia sebagai negara paling kaya tersebar disepanjang busur vulkanik. Sehingga sebagian besar sumber panas bumi di Indonesia tergolong mempunyai entalpi tinggi.
Indonesia sendiri mempunyai potensi panas bumi sebesar 27 GWe karena Indonesia berada di posisi kerangka tektonik dunia. Hal tersebut pula yang membawa Indonesia berada diurutan keempat sebagai. Dan secara temperatur yang tinggi Indonesia merupakan kedua terbesar.
Energi panas bumi banyak sekali dimanfaatkan, karena merupakan salah satu sumber energi yang ramah lingkungan jika dibandingkan dengan sumber energy fosil. Dan dalam proses ekstpolitasinya tidak dibutuhkan permukaan lahan yang luas, hal ini juga menghindari terjadinya kerusakan lingkungan yang besar-besaran mengingat proses penambangan di Indonesia dengan jumlah lahan yang besar dan eksploitasi besar-besaran menyebabkan kerukasakan lingkungan yang sangat luar biasa sehingga tidak heran Indonesia sering sekali terjadi bencana.\

Sampai tahun 2004 diidentifikasi terdapat 252 area yang berpotensi panas bumi sudah termasuk dalam inventarisasi dan eksplorasi. Sebagian besar berada pada lingkungan vulkanik sisanya berada dilingkungan batuan sedimen dan metamorf. Dari jumlah lokasi tersebut mempunyai total potensi tersebut hanya 3% yang dimanfaatkan untuk energy listrik atau sekitar 807 MWe dan 2%  pemakaian energy listrik nasional.

Terbitnya UU No. 27 Tahun 2003 tentang panas bumi diharapkan akan memberikan kepastian hukum dalam mendorong investasi untuk pengembangan panas bumi. Namun tetap diharapkan bahwa dalam proses pemanfaatan tersebut tetap memperhatikan lingkungan agar tidak terjadi kerusakan lingkungan akibat eksploitasi yang berlebihan.



1.A  Proses Terbentuknya Energi Panas Bumi (geothermal)


Kata Geothermal berasal dari bahasa yunani yaitu, Geo yang berarti Bumi dan Therme yang berarti panas. Jadi pengertian dari Geothermal adalah panas dari bumi. Menurut salah satu teori, pada prinsipnya bumi merupakan suatu pecahan yang terlempar dari matahari. Sebagai buktinya adalah bagian tengah pada bumi sampai sekarang masih mempunyai suatu inti yang dalam keadaan meleleh dan panas.Pada dasarnya bentuk bumi adalah bulat seperti telur, dimana kulit telur sebagai tempat dimana kita tinggal yang dikenal dengan istilah kerak bumi.Besarnya kerak bumi sekitar 4,8 Km dibawah samudera dan sekitar 56 Km dibawah daratan atau kontinen.Dari permukaan sampai dasar kerak bumi temperatur gradien yang normal adalah 17oC – 30oC setiap 1000 m kedalaman, dibawah kerak bumi atau putih telur disebut dengan mantel dan tebalnya sekitar 2880 Km karang lebih sama dengan setengah jarak kepusat bumi, berupa cairan batuan dengan viskositasnya yang sangat tinggi ( semi-malten) dengan temperatur antara 650oC – 1250oC. Untuk pusat bumi sendiri disebut inti bumi, yang terbagi menjadi inti bagian luar (outer core )yang cair ( liquid ) dan inti bagian dalam (inner core ) yang padat (solid ) dengan temperatur yang sangat panas antara 4000oC – 7000oC. Semakin dalam temperatur bumi maka bumi akan semakin panas.Diperkirakan ada bebarapa penyebab mengapa inti bumi berada dalam keadaan tetap panas, diantaranya :

v  Diperkirakan tekanan yang luar biasa besarnya, karena gaya gravitasi bumi, sehingga bagian yang tengah menjadi paling terdesak. Hal ini juga menyebabkan bahwa kepadatan bumi menjadi lebih besar disebelah dalam.
v  Bumi adalah sebuah benda angkasa yang banyak mengandung unsur radioaktif seperti; Uranium 235, Uranium 238, Thorium 232, Uranium 233, Plutonium.
v  Panas matahari yang diserap bumi selama berjuta – juta tahun mengalir dan mengendap kedalam inti bumi yang padat dan cair.
v  Seperti halnya sebuah reaktor atom, bahan – bahan radioaktif yang tersimpan membangkitkan panas yang tinggi. Panas ini sebenarnya berusaha keluar, tetapi ditahan oleh mantel yang mengelilinginya.



1.B  Hemat ruang


            Apabila di sekitar lingkungan eksploitasi panas bumi terdapat lahan pertanian, maka keberadaannya tidak akan mengancam keberlangsungan    lahan pertanian tersebut. Bahkan adanya pembangkit listrik tenaga panas bumi justru mendukung kegiatan-kegiatan yang ada di sekitarnya, seperti pertanian, budi daya perairan tawar, serta petani bunga dan buah yang menggunakan sarana green house hasil pemanfaatan fluida (air) dari panas bumi melalui metode heat exchanger (lihat gambar 3 dan 4).



Gambar 3: Keberadaan PLTP di berbagai medan, tidak mengganggu keberaadaan lingkungan di sekitarnya.
(Sumber: Daud, 2008)



Gambar 4: Diagram skematik pemanfaatan panas bumi langsung ke dalam beberapa aplikasi.
(Sumber: Daud, 2008)



2.      PEMANFAATAN KLASIFIKASI


2.A   Pemanfaatan Langsung

Pemanfaatan secara langsung energi geothermal adalah dengan menggunakan panas yang dihasilkan tanpa melalui proses konversi energi. Sebagai contoh adalah air panas yang berada di kolam pemandian air panas biasanya bersumber dari suatu reservoir geothermal yang berada jauh di bawah permukaan bumi. Sejak ribuan tahun yang lalu manusia telah memanfaatkan sumber mata air panas untuk keperluan mandi, memasak makanan dan sebagainya. Kini, sumber mata air panas masih digunakan untuk spa. Sistem yang lebih canggih dalam pemanfaatan secara langsung energi geothermal adalah dengan melakukan pengeboran reservoir geothermal untuk mendapatkan air panas dengan laju yang konstan. Air panas yang dihasilkan dinaikkan melalui sebuah sumur dan menggunakan sistem pemipaan, sebuah heat exchanger, pengatur aliran kemana panas tersebut akan digunakan. Sistem pembuang juga diperlukan untuk menginjeksikan air dingin ke bawah tanah atau membuangnya di permukaan.



