BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

            Geofisika merupakan ilmu yang mempelajari dan menelaah tentang struktur

bawah permukaan untuk mengetahui kandungan mineral di dalam bumi dengan

menggunakan pengukuran, hukum, metode dan analisis fisika serta pemodelan

matematika untuk mengeksplorasi dan menganalisis struktur dinamik bumi dengan

tujuan mencari mineral -mineral yang  berguna bagi kehidupan manusia.

Perbedaan densitas batuan merupakan prinsip dasar dalam penyelidikan

gayaberat, dimana sumber panas dan daerah akumulasinya dibawah permukaan bumi

dapat menyebabkan perbedaan densitas antara masa batuan disekitarnya. Hasil dari

penyelidikan gayaberat diharapkan dapat memberikan gambaran bawah permukaan

seperti struktur-struktur basement, sesar yang bertindak sebagai jalur keluarnya

fluida-fluida panas bumi dan batuan terobosan yang bertindak sebagai sumber panas

untuk keberadaan suatu sistim panas bumi.

I.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana gambaran panas bumi dan kaitannya dengan geothermal ?

2. Metode apa saja dalam geofisika yang dipakai untuk eksplorasi panas bumi ?

3. Bagaimana prinsip kerja dalam mengeksplorasi sumber daya panas bumi ?

4. Bagaimana dampak dari eksplorasi geofisika terhadap sumber daya panas bumi ?

I.3 Tujuan

Adapun tujuan dari makalah ini yatiu

1. mengetahui tentang gambaran panas bumi dan kaitannya dengan geothermal

2. mengetahui metode geofisika yang digunakan dalam eksplorasi panas bumi

(geothermal)

3. Mengetahui prinsip kerja dalam mengeksplorasi sumber daya panasbumi

4. Mengetahui dampak dari eksplorasi geofisika terhadap panas bumi

BAB II

PEMBAHASAN

II.1 PANAS BUMI DAN GEOTHERMAL

Geothermal berasal dari bahasa Yunani yang terdiri dari 2 kata yaitu geo yang berarti

bumi dan thermalyang artinya panas, berarti geothermal adalah panas yang berasal

dari dalam bumi. Proses terbentuknya energi panas bumi sangat berkaitan dengan

teori tektonik lempeng yaitu teori yang menjelaskan mengenai fenomena-fenomena

alam yang terjadi seperti gempa bumi, terbentuknya pegunungan, lipatan, palung, dan

juga proses vulkanisme yaitu proses yang berkaitan langsung dengan geothermal.

Berdasarkan penelitian gelombang seismik, para peneliti kebumian dapat mengetahui

struktur bumi dari luar sampai ke dalam, yaitu kerak pada bagian luar, mantel, dan

inti pada bagian paling dalam. Semakin ke dalam bumi (inti bumi), tekanan dan

temperature akan meningkat. Untuk kita ketahui, Temperature pada inti bumi berkisar

± 4200 C. Panas yang terdapat pada inti bumi akan ditransfer ke batuan yang berada

di bagian mantel dan kerak bumi. Batuan yang memiliki titik lebur lebih rendah dari

temperature yang diterima dari inti bumi akan meleleh dan lelehan dari batuan

tersebutlah yang kita kenal dengan magma. Magma memiliki densitas yang lebih

rendah dari batuan, otomatis batuan yang telah menjadi magma tadi akan mengalir ke

permukaan bumi. Jika magma sampai ke permukaan maka magma tersebut berubah

nama dengan sebutan lava (contoh lava yang sering kita lihat jika terjadi erupsi

(letusan) gunung api.

Energi panas bumi adalah energi yang diekstraksi dari panas yang tersimpan di dalam

bumi. 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. 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.

Pangeran Piero Ginori Conti mencoba generator panas bumi pertama pada 4 July

1904 di area panas bumi Larderello di Italia. Grup area sumber panas bumi terbesar di

dunia, disebut The Geyser, berada di California, Amerika Serikat. Pada tahun 2004,

lima negara (El Salvador, Kenya, Filipina, Islandia, dan Kostarika) telah

menggunakan panas bumi untuk menghasilkan lebih dari 15% kebutuhan listriknya.

