PAru$$BI!M!

Pendahuluan
panasburni yang bersifal
tipikal yakni yang ber-
Hru[nfit
asosiasi dengan magm3.
tisme il/agma yang mene.
robos kerak bumi men,
nas yang dipindahkan dari
dingin menladi tubuh ba
bagian dalam bumi. Energi
PAru$$BI!M!
tuan beku intrusif Panas
dari baluan beku intrusif
tersebut drpindahkan ke
batuan-batuan di sekitar-
{SEBUAFN GAMBARAN UMUM}
yang sesuai, airtanah yang
ecara sederhana,
energi panasbumi
adalah energi pa-
lersebul dapat diambil
dalam bentuk uap alau air
panas, Sesumber panasbumi didefinisrkan sebagai
suatu reservoar di mana
energi panasbumi dapat
diekstraksi secara ekono-
mis dan dimanfaatkan
nya Pada kondisi
Oleh: Pri Utami
unluk pembangkit tenaga
listrik atau untuk keperluan
industri, pertanian atau keperluan-keperluan domestik yang
sesuai (Armstead, 1978, Gupta 1980) Tulisan ini menge.
tengahkan gambaran umum tentang energi panasbumi, meliputi
asal-usulnya, macam-macam sistem panasbumi, sifat ke.
terbaruannya, serta sekilas mengenai keterdapatannya di
lndonesia,
Asal-usul energi panasbumi
Menurut Hamblrn (1992) bumi pada awal terbentuknya
diyakini berupa material lelehan (molten materiall, Dengan
mendinginnya lelehan tersebut, yaitu dengan hilangnya panas
di bagian permukaan, terbentuklah kulit luar (kerak) yang padat.
Di bawah kerak tersebut terdapat mantel bumi. Bagian luar
mantel disebut astenosfer, tersusun atas material lelehan panas
bersilat plastis yang disebut magma. Di bawah astenosler
terdapat mesosfer yang tersusun atas batuan yang lebih kuat
dan padat dibandingkan astenosfer. Bagian tengah bumi adalah
inti bumi yang tersusun atas inti luar dan inti dalam. lnti dalam
bersifat padat, dan inti luar bersifat likuid. Panas awalpada saat
pembentukan bumi serta panas akibat peluruhan unsur.unsur
radioaktif merupakan surnber panas tubuh bumi dan pengontrol
aliran panas di permukaan bumi.
Proses-proses pada bagian dalam bumi dapat menyebab-
kan lempeng-lempeng kerak bumi bergerak saling menjauhi
saling bertumbukan, maupun saling menggeser satu terhadap
yang lain. Daerah-daerah batas antar lempeng yang saling
menjauhi dan yang saling bertumbukan umumnya berasosiasi
dengan aktivilas magmatisme. Sesumber energr panasburni
pada umumnya terkonsentrasi pada daerah-daerah sepanjang
batas antar lempeng yang aktif
Gambar 1 menunjukkan model sederhana sebuah sistem
ENERGI No.2 November 1998
geologr
lerkandung pada batuan
reservoar yang bersrfat
porus dan permeabel
terpanasi oleh tubuh
batuan inlrusif lersebut
Batuan reservoar biasanya lertutup oleh batuan penudung yang
bersifal impermeabel yang berfungsi sebagai perangkap tluida
reservcar, Rekah-rekah pada batuan penudung menjadi saluran
keluar bagi uap atau air panas, sehingga muncul manifestasi
energi panasbumi seperti fumarol dan mataair panas'/Sistem
panasbumi semacam ini banyak dijumpai di lndonesia, Filipina
Jepang, New Zealand, Afrika dan Amerika
Fluida merupakan komponen yang pentrng dalam sistem
panasbumi. Ada 4 macam fluida panasbumi menurut asaiusulnya (Ntcholson, 1993) yaitu (1) airtanah yang berasal dari
air hujan (meteoricwater), (2) fluida yang berasal dari magma itu
sendiri yang disebut sebagai magmatic fluid, (3) air "fosil" atau
air yang terperangkap pada saat pengendapan batuan-batuan
sedimen, dan (4) air metamorfik atau air yang dikeluarkan pada
proses metarnorfisme batuan, Meteoric walermerupakan sumber
lluida yang utama untuk produksi energi panasbumr.
Macam-macam sistem panasbumi
Menurut lenls sumber panas.
