Ketidakpastian dan Probabilitas Di Dalam Perhitungan Sumber Daya Geotermal

Berurusan dengan alam adalah berurusan dengan ketidakpastian. Siapa manusia yang bisa memastikan kapan suatu gunung api akan meletus. Paling-paling hanya bisa diprediksi berdasarkan data yang tersedia dengan menggunakan serangkaian pendekatan ilmiah. Siapa pula yang bisa memastikan kapan gempa akan terjadi. Bahkan untuk yang satu ini memperkirakan kejadiannya pun hampir tidak mungkin, setidaknya dengan ilmu pengetahuan saat ini.

Urusan menghitung besar sumber daya geotermal yang terdapat di suatu area prospek adalah urusan yang berhubungan dengan alam. Ada ketidakpastian di sana. Meski serangkaian metode geologi, geokimia, dan geofisika mampu mengidentifikasi posisi dari komponen-komponen utama seperti sumber panas, reservoir, zona upflow dan outflow, area discharge dan recharge, tetapi tetap tidak ada kepastian tentang luas, tebal, dan temperatur dari reservoir. Luas dan tebal dari reservoir menggambarkan volume total dari energi geotermal sedangkan temperatur merepresentasikan besar energi per satuan massa fluida. Perubahan kecil pada angka-angka dari parameter luas, tebal, dan temperatur reservoir akan memberikan perubahan besar pada hasil perhitungan sumber daya.

Dengan mempertimbangkan adanya ketidakpastian, maka metode perhitungan yang berbasis peluang atau probabilitas lebih tepat digunakan dalam perhitungan sumber daya geotermal. Metode probabilitas tidak memberikan satu angka pasti yang tunggal tetapi memberikan rentang kemungkinan dari potensi sumber daya.

Capture figure berikut memperlihatkan contoh perhitungan sumber daya geotermal dengan menggunakan metode biasa, tanpa memakai teori peluang atau probabilitas. Perlu diingat bahwa contoh ini disajikan begitu saja dan tidak berdasarkan pada data - data lapangan tertentu.

Perhitungan Besar Sumber Daya Geotermal Metode Biasa

Hasil perhitungan di atas menyatakan bahwa potensi listrik yang dapat dibangkitkan adalah sekitar 148 MW. Input dari perhitungan di atas adalah angka-angka tunggal seperti luas reservoir 18 km persergi dengan tebal 800 meter dan temperatur 260 derajat Celcius. Namun sesungguhnya ada ketidakpastian di dalam angka-angka ini. Akan lebih bijak jika menggunakan pendekatan seperti berikut, yaitu; luas reservoir sekitar 15-20 km persegi, tebal reservoir sekitar 500-1500 meter tetapi kuat dugaan bahwa tebal lebih mendekati angka 800 meter, dan temperatur reservoir sekitar 240-280 derajat Celcius namun diduga kuat berada di angka 260 derajat Celcius. Dengan menggunakan pendekatan terakhir ini dan dihitung dengan menerapkan metode probabilitas Monte Carlo maka didapatkan perkiraan besar sumber daya adalah seperti berikut.

Perhitungan Besar Sumber Daya Geotermal Metode Probabilitas Monte Carlo

Hasil perhitungan sumber daya adalah grafik seperti tampak pada gambar di atas. Hasil di atas menunjukkan bahwa rentang kemunculan besar sumber daya adalah di antara 40-600 MW. Akan tetapi, peluang untuk mendapatkan sumber daya dengan tingkat keyakinan 90% hanyalah kurang lebih 70 MW, peluang untuk mendapatkan sumber daya dengan tingkat keyakinan 50% yaitu sekitar 136 MW, dan peluang untuk mendapatkan sumber daya dengan tingkat keyakinan sangat kecil yaitu hanya 10% probabilitas adalah sekitar 234 MW. Hasil-hasil ini lebih dapat diterima dan lebih mampu merepresentasikan adanya resiko di dalam penentuan besar sumber daya geotermal.