2.B   Produksi Listrik


Sebagian besar pembangkit listrik memerlukan uap untuk menghasilkan
listrik. Uap tersebut digunakan untuk memutar sebuah turbin dan menggerakkan generator dan menghasilkan listrik. Saat ini masih banyak pembangkit listrik yang menggunakan bahan bakar fosil untuk mendapatkan uap dengan jalan mendidihkan air. Sedangkan pembangkit listrik geothermal hanya membutuhkan uap yang dihasilkan dari reservoir air panas yang berada beberapa kilometer di bawah permukaan bumi.

Pembangkit listrik geothermal sendiri mempunyai tiga tipe berdasarkan uap yang dihasilkannya, yaitu : dry steam, flash steam dan binary cycle.

Pembangkit listrik geothermal dengan tipe dry steam mengambil uap dari bawah tanah. Uap tersebut dialirkan ke dalam sistem pemipaan secara langsung dari bawah tanah ke turbin di suatu pembangkit.

Tipe pembangkit geothermal flash steam adalah yang paling banyak digunakan. Mereka menggunakan reservoir air panas dengan temperatur lebih dari 182°C. Air super panas ini mengalir naik melalui sumur hasil pengeboran akibat tekanan yang ditimbulkannya sendiri.

Ketika bergerak naik, tekanannya mulai turun dan sebagiannya mendidih menjadi uap. Uap tersebut kemudian dipisahkan dari air dan digunakan untuk menggerakkan turbin dan generator. Air yang tersisa serta uap yang mengalami kondensasi diinjeksikan kembali ke dalam reservoir untuk kembali dipanaskan dan menjadi energi yang berkesinambungan.

Pembangkit listrik geothermal tipe binary cycle bekerja dengan memanfaatkan air panas yang bersuhu 107°— 182°C. Panas yang dimiliki air digunakan untuk mendidihkan suatu cairan tertentu yang biasanya terbuat dari bahan organik dengan titik didih rendah.

Cairan kerja tersebut diuapkan di dalam heat exchanger dan digunakan untuk memutar turbin. Air panas yang sudah mengalami penurunan suhu, diinjeksikan kembali ke bawah tanah untuk dipanaskan kembali. Dalam pembangkit tipe ini, air dan cairan kerja dipisahkan selama proses.

Pembangkit geothermal skala kecil, biasanya di bawah 5 MW, mempunyai potensi untuk dikembangkan di area pedesaan, bahkan bisa digunakan sebagai sumber energi terdistribusi dengan banyak jenis teknologi pembangkit yang bisa dikombinasikan guna meningkatkan unjuk kerja sistem distribusi listriknya.
2.C   Pemanfaatan energi panas bumi di Indonesia
           
               Energi panas bumi memiliki kelebihan berupa:
1.      Sustainable, Panas bumi adalah sumber daya alam yang dapat diperbarui, berpotensi besar, dikuasai oleh negara dan mempunyai peran penting sebagai salah satu sumber energy pilihan. Tidak seperti energi terbarukan lainnya, panas bumi selalu tersedia sehingga cocok sebagai pengganti batu bara;
2.      Ramah lingkungan, Pemanfaatan panas bumi relatif ramah lingkungan, terutama karena tidak memberikan kontribusi gas rumah kaca;
3.      Tidak terpengaruh fluktuasi harga minyak bumi. Pemanfaatan panas bumi akan mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar minyak sehingga dapat menghemat cadangan minyak bumi dapat menyelamatkan devisa negara karena menggantikan posisi bahan bakar fosil.
4.      Tidak membutuhkan penyimpanan, pengangkutan, dan lahan yang luas


2.D   Sifat Fisik Batuan Reservoir Panasbumi  (Geothermal)



