Ngobrol santai dengan Pak Sabtanto Joko Suprapto (Staf Badan Geologi, Indonesia)
Dibawah ini wawancara virtual dengan Pak Sabtanto, salah satu sahabat kuliah di Geologi yang saat ini bekerja sebagai staff geologist di Badan Geologi yang berkantor di Bandung.
Sumber daya panas bumi di Indonsia terbesar di dunia. Sebagai sumber energi terbarukan yang dapat digunakan menggerakkan pembangkit listrik, dari 256 lokasi lapangan panas bumi yang ditemukan sampai tahun 2006, panas bumi di Indonesia, sebagian besar berada di Sumatera, Jawa, dan Sulawesi dimana terdapat pasar sangat potensial, yang telah didukung oleh jaringan transmisi listrik relatif memadai.
Pengembangan panas bumi untuk pembangkit listrik, pada operasi produksi menghasilkan limbah buangan baik berupa gas, fluida maupun padatan. Limbah fluida yang dihasilkan diinjeksikan kembali ke dalam lapisan bumi, sementara limbah padatan memerlukan penanganan agar tidak memberikan dampak negatif terhadap lingkungan sekitarnya, dan sebisa mungkin menjadi bahan yang bermanfaat.
Thole
“Wah ini cerita limbah ya Pakdhe?”
Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP)
Tanya : Pak Sabtanto, Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi adalah Pembangkit Listrik yang menggunakan energi panas bumi atau geotermal sebagai energi penggeraknya. Indonesia dikaruniai sumber daya panas bumi yang berlimpah dengan banyaknya gunung api, baik yang berada pada pulau-pulau besar maupun kecil. Selanjutnya bagaimana pemanfaatannya ?
Jawab : Pemanfaatan energi panas bumi untuk membangkitkan listrik dilakukan dengan mengebor daerah yang berpotensi panas bumi. Pemboran dengan membuat lubang untuk keluarnya gas panas yang akan dimanfaatkan untuk memanaskan ketel uap (boiler) sehingga uapnya bisa menggerakkan turbin yang tersambung ke generator.
Panas bumi, salah satu kekayaan sumber daya alam di Indonesia yang belum banyak dimanfaatkan. Sementara itu pemanfaatan energi panas bumi untuk pembangkit listrik telah banyak dilakukan berbagai negara.
Sistem panas bumi
Panas bumi merupakan sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air dan batuan, yang keberadaannya bersama mineral ikutan dan gas lainnya dalam satu sistem yang secara keterjadiannya tidak bisa saling dipisahkan. Secara alami sumber energi panas bumi umumnya berada bersamaan dengan keterdapatan gunung api, selain bisa juga panas bumi merupakan efek dari gradien ge0termis.
Tanya : Apa yang dimaksud dengan gradien geotermis Pak Sab ?
Jawab : Begini Pakdhe, Setiap 100 meter kita turun ke dalam perut bumi, temperatur naik sekitar 30C. Jadi semakin jauh ke dalam perut bumi suhu batuan, fluida dan gas makin tinggi. Bila suhu di permukaan bumi adalah 270C maka untuk kedalaman 100 meter suhu bisa mencapai sekitar 300C. Untuk kedalaman satu kilometer suhu bisa mencapai 57-600C. Bila diukur pada kedalaman dua kilometer suhu bisa mencapai 1200C atau lebih. Lebih panas dari air rebusan yang baru mendidih. Pada daerah terdapatnya magma mempunyai gradien geotermis yang jauh lebih tinggi.
Thole : “Wah kalau dibawah sana bisa ngrebus telor tanpa api donk !“
Di dalam lapisan kulit bumi apabila aliran air melewati zona dekat dengan magma akan terpanaskan. Air panas (fluida hidrotermal) tersebut apabila keluar ke permukaan bumi, maka timbul mata air panas.
