√ Mengenal Sistem Panas Bumi (Geothermal)

Panas Bumi atau Geothermal berasal dari kata bahasa Yunani, tersusun atas kata "Geo" yang berarti bumi dan "Thermos" yang berarti panas. Secara sederhana panas bumi sanggup diartikan sebagai sumber energi panas yang berasal dari dalam bumi. Secara umum, pembentukan energi panas bumi berkaitan dengan aktivitas vulkanisme dan prosedur pembentukan magma. Sistem panas bumi pada suhu tinggi umumnya terletak disepanjang zona vulkanik punggungan pemekaran benua, di atas zona subduksi, dan anomali pelelehan di dalam lempeng.

Batas-batas pertemuan lempeng merupakan sentra lokasi munculnya sistem hidrotermal. Perpindahan energi panas secara konduktif pada lingkungan tektonik lempeng, diperbesar oleh adanya gerakan magma dan sirkulasi hidrotermal. Beberapa definisi lain perihal panas bumi diantaranya yaitu menurut:

1. Hochstein dan Browne (2000), mendeskripsikan panas bumi sebagai proses perpindahan panas dari suatu tempat ke tempat tertentu dalam kerak bumi, dimana panas (heat) dipindahkan dari sumber panas (heat source) menuju ke suatu tempat pengeluaran panas di permukaan (heat sink).
2. UU Panas Bumi No 21 Tahun 2014, menyebutkan bahwa panas bumi didefinisikan sebagai sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air, serta batuan, bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik tidak sanggup dipisahkan dalam suatu sistem panas bumi.

Baca juga: Memahami Struktur Bumi

Persyaratan utama pembentukan sistem panas bumi (hidrotermal) adalah:

1. Adanya Sumber panas (heat source)
2. Adanya Reservoir untuk mengakumulasi panas
3. Adanya Lapisan penudung (caprock) sebagai tempat terakumulasinya panas

Sumber panas dalam sistem panas bumi umumnya berasal dari magma. Pembentukan awal magma sanggup terjadi sebagai hasil pelelehan mantel (partial melting) atau alasannya yaitu pelelehan sebagian kerak bumi pada proses penebalan lempeng benua, mirip yang terjadi pada tumbukan antar lempeng benua (collision).

Reservoir panas bumi yang produktif umumnya mempunyai suhu yang tinggi, geometri yang cukup besar, porositas dan permeabilitas yang baik serta kandungan fluida yang cukup. Porositas dan permeabilitas merupakan salah satu aspek yang diperhitungkan dalam penentuan tempat prospek panas bumi. Umumnya, permeabilitas mempunyai keterkaitan unsur-unsur struktur mirip sesar, kekar, dan rekahan. Keberadaan batuan penudung (caprock) yang bersifat impermeable sangat diharapkan untuk mencegah jalan keluar akumulasi fluida panas dalam reservoir.

Gambar Ilustrasi Sistem Panas Bumi (Geothermal).

Proses pembentukan sistem panas bumi diibaratkan mirip memasak air dalam ceret di atas kompor. Aktivitas magma di dalam bumi diilustrasikan sebagai kompor yang berperan sebagai sumber panas. Sedangkan batuan dasar serta batuan epilog di atasnya yang memerangkap uap panas dimisalkan sebagai ceretnya. Seiring dengan meningkatnya tekanan dan temperatur dalam wadah tersebut maka air akan mengalami perubahan fasa membentuk uap air.

Baca juga: Susunan Lapisan Atmosfer Bumi

Secara umum, potensi panas bumi yang terdapat di Indonesia terbagi menjadi dua lingkungan geologi, yaitu lingkungan vulkanik dan non-vulkanik. Pembahasan sistem panas bumi pada lingkungan vulkanik dan non-vulkanik akan dibahas pada kesempatan berikutnya.

Sumber http://www.geologinesia.com

√ Sistem Panas Bumi (Geothermal) Vulkanik

Sesuai dengan judul postingan diatas maka pada kesempatan ini Geologinesia.Com akan coba membahas mengenai Sistem Panas Bumi (Geothermal) pada Lingkungan Vulkanik. Sebagai dasar untuk memahami pembahasan ini diperlukan sahabat geologinesia telah membaca postingan sebelumnya mengenai apa itu sistem panas bumi (geothermal). Seperti kita ketahui bahwa khususnya di Indonesia, potensi panas bumi terbagi atas dua lingkungan geologi, yakni lingkungan vulkanik dan non-vulkanik. Pembahasan kita dikala ini akan lebih fokus membahas mengenai panas bumi di lingkungan vulkanik.

Baca juga: Apa itu Panas Bumi (Geothermal) ?