Penulis: Robi Irsamukhti

Copyleft

Silahkan mengutip dan menyebarkan materi ini selama menyebutkan penulis dan sumbernya.

Isu Lumpur Sidoarjo (Lapindo) Dalam Kegiatan Pengembangan Geothermal

Pada tanggal 6-7 November 2012 yang lalu berlangsung Pertemuan Ilmiah Tahunan Asosiasi Panas Bumi Indonesia (PIT API) di Hotel Grand Royal Panghegar, Bandung. Hari pertama diisi oleh kegiatan diskusi panel dengan menampilkan beberapa ahli dan pemangku kepentingan di bidang panas bumi. Hari kedua diisi dengan acara technical session. Kegiatan technical session yaitu berupa presentasi tulisan-tulisan ilmiah tentang panas bumi atau geothermal. Salah satu paper menarik yang dipresentasikan dalam acara tersebut berjudul "Isu Umum Dampak Lingkungan Pada Pengembangan dan Operasi Produksi Lapangan Panas Bumi" yang dipresentasikan oleh Bapak Sayogi Sudarman.

Dalam pengalamannya melakukan sosialisasi ke beberapa daerah di Indonesia sebagai Staf Ahli Direktorat EBTKE, Bapak Sayogi Sudarman menemukan beberapa isu umum yang sering ditanyakan oleh masyarakat. Salah satu isu umum tersebut adalah mungkinkah terjadi semburan liar seperti lumpur lapindo atau lumpur sidoarjo pada pemboran sumur geothermal?. Karena itu, saya akan memaparkan kembali presentasi beliau tentang masalah ini.

Pemboran yang dilakukan di daerah Sidoarjo pada awalnya bertujuan untuk menemukan cadangan minyak yang tersimpan di dalam reservoir di bawah permukaan bumi. Pemboran ini pada akhirnya menyebabkan munculnya semburan liar ke permukaan berupa lumpur yang sekarang dikenal sebagai lumpur sidoarjo atau biasa juga disingkat sebagai lusi. Semburan lusi ini dikategorikan sebagai semburan liar (blow out) karena tidak bisa dikendalikan sebab adanya tekanan yang besar dari bawah permukaan.

Tekanan reservoir pada lapangan minyak dan gas bumi (migas) dihasilkan dari kompresi gas. Berbeda dengan itu, tekanan reservoir di lapangan geothermal dihasilkan dari suhu atau temperatur. Sehingga tekanan reservoir geothermal lebih rendah dibandingkan dengan tekanan reservoir migas. Berikut ini adalah perbandingan profil tekanan sumur lusi dan profil tekanan sumur geothermal di lapangan Dieng. Diantara beberapa lapangan geothermal, lapangan Dieng tercatat memiliki tekanan relatif lebih besar.

Terlihat pada gambar di atas bahwa garis profil tekanan di lapangan geothermal Dieng masih berada jauh di bawah garis profil tekanan lusi. Terlihat pula di kedalaman 1500 meter, tekanan Dieng adalah sekitar 90-100 Ksc sedangkan tekanan lusi sudah sekitar 300 Ksc. Dengan kata lain, tekanan reservoir di lapangan geothermal Dieng tidak lebih dari 1/3 tekanan lusi. Dengan tekanan reservoir yang relatif kecil maka sulit untuk terjadi semburan liar seperti lumpur sidoarjo di lapangan geothermal.

Gambar berikut ini menampilkan citra satelit yang memperlihatkan batuan permukaan di lapangan geothermal (gambar kanan) dan batuan permukaan di lapangan migas dalam hal ini Sidoarjo (tengah dan kiri). Terlihat bahwa batuan permukan di lapangan geothermal terdiri dari lava yang keras dan tebal (> 200 meter). Sedangkan batuan permukaan di lapangan migas terdiri dari lempung sedimen yang lunak. Dengan kerasnya batuan penutup di permukaan dan rendahnya tekanan di reservoir maka semburan liar seperti di Sidoarjo sulit untuk terjadi di lapangan geothermal.

