panas bumi (kelompok 4)

Upload: iqroatul-hasanah

Post on 02-Mar-2016

39 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 1

    KATA PENGANTAR

    Segala puji hanya bagi Allah, karena atas berkat rahmat-Nya penulis akhirnya dapat

    menyelesaikan penyusunan makalah ini. Tidak lupa sholawat serta salam semoga selalu

    tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW. Makalah yang berjudul PANAS BUMI ini

    ditulis guna memenuhi tugas terstruktur pada matakuliah Fisika Lingkungan II. Ucapan

    terima kasih tidak lupa penulis ucapkan kepada dosen pembimbing yaitu Dra. Siti Jazimah

    Iswarin, M.Si., Apt., serta semua pihak yang membantu dalam proses pembuatan makalah ini

    baik secara langsung maupun tidak langsung.

    Penulis sadar bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna. Namun besar harapan

    penulis, meski dalam ketidaksempurnaan agar untuk kedepannya semoga makalah ini dapat

    bermanfaat bagi semua pembaca dan yang terpenting dapat memberikan sumbangan yang

    cukup berarti serta memperkaya wawasan keilmuan masa kini khususnya di dunia

    pendidikan.

    Malang, 6 Mei 2014

    Penulis

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 2

    DAFTAR ISI

    MAKALAH

    DAFTAR ISI.............................................................................................................................2

    BAB I PENDAHULUAN.........................................................................................................4

    1.1 Latar Belakang.....................................................................................................................4

    1.2 Rumusan Masalah................................................................................................................4

    1.3 Tujuan...................................................................................................................................5

    BAB II PEMBAHASAN..........................................................................................................6

    2.1 Pengertian Panas Bumi........................................................................................................6

    2.2 Macam-macam Energi Panas Bumi.....................................................................................9

    2.2.1 Energi Panas Bumi Uap Basah...............................................................................9

    2.2.2 Energi Panas Bumi Uap Panas.............................................................................10

    2.2.3 Energi Panas Bumi Batuan Panas.........................................................................11

    2.3 Manfaat Panas Bumi..........................................................................................................11

    2.4 Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi............................................................................13

    2.4.1 Pembangkit Uap Kering...........................................................................................15

    2.4.2 Pembangkit Flash Team...........................................................................................16

    2.4.3 Pembangkit Siklus Biner..........................................................................................16

    2.5 Dampak Pemanfaatan Panas Bumi.....................................................................................17

    2.5.1 Dampak Positif.........................................................................................................17

    2.5.2 Dampak Negatif.......................................................................................................19

    2.6 Kegiatan Usaha Panas Bumi..............................................................................................20

    2.6.1 Tahapan Kegiatan Usaha Panas Bumi.....................................................................20

    2.6.2 Hal-hal dalam Kegiatan Usaha Panas Bumi............................................................21

    2.6.3 Garis Besar Penilaian Kelayakan Pengembangan Lapangan Panas Bumi...............21

    2.6.4 Resiko, Eksplorasi, Eksploitasi, dan Pengembangan Lapangan Panas Bumi..........23

    2.6.4.1 Dari Segi Aspek Teknis...............................................................................23

    2.6.4.2 Dari Segi Aspek Pasar dan Pemasaran........................................................24

    2.6.4.3 Dari Segi Aspek Finansial...........................................................................24

    2.6.4.4 Dari Segi Aspek Sosial Ekonomi................................................................24

    2.6.4.5 Menurut Sanyal dan Koenig (1995)............................................................24

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 3

    2.6.4.6 Upaya yang Umum Dilakukan untuk Mengurangi Resiko yang Berkaitan

    dengan Sumber Daya...................................................................................25

    BAB III PENUTUP.................................................................................................................27

    3.1 Kesimpulan.........................................................................................................................27

    DAFTAR PUSTAKA..............................................................................................................28

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 4

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1 Latar Belakang

    Panas bumi adalah anugerah alam yang merupakan sisa-sisa panas dari hasil reaksi

    nuklir yang pernah terjadi pada awal mula terbentuknya bumi dan alam semesta ini.

    Reaksi nuklir yang masih terjadi secara alamiah di alam semesta pada saat ini adalah

    reaksi fusi nuklir yang terjadi di matahari dan juga di bintang-bintang yang tersebar di

    jagat raya. Reaksi fusi nuklir alami tersebut menghasilkan panas berorde jutaan derajat

    Celcius. Permukaan bumi pada mulanya juga memiliki panas yang sangat dahsyat,

    namun dengan berjalannya waktu (dalam orde milyard tahun) suhu permukaan bumi

    mulai menurun dan akhirnya tinggal perut bumi saja yang masih panas berupa magma

    dan inilah yang menjadi sumber energi panas bumi.

    Untuk mengatasi kebutuhan energi listrik yang terus meningkat ini, usaha

    diversifikasi energi mutlak harus dilaksanakan. Salah satu usaha diversifikasi energi ini

    adalah dengan memikirkan pemanfaatan energi panas bumi sebagai penyedia kebutuhan

    energi listrik tersebut. Dasar pemikiran ini adalah mengingat cukup tersedianya

    cadangan energi panas bumi di Indonesia, namun pemanfaatannya masih sangat sedikit.

