Makalah Fisika: Energi Panas Bumi

MAKALAH FISIKA
ENERGI PANAS BUMI






DISUSUN OLEH:
NISA AYUNINGTYAS
XII MIA 3


SMA NEGERI 3 KOTA TANGERANG SELATAN
TAHUN AJARAN 2015/2016




KATA PENGANTAR

            Puji dan syukur saya panjatkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga saya dapat menyelesaiakan tugas makalah Energi Panas Bumi. Makalah ini disusun dalam rangka memenuhi tugas sebagai ujian praktik pelajaran fisika.
            Atas bimbingan Bapak Syukron selaku guru fisika saya dan saran dari teman-teman maka disusunlah makalah ini. Semoga dengan tersusunnya makalah ini diharapkan dapat berguna bagi kami semua dalam memenuhi salah satu syarat tugas kami sebagai ujian praktik fisika. Makalah ini diharapkan bisa bermanfaat dengan efisien dalam proses pembelajaran.
            Dalam menyusun makalah ini, penulis banyak memperoleh bantuan dari berbagai pihak, maka saya mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang terkait. Dalam menyusun makalah ini penulis telah berusaha dengan segenap kemampuan untuk membuat makalah yang sebaik-baiknya.
Sebagai pemula tentunya masih banyak kekurangan dan kesalahan dalam makalah ini, oleh karenanya kami mengharapkan kritik dan saran agar makalah ini bisa menjadi lebih baik.
            Demikianlah kata pengantar makalah ini dan penulis berharap semoga makalah ini dapat digunakan sebagaimana mestinya. Amin.








                                                                            Tangerang Selatan, 5 Maret 2016


                                                                                                  Penulis


DAFTAR ISI

Kata Pengantar
Daftar Isi  
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakang
1.2 Rumusan MasalaH
1.3 Tujuan Penulisan Makalah
1.4 Manfaat Penulisan Makalah

BAB II  STUDI PUSTAKA
2.1    Pengertian Energi Panas Bumi
2.2    Faktor yang Mempengaruhi Energi Panas Bumi
2.3    Konsep Energi Panas Bumi
2.4  Manfaat Energi Panas Bumi
2.5     Dampak Energi Panas Bumi

BAB III STUDI KASUS
3.1     Letak Indonesia
3.2Perbedaan Energi Panas Bumi dengan Migas
3.3Prinsip Kerja Energi Panas Bumi
3.4     Sumber Energi Panas Bumi
3.5     Siklus Pembangkit Listrik Tenaga Energi Panas Bumi

BAB IV PENUTUP
Kesimpulan
Saran

BAB V DAFTAR PUSTAKA



BAB I
PENDAHULUAN

1.1           Latar Belakang
Energi panas bumi adalah sisa panas dari hasil reaksi nuklir yang pernah terjadi pada awal mula terbentuknya bumi dan alam semesta ini. Reaksi nuklir yang masih terjadi secara alamiah di alam semesta pada saat ini adalah reaksi fusi nuklir yang terjadi di matahari dan juga di bintang-bintang yang tersebar di jagat raya. Reaksi fusi nuklir alami tersebut menghasilkan panas berorde jutaan derajat Celcius. Permukaan bumi pada mulanya juga memiliki panas yang sangat dahsyat, namun dengan berjalannya waktu (dalam orde milyard tahun) suhu permukaan bumi mulai menurun dan akhirnya tinggal perut bumi saja yang masih panas berupa magma dan inilah yang menjadi sumber energi panas bumi.
Energi panas bumi telah lama menjadi sumber kekuatan di daerah vulkanik aktif yang berasal dari aktivitas tektonik di dalam bumi. Indonesia merupakan negara dengan potensi panas bumi terbesar dengan jumlah sekitar 25.875 MW atau ± 40% dari cadangan dunia (Herman, 2006). Hal ini terkait dengan kondisi geologi Indonesia yang merupakan daerah subduksi dan gunung api. Indonesia terletak pada pertemuan antara tiga lempeng besar, yaitu lempeng Eurasia, Lempeng Pasifik dan lempeng Indo Australia.