Sifat fisik batuan reservoir panasbumi terdiri dari densitas batuan, porositas, wettabilitas, tekanan kapiler, saturasi, permeabilitas dan kompresibilitas batuan.
1. Densitas Batuan
Densitas batuan berpori adalah perbandingan antara berat terhadap volume rata-rata dari material. Densitas spesifik adalah perbandingan densitas batuan pada tekanan dan temperatur normal, yaitu kurang dari 103 kg/m3. Sebagai contoh, densitas spesifik di lapangan Wairakei adalah 1-3. Densitas spesifik batuan (bagian solid) antara 2,2-3.
Densitas batuan lapangan panasbumi umumnya sangat berpengaruh terhadap heat content yang dikandungnya dan terdapat hubungan yang berbanding lurus antara heat content dengan densitas batuan. Semakin besar densitas batuan semakin besar heat content yang dikandung oleh batuan. Densitas batuan pada lapangan panasbumi umumnya sangat besar dibanding daerah non-vulkanik.
2. Porositas
Porositas batuan (Φ) didefinisikan sebagai perbandingan volume pori (volume pori-pori yang ditempati fluida) terhadap volume total batuan. Dalam reservoir panasbumi dikenal dua macam porositas, yaitu porositas antar butir dan porositas rekahan. Pada umumnya reservoir panasbumi hanya memiliki porositas rekahan. Secara matematis porositas dapat dituliskan sebagai berikut:
Porositas dapat diklasifikasikan menjadi:
1. Porositas Primer, yaitu porositas yang terbentuk selama proses pengendapan berlangsung. Dimana porositas jenis ini lebih seragam.
2. Porositas Sekunder, yaitu porositas yang terbentuk oleh proses-proses geologi setelah pengendapan selesai. Porositas jenis ini relatif kurang seragam.
Porositas yang biasanya terdapat dalam reservoir panasbumi adalah porositas sekunder, karena porositas ini berupa rekahan-rekahan (fracture) yang timbul akibat proses geologi seperti lipatan, sesar ataupun patahan. Porositas reservoir lapangan panasbumi dihitung dengan mempertimbangkan tiga bentuk porositas, yaitu:
a. Porositas Fracture (Φf) didefinisikan sebagai perbandingan volume fracture yang kurang teratur dengan volume total batuan yang mengalami rekahan.
b. Porositas Matriks Batuan (Φm) didefinisikan sebagai perbandingan volume antar butir dari matriks batuan dengan volume bulk matriks batuan (tidak termasuk rekahan).
c. Porositas Bidang Fault (Φfp) didefinisikan sebagai perbandingan volume bidang fault yang terbuka dengan volume total bidang fault.
Peralatan logging akan mengukur porositas total (Φt) yang kemudian dapat dihubungkan dengan bentuk-bentuk porositasnya dengan mengikuti persamaan:
Keterangan:
= merupakan volume bidang fault dan perbandingan dari volume total. Volume ini dapat dihitung dari ukuran reservoir, ketebalan bidang fault dan banyaknya bidang fault yang ada. fp V
= dapat berharga sangat tinggi jika bidang fault-nya terbuka. Hal ini adalah normal, sebab bidang fault umumnya terdiri dari hancuran batuan konglomerat dan rongga-rongga yang sangat permeabel. Jika porositas bidang fault memiliki harga 50 % masih dianggap normal. fp φ
Porositas matriks analog dengan porositas pada batuan sedimen, pengukuran porositas dilakukan didalam laboratorium dengan menganalisa sampel core. Pada batuan vulkanik umumnya porositas matriks batuan relatif kecil, kurang dari 10 %. Porositas rekahan sulit ditentukan dengan sampel core sebab sampel core tidak dapat mencerminkan adanya pecahan batuan. Tetapi sebagai perkiraan, porositas total reservoir dapat dihitung dengan menggunakan Persamaan (2-2). Porositas total batuan yang terekah dapat dihitung dengan persamaan:
Porositas dapat dibagi menjadi dua, antara lain:
1. Porositas Total, yaitu perbandingan antara volume ruang kosong baik yang saling berhubungan maupun tidak berhubungan, dengan volume batuan seluruhnya.
2. Porositas Efektif, yaitu perbandingan antara volume ruang kosong yang saling berhubungan dengan volume batuan seluruhnya.
Harga porositas yang digunakan dalam perhitungan adalah porositas efektif. Pada umumnya porositas rata-rata dari sistem media berpori memiliki harga rata-rata antara 5-30 %.
3. Wettabilitas
Wettabilitas atau derajat kebasahan batuan didefinisikan sebagai sifat dari batuan yang menyatakan mudah tidaknya permukaan batuan dibasahi oleh fluida. Kecenderungan fluida untuk menyebar atau menempel pada permukaan batuan dikarenakan adanya adhesi yang merupakan faktor tegangan permukaan antara batuan dengan fluida. Faktor ini pula yang menentukan fluida mana yang akan membasahi suatu padatan.
Tegangan antar permukaan akan timbul pada batas permukaan antara fluida yang tidak saling larut, misalnya pada reservoir panasbumi yaitu fasa uap dan fasa cair, di mana fasa cair akan cenderung melekat pada permukaan batuan sedangkan fasa uap tidak mempunyai gaya tarik-menarik dengan batuan maka fasa uap akan mudah mengalir.
Pada saat reservoir panasbumi mulai berproduksi dengan saturasi cukup tinggi, sedangkan fasa cair hanya berupa cincin yang melekat pada batuan formasi, butir-butir fasa cair tidak dapat bergerak, yaitu ketika fasa uap merupakan fasa yang kontinyu dan bersifat mobile, lalu setelah proses produksi mulai berjalan, fasa uap akan terus diproduksikan dan apabila temperatur reservoir mulai mengalami penurunan, maka saturasi fasa uap akan semakin menurun dan saturasi fasa air akan meningkat.
4. Tekanan Kapiler
Tekanan kapiler (Pc) didefinisikan sebagai perbedaan tekanan yang terjadi antara dua permukaan yang tidak saling campur. Besarnya tekanan kapiler dipengaruhi oleh tegangan permukaan, sudut kontak antara fasa uap-cair-padat dan jari-jari kelengkungan pori.
Pengaruh tekanan kapiler dalam sistem reservoir panasbumi, antara lain:
Mengontrol distribusi saturasi di dalam reservoir panasbumi.
Merupakan mekanisme pendorong fasa cair dan fasa uap untuk bergerak atau mengalir melalui pori-pori secara vertikal.
Berdasarkan pada Gambar 1.1 sebuah pipa kapiler dalam suatu bejana terlihat bahwa fasa cair naik keatas dikarenakan gaya didalam pipa akibat adanya gaya adhesi antara fasa cair dan dinding pipa yang arah resultannya ke atas. Gaya-gaya yang bekerja pada sistem tersebut antara lain:
1. Besar gaya tarik keatas adalah 2π rAT, dengan r adalah jari-jari pipa kapiler.
2. Sedangkan besarnya gaya dorong kebawah adalah π r2 hg (ρw- ρs)
Pada kesetimbangan yang tercapai kemudian, gaya keatas akan sama dengan gaya kebawah yang menahannya yaitu gaya berat fasa cair. Secara matematis dapat dinyatakan dalam persamaan berikut:
atau:
Keterangan:
h = ketinggian fasa cair didalam pipa kapiler, cm
r = jari-jari pipa kapiler, cm
ρw = massa jenis fasa cair, gr/cc
ρs = massa jenis fasa uap, gr/cc
g = percepatan gravitasi, cm/dt2