    Indonesia sebagai negara vulkanik mempunyai sekitar 217 tempat yang dianggap

    potensial untuk eksplorasi energi panas bumi. Bila energi panas bumi yang cukup

    tersedia di Indonesia dapat dimanfaatkan secara optimal, kiranya kebutuhan energi

    listrik yang terus meningkat akan dapat dipenuhi bersama-sama dengan sumber energi

    lainnya. Pengalaman dalam memanfaatkan energi panas bumi sebagai penyedia energi

    listrik seperti yang telah dilaksanakan di Jawa Tengah dan Jawa Barat akan sangat

    membantu dalam pengembangan energi panas bumi lebih lanjut.

    1.2 Rumusan Masalah

    a. Apa pengertian panas bumi?

    b. Apa Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi?

    c. Hal-hal apa saja yang harus dilakukan dalam Kegiatan Usaha Panas Bumi?

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 5

    1.3 Tujuan

    a. Untuk mengetahui pengertian panas bumi

    b. Untuk mengetahui arti dari Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

    c. Untuk mengetahui hal-hal yang harus dilakukan dalam kegiatan usaha panas bumi

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 6

    BAB II

    PEMBAHASAN

    2.1 Pengertian Panas Bumi

    Energi panas bumi adalah energi panas yang tersimpan dalam batuan dibawah

    permukaan bumi dan fluida yang terkandung didalamnya 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.

    Energi panas bumi cukup ekonomis dan merupakan energi yang ramah

    lingkungan karena fluida panas bumi setelah energi panas diubah menjadi energi

    listrik, fluida dikembalikan kebawah permukaan (reservoir) melalui sumur injeksi.

    Penginjeksian air kedalam reservoir merupakan suatu keharusan untuk menjaga

    keseimbangan masa sehingga memperlambat penurunan tekanan reservoir dan

    mencegah terjadinya subsidence. Penginjeksian kembali fluida panas bumi setelah

    fluida tersebut dimanfaatkan untuk pembangkit tenaga listrik, serta adanya recharge

    (rembesan) air permukaan, menjadikan energi panas bumi sebagai energi

    berkelanjutan (sustainable energy). 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. Panas ini

    juga berasal dari panas matahari yang diserap oleh permukaan bumi. Selain itu

    sumber energi panas bumi ini diduga berasal dari beberapa fenomena:

    Peluruhan elemen radioaktif di bawah permukaan bumi.

    Panas yang dilepaskan oleh logam-logam berat karena tenggelam ke dalam

    pusat bumi.

    Efek elektromagnetik yang dipengaruhi oleh medan magnet bumi.

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 7

    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.

    Gambar 2.1.1 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.

    Gambar 2.1.2 Daerah berpanas bumi aktif, Selandia Baru

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 8

    Temperatur panas bumi relatif sangat tinggi, bisa mencapai 350oC.

    Berdasarkan pada besarnya temperatur, Hochstein (1990) membedakan sistem panas

    bumi menjadi 3, yaitu:

    1. Sistem panas bumi bertemperatur rendah, yaitu suatu sistem yang reservoirnya

    mengandung fluida dengan temperatur lebih kecil dari 125oC.

    2. Sistem/reservoir bertemperatur sedang, yaitu suatu sistem yang reservoirnya

    mengandung fluida bertemperatur antara 125oC dan 225

    oC.

    3. Sistem/reservoir bertemperatur tinggi, yaitu suatu sistem yang reservoirnya

    mengandung fluida bertemperatur diatas 225oC.

    Sistem panas bumi juga diklasifikasikan berdasarkan entalphi fluida. Tabel

    dibawah ini menunjukkan klasifikasi sistem panas bumi yang biasa digunakan.

    Muffer &

    Cataldi (1978)

    Benderiter &

    Cormy (1990)

    Haenel, Rybach

    &Stegna

    Hochestein

    (1990)

    Sistem panas

    bumi entalphi

    rendah

    < 90oC < 100

    oC < 150

    oC < 125

    oC

    Sistem panas

    bumi entalphi

    sedang

    90 o

    C - 150 oC 100

    oC - 200

    oC -

    125oC -

    225oC

    Sistem panas

    bumi entalphi

    tinggi

    > 150 oC > 200

    oC > 150

    oC > 225

    oC

    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).

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 9

    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.

    2.2 Macam-macam Energi Panas Bumi

    Tenaga panas bumi dianggap sebagai sumber energi terbarukan karena

    ekstraksi panasnya jauh lebih kecil dibandingkan dengan muatan panas bumi. Emisi

    karbondioksida pembangkit listrik tenaga panas bumi saat ini kurang lebih 122 kg

    CO2 per megawatt-jam (MWh) listrik, kira-kira seperdelapan dari emisi pembangkit

    listrik tenaga batubara. Energi panas bumi yang ada di Indonesia pada saat ini dapat

    dikelompokkan menjadi:

    2.2.1. 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

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 10

    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" dapat dilihat,

    2.2.1 Pembangkitan tenaga listrik dari energi panas bumu uap basah

    2.2.2. 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" sistem

    biner dapat dilihat,

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 11

    Gambar 2.2.2 Skema pembangkitan tenaga listrik energi panas bumi air panas

    2.2.3. 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.

