MAKALAH TEKNOLOGI ENERGI BERSIH

ENERGI PANASBUMI

Disusun Oleh:

Kelompok 4

Arista Ladja Gaa/114090079

Harly A. Hehanusa/114090113

David Arthur Lawang/114110060

Starpha Voreta/114120035

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

YOGYAKARTA

2015

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Energi fosil merupakan penyedia utama untuk mencukupi kebutuhan energi saat ini.

Sejalan dengan kemajuan suatu negara dan pembangunan yang dilakukan, permintaan

pemakaian energi semakin meningkat. Keadaan ini akan berakibat semakin menipisnya

persediaan bahan bakar fosil dan semakin meningkatnya beban pencemaran atmosfer. Untuk

mengatasi kedua masalah tersebut, diperlukan pengupayaan sumber energi alternatif.

Sumber energi alternatif yang ada harus memenuhi beberapa kriteria, diantaranya adalah

dapat mengurangi intensitas pemakaian bahan bakar fosil, tersedia dalam jumlah banyak dan

ramah lingkungan. Energi alternatif selain merupakan energi baru sifatnya juga harus

terbarukan (dapat digunakan kembali) sehingga tidak ada resiko pengurangan jumlah energi

ini dilain waktu seperti energi fosil. Sudah terdapat beberapa sumber energi baru yang

sifatnya terbarukan saat ini, salah satunya adalah energi panas bumi.

Energi panasbumi merupakan energi yang memanfaatkan panas yang ada di dalam kerak

bumi baik dalam bentuk batuan panas maupun dalam bentuk air dan uap panas. Umumnya

yang digunakan adalah dalam bentuk fluida uap panas untuk kemudian digunakan pada

menjadi energi yang lain (dikonversi ke energi lain) salah satunya adalah energi listrik

melalui Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi (PLTB). Namun untuk menentukan suatu

wilayah yang memiliki potensi panas bumi dapat dimanfaatkan sebagai PLTB atau tidak

perlu diketahui pula karakteristik panas bumi yang ada sehingga efektif dalam penggunaan

nantinya.

1.2 Pembatasan dan Perumusan Masalah

1.2.1 Pembatasan Masalah

Mengingat luasnya permasalahan dan untuk menghindari salah pengertian dan

perbedaan presepsi serta untuk mengarahkan makalah ini, maka kami akan membatasi

permasalahan pada:

A. Makalah ini dibuat oleh mahasiswa Teknik Lingkungan tahun ajaran 2015-

2016 semester ganjil.

B. Definisi Panasbumi, Proses Terbentuknya Panasbumi, dan, Pemanfaatan

Panasbumi sebagai Energi Baru dan Terbarukan.

1.2.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan makalah yang kami diskusikan dan pembatasan masalah, maka dapat

dirumuskan sebagai masalah sebagai berikut:

1. Apakah yang dimaksud dengan energi panasbumi?

2. Mengapa energi panasbumi dapat dikategorikan sebagai energi baru dan terbarukan?

3. Seberapa besar potensi pemanfaatan energi panasbumi?.

1.3 Tujuan dan Manfaat

1.3.1 Tujuan

Untuk mengetahui manfaat dari penggunaan Energi Panasbumi sebagai Energi

Baru dan Terbarukan..

1.3.2 Manfaat

A. Untuk memperoleh data, fakta dan informasi tentang Definisi Panasbumi, Proses

Terbentuknya Panasbumi, dan, Pemanfaatan Panasbumi sebagai Energi Baru dan

Terbarukan.

B. Untuk menambah dan memperkaya ilmu pengetahuan, khususnya yang berhubungan

dengan Energi Panasbumi serta pemanfaatannya sebagai energi baru dan terbarukan.

1.4 Metode Penulisan

Metode yang digunakan dalam penulisan makalah ini adalah menggunakan metode;

deskriptif, kualitatif, melalui studi pustaka yakni dengan menggunakan buku-buku literatur,

jurnal ilmiah dan media internet sebagai sumber kajian yang dibahas

1.5 Sistematika Penulisan

Makalah ini disusun secara sistematika penulisan yakni:

Bab I. Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

1.2 Pembatasan dan Perumusan Masalah

1.3 Tujuan dan Manfaat

1.4 Metode Penulisan

1.5 Sistematika Penulisan

Bab II. Pembahasan

2.1 Pengertian Panasbumi

2.2 Proses Terbentuknya Panasbumi

2.3 Pemanfaatan Panasbumi sebagai Energi Baru dan Terbarukan

2.4 Energi Panasbumi sebagai Pembangkit Listrik.

2.5 Kelebihan dan Kekurangan PLTP

Bab III. Penutup

3.1 Kesimpulan

3.2 Saran

Daftar Pustaka

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Panas Bumi

Panasbumi, adalah energi panas yang tersimpan dalam batuan di bawah permukaan bumi dan

