TUGAS 3. EKSPLORASI GEOTHERMAL

1. Lokasi geothermal biasanya di daerah vulkanik. Namun apakah selalu daerah vulkanik?

Jika tidak lokasinya dimana?

2. Potensi geothermal ada di 253 lokasi, apakah potensi geothermal tersebut dapat

mencukupi kebutuhan nasional?

3. Bagaimana peran Geothermal terhadap ketahanan nasional?

4. Potensi geothermal pada Jawa Timur sebanyak --- TFC, namun lokasi tersebut belum

dieksploitasi, bagaimana cara menentukan potensi tersebut?

5. Bagaimana temperature permukaan dapat dideteksi dengan citra satelit?

6. Bagaimana cara menentukan temperature bawah permukaan? Untuk geothermal,

berapa temperaturnya?

7. Dari geomorfologi bangaimana orang menentukan potensi geothermal?

8. Bagaimana manifestasi geothermal?

9. Sistem geothermal saat ini ada yang menggunakan system binary, apakah itu system

binary? Bagaimana temperaturnya? Apakah ada temperature krisis? Parameternya apa

saja?

10. Bagaimana karakteristik reservoir?

11. Bagaimana temperature krisis? Kalo mau di bor sampe termperatur berapa?

12. Apakah itu IP dan WKP? Mengapa panas bumi tidak mudah di kembangkan?

Jawaban nomer 1

Lokasi panas bumi tidak selalu di daerah vulkanik. Sistem panas bumi dapat diklasifikasikan

berdasarkan beberapa parameter. Berdasar suhu rata-rata reservoir, sistem panas bumi dibagi

menjadi tiga yaitu low temperature reservoir (T<125oC), intermediate temperature reservoir (T

125-225oC), dan high temperature reservoir (T>225oC) (Hochstein, 1990).

Sistem Temperatur Rendah (T<125oC)

1. Sistem temperature rendah ini biasanya terdapat pada Akuifer Cekungan Sedimen.

Pada sistem ini akuifer/reservoir dapat meliputi daerah yang luas (500km2 atau lebih).

Fluidanya bersifat stagnan/tidak bergerak, biasanya termineralisasi dan saline (marine

pore fluids). Perpindahan panasnya secara konduktif, dan suhu akuifer dikontrol oleh

terrestrial heat flux, konduktivitas panas batuan dan kedalaman akuifer, dengan kisaran

suhu reservoir biasanya 60-75oC. Contoh dari system ini misalnya di Panonian Basin

(Hungaria), Aquitaine Basin (Prancis), Wyoming Sedimentary Basin (USA).

2. Akuifer Dasar Dibawah Cekungan Sedimen . Merupakan akuifer dengan permeabilitas

tinggi yang berada pada basement yang tertutup oleh sekuen batuan sedimen dengan

permeabilitas rendah. Yang biasanya terjadi adalah forced convection di mana fluida

bergerak dari tengah ke tepi cekungan. Suhu reservoir biasanya berkisar 50-65oC.

System ini terdapat di China, Italia, Swiss, dan amerika

3. Sistem Mataair panas . Sistem ini umum dijumpai di kaki-kaki gunung, yang berasosiasi

dengan deep reaching fracture berpermeabilitas tinggi. Panas berasal dari terrestrial

heat flow yang dipindahkan secara forced convection. Suhu 60-80oC

4. Sistem Tekanan . Sistem ini terdapat pada bagian dalam dari cekungan sedimen. Akibat

pengendapan cepat dan pembentukan sesar listrik, pada beberapa bagian cekungan

akan terbentuk penudung sehingga menghasilkan tekanan litostatik. Panas terbentuk

karena adanya pressure gradients menghasilkan anomalous temperature. Suhu pada

sistem ini dapat mencapai 100-120oC (pada kedalaman 2-3 km).

