GHEOTHERMAL ENERGY

  1. Pengertian Panas Bumi

Energi panas bumi adalah energi panas yang terdapat dan terbentuk di dalam kerak bumi. temperatur di bawah kerak bumi bertambah seiring bertambahnya kedalaman. suhu di pusat bumi diperkirakan mencapai 5400 °c. menurut pasal 1 UU No.27 tahun 2003 tentang panas bumi, panas bumi adalah sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air, dan batuan bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik semuanya tidak dapat dipisahkan dalam suatu sistem panas bumi dan untuk pemanfaatannya diperlukan proses penambangan.

Energi panas bumi ini berasal dari aktivitas tektonik di dalam bumi yang terjadi sejak planet ini diciptakan. Panas ini juga berasal dari panas matahari yang diserap oleh permukaan bumi. Selain itu sumber energi panas bumi ini diduga berasal dari beberapa fenomena:

Energi ini telah dipergunakan untuk memanaskan (ruangan ketika musim dingin atau air) sejak peradaban Romawi, namun sekarang lebih populer untuk menghasilkan energi listrik. Sekitar 10 Giga Watt pembangkit listrik tenaga panas bumi telah dipasang di seluruh dunia pada tahun 2007, dan menyumbang sekitar 0.3% total energi listrik dunia. Energi panas bumi cukup ekonomis dan ramah lingkungan, namun terbatas hanya pada dekat area perbatasan lapisan tektonik.

  1. Konsep Energi Panas Bumi

Energi panas bumi dihasilkan dari batuan panas yang terbentuk beberapa kilometer di bawah permukaan bumi yang memanaskan air di sekitarnya sehingga akan menghasilkan sumber uap panas atau geiser Sumber uap panas ini di bor. Uap panas yang keluar dari pengeboran setelah disaring, digunakan untuk menggerakkan generator sehingga menghasilkan energi listrik. Agar uap panas selalu keluar dengan kecepatan tetap, air dingin harus dipompakan untuk mendesak uap panas.

Semburan uap panas dengan kecepatan tertentu akan menggerakkan turbin yang dihubungkan ke genertaor sehingga generator menghasilkan energi listrik. Energi panas bumi yang ada di Indonesia pada saat ini dapat dikelompokkan menjadi:

  1. Energi panas bumi “uap basah”

Pemanfaatan energi panas bumi yang ideal adalah bila panas bumi yang keluar dari perut bumi berupa uap kering, sehingga dapat digunakan langsung untuk menggerakkan turbin generator listrik. Namun uap kering yang demikian ini jarang ditemukan termasuk di Indonesia dan pada umumnya uap yang keluar berupa uap basah yang mengandung sejumlah air yang harus dipisahkan terlebih dulu sebelum digunakan untuk menggerakkan turbin.

Uap basah yang keluar dari perut bumi pada mulanya berupa air panas bertekanan tinggi yang pada saat menjelang permukaan bumi terpisah menjadi kira-kira 20 % uap dan 80 % air. Atas dasar ini maka untuk dapat memanfaatkan jenis uap basah ini diperlukan separator untuk memisahkan antara uap dan air. Uap yang telah dipisahkan dari air diteruskan ke turbin untuk menggerakkan generator listrik, sedangkan airnya disuntikkan kembali ke dalam bumi untuk menjaga keseimbangan air dalam tanah. Skema pembangkitan tenaga listrik atas dasar pemanfaatan energi panas bumi “uap basah”

  1. Energi panas bumi “air panas”

Air panas yang keluar dari perut bumi pada umumnya berupa air asin panas yang disebut “brine” dan mengandung banyak mineral. Karena banyaknya kandungan mineral ini, maka air panas tidak dapat digunakan langsung sebab dapat menimbulkan penyumbatan pada pipa-pipa sistim pembangkit tenaga listrik. Untuk dapat memanfaatkan energi panas bumi jenis ini, digunakan sistem biner (dua buah sistem utama) yaitu wadah air panas sebagai sistem primemya dan sistem sekundernya berupa alat penukar panas (heat exchanger) yang akan menghasilkan uap untuk menggerakkan turbin.

