Termodinamika dalam Mineral dan Geothermal dan Fasa
Konsep dasar pembentukan sistem panas dapat berdasarkan teori tektonik lempeng, yaitu sebaran panas bumi terkait dengan terjadinya penunjaman. Model dan tipe mineralisasi emas pada beberapa lokasi tambang di Indonesia akibat tabrakan antar lempeng, serta adanya pemekaran lempeng, yang menghasilkan menghasilkan busur magmatik atau vulkanik, dan munculnya jajaran gunung api. Daerah magmatik dan vulkanik vulkanik di Indonesia sepanjang bagian barat Sumatra, bagian selatan Jawa, memanjang ke daerah Nusa Tenggara dan Maluku, serta busur vulkanik di Sulawesi dan Maluku Utara, mempunyai potensi panas bumi besar.
Dalam pembentuk8an sistem panas bumi diperlukan sumber panas, reservoir, dan fluida untuk menghasilkan akumulasi energi. Sumber panas pada umumnya berupa sisa magma atau tubuh plutonik seperti batolit. Sedangkan reservoir panas bumi merupakan wadah di bawah permukaan yang bersifat sarang dan berdaya lulus terhadap fluida, dapat menyimpan fluida panas (hidrotermal), serta mempunyai temperatur dan tekanan tinggi dari sistem panas bumi.
Gaya gravitasi mempengaruhi fluida yang dingin untuk bergerak ke bawah, dan apabila mengalami kontak dengan sumber panas atau batuan penghantar panas berubah menjadi fluida panas yang memiliki berat jenis yang lebih ringan. Sebagai akibatnya fluida panas
tersebut naik kembali ke arah permukaan dan mengubah/mengalterasi komposisi batuan sekitar yang dilewati, serta mengendapkan mineral mineral pada pori batua n, kekar, dan patahan. Di antara mineral yang diendapkan tersebut sebagian mempunyai mempunyai nilai ekonomis, seperti emas, perak, dan logam dasar. Aliran fluida panas dapat mencapai permukaan tanah, muncul sebagai manifestasi panas bumi. Munculnya manifestasi panas bumi ke permukaan umumnya dipengaruhi oleh adanya struktur geologi. Aplikasi termodinamika dalam Geothermal, yaitu untuk mengubah energy panas bumi menjadi energy listrik. Purnomo mengatakan, secara bertahap harga jual panas bumi (geotermal) akan mencapai 5 dollar AS per kWh dalam kurun 30 tahun kontrak pembangkit listrik. Pada kurun 10 tahun pertama produksi, harga jual geotermal kemungkinan masih di atas 5 sen dollar AS per kWh guna pengembalian investasi, namun secar a bertahap akan turun menjadi 5 sen dollar per kWh. 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 tel ah memperluas jangkauan pembangunan pembangkit 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 dibandingkan dengan uap atau air mendidih. 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 untuk pemanas ruangan. Efisiensi sistem tidak mempengaruhi biaya operasional seperti pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil. Energi panas bumi pada umumnya harus di konversikan terlebih dahulu menjadi tenaga listrik. Uap air yang dimiliki sumur panas bumi memiliki tekanan tinggi yang di pergunakan untuk memutar turbin generator listrik. Dalam bentuk aslinya, energi panas bumi yang berupa uap air bertekanan tinggi, tidak mungkin di transportasikan seperti halnya BBM atau gas. Baru setelah di konversikan menjadi tenaga listrik, bentuk energi yang seperti ini dapat di alirkan ke tempat-tempat yang jauh melalui jaringan transmisi listrik. Konversi ini dilaksanakan dalam pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP) dimana tenaga uap panas bumi di gunakan untuk memutar turbin generator listrik. Secara garis besar sifat panas bumi ini dapat dikelompokan menjadi dua, yaitu jenis dominasi uap dan dominasi
air. Agar dapat dimanfaatkan secara ekonomis, sumber panasbumi harus memenuhi berbagai persyaratan antara lain: · Memiliki suhu yang relative tinggi (minimal 2300 ) · Bertekanan uap yang cukup besar (minimal 35 atmosfir) · Mempunyai volume uap yang cukup banyak (10 ton/jam setara dengan 1000 KW listrik) · Kedalamanya tidak melebihi 2500 meter · Fluidanya tidak bersifat korosif · Lokasinya sesuai dengan kepentingan konsumen Kekayaan alam Indonesia memang melimpah ruah, dari mulai sumber daya alam sampai sumber daya mineral semua tersedia. Sumber daya mineral yang melimpah di negara tercinta ini antara lain emas, tembaga, platina, nikel, timah, batu bara, migas, dan panas bumi. Untuk mengelola panas bumi (geothermal) Pertamina telah membentuk PT Pertamina Geothermal Energy, Desember 2006 yang lalu. Geothermal adalah salah satu kekayaan sumber daya mineral yang belum banyak dimanfaatkan. Salah satu sumber geothermal kita yang berpotensi besar tetapi belum dieksploitasi adalah yang ada di Sarulla, dekat Tarutung, Tarutung, Sumut. Sumber panas bumi Sarulla bahkan dikabarkan memiliki cadangan terbesar di dunia. Saat ini panas bumi (geothermal) mulai menjadi perhatian dunia karena energi yang dihasilkan dapat dikonversi menjadi energi listrik, selain bebas polusi. Beberapa pembangkit listrik bertenaga panas bumi telah terpasang di manca negara seperti di Amerika Serikat, Inggris, Perancis, Italia, Swedia, Swiss, J erman, Selandia Baru, Australia, dan Jepang. Amerika saat ini bahkan sedang sibuk dengan riset besar mer eka di bidang geothermal dengan nama Enhanced Geothermal Systems (EGS). EGS diprakarsai oleh US Department of Energy (DOE) dan bekerja sama dengan beberapa universitas seperti MIT, Southern Methodist University, dan University of Utah. Proyek ini merupakan program jangka panjang dimana pada 2050 geothermal meru-pakan sumber utama tenaga listrik Amerika Serikat. Program EGS bertujuan untuk meningkatkan sumber daya geothermal, menciptakan teknologi ter-baik dan ekonomis, memperpanjang life time sumur-sumur produksi, ekspansi sumber daya, menekan harga listrik geothermal menjadi seekono-mis mungkin, dan keunggulan lingkungan hidup. Program EGS telah mulai aktif sejak Desember 2005 yang lalu.