Sistem Temperatur Menengah (Intermediate temperature system), (T 125-225oC)

Perpindahan panasnya biasanya konvektif dengan reservoir jenuh air, kehilangan panas

alamiah (natural heat loss) biasanya cukup besar (3-30MWt). Bila tranfer panas pada reservoir

>10 MWt dan dijumpai manifestasi boiling spring, maka fluida dapat diproduksi langsung dari

mataair tersebut. Sumber panas berupa intrusi dalam atau hot upper crust (kerak bagian atas

yang panas). Contohnya Cisolok-Cisukarame, Citaman-Banten, Aluto Lagano (Ethiopia), El Tatio

(Cili).

Sistem Temperatur Tinggi (High temperature system), (T>225oC)

Sistem ini hanya terdapat dalam tatanan tektonik lempeng active plate margin, yang

umumnya berasosiasi dengan vulkanisme dan deformasi kerak bumi. Contoh jenis sistem ini

adalah di New Zealand, Filipina,Jepang, Amerika Latin, Afrika dan Indonesia.

1. Sistem Air Panas (hot water systems)

Pada medan datar. Sebagan besar panas yang mengalami perpindahan di dalam

sistem dikeluarkan ke permukaan. Reservoir yang produktif berada di bawah

zona manifestasi permukaan, dan pengendapan mineral hidrotermal umumnya

terjadi pada bagian atas reservoir dan pada bagian system di mana fluida panas

bertemu dengan air permukaan yang dingin. Contoh sistemini: Wairakei (NZ).

Pada medan terjal. Perbedaan utama dengan hot water system pada medan

datar adalah pola aliran fluidanya. Pengeluaran panas alamiah umumnya terjadi

melalui mekanisme “concealed lateral outflow” (semacam seepage pada zona

lateral). Pada system ini biasanya terdapat uap (minor) hasil evaporasi pada

bagian atas reservoir yaitu kondensasi uap dan oksidasi H2S yang menghasilkan

kondensat asam, dan batuan yang terdapat di atas reservoir utama umumnya

teralterasi oleh aktivitas uap tersebut.

2. Sistem air Asin (Hot brine systems)

Brine pada sistem ini kemungkinan terbentuk dari konveksi air pada hot water system

yang melarutkan evaporit, atau juga adanya hypersaline brine yang mengalami advective rise.

Pada sistem ini suhu reservoir umumnya tinggi (di Salton Sea, Utah mencapai 300 oC), dengan

transfer panas secara konduktif dan heat loss relatif kecil (< 30 MWt). Karena fluidanya bersifat

salin, maka sangat korosif. Contoh sistem ini antara lain Salton Sea, Cesano (Italia), Milos

(Yunani)

3. Sistem Dominasi Uap Air Vapor-dominated systems

Keterdapatan sistem ini termasuk langka di dunia. Dapat terbentuk apabila natural

recharge sangat kecil karena permeabilitas di luar reservoir rendah. Umumnya pada bagian atas

reservoir terbentuk lapisan kondensat yang tebal, di mana bagian atas kondensat bersifat asam.

Heat loss lebih kecil dibandingkan hot water system pada ukuran yang sama. Contoh dari

sistem ini antara lain Kamojang, Darajat (Garut), The Geyser (USA), Lardrello (Italia), Matsukawa

(Jepang) dan Ketetahi (NZ)

4. Sistem Panasbumi Gunungapi (Volcanic geothermal system)

Ciri khas dari system ini adalah adanya kondensat tebal di atas reservoir dengan

kandungan gas vulkanik yang reaktif misalnya HF dan HCl. System ini sering dikatagorikan dalam

sesumber yang sub-ekonomis. Contoh model system ini terdapat di Tangkuban Parahu, Sibayak,

Pinatubo (Filipina), Nevado del Ruiz (Kolombia), Tatun (Taiwan).

Jawaban nomor 2 dan 3

Indonesia memiliki potensi energi panas bumi (geothermal) yang sangat besar.

