Pemanfaatan Langsung Energi Panasbumi

5
Pendahuiuan elain dapat dipakai sebagai sumber tenaga pembangkit listrik, energi panasbumi dapat pula dimanfaatkan secara "langsung" di mana panas dari fluida diekstraksi untuk me- manaskan suatu obyek. Pemanfaatan energi panasbumi secara langsung (direct use) hanya dapat dilakukan di dekat lokasi terdapatnya sumber pa-nasbumi. Di luar sif atnya y ang site-depe nde nt, pemakaian langsung energi panasbumi memiliki daya tarik tersendiri. Penghematan dapat diierapkan untuk pemanasanlpendingi n-an ruangan, kebun budidaya pertanian, kolam budidaya perikanan, pengeringan bahan pada industri dan lain-lain. Pada tulisan ini diuraikan beberapa model pemanfaatan energi panasbumi secara langsung yang telah diterapkan di beberapa negara. Pandangan Umum Hingga saat ini masih ada ke- cenderungan berpikir bahwa energi panasbumi paling cocok dimanfaatkan untuk pembangkit listrik. Hal ini dapai dipahami karena listrik merupakan salah jumlah lapangan panasbumi berentalpi tinggi. John Lund (1995, komunikasi pri- badi) menyebulkan bahwa di Amerika Se- rikat energi panasbumi yang dapat diper- oleh dari sesumber bersuhu 50 - 1 500C (dengan teknologi yang ada) jumlahnya sekitar 5 kali lebih banyak dari energi yang dapat diekstraksi dari sesumber yang bersuhu >1500C. Kisaran suhu fluida yang dipersyaratkan untuk berbagai keperluan disajikan pada Gambar 1. Secara umum, pemakaian "lang- sung" energr panasbumi dapat dibedakan ke dalam 2 kelompok, yaitu pemakaian PEMANFAATAI\I ': Oleh : :' ',''' 1, Pri LJtami satu komoditi yang mudah dipasarkan, seda mudah diterapkan untuk berbagai keperluan seperti penerangan, alr conditioning, penggerak motor, dan lain sebagainya. Dengan demikian perhatian lebih ditujukan kepada lapangan panas- bumi dengan entalpi tinggi yang sesuai untuk pembangkitan tenaga listrik. Berdasarkan inventarisasi potensi panasbumi dunia, lapangan panasbumi berentalpi sedang dan rendah yang sesu- ai untuk keperluan non-listrik jumlahnya jauh lebih banyak dibandingkan dengan secara paralel dan pemakaian secara seri. Suplai fluida panas dapat disalurkan menladi 2 atau lebih jalur paralel yang beroperasi untuk keperluan yang ber-beda- beda, di mana masing-masing memerlukan heat intake pada suhu yang relatif sama. Pada pemanfaatan secara seri, fluida panasbumi diekstraksi panas- nya pada kisaran suhu yang berbeda-beda. Setelah fluida diekstraksi untuk aplikasi pada jenjang yang lebih tinggi, "limbah" fluida dengan suhu yang lebih rendah dipakai pada proses yang memer-lukan ENERGI PANASBUIVI I SECARALANG$UNG dicapai dengan menghindari kehilangan energi akibat pengkonversian energi mekanik menjadi energi listrik, pentransrnisian dan pen-distribusian listrik kepada pemakai, Pemakaian langsung energi pa- nasbumi secara sangat sederhana (misalnya untuk memasak, pengobatan, seda ritual) sebenarnya telah lama dikenal oleh manusia yang tinggal di sekitar manifestasi panasbumi. Kini di negara- negara penghasil energi panas-bumi (selain lndonesia), direcl use telah ENERGI No. 3 Pebruari-April 19991