Citra Satelit Daerah Sidoarjo dan Citra Satelit Lingkungan Geothermal 

Ibarat rumah yang berloteng papan tripleks dan rumah yang berloteng beton. Rumah yang berloteng papan tripleks jika lotengnya dihantam dengan kuat dari bawah tentu mudah jebol. Sedangkan rumah yang berloteng beton jika lotengnya dihantam dengan kuat dari bawah maka kecil sekali kemungkinan untuk jebol karena adanya beton yang sangat keras. Ini adalah perumpamaan sederhana antara batuan penutup permukaan di lapangan migas dan batuan penutup permukaan di lapangan geothermal.

Bagian kecil dari lapangan geothermal yang memiliki batuan permukaan relatif lebih lunak adalah daerah sekitar manifestasi akibat proses alterasi. Namun demikian, umumnya cluster pemboran ditempatkan cukup jauh dari daerah manifestasi. Sejarah di geothermal mencatat belum pernah ditemukan semburan liar seperti lumpur sidoarjo.

Copyleft

Silahkan mengutip, mengkopi bahkan menge-teh, dan menyebarkan materi ini selama menyebutkan penulis dan sumbernya.

Pengertian dan Komponen Sistem Panas Bumi

Pengertian

Sistem panas bumi (geothermal system) secara umum dapat diartikan sebagai sistem penghantaran panas di dalam mantel atas dan kerak bumi dimana panas dihantarkan dari suatu sumber panas (heat source) menuju suatu tempat penampungan panas (heat sink). Dalam hal ini, panas merambat dari dalam bumi (heat source) menuju permukaan bumi (heat sink).

Sumber gambar:  http://geothermal.marin.org/GEOpresentation/sld00x.htm

Proses penghantaran panas dalam sistem panas bumi melibatkan fluida termal yang bisa berupa batuan yang mencair, gas, uap, air panas, dan lain-lain. Dalam perjalanannya, fluida termal yang berupa uap dan atau air panas  dapat tersimpan dalam suatu formasi batuan yang berada di antara sumber panas dan daerah tampungan panas. Formasi batuan ini selanjutnya dikenal sebagai reservoir.

Sistem panas bumi yang terpengaruh kuat oleh adanya uap dan atau air panas di dalamnya disebut sebagai sistem hydrothermal. Sistem ini sering berasosiasi dengan pusat-pusat vulkanisme atau gunung api. Jika fluida magmatik dari gunung api lebih mendominasi sistem hidrotermal, maka sistem ini dikenal sebagai sistem vulkanik hidrotermal (volcanic hydrothermal system). Sistem panas bumi dapat berada di daerah bermorfologi datar (flat terrain) dan dapat pula berada di daerah bermorfologi curam/lereng (step terrain). Di Indonesia, sistem panas bumi yang umum ditemukan adalah sistem hidrotermal yang berasosiasi dengan pusat vulkanisme pada daerah bermorfologi curam/lereng (step terrain).

Selain sistem hidrotermal, terdapat pula jenis lain dari sistem panas bumi, seperti: hot dry rock system (HDR system), geopressured system, heat sweep system, dll.

Komponen-Komponen Sistem Panas Bumi

Dalam tulisan ini selanjutnya sistem panas bumi akan mengacu kepada sistem hidrotermal, karena sistem inilah yang paling umum ditemukan di Indonesia. Sistem hidrotermal didefenisikan sebagai jenis sistem panas bumi dimana transfer panas dari sumber panas menuju permukaan bumi adalah melalui proses konveksi bebas yang melibatkan fluida meteorik dengan atau tanpa jejak fluida magmatik. Fluida meteorik contohnya adalah air hujan yang meresap jauh ke bawah permukaan tanah.