fluida yang terkandung didalamnya. Energi panas alami dari dalam bumi yang akan ditransfer ke

permukaan bumi secara konduksi dan konveksi. Secara umum perubahan kenaikan temperatur

terhadap kedalaman di kerak bumi adalah 30ºC/km. Jika diasumsikan rata-rata permukaan bumi

adalah 15ºC, maka di kedalaman 3 km, temperaturnya akan mencapai 105ºC. Akan tetapi

temperatur tersebut kurang menguntungkan dari sisi ekonomis untuk dimanfaatkan sebagai

sumber energi panasbumi. Berdasarkan hal tersebut, dapat diketahui bahwa sumber energi

panasbumi yang potensial dan bernilai ekonomis hanya terdapat di lokasi tertentu dengan kondisi

geologi yang khas.

Energi panasbumi telah dimanfaatkan untuk pembangkit listrik di Italy sejak tahun 1913 dan

di New Zealand sejak tahun 1958. Pemanfaatan energi panasbumi untuk sektor non‐listrik (direct

use) telah berlangsung di Iceland sekitar 70 tahun. Meningkatnya kebutuhan akan energi serta

meningkatnya harga minyak, khususnya pada tahun 1973 dan 1979, telah memacu negara‐negara

lain, termasuk Amerika Serikat, untuk mengurangi ketergantungan mereka pada minyak dengan

cara memanfaatkan energi panasbumi.

2.2 Proses Terbentuknya Panasbumi

Sebelumnya telah dijelaskan bahwa panasbumi dapat terbentuk berhubungan dengan

kedalaman kerak bumi. Namun panas tersebut belum dapat dimanfaatkan sehingga diperlukan

sumber panas lain yang didasari oleh model geologi sistem panasbumi. Dari sudut pandang

geologi, sumber energi panasbumi berasal dari magma yang berada di dalam bumi. Magma

dianggap seperti sebuah kompor yang menyala. Magma tersebut menghantarkan panas secara

konduktif pada batuan di sekitarnya. Panas tersebut juga dapat mengakibatkan aliran konveksi

fluida hydrothermal di dalam pori-pori batuan. Kemudian fluida hydrothermal ini akan bergerak

ke atas namun tidak sampai ke permukaan karena tertahan oleh lapisan batuan yang bersifat

impermeabel. Lokasi tempat terakumulasinya hydrothermal disebut reservoir, atau lebih tepatnya

reservoir panasbumi. Dengan adanya lapisan impermeabel tersebut, maka hydrothermal yang

terdapat pada reservoir panas bumi akan terpisah dengan groundwater yang berada lebih

dangkal. Berdasarkan hal tersebut maka secara umum sistem panasbumi terdiri atas tiga elemen

yaitu batuan reservoir, fluida reservoir yang berperan menghantarkan panas ke permukaan tanah

dan terakhir batuan panas (heat rock) atau magma sebagai sumber panas (Goff and Cathy, 2000).

Gambar 1. Reservoar

2.2.1 Model Sistem Geologi Panasbumi

Kondisi geologi sumber-sumber energi panas bumi yang telah ditemukan di dunia saat ini

amat beragam. Namun menurut marini (2001), secara garis besar bisa dikelompokkan kedalam

dua model geologi daeraah panasbumi, yaitu:

1. Sistem magmatik vulkanik aktif

2. Sistem selain magmatik vulkanik aktif

Daerah panasbumi bertemperatur tinggi (lebih dari 180ºC) yang bisa dimanfaatkan untuk

pembangkit listrik, sebagian besar terdapat pada sistem magmatik vulkanik aktif. Sementara,

pemanfaatan energi panasbumi untuk pemanfaatan langsung (direct use) bisa diperoleh dari

kedua sistem tersebut.

Sistem magmatik aktif yang bertemperatur tinggi umumnya terdapat di sekitar pertemuan

antara lempeng samudera dan lempeng benua. Akibat adanya tumbukan antara lempeng

samudera (oceanic crust) dan lempeng benua (continental crust), lempeng samudera mennjam ke

bawah lempeng benua. Temperatur tinggi di kerak bumi menyebabkan lempeng samudera

meleleh. Lokasi lelehan (zone of partical melting) tersebut diperkirakan berada pada kedalaman

100 km dari permukaan bumi diantara kerak bumi dan bagian luar mantel bumi. Densitas lelehan

biasanya lebih rendah dari sumber asalnya sehingga lelehan tersebut cenderung bergerak naik ke

atas menjadi magma. Hampir tidak pernah ditemukan magma yang berbentuk cair (liquid) murni.

Semua magma merupakan lelehan batuan panas dengan campuran yang begitu kompleks.