Berdasarkan data dari Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral tahun 2012, Indonesia

memiliki potensi energy panas bumi sebesar 27.000 megawatt (MW). Potensi ini tersebar di

253 lokasi di seluruh Indonesia dan menjadikan Indonesia sebagai negeri dengan potensi panas

bumi terbesar di dunia. Hal ini menjadi keuntungan yang wajib dimanfaatkan oleh Indonesia

untuk mendukung ketahanan energi nasional. Jumlah yang sangat besar itu, tersebar luas

disepanjang garis vulkanik mulai dari pegunungan sebelah barat di Sumatera, Jawa, Bali, Nusa

Tenggara, Celebes, dan Kepulauan Maluku.

Namun pemanfaatan geothermal di Indonesia terbilang belum di maksimalkan dengan

baik, padahal di Indonesia sangat banyak sekali titik-titik potensi geothermal tersebut. Saat ini

kontribusi energi geothermal pada Kebutuhan Energi Nasional, baru sebesar kurang dari satu

persen. Hal ini menunjukan bahwa penggunaan energi geothermal baru mencapai 4,3% atau

sekitar 1. 179 megawatt saja.

Pemanfaatan energi geothermal ditargetkan mencapai 9.500 MW pada tahun 2025

mendatang. Sekitar 5% dari total kebutuhan energi nasional nantinya akan dipenuhi melalui

pemanfaatan energi geothermal yang dieksplorasi secara ramah lingkungan. Guna mencapai

target tersebut, Pemerintah melalui Program Percepatan Energi 10.000 MW menargetkan

tambahan 4.000 MW dari energi geothermal hingga akhir 2015.

Negara yang mempunyai, ketahanan energy jika:

Tersedia dengan cukup untuk kurun waktu tertentu

Harga terjangkau oleh kemampuan masyarakat

Tahan/tidak mudah terpengaruh oleh gejolak local, regional maupun internasional.

Memiliki kemandirian di dalam pengelolaan, meliputi managemen, teknologi,

transportasi dan pendistribusian.

Memiliki kemampuan finansial setiap keadaan

Memiliki sarana infrastruktur yang cukup

Salah satu faktor mengapa panas bumi tidak dapat berkembang dengan baik, Setidaknya

ada 2 faktor utama yang menghambat pengembangan energi panas bumi di Indonesia, antara

lain:

1. Rendahnya investasi di sektor panas bumi

2. Penolakan sejumlah masyarakat terhadap eksplorasi panas bumi di wilayahnya

Faktor Investor

Faktor pertama adalah rendahnya investasi di sektor ini. Investor terbesar sejauh ini

berasal dari dalam negeri, yakni Pertamina. Sedangkan investor asing kebanyakan bekerjasama

dengan Pertamina dalam bentuk Joint Operating Contract (JOC). Perusahaan multinasional yang

berpartisipasi dalam pengembangan panas bumi antara lain Chevron dan Unocal. Sedangkan

PLN selaku operator Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) sejauh ini masih dalam tahap

pengembangan untuk mencapai proyek pembangunan pembangkit listrik nasional 10.000 MW

yang dicanangkan pemerintah beberapa tahun lalu.

Faktor masyarakat

Rendahnya investasi di bidang energi panas bumi secara langsung juga berkaitan dengan

faktor kedua, yakni penolakan sejumlah masyarakat terhadap eksplorasi panas bumi di

wilayahnya. Pada tahun 2012 masyarakat adat di Lampung dan Bali menolak pembangunan

proyek panas bumi. Alasannya, proyek eksplorasi panas bumi dikhawatirkan akan merusak

hutan di wilayah mereka. Berdasarkan pemetaan yang dilakukan Kementerian ESDM sebesar

15% potensi pengembangan energi panas bumi berada di wilayah konservasi. Masyarakat

bahkan menolak investor ke wilayah mereka dan meminta pemerintah mencabut izin

eksplorasi. Hal ini tentunya menghambat upaya investasi di bidang panas bumi.

