## PENENTUAN PENYEBARAN FLUIDA PANAS MENGGUNAKAN METODE SELF POTENTIAL DI  DESA ALUE CANANG KABUPATEN ACEH TIMUR
Riska Fasya * , Fajriani Program  Studi  Fisika,  Fakultas  Teknik,  Universitas  Samudra,  Jalan.  Prof  Syarief  Thayeb  Meurandeh,  Kota  Langsa-Aceh, 24416,  Indonesia
*email: fasyariska08@gmail.com

## ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian penyebaran fluida panas di Desa Alue Canang Kabupaten Aceh Timur menggunakan metode Potensial Diri. Pengambilan data dilakukan dengan menggunakan teknik  fixed base. Titik pengukuran data sebanyak 277 titik dari 21 lintasan. Data potensial listrik yang telah terukur dilapangan diolah menggunakan software surfer 13 sehingga dihasilkan peta kontur isopotensial. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa nilai SP berkisar antara -8,9 s/d 27,3 mV. Arah aliran fluida berdasarkan peta kontur arah gradien potensial listrik yang bergerak di bawah permukaan tanah mengalir dari arah timur terakumulasi di bagian barat laut. Hasil pengukuran seluruh  pH  tanah  di  area  penelitian  memiliki  rentang  nilai  4,0  -  6,5.  Daerah  ini  dikategorikan  mempunyai  pH  tanah  yang  bersifat masam. Konduktivitas listrik tanah yang tinggi diikuti dengan kenaikan nilai pH tanah. Semakin tinggi nilai SP maka tinggi juga nilai pH tanah.
Kata Kunci: Aliran Fluida; Panas Bumi; pH Tanah; Potensial Diri

## ABSTRACT
[ Title: Determinan Of The Spread Of Hot Fluid Method In Alue Canang Using Self Potential, East Aceh] Research on the  distribution  of  hot  fluids  using  the  Self-Potential  method  in  The  village  of  Alue  Canang,  East Aceh. Data retrieval was measured using fixed base techniques. Data measurement points of 277 points from 21 trajectories. The electricity potential data that has been measured in the field is processed using surfer software 13 so that the isopotensial contour map is generated. The results showed that SP values ranged from -8.9 to 27.3 mV. The direction of fluid flow based on the contour map of the direction of the electrical potential gradient moving below ground level flows from the east accumulates in the northwest. The measurement results of all soil pH in the research area have a value range of 4.0 - 6.5. This area is categorized as having a sour soil pH. High electrical conductivity of the soil is followed by an increase in the pH value of the soil. The higher the SP value, the higher the pH value of the soil.
Keywords: Fluid Flow; Geothermal; Soil pH; Self-Potential

## PENDAHULUAN
Di  Sumatera,  khususnya  Aceh  terdapat beberapa  potensi  panas  bumi  yang  besar (Sugiyanto,2011).  Salah  satunya  berada  di  Desa Alue Canang Kabupaten Aceh Timur. Di Desa Alue Canang  terdapat  sumber  air  panas  yang  disalurkan ke pipa mengalir ke suatu wadah yang dimanfaatkan warga. Letak sumber panas tersebut di lahan sekitar ilalang, pohon sawit dan terdapat juga genangan air di  area  ilalang  pada  sumber  yang  diduga  dari rembesan  sumber  panas,  untuk  mengetahui  arah penyebaran aliran fluida panas yang ada di desa Alue Canang maka dilakukan penelitian.
Metode  yang  digunakan  untuk  mengetahui penyebaran fluida panas salah satunya menggunakan metode Self-Potential .  Metode  SP  dapat  dikatakan sebagai  metode  yang  sederhana  dan  hemat  biaya.
Namun,  metode  ini  salah  satu  yang  baik  digunakan dalam  mengetahui  eksplorasi  bawah  permukaan cukup  dangkal  pada  kedalaman  kurang  dari  100 meter (Raharjo, 2011).
Beberapa penelitian telah menggunakan metode Self-Potential yaitu  melakukan  penelitian  tentang penentuan  arah  fluida  panas  permukaan  obyek wisata Guci dan di dapatkan nilai SP berkisar antara -29,8  mV  sampai  47,3  mV.  Dari  nilai  sebaran potensial tersebut dapat diprediksi arah aliran fluida mengarah  dari  utara  menuju  selatan  (Vaidila  dkk, 2015).
Selanjutnya  (Shofa  dkk,  2014)  melakukan penelitian interpretasi pola aliran fluida panas bumi dengan metode Self-Potential di lereng utara Gunung Telomoyo Kabupaten Semarang dari hasil penelitian nilai SP didapat berkisar -40 mV sampai 70 mV dan
suhu  yang  berkisar  23,5 ᴼ C  sampai  31 ᴼ C  dengan pola aliran fluida mengarah dari arah selatan menuju ke arah timur laut.