2.2.2 Fluida Panasbumi

Kandungan H2O yang tinggi pada batas antara lempeng benua dan lempeng samudera di

sekitar zona penunjaman yang bertemperatur sangat tinggi memicu terjadinya fenomena partial

melting yang merupakan cikal-bakal fluida panasbumi. Sementara, lapisan sedimen terdehidrasi,

yang ikut terbawa ke dalam zona penunjaman, juga ikut meleleh sehingga memperkaya

kandungan komponen fluida panasbumi tersebut. Fluida panasbumi kemudian bergerak ke atas

menerobos kerak bumi sambil terus bereaksi dengan batuan yang dilewatinya sehingga makin

menambah kandungan komponen di dalamnya. Fluida panasbumi yang paling dekat dengan

magma, biasanya mengandung uap air, CO2, SO2, H2S dan HCl. Variasi konsentrasi masing-

masing kandungan itu tergantung pada perbedaan magmatic volatile dan tingkat degassing

magma. Penyerapan gas-gas tersebut ke dalam sirkulasi air tanah bagian dalam mendorong

terbentuknya fluida panasbumi yang bersifat asam dan sangat reaktif. Tingkat keasaman fluida

panasbumi berangsur-angsur berkurang ke arah netral seiring interaksi dirinya dengan

permukaan batuan dimana kation-kation ikut terbawa oleh aliran fluida panasbumi. Ketika fluida

panasbumi terus bergerak ke atas, tekanannya makin berkurang hingga mencapai kondisi boiling,

yaitu kondisi dimana fluida panasbumi mendidih mengeluarkan gelembung gas-gas. Zona tempat

terjadinya fenomena boiling disebut boiling zone. Disinilah terjadi pemisahan antara fase liquid

dan fase gas pada fluida panasbumi. Fluida fase gas akan lebih mudah menerobos menuju ke

permukaan bumi menjadi fumaroles di sekitar puncak dan lereng gunung api. Namun fase gas

yang tidak bisa menerobos ke permukaan akan bercampur dengan air tanah membentuk steam-

heated acid-sulfate water. Sisa fluida panasbumi yang masih berada di posisi dalam akan

mengalir secara lateral dimana ia akan bercampur dengan air meteorik sampai mencapai pH

netral dan keluar permukaan sebagai mata air yang kaya unsur chloride-nya.

2.2.3 Tipe-tipe Sistem Panasbumi

Pembagian sistem panasbumi menurut Goof dan Cathy (2000), berdasarkan kriteria

geologi, geofisika, hidrologi, dan teknologi dapat dibagi atas 5 tipe, yaitu:

1. Sistem batuan beku muda (young igneous systems)

2. Sistem tektonik (tectonic systems)

3. Geopressured systems

4. Hot dry rock systems

5. Magma tap systmes

Dari tipe satu hingga tipe tiga, air panas alami diperoleh lewat kegiatan eksploitasi. Karena itu,

ketiganya bisa disatukan menjadi sistem hidrotermal (hydrothermal systems). Sementara untuk

tipe empat dan lima, air panas alami tidak bisa diperoleh. Justru kedua sistem tersebut

memerlukan air yang diinjeksikan ke dalam bumi lalu air tersebut disedot kembali untuk diambi

panasnya. Secara teknik hal tersebut mungkin dilakukan, tetapi tidak bernilai ekonomis selama

harga bahan bakar fosil masih lebih murah.

Selain itu, tipe panasbumi juga dapat dibedakan menurut jenis fluida reservoar.

Berdasarkan fluida yang terkandung di dalam reservoar sistem panasbumi dikelompokkan ke

dalam sistem dominan uap, sistem air panas dan sistem dua-fasa.

1. Sistem dominan uap. Dalam sistem ini air yang terpanaskan oleh batuan panas menguap,

sehingga mencapai permukaan dalam keadan relatif kering pada suhu sekitar 200ºC dan

tekanan sekitar 8 bar. Uap semacam ini cocok untuk menggerakkan turbin pembangkit

listrik. Sistem panasbumi dominan uap sangat jarang dijumpai di dunia dan hingga saat

ini ada lima lapangan besar yang telah dikembangkan untuk pembangkit listrik, yaitu

lapangan-lapangan Larderello (Italia), The Geyser (Califronia), Matsukawa (Jepang),

Kamojang dan Darajat (Indonesia).

2. Sistem air panas. Pada sistem ini air panas bersirkulasi dalam reservoar. Bila

terperangkap pada sumur pemboran, air akan mengalir secara alamiah atau harus

dipompa. Penurunan tekanan, yang besarnya sekitar 8 bar atau kurang, menyebabkan air

panas tersebut sebagian berubah menjadi campuran dua-fasa yang dominan air.

Campuran tersebut mengandung padatan terlarut seperti silika, karbonat dan sulfat.

Padatan terlarut ini dalam beberapa hal dapat mempengaruhi produksi energi sebab

padatan tersebut akan mengendap dan membentuk kerak atau sisik (sca’e) di dalam pipa-

pipa dan pada permukaan-permukaan tempat terjadinya proses pertukaran panas,

sehingga mengurangi aliran fluida dan perpindahan panas. Sistem dominan air lebih

banyak dijumpai dibanding sistem dominan uap. Sebagai contoh antara lain lapangan

Gunung Salak (Indonesia), Wairakei Tauhara dan Waiotapu (New Zealand), Palinpinon

(Filipina), Onikobe (Jepang), Coso, Long Valey (Amerika Serikat).