Dengan memperhatikan permukaan fasa uap dan fasa cair dalam pipa kapiler maka akan terdapat perbedaan tekanan yang dikenal dengan tekanan kapiler (Pc). Besarnya Pc sama dengan selisih antara tekanan fasa cair dengan tekanan fasa uap, sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut:
Tekanan kapiler dinyatakan berdasarkan sudut kontak dalam hubungan sebagai berikut:
Keterangan:
Pc = tekanan kapiler
simbol o  = tegangan permukaan fasa uap-cair
simbol O-  = sudut kontak permukaan fasa uap-cair
r = jari-jari pipa kapiler
Menurut Plateau, tekanan kapiler merupakan fungsi tegangan antar muka dan jari-jari lengkungan bidang antar muka dan dapat dinyatakan dengan persamaan:
Keterangan:
R1 dan R2 = jari-jari kelengkungan konvek dan konkaf, inch
o  = tegangan permukaan, lb/inch
Penentuan harga R1 dan R2, dilakukan dengan perhitungan jari-jari kelengkungan rata-rata (Rm), yang didapatkan dari perbandingan Persamaan (2-7) dengan Persamaan (2-8). Dari perbandingan tersebut didapatkan persamaan perhitungan jari-jari kelengkungan rata-rata sebagai berikut:
Gambar 1.2. Distribusi dan Pengukuran Radius Kontak Antara Fluida Pembasah dengan Padatan
Gambar 1.2 menunjukkan distribusi serta pengukuran R1 dan R2. Kedua jari-jari kelengkungan tersebut diukur pada bidang yang saling tegak lurus. Didapatkan bahwa tekanan kapiler berbanding terbalik dengan ukuran butir batuan (grain size), jadi semakin besar ukuran butir batuan maka semakin kecil tekanan kapiler dan begitu juga sebaliknya.
5. Saturasi
Saturasi merupakan fraksi fluida yang menempati pori-pori batuan reservoir. Pada saat sistem mengandung fasa cair dan fasa uap dalam keadaan setimbang, maka kedua fasa tersebut akan terjenuhi. Dalam keadaan demikian sifat tekanan dan temperatur tidak dapat berdiri sendiri. Ketika tekanan dan temperatur ini diplotkan maka akan diperoleh suatu kurva saturasi, kurva itu akan berakhir pada titik-titik kritis karena densitas dari fasa uap dan fasa cair adalah sama dengan keadaan fluida dua fasa.
Secara matematis untuk saturasi masing-masing fasa dapat dihitung sebagai berikut:
Keterangan:
Sv = saturasi fasa uap, fraksi
Sw = saturasi fasa cair, fraksi
ρs = densitas fasa uap, kg/m3
ρw = densitas fasa cair, kg/m3
h = enthalpi campuran, kJ/kg
hs = enthalpi fasa uap, kJ/kg
hw = enthalpi fasa cair, kJ/kg
6. Permeabilitas
Permeabilitas didefinisikan sebagai bilangan yang menunjukkan kemampuan batuan untuk mengalirkan fluida pada media berpori. Definisi kuantitatif pertama kali dikembangkan oleh Henry Darcy (1956) dalam bentuk persamaan sebagai berikut:
Keterangan:
v = kecepatan aliran, cm/sec
= viskositas fluida yang mengalir, cp
= gradien tekanan dalam arah aliran, atm/cm dx dp
k = permeabilitas media berpori, darcy
Dari Persamaan (2-14) dapat dinyatakan kecepatan alir fluida (kecepatan fluks) berbanding lurus dengan k/μ (permeabilitas dibagi viskositas dinamis) atau k/μ biasa dikenal dengan mobility ratio.
Gambar 1.3 Permeabilitas sekunder
Permeabilitas merupakan ukuran lubang yang berhubungan dengan pori, sedangkan porositas merupakan ukuran ruang pori. Permeabilitas ini dapat dibedakan menjadi:
1. Permeabilitas Absolut, yaitu permeabilitas batuan dengan fluida yang mengalir hanya satu fasa (fasa cair atau fasa uap saja).
2. Permeabilitas Efektif, yaitu permeabilitas dengan fluida yang mengalir lebih dari satu fasa (fasa cair dan fasa uap yang mengalir bersamaan).
Permeabilitas mempunyai nilai yang berbeda terhadap arah x dan y, pada arah x dan y lebih besar dibanding kearah z, maka sistem ini disebut anisotropic. Apabila permeabilitas seragam kearah horizontal maupun vertikal disebut sistem isotropic.
Satuan permeabilitas adalah m2. Umumnya pada reservoir panasbumi permeabilitas vertikal berkisar antara 10-14 m2, sedangkan permeabilitas horizontal mencapai 10 kali lebih besar dibanding permeabilitas vertikalnya.
7. Kompresibilitas Batuan
Kompressibilitas batuan didefinisikan sebagai perubahan volume akibat perubahan volume per satuan perubahan tekanan. Batuan yang berada pada kedalaman tertentu akan mengalami dua macam tekanan, yaitu tekanan dalam (internal stress) yang disebabkan adanya tekanan hidrostatik fluida yang terkandung dalam pori-pori batuan, sedangkan untuk tekanan luar (external stress) disebabkan oleh overburden pressure yang berasal dari batuan dan fluida pengisi yang berada diatasnya. Kompressibilitas batuan dapat dibedakan menjadi:
Kompressibilitas matriks batuan (cr).
Kompressibilitas bulk batuan (cb).
Kompressibilitas pori-pori (cp).




2.E  (Geothermal)  perubahan fisik batuan reservoir  panasbumi karena alterasi


Batuan reservoir panasbumi yang mengalami alterasi akan mengalami perubahan fisik, pada:
Hasil studi resistivity melalui alterasi hydrothermal (Hochstein-Sharms, 1982) mengelompokkan alterasi hydrothermal berdasarkan pada perubahan fisik core dan cutting untuk mengetahui tingkat alterasi, yaitu:
Very Low atau Unalter = batuan belum teralterasi dan masih fresh
Low = teralterasi 20-40 %
Medium = teralterasi 40-60 %
High = teralterasi 60-80 %
Very High = teralterasi 80-100 %
1. Densitas
Pengendapan mineral secara langsung dan solution menjadikan batuan reservoir akan meningkat densitasnya, sedangkan proses pelepasan akan mengurangi densitas. Penambahan densitas paling banyak dijumpai dengan porositas asli lebih kecil dari 5 %.
2. Porositas dan Permeabilitas
Proses pelepasan akan meningkatkan porositas, sedang efek terhadap permeabilitas hanyalah perubahan kecil, teratur dan kontinyu. Penurunan permeabilitas lebih cepat karena banyak dan cepatnya proses pengendapan mineral pada proses pelepasan.
3. Sifat Magnetis
Pada sebagian lapangan panasbumi, kedua mineral (magnetite dan titomagnetite) cepat berubah menjadi mineral non-magnetic seperti pyrite dan hematite, ini menyebabkan batuan reservoir menjadi de-magnetised seperti ditunjukkan Hochstein dan Hunt (1970). Survei magnetometer adalah metode terbaik untuk menentukan lokasi dan batas areal lapangan panasbumi, tetapi metode ini sangat sulit diterapkan di lapangan.
Meskipun perubahan urutan mineral bervariasi dari sistem ke sistem,  ada hubungan umum antara mineral alterasi hidrotermal dan  suhu berkisar, seperti yang dirangkum oleh Henley dan Ellis (1983); (Gambar 3.5). Beberapa mineral hidrotermal (seperti pirit, kalsit, dan kuarsa) adalah sebagian kecil digunakan untuk mengevaluasi suhu dalam dan permeabilitas, karena mineral yang stabil selama interval suhu yang besar. Mineral yang paling informatif adalah feldspar autigenik yang sensitif terhadap temperatur dan permeabilitas. Terjadinya mineral hidrotermal khas dari sistem panas bumi aktif tergantung pada beberapa faktor seperti suhu, tekanan, komposisi fluida, dan permeabilitas (Browne, 1970).
 
Gamba. Kisaran suhu khas hidrotermal mineral perubahan yang diamati dalam sistem panas bumi aktif. (Henley dan Ellis, 1983). Padat dan garis putus-putus menunjukkan yang paling dan kurang sering suhu berkisar kejadian.