## TINJAUAN PUSTAKA Panas Bumi
Panas  bumi  ialah  sumber  energi  panas  yang terdapat  di  area  uap  air,  air  panas,  batuan  bersama mineral  dan  gas  lain  yang  tidak  dipisahkan  melalui sistem panas bumi (Richard, 2013).
Panas  bumi  yang  berupa  fluida  dengan  fasa  air atau  uap  yang  terbentuk  di  dalam  reservoir  panas bumi akibat pemanasan yang dilakukan oleh batuan beku  panas  dari  pembekuan  magma  sebagai sumbernya.Komponen  sistem  panas  bumi  tersebut adalah  lapisan  penutup  ( clay  cap ),  Struktur  geologi berubah  patahan  ( fault ),  batuan  yang  bersifat permeable tempat terakumulasinya fluida ( reservoir ), sumber panas ( heat source ), dan fluida yang berperan untuk  menghantarkan  panas  dari  reservoir  ke permukaan (Toth, 2017).
Gambar 1 . Sistem Panas Bumi
Metode Self Potential Metode Self-potential merupakan  bagian  dari metode  geofisika  yang  pasif,  karena  beda  potensial alami  yang  didapatkan  dari  material  area  survei diukur  antara  dua  titik  elektroda  di  permukaan tanah.  Nilai  beda  potensial  yang  diperoleh  pada beberapa millivolt (mV) sampai  menjadi lebih dari satu  Volt.  Tanda  negatif  dan  positif  yang  terdapat pada  beda  nilai  potensial  adalah  faktor  yang bermanfaat untuk memahami anomali (Zulfa, 2018)
Ada  beberapa  faktor  yang  menyebabkan anomali Self-Potential:
1. Potensial elektrokinetik
Potensial  elektrokinetik  dapat  disebabkan  oleh adanya  elektrolit  yang  mengalir  di  dalam  medium berpori  dengan  nilai  kurang  dari  10  mV (Darsono, 2016).

## 2. Potensial Difusi
Apabila  konsentrasi  elektrolit  di  dalam  tanah bervariasi  secara  lokal  maka  variasi  konsentrasi elektrolit  di  dalam  tanah  akan  menyebabkan perbedaan  mobilitas  anion  dan  kation  hingga menimbulkan potensial difusi
3.    Potensial Nerst
Potensial nerst terjadi pada saat mengindikasikan perbedaan  potensial  antara  2  logam  identik  yang dicelupkan  dalam  larutan  yang  homogen  dan konsentrasi larutan setiap elektroda berbeda.
4.    Potensial Mineralisasi Bila dua logam berbeda digabungkan pada suatu larutan  homogen,  Maka  logam  tersebut  akan muncul  beda  potensial.  Beda  potensial  dinamakan sebagai  potensial  kontak  elektrolit.  Dalam  kedua proses  munculnya  potensial  dinamakan  dengan potensial mineralisasi <100 mV.

## METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan juni 2020 selama 3 hari  di  Desa  Alue  Canang  Kabupaten  Aceh  Timur. lokasi  penelitian  dapat  dilihat  pada  gambar  2  yang ditunjukkan dengan lingkaran merah.
Gambar 2. Peta Pulau Sumatra
Gambar 3. Peta Geologi Area Penelitian
Alat dan Bahan Tabel 1 . Alat dan bahan penelitian No Alat dan Bahan Jumlah 1 Kabel listrik 1 2 Porouspot 4 3 Voltmeter 2 4 GPS 1 5 Meteran 1 6 Capit Buaya 4 7 Kawat Tembaga 4 8 Digital Soil Analizer 1 9 CuSO 4 1 kg

## Prosedur  Penelitian
Ada  beberapa  tahap  prosedur  penelitian  yaitu sebagai berikut:
Survey  lokasi  penelitian,  dilakukan  untuk  mencari informasi mengenai objek penelitian. Selain itu juga untuk  mengetahui  kondisi  lingkungan  di  sekitar lokasi,  sehingga  dapat  memilih  lintasan  untuk pengukuran pengambilan data.
Kalibrasi  alat,  untuk  mendapatkan  data  yang akurat. Kalibrasi elektroda non polarisasi dilakukan dengan  menempatkan    kedua  elektroda  ke  tanah dengan jarak ( ± 5 𝑐𝑚 ). Beda potensial yang diukur harus  lebih  kecil  atau  sama  dengan  2  milivolt (Siswoyo dkk, 2018) . Pengukuran  data  di  lapangan,  dilakukan  dengan menggunakan multimeter.
Pengukuran SP dilakukan  dalam  bentuk  grid  (Raharjo,  2011). Menggunakan teknik Fixed Base yaitu satu elektroda tetap  di  titik  referensi,  elektroda  lainnya  bergerak setiap interval tertentu sesuai lintasan. .
Pengolahan  data.  Data  yang  diperoleh  di lapangan  perlu  dikoreksi  harian.  Data  yang didapatkan dari pengukuran setiap lintasan dikoreksi menggunakan  Microsoft Excel. Data  potensial  yang telah terkoreksi disebut sebagai data potensial.
Interpretasi  data.  Data  yang  telah  dikoreksi kemudian  diinterpretasikan  dengan  cara  kualitatif menggunakan software  Surfer 13.  Hasil  keluaran software Surfer 13 diperoleh peta kontur isopotensial.

## HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Dan Pengolahan Data
Pengukuran  diperoleh  jumlah  titik  pengukuran di  daerah  penelitian  sebanyak  277  titik  dari  21 lintasan  dengan  jarak  antar  titik  0,5  cm.  Dari  hasil pengukuran  SP  di  lapangan  dapat  dilihat  rentang nilai  potensial  listrik  pada  setiap  lintasan  di  tabel  2 berikut:
Tabel 2 . Rentang Nilai Potensial Listrik
L Lintasan Rentang nilai SP (mV) 1 -1,9 – 6,4 2 0,6 – 15,6 3 2,5 – 6,0 4 0,7 – 4,1 5 -2,4 – 1,0 6 2,5 – 18,2 7 7,6 – 23,4 8 4,6 – 8,6 9 -8,9 – 20,6 10 3,5 – 24,8 11 4,1 – 11,3 12 1,7 - 4,5 13 0,4 – 5,1 14 9,7 – 27,3 15 6,8 – 18,0 16 7,0 – 11,5 17 7,3 – 10,0 18 6,5 – 11,3 19 7,2 – 11,4 20 7,9 – 11,7 21 7,3 – 12,6
Tabel  2  menunjukkan  bahwa  hasil  pengukuran nilai SP terendah terdapat pada lintasan kesembilan yaitu  -8,9-20,6  mV,  sedangkan  nilai  SP  tertinggi terdapat pada lintasan keempat belas yaitu 9,7-27,3 mV.