Transcript of Pemanfaatan Langsung Energi Panasbumi

Pendahuiuan

elain dapat dipakai sebagaisumber tenaga pembangkit listrik,

energi panasbumi dapat pula

dimanfaatkan secara "langsung" di mana

panas dari fluida diekstraksi untuk me-

manaskan suatu obyek. Pemanfaatan

energi panasbumi secara langsung (direct

use) hanya dapat dilakukan di dekat lokasi

terdapatnya sumber pa-nasbumi. Di luar

sif atnya y ang site-depe nde nt, pemakaian

langsung energi panasbumi memiliki daya

tarik tersendiri. Penghematan dapat

diierapkan untuk pemanasanlpendingi n-an

ruangan, kebun budidaya pertanian, kolam

budidaya perikanan, pengeringan bahan

pada industri dan lain-lain. Pada tulisan

ini diuraikan beberapa model pemanfaatan

energi panasbumi secara langsung yang

telah diterapkan di beberapa negara.

Pandangan Umum

Hingga saat ini masih ada ke-

cenderungan berpikir bahwa energipanasbumi paling cocok dimanfaatkan

untuk pembangkit listrik. Hal ini dapai

dipahami karena listrik merupakan salah

jumlah lapangan panasbumi berentalpi

tinggi. John Lund (1995, komunikasi pri-

badi) menyebulkan bahwa di Amerika Se-

rikat energi panasbumi yang dapat diper-

oleh dari sesumber bersuhu 50 - 1 500C

(dengan teknologi yang ada) jumlahnya

sekitar 5 kali lebih banyak dari energi yang

dapat diekstraksi dari sesumber yang

bersuhu >1500C. Kisaran suhu fluida yang

dipersyaratkan untuk berbagai keperluan

disajikan pada Gambar 1.

Secara umum, pemakaian "lang-

sung" energr panasbumi dapat dibedakan

ke dalam 2 kelompok, yaitu pemakaian

PEMANFAATAI\I

': Oleh :

:' ',''' 1, Pri LJtami

satu komoditi yang mudah dipasarkan,

seda mudah diterapkan untuk berbagai

keperluan seperti penerangan, alrconditioning, penggerak motor, dan lain

sebagainya. Dengan demikian perhatian

lebih ditujukan kepada lapangan panas-

bumi dengan entalpi tinggi yang sesuai

untuk pembangkitan tenaga listrik.

Berdasarkan inventarisasi potensi

panasbumi dunia, lapangan panasbumi

berentalpi sedang dan rendah yang sesu-

ai untuk keperluan non-listrik jumlahnya

jauh lebih banyak dibandingkan dengan

secara paralel dan pemakaian secara seri.

Suplai fluida panas dapat disalurkanmenladi 2 atau lebih jalur paralel yang

beroperasi untuk keperluan yang ber-beda-

beda, di mana masing-masingmemerlukan heat intake pada suhu yang

relatif sama. Pada pemanfaatan secara

seri, fluida panasbumi diekstraksi panas-

nya pada kisaran suhu yang berbeda-beda.

Setelah fluida diekstraksi untuk aplikasi

pada jenjang yang lebih tinggi, "limbah"

fluida dengan suhu yang lebih rendah

dipakai pada proses yang memer-lukan

ENERGI PANASBUIVI I

SECARALANG$UNG

dicapai dengan menghindari kehilangan

energi akibat pengkonversian energimekanik menjadi energi listrik,pentransrnisian dan pen-distribusian listrik

kepada pemakai,

Pemakaian langsung energi pa-

nasbumi secara sangat sederhana(misalnya untuk memasak, pengobatan,

seda ritual) sebenarnya telah lama dikenal

oleh manusia yang tinggal di sekitarmanifestasi panasbumi. Kini di negara-

negara penghasil energi panas-bumi(selain lndonesia), direcl use telah

ENERGI No. 3 Pebruari-April 19991

c

.91o-Cg

=

0a

200 -

10n -

180 - Evaporasi larutan-larutan berkonsenhasi tinggi

Pendinginan dengan absorsi amonia

Proses digesti pulp kertas

170 - Pembuatan air berat melalui proses hidrogen sulfida

Pengeringan tanah dialom

160- Pengeringan daging ikan

Pengeringan kayu

150 - Alumina melalui proses BaYer

140- Pengeringan produk pertanian

Pengalengan makanan

Produksi listrik

konvensional

130 - Evaporasi pada proses refining gula

Ekstraksi garam dengan cara ecaporasi dan kristalisasi

Destilasi untuk memperoleh air segar

120 - "Multi-effect evaporation". Pengkonsentrasian "saline solution"

