Geothermal Energy

Kekayaan alam Indonesia memang melimpah ruah, dari mulai sumber daya alam sampai sumber daya mineral semua tersedia. Sumber daya mineral yang melimpah di negara tercinta ini antara lain emas, tembaga, platina, nikel, timah, batu bara, migas, dan panas bumi. Untuk mengelola panas bumi (geothermal) Pertamina telah membentuk PT Pertamina Geothermal Energy, Desember 2006 yang lalu. Geothermal adalah salah satu kekayaan sumber daya mineral yang belum banyak dimanfaatkan. Salah satu sumber geothermal kita yang berpotensi besar tetapi belum dieksploitasi adalah yang ada di Sarulla, dekat Tarutung, Sumut. Sumber panas bumi Sarulla bahkan dikabarkan memiliki cadangan terbesar di dunia

Geothermal Indonesia, Terbesar di Dunia

Saat ini panas bumi (geothermal) mulai menjadi perhatian dunia karena energi yang dihasilkan dapat dikonversi menjadi energi listrik, selain bebas polusi. Beberapa pembangkit listrik bertenaga panas bumi telah terpasang di manca negara seperti di Amerika Serikat, Inggris, Perancis, Italia, Swedia, Swiss, Jerman, Selandia Baru, Australia, dan Jepang. Amerika saat ini bahkan sedang sibuk dengan riset besar mereka di bidang geothermal dengan nama Enhanced Geothermal Systems (EGS). EGS diprakarsai oleh US Department of Energy (DOE) dan bekerja sama dengan beberapa universitas seperti MIT, Southern Methodist University, dan University of Utah. Proyek ini merupakan program jangka panjang dimana pada 2050 geothermal meru-pakan sumber utama tenaga listrik Amerika Serikat. Program EGS bertujuan untuk meningkatkan sumber daya geothermal, menciptakan teknologi ter-baik dan ekonomis, memperpanjang life time sumur-sumur produksi, ekspansi sumber daya, menekan harga listrik geothermal menjadi seekonomis mungkin, dan keunggulan lingkungan hidup. Program EGS telah mulai aktif sejak Desember 2005 yang lalu.

Terjadinya Lumpur Panas dan Panas Bumi

Proses Terjadinya Panas Bumi

Untuk memahami bagaimana panas bumi terbentuk, kita bisa analogikan bumi ini dengan telur ayam yang direbus. Bila telur rebus tadi kita belah, maka kuning telurnya itu dapat kita pandang sebagai perut bumi. Kemudian putih telur itulah lapisan-lapisan bumi, dan kulitnya itu merupakan kulit bumi. Di bawah kulit bumi, yaitu lapisan atas merupakan batu-batuan dan lumpur panas yang disebut magma. Magma yang keluar ke permukaan bumi melalui gunung disebut dengan lava. 

Suhu tiap Lapisan Kedalaman Bumi

Setiap 100 meter kita turun ke dalam perut bumi, temperatur batu-batuan cair tersebut naik sekitar 30⁰C. Jadi semakin jauh ke dalam perut bumi suhu batu-batuan maupun lumpur akan makin tinggi. Bila suhu di permukaan bumi adalah 27⁰ C maka untuk kedalaman 100 meter suhu bisa mencapai sekitar 30⁰ C. Untuk kedalaman 1 kilometer suhu batu-batuan dan lumpur bisa mencapai 57-60⁰ C. Bila kita ukur pada kedalaman 2 kilometer suhu batuan dan lumpur bisa mencapai 120⁰ C atau lebih. Lebih panas dari air rebusan yang baru mendidih. Bahkan bila lumpur ini menyembur keluar pun masih tetap panas. Hal seperti inilah yang terjadi di Sidoarjo dan sekitarnya dimana lumpur panas masih menyembur. 

Di dalam kulit bumi ada kalanya aliran air dekat sekali dengan batu-batuan panas di mana suhu bisa mencapai 148⁰C. Air tersebut tidak menjadi uap (steam) karena tidak ada kontak dengan udara. Bila air panas tadi bisa keluar ke permukaan bumi karena ada celah atau terjadi retakan di kulit bumi, maka timbul air panas yang biasa disebut dengan hot spring. Air panas alam (hot spring) ini biasa dimanfaatkan sebagai kolam air panas, dan banyak pula yang sekaligus menjadi tempat wisata. Di Indonesia banyak juga air panas alami yang dimanfaatkan sebagai sarana pemandian dan tempat wisata seperti Ciater, Cipanas-Garut, Sipoholon dan Desa Hutabarat di Tarutung, Lau Debuk-debuk di Tanah Karo, dan beberapa tempat lainnya di penjuru tanah air. 

