Geotermsl

2016

BAB I

  PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Energi Geotermal merupakan sumber energi yang sangat berpotensi di

Indonesia karena struktur lempeng Indonesia yang menjadikan reaksi alam ini

terus berlangsung. Menurut Nenny Miryani Saptadi (2001) mendefinisikan energi

panas bumi sebagai panas alami di dalam bumi yang terjebak di dekat permukaan

untuk diekstrak secara ekonomis. Sebagai negara yang memiliki sejumlah besar

gunung api, Indonesia termasuk salah satu negara yang memiliki potensi sumber

daya energi panas bumi dalam jumlah yang melimpah.

Hal yang menjadi pemicu permasalahan dalam pengembangan sumber

daya panas bumi adalah perlunya investasi yang cukup besar, sehingga

pengembangannya relatif lambat. Suatu investasi yang cukup besar untuk

mengembangkan energi panas bumi di Indonesia. Keunggulan dari sumber daya

panas bumi yaitu emisi karbondioksida (CO2) yang dikeluarkan sangat rendah

Rendahnya emisi CO2yang dimiliki energi panas bumi sebagai salah satu energi

terbarukan, mempunyai peluang berkembang dengan mendukung perubahan iklim

global seperti penurunan konsentrasi salah satu jenis gas rumah kaca.

Gas-gas rumah kaca (GRK) bersifat menyerap sinar infra merah dari sinar

matahari yang dipantulkan bumi, pantulan sinar matahari yang berupa gelombang

infra merah itu kemudian terperangkap di dalam atmosfer, akibatnya suhu di

atmosfer naik, sehingga terjadi peningkatan suhu di bumi dan berpotensi

terjadinya pemanasan global dan perubahan iklim.

Dengan pemanfaatan energi panas bumi di Indonesia diharapakan akan

mampu menyelamatkan bumi dari bencana pemanasan global. Pemanfaatan energi

panas bumi merupakan langkah tepat guna memberikan pasokan energi ramah

lingkungan dan sekaligus upaya penyelamatan bumi.

1

Geotermsl

2016

1.2 Rumusan Masalah

Ilmu kebumian apa saja yang terdapat dalam geotermal?

Bagaimana cara eksplorasi geothermal di Indonesia?

Apa saja kendala geothermal di Indonesia?

1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian

Maksud:

1. Untuk mengetahui bagaimana ketaerkaitan ilmu-ilmu kebumian yang

berhubungan dengan bidang geothermal..

2. Untuk mengetahui bagaimana cara eksplorasi geothermal yang terdapat

di Indonesia.

Tujuan:

1. Dengan adannya penelitian ini kita dapat mengetahui bagaimana

ganesa pembentukan dari panas bumi. Dengan mengetahui genesanya

tersebut, dan keguanannya dalam kehidupan sehari-hari agar dapat

dipelajari.

2.

2

Geotermsl

2016

BAB II

  METODOLOGI PENELITIAN

2.1 Metode Penelitian

Metode penelitian yang dipakai dalam mengetahui keterkaitan ilmu

kebumian dalam bidang geothermal adalah dengan cara menggunakan literature

yang ada agar memudahkan dalam proses pembelajarannya. Dimana dengan studi

mengenai literature dappat diketahui bagaimana proses geothermal yang bekerja

dan ilmu-ilmu kebumiann yang mendasariinya. Kemudiann melakukan diskusi

dan Tanya jawab kepada dosen yang bersangkutan.

2.2 Data dan Peralatan Penelitian

1. Studi Literatur.

2. Studi sumber dari internet.

3. Diskusi dan Tanya jawab dengan dosen pengampu

2.3 Diagram Alir Penelitian

Tabel 1. Diagram Alir

3

Menyiapkan Peralatan:1. Studi Literatur dan Internet2. Diskusi dan Tanya jawab

dengan dosen

Mencatat hasil diskusi:1. Hasil diskusi mengenai geotermal

Membuat laporan hasil diskusi.

Geotermsl

2016

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Definisi Geotermal

Geothermal berasal dari bahasa Yunani yang terdiri dari 2 kata

yaitu geo yang berarti bumi dan thermal yang artinya panas, berarti geothermal

adalah panas yang berasal dari dalam bumi. Energi geothermal merupakan sumber

energi terbarukan berupa energi thermal (panas) yang dihasilkan dan disimpan di

dalam inti bumi. Energi panas di inti bumi sebagian besar berasal dari peluruhan

radioaktif dari berbagai mineral di dalam inti bumi.