Tanya : Air panas ini bisa dipakai apa saja ? Selain buat mandi berendam tentunya “
Jawab : Air panas alam ini biasa dimanfaatkan untuk kolam air panas, dan banyak pula yang sekaligus menjadi tempat wisata. Di beberapa tempat di Indonesia, air panas alami dimanfaatkan sebagai sarana pemandian dan tempat wisata seperti di Guci dan Baturaden, Jawa Tengah, serta Cipanas di Garut.
Air panas alami tersebut dapat keluar sebagai geyser. Suku Indian pada masa lalu menggunakan air panas alam (hot spring) untuk memasak. Panas alam bisa untuk pemakaian langsung sebagai pemanas ruangan di saat musim dingin seperti di San Bernardino, California Selatan. Hal yang sama di Islandia, dimana gedung dan kolam renang dipanaskan dengan air panas alam, serta pemanasan rumah kaca untuk membantu pertumbuhan sayur-sayuran dan buah-buahan.
PLTP Dieng
Tanya : Bagaimana sih membuatnya menjadi listrik ?
Jawab : Selain sebagai pemanas, panas bumi dapat menghasilkan tenaga listrik. Air panas alam tersebut bila bercampur dengan udara karena adanya rekahan atau retakan, maka selain air panas akan keluar juga uap panas (steam). Air panas dan uap inilah yang kemudian dimanfaatkan sebagai sumber energi pembangkit tenaga listrik. Agar panas bumi tersebut bisa dikonversi menjadi energi listrik diperlukan pembangkit.
Skema PLTP (academic.evergreen.edu)
Reservoir panas bumi dapat diklasifikasikan menjadi dua, yaitu yang bersuhu rendah dengan suhu <1500C dan yang bersuhu tinggi dengan suhu di atas 1500C. Yang paling baik untuk digunakan sebagai sumber pembangkit tenaga listrik adalah yang masuk kategori bersuhu tinggi. Namun dengan perkembangan teknologi, sumber panas bumi dengan kategori suhu rendah juga dapat digunakan asalkan suhunya melebihi 500C.
Thole nyela-nyela ” Pak Om Sab, Katanya ada emasnya ya ?”
Skema sumur produksi dan kandungan Au pada PLTP di New Zealands
Tanya : Apakah harus banas banget ya Pak Sab ?
Jawab : Pembangkit listrik tenaga panas bumi dapat beroperasi pada suhu yang relatif rendah yaitu berkisar antara 50 dan 2500C, dibandingkan dengan pembangkit pada PLTN yang akan beroperasi pada suhu sekitar 5500C. Hal inilah yang menjadi salah satu keunggulan pembangkit listrik geotermal. Keuntungan lainnya ialah ramah lingkungan dan lebih aman, bahkan geotermal adalah yang terbersih dibandingkan dengan nuklir, minyak bumi dan batu bara.
Bijih emas urat kuarsa pada Tambang Emas Gosowong, dan kerak silika pada pipa PLTP di Kyushu, Jepang mengandung emas ±50 ppm.
Pembangkit yang digunakan untuk mengkonversi geotermal menjadi tenaga listrik secara umum mempunyai komponen sama dengan power plants lain yang bukan berbasis geotermal seperti, generator, turbin sebagai penggerak generator, heat exchanger, chiller, dan pompa. Saat ini terdapat tiga macam teknologi pembangkit panas bumi (geothermal power plants) yang dapat mengkonversi panas bumi menjadi sumber daya listrik, yaitu dry steam, flash steam, dan binary cycle. Ketiga macam teknologi ini digunakan pada kondisi yang berbeda-beda.
Tanya : Lah Pak Sab. Memangnya ada berapa jenis Power Plants ini ?