Potensi Panas Bumi di Indonesia

Kadang-kadang air panas alami tersebut keluar sebagai geyser. Di Amerika sekitar 10.000 tahun yang lalu suku Indian menggunakan air panas alam (hot spring) untuk memasak, di mana daerah sekitar mata air tersebut adalah daerah bebas (netral). Beberapa sumber air panas dan geyser malah dikeramatkan suku Indian pada masa lalu seperti California Hot Springs dan Geyser di daerah wisata Napa, California. Saat ini panas alam bahkan digunakan sebagai pemanas ruangan di kala musim dingin seperti yang terdapat di San Bernardino, California Selatan. Hal yang sama juga dapat kita temui di Islandia (country of Iceland) dimana gedung-gedung dan kolam renang dipanaskan dengan air panas alam (hot spring) yang kadang kala disebut dengan geothermal hot water. 

Selain sebagai pemanas, panas bumi ternyata dapat juga mengha-silkan tenaga listrik. Di atas telah di-sebutkan bahwa air panas alam ter-sebut bila bercampur dengan udara karena terjadi fraktur atau retakan maka selain air panas akan keluar juga uap panas (steam). Air panas dan steam inilah yang kemudian dimanfaatkan sebagai sumber pembangkit tenaga listrik. Agar panas bumi (geothermal) tersebut bisa dikonversi menjadi energi listrik tentu diperlukan pembangkit (power plants).

Reservoir panas bumi biasanya diklasifikasikan ke dalam dua golongan yaitu yang bersuhu rendah (low temperature) dengan suhu <150⁰ C dan yang bersuhu tinggi (high tempera-ture) dengan suhu diatas 150⁰C. Yang paling baik untuk digunakan sebagai sumber pem-bangkit tenaga listrik adalah yang masuk kategori high temperature. Namun dengan perkem-bangan teknologi, sumber panas bumi dengan kategori low temperature juga dapat digunakan asalkan suhunya melebihi 50⁰ C. 

Pembangkit (power plants) untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi dapat beroperasi pada suhu yang relatif rendah yaitu berkisar antara 122 s/d 482⁰ F (50 s/d 250⁰ C). Banding-kan dengan pembangkit pada PLTN yang akan beroperasi pada suhu sekitar 1022⁰ F atau 550⁰ C. Inilah salah satu keunggulan pembangkit listrik geothermal. Keuntungan lainnya ialah bersih dan aman, bahkan geothermal adalah yang terbersih dibandingkan dengan nuklir, minyak bumi dan batu bara. 

Pembangkit yang digunakan untuk meng-konversi fluida geothermal menjadi tenaga listrik secara umum mempunyai komponen yang sama dengan power plants lain yang bukan berbasis geothermal, yaitu terdiri dari gene-rator, turbin sebagai penggerak generator, heat exchanger, chiller, pompa, dan sebagainya. Saat ini terdapat tiga macam teknologi pembangkit panas bumi (geothermal power plants) yang dapat mengkonversi panas bumi menjadi sumber daya listrik, yaitu dry steam, flash steam, dan binary cycle. Ketiga macam teknologi ini pada dasarnya digunakan pada kondisi yang berbeda-beda.

1. Dry Steam Power Plants

Pembangkit tipe ini adalah yang pertama kali ada. Pada tipe ini uap panas (steam) lang-sung diarahkan ke turbin dan mengaktifkan generator untuk bekerja menghasilkan listrik. Sisa panas yang datang dari production well dialirkan kembali ke dalam reservoir melalui injection well. Pembangkit tipe tertua ini per-tama kali digunakan di Lardarello, Italia, pada 1904 dimana saat ini masih berfungsi dengan baik. Di Amerika Serikat pun dry steam power masih digunakan seperti yang ada di Geysers, California Utara.