2.3 Pemaanfaatan Panasbumi Sebagai Energi Baru dan Terbarukan

Panas diambil dari reservoar panasbumi dengan cara memproduksi fluida reservoar. Di

permukaan, panas tersebut dapat dipakai untuk berbagai keperluan, tergantung pada entalpi

(kandungan panas persatuan massa) dan tekanan fluida. Fluida bertemperatur tinggi (>225ºC)

umumnya dipakai untuk membangkitkan tenaga listrik. Fluida dengan temperatur sedang (125-

225ºC) dapat menghasilkan bulk heat untuk processing dalam industri. Bila temperatur >180ºC

dapat diterapkan pembangkit listrik dengan memakai flash plant.

Tenaga listrik juga dapat dihasilkan dari air panas dengan suhu 110-180ºC dengan jalan

mengektraksi panas melalui permukaan heat exchanger dan memakai fluida sekunder, seperti

yang telah diterapkan pada pembangkit listrik siklus biner di New Zealand. Air panas dengan

suhu <125 ºC dapat dimanfaatkan secara langsung, untuk berbagai keperluan kecuali pembangkit

tenaga listrik.

Contoh pemakaian fluida secara langsung antara lain untuk pemanasan kolam renang dan

tambang udang dengan sistem heat exchange (New Zealand), pemanas ruangan (Iceland, Jepang

dan Amerika Serikat), untuk pemanas dalam industri kertas (New Zealand), serta pemanas dalam

kebun budidaya tanaman pertanian (Iceland, New Zealand, Cina dan Amerika Serikat). Secara

global, dari segi sumber panas, World Energy Conference Organization dalam publikasinya yang

berjudul World Energy Resources: !985-2020 menyebutkan bahwa potensi energi panas dunia

sangat melimpah, diantaranya yang dapat dikonversi menjadi tenaga listrik dengan kemampuan

teknologi yang ada saat ini adalah 3,6 x 1021 joule, atau ekivalen dengan 1,14 x 108 Mwe, atau

kurang lebih 120 kali produksi listrik dunia saat ini (Armstead, 1983)

Secara lokal, suatu sistem panasbumi pada umumnya berupa siklus, dimana air meteorik (air

hujan) dalam perjalanannya mengikuti siklus hidrologi masuk ke dalam reservoar, terpanaskan

oleh sumber panas, dan diproduksi. Air meteorik yang mengalir secara alamiah ke sekitar batuan

sumber panas akan menggantikan fluida yang telah diproduksi dari reservoar (Wright, 1995). Di

samping itu, air yang telah diekstraksi panasnya dapat diinjeksikan kembali ke dalam reservoar ,

seperti yang telah dilakukan di berbagai lapangan panasbumi yang telah beroperasi. Oleh

karenanya energi panasbumi dapat dikatakan terbarukan (renewable).

Namun demikian bila eksploitasi energi suatu reservoar panasbumi melebihi total input panas

dari fluida ke dalam reservoar, atau dengan kata lain laju energi ekstraksi energi lebih besar dari

laju pemulihan panas dan fluida, maka reservoar panas bumi tersebut akan mengalami

“kematian” (McLeod, 1995).

Energi panasbumi sebenarnya tidak dapat dikatakan benar-benar bersih, efek polutif dapat

timbul dari sisa fluida yang bersifat asam dan mengandung padatan terlarut (misalnya dari

separator air-uap), serta dari non-condens-ablegas yang dilepaskan ke atmosfer dari kondenser

dan menara pendingin pada pembangkit listrik tenaga panasbumi; akan tetapi efek tersebut lebih

kecil dan lebih mudah ditangani dibandingkan dengan efek yang ditimbulkan oleh pembakaran

bahan bakar fosil. Salah satu cara meminimalkan efek polutif produksi fluida panasbumi adalah

dengan menginjeksikan kembali fluida yang telah di ekstraksi panasnya ke dalam reservoar.

Berdasarkan kelebihan energi panasbumi yang antara lain relatif “bersih” (ramah terhadap

lingkungan), dan dalam batas-batas tertentu bersifat terbarukan, energi panasbumi merupakan

energi alternatif yang menarik.

2.4 Energi Panas Bumi Sebagai Pembangkit Listrik

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi adalah pembangkit listrik yang menggunakan panas

bumi sebagai sumber energinya. 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.

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) pada prinsipnya sama seperti Pembangkit

Listrik Tenaga Uap (PLTU), hanya pada PLTU uap dibuat di permukaan menggunakan boiler,

sedangkan pada PLTP uap berasal dari reservoir panas bumi. Apabila fluida di kepala sumur

berupa fasa uap, maka uap tersebut dapat dialirkan langsung ke turbin, dan kemudian turbin akan

mengubah energi panas bumi menjadi energi gerak yang akan memutar generator sehingga

dihasilkan energi listrik.