Berdasarkan jenis sumber panasnya sistem panasbumi
dapat dikelompokkan kedalam: (1) Sistem yang berasosiasi
dengan intrusi batuan beku dan (2) Sistem yang tidak ber
asosiasi dengan intrusi batuan beku Pada sistem yang berasosiasi dengan intrusl batuan beku perlu diingat bahwa hanya
tubuh magma yang terdapat pada kedalaman yang besar, serta
mengalami proses pendrnginan secara konduktif dengan batuan
di sekitarnya yang dapat menjadi sumber panas ideal bagi suatu
sistem panasbumi,
Bila rnagma terlalu cepat mencapai permukaan bumi, ia
akan kehilangan panasnya tanpa dapat membentuk sesumber
3g
panasbumi (Gupta, 1980) Sistem panasbumi di daerah
Menurut jenls flulda reservoar
Berdasarkan fluida yang terkandung di dalarn reservoar,
gunungapi aktif hingga saat ini belum dieksploitasi.
Pemboran eksplorasi dengan kedalaman besar di
Pinatubo dan Biliran (Filipina), Tatun (Taiwan), dan St Lucia
(Karibia)serla penelitian geokrmia digunungapi l.Jevado del Ruiz
(Kolombia) rrenunjukkan bahwa iluida reservoar pada gunungapi-gunung irpi aktif lersebul mengandung gas-gas volkanik
yang sangat reaktil sepedi HF darr HCI (Hochstein, 1992)
Bila tiCak ada airtanah yang beisirkulasr di dalam reser'
voar yang porus dan permeabei saperti diuraikan di depan, yang
ada hanyalah batuan kering yano panas (hof dry rock), Unluk
mengekstraksi energi panas dai'i padanya, air (ataupun fluida
lain, tetapi air adalah yang paling r:remungkinkan) harus di'
pompakan ke dalam sistem tersebut dan dipompa balik ke per'
sistem panasbunri dikelompokkan ke dalam (1) sistem dcminan
uap (2) sistem air panas, dan (3) sistem dua'fasa,
(1) Slstem dominan uap.
Dalam sistem ini air yang terpanasi oleh batuan panas
menguap, sehingga mencapai permukaan dalam keadaan relatif
kering pada suhu sekitar 200 0C dan lekanan sekitar B bar. Uap
semacam inicocok untuk menggerakkan turbtn pembangkit listrik
Sistem panasbumi dominan uap sangal jarang dijurnpai di dunia
dan hingga saat ini ada 5 lapangan besar yang telah dikembang'
kan untuk pembangkit listrik, yaitu lapangan'lapangan Larderello
(ltalia), The Geyser (Kalifornia), Matsukawa (Jepang), Kamoiang
dan Darajat (lndonesia)
mukaan.
Adalah sangat penting dalam mekanisme transportasi
panas bahwa harus ditemukan caia uniitK inembuat baluan yang
semula bersifat impermeabei nrenjadi l-'ersirukiur perrneabel
dengan permukaan transfer panas yang lu;:s, dan agar struktur
permeabilitas yang dihasilkan juga mem,lngkinkan fluida dipompakan balik ke permukaan (Gupta, 1980, Armstead, 19E3).
Penelitian tentang cara.cara ekslraksi energi panas dari
sesumber hot dry rock tengah diiak,:kan di Amerika Serikat,
Jepang, lnggris, Perancis, dan Jerman (Carella, dkk 1995)
Sumber panas rJari sislcm vang tidak ada sangkut paut'
nya dengan inirusi batua,t beku biasanya berasosiasi dengan
r;radien geoterm;;i ,jar gi:,lien te<anan yang besar atau berrsosiasi dengan daerafi r,iliran panas yang besar. Sumber ini
kurlng umum dijumpai. Sebagai contoh antara lain Hungarian
Sasin Ci Hongaria, ci mana graciien geotermal mencapai 50-70
oC,4<m (Guota, lg6'l) cjan di Basin and Range Province, Amerika
Serikat rHochstern. I 9921
(2)Slstem alr panas.
Pada sistem ini air panas bersirkulasi dalam reservoar'
Bila terperangkap pada surnur pemboran, air akan mengalir
secara alamiah atau harus dipompa Penurunan tekanan, yang
besarnya sekitar B bar atau kurang, rnenyebabkan air panas
tersebut sebagian berubah menjaclr campuran dua'fasa yang
dominan air. Carnpuran tersebut mengandung padatan terlarut
sepeili sillka, karbonat dan sulfat. Fadalan terlarui ini dalam be'
berapa hal dapat mempengaruhr produksi energi sebab padatan
tersebut akan mengendap dan membentul'l kerar" atau sisik
(scale) di dalani pipa-pipa dan pada permukaan"permukaan tem'
pat terjadinya proses pertukaran pana$, sehingga mengurangi
allran fluida dan perpindahan panas, Sisiem dominan air lebih
banyak dijunrpai dibanding sistem dominan uap, Sebagai contoh
antara lain lapangan Gunung Salak (lndonesra), Wairakei'
Tauhara dan Waiotapu (New Zealand), Palinpinon (Filipina)
frrnarol
I
pa.ras ltrnataair
--=s
i
IV g
tanah
TI
I
resaoan air-
r'meteorik
\
?1
t?