2. Flash Steam Power Plants

Flash Steam Power Plant

Panas bumi yang berupa fluida misalnya air panas alam (hot spring) di atas suhu 1750 C dapat digunakan sebagai sumber pembangkit Flash Steam Power Plants. Fluida panas tersebut dialir-kan kedalam tangki flash yang tekanannya lebih rendah sehingga terjadi uap panas secara cepat. Uap panas yang disebut dengan flash inilah yang menggerakkan turbin untuk meng-aktifkan generator yang kemudian menghasil-kan listrik. Sisa panas yang tidak terpakai ma-suk kembali ke reservoir melalui injection well. Con-toh dari Flash Steam Power Plants adalah Cal-Energy Navy I flash geothermal power plants di Coso Geothermal field, California, USA.

3. Binary Cycle Power Plants (BCPP)

BCPP menggunakan teknologi yang berbe-da dengan kedua teknologi sebelumnya yaitu dry steam dan flash steam. Pada BCPP air panas atau uap panas yang berasal dari sumur pro-duksi (production well) tidak pernah menyentuh turbin. Air panas bumi digunakan untuk memanaskan apa yang disebut dengan working fluid pada heat exchanger. Working fluid kemu-dian menjadi panas dan menghasilkan uap berupa flash. Uap yang dihasilkan di heat exchanger tadi lalu dialirkan untuk memutar turbin dan selanjutnya menggerakkan genera-tor untuk menghasilkan sumber daya listrik. Uap panas yang dihasilkan di heat exchanger inilah yang disebut sebagai secondary (binary) fluid. Binary Cycle Power Plants ini sebetulnya merupakan sistem tertutup. Jadi tidak ada yang dilepas ke atmosfer. 

Keunggulan dari BCPP ialah dapat dioperasikan pada suhu rendah yaitu 90-175⁰C. Contoh pene-rapan teknologi tipe BCPP ini ada di Mammoth Pacific Binary Geo-thermal Power Plants di Casa Di-ablo geothermal field, USA. Diper-kirakan pembangkit listrik panas bumi BCPP akan semakin banyak digunakan dimasa yang akan datang.

Indonesia telah memiliki beberapa pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi. Beberapa diantaranya telah beroperasi dan masih dikembangkan potensinya. Berikut ini adalah data PLT panas Bumi di Indonesia.

PLT panas Bumi di Indonesia

Pemanfaatan energi panas bumi memang tidak mudah. Energi panas bumi yang umumnya berada di kedalaman 1.000-2.000 meter di bawah permukaan tanah sulit ditebak keberadaan dan "karakternya". Investasi untuk menggali energi panas bumi tidak sedikit karena tergolong berteknologi dan berisiko tinggi. Investasi untuk kapasitas di bawah satu MW, berkisar US$ 3.000-5.000 per kilowatt (kW). Sementara untuk kapasitas di atas satu MW, diperlukan investasi US$ 1.500-2.500 per kW. Tantangan selanjutnya adalah akibat sifat panas yang "site specific" kondisi geologis setempat. Karakter produksi dan kualitas produksi akan berbeda dari satu area ke area yang lain. Penurunan produksi yang cepat, sebagai contoh, merupakan karakter produksi yang harus ditanggung oleh pengusaha atau pengembang, ditambah kualitas produksi yang kurang baik, dapat menimbulkan banyak masalah di pembangkit. Misainya, kandungan gas yang tinggi mengakibatkan investasi lebih besar di hilir atau pembangkitnya.

Dalam pembangkitan listrik, harga jual per kWh yang ditetapkan PLN dinilai terlalu murah sehingga tak sebanding dengan biaya eksplorasi dan pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP). Dalam hat ini, PLN tidak bisa disalahkan karena tarif dasar listrik yang ditetapkan pemerintah masih di bawah harga komersial, yaitu tujuh sen dollar AS per kWh.

Di sisi lain, adanya potensi panas bumi di suatu daerah biasanya di pegunungan dan terpencil, sering tak bisa dimanfaatkan karena kebutuhan listrik di daerah itu sedikit sehingga belum ekonomis untuk mengeksplorasi dan memanfaatkan energi panas bumi tersebut.

Sumber :

1. http://www.alpensteel.com/article/51-113-energi-lain-lain/3524--pengembangan-plt-panas-bumi.html
2. http://dunia-listrik.blogspot.com/2008/09/pembangkit-listrik-panas-bumi-2.html