e-ISSN: 2622-9528 p-ISSN: 2301-606X

## Penentuan Struktur Bawah Permukaan Daerah Geothermal Menggunakan Metode Geolistrik di Desa Penen Kecamatan Biru Biru Kabupaten Deli Serdang
Muhammad Kadri 1,2 Teguh Febri Sudarma 1 1 Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Medan
2 Faculty of Physics Universiti Sains Malaysia E-mail: kdrmhmmd8@gmail.com

## Abtract
This  study  aimed  to  study  the  distribution  of  fluids,  anomaly  sightings  and subsurface  models  from  geothermal  areas  discussed  in  Penen  village.  Blue  Biru District Deli Serdang Regency. The measurement of the geoelectric method is done by  making  the  electrode  path  that  injects  current  through  the  electrode.  The potential difference that arises in the resistivity ABEM gauge can be measured by the apparent resistivity value obtained from the geoelectric device. Then the data is processed using Res2Div to get a 2D cross-section of the resistivity value of the rock layer. The analysis shows that the resistivity value (0.00-100) ohm-m and the throw layer model. Resistivity value (150-200) ohm-m model of the siltstone layer. The resistivity value (350-500) model of the sand layer ohm-m, and the resistivity value> 2250 ohm-m which identifies the limestone layer. From the results of this study, it can be concluded that Penen Village, Biru Biru Sub-District, Deli Serdang Regency supports having geothermal energy.
Keywords: Geoelectric, GPS, Susceptibility, Resistivity, Geothermal

## Abstrak
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  penyebaran  fluida,  penampang anomali  dan  model  lapisan  bawah  permukaan  dari  daerah  berpotensi  geothermal tepatnya  di  desa  Penen.  Kecamatan  Biru  Biru  Kabupaten  Deli  Serdang.  Pengukuran metode geolistrik dilakukan dengan membuat lintasan elektroda yang menginjeksi arus melalui  elektroda.  Beda  potensial  yang  muncul  pada  alat  pengukur  ABEM  resistivity dapat terukur sehingga didapat harga resistivitas semu yang diperoleh dari alat geolistrik. Kemudian data diolah menggunakan Res2Div untuk mendapatkan penampang kontur 2D  dari  nilai  resistivitas  lapisan  batuan.  Hasil  analisis  menunjukkan  bahwa  nilai resistivitas (0,00-100) ohm-m dan model lapisan batuan lempung. Nilai resistivitas (150- 200) ohm-m model lapisan batuan lanau. Nilai restivitas (350 - 500) ohm-m model lapisan pasir, dan nilai restivitas >2250 ohm-m yang mengidentifikasikan lapisan batu gamping.  Dari  hasil  penelitian  ini  dapat  disimpulkan  bahwa  daerah  Desa  Penen Kecamatan Biru Biru Kabupaten Deli Serdang berpotensi memiliki energi panas bumi.
Kata kunci: Geolistrik, GPS, Suseptibilitas, Resistivity, Geothermal
PENDAHULUAN
Sekarang  ini  salah  satu  energi  yang sangat  diperlukan  adalah  energi  listrik. Dengan  semakin  bertambahnya  penduduk dan semakin tingginya kebutuhan dan alat- alat  elektronik  yang  membutuhkan  energi listrik  membuat  kebutuhan  energi  listrik setiap  tahun  semakin  meningkat,  pada tahun  2014  saja  di  Indonesia  kebutuhan energi  listrik  mencapai  31.550,95  MW,
sedangkan  kebutuhan  energi  listrik  yang dibutuhkan  di  Indonesia  pada  tahun  2018 diperkirakan mencapai 64.000,00 MW. Beberapa  provinsi  mengalami  rasio elektrifikasi  pasokan  listrik  diantaranya Papua Sumatera Utara (89,6%), Kepulauan Riau  (69,66%),  Gorontalo  (67,81%), Sulawesi Barat (67,6%), Kalimantan Tengah (66,21%), Nusa Tenggara Barat (64,43%), Nusa Tenggara Timur (54,77%), dan Papua
e-ISSN: 2622-9528 p-ISSN: 2301-606X
(36,41%).  Sumatera  utara  merupakan provinsi  dengan  rasio  paling  tinggi.  Sejak tahun 2005, krisis listrik di provinsi ini tidak terselesaikan.  Kebutuhan  listrik  Sumut  saat ini  mencapai  1.700  MW,  masih  terdapat kekurangan  pasokan  mencapai  330  MW. Besaran  kebutuhan  ini,  masih  diluar daripada  cadangan daya yang dibutuhkan. Maka  salah  satu  cara  untuk  mengantisipasi jika  terjadi  gangguan  pembangkit  adalah dengan  menggunakan  energi  alternatif (Budiyanti,  2014).  Salah  satu  energi  yang sangat  berpotensi  untuk  dimanfaatkan adalah panas bumi (geothermal).