Jawab : Yang sudah dikenal hingga saat ini ada tiga jenis
1. Dry Steam Power Plants
Pembangkit tipe ini adalah yang pertama kali ada. Pada tipe ini uap panas (steam) langsung diarahkan ke turbin dan mengaktifkan generator untuk bekerja menghasilkan listrik. Limbah fluida yang dihasilkan dari operasi produksi dialirkan kembali ke dalam reservoir melalui sumur injeksi. Pembangkit tipe tertua ini pertama kali digunakan pada tahun 1904 di Lardarello, Italia, saat ini masih berfungsi dengan baik. Di Amerika Serikat dry steam power masih juga digunakan seperti yang ada di Geysers, California Utara.
2. Flash Steam Power Plants
Panas bumi dalam fluida berupa air panas alam di atas suhu 1750C dapat digunakan sebagai sumber pembangkit Flash Steam Power Plants. Fluida panas tersebut dialirkan ke dalam tangki flash yang tekanannya lebih rendah sehingga terjadi uap panas secara cepat. Uap panas yang disebut dengan flash inilah yang menggerakkan turbin untuk mengaktifkan generator yang kemudian menghasilkan listrik. Limbah fluida hasil operasi produksi dialirkan kembali ke dalam reservoir melalui sumur injeksi.
3. Binary Cycle Power Plants (BCPP)
BCPP menggunakan teknologi yang berbeda dengan kedua teknologi sebelumnya yaitu dry steam dan flash steam. Pada BCPP air panas atau uap panas yang berasal dari sumur produksi tidak pernah menyentuh turbin. Air panas bumi digunakan untuk memanaskan working fluid pada heat exchanger. Working fluid kemudian menjadi panas dan menghasilkan uap berupa flash. Uap yang dihasilkan di heat exchanger tadi lalu dialirkan untuk memutar turbin dan selanjutnya menggerakkan generator untuk menghasilkan sumber daya listrik. Uap panas yang dihasilkan di heat exchanger inilah yang disebut sebagai secondary (binary) fluid. Binary Cycle Power Plants ini merupakan sistem tertutup, tidak ada yang dilepas ke atmosfer.
Tanya : Apakah masing-masing tipe ini memiliki keunggulan ?
Jawab : Keunggulan dari BCPP ialah dapat dioperasikan pada suhu rendah yaitu 90-1750C. Contoh penerapan teknologi tipe BCPP ini ada di Mammoth Pacific Binary Geothermal Power Plants di Casa Diablo, USA. Kemungkinan pembangkit listrik panas bumi BCPP akan semakin banyak digunakan di masa yang akan datang.
Meningkatnya kebutuhan energi dunia ditambah lagi dengan semakin tingginya kesadaran akan perlindungan lingkungan, maka panas bumi akan mempunyai masa depan yang cerah. Indonesia sangat berpeluang besar untuk melakukan pemanfaatan geotermal sebagai pembangkit listrik. Hal ini mengingat banyaknya sumber geotermal yang sudah siap diekploitasi di sepanjang Sumatra, Jawa, Bali, dan Sulawesi, termasuk di beberapa pulau kecil.
Tanya : Pak Sab, apa lagi yang menarik dari PLTP ini. Buat mendongeng gituu. Kalau tehnis-tehnis doank, nanti yang baca bosen lah yaw.
Jawab : Ada Pakdhe Vicky. Limbahnya mengandung emas !
Tanya : “Lah emas, gileee … !! Gimana critanya Pak Sab ?”
Thole
Limbah PLTP Dieng
Jawab : Begini critanya Pakdhe Vicky dan Thole. Pembangkit listrik tenaga panas bumi memanfaatkan uap hidrotermal, dalam operasi produksinya. Fluida hidrotermal dialirkan melalui pipa produksi dan selanjutnya setelah melewati proses operasi produksi untuk menggerakkan generator listrik, limbah fluida yang dihasilkan dialirkan untuk diinjeksikan kembali ke dalam reservoir. Fluida hidrotermal pada sistem pembangkit tenaga panas bumi dapat mengendapkan silika mengandung emas dan logam ikutannya, baik sebagai kerak dalam pipa, maupun pada aliran setelah keluar dari jaringan proses produksi listrik menuju sumur injeksi.