## Pengukuran pH Tanah
pH  tanah  adalah  kadar  keasaman  tanah. Menurut  (Sari  dkk,  2019)  Untuk  pH  tanah  yang subur memiliki pH netral yang berkisar antara 6,5- 7,0.
Berdasarkan  penelitian  pengukuran  pH  tanah menggunakan alat ukur Digital Soil Analyzer dengan cara  menancapkan  setengah  alat  tersebut  kedalam tanah  dalam  setiap  waktu  5  menit  lalu  dicatat  nilai keluaran  pH  pada  tanah.  Untuk  hasil  pengukuran nilai pH tanah dapat dilihat pada tabel 3.
Tabel 3. Hasil Pengukuran keasaman (pH) Tanah
Lintasan pH Tanah Rata-Rata pH Tanah 1 4,5 - 6,0 4,6 2 4,5 - 5,5 5,3 3 4,5 - 5,0 5,0
Lintasan pH Tanah Rata-Rata pH Tanah 4 4,5 - 5,0 4,6 5 4,5 4,5 6 4,5- 6,0 5,0 7 5,5 -6,5 5,8 8 4,5- 5,5 5,3 9 4,0 - 6,5 5,1 10 4,5 - 6,5 5,6 11 5,0 - 5,5 5,3 12 4,5 4,5 13 4,5 4,5 14 5,5- 6,5 6,0 15 4,5 - 5,5 5,9 16 5,5- 6,5 5,5 17 5,5 - 6,5 5,6 18 5,5 - 6,0 5,7 19 5,5- 6,0 5,7 20 5,5 - 6,0 5,6 21 5,5 - 6,0 5,7
Tabel  3  menunjukkan  pengukuran  nilai  pH tanah  yang  telah  diukur  diperoleh  nilai  pH  tanah dengan  rentang  nilai  4,0  sampai  6,5.  Dapat dikatakan lahan tersebut bersifat asam. Hal ini sesuai dengan kondisi di lapangan adanya lahan gambut di sekitar  pohon  sawit  yang  memang  dikenal  sebagai tanah  yang  kurang  subur,  ditandai  dengan  pH rendah.

## Analisis Peta Kontur Isopotensial Peta Kontur SP
Berdasarkan  Hasil  pengukuran  nilai  SP    pada dua  puluh  satu    lintasan  yang  telah  dikoreksi kemudian  diinterpretasikan  menggunakan software Surfer13 untuk  memperoleh  peta  kontur.  Adapun peta  kontur  yang  diperoleh  dapat  dilihat  pada gambar 4 di bawah ini:
Berdasarkan  peta  kontur  isopotensial  pada gambar  4  di  atas  terlihat  bahwa  pengukuran  nilai potensial  listrik  yang  didapatkan  pada  saat pengukuran  bernilai  antara  -8,9  mV  sampai  27,3 mV. Tinggi rendahnya nilai SP yang terukur di suatu tempat  dipengaruhi  oleh  aliran  fluida  bawah  tanah rendah  (Alim,  2018),  dipengaruhi  oleh  jarak pengukuran  dari  sumber  panas  bumi,  aliran  fluida panas, temperatur dan perubahan topografi.
Nilai  SP  yang  tinggi  karena  dekatnya pengukuran  dengan  sumber  panas,  temperatur tinggi,  dan  tempat  terakumulasinya  air  panas  dan keadaan  kondisi  basah.  Nilai  SP  rendah  akibat  dari jauhnya  jarak  pengukuran  dengan  sumber  panas sehingga temperatur lebih rendah dan adanya aliran fluida  panas  yang  kecil  melalui  rekahan  air  (Zulfa, 2018).