    2.3 Manfaat 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. Pemanfaatan panas bumi relatif

    ramah lingkungan, terutama karena tidak memberikan kontribusi gas rumah kaca,

    sehingga perlu didorong dan dipacu perwujudannya; pemanfaatan panas bumi akan

    mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar minyak sehingga dapat menghemat

    cadangan minyak bumi. Potensi energi panas bumi di Indonesia mencakup 40%

    potensi panas bumi dunia, tersebar di 251 lokasi pada 26 propinsi dengan total potensi

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 12

    energi 27.140 MW atau setara 219 Milyar ekuivalen Barrel minyak. Kapasitas

    terpasang saat ini 1.194 atau 4% dari seluruh potensi yang ada.

    2.3.1 Skema Pemanfaatan Energi Panas Bumi

    2.3.2 Skema yang menunjukkan penggunaan Energi Panas Bumi

    Sebagian besar energi panas-bumi yang diperoleh dimanfaatkan untuk

    menghasilkan energi listrik. Lebih dari 200 lokasi panas-bumi terletak di daerah

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 13

    terpencil seperti Nusa Tenggara dan Maluku berpeluang untuk pengembangan listrik

    pedesaan. Pengembangan sumber panas-bumi skala kecil (

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 14

    listrik tenaga panas bumi pertamanya di Chhattisgarh. Pembangkit listrik tenaga panas

    bumi hanya dapat dibangun di sekitar lempeng tektonik di mana temperatur tinggi

    dari sumber panas bumi tersedia di dekat permukaan. Pengembangan dan

    penyempurnaan dalam teknologi pengeboran dan ekstraksi telah memperluas

    jangkauan pembangunan pembangkit listrik tenaga panas bumi dari lempeng tektonik

    terdekat. Efisiensi termal dari pembangkit listrik tenaga panas bumi cenderung rendah

    karena fluida panas bumi berada pada temperatur yang lebih rendah dibandingkan

    dengan uap atau air mendidih. Berdasarkan hukum termodinamika, rendahnya

    temperatur membatasi efisiensi dari mesin kalor dalam mengambil energi selama

    menghasilkan listrik. Sisa panas terbuang, kecuali jika bisa dimanfaatkan secara lokal

    dan langsung, misalnya untuk pemanas ruangan. Efisiensi sistem tidak memengaruhi

    biaya operasional seperti pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil. Pembangkit

    listrik tenaga Panas Bumi hampir tidak menimpulkan polusi atau emisi gas rumah

    kaca. Tenaga ini juga tidak berisik dan dapat diandalkan. Pembangkit listik tenaga

    geothermal menghasilkan listrik sekitar 90%, dibandingkan 65-75 persen pembangkit

    listrik berbahan bakar fosil.

    Indonesia dikaruniai sumber panas Bumi yang berlimpah karena banyaknya

    gunung berapi di Indonesia. Dari pulau-pulau besar yang ada, hanya pulau

    Kalimantan saja yang tidak mempunyai potensi panas Bumi. Untuk membangkitkan

    listrik dengan panas Bumi dilakukan dengan mengebor tanah di daerah yang memiliki

    potensi panas Bumi untuk membuat lubang gas panas yang akan dimanfaatkan untuk

    memanaskan ketel uap (boiler) sehingga uapnya bisa menggerakkan turbin uap yang

    tersambung ke generator. Untuk panas bumi yang mempunyai tekanan tinggi, dapat

    langsung memutar turbin generator, setelah uap yang keluar dibersihkan terlebih

    dahulu. Eksplorasi dan eksploitasi panas bumi untuk pembangkit energi listrik

    tergolong minim. Untuk menghasilkan energi listrik, pembangkit listrik tenaga panas

    bumi hanya membutuhkan area seluas antara 0,4 - 3 hektar. Sedangkan pembangkit

    listrik tenaga uap lainnya membutuhkan area sekitar 7,7 hektar. Hal ini menjawab

    kecemasan masyarakat mengenai dampak lingkungan eksploitasi panas bumi,

    terutama isu penebangan hutan di daerah yang memiliki potensi panas bumi.

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 15

    Pembangkit listrik tenaga panas bumi membutuhkan sumber panas bersuhu

    tinggi yang hanya dapat berasal dari jauh di bawah tanah. Panas tersebut harus dibawa

    ke permukaan lewat sirkulasi fluida, baik melalui saluran magma, mata air panas,

    sirkulasi hidrotermal, sumur minyak, sumur bor, atau gabungan dari contoh-contoh

    tersebut. Sirkulasi ini terkadang muncul secara alami pada tempat dimana kerak bumi

    tipis. Saluran magma membawa panas dekat ke permukaan, dan mata air panas

    membawanya ke permukaan. Jika tidak tersedia mata air panas maka sumur harus

    dibor untuk menjadi akuifer air panas. Jika jauh dari batas lempeng tektonik, gradien

    panas bumi di sebagian besar tempat adalah 25-30C per kilometer kedalaman,

    sehingga membuat sumur menjadi harus beberapa kilometer dalamnya untuk dapat

    membangkitkan listrik. Jumlah dan mutu sumber daya panas yang dapat dipulihkan

    meningkat sebanding dengan kedalaman pengeboran dan kedekatan dengan batas

    lempeng tektonik.

