Energi panas bumi

Energi panas bumiadalahenergi panasyang terdapat dan terbentuk di dalamkerak bumi.Temperaturdi bawah permukaan bumi bertambah seiring bertambahnya kedalaman dengan temperaturgradien panas bumirata-rata 25 °C/km. Suhu di pusat bumi belum dapat ditentukan dengan pasti, namun diperkirakan memiliki suhu antara 4.400 - 6.000 °C.Menurut Pasal 1 UU No.27 tahun 2003 tentang Panas Bumi:"Panas Bumi adalah sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air, dan batuan bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik semuanya tidak dapat dipisahkan dalam suatu sistem Panas Bumi dan untuk pemanfaatannya diperlukan proses penambangan."
Energi panas bumi ini berasal dari aktivitas tektonik di dalambumiyang terjadi sejakplanetini terbentuk.Panasini juga berasal daripanas matahariyang diserap olehpermukaan bumi. Selain itu sumber energi panas bumi ini diduga berasal dari beberapa fenomena:
Energiini telah dipergunakan untuk memanaskan (ruangan ketikamusim dinginatauair) sejak peradabanRomawi, tetapi sekarang lebih populer untuk menghasilkanenergi listrik. Sekitar 10 Giga Wattpembangkit listrik tenaga panas bumitelah dipasang di seluruhduniapada tahun 2007, dan menyumbang sekitar 0,3% totalenergi listrik dunia. Energi panas bumi cukup ekonomis danramah lingkungan, tetapi terbatas hanya pada dekat areaperbatasan lapisan tektonik.
Pangeran Piero Ginori Contimencobageneratorpanas bumi pertama pada 4 July 1904 di area panas bumiLarderellodiItalia. Grup areasumber panas bumiterbesar didunia, disebutThe Geyser, berada diIslandia,kutub utara. Pada tahun 2004, lima negara (El Salvador,Kenya,Filipina,Islandia, danKostarika) telah menggunakan panas bumi untuk menghasilkan lebih dari 15% kebutuhan listriknya.
Pembangkit listrik tenaga panas bumi hanya dapat dibangun di sekitar lempeng tektonik di mana temperatur tinggi dari sumber panas bumi tersedia di dekat permukaan. Pengembangan dan penyempurnaan dalam teknologi pengeboran dan ekstraksi telah memperluas jangkauan pembangunan pembangkit listrik tenaga panas bumi dari lempeng tektonik terdekat.
Efisiensi termal dari pembangkit listrik tenaga panas bumi cenderung rendah karena fluida panas bumi berada pada temperatur yang lebih rendah dibandingkan dengan uap atau air mendidih. Berdasarkan hukum termodinamika, rendahnya temperatur membatasi efisiensi dari mesin kalor dalam mengambil energi selama menghasilkan listrik. Sisa panas terbuang, kecuali jika bisa dimanfaatkan secara lokal dan langsung, misalnya untuk pemanas ruangan. Efisiensi sistem tidak memengaruhi biaya operasional seperti pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil.
Kegiatan eksplorasi panas bumi dimulai dari pencarian titik penghasil panas bumi. Pencarian titik ini menggunakan petapatahanpada suatu daerah. Titik potensial berada pada perpotongan antara beberapa patahan panjang.
Pada calon titik tersebut, dilakukan penggalianshallow drilling(5 m) untuk mengumpulkan data tambahan mengenai :
Data-data tersebut diproses dari data galian, diantaranya :
Energi panas bumi dapat dimanfaatkan untuk pembangkit listrik dan untuk berbagai jenis aplikasi penggunaan langsung panas lainnya (misalnya untuk keperluan pemanasan, budidaya ikan, pemandian air panas).
Dibandingkan dengan teknologi energi terbarukan lainnya, sepertienergi suryaatautenaga anginyang bergantung pada cuaca dan intensitas sinar matahari, produksi energi daripembangkit listrik tenaga panas bumicukup stabil. Maka dari itu, panas bumi cukup unggul karena dapat menyediakan alternatifbeban listrik dasar(bahasa inggris:Base load) yang pada umumnya dipenuhi olehpembangkit listrik tenaga bahan bakar fosilatauenergi nuklir. Selain itu, energi panas bumi juga dapat menggantikan sumber energi yang digunakan untuk tujuan pemanasan (misalnya sebagai pemanas ruangan).
Sumber energi panas bumi dengan suhu tinggi penting untuk kebutuhan pembangkit listrik (suhu lebih dari 150 °C), sedangkan sumber daya suhu menengah hingga rendah (di bawah 150 °C) dapat digunakan untuk berbagai jenis aplikasi yang memanfaatkan panas, termasuk aplikasi industri.Dengan adanya teknologi suhu rendah melaluisiklus biner, listrik dapat dihasilkan dengan memanfaatkan fluida panas bumi dengan suhu minimal sekitar 70 °C.
Aplikasi penggunaan langsung yang memanfaatkan panas dari energi panas bumi meliputi pemanas bangunan tempat tinggal, kantor atau rumah kaca, untuk produksi makanan seperti dehidrasi makanan, dan pemanas kolam renang.
Energi panas bumi bisa didapatkan dalam bentuk uap, cairan, atau kombinasi uap dan cairan. Berdasarkan keadaan fluida yang diekstraksi, secara alamiah pembangkit tenaga panas bumi terbagi menjadi beberapa tipe, yaitu sumber panas bumi didominasi cairan atau didominasi uap. Selain itu,sistem panas bumi yang ditingkatkan[en](bahasa Inggris:enhanced geothermal system) merupakan salah satu tipe energi panas bumi yang dapat diekstraksi melalui rekayasa dengan menginjeksikan air bertekanan tinggi kereservoirbawah tanah melalui berbagai metode stimulasi, termasuk stimulasi hidrolik.
Situs yang didominasi uap memiliki suhu dari 240 °C hingga 300 °C yang menghasilkan uap super panas. Komponen penting dari reservoir yang didominasi uap adalah adanya uap yang tersimpan dan cairan yang tidak bergerak (atau hampir tidak bergerak), panas yang tersimpan di dalam batuan, adanya sebuah lapisan kondensat di atasnya, dan adanya kemungkinan zona yang dapat mendidihkan cairan. Batas-batas reservoir, di bagian sisi dan atas, harus memiliki permeabilitas yang buruk atau sangat buruk untuk mencegah reservoir terisi dengan air.
Reservoir yang didominasi cairan pada umumnya memiliki suhu antara 20-350 °C.Contoh pembangkit listrik tenaga panas bumi yang memiliki reservoir didominasi cairan adalah pembangkit listrik Wayang Windu, yang merupakan salah satu pembangkit listrik tenaga panas bumi terbesar di Indonesia.
Fluida panas bumi adalah media yang digunakan untuk menghantarkan panas bumi, dapat berupa air panas atau uap air.Fluidapanas bumi mengandung berbagai variasisenyawa-senyawa dan konsentrasilarutan. Parameter kimiawi yang paling sederhana untuk mengkarakterisasi fluida panas bumi adalah:
Total padatan terlarut[en]biasanya dinyatakan dalambagian per juta(ppm) atau dalam miligram per liter (mg/L). Satuan tersebut memberikan gambaran mengenai jumlah garam yang terlarut dalam air. Parameter ini dapat diukur di lapangan dengan menggunakankonduktivitasmeter. Konduktivitas meter merupakan sebuah instrumen untuk mengukur total padatan terlarut di dalam suatu larutan dengan mengukur konduktivitas elektrik spesifik di dalam larutan tersebut. Semakin tinggi konsentrasi garam yang terlarut, maka semakin tinggi pula konduktivitas elektrik larutannya.
Jumlah spesies kimia yang terlarut dalam fluida panas bumi tergantung pada temperatur dan kondisigeologilokasi fluida panas bumi tersebut ditemukan. Pada umumnya, reservoir panas bumi dengan temperatur rendah memiliki total padatan terlarut yang cukup rendah dibandingkan dengan fluida panas bumi dengan temperatur tinggi. Namun demikian, ada pula kasus-kasus pengecualian yang terjadi. Total padatan terlarut dapat berkisar dari 100 hingga 300.000 mg/L. Sebagai contoh, beberapa sumber fluida panas bumi dengan temperatur yang tinggi di negara-negara barat memiliki total padatan terlarut antara 6.000 - 10.000 mg/L. Namun demikian, sebagian dari sumber fluida panas bumi di Impenal Valley, California, memiliki kandungan garam mencapai 300.000 g/L.
Total padatan terlarut biasanya terdiri darinatrium (Na),kalsium (Ca),kalium (K),klorin (Cl),silika (SiO2),sulfat (SO4), danbikarbonat (HCO3).