Komponen-komponen penting dari sistem hidrotermal adalah: sumber panas, reservoir dengan fluida termal, daerah resapan (recharge), daerah luahan (discharge) dengan manifestasi permukaan.

1. Sumber Panas

Sepanjang waktu panas dari dalam bumi ditransfer menuju permukaan bumi, dan seluruh muka bumi menjadi tempat penampungan panas (heat sink). Namun begitu, di beberapa tempat energi panas ini dapat lebih terkonsentrasi dan melebihi jumlah energi panas per satuan luas yang rata-rata ditemui.

Gunung api merupakan contoh dimana panas terkonsentrasi dalam jumlah besar. Pada gunung api, konsentrasi panas ini bersifat intermittent yang artinya sewaktu-waktu dapat dilepaskan dalam bentuk letusan gunung api. Berbeda dengan gunung api, pada sistem panas bumi konsentrasi panas ini bersifat kontinu. Namun demikian, pada kebanyakan kasus, umumnya gunung api baik yang aktif maupun yang dormant, adalah sumber panas dari sistem panas bumi. Hal ini umum ditemui di Indonesia dimana sistem panas buminya adalah sistem hidrotermal yang berasosiasi dengan pusat-pusat vulkanisme atau gunung api. Dalam hal ini, gunung api menjadi penyuplai panas dari sistem panas bumi di dekatnya.

Oleh karena gunung api merupakan sumber panas potensial dari suatu sistem panas bumi, maka daerah yang berada pada jalur gunung api berpotensi besar memiliki sistem panas bumi temperatur tinggi (di atas 225 Celcius). Itulah alasan Indonesia memiliki potensi energi panas bumi atau geothermal terbesar di dunia karena berada di jalur Cincin Api Pasifik (Pacific Ring of Fire). Cincin Api Pasifik dapat memberikan berkah bagi penghuninya seperti potensi energi panas bumi ini, tapi pada saat yang sama dapat pula memberikan ancaman bencana (seperti ancaman gempa dan letusan gunung api). Kita harus bijak untuk memanfaatkan berkah yang diberikan, dan juga untuk bersiap meminimalisir segala dampak dari setiap ancaman bencana yang juga diberikan oleh Cincin Api Pasifik ini.

Daerah lain yang berpotensi menjadi sumber panas adalah: daerah dengan tekanan litostatik lebih besar dari normal (misal pada geopressured system), daerah yang memiliki kapasitas panas tinggi akibat peluruhan radioaktif yang terkandung di dalam batuan, daerah yang memiliki magmatisme dangkal di bawah basemen. Namun pada kasus-kasus ini, intensitas panasnya tidak sebesar panas dari gunung api.

2. Reservoir

Reservoir panas bumi adalah formasi batuan di bawah permukaan yang mampu menyimpan dan mengalirkan fluida termal (uap dan atau air panas). Reservoir biasanya merupakan batuan yang memiliki porositas dan permeabilitas yang baik. Porositas berperan dalam menyimpan fluida termal sedangkan permeabilitas berperan dalam mengalirkan fluida termal.

Reservoir panas bumi dicirikan oleh adanya kandungan klorida (Cl) yang tinggi dengan pH mendekati normal, adanya pengayaan isotop oksigen  pada fluida reservoir jika dibandingkan dengan air meteorik (air hujan) 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.