1.2           Rumusan Masalah
a.       Apakah pengertian dari sumber energi panas bumi?
b.      Apa saja faktor yang mempengaruhi energi panas bumi?
c.       Apa pembangkit listrik tenaga energi panas bumi
d.      Apakah konsep energi panas bumi?
e.       Apa sumber energi panas bumi?
f.       Apa saja manfaat sumber energi panas bumi?
g.      Apa dampak energi panas bumi terhadap lingkungan?

1.3           Tujuan Penulisan Makalah
Tujuan penulisan makalah sumber energi panas bumi ini adalah untuk menyelesaikan tugas fisika dari bapak syukron selaku guru mata pelajaran fisika saya. Yaitu sebagai salah satu syarat untuk memenuhi nilai praktikum pelajaran fisika

1.4           Manfaat Penulisam Makalah
Manfaat penulisan makalah energi panas bumi ini adalah untuk mengetahui dan menambah pengetahuan baru tentang sumber energi panas bumi. Baik itu pengertian, konsep, sumber-sumber, manfaat, dan dampak energi panas bumi terhadap lingkungan dalam kehidupan kita sehari hari.



BAB II
STUDI PUSTAKA

2.1    Pengertian Energi Panas Bumi
Energi panas bumi adalah energi panas yang terdapat dan terbentuk di dalam kerak bumi.Temperatur di bawah kerak bumi bertambah seiring bertambahnya kedalaman. Suhu di pusat bumi diperkirakan mencapai 5400 °C
Energi panas bumi ini berasal dari aktivitas tektonik di dalam bumi yang terjadi sejak planet ini diciptakan. Panas ini juga berasal dari panas matahari yang diserap oleh permukaan bumi. Selain itu sumber energi panas bumi ini diduga berasal dari beberapa fenomena:
·         Peluruhan elemen radioaktif di bawah permukaan bumi.
·         Panas yang dilepaskan oleh logam-logam berat karena tenggelam ke dalam pusat bumi.
·         Efek elektromagnetik yang dipengaruhi oleh medan magnet bumi.

2.2Faktor yang Mempengaruhi Energi Panas Bumi
Faktor penting yang sangat mempengaruhi keberhasilan produksi tenaga listrik dari energi panas bumi adalah besarnya gradien geotermal serta besarnya panas yang dihasilkan. Semakin besar gradien geotermal maka akan semakin dangkal sumur produksi yang dibutuhkan, dan semakin tinggi temperatur yang dapat ditangkap sampai ke permukaan, maka akan semakin mengurangi biaya produksi di permukaan.
Energi panas bumi dapat menyediakan sumber tenaga yang bersih dan terbarukan serta dapat memberikan keuntungan yang signifikan. Emisi energi panas bumi tak mengandung polutan kimiawi atau tak mengeluarkan limbah dan hanya mengandung sebagian besar air yang diinjeksikan kembali kedalam bumi. Energi panas bumi adalah sumber tenaga yang andal yang dapat mengurangi kebutuhan impor bahan bakar fosil. Panas bumi juga dapat terbarukan karena praktis sumber panas alami dari dalam bumi tidak ada batasnya.

2.3 Konsep Energi Panas Bumi
Energi panas bumi dihasilkan dari batuan panas yang terbentuk beberapa kilometer di bawah permukaan bumi yang memanaskan air di sekitarnya sehingga akan menghasilkan sumber uap panas atau geiser . Sumber uap panas ini di bor.
Uap panas yang keluar dari pengeboran setelah disaring, digunakan untuk menggerakkan generator sehingga menghasilkan energi listrik.
Agar uap panas selalu keluar dengan kecepatan tetap, air dingin harus dipompakan untuk mendesak uap panas. Semburan uap panas dengan kecepatan tertentu akan menggerakkan turbin yang dihubungkan ke genertaor sehingga generator menghasilkan energi listrik.