2.4.1 Prinsip kerja PLTP Berdasarkan Sumber Panasnya

Energi panasbumi adalah termasuk energi primer yaitu energi yang diberikan oleh alam

seperti minyak bumi, gas bumi, batubara dan tenaga air. Selain dari pada itu panasbumi adalah

termasuk juga energi yang terbarukan, yaitu energi non fosil yang bila dikelola dengan baik

maka sumberdayanya relatif tidak akan habis, jadi amat sangat menguntungkan. Energi

panasbumi yang ada di Indonesia pada saat ini dapat dikelompokkan menjadi:

1. Energi Panasbumi “Uap Basah” (Dry System Power Plant). Uap basah yang keluar dari

perut bumi pada mulanya berupa air panas bertekanan tinggi yang pada saat menjelang

permukaan bumi terpisah menjadi kira-kira 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.

Gambar 2. Dry System Power Plant

2. Energi Panasbumi “Air Panas” (Flash System Power Plant). 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 energy panas bumi jenis ini,

digunakan nergy biner (dua buah energi utama) yaitu wadah air panas sebagai energy

primemya dan energi sekundernya berupa alat penukar panas (heat exchanger) yang akan

menghasilkan uap untuk menggerakkan turbin. Energi panas bumi “air panas” bersifat

korosif, sehingga biaya awal pemanfaatannya lebih besar dibandingkan dengan energi

panas bumi jenis lainnya.

Gambar 3. Flash System Power Plant

3. Energi Panasbumi “Batuan Panas” (Binary Cycle Power Plant). 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.

2.4.2 Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

1. Uap di suplai dari sumur produksi melalui sistem transmisi uap yang kemudian

masuk ke dalam Steam Receiving Header sebagai media pengumpul uap. Steam

Receiving Header dilengkapi dengan Rupture Disc yang berfungsi sebagai pengaman

terakhir unit .Bila terjadi tekanan berlebih (over pressure) di dalam Steam Receiving

maka uap akan dibuang melalui Vent Structure.Vent Structure berfungsi untuk

warming-up di pipe line ketika akan start unit dan sebagai katup pengaman yang akan

membuang tekanan bila sudden trip terjadi.

2. Dari Steam Receiving Header uap kemudian dialirkan ke Separator (Cyclone Type)

yang berfungsi untuk memisahkan uap (pure steam) dari benda-benda asing seperti

partikel berat (Sodium, Potasium, Calsium, Silika, Boron, Amonia, Fluor dll).

3. Kemudian uap masuk ke Demister yang berfungsi untuk memisahkan moisture yang

terkandung dalam uap, sehingga diharapkan uap bersih yang akan masuk ke dalam

Turbin.

4. Uap masuk ke dalam Turbin sehingga terjadi konversi energi dari Energi Kalor yang

terkandung dalam uap menjadi Energi Kinetik yang diterima oleh sudu-sudu Turbin.

Turbin yang dikopel dengan generator akan menyebabkan generatkut berputar saat

turbin berputar sehingga terjadi konversi dari Energi Kinetik menjadi Energi

Mekanik.

5. Generator berputar menghasilkan Energi Listrik (Electricity)

6. Exhaust Steam (uap bekas) dari Turbin dikondensasikan di dalam Condensor dengan

system Jet Spray (Direct Contact Condensor).

7. NCG (Non Condensable Gas) yang masuk kedalam Condensor dihisap oleh First

Ejector kemudian masuk ke Inter condensor sebagai media pendingin dan penangkap

NCG. Setelah dari Intercondensor, NCG dihisap lagi oleh Second Ejector masuk ke

dalam After condenser sebagai media pendingin dan kemudian dibuang ke atmosfir

melalui Cooling Tower.

8. Dari Condensor air hasil condensasi dialirkan oleh Main Cooling Water Pump masuk

ke Cooling Tower. Selanjutnya air hasil pendinginan dari Cooling Tower uap kering

disirkulasikan kembali ke dalam Condensor sebagai media pendingin.

9. Primary Cooling System disamping sebagai pendingin Secondary Cooling System

juga mengisi air pendingin ke Inter condensor dan After condensor.

10. Overflow dari Cold Basin Cooling Tower akan ditampung untuk kepentingan

Reinjection Pump.

11. River Make-Up Pump beroperasi hanya saat akan mengisi Basin Cooling Tower.

2.4.3 Peralatan Utama dalam Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi

2.4.3.1 Kepala Sumur dan Valve

Seperti halnya sumur-sumur minyak dan gas, di sumur panas bumi juga dipasang

beberapa Valve (katup) untuk mengatur aliran fluida. Valve-valve tsb ada yang dipasang di atas

atau didalam sebuah lubang yang dibeton (Concrete cellar).