1. Karakteristik Sumber Panas Bumi

Langkah awal dalam rangka penyiapan konservasi energi panas bumi adalah studi

sistem panas bumi itu sendiri terutama melalui pemahaman terhadap karakteristik

sumber panas bumi sebagai bagian penting dalam sistem, diantaranya berkaitan

dengan :

1. Dapur magma sebagai sumber panas bumi

2. Kondisi hidrologi

3. Manifestasi panas bumi

4. Reservoir

5. Umur (lifetime) sumber panas bumi.

2. Dapur magma sebagai sumber panas bumi

Pada dasarnya energi panas yang dihasilkan oleh suatu wilayah gunungapi

mempunyai kaitan erat dengan sistem magmatik yang mendasarinya, dan salah satu

karakteristik penunjang potensi panas bumi adalah letak dapur magmanya di bawah

permukaan sebagai sumber panas (heat source).

Terutama di daerah-daerah yang terletak di jalur vulkanik-magmatik, ukuran dapur

magma itu sendiri berhubungan erat dengan kegiatan vulkanisma. Dalam

perjalanannya menuju permukaan, magma akan mengalami proses diferensiasi dan

berevolusi menghasilkan susunan kimiawi yang berbeda sesuai kedalaman. Dapur

magma yang terbentuk pada kedalaman menengah kemungkinan terkontaminasi oleh

bahan-bahan kerak bumi yang kaya akan silika dan gas, sehingga bersifat lebih

eksplosif. Volumenya dapat diperkirakan dari kenampakan-kenampakan fisik berupa

ukuran kaldera, distribusi lubang kepundan, pola rekahan, pengangkatan topografi

dan hasil erupsi gunungapi; atau melalui cara identifikasi dengan metoda geofisika

(bayangan seismik atau anomali geofisika lainnya.

Magma akan mengalirkan sejumlah panas yang signifikan ke dalam batuan-batuan

pembentuk kerak bumi; makin besar ukuran dapur magma maka semakin besar pula

sumber daya panasnya, dimana secara ekonomis menjadi ukuran jumlah energi yang

dapat dimanfaatkan dari suatu sumber panas bumi.

3. Kondisi Hidrologi

Pada busur kepulauan dengan kegiatan vulkanisma/magmatisma masih berjalan,

dimana magma di bawah permukaan berinteraksi dengan lokasi-lokasi bersiklus

basah atau cukup persediaan air; akan terjadi pendinginan magma dan proses

hidrotermal untuk menciptakan lingkungan fasa uap-air bersuhu/bertekanan tertentu,

yang memberikan peluang terjadinya sistem panas bumi aktif.

Demikian pentingnya peranan air dalam mempertahankan kelangsungan sistem panas

bumi sehingga sangat dipengaruhi oleh siklus hidrologi, yang diyakini dapat terjaga

keseimbangannya apabila pasokan dari lingkungan tidak terhenti. Keberadaan

sumber-sumber air lainnya seperti air tanah, air connate, air laut/danau, es atau air

hujan akan sangat dibutuhkan sebagai pemasok kembali (recharge) air yang hilang

mengingat kandungan air dalam magma (juvenile) tidak mencukupi jumlah yang

dibutuhkan dalam mempertahankan proses interaksi air – magma.

Kondisi hidrologi pada suatu sistem panas bumi sangat dipengaruhi oleh bentang

alam lingkungan dimana terjadiya, dan berperan terutama dalam membentuk

manifestasi-manifestasi permukaan yang dapat memberikan petunjuk tentang

keberadaan sumber panas bumi di bawah permukaan. Pada daerah berelief (topografi)

rendah, manifestasi-manifestasi panas bumi dapat berbentuk mulai dari kolam air

panas dengan pH mendekati netral, pengendapan sinter silika hingga zona-zona uap

mengandung H2S yang berpeluang menghasilkan fluida bersifat asam; menandakan

bahwa sumber fluida hidrotermal/panas bumi berada relatif tidak jauh dari

permukaan. Sementara pada daerah dengan topografi tingi (vulkanik andesitik)

dimana kenampakan manifestasi berupa fumarol atau solfatara, menggambarkan

bahwa sumber panas bumi berada pada kondisi relatif dalam; yang memerlukan

waktu dan jarak panjang untuk mencapai permukaan.

4. Manifestasi panas bumi

Bukti kegiatan panas bumi dinyatakan oleh manifestasi-manifestasi di permukaan,

menandakan bahwa fluida hidrotermal yang berasal dari reservoir telah keluar

melalui bukaan-bukaan struktur atau satuan-satuan batuan berpermeabilitas. Beberapa

manifestasi menjadi penting untuk diketahui karena dapat digunakan sebagai

indikator dalam penentuan suhu reservoir panas bumi, diantaranya :

1. Mata air panas, dapat terbentuk dalam beberapa tingkatan mulai dari rembesan

hingga menghasilkan air dan uap panas yang dapat dimanfaatkan secara langsung

(pemanas ruangan/rumah pertanian atau air mandi) atau penggerak turbin listrik; dan

yang paling penting adalah bahwa dengan menghitung/mengukur suhunya dapat

diperkirakan besaran keluaran energi panas (thermal energy output) dari reservoir di

bawah permukaan.