Energi ini merupakan sumber energi yang memanfaatkan panas bumi.

Reaksi inti bumi yang semakin terus berlangsung menjadikan suhu bumi semakin

meningkat. 

Gambar 1. Proses Eksplorasi Geotermal

4

Geotermsl

2016

3.2 Ilmu Kebumian yang Berperan Dalam Geotermal

Ilmu Tektonik Lempeng

Proses terbentuknya energi panas bumi sangat berkaitan dengan teori

tektonik lempeng yaitu teori yang menjelaskan mengenai fenomena-fenomena

alam yang terjadi seperti gempa bumi, terbentuknya pegunungan, lipatan, palung,

dan juga proses vulkanisme yaitu proses yang berkaitan langsung dengan

geothermal.

Berdasarkan penelitian gelombang seismik, para peneliti kebumian dapat

mengetahui struktur bumi dari luar sampai ke dalam, yaitu kerak pada bagian luar,

mantel, dan inti pada bagian paling dalam. Semakin ke dalam bumi (inti bumi),

tekanan dan temperature akan meningkat. Temperature pada inti bumi berkisar ±

4200 C. Panas yang terdapat pada inti bumi akan ditransfer ke batuan yang berada

di bagian mantel dan kerak bumi.

Batuan yang memiliki titik lebur lebih rendah dari temperature yang

diterima dari inti bumi akan meleleh dan lelehan dari batuan tersebutlah yang kita

kenal dengan magma. Magma memiliki densitas yang lebih rendah dari batuan,

sehingga batuan yang telah menjadi magma tadi akan mengalir ke permukaan

bumi. Jika magma sampai ke permukaan maka magma tersebut menjadi lava.

Energi panas bumi adalah energi yang diekstraksi dari panas yang

tersimpan di dalam bumi. Energi panas bumi ini berasal dari aktivitas tektonik di

dalam bumi.

Ilmu Geologi Dasar

Hal ini berkaitan dengan struktur bumi. Secara struktur, lapisan bumi

dibagi menjadi tiga bagian, yaitu kerak bumi (crush), selimut (mantle), dan inti

bumi (core). Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100oC. Lapisan kerak

bumi dan bagian di bawahnya hingga kedalaman 100 km dinamakan litosfer.

Selimut bumi memiliki tebal mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan

padat. Suhu di bagian bawah selimut bumi mencapai 3.000 oC.

5

Geotermsl

2016

Inti bumi terdiri dari material cair yang terdapat pada kedalaman 2900-

5200 km. Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi yang suhunya mencapai

4.500 oC. Secara universal, setiap penurunan 1 km kedalaman ke perut bumi

temperatur naik sebesar 25 – 30ºC. Atau setiap kedalaman bertambah 100 meter

temperatur naik sekitar 2,5 sampai 3ºC. Jadi semakin jauh ke dalam perut bumi

suhu batuan akan makin tinggi.Bila suhu di permukaan bumi adalah 27ºC maka

untuk kedalaman 100 meter suhu bisa mencapai sekitar 29,5ºC. Pertambahan

panas ini disebut gradien geothermal.

Di dalam kulit bumi, ada kalanya aliran air berada dekat dengan batu-

batuan panas yang temperaturnya bisa mencapai 148°C. Air tersebut tidak

menjadi uap (steam) karena tidak ada kontak dengan udara. Bila air panas tersebut

keluar ke permukaan bumi melalui celah atau retakan di kulit bumi, maka akan

timbul air panas yang biasa disebut dengan hot spring. Air panas alam (hot

spring).

Ilmu Geologi Struktur

Struktur geologi berperan juga dalam prosess migrasi panas bumi. Karena

adannya suatu gejala tektonik, maka menyebabkan terbentuknya struktur berupa

rekahan-rekahan yang menjadi zona lemah. Dimana zona lemah ini merupakan

migrasi dari panas bumi menuju zona struktur rekahan dapat berupa sesar, kekar,

ataupun lipatan.

Bukti adannya suatu kegiatan panas bumi dinyatakan oleh manifestasi-

manifestasi di permukaan, menandakan bahwa fluida hidrotermal yang berasal

dari reservoir telah keluar melalui bukaan-bukaan struktur atau satuan-satuan

batuan berpermeabilitas. Beberapa manifestasi menjadi penting untuk diketahui

karena dapat digunakan sebagai indikator dalam penentuan suhu reservoir panas

bumi.