Gambar 4. Rangkaian Valve di lapangan panasbumi

Umumnya di kepala sumur ada 4 buah valve, yaitu :

A : Master Valve atau Shut off Valve : untuk mengisolasi sumur untuk keperluan perawatan.

B : Service Valve : untuk mengatur aliran fluida yang akan dimanfaatkan.

C : By pass Valve : untuk mengatur aliran fluida yang ke Silincer, atau tempat penampungan

air/pembuangan.

D : untuk memungkinkan peralatan atau reamer diturunkan secara vertikal. Disamping itu

biasanya dilengkapi juga oleh Bleed Valve : yaitu valve untuk menyemburkan ke udara dengan

laju aliran sangat kecil (bleeding), saat sumur tidak diproduktifkan. Fluida perlu dikeluarkan

dengan laju alir sangat kecil agar sumur tetap panas dan gas tidak terjebak di dalam sumur, dan

juga untuk menghindari terjadinya thermal shock atau perubahan panas secara tiba-tiba yang

disebabkan karena pemanasan atau pendinginan mendadak dapat dihindarkan.

Disamping itu ada juga yang dilengkapi dengan Ball Floatt Valve yang merupakan Valve

pengaman dari kemungkinan terbawanya air ke dalam aliran pipa uap. Bila ada air yang terbawa,

bola akan naik dan menghentikanaliran. Kenaikkan tekanan akan menyebabkan Bursting Disc

pecah dan mengalihkan aliran ke Silincer.

2.4.3.2 Separator

Separator berfungsi untuk memisahkan uap dari air yang bercampur dalam aliran dua

fasa. Separator yang mempunyai effisiensi yang tinggi adalah jenis Cyclon, dimana aliran uap

yang masuk dari arah samping dan berputar menimbulkan gaya sentrifugal. Air akan terlempar

ke dinding, sedangkan uap akan mengisi bagian tengah pipa, dan mengalir keatas.

Gambar 5. Separator Cyclone

Uap yang keluar dari jenis ini mempuyai dryness yang sangat tingg, lebih dari 99%. Effisiensi

dari jenis ini akan berkurang bila kecepatan masuk lebih dari 50 m/detik.

2.4.3.3 Silincer

Silincer adalah merupakan silinder yang didalamnya diberi suatu pelapis untuk

mengendap suara dab bagian atasnya terbuka. Fluida dari sumur yang akan ddisemburkan untuk

dibuang, akan menimbulkan kebisingan yang luar biasa hingga dapat memekakkan telinga dan

bahkan bila tanpa perlindungan telinga, dapat menyebabkan rusaknya pendengaran. Untuk

mengurangi kebisingan dan biasanya juga mengontrol aliran fluida yang akan dibuang.

Gambar 6. Silincer

Apabila fluida dari sumur berupa uap kering, silincer yang digunakan biasanya berupa lubang

yang diisi dengan batuan yang mempunyai ukuran dan bentuk beragam.

Gambar 7. Instalasi Separasi (Pemisahan uap dari air)

LP

HP Separator BurstingSeparator

HPDiscs

SeparatedWell wa

watersilinc head ste disposal

2.4.3.4 Turbin Uap

Turbin uap adalah suatu mesin penggerak, yang menggunakan energi dari fluida kerja

(uap) untuk menggerakkan/memutar sudu-sudu Turbin. Sudu-sudu Turbin ini memutar poros,

poros karena dikopling dengan Generator, maka akan menggerakkan Generator menghasilkan

listrik.

Pada dasarnya dikenal 2 jenis :

a. Turbin dengan tekanan keluaran sama dengan tekanan udara luar (Atmospheric Exhaust /

Back Pressure Turbine) atau disebut juga Turbin tanpa Condenser. Pada jenis ini uap

keluar dari Turbin langsung dibuang ke udara.

b. Turbin dengan Condenser (Condensing unit Turbine). Pada jenis ini uap keluar dari

Turbin dikondensasikan lagi menjadi air di Condenser.

G T

Gambar 8. Turbin Back Pressure

T

condenser

Well (Sumur)

Gambar 9. Turbin Uap dengan Condenser

2.4.3.5 Condenser

Fungsi Condenser adalah untuk mengkondensasikan uap menjadi air dengan cara

membuat kondisi vakum di dalam bejana (condenser). Proses terjadinya vakum dengan cara

Thermodinamika bukan cara mekanik. Fluida yang keluar dari Turbin masuk ke Condenser

sebagian besar adalah uap bercampur dengan air dingin, di condenser akan mencapai

kesetimbangan massa dan energi.