    Pada tanah yang panas dan kering, atau dimana tekanan air tidak memadai,

    fluida dapat disuntikkan untuk merangsang produksi. Pengembang akan menggali dua

    lubang di calon lokasi, dan memecah batu di antara keduanya dengan bahan peledak

    atau air bertekanan tinggi. Kemudian memompakan air atau karbon dioksida cair ke

    salah satu lubang galian, sehingga keluar di lubang galian lainnya dalam bentuk gas.

    Pendekatan ini dapat menghasilkan potensi yang jauh lebih besar dibandingkan

    dengan jika dihubungkan secara konvensional ke akuifer alami.

    Jenis-jenis Pembangkit Listrik Tenaga Energi Panas Bumi :

    2.4.1. Pembangkit Uap Kering

    Pembangkit dengan sistem uap kering merupakan rancangan paling tua

    dan sederhana. Dalam sistem ini uap panas bumi bersuhu 150C atau lebih

    langsung digunakan untuk memutar turbin.

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 16

    Gambar 2.4.1.1 Pembangkit Uap Kering

    2.4.2. Pembangkit Flash Team

    Pembangkit dengan sistem flash steam mengambil air panas

    bertekanan tinggi dari kedalaman bumi masuk ke tangki bertekanan rendah

    lalu menggunakan uap yang dihasilkan untuk memutar turbin. Sistem ini

    membutuhkan fluida bersuhu sekurang-kurangnya 180C;biasanya lebih.

    Ini adalah jenis yang paling umum dioperasikan saat ini

    Gambar 2.4.2.1 Pembangkit Flash Team

    2.4.3. Pembangkit Siklus Biner

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 17

    Pembangkit dengan sistem siklus biner adalah pengembangan terbaru

    dan memungkinkan suhu terendah fluida hingga 57C.[12]

    Air panas bumi

    yang tidak terlalu panas tersebut dialirkan melewati fluida sekunder yang

    memiliki titik didih jauh di bawah titik didih air. Hal ini menyebabkan

    fluida sekunder menguap yang lalu digunakan untuk memutar turbin. Ini

    adalah jenis yang paling umum dibangun saat ini.[26]

    Siklus Rankine

    Organik maupun siklus Kalina keduanya digunakan. Efisiensi termal

    pembangkit jenis ini biasanya sekitar 10-13%.

    Gambar 2.4.3.1 Pembangkit Siklus Biner

    Keterangan:

    Permukaan sumur

    Permukaan tanah

    Generator

    Turbin

    Kondensor

    Penukar panas

    Pompa

    2.5 Dampak Pemanfaatan Panas Bumi

    2.5.1 Dampak Positif

    Air panas

    Air dingin

    Uap isobutana

    Cairan isobutana

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 18

    1. Potensi energi geotermal sangat besar

    Negara Indonesia dilewati sekitar 20% panjang sabuk api (ring of fire).

    Jalur ini merupakan jalur dimana gunung api banyak dijumpai. Dari

    gunung-gunung api inilah sumber panas diperoleh. Menurut perkiraan yang

    tercatat hingga saat ini ada sekitar20 ribu MW setara 40% potensi panas

    bumi dunia. Akan tetapi, baru sekitar 3-4% saja yang dimanfaatkan.Jelas,

    ini sebuah peluang yang sangat besar dan perlu dimanfaatkan. Apabila

    dikonversikan, potensi panas bumi Indonesia tersebut setara dengan supply

    minyak bumi sebesar 8 Milyard Barel Ekivalen. Ini masih hanya

    diperkirakan berdasarkan atas current technology stages, efisiensi

    konversi, serta usia sumur yang mampu dipakai selama produksi/operasi.

    Hal tersebut disebabkan karena pada prinsipnya daya kalor panasnya sendiri

    tidak akan habis dalam ratusan bahkan ribuan tahun.

    2. Kemudahan teknologi

    Energi geothermal merupakan energi yang dihasilkan oleh panas bumi.

    Panas atau suhu tinggi ini sangat mudah dimengerti sebagai sumber energi.

    Akan tetapi, perlu adanya transformasi energi ke dalam bentuk energi lain

    sehingga siap pakai. Saat ini teknologi pemanfataan geotermal sudah ada.

    namun karena Indonesia termasuk daerah tropis kebutuhan panas ini tidak

    banyak diperlukan.Jusru kebutuhan pendingin yg diperlukan dan yang

    diperlukan di Indonesia ini terutama adalah untuk penerangan dan

    transportasi. Penerangan di Indonesia hampir 100% mempergunakan listrik.