Beberapa mineral hidrotermal (misalnya, epidot dan klorit) bentuk larutan padat yang dapat beradaptasi dengan batas tertentu terhadap perubahan dalam komposisi batuan dengan mengubah komposisi, sehingga meningkatkan jangkauan stabilitanya, komplikasi lebih lanjut karena pengembangan mixed-layers mineral, melibatkan lempung dan klorit. Meskipun komplikasi ini, sistem panas bumi dieksplorasi melalui pengeboran kedalaman memiliki zonasi termal dari mineral ubahan hidrotermal, untuk identifikasi empat zona alterasi hidrotermal.

Zona dangkal zona argilik, yang dicirikan oleh adanya montmorilonit, ilit, klorit, dan zeolit- suhu rendah (misalnya, smektit, stilbite). Zona ini berkembang sampai dengan suhu 150-160 ◦ C, di atas suhu ini montmorilonit menjadi tidak stabil. Peningkatan kuat dalam klorit dan illite serta munculnya lapisan campuran lempung ciri transisi ke
zona phyllitic, juga disebut zona ilit-klorit, yang berkembang sampai dengan suhu
dekat dengan 200-250 ◦ C. Mineral zeolit khas zona ini adalah laumontite.Zona
berikut, yang disebut zona propilitik atau zona-Ca-silikat Al, ditandai dengan kehadiran mineral sekunder, yang dekat dengan keseimbangan dengan netral, natrium-klorida larutan air. Zona ini berkembang sampai dengan suhu 300 ◦ C.

Epidot, mineral paling khas, dapat mulai membentuk dalam jumlah kecil dalam zona phyllitic, tetapi menjadi berlimpah di zona propilitik. Epidot biasanya disertai oleh adularia berlimpah, albite, dan mineral sulfida (misalnya, pirit, pirhotit, dan sfalerit). Mineral zeolit khas dari zona ini adalah wairakite. Klorit dan ilit juga stabil dalam zona ini, namun kurang berlimpah daripada di zona phyllitic. Zona terdalam adalah zona thermometamorphic, yang dicirikan oleh reorganisasi tekstur yang luar biasa yang asli lithotypes dan dengan munculnya fase mineral temperatur tinggi, seperti
Amfibol (misalnya, aktinolit dan tremolite), pyroxenes (misalnya, diopside), biotit, dan garnet.
Gambar. zona thermal dan alterasi hidrotermal dan Geothermal Reservoar
Batuan dipengaruhi oleh perubahan argilik dan phyllitic dicirikan oleh
permeabilitas yang sangat rendah. Bahkan, mineral khas dari kedua zona berperilaku
plastis di bawah tekanan mekanik, bertindak sebagai batuan hat reservoir. mineral hidrotermal dari zona propilitik dan thermometamorphic tidak rapuh , memungkinkan pengembangan fracture yang bertindak sebagai permeabilitas tinggi
jalur untuk cairan panas bumi. Oleh karena itu, dua zona alterasi hidrotermal
menunjukkan adanya reservoir panas bumi. log petrografi, yang umumnya dilakukan selama dalam pemboran panas bumi, didasarkan pada zonasi termal dari alterasi hidrotermal


2.F   (Geothermal) Analisis kimia fluida dan isotop air dan gas


Analisis kimia fluida dan isotop air dan gas dari seluruh manifestasi panas permukaan dan daerah lainnya berguna untuk memperkirakan sistem dan temperatur reservoir, asal sumber air, karakterisasi fluida dan sistem hidrologi di bawah permukaan. Adapun metode yang paling hanyak digunakan adalah sebagai berikut :
1. Metode Silika Geotermometer
Hal ini disebahkan karena metode ini sangat dipengaruhi oleh proses — proses fisika seperti pendidihan (boiling) dan pelarutan (dilution) karena metode ini dihitung berdasarkan konsentrasi absolute silika dalam fluida, hukan berdasarkan rasio dari konsentrasi tersebut.
Silika Geotermometer  juga dipengaruhi oleh kelarutan silika dalam air dan jumlah uap air (steam) yang terbentuk pada tekanan uap (vapour). Dibawah ini merupakan rumus – rumus yang digunakan untuk mengetahui berapa temperatur yang ada dibawah permukaan berdasarkan persamaan Silika Geotermometer.
Tabel geotermometerSilika
Pada suhu < 250° C dimana fluida yang dipancarkan akan kehilangan uap air (steam loss) sehingga konsentrasi silika meningkat tetapi tidak mengalami kehilangan atau penambahan panas (adiabatic).
2. Metode Na / K Geotermometer.
Pada sistem panasbumi bertemperatur tinggi, variasi Na dan K sangat dikontrol oleh perubahan temperatur dan pertukaran ion — ion yang terdapat dalam mineral alkali feldspar. Pada metode ini terdapat 7 persamaan untuk menghitung temperatur reservoir panasbumi yang ada dibawah permukaan berdasarkan persamaan Na/K geotermometer (Nicholas 1993) dalam (Sumintadireja. P,2005), yaitu :
1
T(C) = 856/I log (Na/K) + 0.857)1-273
Truesdell (1976)
2
T(C) = 883 /1 log ( Na/K) + 0,780)1-273
Tonani (1980)
3
T(C) = 933 /I log ( Na/K) + 0,993)1-273
Amorson (1983)
4
T(C) = 1319 /1 log ( Na/K) + 1,699)1-273
Amorson (1983)
5
T(C) = 1217 1 log ( Na/K) + 1,483)1-273
Fournier (1979b)
6
T(C) = 1178/1 log ( Na/K) + 1,470)1-273
Nieva & Nieval (1978)
7
T(C) = 1390 1 log ( Na/K) + 1,750)1I-273
Giggenbach (1988)
Dalam menggunakan persamaan Na/K geotermometer sebaiknya digunakan 2 atau 3 persamaan agar penulis dapat memperoleh gambaran besar rcntangan perbedaanya. Apabila hanya menggunakan satu persamaan saja maka sebaiknya menggunakan formula dari Gigenhuch (1988) karena menghasilkan tertinggi. Hal ini dikarenakan persamaan tersebut menggunakan nilai tertinggi dari data, bukan menggunakan nilai tengah yang mempersentasikan semua data (Nicholson 1993) dalam (Sumintadireja.P, 2005).
3. Metode Na-K-Ca Geothermometer
Persamaan ini dikembangkan oleh Fournier dan Truesdall (1973) dalam (Sumintadireja.P.2005) untuk mengatasi kekurangan metode sebelumnya yaitu Na-K geotermometer. Geotermometer ini khususnya digunakan pada temperatur lebih rendah dan airnya kaya ion Ca. Pertimbangan untuk memasukkan Ca dalam persamaan karena Ca adalah ion yang juga terikut dalam kestimbangan feldspar dan berperan sangat baik dalam  pertukaran dengan mineral- mineral lempung. Sehingga Ca memiliki control yang cukup besar dalam perhitungan Na-K geotermometer.
Persamaan geotermometer ini agak kompleks dan harus diperhatikan benar-benar pemilihan factor β. Prosedur penggunaan formula adalah sebagai berikut (unit yang digunakan untuk konsentrasi Ca adalah mg/kg).
1. Hitung [log(Cal/2/Na + 2.06]; bila hasilnya positif, hitunglah temperatur T°C, menggunakan β = 4/3.
2.Apabila T < 1000 C gunakanlah temperatur ini
3.Apabila T > 100°C atau (log(Ca I/2/Na    2.06) hasilnya negatif, dihitung
temperatur T°C, menggunakan β = 1 /3.
Formula yang digunakan adalah
T Na-K-Ca °C =                         1647               ________ - 273.15
Log Na/ K+ [log √NiCa/Na]+2,24
Keterangan : T Na-K-Ca > 70°C
Na, K dan Ca = konsentrasi Na, K, Ca dalam mg/kg
β= 4/3 apabila T < 100° C
β= 1/3 apabilaT >      C
Penggunaan geothermometer ini Jehih berhati hati apabila digunakan pada suhu kurang  dari  200°C khususnya juga pada air yang kaya CO2. Sebaiknya tidak menggunakan geotermometer ini untuk tipe air dengan kandungan Cl yang rendah atau air HCO3,
4. Metode Na-K-Mg Geothermometer
Metode ini dikembangkan oleh Gigenbach (1988) dalam (Sumintadireja.P, 2005) yaitu dengan mengeplotkan Na/ 1000 — K/100 √Mg dalam suatu diagram segitiga. Geotermometer ini menggabungkan dua persamaan geotermometer lain yaitu Na/K dan K-Mg. Na/K mewakili proses kesetimbangan reaksi didalam reservoir yang bersifat lambat, sedangkan K-Mg mewakili proses kesetimbangan yang cepat pada daerah yang mendekati permukaan. Dengan dernikian geotermometer ini dapat digunakan untuk mengevaluasi didalam reservoir maupun dilevel dekat permukaan.
Keuntungan menggunakan metode ini adalah dapat menggambarkan jumlah sampel yang sangat banyak dalam situ diagram sehingga analisa semikuantitatif dapat di lakukan sekaligus.