Secara umum, lingkungan vulkanik mempunyai sumber panas bumi yang terdistribusi di sepanjang jalur vulkanik dan biasanya mempunyai kandungan panas yang tinggi, sehingga sudah banyak dikembangkan dan menghasilkan energi listrik yang sanggup dimanfaatkan. Sebagian besar sumber panas bumi di Indonesia tergolong dalam kelompok vulkanik, menyerupai yang tersebar di Pulau Sumatera, Pulau Jawa, Pulau Bali, Kepulauan Nusa Tenggara, Sulawesi Bagian Utara, hingga Maluku Bagian Utara.

Gambar potensi panas bumi vulkanik dan non-vulkanik di Indonesia.

Kasbani (2009) menyebutkan bahwa pembentukan sistem panas bumi kelompok vulkanik biasanya tersusun oleh batuan vulkanik menengah (andesit-basaltis) hingga asam dan umumnya mempunyai karakteristik reservoir pada kedalaman sekitar 1,5 km dengan temperatur tinggi berkisar 250 derajat celcius hingga dengan 370 derajat celcius.

Pada tempat vulkanik aktif biasanya mempunyai umur batuan yang relatif muda dengan kondisi temperatur yang sangat tinggi dan kandungan gas magmatik besar. Sedangkan untuk tempat vulkanik yang tidak aktif biasanya berumur relatif lebih renta dan telah mengalami acara tektonik yang cukup berpengaruh untuk membentuk permeabilitas batuan melalui rekahan dan celah yang intensif.

Baca juga: Mengenal lapisan-lapisan bumi untuk memahami tektonik

Pada kondisi tersebut diatas, akan terbentuk temperatur menengah hingga tinggi dengan konsentrasi gas magmatik yang lebih sedikit dibandingkan dengan tempat vulkanik aktif. Sistem vulkanik sanggup dikelompokkan menjadi beberapa tipe, yakni sistem badan gunungapi strato, sistem komplek gunungapi, sistem kaldera, dan sistem vulkano-tektonik (Anonim, 2010).

Sumber http://www.geologinesia.com

√ Sistem Geothermal Non-Vulkanik

Sistem panas bumi pada lingkungan non-vulkanik pada umumnya membentuk temperatur reservoir atau entalpi rendah hingga sedang yaitu mencapai temperatur 200 derajad celcius dengan kedalaman bervariasi. Potensi panas bumi pada lapangan non-vulkanik ini pada umumnya mempunyai potensi lebih besar dari 50 MW (Anonim, 2010). Lingkungan non-vulkanik di Indonesia bab barat pada umumnya tersebar di bab timur Paparan Sunda (Sundaland) alasannya yaitu pada tempat tersebut didominasi oleh batuan yang merupakan penyusun kerak benua asia (batuan metamorf dan sedimen), misalnya mirip yang ada di wilayah Pulau Bangka.

Baca juga: Sistem Panas Bumi (Geothermal) Vulkanik

Sementara itu, di wilayah Indonesia bab timur lingkungan non-vulkanik berada di tempat lengan dan kaki Sulawesi serta tempat Kepulauan Maluku hingga Papua yang didominasi oleh batuan granitik, metamorf dan sedimen laut. Tipe sistem panas bumi di lingkungan non-vulkanik sanggup dijumpai juga di Pulau Kalimantan termasuk diantaranya di perbatasan Kalimantann Timur dengan Sabah (Malaysia). Sistem panas bumi non vulkanik mempunyai batasan yang diasumsikan sebagai berikut:

1. Sistem panas buminya tidak bekerjasama dengan vulkanisme Kuarter,
2. Terdapat pada lingkungan sedimen, plutonik, dan metamorf,
3. Berhubungan dengan proses tektonik,
4. Manifestasi panas bumi umumnya hanya dicirikan oleh pemunculan mata air panas.

Lund (2007) juga Hochstein dan Browne (2000) berbendapat bahwa tipe/jenis sistem panas bumi yang terkait dengan lingkungan non-vulkanik terbagi menjadi 5 sistem, yaitu:

1. Sistem Panas Bumi Geopressure
2. Sistem Panas Bumi Cekungan Sedimen
3. Sistem Panas Bumi Hot Dry Rock
4. Sistem Panas Bumi Radiogenik
5. Sistem Panas Bumi Heat Sweep

Baca juga: Apa itu Sistem Panas Bumi (Geothermal) ?

Sistem Panas Bumi Geopressure

Pembentukan sistem geopressure berkaitan dengan bab dalam cekungan sedimen, dalam hal ini terjadi proses sedimentasi berlangsung begitu cepat sehingga memungkinkan fluida-fluida yang ada ikut terperangkap oleh lapisan sedimen yang bersifat impermeable pada tekanan yang tinggi. Sistem panas bumi yang bekerjasama dengan geopressure ataupun yang berada di lingkungan sedimentasi umumnya mempunyai depresi yang sangat tebal, dengan kedalaman 3 km hingga dengan 4 km, pada suhu berkisar antara 90 derajad celcius hingga dengan 120 derajad celcius, mirip yang terdapat pada sistem panas bumi di Pantai Teluk Lousiana dan Texas, Amerika Serikat. Di Indonesia, sistem geopressure sanggup dijumpai pada lapangan Duri (Cekungan Sumatera Tengah), Kalimantan Timur (Cekungan Tarakan-Kutai Timur), Jawa Timur (Madura), Pulau Buru, dan Papua (Manokwari).