Kedua faktor diatas seharusnya bisa diatasi oleh pemerintah asalkan memiliki komitmen

yang tegas dan peraturan yang jelas. Dengan potensi terbesar di dunia akan sangat disayangkan

jika Indonesia tidak memanfaatkan sumber energi panas bumi. Pemerintah seharusnya

mengundang lebih banyak investasi untuk pengembangan energi ini. Di sisi lain, pemerintah

juga tidak boleh melupakan kebutuhan dan aspirasi masyarakat, khususnya masyarakat yang

berada di dekat proyek pengembangan. Pemerintah perlu menjadi penengah antara

masyarakat dan pelaku industri. Di satu sisi pemerintah perlu menjamin bahwa proyek panas

bumi ramah lingkungan dan bermanfaat bagi masyarakat dan sisi lain pemerintah perlu

mengawasi pelaku usaha dan mendorong terciptanya iklim usaha yang sehat.

Pengembangan energi panas bumi pada akhirnya merupakan salah satu cara menuju

ketahanan energi nasional, Sebagai sumber energi yang ramah lingkungan dan terbarukan

(renewable), serta sifatnya yang tidak dapat diekspor, panas bumi adalah alternatif yang tepat

untuk pemenuhan kebutuhan energi nasional. Hal ini sejalan dengan amanat UU Energi yang

menetapkan Kebijakan Energi Nasional (KEN) yang meliputi ketersediaan energi untuk

kebutuhan nasional, prioritas pengembangan energi, pemanfaatan sumber daya energi

nasional dan cadangan penyangga energi nasional.

Jawaban nomer 6

Posisi strategis Indonesia, menempatkan Indonesia sebagai negara terkaya dengan

energi panas bumi yang tersebar di sepanjang rangkaian vulkanik. Sehingga sebagian besar

sumber panas bumi di Indonesia tergolong mempunyai entalpi tinggi, yang artinya suhu uap

reservoir diatas 225 derajat celcius dengan rapat spekulatif 15 MW/km2 dan konversi energi

15%. Panas bumi merupakan sumber daya energi baru terbarukan yang ramah lingkungan

(clean energy) dibandingkan dengan sumber bahan bakar fosil. Proses eksplorasi dan

eksploitasinya tidak membutuhkan lahan permukaan yang terlalu besar dan mengeluarkan

emisi yang relatif kecil.

Jawaban nomor 4

Untuk menentukan potensi sumber daya alam panas bumi, menggunakan beberapa survey

diantaranya adalah Survey penginderaan jauh, Survey geologi, Survey Hidrogeologi, Survey

geokimia, dan Survey Geofisika. Khususnya untuk survey geofisika terdapat beberapa metode

untuk menghitung berapa potensi geothermal, diantaranya:

Metode Geofisika Target PengamatanMetode Termal Survey temperatur dangkal

(kedalaman <1 m) Pengukuran gradien termal Pengukuran aliran panas

Batuan/fluida di permukaan dengan temperature tinggi.

Daerah dengan anomaly panas tinggi.

Metode Listrik Suvey resistivitas Polarisari Terinduksi (IP) Potensial diri (SP) Arus Tellurik Elektromagnetik sumber

terkontrol Elektromagnetik sumber alam

(magnetotelluric/audio magnetotellurik)

Garam (brine) panas, daerah dengan alterasi fluida terinduksi, patahan.

Daerah termineralisasi, daerah dengan alterasi fluida terinduksi.

Sumber panas dan aliran panas.

Garam (brine) panas, daerah dengan alterasi fluida terinduksi, patahan.

Garam (brine) panas, daerah dengan alterasi fluida terinduksi, patahan.

Struktur, garam (brine) panas, daerah leburan parsial (partial melt).

Metode Gravitasi Survey Gravitasi dan microgravitasi Dapur magma yang dalamMetode Magnetik

Suvey airbone and ground magnetic Struktur, intrusi, daerah alterasi, anomaly densitas, perindahan fluida.