Tanya : “Lah trus gimana emas itu datengnya ?” Kalau Mas Thole sih naik becak. Lah ini logam emas, kan ?
Jawab : Ya, seperti wektu kita kuliah di Jetis dulu itu. Bijih emas secara alami terbentuk dari aktifitas hidrotermal yang menghasilkan cebakan dengan komponen utama silika. Hidrotermal sebagai media pembawa emas, mengendapkan emas dan logam ikutannya pada pori batuan, struktur geologi atau rongga lain, serta apabila keluar menjadi mata air panas dapat menghasilkan cebakan bijih emas di permukaan tanah. Lingkungan pembentukan bijih emas tersebut merupakan lingkungan yang sama dengan keberadaan sistem panas bumi.
Kondisi geologi pembentukan bijih emas yang selama ini dikenal dengan lingkungan epitermal, merupakan lingkungan geotermal dimana lapangan panas bumi terbentuk. Fluida hidrotermal merupakan media utama pembawa emas dan logam ikutannya. Cebakan bijih emas baik berupa urat kuarsa mengisi rongga rekahan dan patahan, maupun dalam bentuk tersebar mengisi pori batuan dan replacement, merupakan fosil dari aktifitas geotermal pada masa lalu. Fluida hidrotermal pada lingkungan epitermal potensial membawa unsur-unsur logam Cu, Pb, Zn, Mn, Fe, Cd, As, Sb, Au, Ag, Hg, dan Se.
Tanya : K
alau memang ada kandungan emasnya, kenapa tidak diteliti lebih lanjut, Pak ?
Jawab : “Penelitian bahan galian pada lapangan panas bumi di Dieng yang dilakukan Kelompok Program Penelitian Konservasi, Pusat Sumber Daya Geologi, Badan Geologi, pada bulan April 2008, di antaranya dengan melakukan analisis kandungan logam pada lumpur silika hasil endapan fluida berasal dari PLTP, didapatkan kadar yang signifikan beberapa unsur logam. Analisis terhadap tujuh sampel, diperoleh kadar rata-rata: Au 0,477 ppm, perak 3,14 ppm, Hg 1,982 ppm, As 69,14 ppm, Sb 46,14 ppm, Pb 115,43 dan As 199 ppm.
Kandungan unsur logam pada lumpur silika limbah PLTP Dieng
Produksi endapan lumpur silika pada kolam pengendapan di PLTP Dieng dalam sebulan sekitar 165 ton, dengan kadar logam seperti tersebut di atas, maka pada limbah PLTP tersebut setiap bulan dihasilkan kandungan: 78,7 gram emas; 0,518 kg perak; 7,613 antimoni; 0,327 kg merkuri; 11,4 kg arsen dan timbal 19,045 kg.
Kandungan logam dalam kwarsa
Thole
“Laaah jumlahnya ya cuman seuprit kalau untuk ditambang Pak Sab. Lantas apa gunanya neliti yang cuman sedikit bangget begini ?
Tanya : Iya Paksab. Kalau cuman seupil gitu apa ya worthed untuk menambang emas di PLTP ?
Jawab : Kandungan unsur logam pada lumpur silika limbah dari PLTP Dieng, menarik untuk menjadi bahan kajian. Salah satu informasi penting yaitu tentang kandungan emas yang dapat dihasilkan dalam kurun waktu satu bulan, hal ini dapat digunakan untuk pendekatan empiris terhadap waktu yang diperlukan untuk terbentuknya cebakan emas dalam sekala ekonomis berdimensi besar. Berdasarkan data kuantitatif tersebut dapat digunakan untuk prediksi bahwa cebakan emas dalam kurun waktu seratus ribu tahun dapat diendapkan sekitar 10 ton logam emas. Kurun waktu tersebut tentu akan menjadi lebih pendek apabila kadar emas lebih tinggi, sebagaimana dijumpai pada beberapa tambang emas primer di Indonesia, dimana kadar emas rata-rata pada bijih mulai dari sekitar 5 ppm sampai dengan 35 ppm. Dengan kadar emas yang tinggi tersebut diperlukan waktu kurang dari 10 ribu tahun untuk terbentuknya cebakan emas dengan sumber daya 10 ton logam emas. Fenomena tersebut memperkuat fakta bahwa cebakan bijih emas primer ekonomis, di Indonesia dapat dijumpai pada umur muda, yaitu Plio-Plistosen. Oleh sebab itu peluang eksplorasi untuk mendapatkan cebakan emas ekonomis pada daerah dengan umur batuan muda dimungkinkan.