110 - Pengeringan semen agregat ringan

1 00 - Pengeringan bahan-bahan organik, rumput laui, rumput, sayuran, dll.

Pencucian dan pengeringan wol

90 - Pengeringan ikan

Proses pencarian (de'icing) yang intensif

80 - Pemanasan ruangan (gedung dan green huose)

70 - Pendinginan (refrigeration)

60 - Peternakan

Rumah kaca dengan kombinasi pemanasan ruangan dan tanah

50 - Budidaya jamur merang

Balneologi (terapi air panas)

40 - Penghangatan tanah

30 - Kolam renang, proses biodegradasi, fermentasi

Air hangat untuk suplai daerah penambangan di negara beriklim dingin

20 - Penetasan telur ikan. Perikanan

a(6c(!o-

Gambar 1. Diagram perkiraan suhu lluida panasbumi yang dipersyaratkan untuk

berbagai keperluan (Diteriemahkaan dari Lindal, dalam Armstead' 1983)

suhu sama atau lebih rendah dari suhtl

"limbah" jenjang sebelumnYa.

Pemanlaalan Energi Panasbumi Secara

Tradisional

Suku bangsa Maori di New Zealand

yang tinggal di sekitar lokasi manifestasi

panasbumi seperti mataair dan kolam atr

panas serta kolam lumpur telah mengenal

pemakaian langsung energi panasbumi.

Para wanita Maori memasak kumara

(sejenis ubi) dan kentang yang meru-pakan

hidangan pokok dalam acararilual hangi

(penyambutan tamu) dengan cara

mengkukusnya dengan uap kolam atau

mataair panas (Gambar 2). Meski cara

ini sekarang telah ditinggalkan, mereka

memperagakannya untuk atraksi wisata

seperti di daerah Rotorua dan laupo.

Sebagai tambahan, lumPur hangat

yang terdapat pada manifestasi mud pool

yang memiliki kandungan belerang telah

mereka kenal sebagai masker kecan{ikan,

dan air panas, sebagai PenYembuhpenyakit kulit.

Pemakaian energi Panasbumi un-

tuk penyembuhan dan ritual juga dikenal

di masyarakat Jepang, Cina, lndia, Mek'

siko, lceland, dan juga masyarakat Eropa

pada abad pertengahan.

Pemanfaatan langsung energi

panasbumi untuk penyembuhan dan sa-

rana rekreasi secara lebih modern ciila-

kukan di Rotorua. Fluida panasbumiyang

bersuhu sekitar 1500C dipakai untuk

rnemanaskan ailsegar dengan sistem heal

exchange hingga mencapai suhu yang

ideal untukterapi dan berenang (30-3S0C).

Fluida yang telah diekstraksi panasnya

selanjutnya diinjeksikan kem-bali ke

dalam reservoar alam setelah diberi zat

anti deposisi rnineral karbonat yang

dikandung oleh fluida panasbumi untuk

mencegah tersumbatnya pori-pori batuan

di dalam reservoar. Rumah Sakit "Queen

Elizabeth" yang menangani terapi penyakit

tulang mengambil air panas dari sumur-

sumur yang dibor di kompleks ru-mah

sakit. Pusat-pusat kebugaran (misal-nya

ENERGI No. 3 Pebruari-April 1999

Polynesian Pool dan Aquatic Centre) dan

hotel-hotel dengan kolam renang air panasjuga dibangun di kawasan panas-bumi

Rotorua.

