Geothermal Hot Dry Rock

Masrianto Lumban Gaol 15 307 012

GEOTHERMAL HOT DRY ROCK SEBAGAI NERGI AKTERNATIF DI BERBAGAI NEGARA MAJU Geothermal atau panas bumi merupakan energi panas yang tersimpan dalam batuan di  bawah permukaan bumi dan fluida yang terkandung di dalamnya. istem Geothermal terdiri ter diri dari elemen!elemen yang menyusun sistem tersebut. "lemen!elemen penting penyusun sistem Geothe Geothermal rmal terdiri terdiri dari dari tiga tiga yaitu# yaitu# adanya adanya sumber sumber panas$ panas$ adanya adanya batuan batuan reser%o reser%oir ir yang yang  permeabel dan adanya fluida yang membawa aliran panas & Goff dan Cathy, 2 '. umber   panas berasal dari panas yang dihasilkan dari instrusi batuan beku. (atuan reser%oir  merupakan batuan tempat fluida terakumulasi. "nergi panas bumi berasal dari akti%itas tektonik di dalam bumi yang ter)adi se)ak   planet ini di*iptakan. +anas bumi )uga berasal dari panas matahari yang diserap oleh  permukaan bumi. "nergi panas bumi *ukup ekonomis dan ramah lingkungan$tetapi terbatas hanya pada dekat area perbatasan lapisa tektonik. ,ikatakan ramah lingkungan karena unsur! unsur yang berasosiasi dengan energy panas tidak membawa dampak lingkungan atau berada dalam batas yang berlaku. +embangkit listrik tenaga panas bumi hanya dapat dibangun di sekitar lempeng tektonik yang  bertemperatur tinggi dari sumber panas bumi tersedia di dekat permukaan. +engembangan dan penyem penyempu purnaa rnaan n tekno teknolog logii pengeb pengebora oran n serta serta ekstras ekstrasii telah telah memperl memperluas uas )angka )angkauan uan  pembangunan pembangkit listrik tenaga panas bumi bumi dari lempeng tektonik terdekat. "fisiensi "fisiensi termal dari pembangkit pembangkit listrik tenaga panas bumi *enderung *enderung rendah karena karena fluida panas bumi berada pada temperatur yang lebih rendah dibandingkan uap atau air  mendidih. (erdasarkan hukum termodinamika$ rendahnya temperatur membatasi efisiensi dari mesin kalor dalam mengambil energi selama menghasilkan listrik. "nergi panas bumi termasuk energi primer$ yaitu energi yang diberikan oleh alam$ seperti minyak bumi$gas  bumi$batu bara dan tenaga air. air. alah satu sumber energi terbesar di dunia berada di bawah kaki kita dalam bentuk  -ot ,ry o*k &-,'$ kondisi geologi yang umum berada di bawah permukaan hampir di seluruh tempat di dunia. ,iperkirakan panas yang terkandung dalam -, &pada kedalaman yang dapat di*apai dengan teknologi pemboran masa kini' *ukup untuk menyediakan semua kebutuhan energi di dunia untuk berabad!abad mendatang & Ed!a"d#, $t a%& '()2  '. /ap dan air panas yang bersumber dari alam sudah lama digunakan untuk menghasilkan panas dan energi listrik pada beberapa tempat & D*+han$ '(('.  Hot dry rock eser%o eser%oir ir ini memilik memilikii kedalam kedalaman an yang yang sangat sangat dalam dalam sehing sehingga ga  permeabilitasnya men)adi lebih ke*il. umber panasnya bisa berasal bera sal dari intrusi magma atau gradient gradient geotermalny geotermalnya. a. +emanfaatanny +emanfaatannyaa masih dalam bentuk bentuk proposal proposal sa)a yaitu dengan membor membor reser%oir reser%oir ini kemudian melakukan hydrauli* hydrauli* fra*turing fra*turing dimana air diin)eksika diin)eksikan n dengan tekanan yang besar sehingga mengakibatkan rekahan di reser%oir. -al ini diupayakan