2. Sinter silika, berasal dari fluida hidrotermal bersusunan alkalin dengan kandungan

cukup silika; diendapkan ketika fluida yang jenuh silika amorf mengalami

pendinginan dari 100o ke 50oC. Endapan ini dapat digunakan sebagai indikator yang

baik bagi keberadaan reservoir bersuhu >175oC.

3. Travertin, adalah jenis karbonat yang diendapkan di dekat atau permukaan; ketika

air meteorik yang sedang bersirkulasi sepanjang bukaan-bukaan struktur mengalami

pemanasan oleh magma dan bereaksi dengan batuan karbonat. Biasanya terbentuk

sebagai timbunan/gundukan di sekitar mata air panas bersuhu sekitar 30o – 100oC,

dapat digunakan sebagai indikator suhu reservoir panas bumi berkapasitas energi

kecil yang terlalu lemah untuk menggerakkan turbin listrik tetapi dapat dimanfaatkan

secara langsung.

4. Kawah dan endapan hidrotermal. Kedua jenis manifestasi ini erat hubungannya

dengan kegiatan erupsi hidrotermal dan merupakan indikator kuat dari keberadaan

reservoir hidrotermal aktif. Kawah dihasilkan oleh erupsi berkekuatan supersonik

karena tekanan uap panas yang berasal dari reservoir hidrotermal dalam (kedalaman

±400 m, suhu 230oC) melampaui tekanan litostatik, ketika aliran uap tersebut

terhambat oleh lapisan batuan tidak permeabel (caprock). Sedangkan endapan

hidrotermal (jatuhan) dihasilkan oleh erupsi berkekuatan balistik dari reservoir

hidrotermal dangkal (kedalaman ±200 m, suhu 195oC), ketika transmisi tekanan uap

panas melebihi tekanan litostatik karena tertutupnya bukaan-bukaan batuan yang

dilaluinya.

5. Reservoir

Reservoir adalah suatu volume batuan di bawah permukaan bumi yang mempunyai

cukup porositas dan permeabilitas untuk meloloskan fluida (sumber energi panas

bumi) yang terperangkap didalamnya; diklasifikasikan menjadi 3 (tiga) yaitu :

1. Entalpi rendah, mempunyai batas suhu <125oC dengan rapat daya spekulatif 10

MW/km2 dan konversi energi 10%.

2. Entalpi sedang, mempunyai kisaran suhu 125 ? 225oC dengan rapat daya

spekulatif 12,5 MW/km2 dan konversi energi 10%.

3. Entalpi tinggi, mempunyai batas suhu >225oC dengan rapat daya spekulatif 15

MW/km2 dan konversi energi 15%.

6. Potensi Panas Bumi

Potensi panas bumi Indonesia dapat dibagi dalam 2 (dua) kelas, yaitu : sumber daya

dan cadangan; yang masing-masing dibagi lagi menjadi subkelas-subkelas.

Kriteria sumber daya terdiri dari :

1. Spekulatif, dicirikan oleh terdapatnya manifestasi panas bumi aktif dimana luas

reservoir dihitung dari data geologi yang tersedia dan rapat dayanya berdasarkan

asumsi.

2. Hipotesis, dicirikan oleh manifestasi panas bumi aktif dengan data dasar hasil

survei regional geologi, geokimia dan geofisika. Luas daerah prospek ditentukan

berdasarkan penyebaran manifestasi dan batasan geologi, sementara penentuan suhu

berdasarkan geotermometer.

Kriteria cadangan terdiri dari :

1. Terduga, dibuktikan oleh data pemboran landaian suhu dimana estimasi luas dan

ketebalan reservoir serta parameter fisika batuan dan fluida dilakukan berdasarkan

data ilmu kebumian terpadu, yang digambarkan dalam bentuk model tentatif.

2. Mungkin, dibuktikan oleh sebuah sumur eksplorasi yang berhasil dimana estimasi

luas dan ketebalan reservoir didasarkan pada data sumur dan hasil penyelidikan ilmu

kebumian rinci terpadu. Parameter batuan, fluida dan suhu reservoir diperoleh dari

pengukuran langsung dalam sumur.