Thole
Gandrik ! … berapa emas yang dihasilkan oleh proses hydrothermal ini ya ?”
Penutup
Tanya : Apa yang dapat dimanfaatkan dari studi ini Pak Sab ?
Jawab : Begini Pakdhe, Lumpur silika hasil pengendapan dari fluida limbah PLTP Dieng perlu diupayakan untuk dapat dimanfaatkan. Kandungan silika yang tinggi dapat digunakan untuk bahan pembuatan gelas. Akan tetapi pemanfaatan lumpur silika untuk bahan gelas perlu mempertimbangkan unsur pengotor terutama yang berpotensi mencemari lingkungan, seperti kandungan Hg, As, dan Sb. Pengolahan untuk memanfaatkan lumpur silika melewati proses pemanasan dapat menyebabkan menguapnya merkuri, yang dapat mencemari udara dan lingkungan sekitarnya. Untuk penanganannya uap merkuri yang dihasilkan harus ditangkap untuk dikondensasikan kembali.
Jaringan pipa produksi PLTP
Tanya : Terus emasnya itu looh ?”
Jawab : Emas dan perak merupakan logam berharga, kadar yang terdapat pada lumpur silika cukup signifikan. Apabila dibandingkan dengan cebakan bijih emas yang terdapat pada lokasi tambang, dimana untuk memanfaatkannya perlu dilakukan penambangan, peremukan, dan penggilingan bijih, sementara untuk memanfaatkan kandungan emas dan perak dalam lumpur silika limbah PLTP tahapan tersebut tidak diperlukan. Lumpur silika sudah dalam kondisi halus dan berada di permukaan. Oleh sebab itu meskipun kadar emas dan perak relatif rendah, akan tetapi beaya ekstraksi yang diperlukan sangat rendah.
Lumpur silika pada kolam pengendapan
Pemanfaatan lumpur silika mempunyai dua keuntungan yang didapatkan, yaitu dari nilai ekonomi silika dan logam berharga yang dihasilkan, serta kandungan unsur logam yang berpotensi menyebabkan degradasi lingkungan dapat ikut dipisahkan pada saat proses pengolahan sehingga tidak terbuang di alam. Karena itu meskipun nilai ekonomi yang dihasilkan dari pemanfaatan lumpur relatif kecil, akan tetapi sekaligus dapat menghilangkan risiko terhadap degradasi lingkungan.
Sampel lumpur silika
Kandungan unsur logam pada fluida hidrotermal tidak konstan, cenderung fluktuatif. Pemantauan secara simultan terhadap kandungan logam, khususnya dalam lumpur silika sangat diperlukan, mengingat data yang dihasilkan menjadi dasar penentuan langkah penanganan dan pemanfaatan.
Pengamatan dan pengambilan sampel
Thole
Pakdhe
“Itu oleh ahli geologi disebut Uniformitarianism “The present is the key to the past“, apa yang terjadi masa kini juga terjadi dimasa lampau”
Tulisan diatas hasil editing tulisan asli Pak Sabtanto ytang dikirimkan ke Pakdhe RDP, sebagai hadiah akhir tahun 2009 kepada pembaca Dongeng Geologi.
sumber : http://rovicky.wordpress.com