Geothermal  dapat  diartikan  sebagai sumber  daya  panas  alami,  hasil  interaksi antara  panas  yang  dipancarkan  batuan panas (magma) dan air tanah yang berada di sekitarnya, dimana cairan yang terpanasi akan  terperangkap  di  dalam  batuan  yang terletak di dekat permukaan sehingga secara ekonomis  dapat  dimanfaatkan  (Armstead, 1983).  Karena  terletak  di  daerah  zona tumbukan  antara  lempeng  eurasia  dan lempeng indo-australia, maka potensi panas bumi  di  Indonesia  menjadi  sangat melimpah.
Hasil  identifikasi  Badan  Geologi, ditemukan 265 lokasi yang memiliki potensi panas bumi. Sebanyak 138 lokasi (52,07%) berada  pada  tahapan  penyelidikan  tingkat spekulatif  dan  24  lokasi  (9,05%)  berada pada tahapan penyelidikan tingkat spekulatif. Selain itu, terdapat pula 88 lokasi (33,21%)  yang  telah  ditetapkan  memiliki cadangan panas bumi, dan terdapat 8 lokasi (3,01%) yang telah siap untuk dikembangkan sebagai potensi panas bumi. Hingga saat ini, terdapat 7 lokasi (2,64%) yang telah diberdayakan menjadi pembangkit  listrik  tenaga  panas  bumi (Badan Geologi, 2009).
Diperkirakan  energi  potensi  panas bumi  di  Indonesia  mencapai  27.500,00 MW, yakni sumber potensi tersebut berada di Sumatera, Jawa, Nusa Tenggara, Maluku dan  Papua.  Sumatera  Utara  adalah  salah satu  provinsi  yang  paling  banyak  memiliki potensi  energi  panas  bumi  yaitu  1.857,00 MW  yang  terdapat  di  enam  kabupaten yakni,  Karo,  Simalungun,  Tapanuli  Utara, Tapanuli  Selatan,  Padang  Lawas  dan Mandailing Natal (Gunawan, 2013).
Menurut  Nasution  (2017),  Sumatera Utara tidak akan kekurangan sumber energi listrik jika potensi panas bumi dimanfaatkan secara  maksimal.  Energi  panas  bumi  yang telah  dikembangkan  di  Sumatera  Utara yaitu  panas  bumi  Sarulla  (330  MW)  dan
Sibayak  (120  MW),  Dolok  Marawan Kabupaten  Simalungun  dengan  potensi cadangan terduga 38 MW sedangkan masih ada beberapa daerah lain di Sumatera Utara yang  memiliki  potensi  panas  bumi  dan belum  dieksplorasi,  diantaranya  adalah daerah Penen Sibiru biru.
Untuk mengatasi krisis energi khususnya di Sumatera Utara adalah dengan memanfaatkan  potensi  panas  bumi. Seharusnya pembangkit listrik tenaga panas bumi  merupakan  solusi  alternatif  untuk menyelesaikan masalah kekurangan energi. Kelebihan  energi  panas  bumi  yaitu  ramah lingkungan dan termasuk energi yang tidak dapat  diekspor  sehingga  pasokan  energi listrik  di  negara  Indonesia  terus  terjaga hingga ratusan tahun.
Eksplorasi panas bumi dapat diketahui dengan  cara  menentukan  nilai  resistivitas batuan  dengan  menggunakan  beberapa metode  yakni  elektromagnetik,  gravitasi, seismik,  geomagnetik  dan  geolistrik.  Dari beberapa  metode  dalam  penentuan eksplorasi panas bumi banyak kelebihan jika menggunakan  metode  geolistrik.  Metode geolistrik  (resistivity)  adalah  metode eksplorasi  geofisika  yang  digunakan  untuk mengeksplorasi  bahan  tambang,  dan  juga untuk mengeksplorasi cadangan persediaan air  dan  eksplorasi  panas  bumi.  Metode  ini dirancang untuk memberikan informasi dari formasi  batuan  yang  mempunyai  anomali konduktivitas listrik.
