UKD 4Pengganti Presentasi

Teknology Binary Panas Bumi

Nama : Adhi Satria Laksana

NIM : K2512007

Prodi : PTM 2012 / VI

Indonesia merupakan salah satu negara yang termasuk dalam zona

subduksi. zona subduksi adalah area di mana beberapa lempeng tektonik bergerak

ke arah satu sama lain sehingga terjadilah subduksi. Di Indonesia sendiri terdapat

3 lempeng  tektonik aktif , yaitu lempeng Eurasia, lempeng Pasifik, dan lempeng

Indo-Australia. Sehingga tidak heran jika Indonesia memiliki banyak gunung

berapi aktif khususnya Sumatra, Jawa, Nusa Tenggara, Maluku, dan Sulawesi.

Dengan demikian dapat dikatakan Indonesia kaya akan sumber panas

bumi/Geotermal. Panas ini dapat mencapai 5000˚C, panas ini timbul akibat

adanya aktifitas lempeng tektonik, bahan radioaktif, dan tekanan akibat dari

gravitasi bumi.

Magma yang panas yang berada pana lapian mantel mengalirkan panasnya

ke lapisan batu padat. Di atas lapisan batu padat tersebut terdapat lapisan batu

berpori yang menyimpan air dari resapan air baik dari air tanah, air hujan bahkan

danau. Air yang terkumpul di lapisan batu berpori akan dipanaskan oleh batu

padat yang panas tadi. Apabila dibagian atas batu berpori tadi adalah batuan padat

maka air yang dipanaskan di batuan berpori mirip dengan boiler (karena air di

panaskan pada ruang tetutup). Air yang dipanaskan akan berubah menjadi uap dan

memiliki kecenderuang untuk keluar. Apabila kita buat lubang menembus bagian

lapisan atas batuan padat maka air panas atau bahkan uap panas akan menyembur

keluar.

Dengan potensi geothermal yang dimiliki Indonesia yang begitu besar

maka kita dapat mendirikan power plant untuk memanfaatkan panas bumi/

geothermal tersebut. Salah satu power plant yang berkembang saat ini adalah jenis

Binary Cycle Power Plant. Seperti halnya power plant yang ada di Lahendong.

Binary Cycle Power Plants (BCPP) merupakan salah satu teknologi

pembangkit (Power Plant) yang memanfaatkan uap Panas Bumi untuk menjadi

sebuah pembangkit listrik. sistem Binary Cycle dioperasikan dengan Uap panas

pada temperatur lebih rendah yaitu antara 100°-182°C. Pada BCPP uap panas

tidak pernah langsung menggerakan turbin. Uap panas ini digunakan untuk

memanaskan apa yang disebut dengan fluida kerja (biasanya senyawa organik

seperti Iso-butana atau Iso-pentana, dan propane) yang mempunyai titik didih

rendah dari air. Fluida kerja kemudian menjadi panas dan berubah menjadi uap

berupa flash. Uap yang dihasilkan di heat exchanger tadi lalu dialirkan untuk

memutar turbin dan selanjutnya menggerakkan generator untuk menghasilkan

sumber daya listrik. Uap panas yang dihasilkan di heat exchanger inilah yang

disebut sebagai secondary (binary) fluid. Binary Cycle Power Plants ini

sebenarnya merupakan sistem tertutup, Jadi tidak ada yang dilepas ke atmosfer.

Pada Binary Cycle Power Plants (BCPP) sederhana terdiri/ tersusun oleh

beberapa komponen, diantaranya adalah :

1. Heat Exchanger

Heat exchanger atau penukar panas adalah alat yang digunakan untuk

menukarkan panas secara kontinyu dari suatu medium ke medium lainnya

dengan membawa energi panas. Hampir disemua heat exchanger, perpindahan

panas didominasi oleh konveksi dan konduksi dari fluida panas ke fluida

dingin, dimana keduanya dipisahkan oleh dinding.

Heat exchanger bekerja berdasarkan prinsip perpindahan panas (heat

transfer), dimana terjadi perpindahan panas dari fluida yang temperaturnya

lebih tinggi ke fluida yang temperaturnya lebih rendah. Biasanya, ada suatu

dinding metal yang menyekat antara kedua cairan yang berlaku sebagai

konduktor .