Energi panas bumi “uap panas” bersifat korosif, sehingga biaya awal pemanfaatannya lebih besar dibandingkan dengan energi panas bumi jenis lainnya. Skema pembangkitan tenaga listrik panas bumi “air panas”

  1. Energi panas bumi “batuan panas”

Energi panas bumi jenis ini berupa batuan panas yang ada dalam perut bumi akibat berkontak dengan sumber panas bumi (magma). Energi panas bumi ini harus diambil sendiri dengan cara menyuntikkan air ke dalam batuan panas dan dibiarkan menjadi uap panas, kemudian diusahakan untuk dapat diambil kembali sebagai uap panas untuk menggerakkan turbin. Sumber batuan panas pada umumnya terletak jauh di dalam perut bumi, sehingga untuk memanfaatkannya perlu teknik pengeboran khusus yang memerlukan biaya cukup tinggi.

Energi panas-bumi (geothermal energy) adalah energi panas yang berasal dari kedalaman bumi yang berada di bawah daratan antara 32-40 km dan di bawah lautan antara 10-13 km.

Panas geotermal ini dijumpai dalam 3 kondisi alamiah:

  1. Steam (uap)
  2. Hot water (air panas), dan
  3. Dry rock (batuan panas).

Adapun sumber panas-bumi dikelompokkan menjadi 3 macam, yaitu: hydrothermal, geopressured, dan petrothermal. Sistem hydrothermal terdiri dari 2 macam yaitu vapor -dominated system dan liquid-dominated system.
Pergerakan lapisan bumi yang saling bertumbukan menyebabkan terjadinya proses radioaktif di kedalaman lapisan bumi sehingga menyebabkan terbentuknya magma dengan temperatur lebih dari 2000 °C. Setiap tahun air hujan serta lelehan salju meresap ke dalam lapisan bumi, dan tertampung di suatu lapisan batuan yang telah terkena arus panas dan magma. Lapisan batuan itu disebut dengan geothermal reservoir yang mempunyai kisaran temperatur antara 200° – 300 °C. Siklus air yang setiap tahun berlangsung menyebabkan lapisan batuan reservoir sebagai tempat penghasil energi panas bumi yang dapat terus menerus diproduksi dalam jangka waktu yang sangat lama. Itulah sebabnya mengapa panas bumi disebut sebagai energi terbarukan dan sumber energi panas bumi tersebut berasal dari magma.

Setelah kita mengerti tentang studi awal pemanfaatan panas bumi, kita lanjutkan bahasan tentang teknologi dan prinsip kerja pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP).

Tiga Macam Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (Geothermal Power Plants)

Uap Kering(dry steam)

Skema pembangkit dry steam

Teknologi ini bekerja pada suhu uap reservoir yang sangat panas >235 derajat celcius), dan air yang tersedia direservoir amat sedikit jumlahnya. Cara kerja nya adalah uap dari sumber panas bumi langsung masuk ke turbin melalui pipa. kemudian turbin akan memutargenerator untuk menghasil listrik. Teknologi ini merupakan teknologi yang tertua yang telah digunakan pada Lardarello, Italia pada tahun1904. Jenis ini cocok untuk PLTP kapasitas kecil dan untuk kandungan gas yang tinggi.

Flash steam

Teknologi  ini bekerja pada suhu diatas 1820C pada reservoir, cara kerjanya adalah Bilamana lapangan menghasilkan terutama air panas, perlu dipakai suatuseparator yang memisahkan air dan uap dengan menyemprotkan cairan ke dalam tangki yang bertekanan lebih rendah sehingga cairan tersebut menguap dengan cepat menjadi uap yang memutar turbin dangenerator akan menghasilkan listrik. Air panas yang tidak menjadi uap akan dikembalikan kereservoir melaluiinjection wells.

Binary cycle

Teknologi ini menggunakan suhu uap reservoir yang berkisar antara107-1820C. Cara kerjanya adalah uap panas di alirkan ke salah satu pipa di heat exchanger untuk menguapkan cairan di pipa lainnya yang disebut pipa kerja. pipa kerja adalah pipa yang langsung terhubung ke turbin, uap ini akan menggerakan turbin yang telah dihubungkan kegenerator. dan hasilnya adalah energi listrik. Cairan di pipa kerja memakai cairan yang memiliki titik didih yang rendah seperti Iso-butana atau Iso-pentana.

Keuntungan teknologi binary-cycle adalah dapat dimanfaatkan pada sumber panas bumi bersuhu rendah. Selain itu teknologi ini tidak mengeluarkan emisi. karena alasan tersebut teknologi ini diperkirakan akan banyak dipakai dimasa depan. Sedangkan teknologi 1 dan 2 diatas menghasilkan emisi carbondioksida, nitritoksida dansulfur, namun 50x lebih rendah dibanding emisi yang dihasilkan pembangkit minyak.

