Pengertian Sistem Panas Bumi dan Klasifikasi Sistem Panas Bumi atau Geothermal System

Sistem panas bumi merupakan fluida yang berkonveksi pada kerak bumi bagian atas, yang mentransfer panas dari sumber panas ke wadah panas, umumnya terjadi di permukaan di mana panas dapat terabsorpsi (Hochstein, 1990). Sistem panas bumi akan muncul di lokasi dengan anomali temperatur yang tinggi. Gupta dan Roy (2007) menyebutkan bahwa keterdapatan sistem panas bumi pada umumnya berasosiasi dengan kehadiran gunung api. Persebaran keterdapatan sistem panas bumi tersebut disebabkan kehadiran gunung api mengindikasikan terdapatnya material leleh/liat yang memiliki suhu tinggi—melampaui titik leleh batuan, yang dapat menjadi salah satu sumber panas pada sistem panas bumi tersebut.

Pergerakan lempeng antara satu dengan yang lain akan menghasilkan anomali temperatur yang tinggi di batas lempeng aktif tersebut. Anomali temperatur tersebut dapat ditemukan di berbagai macam batas lempeng aktif yang ada di bumi. Sementara itu, persebaran potensi sistem panas bumi hampir sama dengan lokasi batas-batas lempeng aktif (Gambar 3). Persebaran potensi sistem panas bumi pada umumnya hampir sama dengan lokasi batas-batas lempeng aktif karena terdapat anomali temperatur yang tinggi. Salah satu batas lempeng yang memiliki potensi sistem panas bumi yang tinggi adalah zona subduksi. Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki potensi sistem panas bumi yang tinggi karena berada di zona subduksi. Lokasi penelitian yang berada di Pulau Jawa termasuk ke dalam sistem panas bumi yang berasosiasi dengan busur gunung api di sepanjang zona subduksi tersebut.

Klasifikasi Sistem Panas Bumi

Sistem panas bumi dapat muncul di suatu lokasi apabila terdapat tiga komponennya, yaitu sumber panas, batuan reservoir, dan batuan penudung (Gupta dan Roy, 2007). Sementara Nicholson (1993) mengklasifikasikan sistem panas bumi berdasarkan kondisi kesetimbangan reservoir, jenis fluida, temperatur reservoir, dan sumber panas. Jenis fluida yang terdapat di dalam reservoir dibagi menjadi air/likuid dan uap. Pada umumnya, baik air maupun uap sama-sama muncul di reservoir dengan perbandingan yang bervariasi membentuk zona dua fasa. Temperatur reservoir merupakan salah satu parameter yang diperhatikan terkait pemanfaatan sumber daya panas bumi. Nicholson membagi sistem panas bumi menjadi sistem temperatur rendah (<150°C) dan sistem temperatur tinggi (>150°C). Sumber panas pada sistem panas bumi merupakan fungsi dari tatanan geologinya. Sistem volkanogenik merupakan sistem dengan sumber panas berasal dari magma, sementara sistem nonvolkanogenik memiliki sumber panas yang berasal dari zona tektonik aktif, contohnya di zona pengangkatan.

Berdasarkan parameter-parameter yang telah disebutkan sebelumnya, Nicholson membagi sistem panas bumi menjadi sistem dinamis/konvektif dan sistem statis/konduktif. Sistem dinamis/konvektif dicirikan kehadiran sirkulasi fluida. Panas dari dalam bumi ditransfer ke permukaan dengan cara konveksi karena adanya sirkulasi air. Sistem dinamis dibagi menjadi sistem temperatur tinggi dan sistem temperatur rendah. Sistem temperatur tinggi ditemukan pada tatanan geologi dengan gradien panas bumi >30°C/km dan pada umumnya ditemukan di area blok sesar, graben, dan struktur runtuhan kaldera. Sistem temperatur tinggi pada umumnya merupakan sistem volkanogenik yang berasosiasi dengan kehadiran tubuh intrusi. Sistem temperatur rendah dapat muncul di berbagai tatanan geologi, di antaranya karena adanya sirkulasi air tanah dalam, pengangkatan batuan, dan panas yang masih dikeluarkan oleh tubuh pluton yang sudah tidak aktif. Sementara itu, sistem statis/konduktif ditemukan pada lapisan batuan sedimen di cekungan sedimen yang dalam. Fluida panas bumi berasal dari air formasi yang terperangkap di dalam lapisan sedimen yang tebal tersebut.