2.4 Manfaat Energi Panas Bumi
Pemanfaatan energi panas bumi secara umum dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu pemanfaatan tidak langsung dan pemanfaatan langsung. Pemanfaatan tidak langsung yaitu memanfaatkan energi panas bumi untuk pembangkit listrik. Sedangkan pemanfaatan langsung yaitu memanfaatkan secara langsung panas yang terkandung pada fluida panas bumi untuk berbagai keperluan.
Fluida panas bumi yang telah dikeluarkan ke permukaan bumi mengandung energi panas yang akan dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik. Hal ini dimungkinkan oleh suatu sistem konversi energi fluida panas bumi (geothermal power cycle) yang mengubah energi panas dari fluida menjadi energi listrik.
Fluida panas bumi bertemperatur tinggi (>225 oC) telah lama digunakan di beberapa negara untuk pembangkit listrik, namun beberapa tahun terakhir ini perkembangan teknologi telah memungkinkan digunakannya fluida panas bumi bertemperatur sedang (150-225 oC) untuk pembangkit listrik.
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. Apabila fluida panas bumi keluar dari kepala sumur sebagai campuran fluida dua fasa (fasa uap dan fasa cair) maka terlebih dahulu dilakukan proses pemisahan pada fluida. Hal ini dimungkinkan dengan melewatkan fluida ke dalam separator, sehingga fasa uap akan terpisahkan dari fasa cairnya. Fraksi uap yang dihasilkan dari separator inilah yang kemudian dialirkan ke turbin.
Untuk kandungan panas atau cadangan yang relatif kecil, namun mempunyai suhu yang cukup tinggi untuk dimanfaatkan menjadi pembangkit listrik, bisa digunakan untuk pembangkit listrik berskala kecil dengan kapasitas terpasang antara 1-5 MW. Di beberapa tempat pembangkit dibangun dengan kapasitas kecil, seperti di Fang Thailand yang berkapasitas 300 kW.
Hotel Internasional Kirishima di Jepang termasuk unik dalam memanfaatkan tenaga panas bumi, selain untuk pemandian uap, hotel ini juga memiliki pembangkit tenaga panas bumi skala kecil (100kW) yang dibangun pada tahun 1983 dan masih digunakan sampai sekarang. Hotel ini juga menggunakan uap dari sumur panas bumi untuk pemanas dan penyejuk ruangan.
Sebagian besar energi panas-bumi yang diperoleh dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik. Lebih dari 200 lokasi panas-bumi terletak di daerah terpencil seperti Nusa Tenggara dan Maluku berpeluang untuk pengembangan listrik pedesaan. Pengembangan sumber panas-bumi skala kecil (<10 MW) dimanfaatkan untuk listrik pedesaan disamping untuk keperluan pertanian/perkebunan dan industri kecil.
Seperti diketahui, energi panas bumi memiliki beberapa manfaat lainnya dibandingkan sumber energi terbarukan yang lain, diantaranya:
(1)      hemat ruang dan pengaruh dampak visual yang minimal,
(2)      mampu berproduksi secara terus menerus selama 24 jam, sehingga tidak membutuhkan tempat penyimpanan energi (energy storage), serta
(3)      tingkat ketersediaan (availability) yang sangat tinggi yaitu diatas 95%.

2.5     Dampak Energi Panas Bumi



Dampak Baik
Atau Dampak Positif
-          Tenaga listrik langsung di lokasi,
-          Dengan biaya relatif rendah,
-          Tanpa mencemari lapisan udara, air, ataupun menciptakan limbah yang berbahaya.
-          Tidak akan mempengaruhi persediaan air tanah di daerah tersebut karena sisa buangan air disuntikkan ke bumi dengan kedalaman yang jauh dari lapisan aliran air tanah.
-          Limbah yang dihasilkan juga hanya berupa air sehingga tidak mengotori udara dan merusak atmosfer.
-          Kebersihan lingkungan sekitar pembangkit pun tetap terjaga karena pengoperasiannya tidak memerlukan bahan bakar, tidak seperti pembangkit listrik tenaga lain yang memiliki gas buangan berbahaya akibat pembakaran.





