Elemen Sistem Panas Bumi

 Salam Jumpa Kembali 

 

Pada postingan kali ini saya akan mencoba menjelaskan mengenai karakteristik dari sebuah sistem geotermal. Mungkin kali ini pembahasannya akan sedikit ilmiah, tetapi semoga masih bisa dipahami oleh para pembaca sekalian 😁

 Sistem panas bumi dapat diartikan sebagai suatu sistem berupa perpindahan panas yang terjadi secara alami pada suatu confined volume dari kerak bumi (maksudnya terjadi pada batuan dibawah permukaan bumi), dimana perpindahan ini terjadi dari sumber panas yang ada didalam bumi menuju ke permukaan bumi. Pengertian mengenai sistem panas bumi tersebut disebutkan oleh peneliti terkemuka panas bumi dari Selandia Baru bernama Hochstein dan Browne (2000).

Sebuah sistem tentu memiliki bagian bagian penyusun yang membuat sistem tersebut dapat berjalan. Menurut Bapak Browne (1984) dan Bapak Nicholson (1993) Elemen utama penyusun sistem panas bumi adalah sumber panas, batuan reservoar yang permeabel dan sistem hidrotermal yang memindahkan panas menuju permukaan bumi, serta batuan penudung (Cap rock).

Gambar. Sebuah sistem panas bumi dan elemen penyusunnya

 

1. Sumber Panas

 Menurut Bapak Nicholson (1993), Pada sistem panas bumi, tubuh batuan panas yang mendingin menjadi sumber panas bagi sistem panas bumi tersebut. Sumber panas ini umumnya terletak pada kedalaman beberapa kilometer dibawah permukaan dan menjadikan fluida yang ada disekitarnya untuk melakukan perpindahan panas secara konvektif, atau perpindahan panas yang terjadi melalui media fluida, terutama air.

Nah sumber air yang bergerak konvektif ini bermacam macam, menurut Ellis dan Mahon Air (1977) terdapat empat sumber utama, yaitu :

1. Air meteorik, yaitu air yang berasal dari permukaan bumi dan atmosfer, misalnya air hujan, sungai, danau, hingga laut

2. Air formasi (connate Water), yaitu air yang berada dan terperangkap pada lapisan batuan sedimen yang berasal dari masa lampau

3. Air metamorfik, yaitu air yang berasal dari proses metamorfisme di bawah permukaan bumi (metamorfisme ini dapat diartikan sebagai proses perubahan sifat batuan dibawah permukaan bumi karena pengaruh suhu dan tekanan)

4. Juvenile Water, yaitu air yang berasal langsung dari pendinginan magma.

 

2. Batuan Reservoar yang mudah dilalui fluida (Permeabel)

*Permeabel dapat diartikan sebagai batuan yang mudah untuk dilalui oleh fluida.

*Reservoar dapat diartikan sebagai penyimpan energi panas dari sistem panas bumi

Perpindahan panas yang terjadi pada sistem panas bumi dapat terjadi secara konvektif (melalui fluida) maupun konduktif (melalui benda padat, terutama batuan). Pada perpindahan panas yang terjadi secara konvektif, fluida memindahkan panas dari sumber panas menuju ke permukaan.

Nah, untuk memindahkan panas secara konvektif tentu harus terdapat “Jalur”. Jalur ini terdapat pada batuan, seperti yang dikemukakan oleh peneliti panas bumi dari Filipina yaitu Reyes (1990), bahwa jalur ini dapat berupa retakan yang ada pada batuan, batas antara satu batuan dengan batu lain, atau batuan yang memiliki rongga rongga yang dapat meloloskan air.

Gambar. contoh sampel batuan reservoar panas bumi (perhatikan adanya rekahan pada batuan sebagai jalur fluida)

 3. Fluida Hidrotermal

Fluida hidrotermal merupakan media yang membawa panas dari dalam bumi menuju ke permukaan bumi. Menurut Bapak Nicholson (1993) Pada sistem panas bumi, fluida hidrotermal umumnya berasal dari air permukaan yang masuk kedalam kerak bumi hingga kedalaman tertentu yang berada disekitar sumber panas berupa tubuh batuan panas yang mendingin ( atau bahasa ilmiahnya adalah cooling pluton). Saat masuk hingga mendapatkan pengaruh dari sumber panas, fluida yang terpanaskan akan kembali naik ke atas secara konvektif, sedangkan fluida yang lebih dingin akan menggantikan fluida panas untuk kembali dipanaskan oleh sumber panas, sehingga membentuk sebuah siklus.

Fluida hidrotermal yang terbentuk mempunyai sifat kimia Khlorida pH netral dengan suhu sekitar 350^O C. Fluida sendiri memiliki dua jenis atau fasa yang dapat dijumpai pada sistem panas bumi yaitu fasa cair (liquid) dan fasa uap (steam).

 

4. Batuan Penudung

Batuan penudung merupakan suatu “penutup” atau tudung dari suatu sistem panas bumi, yang membuat panas dari dalam bumi dapat tertahan didalam bumi, kecuali sebagian kecil saja yang mencapai permukaan menjadi manifestasi panas bumi. Bapak Browne (1984) mengungkapkan bahwa batuan penudung memiliki sulit ditembus oleh fluida atau memiliki sifat permeabilitas kecil. Biasanya batuan penudung ini tersusun oleh mineral lempung dalam jumlah besar.

 

Bagaimanakah dengan sistem panas bumi di Negeri Kita?

Gambar. Kompleks pegunungan Dieng yang memiliki sistem panas bumi berhubungan dengan kegiatan gunung api atau vulkanogenik

Kegiatan Eksplorasi panas bumi yang dilakukan di Indonesia umumnya selalu berhubungan dengan adanya aktivitas gunung api nih, sehingga penelitian mengenai gunung api dan aktivitasnya yang berhubungan dengan kehadiran sistem panas bumi penting untuk dilakukan.  Pada suatu sistem panas bumi yang memiliki kaitan dengan gunung api, fluida yang naik menuju ke permukaan bumi dan membawa panas sering bercampur dengan air dari permukaan bumi (Menurut Bapak Hochstein dan Browne, 2000).

Gambar. sistem panas bumi vulkanogenik yang memiliki hubungan dengan gunung api

Selanjutnya, Bapak diatas juga mengungkapkan bahwa pada sistem panas bumi vulkanogenik, kehadiran aktivitas dari sistem panas bumi dapat dikenali dengan kehadiran manifestasi panas bumi.

Pada  lokasi yang berada di puncak gunung (elevasi tinggi) beberapa manifestasi panas bumi yang umum dijumpai adalah Solfatara, Fumarola, danau asam, mata air panas asam, dan acid streams.

Pada lokasi yang berada di lereng atua kaki gunung (elevasi yang lebih rendah), beberapa manifestasi yang umum dijumpai antara lain mata air panas dengan karakteristik fluida pH netral hingga Bikarbonat.    

 

Sekian pembahasan kita kali ini.

Postingan selanjutnya akan membahas lebih jauh mengenai Panas Bumi, Stay tune ya pembaca J

 

Salam,

Ilham Dharmawan Putra