Pada volume yang sama, air akan mempunyai massa ratusan kali lipat dibandingkan

dengan uap. Sehingga jika uap dalam massa tertentu mengisi seluruh ruangan dalam condenser,

kemudian disemprotkan air maka uap akan menyusut volumenya, karena sebagian atau

seluruhnya berubah menjadi air (tergantung jumlah air yang disemprotkan) yang memiliki

volume jauh lebih kecil. Akibat penyusutan volume uap dalam Condneser inilah akan

mengakibatkan kondisi ruangan dalam Condenser menjadi vacuum

Exhaust SteamGas Cooler

Water

Gambar 10. Direct Contact Condenser

2.4.3.6 Gas Extraction

Untuk menjaga agar kondisi di dalam comndenser tetap vacuum, maka Non Condensable

Gas (NCG) harus dikeluarkan dari Condenser, dengan cara diisap oleh Ejector.

Ejector 1stStage Ejector 2nd stage

Condensor AfterInter CondensorCondensor

Gambar 11. Sistem Gas Extraction

2.4.3.7 Menara Pendingin (Cooling Tower)

Menara pendingin ada dua jenis, yaitu :

1. Mechanical Draught Cooling Tower

Cooling Tower ini menggunakan Fan/kipas untuk menghisap udara. Udara

dihisap melalui Louver/pengarah dari samping masuk ke dalam Cooling Tower terus

dihisap ke atas, udara dingin ini kontak langsung dengan air yang jatuh dari bak atas

menuju bak bawah, sehingga air panas keluar dari Condenser (50ºC) dipompa menuju

ke Cooling Tower

didinginkan dengan udara

sehingga temperaturnya

turun menjadi 26-27ºC.

Cooling Tower jenis ini

relative murah dan fleksible

karena kecepatan angina bisa

dirubah-rubah, disesuaikan

dengan kondisi udara luar

dan beban Turbin.

Kelemahannya adalah

Udara dan uap panas

Air dari Condensor Temp. 50 C

Udara dingin

Air dari cooling tower turun 26-27C

Gambar 12. Mechanical Draught Cooling Tower

menggunakan energi listrik untuk menggerakkan kipas yang relative besar dan biaya

perawatannya tinggi.

2. Natural Cooling Tower

Air Distribusi

Gambar 13. Natural Cooling Tower

Cooling Tower jenis ini mempunyai biaya perawatan yang murah, hanya

kelemahannya mahal dan tidak fleksible.

2.4.4 Sebaran Potensi Panasbumi

Saat ini panas bumi telah dimanfaatkan oleh beberapa negara salah satunya Indonesia.

Negara-negara yang memiliki potensi energi panasbumi biasanya terletak pada jalur cincin api

dunia.

Gambar 14. Negara-negara yang telah memanfaatkan energi panasbumi (Geothermal)

Untuk di Indonesia sendiri memiliki 30% - 40% dari potensi panasbumi dunia atau setara 27.510

Mwe energi listrik serta potensi cadangan sebesar 14.172 Mwe, terdiri dari cadangan terbukti

2.287 Mwe, cadangan mungkin 1.050 Mwe dan cadangan terduga 10.835 MWe. Sebarannya

lebih mendominasi di Pulau Jawa, Sumatera, sebagian kecil di Sulawesi, serta beberapa wilayah

pulau-pulau kecil lainnya.

Tabel 1. Sebaran Potensi Energi Listrik dari Energi Panasbumi

Gambar 15. Sebaran Potensi Panasbumi di Indonesia

Dari sekian banyaknya potensi yang ada, tahun 2014 Indonesia baru menghasilkan energi

listrik sebesar 4.733 MW. Pengembangannya sendiri masih didominasi oleh perusahan

nasional, yaitu PT. Pertamina Geothermal Energy (PT. PGE). Selain itu, ada beberapa

wilayah kerja pertambangan (WKP) yang hak kelolanya dimiliki oleh PT. PLN. Saat ini

lapangan yang telah berproduksi aktif adalah Sibayak, Gunung Salak, Wayang Windu,

Darajat, Kamojang,

Dieng-Kamojang

dan Lahendong.

Gambar 16. Sebaran

Lapangan Produksi

Panasbumi

2.5 Kelebihan dan Kekurangan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

2.5.1 Kelebihan PLTP

1. Bersih

PLTP tidak membakar bahan bakar untuk menghasilkan uap panas guna memutar turbin

serta menghemat pemanfaatan bahan bakar fosil yang tidak bisa diperbaharui. Kita

mengurangi emisi yang merusak atmosfir kita.

2. Tidak boros lahan

Lokal area yang diperlukan untuk membangun PLTP ukurannya per MW lebih kecil

dibandingkan hampir semua jenis pembangkit lain.

3. Dapat diandalkan

PLTP dirancang untuk beroperasi 24 jam sehari sepanjang tahun. Suatu pembangkit

listrik geothermal terletak diatas sumber bahan bakarnya. Hal ini membuat resisten

terhadap hambatan penghasilan listrik yang diakibatkan oleh cuaca dan bencara alam

yang bias mengganggu transportasi bahan bakar.