Dampak Buruk
         atau Dampak Negatif
-          Fluida yang ditarik dari dalam bumi membawa campuran beberapa gas, diantaranya karbon dioksida (CO2), hidrogen sulfida (H2S), metana (CH4), dan amonia (NH3).
-          Pencemar-pencemar ini jika lepas ikut memiliki andil pada pemanasan global, hujan asam, dan bau yang tidak sedap serta beracun.
-          Pembangkit listrik tenaga panas bumi yang ada saat ini mengeluarkan rata-rata 40 kg CO2 per megawatt-jam (MWh), hanya sebagian kecil dari emisi pembangkit berbahan bakar fosil konvensional.
-          Pembangkit yang berada pada lokasi dengan tingkat asam tinggi dan memiliki bahan kimia yang mudah menguap, biasanya dilengkapi dengan sistem kontrol emisi untuk mengurangi gas buangannya.
-          Pembangkit listrik tenaga panas bumi secara teoritis dapat menyuntikkan kembali gas-gas ini ke dalam bumi sebagai bentuk penangkapan dan penyimpanan karbon.




BAB III
STUDI KASUS
3.1     Letak Indonesia

                                                               Gambar 1.1 Ring Of Fire Indonesia

Indonesia teletak di pertemuan lempeng bumi yaitu  Eurasia, Indo-Australia dan Pasifik. Akibat dari pertemuan lempeng tersebut mengakibatkan munculnya deretan gunung api. Gunung api yang muncul di permukaan bumi memberikan dampak yang beragam bagi kehidupan manusia. Di satu sisi gunung api memberikan dampak negatif  bagi manusia, namun di sisi lain dapat memberikan manfaat dalam penyediaan sumber daya energi, seperti panas bumi.
Gambar 1.2 Subduction Zone
https://lh5.googleusercontent.com/O1KJZtSZmM2kCbGx6TfWCMeyJn--CyEPtQuyzp1AmjgKDVvp2jnXTWABJe9P5MFaIENtyRhtN0zSRTdC-VnwJ8GqozCsVxjXeeVwDVRQ-Dek3_BY2tpPbgY46r99mr12CZoYrPfupufZsJUH


Ring of Fire menyediakan sumber panas bumi yang dapat digunakan untuk membangkitkan listrik. Kapasitas sumber energi panas bumi di Indonesia diperkirakan melebihi 27 Giga Watt. Potensi tersebut merupakan 40% Potensi sumber energi panas bumi di dunia.

3.2  Perbedaan Energi Panas Bumi dengan Migas

https://lh6.googleusercontent.com/q9Yvk3D1L8dlIFvPRFM4-Fvs88rNRaLeFSgRuXjFpWmxuwa-C7gBkwjhzqHQtsF45zQhwNiA5P__a50XJlTTTE5_HVOuRLkpiDeJg6o4-al0caD3g6I-pGRA0H8dUp5W6M9T2TcZsWiYba6YUntuk mengenal lebih jauh perbedaan antara Keduanya, sebaiknya kita memahami terlebih dahulu apa aspek aspek yang mendukungnya, seperti lingkungan pembentukannya, susunan batuan, Reservoir dan Teknologi yang dipergunakan. Dilihat dari aspek lingkungan pembentukannya, lingkungan Energi Panas Bumi dan Migas memiliki perbedaan yang mendasar dimana lingkungan pembentukan panas bumi berada pada Jalur Api atau Volcanik Arc  yang biasanya terdapat di pegunungan dengan ketinggian tertentu, sedangkan minyak dan gas berada pada daerah cekungan busur belakang bumi atau Back Arc Basin yang biasanya terletak didaerah dataran rendah dan lautan.
https://lh3.googleusercontent.com/NBy2SqAlRnUFZSMxmAKp_lYpqO8muJVzURxJqlCCcr7jplgryXqxJjfvjmKl2YaWcGaIIBhAyaOJT3FkxDexEp2P6TMLpsib28bEP8pol52npOgMEsnQUxQsEW5L3P1YfjF_hLUBxGjc78l7
Melihat dari karakter tipe batuan yang menjadi dasar dalam sebuah pengeboran batuan penyusun didaerah panas bumi berupa batuan vulkanik atau gunung api yang lebih keras dari pada batuan di daerah migas yang biasanya berupa batuan sedimen yang relative lebih lunak sehingga pada umumnya operasi pengeboran minyak dan gas lebih cepat dari panas bumi.

Bila di analogikan minyak bumi atau panas bumi yang terkandung dalam perut bumi memiliki wadah atau rumah. Didalam perut bumi yang menjadi rumah bagi minyak bumi atau panas bumi disebut batuan reservoar. Batuan Reservoar adalah wadah di bawah permukaan yang bias mengandung minyak, gas dan panas bumi tentunya. Kandungan dalam reservoar panas bumi pada umumnya terdiri atas H2O Uap dan Air, sedangkan untuk minyak bumi adalah Hidrokarbon minyak dan gas.