Gambar Sistem Panas Bumi Geopressure (Bebout, dkk., 1978 dalam Lund, 2007).

Sistem Panas Bumi Cekungan Sedimen

Sistem panas bumi ini berkaitan dengan pembentukan cekungan sedimen yang terisi secara cepat oleh produk sedimentasi, sehingga fluida hidrotermal yang terbentuk mengalami tekanan tinggi. Akuifer yang terbentuk pada cekungan sedimen yang sebagian terisi oleh air laut, dalam hal ini sedimen marin sanggup mengandung hingga 60% air maritim yang sanggup terperangkap ketika proses kompaksi dan litifikasi (pembentukan batuan). Cekungan sedimentasi terkadang mengandung sekuen evaporit yang sanggup menambah kandungan Cl dan SO4. Tidak banyak dari sistem ini yang telah dieksplorasi, sehingga pemahaman terhadap sistem ini masih sangat terbatas.

Gambar Sistem Panas Bumi pada Cekungan Sedimen (Anderson & Lund, 1979).

Sistem Panas Bumi Hot Dry Rock

Pada prinsipnya sistem panas bumi Hot Dry Rock memakai panas yang tersimpan dalam batuan impermeable, dimana untuk mengekstraksi energi panas, sistem dibentuk ibarat sistem konvekstif dengan cara menciptakan rekahan artifisial pada batuan yang diikuti dengan injeksi air masbodoh pada lapisan batuan impermeable yang mengandung panas, sehingga air masbodoh tersebut terpanaskan dan dipakai untuk pembangkit tenaga listrik. Sistem panas bumi ini belum dipakai secara umum, hanya beberapa negara saja yang pernah melaksanakan dalam skala eksperimen, mirip Amerika Serikat (New Mexico) dan Jepang.

Gambar Ilustrasi Penggunaan Sistem Hot Dray Rock (Lund, 2007).

Sistem Panas Bumi Radiogenik

Sistem panas bumi radiogenik berkaitan dengan kejadian peluruhan unsur-unsur radioaktif mirip uranium, thorium, dan potasium yang sanggup menghasilkan sumber panas. Umumnya sistem panas bumi ini sanggup ditemukan pada batuan plutonik (intrusi batuan granit). Lapangan panas bumi di Pulau Bangka diperkirakan merupakan hasil proses radiogenik.

Gambar Sistem Panas Bumi Radiogenik (Anderson & Lund, 1979).

Sistem Panas Bumi Heat Sweep

Hochstein dan Browne (2000) menyebutkan bahwa sistem panas bumi ini berkaitan dengan sistem zona rekahan pada kedalaman yang cukup dalam pada tempat yang mempunyai heat flow yang tinggi. Sistem panas bumi heat sweep yang terjadi pada tumbukan antar lempeng (plate collision), sumber panasnya berupa kerak benua yang mengalami deformasi (shearing). Dalam hal ini, infiltrasi air hujan maupun air meteorik masuk melalui rekahan dan menyapu sumber panas, kemudian mengalir menuju permukaan kembali. Sistem ini banyak ditemukan di tempat Tibet, Yunan Barat dan Utara, serta di India.

Baca juga: Pengertian Infiltrasi Air

Sementara itu, sistem heat sweep pada jalur pemekaran lempeng aktif terletak disepanjang kerak bumi, dimana sumber panasnya berasal dari batuan intrusi. Model sistem panas bumi heat sweep pada jalur pemekaran lempeng aktif sanggup dijumpai di Tanzania Utara, Kenya, dan Ethopia.

Gambar Konseptual Model Sistem Heat Sweep pada Jalur Pemekaran Lempeng Aktif (Hochstein & Browne, 2000).

Daftar Pustaka:

Hochstein, M.P,. Browne, P.R.L, 2000. Surface Manifestation of Geothermal Systems With Volkanic Heat Sources, Editors: Haraldur Sigurdsson, Encyclopedia of Volcanoes, Academic Press, pp.835-855.

Lund,JW., 2007. Characteristic, Development and Utilization of Geothermal Resources, GHC-Bulletin.

Anonim, 2010. Potensi Pengembangan Sumberdaya Panas Bumi Indonesia, Badan Geologi, Kementerian Energi dan Sumberdaya Mineral.

Sumber http://www.geologinesia.com