## Peta Kontur pH Tanah
Berdasarkan  hasil  pengukuran  nilai  pH  tanah pada  dua  puluh  satu    lintasan  kemudian diinterpretasikan  menggunakan  software Surfer13 untuk  memperoleh  peta  kontur.  Adapun  peta kontur yang diperoleh dapat dilihat pada Gambar 5 di bawah ini:
Gambar 5. Peta Kontur Isopotensial  pH Tanah
Berdasarkan  peta  kontur  pada  gambar  5  nilai pH tanah pada lahan tersebut memiliki rentang nilai sebesar  4,0-6,5.  dapat  dikategorikan  pada  lahan tersebut  bersifat  asam  termasuk  tanah  yang  kurang subur.
Meningkatnya  pH  tanah  dapat  disebabkan karena adanya proses dekomposisi bahan organik di dalam  tanah.  Bahan  organik  tersebut  mengalami humifikasi  membentuk  humus,  proses  selanjutnya yaitu mineralisasi humus tersebut akan menghasilkan  kation-kation  basa  yang  bisa meningkatkan nilai pH.
Menurut  (Sari  dkk,  2019)  menyatakan  bahwa ada  korelasi  positif  yang  signifikan  antara  nilai potensial  listrik  dan  nilai  pH.  pH  adalah  ukuran konsentrasi  ion  hidrogen  yang  memiliki  respon
pergerakan  lebih  cepat  terhadap  nilai  konduktivitas listrik  dari  pada  ion  lainnya,  hal  inilah  yang mempengaruhi  hubungan  antara  pH  terhadap konduktivitas listrik.

## Arah Aliran Fluida
Nilai  potensial  listrik  suatu  lokasi  akan berpengaruh pada arah gradien potensial listrik yang dihasilkan,  arah  gradien  potensial  listrik  akan menunjukkan  dimana  laju  perubahan  potensial listrik  lebih  besar  menuju  yang  lebih  kecil.  Pada gambar  6  menampilkan peta  arah  gradien potensial lokasi  penelitian,  peta  arah  gradien  potensial  listrik menunjukkan bergeraknya air pori di dalam tanah.
Gambar 6. Peta Arah Gradien SP
Pada  gambar  6  di  atas,  arah  gradien  vektornya tidak  menuju  ke  satu  arah,  tanda  panah  yang ditunjukkan  pada  peta  acak  tidak  konsisten.  Arah gradien  tersebut  dapat  terjadi  akibat  dari  lokasi penelitian  yang  memiliki  genangan  air  di  sekitar sumber mata air panas.
Berdasarkan  kondisi  di  lapangan  letak  sumber mata  air  panas  tersebut  berada  di  posisi  barat  laut daerah  penelitian,  dan  hasil  pengukuran  SP  tinggi juga berada di daerah barat laut. Pada lokasi ini juga terdapat akumulasi air yang merembes dari mata air panas tersebut yang membentuk genangan air.
Pada  daerah  timur  lokasi  penelitian  nilai  SP cenderung  tinggi  dikarenakan  kondisi  lapangan adanya  pepohonan,  rumput  kecil,  banyak diitumbuhi  ilalang.  Kondisi  tanah  cenderung  lebih basah  daripada  sekitarnya.  Akibat  dari  banyaknya tumbuhan ilalang meningkatnya proses elektrokinetik  di  bawah  permukaan  tersebut, sehingga  meningkatnya  nilai  anomali  SP  yang terukur.
Arah  gradien  yang  terlihat  dari  peta  kontur pada  gambar  6  dapat  dianggap  bahwa  lokasi penelitian  di  sumber  panas  bumi  ini  memiliki banyak titik mata air yang mempengaruhi tingginya nilai  SP  dibeberapa  titik  pengukuran.  Selanjutnya
dapat  disimpulkan  bahwa  arah  aliran  fluida  keluar dari  mata  air  yang  memiliki  nilai  SP  tinggi  ke  arah sekitarnya yang memiliki nilai SP rendah.
Dari  pengamatan  langsung  di  lapangan  sumber mata  air  dominan  berada  pada  bagian  barat  laut lokasi  penelitian,  jadi  dapat  dianggap  bahwa  aliran fluida  bawah  permukaan  yang  bergerak  di  bawah permukaan  tanah  dari  arah  timur  terakumulasi  di bagian  barat  laut.  Selanjutnya  akibat  dari  adanya rekahan  atau  celah-celah  tanah  yang  menjadi  jalur keluarnya  air  tanah,  mengakibatkan  munculnya sumber  mata  air  panas  yang  ada  di  bagian  utara daerah penelitian ini.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan menggunakan  metode  SP  dapat  disimpulkan  bahwa nilai  potensial  tinggi  terdapat  pada  bagian  utara dengan  rentang  nilai  27,3  mV  dan  nilai  potensial rendah berada di bagian selatan dengan rentang nilai -8,9  mV  dan  Arah  aliran  fluida  berdasarkan  peta kontur  arah  gradien  potensial  listrik  yang  bergerak di bawah permukaan tanah mengalir dari arah timur terakumulasi di bagian barat laut.