Masrianto Lumban Gaol 15 307 012 untuk meningkatkan permeabilitas batuannya. istem hot dry ro*k memanfaatkan panas yang tersimpan dalam batuan berporositas rendah dan tidak permeabel$ temperatur sistem ini  berkisar antara 120 hingga 225 dengan kedalaman 2 hingga  km. +roses dari -, relatif mudah# ebuah sumur dibor sampai pada batuan kristalin  panas. emudian air diin)eksikan dengan tekanan yang *ukup tinggi untuk membuka *elah  pada batuan. 4ir tersebut akan mengalir melewati *elah di batuan yang kemudian men)adi reser%oir buatan. eser%oir tersebut terdiri dari se)umlah ke*il air terdispersi dalam batuan  panas yang ber%olume besar. ,imensi dan orientasi relatif dari reser%oir ditentukan oleh kondisi geologis sekitar dan in-situ stress. eknik seismi* digunakan untuk mengikuti  perkembangan dari reser%oir dan memperkirakan lokasi dan dimensinya. +enggunaan data microseismic  sebagai panduan$ satu atau lebih sumur tambahan dibor setelahnya menu)u reser%oir buatan dengan )arak tertentu dari sumur yang pertama. +ada reser%oir -, yang  baik$ terdapat beberapa *elah untuk lewatnya fluida diantara sumur in)eksi dan sumur   produksi.

Ga-.a" '& Hot Dry Rock Reservoir concept 

Masrianto Lumban Gaol 15 307 012 1. arya ilmiah dari C& & GRIGSBY, FRASER GOFF, /& E& TRUJILLO, dan D& A& COUNCE yang ber)udul 6 GEOCHEMICAL BEHAIOR O! A HO" DR#   ROC$ GEO"HERMAL RE%EROIR& onsep -, dari produksi energi panas bumi melibatkan penggalian energi dari  batuan panas dan kedap air oleh sistem panas bumi buatan manusia. +ertama$ )alur aliran fraktur dibuat dengan memotong se*ara hidraulik batuan di antara dua sumur bor &Gambar 1'. 4ir dingin dipompa ke bawah satu sumur bor$ melalui sistem rekahan dimana dipanaskan$ dan naik sumur bor kedua. ,i permukaan$ air panas di)aga di bawah tekanan yang *ukup untuk men*egah flashing dan masalah masalah pembentukan skala. "nergi dipindahkan dari air panas ke refrigeran yang menggerakkan turbin dalam loop terpisah yang terpisah. 4ir  tawar ditambahkan ke air produksi yang didinginkan sebagaimana diperlukan untuk membuat kerugian permeasi di reser%oir sebelum disirkulasikan kembali melalui sistem rekahan &mith dan lain!lain$ 175'. +enyelidikan skala skala terhadap konsep -, pada permeabilitas rendah (atu basal  prekuel sedang dilakukan di 8enton -ill$ yang terletak di sisi barat kaldera '((es di +egunungan 9eme: di utara N$! M$01+o. ,esain waduk awal terdiri dari dua lubang yang dihubungkan oleh sistem ekstraksi panas retak yang berkisar dari 2$5 sampai 3 km. Lubang  bor pertama$ /)i +anas (umi!2 &G!2'$ dibor pada tahun 17 sampai kedalaman 2.; km$ dimana suhu 17  . ebuah lubang bor kedua$ "nergy ". umur ketiga$ ""!2$ selesai sampai $ km &1.00 kaki kedalaman %ertikal sebenarnya' pada tahun 1;0$ dan sumur keempat$ ""!3$ selesai sampai $1 km &13.3 kaki' pada tahun 1;1. epasang sumur kedua ini merupakan sistem fase!>> yang sedang dikembangkan untuk menun)ukkan daya tahan reser%oir yang diperlukan untuk ekstraksi panas komersial. ?amun$ untuk persiapan makalah ini$ kedua sumur +hase!s belum terhubung se*ara hidraulik. Gambar 2 menun)ukkan kolom geologi yang disederhanakan dari inti dan stek yang diambil saat pengeboran G!2$ ""!1$ ""!2$ dan ""!3. ,itumpangkan pada gambar ini adalah pandangan ketinggian dari empat sumur bor  yang dibor di 8enton -ill. kala suhu dari log suhu latar belakang ""!2 )uga ditun)ukkan  pada Gambar 2.