    Teknologi konnversi energi panas (steam) menjadi energi listrik sudah

    terbukti dimana-mana sehingga secara teknologi tidak ada masalah dengan

    pemanfaatan energi geothermal ini. Juga kebutuhan untuk penerangan dan

    transportasi jelas ada di Indonesia. Kereta Api listrik di Jakarta sudah sejak

    lama memanfaatkan listrik sebagai sumber penggeraknya. Hal ini tentunya

    juga akan sangat mungkin untuk memanfaatkan geothermal sehingga

    dipergunakan sebagai energi pembangkit energi listrik juga untuk

    kebutuhan industri (lapangan kerja).

    3. Menyelamatkan lingkungan

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 19

    Pemanfaatan energi geothermal atau secara real dalam bentuk

    pembangkit listrik bersifat ramah lingkungan. Hal ini disebabkan karena

    Pembangkit energi geotermal tidak membutuhkan bahan bakar untuk

    menghasilkan listrik sehingga level emisinya sangat rendah. Ia

    membebaskan 1 sampai 3% karbondioksida dari yang dikeluarkan energi

    fosil.Pembangkit tenaga geotermal menggunakan sistem pencuci untuk

    memebersihkan udara dari hidrogen sulfida (H2S) yang secara alami

    ditemukan di dalam uap air dan air panas.Pembangkit tenaga geotermal

    membebaskan kurang dari 97% hujan asam-penyusun sulfur daripada bahan

    bakar fosil.Setelah uap air dan air dari reservoir tenaga geotermal

    digunakan, air kemabali diinjeksikan ke tanah. Selebihnya, karena level

    emisinya rendah, maka pemanfaatannya pun mengurangi keberlanjutan

    global warming.

    4. Tidak membutuhkan pasokan bahan bakar

    Setelah dilakukan pembandingan capacity factor, ternyata pembangkit

    listrik yang mempunyai capacity factor tertinggi adalah pembangkit listrik

    tenaga geotermal (PLTG).

    2.5.2 Dampak Negatif

    Timbulnya keresahan masyarakat, terjadinya gangguan kamtibmas,

    menurunnya kesehatan masyarakat dan kekhawatiran menjalani kehidupan di

    bawah bayang-bayang ancaman bencana longsor, gas beracun, amblasan,

    kekeringan, kebakaran dan serba ketidakpastian tanpa akhir.

    Kerugian dengan energi geotermal :

    `Pembangunan pembangkit tenaga geothermal mempengaruhi

    kestabilan tanah di beberapa daerah.Hal ini terjadi ketika air diinjeksikan ke

    lapisan batuan kering ketika di sana tidak ada air sebelumnya. Uap kering dan

    uap dalam skala kecil juga membebaskan dalam level rendah gas karbon

    dioksida,nitrit oksida, sulfur meskipun hanya sekitae 5% dari level jika

    menggunakan bahan bakar fosil.Meskipun demikian, pembangkit listrik

    tenaga geothermal dapat dibangun dengan sedikit emisi-dengan membuat

    sistem control yang dapat menginjeksikan gas-gas ke dalam tanah dengan

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 20

    mengurangi emisi karbon agar kurang dari 0.1% dari total emisi dengan

    pembangkit listrik dengan bahan bakar fosil.Meskipun lapisan geothermal

    dapat menghasilkan panas dalam beberapa decade akan tetapi secara spesifik

    beberapa lokasi akan mengalami pendinginan karena pembangunan sumber

    yang erlalu luas sementara hanya sedikit energi yang tersedia.

    2.6 Kegiatan Usaha Panas Bumi

    Kegiatan usaha panas bumi adalah suatu kegiatan untuk menemukan sumber

    daya panas bumi sampai dengan pemanfaatannya baik secara langsung maupun tidak

    langsung.

    2.6.1 Tahapan kegiatan usaha panas bumi

    a) Survey Pendahuluan

    Kegiatan yang meliputi pengumpulan analisis dan penyajian data yang

    berhubungan dengan informasi kondisi geologi, geofisika, dan geokimia untuk

    memperkirakan letak dan adanya sumber daya panas bumi serta wilayah kerja.

    b) Eksplorasi

    Rangkaian kegiatan yang meliputi penyelidikan geologi, geofisika, geokimia,

    pengeboran uji, dan pengeboran sumur eksplorasi yang bertujuan untuk

    memperoleh dan menambah informasi kondisi geologi bawah permukaan guna

    menemukan dan mendapatkan potensi panas bumi.

    c) Studi Kelayakan

    Tahapan kegiatan usaha pertambangan panas bumi untuk memperoleh

    informasi secara rinci seluruh aspek yang berkaitan untuk menentukan

    kelayakan usaha pertambangan panas bumi, termasuk penyelidikan atau studi

    jumlah cadangan yang dapat dieksploitasi.

    d) Eksploitasi

    Rangkaian kegiatan pada suatu wilayah kerja tertentu yang meliputi

    pengeboran sumur pengembangan dan sumur reinjeksi, pembangunan fasilitas

    lapangan dan operasi produksi sumber daya panas bumi.

    e) Pemanfaatan

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 21

    Pemanfaatan Tidak Langsung, untuk tenaga listrik adalah kegiatan

    usaha pemanfaatan energi panas bumi untuk pembangkit tenaga listrik,

    baik untuk kepentingan umum maupun untuk kepentingan sendiri.