Setelah tahu teknologi pembangkit listrik tenaga panas bumi, selanjutnya kita dapat membuat kesimpulan tentang keuntungan dan kelemahan PLTP.

Keuntungan:

  1. Bebas emisi (binary-cycle).
  2. Dapat bekerja setiap hari baik siang dan malam
  3. Sumber tidak fluktuatif dibanding dengan energi terbarukan lainnya(angin, Solar cell dll)
  4. Tidak memerlukan bahan bakar
  5. Harga yang competitive

Kelemahan

  1. Cairan bersifat Korosif
  2. Effisiensi agak rendah, namun karena tidak perlu bahan bakar, sehingga effiensi tidak merupakan faktor yg sangat penting.
  3. Untuk teknologi dry steam dan flash masih menghasilkan emisi walau sangat kecil

Produksi Energi Panas Bumi Dunia

Asosiasi Panas Bumi Internasional (IGA) melaporkan pada tahun 2010 bahwa 10.715 megawatt (MW) daya pembangkit listrik tenaga panas bumi terpasang di 24 negara dan diharapkan dapat membangkitkan 67.246 GWh energi listrik. Angka ini menunjukkan peningkatan sebesar 20% dari tahun 2005. IGA memproyeksikan pertumbuhan hingga 18.500 MW pada tahun 2015, dikarenakan banyaknya proyek yang saat ini sedang dalam pertimbangan dan sering kali di daerah yang sebelumnya dikira hanya dapat sedikit dieksploitasi sumber dayanya.

Pada tahun 2010, Amerika Serikat memimpin produksi listrik panas bumi dunia dengan kapasitas 3.086 MW dari 77 pembangkit; gugusan pembangkit listrik tenaga panas bumi terbesar di dunia terletak di The Geysers, ladang panas bumi di Kalifornia. Filipina mengikuti AS sebagai produsen kedua tertinggi listrik tenaga panas bumi di dunia. Dengan kapasitas 1.904 MW, tenaga panas bumi menghasilkan hingga sekitar 27% listrik yang dibangkitkan Filipina.

Kanada adalah satu-satunya negara besar di Cincin Api Pasifik yang belum mengembangkan tenaga panas bumi. Wilayah dengan potensi terbesar adalah Cordillera Kanada, yang membentang dari British Columbia hingga ke Yukon, dengan taksiran output berkisar antara 1.550 MW hingga 5.000 MW.

Listrik panas bumi dihasilkan di 24 negara, yang tercantum dalam tabel di bawah. Sepanjang tahun 2005 Amerika Serikat membuat beberapa kontrak untuk 500 MW kapasitas tambahan, sementara di 11 negara lainnya, ada beberapa pembangkit yang sedang dibangun . Sistem panas bumi yang ditingkatan dengan kedalaman beberapa kilometer sudah beroperasi di Perancis dan Jerman, dan sedang dikembangkan atau setidaknya dievaluasi di empat negara lainnya.

 

Indonesia merupakan negeri terkaya energy panas bumi

 

Berdasarkan data Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) Republik Indonesia, Kita memiliki potensi energi panas bumi sebesar 27.000 MW yang tersebar di 253 lokasi atau mencapai 40% dari cadangan panas bumi dunia. Dengan kata yang lebih ekstrim, kita merupakan negara dengan sumber energi panas bumi terbesar di Dunia.

Peta potensi panas bumi dinegara kita dapat dilihat di gambar berikut. Namun, ironisnya hanya sekitar kurang dari 4 % yang baru dimanfaatkan. Oleh karena itu, untuk mengurangi krisis energi nasional kita, pemerintah melalui PLN akan melaksanakan program percepatan pembangunan pembangkit listrik nasional 10.000 MW tahap ke-II yang salah satu prioritas sumber energi-nya adalah panas bumi (Geothermal).

Salah satu potensi invetasi yang luas dibidang energi terdapat di sumatera Selatan yaitu energi panas bumi.Panas bumi merupakan energi terbarukan yang bisa dijadikan solusi untuk kebutuhan energi bagi masyarakat. Terlebih lagi dengan terus naiknya harga minyak dunia, panas bumi dapat menjadi alternatif pengganti yang tepat.

Di daerah Sumatera Selatan sendiri, panas bumi yang ada dapat menyediakan listrik sebesar 1911 MW. Saat ini ada enam lokasi yang punya potensi energi panas bumi (geothermal) di Sumsel, seperti di Tanjung Sakti (Lahat) dengan potensi spekulatif 50 MWe. Lalu di Rantau Dedap (Muara Enim) dengan potensi spekulatif 225 MWe, di Lumut Balai (Muara Enim) dengan potensi hipotetik 235 MWe dan  cadangan terduga sekitar 600 MWe.

