Tugas KUIS & UTS Ringkasan Tentang Pemanfaatan Fluida Panas Bumi Dalam Sektor Listrik Dan Non Listrik ( JAUHAR AZHARI )

NAMA = JAUHAR AZHARINIM = 100.10.11KELAS = TEKNIK PERMINYAKAN A ( reguler )E-MAIL= arilonjong [email protected]

TUGAS RINKASAN TENTANG PEMAMFAATAN FLUIDA PANAS BUMI DAAM SEKTOR LISTRIK DAN NON LISTRIK

Energi Panas Bumi

Energi panas bumi, adalah energi panas yang tersimpan dalam batuan di bawah permukaan bumi dan fluida yang terkandung didalamnya. Energi panas bumi telah dimanfaatkan untuk pembangkit listrik di Italy sejak tahun 1913 dan di New Zealand sejak tahun 1958. Pemanfaatan energi panas bumi untuk sektor nonlistrik (direct use) telah berlangsung di Iceland sekitar 70 tahun. Meningkatnya kebutuhan akan energi serta meningkatnya harga minyak, khususnya pada tahun 1973 dan 1979, telah memacu negaranegara lain, termasuk Amerika Serikat, untuk mengurangi ketergantungan mereka pada minyak dengan cara memanfaatkan energi panas bumi. Saat ini energi panas bumi telah dimanfaatkan untuk pembangkit listrik di 24 Negara, termasuk Indonesia. Disamping itu fluida panas bumi juga dimanfaatkan untuk sektor nonlistrik di 72 negara, antara lain untuk pemanasan ruangan, pemanasan air, pemanasan rumah kaca, pengeringan hasil produk pertanian, pemanasan tanah, pengeringan kayu, kertas dll. Sedangkan di Di Indonesia usaha pencarian sumber energi panasbumi pertama kali dilakukan di daerah Kawah Kamojang pada tahun 1918. Pada tahun 1926 hingga tahun 1929 lima sumur eksplorasi dibor dimana sampai saat ini salah satu dari sumur tersebut, yaitu sumur KMJ3 masih memproduksikan uap panas kering atau dry steam. Pecahnya perang dunia dan perang kemerdekaan Indonesia mungkin merupakan salah satu alasan dihentikannya kegiatan eksplorasi di daerah tersebut. Kegiatan eksplorasi panasbumi di Indonesia baru dilakukan secara luas pada tahun 1972. Direktorat Vulkanologi dan Pertamina, dengan bantuan Pemerintah Perancis dan New Zealand melakukan survey pendahuluan di seluruh wilayah Indonesia. Dari hasil survey dilaporkan bahwa di Indonesia terdapat 217 prospek panasbumi, yaitu di sepanjang jalur vulkanik mulai dari bagian Barat Sumatera, terus ke Pulau Jawa, Bali, Nusatenggara dan kemudian membelok ke arah utara melalui Maluku dan Sulawesi. Survey yang dilakukan selanjutnya telah berhasil menemukan beberapa daerah prospek baru sehingga jumlahnya meningkat menjadi 256 prospek, yaitu 84 prospek di Sumatera, 76 prospek di Jawa, 51 prospek di Sulawesi, 21 prospek di Nusatenggara, 3 prospek di Irian, 15 prospek di Maluku dan 5 prospek di Kalimantan. Sistim panas bumi di Indonesia umumnya merupakan sistim hidrothermal yang mempunyai temperatur tinggi (>225oC), hanya beberapa diantaranya yang mempunyai temperatur sedang (150225oC).

Pemanfaatan fluida panas bumi dalam sektor listrik dan non listrik :