    Pemanfaatan Langsung, kegiatan usaha pemanfaatan energi dan/atau

    fluida panas bumi untuk keperluan nonlistrik, baik untuk kepentingan

    umum maupun untuk kepentingan sendiri.

    2.6.2 Hal-hal dalam kegiatan usaha panas bumi

    Batas dan luas wilayah kerja ditetapkan oleh pemerintah

    Wilayah kerja yang akan ditawarkan kepada badan usaha diumumkan secara

    terbuka

    Menteri, gubernur, dan bupati/walikota sesuai dengan kewenangan masing-

    masing melakukan penawaran wilayah kerja dengan cara lelang

    Pengusahaan sumber daya panas bumi dilakukan oleh badan usaha setelah

    mendapat IUP (Izin Usaga Pertambangan) dari menteri, gubernur, dan

    bupati/walikota sesuai dengan kewenangan masing-masing

    IUP adalah izin untuk melaksanakan usaha pertambangan panas bumi disuatu

    Wilayah Kerja Pertambangan (WKP) panas bumi

    Pemegang IUP wajib menyampaiakan rencana jangka panjang eksplorasi dan

    eksploitasi kepada menteri, gubernur, dan bupati/walikota sesuai dengan

    kewenangan masing-masing yang mencakup rencana kegiatan dan rencana

    anggaran serta menyampaikan besarnya cadangan. Penyesuaian terhadap

    rencana jangka panjang eksplorasi dan eksploitasi dapat dilakukan dari tahun ke

    tahun sesuai dengan kondisi yang dihadapi.

    2.6.3 Garis Besar Penilaian Kelayakan Pengembangan Lapangan Panas Bumi

    1. Pengkajian sistem panas bumi, merupakan kegiatan yang sangat penting

    dilakukan dalam menilai kelayakan pengembangan suatu lapangan. Jenis data-

    data yang dikaji tergantung dari kegiatan-kegiatan yang telah dilaksanakan di

    daerah panas bumi tersebut. Tujuan utama dari pengkajian data adalah untuk

    memperkirakan, jenis reservoir beserta kedalaman, ketebalan dan luasnya, serta

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 22

    perkiraan tentang tekanan dan temperatur, jenis sifat batuan, jenis fluida

    reservoir. Berdasarkan data-data yang diperoleh kemudian dibuat model

    konseptual dari sistem panas bumi yang sedang dikaji. Gambaran mengenai

    sistem panas bumi di suatu daerah biasanya dibuat dengan memperlihatkan

    sedikitnya lima komponen, yaitu sumber panas, reservoir dan temperaturnya,

    sumber air, serta manifestasi panasbumi permukaan yang terdapat di daerah

    tersebut. Komponen-komponen lain yang sering diperlihatkan dalam model

    adalah penyebaran batuan, jenis dan arah aliran air di bawah permukaan. Model

    sistem geologi, hidrologi, geofisika, geokimia dan data sumur.

    2. Menghitung besarnya sumber daya, cadangan dan potensi listrik.

    3. Mengkaji apakah suatu sumber daya panas bumi dimaksud tepat untuk

    dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik. Apabila energi tersebut dapat

    dimanfaatkan untuk pembangkit listrik maka langkah selanjutnya adalah

    menentukan rencana pengembangan PLTP. Rencana pengembangan meliputi

    menentukan kapasitas PLTP yang akan dibangun, jumlah turbin serta kapasitas

    masing-masing turbin serta menentukan alternatif pengembangan lapangan.

    4. Menentukan rencana pengembangan lapangan (sistem field development)

    meliputi penentuan jumlah sumur produksi, injeksi dan sumur cadangan (make

    up well). Probabilitas keberhasilan pemboran pengembangan dapat diperkirakan

    berdasarkan data jumlah sumur yang berhasil dan jumlah sumur yang gagal di

    prospek yang telah dilakukan pemboran eksplorasi sumur dalam (probabilitas

    keberhasilan pemboran eksplorasi).

    5. Melakukan simulasi reservoir untuk memperkirakan kinerja reservoir. Simulasi

    atau pemodelan reservoir merupakan kegiatan yang penting dilakukan dalam

    penilaian kelayakan pengembangan suatu lapangan karena hasil pemodelan

    biasanya digunakan sebagai dasar pertimbangan untuk mengambil keputusan

    dalam menetapkan strategi pengembangan lapangan. Dari model reservoir yang

    dibuat dapat diperoleh gambaran mengenai kondisi dibawah permukaan yang

    meliputi distribusi sebaran permeabilitas, tekanan, temperatur, konduktivitas.

    Hasil simulasi juga dapat memberikan perkiraan tentang energi panas yang

    terkandung di dalamnya sebelum reservoir diproduksikan. Pemodelan tahap

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 23

    lanjutan dilakukan untuk meniru kinerja reservoir untuk berbagai skenario

    pengembangan lapangan.