Gambar : Diagram Geotermometer K-Na-Mg


2.G   PLTP  dan  PLTU
Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi (PLTP) pada prinsipnya sama seperti Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), hanya pada PLTU uap dibuat di permukaan menggunakan boiler, sedangkan pada PLTP uap berasal dari reservoir panasbumi. Apabila fluida di kepala sumur berupa fasa uap, maka uap tersebut dapat dialirkan langsung ke turbin, dan kemudian turbin akan mengubah energi panasbumi menjadi energi gerak yang akan memutar generator sehingga dihasilkan energi listrik. Apabila fluida panasbumi 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.
sumber gambar dari manvit.com
Jika penasaran dengan gambar dilapangannya :
Sumber gambar dari jcmiras.net
Banyak sistem pembangkitan listrik dari fluida panasbumi yang telah diterapkan di lapangan, di antaranya:
1. Direct Dry Steam.
2. Separated Steam.
3. Single Flash Steam.
4. Double Flash Steam.
5. Multi Flash Steam.
6. Binary Cycle.
7. Combined Cycle.
8. Well Head Generating Unit

2.H   Kelebihan Energi Geothermal
Bila pembangkit listrik memanfaatkan tenaga panas bumi dilakukan dengan cara yang benar, tidak ada produk samping yang berbahaya bagi lingkungan. Pemerhati lingkungan pasti akan menyukainnya!

Pada proses produksi, tidak digunakan bahan bakar fosil. Selain itu, energi geothermal tidak menyebabkan efek rumah kaca apapun. Setelah pembangunan pembangkit listrik tenaga geothermal, hanya ada sedikit pemeliharaan. Dalam hal konsumsi energi, pembangkit listrik tenaga panas bumi adalah pembangkit energi mandiri.

Keuntungan lain untuk energi geothermal adalah bahwa pembangkit listrik tidak harus yang besar untuk melindungi lingkungan alam.


2.I    Kekurangan Energi Geothermal
Ada beberapa kekurangan pada energi geothermal. Pertama, Kita tidak bisa membangun pembangkit listrik tenaga panas bumi di sembarang lahan kosong di suatu tempat. Daerah tempat pembangkit energi geothermal yang akan dibangun harus mengandung batu-batu panas yang cocok pada kedalaman yang tepat untuk pengeboran. Selain itu, jenis bebatuannya harus mudah untuk dibor ke dalam. Hal ini penting untuk menjaga area sekitar karena jika lubang dibor dengan tidak benar, maka mineral dan gas yang berpotensi membahayakan bisa menyembur dari bawah tanah.  Pencemaran dapat terjadi karena pengeboran yang tidak tepat di stasiun panas bumi. Dan juga, memungkinkan pula pada suatu area panas bumi tertentu terjadi kekeringan.

2.J   Masa Depan Energi Geothermal
Karena energi geothermal dapat diandalkan dan terbarukan  atau dapat diperbaharui berkelanjutan. pemanfaatan sumber daya ini akan semakin tumbuh. Namun, patut diingat bahwa energi geothermal belum tentu tersedia di banyak daerah. Daerah seperti California(USA), Islandia, Hawaii dan Jepang adalah beberapa tempat di mana energi panas bumi digunakan, karena banyak gempa bumi dan aktivitas gunung berapi bawah tanah.


