bab i pendahuluan pendahuluan

BAB I PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang dan Permasalahan
Sebagai kebutuhan utama manusia, konsumsi energi semakin meningkat
seiring dengan perkembangan industri, kemajuan teknologi, dan meningkatnya
populasi serta taraf hidup manusia. Beberapa usaha nyata dapat dilakukan untuk
mencegah kebutuhan terhadap energi yang tak terkendali dan tetap menpertahankan
taraf hidup yang ada, terutama di negara-negara berkembang, yaitu menekan
peningkatan populasi, membatasi konsumsi energi dan menemukan sumber energi
alternatif. Gambar 1.1 menunjukkan perbandingan antara populasi, konsumsi
energi dan konsumsi energi per kapita dunia.
Gambar 1.1 Perbandingan antara populasi, konsumsi energi dan konsumsi energi per kapita
dunia (Gupta dan Roy, 2007)
Bumi memiliki bahan bakar fosil dalam jumlah yang banyak namun terbatas.
Kebutuhan terhadap minyak bumi semakin meningkat dan dikhawatirkan semakin
tidak sebanding dengan produksinya. Sumber energi lain yang melimpah, seperti
1
2
batubara, semakin sulit diperoleh karena kini praktik penambangannya berbahaya
dan banyak negara maju yang kekurangan pekerja. Energi panas bumi hadir
sebagai alternatif yang menjanjikan, karena termasuk sumber energi yang
melimpah dan telah sukses menyediakan kebutuhan energi domestik dan industri di
beberapa negara selama beberapa dekade terakhir. Panas bumi telah banyak dipilih
sebagai sumber energi alternatif karena relatif bersih dan terbarukan. Selain itu,
eksploitasi komersial untuk energi panas bumi penting untuk segera dilakukan
karena adanya peningkatan harga minyak mentah yang pesat. Energi panas bumi
mencapai pertumbuhan puncak yaitu sekitar ~22,5% setiap 5 tahun antara tahun
1980 hingga 1990 dan mengalami sedikit penurunan yaitu sekitar ~16,7% antara
tahun 1990 hingga 2000 (Huttrer, 2001).
Indonesia memiliki sumber yang melimpah dari panas bumi, baik itu sumber
panas bumi yang berasal dari uap kering maupun air panas. Sumber panas bumi ini
berasosiasi dengan beberapa gunungapi aktif yang terbentang pada batas lempeng
antara lempeng Eurasia dengan lempeng Indo-Australia. Pergerakan konvergen
dan strike-slip sepanjang batas lempeng tersebut diyakini telah menghasilkan
sistem panas bumi bersuhu tinggi dengan jumlah cadangan besar di lokasi yang
dekat dengan batas lempeng, yaitu di Sumatra, Jawa, Nusa Tenggara, Sulawesi, dan
Halmahera. Setidaknya terdapat 70 lapangan panas bumi bersuhu tinggi yang telah
diidentifikasi, dengan tujuh darinya sedang dalam produksi. Lapangan panas bumi
di Pulau Jawa yang sudah memasuki tahap produksi didominasi oleh lapangan uap,
sementara di Sumatra dan Sulawesi didominasi oleh lapangan air panas. Kapasitas
total yang terpasang diperkirakan sebesar 1226 MW (Dirjen EBTKE, 2011), seperti
yang ditampilkan pada Tabel 1.1, dengan tambahan kapasitas yang direncanakan
untuk beberapa tahun ke depan. Namun, eksplorasi dan program pengembangan
lebih lanjut akan dibutuhkan untuk memanfaatkan potensi energi panas bumi yang
besar ini, agar dapat berkontribusi terhadap kebutuhan energi Indonesia yang
berkembang pesat. Tabel 1.1 menunjukkan beberapa PLTP di Indonesia yang
dimiliki berbagai perusahaan.
3
Tabel 1.1 Kapasitas terpasang energi panas bumi Indonesia tahun 2011 (Dirjen EBTKE, 2011)
No. Lokasi
1
2
3
4
5
6
7
PLTP
Kamojang
Salak
Jawa
Darajat
Wayang Windu
Dieng
Lahendong
Luar
Jawa
Sibayak
Total
Kapasitas
Terpasang (MW)
200
377
270
227
60
80
12
1226
Secara sederhana, energi panas bumi menghasilkan uap yang digunakan
untuk menggerakkan turbin. Turbin tersebut terhubung ke generator sehingga dapat
menghasilkan energi listrik. Tempat pembangkit tenaga listrik dari energi panas
bumi ini disebut Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP). Pembentukan
uap di bawah permukaan bumi terjadi ketika air yang terdapat pada batuan yang
mewadahinya (disebut batuan reservoir) dipanaskan hingga mendidih oleh batuan
pemanas atau magma (disebut sumber panas) di bawahnya. Uap ini kemudian akan
bergerak naik melalui celah terbuka pada batuan atau berusaha membuka celah
yang sebelumnya tertutup sebagai jalur menuju permukaan. Dengan kata lain, uap
akan berusaha naik melewati daerah yang relatif permeabel menuju permukaan.