    6. Menentukan biaya pengusahaan panasbumi, meliputi biaya sumur eksplorasi, b

    iaya sumur pengembangan, biaya fasilitas produksi, biaya PLTP, biaya operasi

    dan perawatan.

    7. Menentukan jadwal pelaksanan pekerjaan.

    8. Menentukan penyebaran investasi.

    9. Menentukan parameterparameter ekonomi (cash flow, ROR, NPV, EMV dll.)

    10. Untuk masing-masing kasus (alternatif) dibuat analisa yang sama dan

    kemudian diperbandingkan satu sama lain.

    2.6.4 Resiko Eksplorasi, Eksploitasi dan Pengembangan Lapangan Panas Bumi

    Proyek panas bumi memiliki resiko yang tinggi dan memerlukan dana

    yang besar, oleh karena itu sebelum suatu lapangan panasbumi dikembangkan

    perlu dilakukan pengkajian yang hati-hati untuk menilai apakah sumberdaya

    panas bumi yang terdapat di daerah tersebut menarik untuk diproduksikan.

    Penilaian kelayakan meliputi beberapa aspek, yang utama adalah:

    aspek teknis, pasar dan pemasaran, finansial, legal serta sosial ekonomi.

    2.6.4.1 Dari Segi Aspek Teknis

    Hal-hal yang harus dipertimbangkan:

    1.Sumberdaya mempunyai kandungan panas atau cadangan yang besar

    sehingga mampu memproduksikan uap untuk jangka waktu yang cukup

    lama, yaitu sekitar 2530 tahun.

    2.Reservoirnya tidak terlalu dalam, biasanya tidak lebih dari 3 km.

    3.Sumberdaya panasbumi terdapat di daerah yang relatif tidak sulit

    dicapai.

    4.Sumberdaya panasbumi memproduksikan fluida yang mempunyai pH

    hampir netral agar laju korosinya relatif rendah, sehingga fasilitas

    produksi tidak cepat terkorosi. Selain itu hendaknya kecenderungan

    fluida membentuk scale relatif rendah.

    5.Sumberdaya panasbumi terletak di daerah dengan kemungkinan

    terjadinya erupsi hidrothermal relatif rendah. Diproduksikannya fluida

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 24

    panasbumi dapat meningkatkan kemungkinan terjadinya erupsi

    hidrotermal

    6.Hasil kajian dampak lingkungan

    2.6.4.2 Dari Segi Aspek Pasar dan Pemasaran

    Hal-hal yang harus dipertimbangkan:

    Kebutuhan konsumen

    Ketersediaan jaringan distribusi

    2.6.4.3 Dari Segi Aspek Finansial

    Hal-hal yang harus dipertimbangkan:

    Pengkajian terhadap dana yang diperlukan

    Sumber dana

    Proyeksi arus kas

    Indikator ekonomi, seperti NPV, IRR, PI, dll.

    Pengaruh perubahan ekonomi makro

    2.6.4.4 Dari Segi Aspek Sosial Ekonomi

    Hal-hal yang harus dipertimbangkan:

    Pengaruh proyek terhadap penerimaan negara

    Kontribusi proyek terhadap penerimaan pajak

    Jasa-jasa umum yang dapat dinikmati manfaatnya oleh masyarakat

    Kontribusi proyek terhadap kesempatan kerja

    Alih teknologi dan pemberdayaan usaha kecil

    2.6.4.5 Menurut Sanyal dan Koenig (1995)

    Ada beberapa resiko dalam pengusahaan panas bumi, yaitu:

    1. Resiko yang berkaitan dengan sumberdaya (resource risk), yaitu resiko

    yang berkaitan dengan:

    Kemungkinan tidak ditemukannya sumber energi panas bumi di

    daerah yang sedang dieksplorasi (resiko eksplorasi).

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 25

    Kemungkinan besarnya cadangan dan potensi listrik di daerah

    tersebut lebih kecil dari yang diperkirakan atau tidak bernilai

    komersial (resiko eksplorasi).

    Kemungkinan jumlah sumur eksplorasi yang berhasil lebih sedikit

    dari yang diharapkan (resiko eksplorasi).

    Kemungkinan potensi sumur (well output), baik sumur eksplorasi

    lebih kecil dari yang diperkirakan semula (resiko eksplorasi).

    Kemungkinan jumlah sumur pengembangan yang berhasil lebih

    sedikit dari yang diharapkan (resiko pengembangan).

    Kemungkinan potensi sumur (well output) sumur pengembangan l

    ebih kecil dari yang diperkirakan semula (resiko pengembangan).

    Kemungkinan biaya eksplorasi, pengembangan lapangan dan p

    embangunan PLTP lebih mahal dari yang diperkirakan semula.

    Kemungkinan terjadinya problemproblem teknis, seperti korosi

    dan scaling (resiko teknologi) dan problem-problem lingkungan.

    2. Resiko yang berkaitan dengan kemungkinan penurunan laju produksi

    atau penurunan temperatur lebih cepat dari yang diperkirakan semula

    (resource degradation).