3. Terbukti, dibuktikan oleh lebih dari satu sumur eksplorasi yang berhasil

mengeluarkan uap/air panas, dimana estimasi luas dan ketebalan reservoir didasarkan

kepada data sumur dan hasil penyelidikan ilmu kebumian rinci terpadu. Parameter

batuan dan fluida serta suhu reservoir didapatkan dari data pengukuran langsung

dalam sumur dan atau laboratorium.

II.2 Hubungan antara Geothermal dan Energi Panas Bumi.

Secara singkat geothermal didefinisikan sebagai panas yang berasal dari dalam bumi.

Sedangkan energi panas bumi adalah energi yang ditimbulkan oleh panas

tersebut. Panas bumi menghasilkan energi yang bersih (dari polusi) dan

berkesinambungan atau dapat diperbarui. Sumberdaya energi panas bumi dapat

ditemukan pada air dan batuan panas di dekat permukaan bumi sampai beberapa

kilometer di bawah permukaan.Bahkan jauh lebih dalam lagi sampai pada sumber

panas yang ekstrim dari batuan yang mencair atau magma. Untuk menangkap panas

bumi tersebut harus dilakukan pemboran sumur seperti yang dilakukan pada sumur

produksi minyakbumi. Sumur tersebut menangkap air tanah yang terpanaskan,

kemudian uap dan air panas dipisahkan. Uap air panas dibersihkan dan dialirkan

untuk memutar turbin. Air panas yang telah dipisahkan dimasukkan kembali ke

dalam reservoir melalui sumur injeksi yang dapat membantu untuk menimbulkan lagi

sumber uap. Menurut Undang-undang Nomor 27 Tahun 2003 tentang panas bumi,

geothermal 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. Panas bumi mengalir secara kontinyu dari dalam

bumi menuju kepermukaan yang manifestasinya dapat berupa: gunung berapi, mata

air panas, dan geyser.

Struktur lapisan bumi

Secara struktur, lapisan bumi dibagi menjadi tiga bagian, yaitu kerak bumi (crush),

selimut (mantle), dan inti bumi (core). Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai

1.100oC. Lapisan kerak bumi dan bagian di bawahnya hingga kedalaman 100 km

dinamakan litosfer. Selimut bumi memiliki tebal mencapai 2.900 km dan merupakan

lapisan batuan padat. Suhu di bagian bawah selimut bumi mencapai 3.000 oC. Inti

bumi terdiri dari material cair yang terdapat pada kedalaman 2900-5200 km. Inti

dalam ini terdiri dari nikel dan besi yang suhunya mencapai 4.500 oC. Secara

universal, setiap penurunan 1 km kedalaman ke perut bumi temperatur naik sebesar

25 – 30ºC. Atau setiap kedalaman bertambah 100 meter temperatur naik sekitar 2,5

sampai 3ºC. Jadi semakin jauh ke dalam perut bumi suhu batuan akan makin

tinggi.Bila suhu di permukaan bumi adalah 27ºC maka untuk kedalaman 100 meter

suhu bisa mencapai sekitar 29,5ºC. Pertambahan panas ini disebut gradien

geothermal.

Di dalam kulit bumi, ada kalanya aliran air berada dekat dengan batu-batuan panas

yang temperaturnya bisa mencapai 148°C. Air tersebut tidak menjadi uap (steam)

karena tidak ada kontak dengan udara. Bila air panas tersebut keluar ke permukaan

bumi melalui celah atau retakan di kulit bumi, maka akan timbul air panas yang biasa

disebut dengan hot spring. Air panas alam (hot spring) ini biasa dimanfaatkan untuk

kolam air panas dan banyak pula yang sekaligus dijadikan tempat wisata. Apabila air

panas alam mengalami kontak dengan udara karena fraktur atau retakan, maka

semburan akan keluar melalui retakan tersebut dalam bentuk air panas dan uap panas

(steam). Air panas dan steam inilah yang kemudian dimanfaatkan sebagai sumber

pembangkit tenaga listrik. Agar energi geotermal dapat dikonversi menjadi energi

listrik, tentunya diperlukan sebuah sistem pembangkitan listrik (power plants).

Apabila air panas alam mengalami kontak dengan udara karena fraktur atau retakan,

maka semburan akan keluar melalui retakan tersebut dalam bentuk air panas dan uap

panas (steam). Air panas dan steam inilah yang kemudian dimanfaatkan sebagai

sumber pembangkit tenaga listrik. Agar energi geotermal dapat dikonversi menjadi

energi listrik, tentunya diperlukan sebuah sistem pembangkitan listrik (power plants).