6

Geotermsl

2016

Apabila air panas alam mengalami kontak dengan udara karena fraktur

atau retakan, maka semburan akan keluar melalui retakan tersebut dalam bentuk

air panas dan uap panas (steam).

Air panas dan steam inilah yang kemudian dimanfaatkan sebagai sumber

pembangkit tenaga listrik. Agar energi geotermal dapat dikonversi menjadi energi

listrik, tentunya diperlukan sebuah sistem pembangkitan listrik (power plants).

Ilmu Vulkanologi dan Petrologi

Dapur magma sebagai sumber panas bumi. Pada dasarnya energi panas

yang dihasilkan oleh suatu wilayah gunungapi mempunyai kaitan erat dengan

sistem magmatik yang mendasarinya, dan salah satu karakteristik penunjang

potensi panas bumi adalah letak dapur magmanya di bawah permukaan sebagai

sumber panas (heat source).

Terutama di daerah-daerah yang terletak di jalur vulkanik-magmatik,

ukuran dapur magma itu sendiri berhubungan erat dengan kegiatan vulkanisma.

Dalam perjalanannya menuju permukaan, magma akan mengalami proses

diferensiasi dan berevolusi menghasilkan susunan kimiawi yang berbeda sesuai

kedalaman. Dapur magma yang terbentuk pada kedalaman menengah

kemungkinan terkontaminasi oleh bahan-bahan kerak bumi yang kaya akan silika

dan gas, sehingga bersifat lebih eksplosif.

Volumenya dapat diperkirakan dari kenampakan-kenampakan fisik berupa

ukuran kaldera, distribusi lubang kepundan, pola rekahan, pengangkatan topografi

dan hasil erupsi gunungapi; atau melalui cara identifikasi dengan metoda

geofisika (bayangan seismik atau anomali geofisika lainnya.

Magma akan mengalirkan sejumlah panas yang signifikan ke dalam

batuan-batuan pembentuk kerak bumi; makin besar ukuran dapur magma maka

semakin besar pula sumber daya panasnya, dimana secara ekonomis menjadi

ukuran jumlah energi yang dapat dimanfaatkan dari suatu sumber panas bumi.

7

Geotermsl

2016

Adapun jika dilihat dari aspek Petrologi, berupa batuan yang didalamnya

terkandung berbagai macam mineral. Misalnya kelompok silica. Sinter silika,

berasal dari fluida hidrotermal bersusunan alkalin dengan kandungan cukup silika;

diendapkan ketika fluida yang jenuh silika amorf mengalami pendinginan dari

100oC ke 50oC. Endapan ini dapat digunakan sebagai indikator yang baik bagi

keberadaan reservoir bersuhu >175oC.

Selain itu juga dapat dilihat dari kandungan batuannya. Misalnya

kandungan karbonat. Contohnya adalah Travertin, adalah jenis karbonat yang

diendapkan di dekat atau permukaan; ketika air meteorik yang sedang bersirkulasi

sepanjang bukaan-bukaan struktur mengalami pemanasan oleh magma dan

bereaksi dengan batuan karbonat.

Biasanya terbentuk sebagai timbunan/gundukan di sekitar mata air panas

bersuhu sekitar 30oC – 100oC, dapat digunakan sebagai indikator suhu reservoir

panas bumi berkapasitas energi kecil yang terlalu lemah untuk menggerakkan

turbin listrik tetapi dapat dimanfaatkan secara langsung.

Kawah dan endapan hidrotermal. Kedua jenis manifestasi ini erat

hubungannya dengan kegiatan erupsi hidrotermal dan merupakan indikator kuat

dari keberadaan reservoir hidrotermal aktif. Kawah dihasilkan oleh erupsi

berkekuatan supersonik karena tekanan uap panas yang berasal dari reservoir

hidrotermal dalam (kedalaman ±400 m, suhu 230oC) melampaui tekanan

litostatik,

ketika aliran uap tersebut terhambat oleh lapisan batuan tidak permeabel

(caprock). Sedangkan endapan hidrotermal (jatuhan) dihasilkan oleh erupsi

berkekuatan balistik dari reservoir hidrotermal dangkal (kedalaman ±200 m, suhu

8

Geotermsl

2016

195oC), ketika transmisi tekanan uap panas melebihi tekanan litostatik karena

tertutupnya bukaan-bukaan batuan yang dilaluinya.