Reservoir panas bumi bisa saja ditudungi atau dikelilingi oleh lapisan batuan yang memiliki permeabilitas sangat kecil (impermeable). Lapisan ini dikenal sebagai lapisan penudung atau cap rock. Batuan penudung ini umumnya terdiri dari mineral-mineral lempung yang mampu mengikat air namun sulit meloloskannya (swelling). Mineral-mineral lempung ini mengandung ikatan-ikatan hidroksil dan ion-ion seperti Ka dan Ca sehingga menyebabkan lapisan tersebut menjadi sangat konduktif. Sifat konduktif dari lapisan ini bisa dideteksi dengan melakukan survei geofisika seperti survei Magneto-tellurik (MT) sehingga posisi lapisan konduktif ini di bawah permukaan dapat terpetakan. Dengan mengetahui posisi dari lapisan konduktif ini, maka posisi reservoir dapat diperkirakan, karena reservoir panas bumi biasanya berada di bawah lapisan penudung yang bersifat konduktif ini.

3. Daerah Resapan (Recharge)

Daerah resapan merupakan daerah dimana arah aliran air tanah di tempat tersebut bergerak menjauhi muka tanah. Dengan kata lain, air tanah di daerah resapan bergerak menuju ke bawah permukaan bumi.

Dalam suatu lapangan panas bumi, daerah resapan biasa berada pada elevasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan elevasi dari daerah dimana sumur-sumur produksi berada. Daerah resapan juga ditandai dengan rata-rata resapan air tanah per tahun yang bernilai tinggi.

Menjaga kelestarian daerah resapan penting artinya dalam pengembangan suatu lapangan panas bumi. Menjaga kelesatarian daerah resapan berarti juga menjaga keberlanjutan hidup dari reservoir panas bumi untuk jangka panjang. Hal ini karena daerah resapan yang terjaga dengan baik akan menopang tekanan di dalam formasi reservoir karena adanya fluida yang mengisi pori di dalam reservoir secara berkelanjutan. Menjaga kelestarian daerah resapan juga penting artinya bagi kelestarian lingkungan hidup. Sehingga dalam hal ini dapat dikatakan juga bahwa pengembangan panas bumi sangat bersahabat dengan lingkungan (ramah lingkungan).

4. Daerah Discharge dengan Manifestasi Permukaan

Daerah luahan (discharge area) merupakan daerah dimana arah aliran air tanah di tempat tersebut bergerak menuju muka tanah. Dengan kata lain, air tanah di daerah luahan akan bergerak menuju ke atas permukaan bumi. Daerah luahan pada sistem panas bumi ditandai dengan hadirnya manifestasi di permukaan. Manifestasi permukaan adalah tanda-tanda yang tampak di permukaan bumi yang menunjukkan adanya sistem panas bumi di bawah permukaan di sekitar kemunculannya.

Manifestasi permukaan bisa keluar secara langsung (direct discharge) seperti mata air panas dan fumarola. Fumarola adalah uap panas (vapor) yang keluar melalui celah-celah batuan dengan kecepatan tinggi yang akhirnya berubah menjadi uap air (steam). Tingginya kecepatan dari fumarola sering kali menimbulkan bunyi bising.

Manifestasi permukaan juga bisa keluar secara terdifusi seperti pada kasus tanah beruap (steaming ground) dan tanah hangat (warm ground), juga bisa keluar secara intermittent seperti pada manifestasi geyser, dan juga bisa keluar secara tersembunyi seperti dalam bentuk rembesan di sungai.

Secara umum, manifetasi permukaan yang sering muncul pada sistem-sistem panas bumi di Indonesia adalah: mata air panas, fumarola, steaming ground, warm ground, kolam lumpur panas, solfatara, dan batuan teralterasi. Solfatara adalah uap air (steam) yang keluar melalui rekahan batuan yang bercampur dengan H2S, CO2, dan kadang juga SO2 serta dapat mengendapkan sulfur di sekitar rekahan tempat keluarnya. Sedangkan batuan teralterasi adalah batuan yang terubahkan karena adanya reaksi antara batuan tersebut dengan fluida panas bumi.

Mata air panas sebagai salah satu bentuk manifestasi panas bumi.

Seepage yang muncul di danau sebagai bentuk lain dari manifestasi panas bumi.