T
T
_-
T
ir
1..
J-o
/
J-
a,
lrrperrreatrel
zooa 2 fasa
_e.
Gambar 1. Model konseptual sistem panasbumi yang berasosiasi dengan sumber panas magmatik. Garis-garis lengkung dengan
anak panah menunjukkan pergerakan fluida. Garis-garis lengkung dengan angka-angka menuniukkan daerah dengan kesamaan
suhu.
40
ENERGI No.2 November 1998
Onikobe (Jepang), Coso, Long Valey (Amerika Serikat).
(lceland, Jepang, dan Amerika), untuk pemanas dald-m rndusiri ker.
tas (llew Zealand), serla pemanas dalam kebun buCidaya tanarnan
{3)Sistem dua-fasa.
perlanian (lceland, New Zealand, Cina dan Amerika Serikat)
Pada sistem ini, fluida di dalam reseruoar lerdiri atas dua
fasa yaitu uap dan air dengan proporsi yang bervariasi. Contoh
lapangan bersislem dua.fasa adalah Tongonan (Fiiipina), Dieng
Conference Organizalion dalam publikasinya yang berjudul World
dan Lahendong (lndonesia) Broadlands.Ohaaki dan Kawerau
(New Zealand) Hatchobaru dan Otake (Jepang), Aluto (Ethiopia)
Olkaria (Kenya), dan Krafla (lceiand)
Secara global dari segi sumber panas, World Energy
Energy Resources: 1985-2020 menyebuikan bahwa potensi
energi panas dunia sangat melimpah; di antaranya yang dapat
dikonversi menjadi tenaga listrik dengan kemampuan teknologi
yang ada pada saat ini adalah 3.6 X 10,1 joule, atau eklvalen
dengan 1,14 X 100 MWe, atau kurang lebih 120 kali produksi
Energl Panashrml Sebagal Ernrgl Alternatif Yang Terbarukan
Panas diambil dari reservoar panasbumi dengan cara
memproduksi fluida reservoar, Di permukaan, panas tersebut
listrik dunia saat ini (Armstead, 1983)
Secara lokal, suatu sistem panasbumipada umumnya be.
rupa siklus, di mana air meteorik (air hujan) dalam perjalanannya
dapat dipakai untuk berbagai keperluan tagantung pa.{: entalpi
(kandungan panas per satuan massa) dan tekanan fluida Fluida
mengikuti siklus hidrologi masuk ke dalam reservoar, terpanasi
oleh sumber panas, dan diproduksi. Air meteorik yang mengalir
bertemperatur linggi (>225 0C) umqmnya dipakai untuk
membangkitkan tenaga listrik. Fiuida dengan temperatur sedang
(125-225 oC) dapat menghasilkan bulk heat untuk processing
secara alamiah ke sekitar batuan sumber panas akan menggantikan lluida yang telah diproduksi darireseruoar (Wright 1995) Di
dalanr industri. Bila temperatur > 180 0C, dapat diterapkan
pembangkitan tenaga listrik dengan memakai llash plant.
samping itu, air yang telah diekstraksi panasnya dapat diinjek.
sikan kembali ke dalam reservoar, seperti yang telah dilakukan
di berbagai lapangan panasbumi yang telah beroperasi Oleh
Tenaga listrik juga dapat dihasilkan dari air panas dengan
suhu 110-180 0C dengan jalan mengekstraksi panas melalui
(renewable),
permukaan heat exchanger dan memakai fluida sekunder,
seperti yang telah diterapkan pada pembangkit listrik siklus biner
di New Zealand. Air panas dengan suhu <125 0C dapat diman-
karenanya energi panasbumi dapat dikatakan terbarukan
Namun demikian bila eksploitasi energi dari suatu
reservoar panasbumi melebihi total input panas dan fluida ke
dalam reservoar, atau dengan kata lain laju ekstraksienergi lebih
laatkan secara langsung, untuk berbagai keperluan kecuali
besar dari laju pemulihan panas dan fluida, maka reservoar
pembangkitan tenaga listrik.