Fluida panasbumi umumnya hanya dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik di negara negara lain setelah tahun 1979. Meningkatnya kebutuhan akan energi serta meningkatnya harga, minyak, khususnya pada tahun 1973 dan 1979, telah memacu negara-negara lain untuk mengurangi ketergantungan mereka pada minyak dengan cara memanfaatkan fluida panasbumi. Hal ini terlihat dari meningkatnya kapasitas instalasi listrik tenaga panasbumi pada tahun-tahun berikutnya. Dari tahun 1979 hingga akhir tahun 1986, kapasitas listrik tenaga panasbumi dunia naik dari 1759 MW hingga 4733 MW. Selain untuk tenaga listrik, panas bumi dapat langsung dimanfaatkan untuk kegiatan usaha pemanfaatan energi dan/atau fluidanya, misalnya dimanfaatkan dalam dunia agroindustri. Sifat panas bumi sebagai energi terbarukan menjamin kehandalan operasional pembangkit karena fluida panas bumi sebagai sumber tenaga yang digunakan sebagai penggeraknya akan selalu tersedia dan tidak akan mengalami penurunan jumlah. Pada sektor lingkungan, berdirinya pembangkit panas bumi tidak akan mempengaruhi persediaan air tanah di daerah tersebut karena sisa buangan air disuntikkan ke bumi dengan kedalaman yang jauh dari lapisan aliran air tanah. Limbah yang dihasilkan juga hanya berupa air sehingga tidak mengotori udara dan merusak atmosfer. Kebersihan lingkungan sekitar pembangkit pun tetap terjaga karena pengoperasiannya tidak memerlukan bahan bakar, tidak seperti pembangkit listrik tenaga lain yang memiliki gas buangan berbahaya akibat pembakaran.Di sektor pariwisata, keberadaan panas bumi seperti air panas maupun uap panas menjadi daya tarik tersendiri untuk mendatangkan orang. Tempat pemandian air panas di Cipanas, Ciateur, mapun hutan taman wisata cagar alam Kamojang menjadi tempat tujuan bagi orang untuk berwisata. Selain diamanfaatkan pada sektor pariwisata Energi Panas Bumi juga dapat dimanfaatkan untuk Pengeringan. Energi panas bumi dapat digunakan secara langsung (teknologi sederhana) untuk proses pengeringan terhadap hasil pertanian, perkebunan dan perikanan dengan proses yang tidak terlalu sulit. Air panas yang berasal dari mata air panas atau sumur produksi panas bumi pada suhu yang cukup tinggi dialirkan melalui suatu heat exchanger, yang kemudian memanaskan ruangan pengering yang dibuat khusus untuk pengeringan hasil pertanian.TABEL PEMANFAATAN FLUIDA PANAS BUMI BERDASARKAN KENAIKAN TEMPERATUR

TemperaturJenis Pemanfaatan

20Budidaya Ikan

30Kolam berenang, Biodegradasi, Fermentasi

40Pemanasan Tanah

50Pertumbuhan Jamur

60Peternakan, Rumah Kaca (Green House) dengan Sistem Pemanasan Ruang

70Pendinginan (Batas suhu yang lebih rendah)

80Pemanas Ruang

90Pengeringan Ikan

100Pengeringan Material Organik, Rumput, Rumput Laut, Sayur, dll

110Pengeringan Semen

120AirTawardengan Distilasi

130Pengupanpada Penyulingan Gula

140PengeringanPrrodukPertanianTingkat Tinggi

150ProsesAllumiaviaBayer

160PengeringanTepung Ikan danKayu

170PengeringanTanah Diatomik

180-PenguapanLarutanyang Sangat Terkonsentrasi-Pendinginanpada PenyerapanAmonia-Pengolahan Bubur Kertas,Kraft

TABEL PENGGUNAAN PANAS BUMI UNTUK SEKTOR NON LISTRIK

CONTOH CONTOH PEMAMAMFAATAN FLUIDA PANAS BUMI DALAM SEKTOR LISTRIK DAN NON LISTRIK :

CONTOH PEMAMFAATAN FLUIDA PANAS BUMI UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI

Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi adalah pembangkit listrik (Power generator) yang menggunakan panas bumi sebagai energi penggeraknya.Untuk membangkitkan listrik dengan panas bumi dilakukan dengan mengebor tanah di daerah yang berpotensi 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, setelah uap yang keluar dibersihkan terlebih dahulu. Pembangkit listrik tenaga panas bumi termasuk sumber energi terbaharui. Adapun proses produksi listrik yang menggunakan energi panas bumi lebih jelasnya adalah sebagai berikut : Uap dari sumur produksi mula-mula dialirkan ke steam receiving header (1), yang berfungsi menjamin pasokan uap tidak akan mengalami gangguan meskipun terjadi perubahan pasokan dari sumur produksi. Selanjutnya melalui flow meter (2) dialirkan ke separator (3) dan demister (4) untuk memisahkan zat-zat padat, silika dan bintik-bintik air yang terbawa didalamnya. Hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya vibrasi, erosi, dan pembentukan kerak pada sudu dan nozzle turbine.Uap yang telah bersih itu dialirkan melalui main steam valve/electric control valve/governor valve (5) menuju ke turbine (6). Di dalam turbine, uap tersebut berfungsi untuk memutar double flow condensing yang dikopel dengan generator (7), pada kecepatan 3000 rpm. Proses ini menghasilkan energi listrik dengan arus 3 phase, frekuensi 50 Hz, dan tegangan 11,8 kV. Melalui step-up transformer (8), arus listrik dinaikkan tegangannya hingga 150 kV, selanjutnya dihubungkan secara paralel dengan sistem penyaluran Jawa-Bali (9). Agar turbin bekerja secara efisien, maka exhaust steam yang keluar dari turbin harus dalam kondisi vakum (0,10 bar), dengan mengkondensasikan uap dalam condenser (10) kontak langsung yang dipasang di bawah turbine. Exhaust steam dari turbin masuk dari sisi atas condenser, kemudian terkondensasi sebagai akibat penyerapan panas oleh air pendingin yang diinjeksikan lewat spray-nozzle. Level kondensat dijaga selalu dalam kondisi normal oleh dua buah cooling water pump (11), lalu didinginkan dalam cooling water (12) sebelum disirkulasikan kembali. Untuk menjaga kevakuman condenser, gas yang tak terkondensasi harus dikeluarkan secara kontinyu oleh sistem ekstraksi gas. Gas-gas ini mengandung: CO2 85-90% wt; H2S 3,5% wt; sisanya adalah N2 dan gas-gas lainnya. Pembangkit Listrik Tenaga Panasbumi (PLTP) pada prinsipnya sama seperti Pembangkit Listrik TenagaUap (PLTU), hanya pada PLTU uap dibuat di permukaan menggunakan boiler, sedangkan pada PLTP uap berasal dari reservoir panasbumi. Apabila fluida di kepala sumur berupa fasa uap, maka uap tersebut dapat dialirkan langsung ke turbin, dan kemudian turbin akan mengubah energi panas bumi menjadi energi gerak yang akan memutar generator sehingga dihasilkan energi listrik.

FAKTOR-FAKTOR YANG BIASANYA DIPERTIMBANGKAN DALAM MEMUTUSKAN APAKAH SUATU SUMBERDAYA PANASBUMI TEPAT UNTUK DIMANFAATKAN SEBAGAIPEMBANGKIT LISTRIK ADALAH SEBAGAI BERIKUT: 1.Bertemperatur tinggi (> 2250c) atau sedang (150 225 0C) 2.Memiliki kandungan panas atau cadangan yang besar sehingga mampu memproduksikan uap untuk jangka waktu yang cukup lama, yaitu sekitar 25-30 tahun. 3.Fluida mempunyai pH hampir netral agar laju korosinya relatif rendah, sehingga fasilitas produksi tidak cepat terkorosi. 4. Reservoirnya tidak terlalu dalam, biasanya tidak lebih dari 3 km. 5. Sumberdaya panasbumi terdapat di daerah yang relatif tidak sulit dicapai 6.Sumberdaya panasbumi terletak di daerah dengan kemungkinan terjadinya erupsi hidrothermal relatif rendah. Diproduksikannya fluida panasbumi dapat meningkatkan kemungkinan terjadinya erupsi hidrotermal.

CONTOH PEMAMFAATAN FLUIDA PEMBORAN UNTUK INDUSTRI PENGELOLAAN SUSU DENGAN MENGGUNAKAN METODE PASTEURISASI.