Secara umum teknologi yang digunakan oleh keduanya tidaklah berbeda. Perbedaan yang mendasar adalah pada jenis pahat yang digunakan. Karena batuan di area geothermal adalah batuan keras, maka di pergunakanlah pahat bertipe insert, Sedangkan diarea minyak dan gas, lazim digunakan pahat bertipe Milltooth yang digunakan untuk pengeboran batuan yang lunak.


https://lh4.googleusercontent.com/d2NK2PvJjU8F64CXwJxkwcXB8Vc7dqwSekxJiTiTEKaG5ecieDHf1ZnT4YB29ypNaz9ATh2nqgjg5sq8UA6cdWc4IE5nRPi3A_dWd2Kiza1tnrpAMQ99-jiPNgGpXKFFXQY3yRCMZmKVQovVhttps://lh6.googleusercontent.com/Zh9PjBBOOWNULHPdFQjBYSaOTxEHsgczBGwey1qWUztLyZz_aJ-HvnuTPwHViBu-QuUjoikw-9ImCB43tsTY4G_WNqgjaEHdTUS78ApVy86ScR4IsF7yK7-rrPpcuom9NXt8MSvnt24PeKk7

                        Gambar 2.3 Pahat Insert                              Gambar 2.4 Pahat Miltooth


https://lh5.googleusercontent.com/v2IeUZk-8-qxgAvzxPhEZwRBooRm_-kn4BlHJl3O7zp-xDyT8VOYeeGiLPeti5FWgp9_87kp5L-7V6wtWXfn9NpHJvJjtrxoVRiuUO7LhQZlh7Tj06ZBmn2g6W7Yn_y20h4yweNrKJuIGGUrSecara umum operasi pengeboran panas bumi lebih lama dari migas karena formasi batuannya lebih keras, oleh karenanya operasi pemboran panas bumi tidak menyebabkan kerontokan formasi sehingga tidak akan menyebabkan semburan seperti pemboran pada minyak di  pemboran minyak dan gas panas bumi merupakan sumber energy panas yang terbentuk secara alami dibawah permukaan bumi.


https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEilb5nQccamm5QABljVx3ohv3G-iJYws8nzZ-hrSbfz-0xQxkUHrSY6LFcgULu2H7G71SIk5DGEjtj-2cVTaDzEHzX60lumzDprWZL9m18OeJfkxbGI-SJswwCn8oCqmbSAhwUDH489202j/s1600/2015-04-06_111437.JPG
3.3 Prinsip Kerja Energi Panas Bumi
Sumber energi panas bumi tersebut berasal dari pemanasan air bersama unsur – unsur lain yang di kandung panas bumi yang tersimpan didalam kerak bumi pemanfaatan energy panas bumi ramah lingkungan karena unsur – unsur yang berasosiasi dengan energy panas tidak membawa dampak lingkungan atau berada dalam batas ketentuan yang berlaku.

https://lh4.googleusercontent.com/GbsFM7NWOqBTNpyNlfGFtRQ4qxBXpDaYngExRt0bm0PlslK2pjOH_jTvhPPBMGa54SxEBAHARWuDzNWLrCaNakSczJ8DlCEFE9IbqxIgClLVUgnAbPwso_blUx4cdBBYYqUTOLPiiN-1YYdo

Panas bumi merupakan sumber energy panas dengan ciri terbarukan, karena proses pembentukannya terus menerus sepanjang masa selama kondisi lingkungannya dapat terjaga keseimbangannya. Berdirinya pembangkit panas bumi tidak akan mempengaruhi persediaan air tanah di daerah tersebut karena sisa buangan air disuntikkan ke bumi dengan kedalaman yang jauh dari lapisan aliran air tanah air yang terkumpul dalam rekahan dasar bumi adalah air yang berasal dari hujan yang terjadi di beberapa tempat yang jaraknya dapat mencapai puluhan kilo meter, dari lokasi pemanfaatan panas bumi.