## DAFTAR PUSTAKA
Alim,  D.  (2018).  Pemetaan  Bawah  Permukaan Tanah  Lapang  Fasor  berdasarkan  Metode Eksplorasi Potensial Diri, (January 2017).
Darsono, D. (2016). Aplikasi Metode Self Potential untuk  Pemetaan  Sebaran  Lindi  di  Wilayah Tempat  Pembuangan  Akhir  (TPA)  Putri Cempo Surakarta. Indonesian Journal of Applied Physics , 6 (01), 13.
Putri, D. (2017). Pemodelan Reservoar Panasbumi Menggunakan  Data  Magnetik  di  Desa  Bora Kabupaten  Sigi  Modeling  Reservoir  of Geothermal  Using  Magnetic  Data  in  Bora Village Regency of Sigi, 16 (2), 1–7.
Raharjo,  S.  .  (2011).  Menggunakan  Elektroda  Pot Berpori  Untuk  Mendeteksi  Aliran  Fluida Panas  Bawah  Permukaan  Di  Kawasan Baturaden  Kabupaten  Banyumas. Jurnal  Fisika FLUX , 8 (61), 7–21.
Richard,  F.  (2013).  Model  numerikal  reservoir sistem  panas  bumi  untuk  mencari  kondisi Natural State dan menganalisa sesitivitas panas pada  reservoir  menggunakan  software TOUGH2. Seminar  Nasional  Informatika  2013 UPN  ”Veteran”  Yogyakarta , 2013 (semnasIF),
62–71.
Sari  dkk.  (2019).  Hubungan  Konduktivitas  Listrik Tanah dengan Unsur Hara NPK dan pH Pada Lahan Pertanian Gambut, 7 (2), 55–62.
Shofa  dkk.  (2014).  Interpretasi  Pola  Aliran  Fluida Panas  Bumi  Dengan  Metode  Spontaneous- Potential  (Sp)  Dan  Suhu  Permukaan  Dangkal Di  Lereng  Utara  Gunung  Telomoyo Kabupaten Semarang. Youngster Physics Journal ,
3 (2), 119–128.
Siswoyo  dkk.  (2018).  Penyelidikan  Potensi  Air Tanah  pada  Lahan  Pertanian  di  Desa  Bono Kecamatan  Pakel  Kabupaten  Tulungagung dengan  Menggunakan  Metode  Potensial  Diri. Dinamika Rekayasa , 14 (2), 112–118.
Sugiyanto,  D.,  Zulfakriza,  Ismail,  N.,  Adriansyah,
F., Meilano, I., dan Hasanuddin, Z.A., 2011. Analisa  Deformasi  Permukaan  Patahan  Aktif Segmen  Seulimum  dan  Segmen  Aceh.  Proc. Seminar  Hasil  Penelitian  Kebencanaan TDMRC-Unsyiah, Banda Aceh: 72-77.
Toth, A.,Bobok, E. (2017). Flow and Heat Transfer in Geothermal System. (1st ed., pp. 1–19).
Vaidila,  N.  201.  (2015).  Pendugaan  Potensi  Air Tanah Dengan Metode Geolistrik Konfigurasi Schlumberger  Di  Kampus  Tegal  Boto Universitas  Jember. Unnes  Physics  Journal , 4 (2).
Yuliansyah, D. (2016). Identifikasi Zona Reservoar Lapangan  Panas  Bumi  Guci  Jawa  Tengah Menggunakan  Data  Geokimia  dan  Metode Magnetotelurik. Skripsi .
Zulfa. (2018). Aplikasi Metode Self Potential Untuk Interpretasi  Bawah  Permukaan  Lokasi Semburan  Lumpur  Bujhel  Tasek,  Kabupaten Bangkalan. Skripsi .