Berdasarkan kondisi relief di permukaan bumi, sistem panas bumi dominasi likuid akan menunjukkan konfigurasi hidrologi dan manifestasi yang berbeda di lokasi dengan kondisi relief tertentu. Konfigurasi tersebut dapat digunakan dalam kegiatan eksplorasi potensi panas bumi. Secara umum, aliran hidrologi sistem panas bumi dibagi menjadi sistem pada relief rendah dan sistem pada relief tinggi.

1. Sistem Panas Bumi Relief Rendah

Sistem panas bumi di relief rendah umumnya berkembang di wilayah gunung api silisik. Sistem panas bumi ini dicirikan oleh fluida dari reservoir dalam yang mampu mencapai zona upflow di permukaan. Fluida tersebut mampu bergerak ke atas hingga muncul di permukaan karena topografi di permukaan yang landai. Fluida dari reservoir dalam akan muncul di zona upflow sebagai manifestasi di permukaan sebagai sinter silika, tanah beruap, dan kolam air hangat pH-netral. Manifestasi lain yang ditemukan di zona upflow adalah mata air sulfat, yang terbentuk dari interaksi antara gas hidrogen sulfida dengan muka air tanah. Zona upflow ini umum digunakan untuk menginterpretasi keadaan reservoir di dalam bumi. Sementara itu, zona outflow pada sistem di relief rendah merupakan manifestasi permukaan yang terbentuk karena proses kondensasi karbon dioksida yang berada di dekat permukaan, sehingga tidak dapat mencerminkan kondisi reservoir. Manifestasi di zona outflow antara lain berupa kolam bikarbonat dan endapan travertine dan ditemukan di bagian tepi dari sistem panas bumi ini. Konfigurasi hidrologi dan manifestasi pada sistem panas bumi relief rendah dapat dilihat pada Gambar 1.
Pengertian Sistem Panas Bumi dan Klasifikasi Sistem Panas Bumi atau Geothermal
Gambar 1. Model hidrologi pada sistem panas bumi di relief rendah.
2. Sistem Panas Bumi Relief Tinggi

Sistem panas bumi relief tinggi ditemukan di wilayah gunung api andesitik dengan topografi yang curam. Fluida dari reservoir dalam akan muncul di zona outflow karena fluida reservoir mengalami pergerakan lateral. Proses tersebut dipengaruhi oleh relief dan topografi sistem panas bumi ini yang curam, sehigga fluida reservoir menuju zona outflow di tepi sistem panas bumi ini. Kemunculan zona outflow pada sistem panas bumi ini dicirikan manifestasi berupa mata air klorida dan mata air sulfat. Manifestasi yang muncul di zona upflow pada sistem panas bumi ini berupa mata air bikarbonat yang terbentuk dari proses kondensasi karbon dioksida dengan muka air tanah. Lokasi penelitian yang berasosiasi dengan gunung api andesitik termasuk ke dalam kelompok sistem panas bumi relief tinggi. Konfigurasi hidrologi dan manifestasi pada sistem panas bumi relief tinggi dapat dilihat pada Gambar 2.
Pengertian Sistem Panas Bumi dan Klasifikasi Sistem Panas Bumi atau Geothermal
Gambar 2. Model hidrologi pada sistem panas bumi di relief tinggi.
Pengertian Sistem Panas Bumi dan Klasifikasi Sistem Panas Bumi atau Geothermal
Gambar 3. Persebaran pemanfaatan potensi panas bumi oleh negara-negara di seluruh dunia. Abu-abu gelap: pemanfaatan pembangkit listrik; abu-abu cerah: penggunaan langsung (1: pemekaran samudra; 2: subduksi; 3: batas transform) (Arnosson, 2000).
Daftar Pustaka :
1) Gupta, H., Roy, S. 2007. Geothermal Energy: An Alternative Resource for the 21st Century. Amsterdam: Elsevier.
2) Nicholson, K. 1993. Geothermal Fluids: Chemistry and Exploration Techniques. Berlin: Springer-Verlag.

Subscribe to receive free email updates:

0 Response to "Pengertian Sistem Panas Bumi dan Klasifikasi Sistem Panas Bumi atau Geothermal System"

Post a Comment

Berikan komentarnya yaaa.... Kritik dan saran Anda amatlah berarti :D