https://lh5.googleusercontent.com/GdBT0doggXAjwj-0Rt4tbYO940aCOFKT6RByJLJP45sBO5_U8Z5fcMvjZuQm1I9z9tqTKAnknscHrrGduX-0JtFei6BJxLgkzwLfHWW8p0DmQLVnUVryIORh5q5MG2f8tKyHWc2eVC8iD_Pjhttps://lh3.googleusercontent.com/MogCddfRf_aJGQooHkmsr1WYO_lh1xT0i2xrhYSG49Cxx_auivyFyznLj_6OK0pFJDllRdM8_mcVVP8dnHUdE8wPritfcXcEBzYvojIMXRrkFbYR5gTyZD-_jlcJsdkd9KbEfMXTqFZNmYcF
Gambar 3.2 Reinjeksi Air Kedalam BumiGambar 3.3 Kedalaman Reinjeksi Air


Setelah melalui  perjalanan yang dapat mencapai puluhan tahun lamanya air hujan tersebut akan sampai dillokasi pemanfaata panas bumi. Limbah yang dihasilkan juga hanya berupa air sehingga tidak mengotori udara dan merusak atmosfir. Kebersihan lingkungan di sekitar pembangkitpun tetap terjaga karena pengoperasiannya tidak memerlukan bahan bakar. Tidak seperti pembangkit listrik tenaga lain, yang memiliki gas buangan berbahaya akibat pembakaran.

