AFRIZAL

NIM. 08071002030

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

2013

Estimasi Energi Panas Bumi Daerah X Kabupaten Empat Lawang dengan Menggunakan Studi Heat Loss

Pendahuluan

Tabel Cadangan dan Produksi Energi Indonesia (2008).

2

Energi Fosil Sumber Daya Cadangan Produksi

Rasio

Cad/Prod

(Tahun) *

Minyak Bumi 56,6 miliar

barel

8,2 miliar

barel**

357 juta barel 23

Gas Bumi 334,5 TSCF 170 TSCF 2,7 TSCF 63

Batubara 104,8 miliar ton 18,8 miliar ton 229,2 juta ton 82 (Sumber: pusat data dan informasi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral)

∗ Dengan asumsi tidak ada penemuan cadangan baru

∗∗ Termasuk Blok Cepu

Perumusan Masalah Mengestimasi potensi energi panas bumi di suatu daerah yang belum pernah dilakukan

penelitian sebelumnya pada daerah tersebut.

Tujuan Penelitian Menentukan besarnya potensi panas bumi daerah X dengan menggunakan studi

kehilangan panas (heat loss).

Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah sebagai pertimbangan dalam pembangunan di wilayah

manifestasi.

3

4

Panas Bumi (Geothermal)

Menurut Rybach, sistem panas bumi adalah energi yang tersimpan dalam bentuk air panas atau uap

pada kondisi geologi tertentu pada kedalaman beberapa kilometer di dalam kerak bumi.

Sistem panas bumi dikontrol oleh adanya:

1. Sumber panas (heat source) berupa plutonik,

2. Batuan berporos atau reservoir tempat uap panas terjebak di dalamnya,

3. Lapisan penutup, berupa batu lempung,

4. Keberadaan struktur geologi (patahan, perlipatan, collapse, rekahan, dan ketakselarasan),

5. Daerah resapan air atau aliran air bawah permukaan (recharge area).

5 Skema sistem panas bumi secara umum.

6

Keberadaan suatu sistem panas bumi biasanya dicirikan oleh adanya manifestasi di

permukaan, yaitu berupa:

1. Tanah hangat (warm ground)

2. Mata air panas atau hangat (hot or warm spring).

3. Kolam air panas (Hot pools)

4. Telaga air panas (hot lakes)

5. Fumarola dan Solfatara,

6. Geyser

7. Permukaan tanah beruap (Steaming Ground)

8. Lumpur panas (mud pools)

9. Silika sinter

10. Batuan alterasi

7

Kriteria

Kelompok wilayah

Sumatera Jawa, Nusa Tenggara, Sulawesi Utara

Sebaian besar Sulawesi, Maluku,

dan Papua.

Manifestasi permukaan

Fumarola suhu tinggi dengan steam jet, mata air mendidih, solfatara, lumpur panas, kolam lumpur, danau asam,

alterasi luas dan sangat intensif.

Fumarole suhu tinggi, mata air mendidih,

solfatara, kolam lumpur, alterasi

intensif.

Fumarole, solfatara.

Material penyusun.

Riolitik-andesitik, produk gunung api

muda, ketebalan material sekitarl 1 km.

Andesitik-basaltik, produk gunung api muda dan sedang,

ketebalan material >2,5 km.

Produk gunung api tua, sedimen.

Struktur

Sesar regional Sumatera dan sesar-

sesar sekunder, ketakselarasan, kaldera

Sesar lokal, kaldera, ketakselarasan.

Sesar lokal, graben, ketakselarasan.

Klasifikasi kelompok sistem panas bumi di Indonesia (Suharno, 2010)

METODE PENELITIAN

Penelitian tugas akhir ini dilaksakan pada:

Waktu : Pertengahan Juni 2013 sampai dengan selesai

Lokasi : Kabupaten Empat Lawang

8

Diagram alir penelitian

9

Mulai

Orientasi Lapangan

Pengambilan Data

Pengolahan Data

Analisa Hasil

Studi literatur

Kesimpulan

Selesai

10

Metode Kehilangan Panas Alamiah (Natural Heat Loss Method)

Pengukuran Debit Manifestasi

Menentukan besarnya kehilangan panas secara alamiah secara konveksi.

No Manifestasi Jarak

(m)

Waktu (detik) Lebar dimensi

aliran (m)

Kedalaman

dimensi aliran

(m)

T udara (oC) T fluida (oC)

∆𝑡1 ∆𝑡2 ∆𝑡3 𝐿1 𝐿2 𝐿3 𝑑1 𝑑2 𝑑3 T1 T2 T3 T1 T2 T3

1

2

3

4

Tabel Data Pengamatan Pengukuran Debit

11

𝑄𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘 = 𝑚 𝐶𝑎𝑘𝑎 𝑇𝑎𝑘𝑎 − 𝑇𝑢𝑢𝑎𝑎𝑎

𝑚 = 𝜌𝑎𝑘𝑎 𝑉

dengan:

Q = aliran panas konveksi (watt)

m = transfer massa

Cair = konduktivitas panas air (4,2 KJ/kg)

Tair = suhu air panas yang terukur (oC)

Tudara = suhu udara normal (oC)

V = debit fluida pada mata air panas (m3/s)

ρair = massa jenis air (990 kg/m3)

12

Gradien Temperatur Memperoleh perhitungan kehilangan panas alamiah secara konduksi.

No. Sensor Kedalaman

(m)

Temperatur

(oC)

Temperatur

lingkungan (oC)

1 0

2 0,5

3 1

Tabel Data Pengamatan Gradien Temperatur

𝑞 = 𝑘 𝐴 𝜕𝜕𝜕𝜕

; 𝑞 = 𝑘 𝐴 𝜕𝜕𝜕𝜕

dimana:

Q = aliran panas konduktif (watt)

A = luas permukaan manifestasi

K = konduktivitas termal (W/moC)

T = termperatur (oC)

13

Estimasi Potensi Panas Bumi

∆𝐻 = 𝑄𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘 + 𝑄𝑘𝑘𝑘𝑢𝑢𝑘𝑘𝑘

dimana:

∆H = potensi panas bumi (watt)

Qkonveksi = kehilangan panas secara konveksi (watt)

Qkonduksi = kehilangan panas secara konduksi (watt)

14