Masrianto Lumban Gaol 15 307 012

Gambar 2. etinggian tampilan 8ase ! > wellbores &G!2 dan ""!>' dan ahap!>> wellbores &""!2 dan ""!3'. olom geologis menun)ukkan )enis batuan yang ditafsirkan dari sampel potong dan inti &Laughlin dan lain!lain$ 1;3'. kala suhu di kanan dari log suhu ""!2.

ampel *airan dari ""!2 dan ""!3 telah dikumpulkan selama berbagai tahap  per*obaan dan operasi worko%er. iga )enis sampel miliki telah dikumpulkan# &1' sampel lubang bawah dikumpulkan pada suhu in!situ dan tekanan menggunakan alat sampling *airan bersuhu satu liter yang dikembangkan oleh Los 4lamos@ &2' sampel %entilasi yang dihasilkan dari kembalinya *airan yang telah dipompa ke lubang dalam per*obaan rekahan@ dan &3' sampel dasar dari sirkulasi balik sumur bor  untuk menghilangkan *airan yang telah duduk di lubang sumur sebelum melakukan operasi worko%er. ampel %entilasi biasanya dikumpulkan di outlet *air pemisah uap$ dan mereka memerlukan koreksi untuk flashing. ampel botol telah didinginkan dengan aliran air dingin kontra arus. 2.

arya ilmiah Dona%d & B"o!n dalam A HOT DRY ROCK GEOTHERMAL ENERGY CONCE/T UTILI3ING SU/ERCRITICAL CO2 INSTEAD OF ATER 

,ari pengukuran laboratorium pada sampel inti batuan kristal +rakambrium yang diperoleh dari kedalaman antara 1$2 dan 2$; km di 8enton -ill$ mean in!situ  porositas massa batuan 0$<10! telah ditentukan &immons dan ooper$ 177'. ebaliknya$

Masrianto Lumban Gaol 15 307 012 setelah pembuatan reser%oir dengan rekahan hidrolik dan dilansir yang menyertainya dari susunan sendi yang distres tekanan$ porositas reser%oir rata!rata sekitar 1$2<10!3 A2.700 m3 air yang disuntikkan ke dalam %olume yang dapat pressurea**essible 20 )uta m3 &(rown et al .$ 1'B. Cleh karena itu$ dengan menggunakan analogi reser%oir -, 8enton -ill yang lebih dalam$ %olume fraktur yang diduduki oleh C2 kira!kira akan 13 kali lebih besar  dari %olume pori!pori mikrokontroler awal di massa batuan. /ntuk situasi ini$ C2 akan *enderung melarutkan hampir semua *airan pori asli &pada dasarnya air garam'$ dengan unsur mineral yang sebelumnya dilarutkan dalam fluida  pori yang tertinggal sebagai endapan mineral. Gambar 3 menun)ukkan kelarutannya$ pada 250  $ air di C2 dan C2 dalam air sebagai fungsi tekanan. /ntuk reser%oir -,  dengan suhu batuan 2=0   pada kedalaman  km$ dan dengan tekanan in)eksi 30 M+a$ seseorang akan mengantisipasi kelarutan air 2 molD di C2. elarutan ini setara dengan kelarutan 10D menurut beratnya$ yang akan menyiratkan bahwa semua *airan pori yang ada sebelumnya dalam struktur pori!pori mi*ro*ra*k batu akan berakhir dengan dibubarkan oleh C2 yang menyebar ke dalam massa batuan.

Gambar 8ase diagram untuk C2 E -2C pada 250  . ,iadaptasi dari hyu dkk. &17'.