3.4       Sumber Energi Panas Bumi
Energi panas-bumi (geothermal energy) adalah energi panas yang berasal dari kedalaman bumi yang berada di bawah daratan antara 32-40 km dan di bawah lautan antara 10-13 km.
Panas geotermal ini dijumpai dalam 3 kondisi alamiah:
(1) Steam (uap),
(2) Hot water (air panas), dan
(3) Dry rock (batuan panas).
Secara garis besar bumi ini terdiri dari tiga lapisan utama yaitu kulit bumi (crust), selubung bumi (mantle) dan inti bumi (core). Kulit bumi adalah bagian terluar dari bumi. Ketebalan dari kulit bumi bervariasi, tetapi umumnya kulit bumi di bawah suatu daratan (continent) lebih tebal dari yang terdapat di bawah suatu lautan. Di bawah suatu daratan ketebalan kulit bumi umumnya sekitar 35 kilometer sedangkan di bawah lautan hanya sekitar 5 kilometer. Batuan yang terdapat pada lapisan ini adalah batuan keras yang mempunyai density sekitar 2.7 – 3 gr/cm3.
Di bawah kulit bumi terdapat suatu lapisan tebal yang disebut selubung bumi (mantel) yang diperkirakan mempunyai ketebalan sekitar 2900 km. Bagian teratas dari selubung bumi juga merupakan batuan keras.Bagian terdalam dari bumi adalah inti bumi (core) yang mempunyai ketebalan sekitar 3450 kilometer. Lapisan ini mempunyai temperatur dan tekanan yang sangat tinggi sehingga lapisan ini berupa lelehan yang sangat panas yang diperkirakan mempunyai density sekitar 10.2 – 11.5 gr/cm3. Diperkirakan temperatur pada pusat bumi dapat mencapai sekitar 60000F.
Kulit bumi dan bagian teratas dari selubung bumi kemudian dinamakan litosfir (80 – 200 km). Bagian selubung bumi yang terletak tepat di bawah litosfir merupakan batuan lunak tapi pekat dan jauh lebih panas. Bagian dari selubung bumi ini kemudian dinamakan astenosfer (200 – 300 km). Di bawah lapisan ini, yaitu bagian bawah dari selubung bumi terdiri dari material-material cair, pekat dan panas, dengan density sekitar 3.3 – 5.7 gr/cm3.
Hasil penyelidikan menunjukkan bahwa litosfer sebenarnya bukan merupakan permukaan yang utuh, tetapi terdiri dari sejumlah lempeng-lempeng tipis dan kaku.Lempeng-lempeng tersebut merupakan bentangan batuan setebal 64 – 145 km yang mengapung di atas astenosfer. Lempeng-lempeng ini bergerak secara perlahan-lahan dan menerus. Di beberapa tempat lempeng-lempeng bergerak memisah sementara di beberapa tempat lainnya lempeng-lempeng saling mendorong dan salah satu diantaranya akan menujam di bawah lempeng lainnya (lihat Gambar 2.3). Karena panas di dalam astenosfere dan panas akibat gesekan, ujung dari lempengan tersebut hancur meleleh dan mempunyai temperatur tinggi (proses magmatisasi).
Adanya material panas pada kedalaman beberapa ribu kilometer di bawah permukaan bumi menyebabkan terjadinya aliran panas dari sumber panas tersebut hingga ke pemukaan. Hal ini menyebabkan tejadinya perubahan temperatur dari bawah hingga ke permukaan, dengan gradien temperatur rata-rata sebesar 300C/km. Di perbatasan antara dua lempeng (di daerah penujaman) harga laju aliran panas umumnya lebih besar dari harga rata-rata tersebut. Hal ini menyebabkan gradien temperatur di daerah tersebut menjadi lebih besar dari gradien tempetatur rata-rata, sehingga dapat mencapai 70-800C/km, bahkan di suatu tempat di Lanzarote (Canary Island) besarnya gradien temperatur sangat tinggi sekali hingga besarnya tidak lagi dinyatakan dalam 0C/km tetapi dalam 0C/cm.
Pada dasarnya sistim panas bumi terbentuk sebagai hasil perpindahan panas dari suatu sumber panas ke sekelilingnya yang terjadi secara konduksi dan secara konveksi. Perpindahan panas secara konduksi terjadi melalui batuan, sedangkan perpindahan panas secara konveksi terjadi karena adanya kontak antara air dengan suatu sumber panas. Perpindahan panas secara konveksi pada dasarnya terjadi karena gaya apung (bouyancy). Air karena gaya gravitasi selalu mempunyai kecenderungan untuk bergerak kebawah, akan tetapi apabila air tersebut kontak dengan suatu sumber panas maka akan terjadi perpindahan panas sehingga temperatur air menjadi lebih tinggi dan air menjadi lebih ringan. Keadaan ini menyebabkan air yang lebih panas bergerak ke atas dan air yang lebih dingin bergerak turun ke bawah, sehingga terjadi sirkulasi air atau arus konveksi.
Terjadinya sumber energi panas bumi di Indonesia serta karakteristiknya dijelaskan oleh Budihardi (1998) sebagai berikut. Ada tiga lempengan yang berinteraksi di Indonesia, yaitu lempeng Pasifik, lempeng India-Australia dan lempeng Eurasia. Tumbukan yang terjadi antara ketiga lempeng tektonik tersebut telah memberikan peranan yang sangat penting bagi terbentuknya sumber energi panas bumi di Indonesia. Tumbukan antara lempeng India-Australia di sebelah selatan dan lempeng Eurasia di sebelah utara mengasilkan zona penunjaman (subduksi) di kedalaman 160 – 210 km di bawah Pulau Jawa-Nusatenggara dan di kedalaman sekitar 100 km (Rocks et. al, 1982) di bawah Pulau Sumatera. Hal ini menyebabkan proses magmatisasi di bawah Pulau Sumatera lebih dangkal dibandingkan dengan di bawah Pulau Jawa atau Nusatenggara. Karena perbedaan kedalaman jenis magma yang dihasilkannya berbeda. Pada kedalaman yang lebih besar jenis magma yang dihasilkan akan lebih bersifat basa dan lebih cair dengan kandungan gas magmatik yang lebih tinggi sehingga menghasilkan erupsi gunung api yang lebih kuat yang pada akhirnya akan menghasilkan endapan vulkanik yang lebih tebal dan terhampar luas. Oleh karena itu, reservoir panas bumi di Pulau Jawa umumnya lebih dalam dan menempati batuan volkanik, sedangkan reservoir panas bumi di Sumatera terdapat di dalam batuan sedimen dan ditemukan pada kedalaman yang lebih dangkal.