    3. Resiko yang berkaitan dengan kemungkinan perubahan pasar dan

    harga (market access dan price risk).

    4. Resiko pembangunan (construction risk).

    5. Resiko yang berkaitan dengan perubahan manajemen (Management

    risk).

    6. Resiko yang menyangkut perubahan aspek legal dan kemungkinan

    perubahan kebijaksanaan pemerintah (legal & regulatory risk).

    7. Resiko yang berkaitan dengan kemungkinan perubahan bunga bank

    dan laju inflasi (Interest & inflation risk).

    8. Force Majeure.

    2.6.4.6 Upaya yang Umum Dilakukan untuk Mengurangi Resiko yang

    Berkaitan dengan Sumberdaya adalah:

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 26

    Melakukan kegiatan eksplorasi rinci sebelum rencana

    pengembangan lapangan dibuat.

    Menentukan kriteria keuntungan yang jelas.

    Memilih proyek dengan lebih hati-hati, dengan cara melihat

    pengalaman pengembang sebelumnya, baik secara teknis maupun

    secara manajerial.

    Mengkaji rencana pengembangan secara hatihati sebelum

    menandatangani perjanjian pendanaan.

    Memeriksa rencana pengembangan dan menguji rencana operasi

    berdasarkan skenario yang terjelek.

    Mentaati peraturan yang berkaitan dengan permasalahan

    lingkungan.

    Merancang dan menerapkan program sesuai dengan tujuan dan

    berdasarkan jadwal waktu pelaksanaan kegiatan yang telah

    ditetapkan.

    Melaksanakan simulasi (pemodelan) untuk meramalkan kinerja

    reservoir dan sumur untuk berbagai skenario pengembangan

    lapangan.

    Mengadakan pertemuan secara teratur untuk mengevaluasi pe

    laksanaan program untuk mengetahui apakah kegiatan dilaksana

    kan sesuai dengan rencana atau tidak.

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 27

    BAB III

    PENUTUP

    3.1 Kesimpulan

    Dapat disimpulkan bahwa energi Geothermal adalah energi yang dihasilkan

    oleh tekanan panas bumi. Panas ini bernilai sangat besar karena setiap penurunan 100

    meter akan terjadi kenaikan suhu sebesar 3C. Pemanfaatna energi geothermal dapat

    dilakukan karena potensi energi geotermal sangat besar, kemudahan dalam teknologi,

    dapat meyelamatkan lingkungan dalam artian lebih banyak dampak positif yang kita

    dapatkan, dan yang lebih penting lagi tidak membutuhkan bahan bakar. Selain dampak

    positif yang didapatkan ada juga dampak negative yaitu Timbulnya keresahan

    masyarakat, terjadinya gangguan kamtibmas, menurunnya kesehatan masyarakat dan

    kekhawatiran menjalani kehidupan di bawah bayang-bayang ancaman bencana longsor,

    gas beracun, amblasan, kekeringan, kebakaran dan serba ketidakpastian tanpa akhir.

    Pembangunan pembangkit tenaga geothermal mempengaruhi kestabilan tanah di

    beberapa daerah.Hal ini terjadi ketika air diinjeksikan ke lapisan batuan kering ketika di

    sana tidak ada air sebelumnya. Uap kering dan uap dalam skala kecil juga

    membebaskan dalam level rendah gas karbon dioksida,nitrit oksida, sulfur meskipun

    hanya sekitae 5% dari level jika menggunakan bahan bakar fosil.Meskipun demikian,

    pembangkit listrik tenaga geothermal dapat dibangun dengan sedikit emisi-dengan

    membuat sistem control yang dapat menginjeksikan gas-gas ke dalam tanah dengan

    mengurangi emisi karbon agar kurang dari 0.1% dari total emisi dengan pembangkit

    listrik dengan bahan bakar fosil.Meskipun lapisan geothermal dapat menghasilkan

    panas dalam beberapa decade akan tetapi secara spesifik beberapa lokasi akan

    mengalami pendinginan karena pembangunan sumber yang erlalu luas sementara hanya

    sedikit energi yang tersedia.

  • Panas Bumi 2014

    Universitas Brawijaya Fakultas MIPA Fisika 11 28

    DAFTAR PUSTAKA

    Salirawati, Das. 2008. Ilmu Alamiah Dasar. Yogyakarta: Kanwa Publisher

    Anglin, Gary J. 1991. Instructional Technology: Past, Present and Future.

    Englewood : Libraries Unlimited.

    Sukmadinata, Nana Syaodih. 1997. Pengembangan Kurikulum, Teori dan Praktek.

    Bandung:Remaja Rosda Karya.

    Sutjipto. 2005. Kurikulum Pendidikan Teknologi suatu Kebutuhan yang Tidak

    Pernah Terlambat. Jakarta: Kompas.

    http://www.google.co.id/search?hl=id&q=geyser&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.r_qf.&b

    pcl=39314241&biw=1366&bih=664&um=1&ie=UTF-

    8&tbm=isch&source=og&sa=N&tab=wi&ei=9dq4UK6qCsnjrAe2lIDYDw