Contoh pemakaian fluida panasbumi secara langsung
anlara lain untuk pemanasan kolam renang dan tambak udang
dengan sistem healexchange(New Zealand) p€manas ruangan
panasbumi lersebut akan mengalami' kematian" (McLeod, 1 995).
Energi panasbumi sebenarnya tidak dapat dikatakan
benar-benar "bersih", efek polutif dapat tirnbul dari sisa fluida
yang bersifat asam dan mengandung padatan terlarut (misalnya
"/
a
LE/vlPEf
|i.J[)O.{.JSfRALIA <>
Gamba 2' Hemen'elmen tektonik ldonesia masa kini (diganbar ulang dai Hatl & Blundell, 1996). Kur,ta-kurua
bergeigi menunjukkan
zona-zona tumbukan antar lmpeng, Anak-anak panah menuniukkan arah pergerakan lmpeng. Lokasi potensi panisbuni (diambil
dai
Rachman dkk, 1995) dilunjukkan dengan titk-titk hitam.
ENERGI No,2 November 1998
41
dari separator air-uap)
serta dari ror-condenrlable gas yang dilepaskan
ke atmosfer dari kondenser dan menara pendingin
pada pernbangkit listrik
tenaga panasbumi; akan
tetapi efek tersebut lebih
kecil dan lebih mudah di-
tangani daripada efek
yang ditimbulkan oleh
pembakaran bahan bakar
fosil (minyak dan gas bumi serta batubara). Salah
satu cara meminimalkan
efek polutif produksi fluida
panasbumi adalah dengan
menginjeksikan kembali
fluida yang telah diekstraksi panasnya ke dalam
reservoar,
Energi panas bumi sebagai energi alternatif (dok.)
Melihat kelebihankelebihan energi panasbumi yang antara lain relatif "bersih
(ramah terhadap lingkungan), dan dalam batas-batas tertentu
bersifat terbarukan, energi panasbumi merupakan energi
alternatif yang menarik.
telah di bor dan dikembangkan dan 24 daerah telah siap untuk
pemboran eksplorasi (Rachman, dkk. 1995).
Tabel 1 menyajikan daerah-daerah prospek panasbumi
berentalpi tinggi
di lndonesia beserta jumlah serta besarnya
cadangan,
Penelitian ilmiah yang difokuskan pada 70 daerah prospek
Potensi Panasbumi Di lndonesia
lndonesia yang terletak pada pertenruan 3 lempeng kerak
menunj ukkan adanya cadangan potensi sebesar 9 000 MW atau
bumi yang besar (Hall & Blundell, 1996), yaitu lempeng-lempeng
lndo-Australia, Eurasia, dan Pasifik (Gambat 2lkaya akan sesurnber energi panasbumi,
Potensi panasbumi di lndonesia telah diinventarisasi oleh
sekitar 45% dari total cadangan yang diperkirakan yaitu 19,000
MW Dari kapasitas tersebut pada tahun 1995 baru 309.5 lvlw
yang terpasang, diproduksi dari 4 lapangan di Jawa serta darl
sebuah lapangan di Sulawesi Ulara (Rachman, dkk , 1995)
Direktorat Volkanologi dan PEBTAMINA Hasil survei menun.
jukkan adanya 217 daerah prospek panas.bumi, 70 di antaranya
Penutup
masuk kategori entalpi linggi dengan perkiraan suhu reservoar
di atas 200 oC; dari 70 prospek tersebut 8 berupa daerah yang
lr/engingat sifat keterba-ruannya dan keramahannya ter.
hadap lingkungan dibandingkan dengan energi fosil serta keanekaragaman kem ungkinan pemanfaatannya energi panasbumi
Tabel 1:
Daerah prospek panasbumi berentalpi tinggidi lndonesia beserta potensinya*)
merupakan energi alternatif Masa depan energi panasbumi sangat iergantung kepada kema-
juan teknologi baik di bidang
produksi dan pemanfaatan, serta
nilai ekonomisnya dibandingkan
dengan sesumber energi yang
JAWA.BALI
DAERAH LAIN
lain
.'.
/r, Pri Utami,
M.*.
adalah
Satf Pengajar pada Jurusan
Teknik Geologi, dan Asisten
Penelilt pada Pusai Srudi Panas
Bumi, Fakultas Teknik, Univer-
-)
.+l
diambildari Rachman, dkk. 1995
sitas Gadjah Mada.t
ENERGI No,2 November 1998