Teknologi yang digunakan dalam pembangkit listrik ini adalah Dry Steam Power

plant, Flash Steam Power plant, dan Bynary-cycle Power Plant.

II.2 METODE GEOFISIKA YANG DIPAKAI DALAM MENJEGKSPLORASI

SUMBER DAYA PANAS BUMI

1. Metode Geolistrik

Metode yang paling sering digunakan untuk penelitian dan eksplorasi panas bumi

adalah metode geolistrik, khususnya dengan mendeteksi tahanan jenis dari suatu

daerah yang diteliti. Hal ini bermanfaat karena dapat menentukan distribusi tahanan

jenis dari batuan-batuan yang ada di bawah permukaan bumi dengan itu dapat

diinterpretasi material-material yang ada di permukaan bumi.

Metode tahanan jenis terutama sangat berguna untuk daerah-daerah yang mempunyai

kontras atau perbedaan tahanan jenis yang cukup jelas dengan daerah sekitarnya,

seperti pada daerah suber daya panas bumi.

Dengan metode geolistrik, struktur di bawah permukaan daerah panas bumi dapat

dipetakan guna penyelidikan panas bumi. Struktur ini dapat diperlihatkan melaui

penampang tahanan jenis dari struktur bawah permukaan bumi yang mencerminkan

sifat fisik dari lapisan di dalam permukaan daerah tersebut.

Metode geolistrik dilakukan dengan pengukuran beda potensial pada titik-titik di

permukaan yang dilakukan dengan produksi langsung arus yang dialirkan ke bawah

permukaan. Hal ini dilakukan guna mengetahui perbedaan-perbedaan atau kontras

tahanan jenis material di bawah permukaan bumi dan kemudian digunakan untuk

mengiterpretasi material-material yang ada di bawah permukaan bumi.

Konfigurasi geolistrik Schlumberger yang biasa digunakan bertujan untuk

mengidentifikasi diskontinuitas lateral atau anomali konduktif lokal. Arus dinjeksikan

melalui elektroda AB, dan pengukuran beda potensialnya dilakukan pada elektroda

MN, dimana jarak elektroda arus (AB) jauh lebih besar dari jarak elektroda tegangan

(MN).

Karena sifat bumi yang umumnya berlapis, sehingga lapisan yang diukur tidak

homogen, dengan keadaan ini bisanya tahanan jenis yang terukur itu adalah tahanan

jenis semu atau apparent resistivity.

Besar tahanan jenis semu dipengaruhi oleh konfigurasi elektroda yang digunakan, hal

ini disebabkan karena setiap konfigirasi elektroda memiliki faktor yang berbeda

dalam perhitungan penentuan tahanan jenis semu berdasarkan pada susunan dari

elektrodanya.

2. Metode Gaya Berat ( Gravity )

Studi gayaberat menggunakan perubahan rapat masa untuk melihat karakteristik sifat

bawah permukaan. Metode ini juga sangat baik diterapkan untuk mengidentifikasi

anomali bawah permukaan termasuk “body” granit, yang mana sangat penting untuk

menemukan potensi panas bumi. Metode gayaberat juga juga dapat mengidentifikasi

jalur patahan bawah permukaan. Jalur patahan ini sering diidentifikasi sebagai lokasi

pengeboran utama dengan rapatmassa yang jauh lebih kecil daripada materi

sekitarnya. Perubahan tingkat air tanah juga dapat diukur dan diidentifikasi dengan

metode gayaberat. Unsur resapan sangat penting dalam menciptakan sistem panas

bumi yang produktif. Kerapatan dan kepadatan pori keseluruhan selanjutnya

dipengaruhi oleh aliran fluida sehingga mengubah medan gravitasi. Jika dikoreksi

terhadap kondisi cuaca, metoda ini dapat mengukur dan memodelkan perkiraan laju

resapan dalam reservoir panas bumi.

Pengukuran CSAMT / Magnetotellurics (MT) dapat mendeteksi anomali resistivitas

terkait dengan struktur produktif panas bumi, termasuk patahan dan adanya batuan

perangkap, juga untuk estimasi suhu reservoir panas bumi di berbagai kedalaman.