3.     Jenis Prinsip Kerja Geothermal

prinsip kerja gheothermal
Secara prinsipnya setiap 100 meter kita turun ke dalam perut bumi, temperatur batu-batuan cair tersebut naik sekitar 3º C. Jadi semakin jauh ke dalam perut bumi suhu batu-batuan maupun lumpur akan makin tinggi. Bila suhu di permukaan bumi adalah 27º C, maka untuk kedalaman 100 meter suhu bisa mencapai sekitar 30º C. Untuk kedalaman 1 kilometer suhu batu-batuan dan lumpur bisa mencapai 57º – 60º C. Bila kita ukur pada kedalaman 2 kilometer suhu batuan dan lumpur bisa mencapai 120º C atau lebih.
Panas bumi tersebut bila bercampur dengan udara karena terjadi fracture atau retakan maka selain menghasilkan air panas akan keluar juga uap panas (steam). Air panas dan steam  inilah yang kemudian dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit tenaga listrik. Agar panas bumi (geothermal) tersebut bisa dikonversi menjadi energi listrik tentu diperlukan pembangkit (power plants). Reservoir panas bumi biasanya diklasifikasikan ke dalam dua golongan yaitu yang bersuhu rendah (low temperature) dengan suhu <150º C dan yang bersuhu tinggi (high temperature) dengan suhu diatas 150º C. Yang paling baik untuk digunakan sebagai sumber pembangkit tenaga listrik adalah yang masuk kategori high temperature. Namun dengan perkembangan teknologi, sumber panas bumi dengan kategori low temperature juga dapat digunakan asalkan suhunya melebihi 50º C.
Pembangkit listrik (power plants) untuk tenaga panas bumi dapat beroperasi pada suhu yang relatif rendah yaitu berkisar antara 122º s/d 482º F (50º s/d 250º C). Bandingkan dengan pembangkit pada PLTN yang akan beroperasi pada suhu sekitar 1022º F atau 550º C. Inilah salah satu keunggulan pembangkit listrik geothermal. Keuntungan lainnya ialah bersih dan aman, bahkan geothermal adalah yang terbersih dibandingkan dengan nuklir, minyak bumi dan batu bara.
Pembangkit yang digunakan untuk mengkonversi fluida geothermal menjadi tenaga listrik secara umum mempunyai komponen yang sama dengan power plants lain yang bukan berbasis geothermal, yaitu terdiri dari generator, turbin sebagai penggerak generator, heat exchanger, chiller, pompa, dan sebagainya. Saat ini terdapat tiga macam teknologi pembangkit panas bumi (geothermal power plants) yang dapat mengkonversi panas bumi menjadi sumber daya listrik, yaitu dry steam, flash steam, dan binary cycle. Ketiga macam teknologi ini pada dasarnya digunakan pada kondisi yang berbeda-beda.


3.A  Prinsip Kerja Turbine Uap

Prinsip pokok dari semua pembangkit listrik bertenaga gas dan uap adalah Brayton Bycle. Apabila kita hanya bicara tentang PLTG maka kita harus berpikir tentang open cycle tetapi apabila ingin mengetahui siklus kerja PLTGU maka kita harus mengetahui tentang combined cycle.
prinsip kerja turbin
Pada open cycle dimulai dari pemompaan bahan bakar dan pemasukan udara dari intake air filter menuju combuster. Di combuster campuran bahan bakar dan udara disemprotkan oleh nozzle sehingga di ruang bakar terjadi pembakaran. Pembakaran tadi akan memutar turbin gas yang selanjutnya akan memutar generator yang akan menghasilkan energi listrik. Gas buang dari turbin gas akan langsung dibuang melalui bypass stack.
Sedangkan untuk PLTGU menggunakan combined cycle dimana gas buang dari turbin gas akan dimanfaatkan kembali untuk mengoperasikan turbin uap. Dibutuhkan HRSG (Heat Recovery Steam Generator) yang prinsip kerjanya sama dengan boiler. Gas buang dari turbin gas tidak langsung dibuang melalui bypass stack akan tetapi masuk ke HRSG. Setelah masuk ke HRSG maka gas tadi akan berubah menjadi uap bertekanan tinggi yang kemudian digunakan untuk memutar High Pressure Steam Turbine (HPST), kemudian HPST memutar Low Pressure Steam Turbine (LPST) yng akhirnya akan membangkitkan generator. Hasil pembuangan LPST akan dikondensasi dan dialirkan ke pompa. Dari pompa kemudian dilairkan kembali ke HRSG. Begitu seterusnya sehingga terbentuk siklus tertutup.
3.B  Prinsip Kerja Pembangkit Listrik
prinsip kerja pembangkit listrik
Prinsip kerja Prinsip kerja Pembangkit Listik Tenaga Panas bumi  (PLTP) secara singkat adalah sbb :
Air panas yang berasal dari sumur akan disalurkan ke separator, oleh separator air dengan uap dipisahkan, kemudian uap akan digunakan untuk menggerakkan turbin.Ada dua sistim dalam pembangkit ini yaitu :
1. Simple flash (kilas nyala tunggal)
2. Double flash (kilas nyala ganda)
Dapat dikemukakan bahwa sistim double flash adalah 15-20 % lebih produktif dengan sumur yang sama dibanding dengan simple flash.
Uap yang keluar dari sumur sering mengandung berbagai unsur kimia yang terlarut dalam bahan-bahan padat sehingga uap itu tidak begitu murni. Zat-zat pengotor antara lain Fe, Cl, SiO2, CO2, H2S dan NH4. Pengotor ini akan mengurangi efisiensi PLTP, merusak sudu-sudu turbin dan mencemari lingkungan.
Perkiraan atau estimasi yang memberikan besarnya potensi energi panas bumi menurut Metode Perry adalah : E = D x Dt x P
Dimana :
E     = arus energi (kcal per detik)
D     = debit air panas (liter per detik)
Dt    = perbedaan suhu permukaan air panas dan air dingin (C)
P     = panas jenis (kcal per kg)
Contoh PLTP yang telah beroperasi di Indonesia adalah PLTP Kawah Kamojang dan PLTP Gunung Salak.
Namun demikian, dengan adanya PLTP masih potensi adanya pengaruh pada lingkungan yaitu : Polusi Udara, Polusi air, Polusi suara dan Penurunan permukaan air tanah.



4.      PEMBANGKITAN LINGKUP TEKNOLOGI



 3 tipe  Pembangkit Listrik Energi Geotermal

1.      Dry Steam Power Plants
Pembangkit tipe ini adalah yang pertama kali ada. Pada tipe ini uap panas (steam) lang-sung diarahkan ke turbin dan mengaktifkan generator untuk bekerja menghasilkan listrik. Sisa panas yang datang dari production well dialirkan kembali ke dalam reservoir melalui injection well. Pembangkit tipe tertua ini per-tama kali digunakan di Lardarello, Italia, pada 1904 dimana saat ini masih berfungsi dengan baik. Di Amerika Serikat pun dry steam power masih digunakan seperti yang ada di Geysers, California Utara.