Uap yang bergerak melalui celah pada batuan ini akan mengakibatkan gempa
mikro. Gempa mikro merupakan gempa dengan magnitudo yang rendah, yaitu ≤ 3
Skala Richter.
Gempa mikro juga dapat terjadi akibat proses lainnya, seperti pengisian ulang
air ke dalam reservoir secara alami (air hujan) maupun buatan, seperti proses
produksi dan injeksi. Proses produksi dapat menghasilkan gempa mikro yang
terjadi akibat uap yang diekstraksi bergerak sepanjang retakan yang terhubung
dengan reservoir. Uap yang diekstraksi saat proses produksi juga akan menurunkan
tekanan dan menyebabkan kompaksi pada reservoir, sehingga akan timbul gempa
mikro pada batas reservoir (Segall, 1989). Proses injeksi akan menimbulkan gempa
mikro yang dipicu oleh setidaknya dua proses ini, yaitu: (1) gempa mikro yang
4
dipicu oleh naiknya tekanan injeksi dan (2) gempa mikro yang dipicu oleh injeksi
air dingin (Stark dkk., 2007). Ilustrasi sederhana sistem PLTP dan gempa mikro
(simbol merah) ditampilkan pada Gambar 1.2.
Gambar 1.2 Sistem sederhana PLTP dan pembentukan gempa mikro (dimodifikasi dari
bbc.co.uk, 2011)
Investigasi terhadap gempa mikro penting untuk dilakukan, seperti yang
dibuktikan oleh Ward (1979) bahwa aktivitas gempa mikro yang tinggi sering
menjadi karakteristik dari sistem hidrotermal pada area yang aktif secara tektonik
atau vulkanik. Sistem hidrotermal adalah sistem air tanah yang memiliki daerah
recharge, daerah discharge, dan sumber panas. Tujuan utama dari survei gempa
mikro adalah untuk memantau dan mengetahui lokasi absolut hiposenter gempa
mikro secara tepat. Hal ini dilakukan agar dapat mengetahui lokasi sesar aktif yang
bertindak sebagai jalur naiknya fluida dari reservoir atau memperkirakan
kedalaman zona sirkulasi fluida pada sistem hidrotermal. Survei gempa mikro juga
dapat mempengaruhi penentuan target pengeboran, terutama pada kasus sistem
hidrotermal yang sama sekali belum dieksplorasi.
5
Dalam penentuan lokasi hiposenter, beberapa faktor yang mengaturnya antara
lain: geometri jaringan stasiun, fase yang terekam, akurasi pembacaan waktu
datang, dan pengetahuan mengenai struktur kerak bumi (Pavlis, 1986; Gomberg
dkk., 1990). Dalam penentuan lokasi hiposenter gempa mikro, kondisi geologi
yang heterogen dan isotropis disederhanakan menjadi suatu model kecepatan satu
dimensi.
Model ini masih memiliki kesalahan (error) ketika adanya variasi
kecepatan yang tidak dimodelkan, contohnya seperti stasiun yang terletak lebih
tinggi atau lebih rendah dan adanya kontras kecepatan dekat stasiun. Dengan
menggunakan metode double-difference, kesalahan akibat hal tersebut dapat
dikurangi tanpa membutuhkan koreksi stasiun. Metode double-difference juga
dapat merelokasikan hiposenter sehingga tampak pola seismisitas yang lebih jelas.
Daerah penelitian untuk aplikasi metode double-difference adalah daerah lapangan
panas bumi “KRHR” yang terletak di daerah Jawa Barat.
1.2. Tujuan dan Manfaat Penelitian
Berdasarkan penelitian ini, penulis ingin menentukan prosedur relokasi
hiposenter gempa mikro yang tepat dan membandingkan distribusinya terhadap
hiposenter awal. Hasil akhir penelitian merupakan interpretasi pola seismisitas
yang diharapkan sesuai dengan kaidah geologi.
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Menerapkan metode double-difference untuk relokasi hiposenter gempa mikro
pada lapangan panas bumi “KRHR”.
2. Membandingkan solusi penentuan lokasi hiposenter gempa mikro yang
diperoleh dari metode double-difference dengan hiposenter awal dari data
katalog pada lapangan panas bumi “KRHR”.
3. Menginterpretasikan pola seismisitas yang berkembang pada lapangan panas
bumi “KRHR” dengan didukung data sekunder, seperti struktur dan jalur
sumur.
Penelitian ini diharapkan dapat mengetahui lokasi sebenarnya dari struktur
aktif yang diduga memicu gempa mikro di daerah penelitian. Dengan mengetahui
6
lokasi sebenarnya dari struktur tersebut, diharapkan dapat bermanfaat sebagai salah
satu bahan pertimbangan dalam penentuan lokasi dan arah sumur produksi baru.
1.3. Batasan Masalah
Dalam penelitian Tugas Akhir ini, batasan masalahnya adalah sebagai berikut:
1. Data gempa mikro yang digunakan merupakan data katalog gempa selama
kurun waktu 70 hari pada lapangan panas bumi “KRHR”.
2. Luas area penelitian adalah 20x17,5 km2.
3. Koordinat lokasi hiposenter dan koordinat lokasi stasiun diubah ke koordinat
lokal atau tidak ditampilkan.