Metode geolistrik dan magnetotelluric dapat  digunakan  untuk  memetakan sedimen pada tahap awal eksplorasi minyak bumi (Broto, 2011). Dalam eksplorasi panas bumi,  metode  geolistrik  digunakan  untuk mengetahui  potensi  daerah  panas  bumi dengan mempelajari sifat aliran listrik pada batuan di bawah permukaan bumi.
Prinsip dasarnya yaitu menginjeksikan arus  ke  bawah  permukaan  melalui  dua elektroda  arus,  dan  mengukur  besar tegangan di antara dua elektroda potensial (Arnata  &  Musa,  2012).  Dari  penelitian sebelumnya  metode  yang  efektif  untuk mengetahui  titik  potensial  panas  bumi adalah  dengan  menggunakan  metode geolistrik.  Salah  satu  daerah  yang  sangat potensial memiliki energi panas bumi yaitu di  desa  Penen  Kecamatan  Biru  Biru Kabupaten Deli Serdang.
Adanya  titik  potensial  panas  bumi daerah  Penen  dikarenakan  berada  pada posisi  silang  kawasan  palung  pasifik  barat, sehingga  terdapat  sumber  energi  panas kawah  putih  dan  kawah  biru.  Desa  Penen
e-ISSN: 2622-9528 p-ISSN: 2301-606X
merupakan  salah  satu  daerah  di  sekitar panas  bumi  yang  tidak  mendapatkan pasokan  energi  listrik.  Sehingga  perlu dilakukan penelitian sebagai bahan pertimbangan  pemerintah  untuk  membuat pembangkit  listrik  tenaga  panas  bumi supaya  desa  Penen  tidak  mengalami kekurangan energi dan dapat mengembangkan  daerah  di  sekitar  panas bumi  yang  berpengaruh  pada  kemajuan dibidang  transportasi,  komunikasi  dan teknologi,  dengan  adanya  pembangkit listrik  di  suatu  daerah  maka  akan mempercepat kemajuan pembangunan. Jika potensi  ini  tidak  dikembangkan  maka pasokan  listrik  akan  selalu  mengalami kekurangan  dan  daerah  sekitar  menjadi tertinggal  dalam  hal  teknologi  dan komunikasi. Mengidentifikasi panas bumi di daerah  Desa  Penen  diharapkan  dapat menjadi  solusi  alternatif  permasalahan energi.  penelitian  ini  dilakukan  sebagai bahan masukan dan menjadi solusi alternatif penyelesaian  energi  jika  tidak  dilakukan maka  permasalahan  energi  akan  selalu menjadi permasalahan.
Ruang  lingkup  dan  batasan  masalah yang  dikaji  dalam  penelitian  ini  adalah metode  yang  digunakan  adalah  metode geolistrik,  dengan  batasan  daerah  kajian Desa Penen Kecamatan Biru Biru Kabupaten Deli  Serdang,  serta  pengolahan  data  hasil penelitian menggunakan software
Res2Dinv.  Adapun  rumusan  masalah  yang dalam penelitian ini adalah: (1) bagaimana struktur  bawah  permukaan  serta  kontur penyebaran fluida pada daerah panas bumi di  desa  Penen?;  (2)  bagaimana  model struktur  lapisan  bawah  permukaan  daerah panas  bumi  di  desa  Penen?,  dan  (3) bagaimana  pola  penyebaran  anomali geomagnet dan geolistrik berdasarkan sifat kemagnetan dan kelistrikan di desa Penen? Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk mengetahui  struktur  bawah  permukaan serta  kontur  penyebaran  fluida,  model struktur  lapisan  bawah  permukaan  pada daerah  panas  bumi  di  Desa  Penen,  serta menganalisis  penampang  anomali  bawah permukaan  Desa  Penen  berdasarkan
penampang anomali geolistrik. METODOLOGI PENELITIAN Lokasi  penelitian  dilakukan  di  lahan geothermal Desa  Penen,  Kecamatan  Biru Biru,  Kabupaten  Deli  Serdang,  Provinsi
Sumatera Utara. Waktu penelitian dilaksanakan  pada  bulan  April  2018.  Alat yang  digunakan  adalam  penelitian  ini adalah: GPS ( Global  Position  System ), geolistrik  Ares-D4.v47 ,  aki/baterai, handy talky, compass , stopwatch, meteran, palu. Teknik  pengumpulan  data  dilakukan dengan pengukuran lapangan menggunakan Metode Geolistrik. Selain itu, beberapa data diperoleh
dengan mengunduh  dari  Ares  G-4  versi  4,7. Pengolahan  dan  analisis  data  dilakukan dengan menggunakan res2dinv .