CSAMT / MT telah berhasil memberikan kontribusi terhadap pemetaan dan

pengembangan sumber daya panas bumi di seluruh dunia sejak awal 1980-an. Materi

geologi pada umumnya bersifat konduktor listrik lemah dan memiliki resistivitas

tinggi. Namun, cairan hidrotermal dalam pori-pori dan patahan bumi meningkatkan

konduktivitas dari bahan bawah permukaan. Perubahan konduktivitas ini digunakan

untuk memetakan geologi bawah permukaan dan memperkirakan kandungan bahan

bawah permukaan.

Metode magnet dalam eksplorasi panas bumi melibatkan identifikasi kedalaman titik

curie atau suhu curie. Pada titik curie, bahan akan berubah dari feromagnetik ke

paramagnetic. Menemukan suhu curie untuk bahan bawah permukaan memberikan

perkiraan pada masa depan produktivitas. Misalnya, titanomagnetite, bahan umum di

bidang panas bumi, memiliki suhu curie antara 200-570 derajat Celcius. Anomali

geometris sederhana dimodelkan pada kedalaman yang berbeda digunakan untuk

memperkirakan kedalaman curie.

3. Metode Geomagnet

Salah satu metode geofisika untuk melihat potensi tersebut adalah metode geomagnet.

Metode tersebut diterapkan untuk mengetahui sifat-sifat fisik batuan yang ada di

bawah permukaan. Dalam eksplorasi panas bumi, metode magnetik digunakan untuk

mengetahui variasi medan magnet di daerah penelitian. Variasi magnet disebabkan

oleh sifat kemagnetan yang tidak homogen dari kerak bumi. Dimana batuan di dalam

sistem panas bumi pada umumnya memiliki magnetisasi rendah dibanding batuan

sekitarnya. Hal ini disebabkan adanya proses demagnetisasi oleh proses alterasi

hidrotermal, dimana proses tersebut mengubah mineral yang ada menjadi mineral-

mineral paramagnetik atau bahkan diamagnetik. Nilai magnet yang rendah tersebut

dapat menginterpretasikan zona-zona potensial sebagai reservoar dan sumber panas

Bumi. Sasaran utama dari penelitian magnetik adalah untuk mendapatkan data bawah

permukaan yang berkaitan dengan manifestasi panas bumi di daerah penelitian dan

sekaligus untuk melokalisir daerah anomali magnetik rendah (low magnetic anomaly)

yang diperkirakan berkaitan erat dengan manifestasi panas bumi di daerah tersebut.

4. Metode Seismik

Berdasarkan Undang-undang Nomor 27 Tahun 2003, sumber energi panas bumi atau

yang sering disebut Geothermal 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.

Indonesia merupakan negara yang memiliki potensi Geothermal terbesar di dunia

dengan cadangan sekitar 40% dari cadangan energi panas bumi dunia. Sesuai dengan

Peraturan Presiden RI Nomor 5 Tahun 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional

(KEN) bahwasanya pemanfaatan panas bumi ditargetkan menjadi energi primer yang

optimal dengan pemanfaatan lebih dari 5 % pada tahun 2025.

Aktivitas kegempaan merupakan salah satu fenomena yang terjadi pada area produksi

Geothermal. Gempa kecil atau micro earthauke  terjadi dengan magnitudo kurang

dari 3 Mw (Julian dan Foulger, 2009). Injeksi fluida pada saat proses  produksi akan

menghasilkan tekanan yang melawan formasi batuan dan menciptakan  hydraulyc

fracture. Dari  fracture yang terbentuk akan menyebabkan timbulnya  micro

erathquake  yang melepakan energi gelombang seismik (Phillips et al., 2001). Oleh

karena adanya aktivitas kegempaan ini, untuk melakukan  monitoring pada zona

reservoir Geothermal gunung Salak dapat digunakan metode micro erathquake

(MEQ) yang merupakan metode  passive seismic  untuk melihat distribusi gelombang

mikro yang terjadi pada zona  reservoir.

Melalui pengukuran dengan metode ini akan didapatkan nilai kecepatan gelombang-p

dan gelombang-s yang merambat pada medium bumi. Nilai ini dapat digunakan untuk

mengestimasi sebaran nilai Rasio poisson pada suatu batuan pada zona  reservoir

Geothermal. Rasio poisson merupakan sifat mekanik batuan yang mengindikasikan

tingkat fracturing pada batuan tersebut yang mana nilai  Rasio poisson  akan lebih

tinggi dari kondisi normal pada batuan yang terisi  liquid  (cairan). Selanjutnya nilai 