2. Turbine

Turbine adalah suatu mesin yang merubah energy gerak yang

terkandung dalam uap menjadi gerak putar pada poros. Yang mana uap ( steam

yang diproduksi dari pemanasan fluida kerja ) dari proses tersebut dapat

digunakan untuk memutar turbin melalui alat pemancar ( nozzle ) dengan

kecepatan relative. Uap yang menyembur keluar dari nosel diarahkan menuju

sudu-sudu turbin yang berbentuk lengkungan (disekeliling roda turbin). Uap

yang mengalir akan melewati celah yang ada diantara sudu turbin itu akan

dibelokkan kearah mengikuti lengkungan tadi. Perubahan kecepatan uap akibat

lengkungan inilah yang menimbulkan gaya sehingga mendorong dan kemudian

memutar roda dan poros.

3. Working Fluid ( Fluida Kerja)

Fluida Kerja adalah fluida yang disirkulasikan pada system tertutup.

uap dari hasil pemanasan fluida kerja inilah yang akan memutarkan turbine.

Pada umumnya fluida kerja pada Binery cycle memiliki titik didih yang lebih

rndah dari pada air seperti senyawa organik (Iso-butana atau Iso-pentana, dan

propane).

Pada penerapan Binary Cycle Power Plants (BCPP) pastilah memiliki

keunggulan dan kelemahan bila disbanding dengan ower plants yang lain, adapun

sebagai berikut :

Kelebihan Binary Cycle Power Plants (BCPP) adalah :

1. BCPP ialah pengoperasiannya yang dapat dilakukan pada suhu rendah, yaitu

sekitar 90-175°C.

2. Bebas emisi, karena pada system binary uap panas tidak ada yang dilepas ke

atsmosfir. Uap panas bumi akan dikembalikan ke bumi melewati injection

well, sedangkan Fluida kerja bersirkulasi dengan system tertutup sehingga

tidak ada yang dilepas ke udara bebas.

3. Dapat digunakan dalam jangka waktu yang lama (siang dan malam tanpa

istrirahat)

Kelemahan Binary Cycle Power Plants (BCPP) adalah :

1. Biaya pembangunan power plant yang mahal karena harus mengebor sampai

kedalaman tertentu. Dan terkadang kalau salah perhitungan tidak didapatkan

sumber uap panas tersebut.

2. Effisiensi agak rendah, Tapi karena tidak dibutuhkan bahan bakar, sehingga

effiensi tidak begitu diperhitungkan.

Penggunaan/ penerapan Binary Cycle Power Plants (BCPP) untuk

pemanfatan panas geothermal sendiri ada banyak cara. Mulai dari yang bentuk

sederhana hingga yang komplek dan memiliki efisiensi yang tinggi. Berikut

adalah beberapa contoh diagram Binary Cycle Power Plants (BCPP).

Dari gambar disamping dapat

digolongkan pada Binary Cycle

Power Plants sederhana karena

hanya terdapat Evaporator yang

merupakan heat exchanger untuk

memindahkan panas dari uap panas

bumi ke Fluida kerja sehingga fluida

kerja dapat menguap dan

memutarkan turbin. Setelah itu fluida kerja melewati Condenser yang merupakan

heat exchanger. Tetapi dalam Condenser panas fluida kerja justru dilepaskan.

Kemudian terdapat sebuah pompa yang berfungsi untuk mensirkulasikan fluida

kerja didalam system.

Dari gambar disamping mirip

dengan system yang tadi namun

terdapat tambahan Recuparator.

Didalam Recuparator sisa panas dari

Fluida kerja setelah memutar turbin

digunakan untuk memanaskan Fluida

kerja sebelum masuk ke evaporator.

Gambar diagaram diatas merupakan contoh penerapan Binary Cycle

Power Plants (BCPP) yang complek dan memiliki entalpi tinggi pada fluida

geotermalnya. Uap panas dari bumi (Production well) dialirkan menuju Separator

didalam separator akan dipisahkan antara uap murni (steam) dan cairanya.

Cairanya akan dialirkan ke Preheater. Didalam pre heater Cairan panas dari

separator dan uap stem dari evaporator akan bertemu dan panas dari keduanya

akan digunakan untuk pemanasan awal fluida kerja. Sedangkan uap steam akan

dialirkan ke evaporator untuk memanaskan fluida kerja sehingga fluida kerja akan

berubah menjadi uap dan siap untuk memutarkan turbin.