Pemakaian Langsung Energi Panas-

bumi Untuk Air ConditioningBeberapa sistem alr condrtronrng

bekerja atas dasar prinsip absorpsi yang

membutuhkan suplai panas. Energipanasbumi dapat memenuhi kebutuhan

tersebut. Sebaliknya, untuk energi panas-

bumi juga dipakai secara langsung untuk

menghangatkan ruangan dan jalan-jalan di

daeran dingin seperlidi lcelahd, Cina, dan

Amerika. Untuk keperluan pema-nasan

dibutuhkan fluida dengan tem-peratur yang

relatif rendah (50 - B0oC).

Pemakaian Langsung Energi Panas-

bumi Untuk Seklor lndustriPerusahanan kertas "Tasman Pulp

& Paper" (New Zealand) memanfaatkan

uap yang disuplai dari sumur-sumur pa-

nasbumi di Kawerau. Uap dipakai untuk

mengeringkan dan memasak potongan

kayu (bahan kertas), untuk menggerak-kan

mesrn pencetak kertas, dan untukmeni ngkatkan evaporasi bl ack liquar.

Di Cina dan lceland energi panas-

bumi dipakai dalam proses pengeringan

rada industri cat, semen, dan proses

ekstraksi pada industri bahan-bahanklmia. Di Amerika beberapa industrimakanan awetan, pengeringan hasilpertanian, dan enhanced otl recovery(EOR) juga memanfaatkan energi panas-

bumi secara langsung.

Pemanlaatan Energi Panasbumi UntukSektor Pertanian dan Perikanan

Pada sektor pertanian di negara-

negara beriklim dingin energi panasbumi

dimanfaatkan untuk menghangatkanruangan dan tanah pada kebun budidayatanaman, seperli telah di lakukan di New

Zealand, Amerika, Jepang, Cina, lceland,

dan lain-lain.

Peternakan udang Malaysia

(Malaysian Prawn Farming) di Ohaaki

(New Zealand) memanfaatkan limbah" air

panas dari pembangkit listrik tenagapanasbumi Ohaaki. Dengan sistern heal

exchange, panas air "limbah'tadi dipakai

untuk menghangatkan kolam udang

Malaysia yang airnya berasal dari Sungai

Waikato (suhu sekitar 7oC di musim

dingin), hingga mencapai suhu-suhu yang

sesuai (sekitar 25- 2BOC) untuk kolam-

kolam penangkaran, penetasan telur, dan

penggemukan udang tropis tersebut(Gambar 3),

Pemanfaatan Berjenjang (MultistageUtilization)

Pemanfaatan langsung energipanasbumr akan efektif jika didesain untuk

pemanfaatan berjenjang (multi-stageutilrzatron), seperti yang dilakukan di

Kawerau (New Zeaiand) dan yang

direncanakan di RRC.

Sisa uap yang disuplai ke pabrik

kertas Tasman (sebesar 1%1 dipakai untuk

memanasi udara dan tanah di dalamg ree nhouse y ang dibang un pada lapangan

pemboran Kawerau. Di la-pa'nganpanasbumi Kawerau juga di-kembangkan

pembangkit listrik siklus biner berkapasitas

2 X 1,25 MW dengan instalasi )RMATorgantc ranktne cycle machrne (Gambar

4) yang mendapat tenaga dari air panas

yang dipisahkan dari uap pensuplai pabrik

kertas Tasman. Panas dari air tersebut

dipakai untuk menguapkan fluida sekunder

yang akan menggerakkan turbinpernbangkit listrik.

Cina juga berencana rnenerapkan

sistern pemanfaatan berjenjang di

Tuanbom dan Zljing. Daerah Tuanbo

merniiiki sesumber energi panasbumi

bersistem air panas dengan suhu 82 dan

.{"*,1t\

. { dd* *r,n

tr"r:::-

Gambar 2. Pemanlaatan uap panasbumi untuk memasak oleh suku bangsa Maori.