Rasio poisson  digunakan untuk memprediksi prosentase saturasi air sehingga dapat

dilakukan evaluasi terhadap kondisi zona  reservoir Geothermal

II.3 PEMANFAATAN DAN PRINSIP KERJA EKSPLORASI PANAS BUMI

Pada prinsipnya, Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) sama dengan Pembangkit

Listrik Tenaga Panas bumi (PLTP). Yang membedakannya adalah pada PLTU uap

dibuat dipermukaan menggunakan boiler, sedangkan pada PLTP uap berasal dari

reservoir panas bumi. Pembangkit yang digunakan untuk merubah panas bumi

menjadi tenaga listrik secara umum mempunyai komponen yang sama dengan power

plant lain yang bukan berbasis panas bumi, yaitu terdiri dari generator, heat

exchanger, chiller, pompa, dsb.

Seperti halnya pencarian bahan tambang yang lain, untuk sampai kepada tahap

produksi perlu dilakukan survei atau eksplorasi. Cara untuk memperoleh sumber

panas bumi adalah dengan eksplorasi yang harus dilakukan dalam beberapa tahap.

Tahapan survei eksplorasi sumber panas bumi adalah seperti berikut:

Survei pendahuluan dengan interpretasi dan analisa foto udara dan citra satelit

Kajian kegunungapian atau studi volkanologi

Pemetaan geologi dan strutur geologi

Survei geokimia

Survei geofisika

Pemboran eksplorasi

Faktor penting yang sangat mempengaruhi keberhasilan produksi tenaga listrik dari

energi panas bumi adalah besarnya gradien geotermal serta besarnya panas yang

dihasilkan. Semakin besar gradien geotermal maka akan semakin dangkal sumur

produksi yang dibutuhkan, dan semakin tinggi temperatur yang dapat ditangkap

sampai ke permukaan, maka akan semakin mengurangi biaya produksi di permukaan.

Energi panas bumi dapat menyediakan sumber tenaga yang bersih dan terbarukan

serta dapat memberikan keuntungan yang signifikan. Emisi energi panas bumi tak

mengandung polutan kimiawi atau tak mengeluarkan limbah dan hanya mengandung

sebagian besar air yang diinjeksikan kembali kedalam bumi. Energi panas bumi

adalah sumber tenaga yang andal yang dapat mengurangi kebutuhan impor bahan

bakar fosil. Panas bumi juga dapat terbarukan karena praktis sumber panas alami dari

dalam bumi tidak ada batasnya.

II. 4 DAMPAK EKSPLORASI GEOFISIKA TERHADAP PANAS BUMI

Potensi panas bumi terdapat di kawasan pegunungan yang biasanya dijadikan kawasan

konservasi sebagai hutan lindung. Dengan adanya kegiatan eksplorasi dan eksploitasi sumber-

sumber panas bumi di kawasan tersebut dapat mengganggu daerah konservasi tersebut. Serta

kemungkinan terjadi pencemaran air tanah oleh kontaminan yang terbawa naik fluida panas

bumi.

Stasiun Panas Bumi Krafla di timur laut Islandia

Fluida yang ditarik dari dalam bumi membawa campuran beberapa gas,

diantaranya karbon dioksida (CO2), hidrogen sulfida (H2S), metana (CH4),

dan amonia (NH3). Pencemar-pencemar ini jika lepas ikut memiliki andil

pada pemanasan global, hujan asam, dan bau yang tidak sedap serta beracun.

Pembangkit listrik tenaga panas bumi yang ada saat ini mengeluarkan rata-rata

40 kg CO2 per megawatt-jam (MWh), hanya sebagian kecil dariemisi pembangkit

berbahan bakar fosil konvensional.[5] Pembangkit yang berada pada lokasi dengan

tingkat asam tinggi dan memiliki bahan kimia yang mudah menguap, biasanya

dilengkapi dengan sistem kontrol emisi untuk mengurangi gas buangannya.

Pembangkit listrik tenaga panas bumi secara teoritis dapat menyuntikkan kembali

gas-gas ini ke dalam bumi sebagai bentuk penangkapan dan penyimpanan karbon.

Selain gas-gas terlarut, air panas dari sumber panas bumi mungkin juga mengandung

sejumlah kecil bahan kimia beracun, seperti merkuri, arsenik, boron, antimon,

dan garam-garam kimia.[34] Bahan-bahan kimia ini keluar dari larutan saat air

mendingin dan dapat menyebabkan kerusakan lingkungan jika dilepaskan. Praktek

modern menyuntikkan kembali fluida panas bumi ke dalam bumi untuk merangsang

produksi, memiliki manfaat sampingan mengurangi bahaya lingkungan ini.