HASIL DAN PEMBAHASAN
Secara  interpretasi  kuantitatif,  daerah  ini dapat digambarkan dengan melihat pendukung penelitian berupa peta geologinya. Berdasarkan  Peta  Geologi  Lembar  Medan, daerah  Desa  Penen  didominasi  oleh  batu gamping,  batu  pasir,  batu  lempung  dan  batu lanau. Pada tampilan 2-D hasil dari pengolahan data  menggunakan Software Res2Dinv dapat diamati bahwa lokasi penelitian terdiri dari tiga kontur resistivitas pada penampang kedalaman semu . Penampang  pertama  menunjukkan kontur pengukuran resistivitas semu (measured apparent resistivity), yaitu data resistivitas semu yang  diperoleh  dari  pengukuran  lapangan. Sedangkan  penampang  kedua  menunjukkan kontur  resistivitas  dari  hasil  perhitungan (calculate apparent resistivity).

## Lintasan I
Data yang diperoleh dengan menggunakan alat  geolistrik (Restivity  Meter), adalah  nilai resistivitas semu bervariasi dikarenakan struktur bawah  permukaan  sangat  bervariasi,  nilai resistivity 0,00 𝛺𝑚 sampai 15000 𝛺𝑚 panjang lintasan  155  meter  dengan  32  elektroda  dan jarak  antara  elektroda  5  meter  dengan kedalaman  maksimal  28,7  m.  Diinversikan dengan software Res2Dinv diperoleh gambar penampang 1 berikut:
Gambar 1. Penampang Kontur Restivitas Lintasan I
Berdasarkan  gambar  1.  untuk  nilai resistivitas  0,00-100 𝛺𝑚 terletak  pada kedalaman 13-31,3 m dengan jarak 50-130 m  ditafsirkan  sebagai  lempung.  Nilai resistivitas  150-200 𝛺𝑚 terletak  pada kedalaman  50-130  m  dengan  jarak  150- 2000  m  ditafsirkan  sebagai  lanau.  Nilai restivitas  500-1000 𝛺𝑚 terletak  pada kedalaman 17,3-20 m dengan jarak 40-130 m ditafsirkan sebagai batu pasir, dan untuk nilai restivitas >5000 𝛺𝑚 ditafsirkan sebagai batu  gamping  yang  terletak  pada kedalaman  6,76-  17,3  m  dengan  jarak antara 10- 61 m.
Hasil penampang resistivitas
menunjukkan  bahwa  adanya  perbedaan nilai  restivitas  pada  tiap  lapisan.  Untuk lintasan 1 umumnya didominasi oleh lapisan yang  memiliki  nilai  resistivitas  0-200 𝛺𝑚 yang ditafsirkan sebagai lempung. Anomali rendah terdapat pada kedalaman 6,76- 17,3 m  dengan  jarak  10-  61  m  memiliki  nilai resistivitas >5000 𝛺𝑚 dengan merah muda
sampai  merah  tua  Anomali  tinggi  ini ditafsirkan sebagai gamping.
Menurut  (Lénat,  Fitterman,  Jackson,  & Labazuy, 2000), nilai resistivitas berbanding terbalik dengan nilai konduktivitas batuan, dimana  semakin  konduktif  suatu  batuan maka nilai resistivitasnya akan semakin kecil. Hal  ini  disebabkan  adanya  porositas  yang besar  yang  terisi  oleh  fluida  panas  bumi terutama air dalam kondisi panas tinggi.