Pengertian PasteurisasiPasteurisasi merupakan perlakuan panas yang diberikan pada bahan baku di bawah titik didih. Teknik ini digunakan untuk mengawetkan bahan pangan yang tidak tahan suhu tinggi, misalnya susu. Pasteurisasi ditujukan untuk mengurangi mikroorganisme patogen yang ada dalam bahan baku tersebut, yang dapat menimbulkan penyakit pada manusia, misalnyaMycobacterium tuberculosisdanCoxiella bunetti. Selain itu, proses ini juga dapat menon-aktifkan enzim fosfatase dan katalase yaitu enzim yang membuat susu cepat rusak.Metode Pasteurisasi yang umum digunakan adalah:1. Pasteurisasi dengan suhu tinggi dan waktu singkat (High Temperature Short Time/HTST), yaitu proses pemanasan susu selama 15 16 detik pada suhu 71,7 750C dengan alatPlate Heat Exchanger.2. Pasteurisasi dengan suhu rendah dan waktu lama (Low Temperature Long Time/LTLT)yakni proses pemanasan susu pada suhu 610C selama 30 menit.3. Pasteurisasi dengan suhu sangat tinggi (Ultra High Temperature)yaitu memnaskan susu pada suhu 1310C selama 0,5 detik. Pemanasan dilakukan dengan tekanan tinggi untuk menghasilkan perputaran dan mencegah terjadinya pembakaran susu pada alat pemanas

roses pasteurisasi membutuhkan panas yang bisa disupplai dari energi panas bumi. Pasteurisasi susu sapi dengan bantuan energi panas bumi telah diamati di dua lokasi di dunia, yaitu di Klamath Falls, Oregon, USA, dan di Oradea, Rumania. Medo-Bel Creamery di Klamath Falls, Oregon, merupakan satu-satunya pabrik pengolahan susu sapi di Amerika Serikat yang menggunakan geothermal dalam proses pasteurisasinya, namun fasilitas ini telah ditutup karena maslah finansial.Sumber panasnya berasal dari sebuah sumur geothermal sedalam 765 feet. Fasa fluida adalah satu fasa air, dengan laju 1.9 L/s dan temepratur di permukaan 80C. Karena tekanannya yang kecil, fluida harus dipompa menuju bangunan fasilitas pasteurisasi yang berjarak 50 feet dari sumur. Proses pasteurisasi memerlikan pemompaan air panas hingga 6.3 L/s ke fasilitas. Air panas dipompakan dari sumur pada temperature 87C. Susu masuk ke sistem pada temperatur 3C kemudian dipanaskan oleh susu yang datang dari homogenizer di bagian lain dari plate heat exchanger. Kemudian susu tersebut akan masuk ke heat exchanger berikutnya yaitu dimana air panas geothermal akan memananskan susu hingga temperatur minimum 78C selama 15 detik. Jika tempratur susu drop hingga dibawah 74C, maka susu akan disirkulasikan kembali ke heat exchanger kedua sehingga suhu yang dibutuhkan terpenuhi. Setelah susu ini dipanaskan (dipasteurisasi), susu akan mengalir ke homogenizer dan dipompakan kembali ke bagian lain dari plate exchanger pertama, sehingga susu akan mendingin lagi hingga 12C. Heat exchanger berikutnya menggunakan air dingin sehingga temperatur susu turun menjadi 3C dan siap dikemas. Secara keseluruhan, proses ini dapat menghasilkan susu terpasteurisasi sebanyak 0.84 L/s atau 800 gallon/hari, atau sama dengan 225000 kg/month.

Biaya operasi dari keseluruhan sistem dapat diabaikan karena sistem bersifat closed dan air panas tersedia terus menerus dan tidak memerlukan pemanasan tambahan. Bagaimanapun, dibandingkan dengan energi konvensional untuk memanaskan air, Medo-Bel dapat menghemat $1000 per bulan.Sebuah sumur panas bumi digunakan secara bersama untuk pasteurisasi di pabrik susu, pengeringan kayu, serta pemanas 100 apartemen serta beberapa kolam renang. Sumur tersebut memiliki kedalaman 3000 meter dengan temperatur 105C 110C, serta memproduksikan satu fasa air dengan rate 30 L/s. Penggunaan air untuk keperluan pasteurisasi yaitu 15 17 L/s, 1 L/s untuk pengeringan kayu dan sisanya untuk kolam renang dan pemanas apartemen. Pabrik susu telah beroperasi sejak 1981 dan mensuplai susu sebanyak 70000 L/hari di musim dingin dan 200000 L/hari di musim panas, dan menghemat penggunaan energi konvensional hingga $120000 per tahun. Karena temperaturnya yang terlalu tinggi,maka fluida geothermal terlebih dahulu dialirkan melalui heat exchanger yang menghasilkan secondary water (air dingin yang dipanaskan) untuk memanaskan pabrik, kemudian secondary water tersebut dialirkan ke plate heat exchanger untuk mempasteurisasi susu.