Jika Anda tertarik untuk mengenal berbagai sistem panas bumi di Jawa - Indonesia, berikut saya sertakan link ke paper saya dkk yaitu: Green Field Geothermal Systems in Java, Indonesia.

Penulis: Robi Irsamukhti, S.Si, M.T. 

Copyleft

Silahkan mengutip dan menyebarkan materi ini selama menyebutkan penulis dan sumbernya.

Menghitung Potensi Listrik Geothermal

Menghitung potensi listrik dari suatu area prospek geothermal atau panas bumi pada tahap survei-survei awal (Survei Pendahuluan) merupakan hal yang gampang-gampang susah. Gampang karena cara menghitungnya sebenarnya cukup sederhana. Susah karena banyak sekali parameter yang tidak diketahui sehingga nilainya harus diperkirakan berdasarkan data yang tersedia atau diasumsikan berdasarkan common sense yang berlaku di industri geothermal dan tidak jarang memerlukan expert judgement.

Metode yang umum digunakan untuk memperkirakan potensi listrik dari suatu sumber geothermal pada tahap survei pendahuluan adalah metode perhitungan volumetrik (heat stored method). Pada dasarnya, metode ini menghitung energi total yang terdapat di dalam reservoir atau heat in place. Energi ini merupakan penjumlahan dari energi yang terkandung di dalam batuan dan energi yang terkandung di dalam fluida reservoir.

Energi yang terkandung di dalam batuan merupakan perkalian dari massa batuan terhadap kapasitas panas batuan (Cp) dan temperatur reservoir (T), atau:

       energi batuan = massa batuan x Cp x T

Energi yang terkandung di dalam fluida merupakan perkalian dari massa fluida terhadap 'energi-dalam (U)' dari fluida, atau:

       energi fluida = massa fluida x U

Massa batuan dipengaruhi oleh porositasnya. Batuan yang berpori akan memiliki bobot yang lebih ringan sedangkan batuan dengan sedikit pori cenderung akan lebih massif. Karena tidak 100% dari volume batuan yang terisi oleh matriks batuan, maka massa batuan per unit volume batuan adalah perkalian dari (1-fraksi porositas) dikalikan dengan massa jenis (densitas) batuan. Batuan dengan porositas 8% artinya memiliki fraksi pori sebesar 0.08.

Fluida di dalam reservoir bisa berada dalam fasa campuran antara uap dan air. Sehingga massa fluida merupakan penjumlahan dari massa uap dan massa air. Jika 1/2 fraksi dari fluida yang ada merupakan uap, maka 1/2 fraksi lagi tentu adalah air, sehingga penjumlahan kedua fraksi ini selalu 1 atau 100%. Maka dari itu, energi fluida terdiri dari energi fraksi uap dan energi fraksi air. Sehingga dapat dikatakan:

       energi uap = massa uap x U (uap)

dan

       energi air  = massa air x U (air)

Di dalam reservoir, fluida mengisi rongga-rongga atau pori-pori dari batuan. Sebagian pori diisi oleh air dan sebagian lagi diisi oleh uap. Sehingga massa dari masing-masing fluida per unit volume batuan merupakan perkalian dari fraksi porositas terhadap massa jenis dan fraksi dari masing-masing fluida tersebut. Fraksi masing-masing fluida ini dikenal dengan istilah saturasi. Jika saturasi uap adalah 1/2, maka saturasi air pasti 1/2, sehingga penjumlahan keduanya selalu 1 atau 100%. Dapat dituliskan, untuk satu unit volume batuan:

       massa uap = fraksi pori x massa jenis uap x saturasi uap

dan

       massa air  = fraksi pori x massa jenis air x saturasi air

Nilai dari massa jenis dan 'energi-dalam' baik untuk uap maupun air merupakan fungsi dari temperatur reservoir. Ketika temperatur reservoir diketahui, maka nilai-nilai ini dapat dibaca di tabel-tabel uap.