4. Fleksibel

Suatu PLTP bisa memiliki rancangan moduler, dengan tambahan dipasang sebagai

peningkatan yang diperlukan untuk memenuhi permintaan listrik yang meningkat.

5. Mengurangi pengeluaran

Uang tidak perlu dikeluarkan untuk mengimpor bahan bakar untuk PLTP, selalu terdapat

dimana pembangkit itu berada.

6. Pembangunan

PLTP dilokasi terpencil bisa miningkatkan standar kualitas hidup dengan cara membawa

listrik ke orang yang bertempat tinggal jauh dari sentra populasi listrik.

Dengan ratifikasi “kyoto protocol” menunjukkan komitmen negara maju terkait

global warming untuk insentif atau carbon credit terhadap pembangunan ( clean

development mechanism ) berdasarkan seberapa besar pengurangan CO2 dibandingkan

dengan base line yang telah ditetapkan.

Grafik 1. Emisi Gas dari Bermacam-macam Pembangkit

Dari grafik diatas pembangkit dengan bahan bakar panas bumi memiliki emisi yang

paling rendah yaitu 100 kg/kWh.

2.5.2 Kekurangan PLTP

1. PLTP dibangun didaerah lapang panas bumi dimana terdapat banyak sumber air panas

atau uap yang mengeluarkan gas H2S. Kandungan ini bersifat korosit yang menyebabkan

peralatan mesin maupun listrik berkarat.

2. Ancaman akan adanya hujan asam.

3. Penurunan stabilitas tanah yang akan berakibat pada bahaya erosi dan akan

mempengaruhi pada kegiatan operasional.

4. Menyusut dan menurunnya debit maupun kualitas sumber mata air tanah maupun danau-

danau di sekitar area pembangunan yang akan menyebabkan gangguan pada kehidupan

biota perairan dan menurunkan kemampuan tanah untuk menahan air.

5. Berubahnya tata guna lahan, perubahan dan ancaman kebakaran hutan dimana diperlukan

waktu antara 30-50 tahun untuk mengembalikan fungsi hutan lindung semeperti semula.

6. Terganggunya kelimpahan dan keanekaragaman jenis biota air karena diperkirakan akan

tercemar zat-zat kimia SO2, CO2, CO, NO2 dan H2S.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Panasbumi dapat dimanfaatkan sebagai salah satu energi terbarukan. Dalam

penggunaannya, panas bumi dapat digunakan langsung pada sektor pertanian, industri, perikanan

dan lainnya. Namun yang lebih bernilai ekonomis dan membantu pengurangan konsumsi bahan

bakar fosil adalah dengan mengkonversi energi panasbumi menjadi energi listrik melalui

Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi (PLTP). Pada dasarnya, energi panasbumi dapat

dikatakan energi terbarukan karena sifatnya yang ramah lingkungan dengan ketersediaan yang

cukup melimpah serta dapat digunakan secara berulang. Namun walaupun ramah lingkungan,

pada proses eksploitasi panas bumi juga memiliki kekurangan-kekurangan namun tidak sebesar

dengan dampak negatif yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil.

3.2 Saran

Perlunya keseriusan stakeholder terkait dalam mengelola sumber-sumber panasbumi

yang ada sehingga dapat mengurangi tingkat konsumsi bahan bakar fosil.

DAFTAR PUSTAKA

Anggara, Adhi dkk. 2013. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi. Politeknik Negeri Semarang.

Semarang

Human Resource Management, 2007. Teknologi Operasi PLTP. PT. PLN Unit Pendidikan dan

Pelatihan, Suralaya

Kasbani.2008. Tipe Sistem Panas Bumi Di Indonesia Dan Estimasi Potensi Energinya. Badan Geologi

Suparno, Supriyanto. 2009. Energi Panas Bumi A Present from the Heart of the Earth . Departemen Fisika-FMIPA Universitas Indonesia. Jakarta

Utami, Pri. 1998. Energi Panasbumi (Sebuah Gambaran Umum). Program Studi Teknik Geologi Universitas Gajah Mada. Yogyakarta

Sumber internet:https://kyukimura2629.wordpress.com/2014/10/09/makalah-pembangkit-listrik-tenaga-panas-

bumi/ (diakses pada 27 November 2015, pukul 19.00 WIB)http://unic-jakarta.org/2015/04/08/energi-panas-bumi-dapat-membantu-negara-negara-

berkembang-meningkatkan-ketahanan-pangan-kata-laporan-badan-pbb/ (diakses pada 28 November 2015, pukul 21.00 WIB)

https://rudimayardi.wordpress.com/2012/10/05/pemanfaatan-energi-panas-bumi/ (diakses pada 30 November 2015, pukul 19.00 WIB)http://www.kompasiana.com/gigihkurniawan/pemanfaatan-panas-bumi-geothermal-di-

indonesia_552c683d6ea834df0e8b458b (diakses pada 03 Desember 2015, pukul 13.00 WIB)