Pembangunan pembangkit dapat juga merusak stabilitas tanah. Tanah amblas pernah

terjadi di ladang Wairakei di Selandia Baru.[35]Sistem panas bumi yang

ditingkatkan juga dapat memicu gempa akibat rekah hidrolik. Proyek

di Basel, Swiss dihentikan karena lebih dari 10.000 gempa berkekuatan hingga

3,4 Skala Richter terjadi selama 6 hari pertama penyuntikan air.[36] Bahaya

pengeboran panas bumi yang dapat mengakibatkan pengangkatan tektonik pernah

dialami di Staufen im Breisgau, Jerman.

Pembangkit listrik tenaga panas bumi membutuhkan luas lahan dan jumlah air tawar

minimal. Pembangkit ini hanya memerlukan lahan seluas 404 meter persegi per GWh

dibandingkan dengan 3.632 dan 1.335 meter persegi untuk fasilitas batubara dan

ladang angin.[35]Pembangkit ini juga hanya menggunakan 20 liter air tawar per MWh

dibandingkan dengan lebih dari 1000 liter per MWh untuk pembangkit listrik tenaga

nuklir, batubara, atau minyak.

Pembangkit listrik tenaga panas bumi tidak memerlukan bahan bakar, karena itu tidak

terpengaruh gejolak harga bahan bakar. Namun demikian biaya modal cenderung

tinggi. Pengeboran menyumbang lebih dari setengah biaya keseluruhan, dan

eksplorasi terhadap sumber panas bumi yang dalam akan menambah risiko yang

cukup besar. Sepasang sumur pembangkit biasa di Nevada yang dapat mebangkitkan

4.5 MW listrik memerlukan biaya sekitar 10 juta dolar untuk pengeboran, dengan

tingkat kegagalan 20%.[22] Secara keseluruhan, biaya pembangunan pembangkit listrik

tenaga panas bumi dan pengeboran sumur berkisar antara 2-5 juta euro per MW

kapasitas, sedangkan biaya energi rata-rata-nya berkisar antara 0,04-0,10 euro

per kWh.[7] Sistem panas bumi yang ditingkatkan cenderung berada di sisi tertinggi

dari kisaran tersebut, dengan biaya modal di atas 4 juta dolar per MW dan biaya

energi rata-rata diatas 0,054 dolar per kWh pada tahun 2007.

Listrik panas bumi sangat skalabel: pembangkit kecil dapat menyediakan listrik untuk

sebuah pedesaan, meski dapat membutuhkan modal tinggi.

Chevron Corporation merupakan swasta penghasil listrik panas bumi terbesar di

dunia.[39] Ladang panas bumi yang paling berkembang adalah The Geyser di

California. Pada tahun 2008 ladang ini menampung 15 unit pembangkit, yang

semuanya dimiliki oleh Calpine, dengan kapasitas total 725 MW.

BAB III

PENUTUP

III.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat kita ambil dari makalah ini yaitu,

1. Energi panas bumi adalah energi yang diekstraksi dari panas yang tersimpan di

dalam bumi

2. Proses terbentuknya energi panas bumi sangat berkaitan dengan teori tektonik

lempeng

3. Metode geofisika yang digunakan dalam eksplorasi geofisika yaitu metode

geolistrik, metode gaya berat (gravity) dan metode geomagnet

III.2 Saran

Saran kami kepada mahasiswa agar nanti dalam mengeksplorasi sumberdaya panas

bumi di Indoneia agar lebih bijak dengan mempertimbangkan efek yang ditimbulkan

dalam mengeksplorasi sumber daya panas bumi

DAFTAR PUSTAKA

Sulistyarini, Ika Yulia. 2011. Aplikasi Metode Geolistrik Dalam Survey Potensi

Hidrothermal

Minarto, Eko. – . Pemodelan Inversi Data Geolistrik Untuk Menentukan Struktur

Perlapisan

Bawah Permukaan Daerah Panasbumi Mataloko.http://www.its.ac.id/Penelitian 4

Tugas Pengantar Geofisika

MAKALAH APLIKASI GEOFISIKA

TERHADAP EKSPLORASI SUMBER DAYA PANAS BUMI

Oleh

Laode Fitrawan Hasim H22113320

Abdul Cholid Yusuf Hibai H22113322

Robyansah H22113321

Takdir Ali Hasan H22113323

Jayadi Kara H2211332

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN JURUSSAN FISIKA PROGRAM STUDI

GEOFISIKA

2014