Lalu di Ulu Danau (OKUS), dimana potensi spekulatif 225 MWe dan potensi hipotetik 6 MWe. Kemudian di Marga Bayur (OKUS) dengan potensi hipotetik 145 MWe dan cadangan terduga sebesar 194 MWe. Juga ada di Wai Selabung (OKUS) dengan  potensi spekulatif 225 MWe dan potensi hipotetik 6 MWe. Jika potensi panas bumi ke lima daerah tersebut dapat dikelola, maka energi dari listrik tersebut dapat digunakan untuk pembangkit listrik dengan kapasitas yang besar.

langkah konservasi energi panas bumi.

Pertama yang harus kita lakukan adalah studi tentang sistem panas bumi terutama karaktersitik sumber panas bumi. Kita mulai dari dapur magma. magma sebagai sumber panas akan menyalurkan panas yang cukup signifikan ke dalam batuan-batuan pembentuk kerak bumi. Semakin besar ukuran dapur magma, tentu akan makin besar sumber daya panasnya dan semakin ekonomis untuk dikembangkan.

Selanjutnya adalah kondisi Hidrologi, kita tahu bahwa yang dimanfaatkan pada pembangkit listrik adalah uap air dari panas bumi dengan suhu dan tekanan tertentu. sehingga kondisi hidrologi merupakan salah satu faktor penentu dalam hal ketersedian air. sehingga sumber pemasok air harus diperhatikan dalam pengembangan energi panas bumi, biasanya sumber pemasok berasal dari air tanah, air connate, air laut, air danau, es atau air hujan.

Kemudian yang perlu diperhatikan juga adalah volume batuan dibawah permukaan bumi yang mempunyai cukup porositas dan permeabilitas untuk meloloskan fluida sumber energi panas bumi yang terperangkap didalamnya, yang sering disebut sebagai Reservoir, dan reservoir dapat digolongkan menjadi 3 golongan berikut ini:

  1. Entalpi rendah, suhu kurang dari 125 derajat celcius dengan rapat spekulatif 10 MW/km2 dan konversi energi 10%
  2. Entalpi sedang, suhu antara 125 dan 225 derajat celcius dengan rapat spekulatif 12.5 MW/km2 dan konversi energi 10%
  3. Entalpi tinggi, suhu > 225 derajat celcius dengan rapat spekulatif 15 MW/km2 dan konversi energi 15%

Selain hal-hal diatas, kita juga harus memperhitungkan umur panas bumi, walaupun termasuk energi terbarukan, namun bukan berarti panas bumi memiliki umur tidak terbatas , sehingga perhitungan umur panas bumi juga merupakan hal yang sangat penting terutama dalam hitungan keekonomiannya. Ada beberapa metode untuk menghitung umur panas bumi, namun tidak dibahas disini.

Integrasi energi panas bumi dalam sudut pandang islam.

Sebelum menyingkap rahasia dan keajaiban ciptaan Allah di dalam Al Qur’an, kita perlu mengawalinya dengan berpikir tentang ayat-ayat Allah. Dan dalam berpikir tentang ayat-ayat Allah, percayalah bahwa Al Qur’an is always one step ahead of science. Penjelasan Al Qur’an selalu selangkah atau bahkan lebih maju dibandingkan penemuan-penemuan sains modern. Hal ini tidaklah aneh, sebab sains adalah usaha manusia untuk memahami ciptaanNya beserta hukum-hukum yang meliputinya dan Al Qur’an adalah kitab yang diturunkan sebagai petunjuk tentang berbagai hal, baik yang sudah diketahui maupun yang belum dipahami manusia sebelumnya. Jika kita memakai sains sebagai acuan untuk ‘membaca’ Al-Qur’an, suatu saat kita akan mendapati sains yang tergopoh-gopoh dalam ‘mengikuti’ Al Qur’an.