Energi yang dapat diolah menjadi listrik merupakan selisih antara energi pada keadaan awal dan energi pada keadaan akhir. Umur proyek geothermal biasanya diproyeksikan minimal 30 tahun, sehingga keadaan akhir dihitung pada saat 30 tahun setelah produksi pertama dimulai. Namun, tidak serta merta seluruh selisih energi ini dapat diekstrak, hanya sekian persen saja yang bisa diperoleh, besaran persentase ini dikenal dengan istilah faktor perolehan (recovery factor).

Daya thermal (MW thermal) adalah recoverable energy dibagi dengan proyeksi umur proyek. Guna mendapatkan daya listrik, maka daya thermal harus dikalikan dengan faktor konversi listrik (electric conversion factor).

Parameter densitas dan 'energi-dalam' dari fluida dapat diketahui dari tabel uap, yang salah satunya bisa di-download di sini.

Berikut ini saya lampirkan juga perangkat lunak untuk menghitung perkiraan potensi listrik dari suatu sumber geothermal yang saya buat sendiri, silahkan di-download di sini.

Contoh Perhitungan Estimasi Potensi Listrik Geothermal
Note: contoh ini disajikan begitu saja dan tidak berdasarkan pada data lapangan tertentu.

Penulis: Robi Irsamukhti

Copyleft

Silahkan mengutip, mengkopi bahkan menge-teh, dan menyebarkan materi ini selama menyebutkan penulis dan sumbernya.

Geothermal, The Suitable Energy for Indonesia

Geothermal adalah sumber energi yang terkandung di dalam perut bumi. Energi ini pada umumnya berasosiasi dengan keberadaan gunung api. Jauh di bawah gunung api tersebut terdapat magma, yaitu material sangat panas yang berasal dari dalam perut bumi. Magma merupakan sumber panas utama dari sistem geothermal. Ketika kondisi geologis memungkinkan, sebagian magma ini naik ke permukaan dan berada pada kedalaman yang relatif dangkal. Jika pada formasi batuan tempat magma tersebut berada terdapat infiltrasi air permukaan (meteoric water), misalnya air hujan yang meresap jauh ke dalam tanah, maka air ini akan menyapu batuan yang telah terpanaskan oleh magma. Air ini selanjutnya juga akan terpanaskan dan menjadi medium pembawa energi. Pada tekanan dan temperatur tertentu, air panas ini dapat berubah menjadi uap panas sehingga terbentuklah reservoir dominasi uap, dimana temperatur biasanya berada di kisaran 240 derajat celcius. Jika hanya sebagian kecil dari air panas tadi yang berubah menjadi uap, maka yang terbentuk adalah reservoir dominasi air, dimana temperatur biasanya sekitar 260-310 derajat celcius. Sistem reservoir satu fasa air dengan temperatur moderat (125-225 deg C) dapat saja ditemukan, hal ini bergantung kepada intensitas magma (heat source) dan juga kondisi geologis di sekitar reservoir tersebut.

Air panas atau uap panas (fluida termal) yang terdapat di dalam reservoir geothermal dapat digunakan untuk membangkitkan energi listrik dengan cara melakukan pengeboran (drilling) dan mengalirkan fluida termal tersebut ke permukaan. Energi panas yang dikandung oleh fluida termal ini selanjutnya digunakan untuk menggerakkan sudu-sudu turbin. Turbin selanjutnya akan menggerakkan generator sehingga dihasilkan energi listrik.

Indonesia merupakan negara dengan potensi geothermal terbesar di dunia. Menurut data Badan Geologi, sekitar 27.000 Megawatt sumber daya (resources) geothermal atau sekitar 40% dari sumber daya geothermal dunia berada di Indonesia. Sebagian besar sumber daya ini tersebar di Pulau Jawa dan Sumatera, dan sebagian lagi terdapat di Sulawesi, Nusa Tenggara, Bali, dan Papua.