Metode Seismik Microseismic, Microearthquake Teleseismik Seismik refraksi Seismic refleksi

Struktur, zona alterasi, anomaly sifat magnetic, jenis batuan.

Proses hydrothermal aktif. Patahan dan rekahan aktid,

distribusi kecepatan dan atenuasi.

Dapur magma yang dalamRadiometrik Radioelemental (K,U dan Th) dan

survey produksi panasPatahan dan rekahan aktif, distribusi kecepatan dan atenuasi.

Pengeboran Well Logging Vertical Seismic Profiling Kelistrikan

Patahan dan rekahan aktif, distribusi kecepatan dan atenuasi

Daerah dengan anomaly radio aktif (222 radium dan

226 Radon) Anomali temperature,

porositas, permeabilitas dan jenis batuan

Distribusi kecepatan, rekahan

Garam (brine) panas, daerah alterasi, patahan.

Untuk survey geofisika, diambil contoh metode geomagnet. Metode geomagnet

merupakan cabang dari geofisika berdasarkan pengukuran anomali geomagnet yang

diakibatkan oleh perbedaan kontras suseptibilitas atau permeabilitas magnetik tubuh jebakan

dari daerah sekelilingnya. Penyelidikan geomagnet dalam eksplorasi lapangan panasbumi

bertujuan untuk menafsirkan struktur geologi bawah permukaan dalam melokalisir daerah yang

dianggap prospek untuk potensi panasbumi.

Peta diatas adalah peta anomaly magnet total daerah panas bumi Jaboi, Sabang yang telah di

teliti oleh Mustang A, dkk pada tahun 2005.

Pada daerah panasbumi Jaboi anomali magnet dibagi menjadi tiga, yaitu anomali sangat

rendah dengan nilai anomali antara -600s/d200 nT sebagai batuan terubah kuat dan batuan

lapuk; anomali rendah dengan nilai >-200s/d300 nT sebagai batuan aluvium dan piroklastik;

anomali tinggi dengan nilai antara >300s/d700 nT sebagai batuan rhiolit/dasit dan vulkanik

segar. Dari ketiga anomali tersebut yang merupakan daerah potensial panasbumi adalah daerah

yang nilai anomali magnet rendah dengan adanya manifestasi air panas serta dikontrol oleh

sesar.

Selain itu, pada peta anomaly magnet tersebut dapat dilihat struktur sesarnya, sesar

adalah rekahan dimana terjadi pergeseram massa batuan secara relative satu bagian terhadap

yang lainnya. Pada system panas bumi, sesar merupakan media jalan keluarnya fluida panas

bumi ke permukaan. Pada peta anomaly magnet diatas, dapat ditentukan:

1. Struktur sesar berarah utara-selatan terdapat di bagian tengah.

2. Struktur sesar berarah baratlaut–tenggara terletak di bagian utara, tengah dan selatan.

3. Struktur sesar berarah baratdaya-timurlaut terdapat di bagian tengah.

Jawaban nomer 10

Besarnya potensi cadangan suatu lapangan panas bumi dapat digambarkan dengan

beberapa parameter reservoir seperti temperatur, tekanan, dan entalpi yang

merepresentasikan energi termal yang terkandung di dalam fluida reservoir tersebut. Karena

itu pengetahuan mengenai distribusi temperatur, tekanan, dan entalpi dari sistem reservoir

merupakan hal yang sangat penting.

Berdasarkan paper dengan judul “ESTIMASI DISTRIBUSI TEMPERATUR, ENTALPI DAN

TEKANAN DALAM RESERVOIR PANAS BUMI” oleh Alamta Singarimbun dari Prodi Fisika, Unpad

telah dilakukan pengkarakterisasian panas bumi yang dilakukan oleh beberapa sifat fisisnya,

yaitu distribusi temperature, tekanan, dan entalpi. Untuk memperkirakan nilai-nilai sifat fisis ini

dilakukan simulasi dengan menggunakan:

1. Hukum kekekalan

2. Hukum termodinamika

3. Aliran fluida dalam medium berpori