3.5     Siklus Pembangkit Listrik Tenaga Energi Panas Bumi
Pada prinsipnya energii panas bumi merupakan sumber daya alam yang ramah lingkungan dan terbarukan, dimana uap panas tersebut di ekstrak  dari reservoir didalam bumi melalui sumur reinjeksi dan setelah dimanfaatkan dikembalikan lagi kedalam reservoir tanpa menimbulkan polusi yang berarti. Siklus yang terjadi yaitu :
1.    Air yang berasal dari Reservoir diadalam Bumi akan dipanasi oleh Batuan panas yang dipanasi oleh Magma di dalam Bumi kemudian akan berubah menjadi Uap.
2.    Uap yang dihasilkan, akan naik secara alami melalui pipa yang sudah terhubung untuk masuk ke Turbin
3.    Sebelum Masuk ke Turbin, Uap yang dihasilkan masuk kedalam Header Receiving setelah itu masuk ke Separator yang fungsinya sebagai pemisah antara Air dengan Uap, karena uap yang dihasilkan tidak akan 100% Uap, tetapi akan mengandung unsur Air.
4.    Setelah itu masuk ke Demister yang fungsinya sama seperti separator tetapi Demister merupakan saringan yang lebih halus dibanding separator, sehingga air yang berhasil lolos dari separator akan tersaring di Demister.
5.    Kemudian Uap kering tersebut akan masuk untuk memutarkan Turbin Uap  dan disitu terjadi perubahan Energi gerak dan panas Uap Berubah Menjadi Energi mekanik berupa putaran Turbin dan Generator.
6.    Kemudian Dari Generator akan merubah dari Energi Gerak Menjadi Energi Listrik.
7.    Sedangkan Uap yang sudah di pakai untuk memutarkan turbin, akan di kondensasikan di dalam kondensor melalui proses kondensasi Indirect Contact atau Direct Contact menggunakan Air dari Main Cooling Water Pump.
8.    Setelah terkondensasi menjadi air, air tersebut dipompakan ke Cooling Tower untuk proses pendinginan sebelum di Injeksikan kembali kedalam Bumi
9.    Kemudian dari Cooling Tower air tersebut akan di pompakan dan di Injeksikan ke dalam Sumur/Kedalam Bumi
10.          Proses tersebut dilakukan secara berulang – ulang.

https://lh4.googleusercontent.com/frnm_Yi3GfNGGl6kKYm5YRQMmg0gcLV_RNJxlUpTarVuX_vcPs4gonOvL1j0gobUuRgcaFmdVf2_rlxFVJE_HMZI7FYOFgg7xFSzscbVTxKYwgIrPtX6TfgXbbo_yKQZTSk7w2RRuT7C7NgE
Gambar 4.1 Siklus Geothermal



BAB IV
PENUTUP

a.      Kesimpulan
Pembahasan energi panas-bumi dalam penyediaan energi diatas menghasilkan beberapa kesimpulan, yaitu:
1.            Energi panas-bumi potensial untuk mengisi atau bahkan mengganti kebutuhan sumber energi berbahan bakar fosil untuk pembangkitan tenaga listrik.
2.            Potensi energi panas-bumi di pulau Sumatra perlu ditingkatkan pemanfaatannya untuk pembangkitan tenaga listrik dengan perhitungan kemungkinan penjualan energi listrik ke negara tetangga terdekat.
3.            Dampak terhadap lingkungan relatif sangat kecil atau dapat dikatakan tidak ada. Hal ini dikarenakan polusi yang timbul dapat dikontrol oleh sistim pemanfaatan energi panas-bumi yang dipergunakan.

b.      Saran
Dengan membaca makalah ini, pembaca disarankan agar bisa mengetahui dan mengambil manfaat dari sumber energi panas bumi dalam kehidupan kita sehari-hari. Apabila banyak kekurangan dalam penulisan makalah ini saya mohon maaf dan harap dimaklumi. Kritik dan saran sangat saya butuhkan untuk membuat makalah ini lebih sempurna lagi.




BAB V
DAFTAR PUSTAKA


http://www.kakiteng.com/2013/12/makalah-fisika-dasar-energi-panas-bumi.html
https://www.google.com/search?q=Energi+Panas+bumi
http://id.wikipedia.org/wiki/Pembangkit_listrik_tenaga_panas_bumi
http://yefrichan.wordpress.com/2010/09/12/sumber-energi-panas-bumi/

http://id.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090324014818AAkOeK

0 Response to "Makalah Fisika: Energi Panas Bumi"

Posting Komentar