Lapangan Panasbumi Wayang Windu (2008)

Apa saja keuntungan energi geothermal?

1. Relatif Bersih

Geothermal merupakan sumber energi ramah lingkungan. Penggunaan geothermal atau panas bumi sebagai pembangkit listrik menghasilkan emisi CO2 yang relatif jauh lebih kecil dibandingkan pembakaran batu bara atau pun minyak bumi dan gas alam.

2. Suistainable

Berbeda dengan sumber energi fosil, geothermal merupakan sumber energi yang berkelanjutan. Dengan penerapan manajemen yang baik (with proper management), keberlangsungan produksi reservoir lapangan geothermal dapat dipertahankan secara berkelanjutan.

3. Mudah

Pembangkit listrik geothermal relatif tidak membutuhkan lahan yang luas untuk berproduksi. Untuk Indonesia, sumber energi geothermal umumnya terletak di daerah pegunungan. Dan selama proses produksi berlangsung, lahan di sekitarnya masih dapat dimanfaatkan, misalnya untuk perkebunan teh sebagaimana yang terdapat di Lapangan Geothermal Wayang Windu, Jawa Barat.

4. Fleksibel

Pembangkit listrik geothermal dapat didesain secara modular. Artinya, penambahan unit pembangkit listrik dapat dilakukan sewaktu-waktu kebutuhan listrik meningkat.

Bagaimanakah cara mengkonversi energi geothermal menjadi energi listrik?

Gambar hanyalah ilustrasi dan simplifikasi.  

Proses konversi sumber daya geothermal menjadi energi listrik dapat dijelaskan sebagai berikut:

1).

Fluida termal di bawah permukaan bumi dialirkan ke permukaan bumi melalui sumur produksi, pada gambar di atas ditunjukkan oleh panah merah.

2).

Setelah melewati serangkaian proses pemurnian, uap murni (dryness 100%) dari fluida tersebut selanjutnya dialirkan ke turbin untuk menggerakkan sudu-sudu turbin. Turbin ini selanjutnya akan menggerakkan generator sehingga dihasilkan energi listrik. Energi listrik selanjutnya didistribusikan ke konsumen.

3).

Fluida yang keluar dari turbin otomatis akan menjadi relatif lebih dingin karena telah kehilangan energi panasnya. Fluida ini dialirkan ke kondensor untuk selanjutnya diinjeksikan kembali ke dalam reservoir dengan menggunakan sumur injeksi, pada gambar di atas ditunjukkan oleh panah biru.

Bagaimana perkembangan energi geothermal atau panas bumi di Indonesia?

Tujuh lapangan panas bumi yang telah dikembangkan di Indonesia saat ini (2010) adalah: Kamojang dengan kapasitas terpasang saat ini 200 MW, Darajat dengan kapasitas terpasang saat ini 260 MW, Wayang Windu dengan kapasitas terpasang saat ini 227 MW, Awibengkok – Gunung Salak denga kapasitas terpasang saat ini 377 MW, Dieng dengan kapasitas terpasang saat ini 60 MW, Lahendong dengan kapasitas terpasang saat ini 60 MW, dan Sibayak dengan kapasitas terpasang saat ini 12 MW.

Beberapa lapangan yang saat ini dalam proses menuju pengembangan adalah: Sungai Penuh di Jambi, Lumut Balai di Sumatera Selatan, Hululais di Bengkulu, Ulubelu di Bandar Lampung, Tangkuban Parahu di Jawa Barat, dan Kotomobagu di Sulawesi Utara.

Dalam blue print pengembangan panas bumi Indoensia, pada tahun 2014 mendatang pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP) dari lapangan Muara Labuh, Sumatera Barat, akan mulai beroperasi.


Penulis: Robi Irsamukhti

Copyleft
Silahkan mengutip, mengkopi bahkan menge-teh, dan menyebarkan materi ini selama menyebutkan penulis dan sumbernya.