2. Flash Steam Power Plants
Panas bumi yang berupa fluida misalnya air panas alam (hot spring) di atas suhu 1750 C dapat digunakan sebagai sumber pembangkit Flash Steam Power Plants. Fluida panas tersebut dialir-kan kedalam tangki flash yang tekanannya lebih rendah sehingga terjadi uap panas secara cepat. Uap panas yang disebut dengan flash inilah yang menggerakkan turbin untuk meng-aktifkan generator yang kemudian menghasil-kan listrik. Sisa panas yang tidak terpakai ma-suk kembali ke reservoir melalui injection well. Con-toh dari Flash Steam Power Plants adalah Cal-Energy Navy I flash geothermal power plants di Coso Geothermal field, California, USA.




3. Binary Cycle Power Plants (BCPP)
BCPP menggunakan teknologi yang berbe-da dengan kedua teknologi sebelumnya yaitu dry steam dan flash steam. Pada BCPP air panas atau uap panas yang berasal dari sumur pro-duksi (production well) tidak pernah menyentuh turbin. Air panas bumi digunakan untuk memanaskan apa yang disebut dengan working fluid pada heat exchanger. Working fluid kemu-dian menjadi panas dan menghasilkan uap berupa flash. Uap yang dihasilkan di heat exchanger tadi lalu dialirkan untuk memutar turbin dan selanjutnya menggerakkan genera-tor untuk menghasilkan sumber daya listrik. Uap panas yang dihasilkan di heat exchanger inilah yang disebut sebagai secondary (binary) fluid. Binary Cycle Power Plants ini sebetulnya merupakan sistem tertutup. Jadi tidak ada yang dilepas ke atmosfer.
Keunggulan dari BCPP ialah dapat dioperasikan pada suhu ren-dah yaitu 90-1750C. Contoh pene-rapan teknologi tipe BCPP ini ada di Mammoth Pacific Binary Geo-thermal Power Plants di Casa Di-ablo geothermal field, USA. Diper-kirakan pembangkit listrik panas bumi BCPP akan semakin banyak digunakan dimasa yang akan datang.
Masa Depan Listrik PanasBumi
Meningkatnya kebutuhan ener-gi dunia ditambah lagi dengan se-makin tingginya kesadaran akan kebersihan dan keselamatan lingkungan, maka panas bumi (geothermal) akan mempunyai masa depan yang cerah. Program EGS (enhanced geothermal systems) yang dilakukan Amerika Serikat misalnya, adalah suatu program besar-besaran untuk menjadikan geothermal sebagai salah satu primadona pembangkit listrik pada 2050 yang akan datang.

Indonesia sendiri sebetulnya sangat ber-peluang untuk melakukan pemanfaatan geo-thermal sebagai pembangkit listrik, bahkan berpotensi sebagai negara pengekspor listrik bila ditangani secara serius. Hal ini tidak berlebihan, mengingat banyaknya sumber geothermal yang sudah siap diekploitasi di sepanjang Sumatra, Jawa, dan Sulawesi. Untuk mempermudah pelaksanaannya tidak ada sa-lahnya bila kita bekerja sama dengan negara maju asalkan kepentingan kita yang lebih dominan. Misalnya kita bekerja sama dengan US Department of Energy (DOE) untuk men-dapat berbagai hasil riset mereka dalam EGS.• (Gilbert Hutauruk - SBTI-Direktorat Umum & SDM)
Sumber: www.pertamina.com



ü  SISTEM-SISTEM PANAS BUMI

            Dalam proses eksplorasi panas bumi, keragaman kandungan dalam perut bumi, secara alamiah menimbulan perbedaan sistem ekplorasinya. Berikut ini merupakan sistem-sistem panas bumi yang timbul secara alamiah.
1.      Sistem Hydrothermal
Inilah sumber daya panas bumi yang terbentuk dari aktivitas gunung berapi di masa lampau. Potensi panas bumi yang dihasilkan oleh sistem ini terbagi menjadi tiga jenis:
·        Uap kering, yaitu jenis yang dalam pemanfaatannya memiliki kapasitas pembangkitan tinggi dengan biaya yang relatif murah. Sumber panas bumi jenis ini digunakan untuk PLTP, antara lain di The Geyser (USA), Matsukawa (Jepang), Kamojang dan Darajat (Indonesia), serta Larderello (Italia).
·        Air panas tanpa mineral, yaitu sistem panas bumi yang tergolong langka karena kuatnya pengaruh lapisan batuan atau tanah terhadap pembentukan panas bumi.
·        Menghasilkan air panas mineral, yaitu sistem panas bumi yang banyak dijumpai di dunia. Pengembangan panas bumi jenis ini memerlukan biaya operasi yang lebih mahal karena pengoperasian yang lebih kompleks. Wayang Windu (Indonesia) merupakan contoh dari jenis ini.
2.      Sistem Geopressured
Sistem ini merupakan sumber panas bumi yang terbentuk pada daerah antara landas benua yang mempunyai anomali tekanan overburden. Sistem ini menghasilkan energi yang dapat dikonversikan, karena mempunyai sumber cadangan (reservoir) yang bertekanan tinggi dan air panas yang dihasilkan mempunyai enthalpy yang dapat dimanfaatkan dengan sistem binary cycle.
3.      Sistem Hot Dry Rock
Sistem ini merupakan sistem energi panas bumi yang melulu hanya berupa batuan panas. Dengan kemajuan teknologi energi panasnya diambil dengan cara penyuntikkan air pada lapisan batuan permeabel (meloloskan) yang menutupi magma (reservori panas bumi). Walaupun sistem tersebut saat ini masih mahal dan memerlukan teknologi tinggi dalam pengeboran sesrta produksi uap, tetapi dapat diharapkan bahwa uap yang dihasilkan mempunyai temperatur yang cukup baik, sekitar 170oC dan jumlah uap yan stabil serta umur sumur yang panjang.
4.      Sistem Magmas
Sistem ini disebut demikian karena adanya energi panas tak terhingga yang terkandung dalam magma. Meskipun ada beberapa sumber panas bumi yang merupakan terobosan batholit (intrusi granit), sistem panas bumi di Indonesia secara tipikal merupaan gejala yang timbul akibat kegiatan gunung berapi di masa lalu. Hal tersebt jelas terlihat pada sebagian besar potensi panas bumu di Indonesia yang terletak di sepanjang jalur gunung berapi, mulai dari Sumatera, Jawa, Bali, Nusa Tenggara, Maluku, dan Sulawesi. Secara kesuluruhan, potensi panas bumi di Indonesia diperkirakan mencapai kurang lebih 27.000MW.







Label:

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Langganan: Posting Komentar (Atom)