AFRIZAL
NIM. 08071002030
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2013
Estimasi Energi Panas Bumi Daerah X Kabupaten Empat Lawang dengan Menggunakan Studi Heat Loss
Pendahuluan
Tabel Cadangan dan Produksi Energi Indonesia (2008).
2
Energi Fosil Sumber Daya Cadangan Produksi
Rasio
Cad/Prod
(Tahun) *
Minyak Bumi 56,6 miliar
barel
8,2 miliar
barel**
357 juta barel 23
Gas Bumi 334,5 TSCF 170 TSCF 2,7 TSCF 63
Batubara 104,8 miliar ton 18,8 miliar ton 229,2 juta ton 82 (Sumber: pusat data dan informasi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral)
∗ Dengan asumsi tidak ada penemuan cadangan baru
∗∗ Termasuk Blok Cepu
Perumusan Masalah Mengestimasi potensi energi panas bumi di suatu daerah yang belum pernah dilakukan
penelitian sebelumnya pada daerah tersebut.
Tujuan Penelitian Menentukan besarnya potensi panas bumi daerah X dengan menggunakan studi
kehilangan panas (heat loss).
Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini adalah sebagai pertimbangan dalam pembangunan di wilayah
manifestasi.
3
4
Panas Bumi (Geothermal)
Menurut Rybach, sistem panas bumi adalah energi yang tersimpan dalam bentuk air panas atau uap
pada kondisi geologi tertentu pada kedalaman beberapa kilometer di dalam kerak bumi.
Sistem panas bumi dikontrol oleh adanya:
1. Sumber panas (heat source) berupa plutonik,
2. Batuan berporos atau reservoir tempat uap panas terjebak di dalamnya,
3. Lapisan penutup, berupa batu lempung,
4. Keberadaan struktur geologi (patahan, perlipatan, collapse, rekahan, dan ketakselarasan),
5. Daerah resapan air atau aliran air bawah permukaan (recharge area).
6
Keberadaan suatu sistem panas bumi biasanya dicirikan oleh adanya manifestasi di
permukaan, yaitu berupa:
1. Tanah hangat (warm ground)
2. Mata air panas atau hangat (hot or warm spring).
3. Kolam air panas (Hot pools)
4. Telaga air panas (hot lakes)
5. Fumarola dan Solfatara,
6. Geyser
7. Permukaan tanah beruap (Steaming Ground)
8. Lumpur panas (mud pools)
9. Silika sinter
10. Batuan alterasi
7
Kriteria
Kelompok wilayah
Sumatera Jawa, Nusa Tenggara, Sulawesi Utara
Sebaian besar Sulawesi, Maluku,
dan Papua.
Manifestasi permukaan
Fumarola suhu tinggi dengan steam jet, mata air mendidih, solfatara, lumpur panas, kolam lumpur, danau asam,
alterasi luas dan sangat intensif.
Fumarole suhu tinggi, mata air mendidih,
solfatara, kolam lumpur, alterasi
intensif.
Fumarole, solfatara.
Material penyusun.
Riolitik-andesitik, produk gunung api
muda, ketebalan material sekitarl 1 km.
Andesitik-basaltik, produk gunung api muda dan sedang,
ketebalan material >2,5 km.
Produk gunung api tua, sedimen.
Struktur
Sesar regional Sumatera dan sesar-
sesar sekunder, ketakselarasan, kaldera
Sesar lokal, kaldera, ketakselarasan.
Sesar lokal, graben, ketakselarasan.
Klasifikasi kelompok sistem panas bumi di Indonesia (Suharno, 2010)
METODE PENELITIAN
Penelitian tugas akhir ini dilaksakan pada:
Waktu : Pertengahan Juni 2013 sampai dengan selesai
Lokasi : Kabupaten Empat Lawang
8
Diagram alir penelitian
9
Mulai
Orientasi Lapangan
Pengambilan Data
Pengolahan Data
Analisa Hasil
Studi literatur
Kesimpulan
Selesai
10
Metode Kehilangan Panas Alamiah (Natural Heat Loss Method)
Pengukuran Debit Manifestasi
Menentukan besarnya kehilangan panas secara alamiah secara konveksi.
No Manifestasi Jarak
(m)
Waktu (detik) Lebar dimensi
aliran (m)
Kedalaman
dimensi aliran
(m)
T udara (oC) T fluida (oC)
∆𝑡1 ∆𝑡2 ∆𝑡3 𝐿1 𝐿2 𝐿3 𝑑1 𝑑2 𝑑3 T1 T2 T3 T1 T2 T3
1
2
3
4
Tabel Data Pengamatan Pengukuran Debit
11
𝑄𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘 = 𝑚 𝐶𝑎𝑘𝑎 𝑇𝑎𝑘𝑎 − 𝑇𝑢𝑢𝑎𝑎𝑎
𝑚 = 𝜌𝑎𝑘𝑎 𝑉
dengan:
Q = aliran panas konveksi (watt)
m = transfer massa
Cair = konduktivitas panas air (4,2 KJ/kg)
Tair = suhu air panas yang terukur (oC)
Tudara = suhu udara normal (oC)
V = debit fluida pada mata air panas (m3/s)
ρair = massa jenis air (990 kg/m3)
12
Gradien Temperatur Memperoleh perhitungan kehilangan panas alamiah secara konduksi.
No. Sensor Kedalaman
(m)
Temperatur
(oC)
Temperatur
lingkungan (oC)
1 0
2 0,5
3 1
Tabel Data Pengamatan Gradien Temperatur
𝑞 = 𝑘 𝐴 𝜕𝜕𝜕𝜕
; 𝑞 = 𝑘 𝐴 𝜕𝜕𝜕𝜕
dimana:
Q = aliran panas konduktif (watt)
A = luas permukaan manifestasi
K = konduktivitas termal (W/moC)
T = termperatur (oC)
13
Estimasi Potensi Panas Bumi
∆𝐻 = 𝑄𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘 + 𝑄𝑘𝑘𝑘𝑢𝑢𝑘𝑘𝑘
dimana:
∆H = potensi panas bumi (watt)
Qkonveksi = kehilangan panas secara konveksi (watt)
Qkonduksi = kehilangan panas secara konduksi (watt)