Atraksi wisata di daerah Roloroa (New Zealand). (Dokumentasi pribadi)

ENERGI No. 3 Pebruari-April 19991

* t*t'W,t1l,.;

i

600C, Sesumber-sesumber tersebut

direncanakan untuk dimanf aatkan secara

berjenjang, tidak hanya sekadar untuk

rekreasi. Fluida dari sumur pemboran

yang bersuhu sekitar 800C akan dipakai

untuk pemanas ruangan' "Limbah"nya

(bersuhu sekitar 450C) dipasok ke sarana-

sarana rekreasi dan penyem-buhan, untuk

memanasi kolam renang dengan sistem

heat exchange. FIuida yang berasal dari

reservoar bersuhu 600C akan dipakai

secara paralel untuk Penghangatgreenhouse, dipasok ke industri dan ke

sarana physio therapy,sedangkan "limbah"

nya (sekitar 40oC) diPakai untuk

penghangat kolam budi-daya perikanan.

Fluida yang sudah tidak terPakai

disarankan untuk diinjeksikan kembali ke

dalam reservoar alam, atau dibuang ke

sungai setelah melalui proses pendinginan

dan pengurangan konsentrasi zat-zat

berbahaya (Zhu & Chai, 1 995).

Di Ziling terdaPat sesumber Pa-

nasbumi bersistem air panas (temperatur

90 - 1000C) yang selama ini hanYa

dimanfaatkan untuk rekreasi dan pe-

tffiwv'*.,,' khususnya minYak dan gas bumi,

yang merupakan Pesaing terberat

energi panasbumi. Perlu pula diingat

bahwa pemanfaatan energi Panas-

bu mi secara langsung bersitat slfe-

dependent, artinYa bahwa en{lrgi

tersebut tidak daPat ditransPort,

dengan kata lain hanYa daPat

dimanf aatkan di tempat terdapat-nya

energi panasbumi. Trend teknologi

pemanfaatannYa kini tengah

diarahkan pada multtstage

utrlrzation, yang daPat meng-

optimalkan penggunaan Panas

fluida.

lndonesia, Yang kaYa akan

sesumber panasbumi, barangkali

dapat mengikuti jejak negara-negara

lain untuk meman{aatkan ene'gi

panasbumi secara berjenjang? UaP

dipakai untuk pem-bangkitan listrik, dan

air panas sebagai "limbah"nya dapat

diekstraksi panasnya lebih lanjut untuk

keperluan'keperluan lain' Dalam pe-

rencanaannya, selain kendala alarniah

yang berasal dari keadaan geologi dan sifat

fluida, tentunya perlu diper{imbangkan

faktor sosial-ekonomi, lingkungan, serta

kemampuan teknologi yang kita miliki.

Catatan

PemaParan mengenai Peman-faatan energi panasbumi secara lang-sung

di New Zealand merupakan "oleh-oleh'

penulis ketika mengikuti kursus; Geothermal Reservoir Engineering' di

University of Auckland, New Zealand

(1 ee4).

RelerensiArmstead, C.H., (1978), "Geothermal

Energy lts Pasl, Presenl, and future

Contributions to the Energy Needs

of Man",2nd edition. E. & F,N, Spoon,

London,

Arriaga, M.C.S,, and Cataldi, R., 1995,

"Cosmogoni and Direct Uses ofGeolhermal Energy inMesoamerica", Proceedings of the

{f,t

wffi

LEeUIe"**i

Gambar 3. Kolam budidaya udang Malaysia di ohaaki (New Zealand) yang

memanfaatkan lluida panaibumi dengan heat exchange, (Dokumentasi pribadi)

7:

1t;;

nyembuhan penyakit. Guangzhou lnstitute

of Energy Conversion meng-usLrlkankan

untuk menjadikannya se-bagai kawasan

industri-wisata terpadu (Zhu Shi-Wei,

1995, konrunikasi pribadi). Air panas mula-

mula diekstraksi uapnya untuk pembangkit

tenaga listrik. "Limbah" nya yang masih

bersuhu sekitar 700C dapat dimanfaatkan

untuk mengeringkan jamur merang dan

memanaskan ruang penetasan telur'

SelanjutnYa air masih daPat

diekstraksi kembali panasnya untuk

menghangatkan ruangan pembibitan buah-

buahan dan bunga musim Panas, serta

untuk menghangatkan kolam ikan. Selring

dengan pembangunan industri, pusat-pusat

rekrasi dan penyembuhan dengan airpanas

dikelola dengan lebih modern' dilengkapi

dengan sistem pen-dingin-pemanas

ruangan yang memakai energi panasbumi'

PenutupPengembangan energi Panasbumi'

termasuk di dalamnya pemanfaatan secara

Ianqsunq, sangalter-gantung pada harga

,riiu rttttoupltan sumber energi lainnya'

,.-

10ENERGI No. 3 Pebruari-April 1999

ryffryF.:r.fftffi.$' . !: 1: .; \ :t .:.. .:)4

Gambar 4. Pembangkit listrik sistem biner (ORMAT Plant)di Kawerau yang memanlaatkan fluida panasbumi untuk menguapkan

lluida sekunder. (Dokumentasi pribadi)

World Geothermal Congress 1995,

Florence, pp.117-422.

Cataldi, R., and Chiellini, P.,1995,"Geothermal Energy in The'4edilerranean Area Before thel\4iddle Ages", Proceedings of the

World Geothermal Congress 1995,

Florence, pp. 373-380.

Chandrasekharam, D., 1995, "APrehistoric View of the ThermalSprings of lndia", Proceedings of the

World Geothermal Congress 1995,

Florence. pp. 385-388.

Cohut, 1,, and Arpasi, M., 1995, "AncientUses ol Geothermal Energy in thepre-Carpathian Area and in thePannonian Basin", Proceedings of the

World Geothermal Congress 1995,

Florence, pp. 381 -384,

Fridleifsson, 1.8,, 1995, "HistoricalAspects ol Geothermal Ulitization in

lceland", Proceedings of the World

Geothermal Congress 1 995, Florence,

pp.427-432.

Hodgson S.F., 1995, 'Heal Over Time:

Geothermal Stories from Mexico",Proceedings of the World Geothermal

Congress 1995, Florence, pp. 411 -41 6.

Sekioka, fu|., 1995, "Geothermal Energy

in History, the Case Study ol Japan:

Our Common Heritage",Proceedings of the World Geothermal

Congress 1995, Florence, pp. 395-400.

Wang, J., 1995, "Hislorical Aspects ofGeolhermal Energy in China",Proceedings of the World Geothermal

Congress 1995, Florence, pp. 389-3-04.

Zhu, J. and Cai, Y., 1995, "GeothermalComprehensive Utilization inTuanbo Landscape Hegion, Tianjin,

China", Proceedings of the Worlci

Geothermal Congress 1 995, Florence,

pp.2207-2210.

Komunikasi PribadiJohn W. Lund,, April 1995, Senior

Research er (Geo-Heat CentreOregon

lnstitute of Technology) & Mitsubishi

Research Fellow (The University of

Auckland).

Zhu Shi-Wei., November 1995, Engineer

(Guangzhou lnstitute of EnergyConversion, P.R. China).

.r.b. Pi Utami, M.Sc, adalah Staf Pengajar

Jurusan Teknrk Geologi Fakultas Tekntk

UGM dan Asisfen Peneliti pada Pusat

Studi PanasbumiFT UGM.

11ENERGI No. 3 Pebruari-April 19991