## Lintasan II
Data yang diperoleh dengan menggunakan  alat  geolistrik (Restivity Meter), adalah  nilai  resistivitas  semu bervariasi  dikarenakan  struktur  bawah permukaan sangat bervariasi, nilai resistivity 0,00 𝛺𝑚 sampai  18000 𝛺𝑚 .  panjang lintasan 155 meter dengan 32 elektroda dan jarak  antara  elektroda  5  meter  dengan kedalaman  maksimal  21,7  m.  Diinversikan dengan software  Res2Dinv diperoleh gambar penampang 2. berikut:
Gambar 2. Penampang Kontur Restivitas Lintasan II
Berdasarkan  gambar  2  untuk  nilai resistivitas  0-100 𝛺𝑚 terletak  pada kedalaman 10-21,7 m dengan jarak 50- 110 m  ditafsirkan  sebagai  lempung.  Nilai resistivitas  150-200 𝛺𝑚 terletak  pada kedalaman 9,39- 28,7 m dengan jarak 68- 97,5  m  ditafsirkan  sebagai  lanau.  Nilai restivitas 500-1500
𝛺𝑚 terletak  pada  kedalaman  10-21,4  m dengan jarak 50- 110,5 m ditafsirkan sebagai
batu pasir, dan untuk nilai restivitas >5000 𝛺𝑚 ditafsirkan  sebagai  batu  gamping  yang terletak pada kedalaman 5- 130 m dengan jarak antara 4-14,5 m. Hasil  penampang  resistivitas  menunjukkan bahwa  adanya  perbedaan  nilai  restivitas pada  tiap  lapisan.  Untuk  lintasan  II umumnya  didominasi  oleh  lapisan  yang memiliki  nilai  resistivitas  >5000 𝛺𝑚 yang ditafsirkan  sebagai  batu  gamping.  Anomali
e-ISSN: 2622-9528 p-ISSN: 2301-606X
rendah terdapat pada kedalaman 10-21,7 m dengan  jarak  68-97,5  m  memiliki  nilai resistivitas  50-100 𝛺𝑚 dengan  warna  biru tua  sampai  biru  muda  Anomali  rendah  ini ditafsirkan sebagai lempung. Dapat  ditafsirkan  lapisan  yang  berpotensi sebagai geothermal adalah  lapisan  yang berada  pada  kedalaman  10-21,7  dengan jarak 68-97,5 m dengan nilai resistivitas 50- 100 𝛺𝑚 yakni lapisan lempung. Berdasarkan hasil  analisa  terlihat  bahwa  pada  daerah penelitian terdapat tiga lapisan tanah yang tersusun atas lempung, pasir dan gamping. Hasil inverse dari kedua lintasan didominasi oleh batuan gamping.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  yang  dilakukan maka dapat diambil kesimpulan antara lain:
1. Nilai  resistivitas  pada  lintasan  I  antara 0,00- 100 𝛺𝑚 dan lintasan II antara 50-
100 𝛺𝑚 yakni lapisan lempung sebagai zona konduktif manifestasi panas bumi. Untuk  lapisan  penudung  berupa  batu gamping.
2. Berdasarkan  nilai  resistivitas  yang diperoleh  nilai  resistivitas  (0,00-100) 𝛺𝑚 dan model lapisan batuan lempung.
Nilai  resistivitas  (150-200) 𝛺𝑚 model lapisan  batuan  lanau.  Nilai  restivitas (350 – 500) 𝛺𝑚 model lapisan   pasir, dan   nilai  restivitas >5000 𝛺𝑚 model lapisan batu gamping.
3. Hasil  dari  nilai  suseptibilitas  dan  nilai resistivitas  pada  daerah  Desa  Penen memiliki lapisan yang sesuai.
DAFTAR PUSTAKA Armstead,  H.  C.  H.  (1983).  Geothermal Energy:  Its  Past,  Present  and  Future
Contribution to the Energy Needs of
Man. E. & FN Spon: New York .
Arnata,  D.  P.  B.,  &  Musa,  M.  D.  (2012). Identifikasi Sistem Panas Bumi Di Desa Masaingi Dengan Menggunakan Metode  Geolistrik. Jurnal  Natural
Science , 1 (1), 1 – 6.
Badan  Geologi.  (2009).  Panas  Bumi  Di
Indonesia.  Retrieved  September  6, 2015, from http://psdg.bgl.esdm.go.id Broto,  S.  (2011).  Aplikasi  metode geomagnet dalam eksplorasi
panasbumi. Teknik , 32 (1), 79 – 87. Budiyanti, E. (2014). Mengatasi Krisis Listrik di  Jawa  dan  Sumatra. Pusat Pengkajian,  Pengolahan  Data  Dan Informasi  (P3DI)  Sekretariat  Jenderal DPR RI .
Gunawan, H. (2013). Potensi Panas Bumi di Samosir Siap Dilelang - Tribunnews.com.  Retrieved  October 2, 2015, from https://www.tribunnews.com/bisnis/ 2013/05/01/potensi-panas-bumi-di-
samosir-siap-dilelang Lénat, J.-F., Fitterman, D., Jackson, D. B., & Labazuy,  P.  (2000).  Geoelectrical structure of the central zone of Piton de  la  Fournaise  volcano  (Réunion). Bulletin  of  Volcanology , 62 (2),  75 – 89.
Nasution,  Z.  (2017).  Pembangkit  Listrik Tenaga Panas Bumi di Sumatera Utara | DR. Arif Zulkifli Nasution. Retrieved November 7, 2017, from https://bangazul.com/pembangkit- listrik-tenaga-panas-bumi-di-sumatera- utara/
e-ISSN: 2622-9528 p-ISSN: 2301-606X