Allah dalam Al Qur’an Surat Al Mulk ayat 3 dan 4 memberi ‘tantangan’ kepada manusia untuk mengobservasi apakah ada yang tidak seimbang (disorder) pada ciptaanNya. Pun hingga pengobservasi lelah, niscaya tak akan ditemukan ketidakseimbangan. Lebih jauh dari itu, antara Al Qur’an (ayat qouliyah) dan objek ciptaanNya yang lain (ayat kauniyah) pun tidak akan ditemukan ketidakselarasan. Mari kita coba gunakan peta pikir berikut: Allah Yang Maha Pencipta dan Maha Mengetahui memberi ‘jalan formal’ berupa wahyu kepada rasul-rasulNya berupa ayat-ayat qouliyah, ayat-ayat yang terfirman. Ayat-ayat qouliyah tersebut merupakan pedoman hidup bagi manusia dan kebenarannya bersifat mutlak sepanjang masa. Beriringan atau setelahnya, Allah juga memberi ‘jalan non-formal’ berupa ilham kepada manusia, baik muslim ataupun bukan, berupa ilmu untuk membaca ayat-ayat kauniyah, ayat-ayat yang terhampar. Saat ini kita sudah mengenal berbagai ilmu untuk membaca ayat-ayat kauniyah seperti biologi, fisika, kimia, dll. yang biasa kita kategorikan sebagai sains. Karena berupa akumulasi temuan-temuan manusia dari berbagai masa, sains sendiri bersifat eksperimental dan kebenarannya bersifat relatif bergantung pada kemajuan berpikir dan peradaban manusia itu sendiri.

Kedua ‘jalan’ dalam peta berpikir di atas bukan merupakan prioritas kesatu dan kedua, sebab keduanya diperlukan untuk berpikir dan mengambil pelajaran dari ayat-ayat Allah. Yang menarik adalah ayat qouliyah ini sering mengisyaratkan ayat kauniyah. Coba renungkan kedua ayat berikut dan coba cari hubungannya dengan ilmu-ilmu yang sudah kita pelajari:
”Kami akan memperlihatkan kepada mereka tanda-tanda (kekuasaan) Kami di segenap ufuk dan pada diri mereka sendiri, sehingga jelaslah bagi mereka bahwa Al Qur’an itu adalah benar. Tiadakah kamu cukup bahwa Tuhanmu menjadi saksi atas segala sesuatu?” (Al Qur’an Surat Fushshilat (41) ayat 53)
”Sekiranya kami turunkan al Qur’an ini kepada sebuah gunung pasti kamu akan melihatnya tunduk terpecah belah disebabkan takut kepada Allah. Dan perumpamaan-perumpamaan itu kami buat untuk manusia supaya mereka berpikir” (Al Qur’an surat Al Hasyr (59) ayat 21)

Pada ayat yang lain disebutkan ”Sesungguhnya Allah Menahan langit dan bumi supaya jangan lenyap. Dan sungguh, ketika keduanya akan lenyap tidak dapat seorangpun yang dapat menahannya kecuali Allah. Sesungguhnya Dia adalah Maha Penyantun lagi Maha Pengampun” (Al Qur’an surat al Faathir ayat 41). Bumi ditahan agar tidak lenyap, bagaimana cara menahannya? Apakah bumi ini digantung? Dimana gantungannya? Tak ada. Yang kita tahu adalah terdapat sebuah gaya yang disebut gaya gravitasi dan itu menjadi penahan planet-planet dan galaksi-galaksi. Gaya gravitasi ini kita pelajari sebagai Hukum gravitasi universal.  Dari bumi yang mempengaruhi sekaligus dipengaruhi oleh gravitasi bulan, matahari, planet-planet di tata surya, oleh galaksi bima sakti sendiri dan bahkan gravitasi galaksi selain bima sakti –Allah-lah yang menciptakan itu semua. Bagaimana apabila jarak antara bumi-matahari makin didekatkan sehingga gravitasinya juga berubah? Yang paling mudah ditebak adalah hilangnya air yang dibutukan penghuni bumi. Bagaimana bila bumi digeser menjauh dari matahari? Maka gas-gas yang ringan akan berkumpul semua di bumi. Dengan kata lain bumi diletakkan dan ditahan oleh Allah dalam posisi yang sangat pas untuk keberlangsungan kehidupan. Inilah kuasa Allah Subhanahu wata’ala.

Kita juga telah mengenal geothermal, anugerah Allah yang ditanam dalam bumi berupa panas yang dapat dimanfaatkan. Energi yang terletak pada claycap dapat dimanfaatkan dalam bentuk uap panas dengan tekanan yang sangat besar. Pemanfaatan itu dapat berbentuk listrik untuk disebarkan kepada penduduk, atau sebagai green house, atau bisa juga untuk pengeringan hasil perkebunan-pertanian, penghangatan air agar ikan bisa gemuk, dan lain-lain. Keunggulan energi geothermal adalah sifatnya terbarukan (renewable), ramah lingkungan, tidak tergantung pada pergantian musim, dan masih banyak lagi.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *