Bagaimana Memproduksi Listrik Dari Panas Bumi

Salah satu kebutuhan terbesar manusia di era ini adalah listrik karena manusia hampir tidak dapat melakukan aktivitas tanpa adanya listrik. Kekurangan energi listrik berimplikasi pada terganggunya aktivitas manusia. Maka oleh karena itu ketersedian energi listrik menjadi keharusan bahkan menjadi kebutuhan vital dan penting bagi kehidupan manusia dalam menjalankan aktivitasnya sehari-hari.

Semakin meningkatnya jumlah penduduk dan meningkatnya teknologi informasi maka akan semakin banyak memerlukan pasokan energi listrik. Saat ini listrik tidak hanya kebutuhan sosial tapi juga menjadi kebutuhan pribadi individu. Coba anda bayangkan bagaimana kita bisa mengerjakan tugas kantor dan kuliah dengan menggunakan komputer atau laptop jika listrik tidak ada. Bagaimana kita mengawetkan makanan jika listrik tidak ada? bagaimana kita menyuci pakaian dengan mesin cuci jika listrik tidak ada? dan bagaimana kita menghidupkan AC tanpa listrik ? betapa kita memerlukan listrik?

Pertumbuhan penduduk dan meningkatkannya teknologi dan perindustrian akan membutuhkan semakin energi listrik. Bumi yang kita huni ini menghasilkan energi panas yang disebut energi panas bumi. Apa itu energi panas bumi?

[Image credit: pixabay.com]

Energi Panas Bumi

[Image source]

Energi panas bumi adalah energi panas yang terdapat di dalam kerak bumi. Dan suhu di pusat bumi diduga mencapai 5400 °C.[1]

Sumber energi panas bumi adalah aktivitas tektonik di dalam bumi sudah ada sejak bumi ini terentuk. energi panas ini disebabkan oleh panas matahari yang diserap oleh permukaan bumi. Selain itu sumber energi panas bumi juga diperkirakan berasal darifenomena-fenomena berikut:

• 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]

Tabel berikut adalah negara yang paling banyak menghasilkan listrik menggunakan energi panas bumi (geothermal):

Amerika Serikat	3.086 MWe
Filipina	1.904 MWe
Indonesia	1.197 MWe

[Source: Wikipedia.org]

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi didefinisikan sebagai pembangkit listrik yang sumber energinya berasal dari panas bumi. Hingga saat ini ada 24 negara yang menggunakan listrik dari energi panas bumi. Total potensi listrik yang bisa dihasilkan dari panas bumi diperkirakan berkisar antara 35 - 2.000 GW. Sementara kapasitas di seluruh dunia saat ini adalah 10.715 megawatt (MW), dengan kapasitas terbesar di Amerika Serikat sebesar 3.086 MW, kemudian diikuti oleh Filipina dan Indonesia.[3]

Indonesia termasuk salah satu negara yang memiliki potensi energi panas bumi dalam jumlah yang besar karena di Indonesia ada banyak gunung-gunung berapi kecuali pulau kalimantan karena pulai kalimatan tidak memiliki potensi energi panas bumi. [4]

Indonesia merupakan salah satu negara yang terbesar di dunia dalam memproduksikan energi listrik dengan panas bumi, yakni 27.000 Megawatt berdasarkan data Bank Dunia di tahun 2011.[5]

Pada Maret lalu salah satu PLTP terbesar di dunia berhasil dioperasikan. PLTP terletak di Tapanuli, Sumatera Utara atau sering dikenal dengan lapangan panas bumi Sarulla. Pabrik yang sudah direncanakan sejak 27 tahun lalu ini memiliki kapasitas pembangkit listrik berkapasitas 3x110 Megawatt atau 330 MW yang terbagi menjadi 3 unit, Unit I Silangkitang (SIL), unit II dan III Namora - I - Sky (NIL). Jumlah ini disebut-sebut sebagai salah satu PLTP terbesar di dunia.[6]

Ketiga unit tersebut telah memasok listrik ke PLN sejak 18 Maret 2017, sementara PLTP Unit II dijadwalkan beroperasi pada bulan September. Untuk unit III operasi ditargetkan pada bulan Maret 2018. Ketiganya adalah generator yang berada di Wilayah Kerja Panas Bumi (WKP) Gunung Sibual-buali.[7]

Pengoperasian Pembangkit Listrik Tenaga Panas bertujuan untuk mengatasi kekurangan energi listrik yang selama di alami dan dirasakan oleh masayrakat. Di Aceh secara khusus masih tergolong daerah yang perlu penambahan pasokan listrik.

Manfaat Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

Ketersediaan panas bumi sebagai energi lokal merupakan energi alternatif yang dapat diperbaharui dan tidak bergantung pada kondisi iklim atau cuaca, sehingga energi ini menjadi suatu energi yang fleksible untuk dijadikan sumber energi listrik untuk memenuhi kebutuhan kehidupan manusia atau industri.

Manfaat Sumber Panas Bumi Energi Bagi Industri

Sebagai sumber energi listrik yang berdasarkan panas bumi dari bumi. Jika panas bumi menghasilkan uap, maka uapnya bisa langsung digunakan untuk menyalakan dan memutarkan turbin. Jika energi panas bumi dihasilkan adalah air panas, maka air panas harus terlebih dahulu diubah menjadi uap dengan alat Heat Exchanger. Pada prinsipnya Alat Heat Exchanger ini mampu mengubah air panas menjadi uap air, kemudian uap tersebut digunakan untuk pembangkit listrik.

Indonesia sendiri yang merupakan negara yang memiliki panas bumi yang melimpah belum secara optimal memanfaatkan energi listrik dari panas bumi, karena sebagian besar listrik yang didistribusikan ke seluruh Indonesia sekitar 88% dipasok melalui pembangkit listrik fosil, batu bara, bahan bakar, dan pemanfaatan panas bumi hanya sedikit untuk pembangkit listrik di Indonesia.[8].

Bagi dunia penindustrian panas bumi dapat menjamin keandalan operasional industri, hal ini karena fluida panas bumi sebagai sumber tenaga yang digunakan untuk propulsi akan selalu tersedia, terbarukan dan tidak akan berkurang jumlahnya. Selain selalu tersedia, energi panas bumi ini tidak berpengaruh pada pasokan air tanah karena sisa limbah air disuntikkan ke bumi dengan kedalaman yang jauh dari lapisan aliran air tanah. Pemanfaatannya tidak merusak lingkungan, karena limbah yang dihasilkan hanya berupa air sehingga tidak mencemari udara dan merusak suasananya. Kebersihan lingkungan di sekitar pabrik tetap terjaga karena operasi tidak memerlukan bahan bakar, tidak seperti pembangkit listrik lain yang memiliki limbah berbahaya dari pembakaran yang bisa mencemari lingkungan sekitar.[9].

Dengan demikian pembangkit listrik tenaga panas bumi sangat bermanfaat untuk operasional pabrik dan sangat ramah lingkungan.

Berikut adalah beberapa penggunaan energi panas bumi yang bisa diterapkan di sektor pertanian di Indonesia.
Untuk pemanfaatan Energi panas bumi di sektor pertanian tidak perlu teknologi canggih cukup dengan alat sederhana seperti Heat Exchanger. Energi panas berupa air panas dengan suhu sangat tinggi kemudian dialirkan melalui heat exchanger, maka alat ini akan memberikan panas yang berguna untuk proses pengeringan. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa energi panas bumi bisa langsung dimanfaatkan untuk proses pengeringan hasil pertanian.

Disamping itu, Energi panas bumi juga dapat dimanfaatkan di sektor pariwisata karena air panas dan uap air sebagai daya tarik mata air panas. sebagaimana yang kita ketahui bahwa manfaat air panas sangat bagus untuk mandi agar tubuh tetap sehat. Dengan demikian panas bumi dapat dijadikan sebagai pengelola wisata sebagai daya tarik untuk mengembangkan bisnis pariwisata.

Sejarah Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

Panas bumi sebagai sumber penghasil listrik sudah dimulai sejak abad ke-20. dan sudah diuji dan dioperasikan dibeberapa negara seperti di Larderello, Italia pada tanggal 4 Juli 1904, Kemudian pada tahun 1911 di Larderello, Italia juga didirikan pembangkit listrik tenaga panas bumi komersial pertama. Pembangkit-pembangkit uji coba dibangun di Beppu, Jepang dan di Kalifornia, Amerika Serikat pada tahun 1920. Kemudian Pada tahun 2006, sebuah pembangkit dengan sistem siklus biner di mata air panas Chena, Alaska, Amerika Serikat mulai beroperasi dan menghasilkan listrik dari sumber dengan rekor suhu terendah 57 °C. [Read more here]

Bagaimana Panas Bumi Bisa Memproduksi Listrik?

Pada dasarnya semua pembangkit listrik itu sama karena hampir smeuaya membutuhkan uap untuk membangkitkan energi listrik, baik pembangkit listrik yang memanfaatkan gas alam, energi air, batu bara, maupun pembangkit listrik tenaga nuklir. semuanya digunakan dengan tujuan untuk memanaskan air pada boiler sehingga terbentuk uap. Kemudian uap itu digunakan untuk memutar turbin. Turbin akan memutar generator dan dari generator listrik akan dibangkitkan.

Pengukuran Efisiensi Boiler

Boiler

Pengukuran efesiensi boiler dapat dilakukan dengan dua metode:[5]
1) Metode langsung

Efisiensi uap = Q * ((Hg-Hf) / q) * (GCV * 100) Q = Total aliran uap Hg = Enthalpy uap jenuh dalam k kal / kg Hf = Enthalpy air umpan dalam kkal / kg q = jumlah penggunaan bahan bakar dalam kg / jam GCV = nilai kalor bruto dalam kkal / kg seperti kokas hewan peliharaan (8200 kkal / KG)

2) Metode tidak langsung

Untuk mengukur efisiensi boiler dengan metode ini diperlukan parameter berikut:

• Analisis akhir kendala bahan bakar (H2, S2, S, C, kendala abu)
• Persentase O2 atau CO2 pada gas buang
• Suhu gas buang di outlet
• Suhu sekitar di deg c dan kelembaban udara dalam kg / kg
• GCV bahan bakar dalam kcal / kg
• Persentase abu dalam bahan bakar yang mudah terbakar
• GCV abu dalam kkal / kg

Proses dan Cara Kerja Pembangkit Listrik Energi Panas Bumi

Berdasarkan Hukum Termodinamika Pertama berbunyi "energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan tetapi dapat dikonversi dari suatu bentuk ke bentuk yang lain."[6]

Untuk membangkitkan listrik dengan panas Bumi, hal yang harus dilakukan adalah pengeboran tanah di daerah yang memiliki potensi panas Bumi untuk membuat lubang gas panas yang akan dimanfaatkan untuk memanaskan ketel uap (boiler) sehingga uapnya bisa menggerakkan turbin uap yang tersambung ke generator. Untuk panas bumi yang mempunyai tekanan tinggi, dapat langsung memutar turbin generator, selanjutnya uap yang keluar harus dibersihkan terlebih dahulu.[7]

[image source]

Panas yang terdapat pada bagian bumi dimanfaatkan untuk membangkit listik tenaga panas bumi. Bagaimana kita mengetahui daerah dangkal yang memiliki potensi tekanan panas yang tinggi?. Keberadaan sumber panas bumi yang relatif dangkal ini biasanya ditandai dengan munculnya geyser, sumber air panas, fumarol, kolam air panas, dan lain sebagainya.

Luas area yang dibutuhkan untuk Pembangkit listrik tenaga panas bumi hanya berkisar antara 0,4 - 3 hektare. Sedangkan pembangkit listrik tenaga uap lainnya membutuhkan area sekitar 7,7 hektare.[8]

Proses dan cara kerja Pembangkit listrik tenaga panas bumi berbeda dengan pembangkit listrik pada umumnya. karena panas yang digunakan untuk membangkitkan listrik dengan panas bumi adalah panas dari bumi. Dalam arti Pembangkit listrik tenaga panas bumi menggunakan uap panas yang bersumber dari dalam bumi. Sedangkan proses selanjutnya sama seperti pembangkit listrik yang lain pada umumnya. Uap yang berasal dari dalam bumi tersebut digunakan untuk memutar turbin yang akan mengaktifkan generator, sehingga listrik dapat dihasilkan.

Kesimpulan

Listrik sudah menjadi kebutuhan pentig dan vital dalam kehidupan manusia di bumi ini. Dan itu tidak dapat dibanthakan lagi. Pasokan energi listrik dapat dilakukan dengan memanfaatkan panas bumi sebagai sumbernya. Untuk membangun pembangkit listrik tenaga panas bumi hanya diperlukan daerah yang relatif dangkal dengan tekan panas tinggi dengan luas area berkisar antara 0,4 - 3 hektare. Proses dan cara kerja pembangkit ini secara umum sama dengan pembangkit listrik tenaga uap hanya saja pada pembangkit listrik tenaga panas bumi menggunakan panas yang ada di dalam bumi untuk membentuk uap untuk menjalankan turbin untuk mengaktifkan generator karena turbin dan generator komponen utama dalam menghasilkan energi listrik.

---

Referensi:

---

[Energi panas bumi]
[Sumber Energi Panas]
[Pembangkit Listrik Tenaga Panas]
[Indonesia Penghasil Energi Panas Terbesar di Dunia]
[Negara-Negara Yang Menggunakan Listrik Energi Panas]
[Metode Mengukur efesiensi Boiler]
[Proses dan Cara Kerja Pembangkit Listrik Energi Panas Bumi]
[Cara Membangkit Energi Listrik Dengan Panas Bumi ]
[geyser]
[sumber air panas]
[fumarol]
[Luas Area Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi]

Thank
Regard sahabat indo-stem
@danda-daniel