Reservoir adalah suatu volume batuan di bawah permukaan bumi yang

mempunyai cukup porositas dan permeabilitas untuk meloloskan fluida (sumber

energi panas bumi) yang terperangkap didalamnya.

Ilmu Hidrologi

Pada busur kepulauan dengan kegiatan vulkanisma/magmatisma masih

berjalan, dimana magma di bawah permukaan berinteraksi dengan lokasi-lokasi

bersiklus basah atau cukup persediaan air; akan terjadi pendinginan magma dan

proses hidrotermal untuk menciptakan lingkungan fasa uap-air

bersuhu/bertekanan tertentu, yang memberikan peluang terjadinya sistem panas

bumi aktif.

Demikian pentingnya peranan air dalam mempertahankan kelangsungan

sistem panas bumi sehingga sangat dipengaruhi oleh siklus hidrologi, yang

diyakini dapat terjaga keseimbangannya apabila pasokan dari lingkungan tidak

terhenti. Keberadaan sumber-sumber air lainnya seperti air tanah, air connate, air

laut/danau, es atau air hujan akan sangat dibutuhkan sebagai pemasok kembali

(recharge) air yang hilang mengingat kandungan air dalam magma (juvenile) tidak

mencukupi jumlah yang dibutuhkan dalam mempertahankan proses interaksi air –

magma.

Kondisi hidrologi pada suatu sistem panas bumi sangat dipengaruhi oleh

bentang alam lingkungan dimana terjadiya, dan berperan terutama dalam

membentuk manifestasi-manifestasi permukaan yang dapat memberikan petunjuk

tentang keberadaan sumber panas bumi di bawah permukaan. Pada daerah berelief

(topografi) rendah, manifestasi-manifestasi panas bumi dapat berbentuk mulai

dari kolam air panas dengan pH mendekati netral, pengendapan sinter silika

hingga zona-zona uap mengandung H2S yang berpeluang menghasilkan fluida

9

Geotermsl

2016

bersifat asam; menandakan bahwa sumber fluida hidrotermal/panas bumi berada

relatif tidak jauh dari permukaan.

Sementara pada daerah dengan topografi tingi (vulkanik andesitik) dimana

kenampakan manifestasi berupa fumarol atau solfatara, menggambarkan bahwa

sumber panas bumi berada pada kondisi relatif dalam; yang memerlukan waktu

dan jarak panjang untuk mencapai permukaan.

3.3 Tahapan survei eksplorasi sumber panas bumi adalah seperti berikut:

1. Survei pendahuluan dengan interpretasi dan analisa foto udara dan citra

satelit

2. Kajian kegunungapian atau studi volkanologi

3. Pemetaan geologi dan strutur geologi

4. Survei geokimia

5. Survei geofisika

6. Pemboran eksplorasi

Faktor penting yang sangat mempengaruhi keberhasilan produksi tenaga

listrik dari energi panas bumi adalah besarnya gradien geotermal serta besarnya

panas yang dihasilkan. Semakin besar gradien geotermal maka akan semakin

dangkal sumur produksi yang dibutuhkan, dan semakin tinggi temperatur yang

dapat ditangkap sampai ke permukaan, maka akan semakin mengurangi biaya

produksi di permukaan.

3.4 Karakteristik Sumber Panas Bumi

Langkah awal dalam rangka penyiapan konservasi energi panas bumi

adalah studi sistem panas bumi itu sendiri terutama melalui pemahaman terhadap

karakteristik sumber panas bumi sebagai bagian penting dalam sistem,

diantaranya berkaitan dengan :

10

Geotermsl

2016

1.Dapur magma sebagai sumber panas bumi

2.Kondisi hidrologi

3. Manifestasi panas bumi

4. Reservoir

5. Umur (lifetime) sumber panas bumi.

BAB IV

KESIMPULAN

Dalam eksplorasi panas bumi diperlukan kajian – kajian ilmu kebumian

dalam melakukan proses eksplorasi. Diantarannya adalah ilmu Vulkanologi,

Geologi Dasar, Hidrologi, Petrologi, ilmu tektonik lempeng, dan struktur

geologi.dimana ilmu-ilmu tersebut saling terkait baik dari segi tektonik lempeng

yang menyebabkan kegiatan vulkanisme mapun pembentukan struktur yang aa

sehingga menjadi jalur untuk eksplorasi panas bumi.

Energi Geotermal merupakan sumber energi yang sangat berpotensi di

Indonesia karena struktur lempeng Indonesia yang menjadikan reaksi alam ini

terus berlangsung.

11