Tantangan Penggunaan Teknologi Konvensional di Geothermal

Oleh : Ir. Arcandra Tahar, M. Sc., Ph.D.

Sahabat Energi yang Budiman,

Salah satu sumber energi yang ramah lingkungan dan sangat diperlukan untuk mengurangi terjadinya perubahan iklim adalah geothermal atau panas bumi.

Seperti kita ketahui, lapisan kerak bumi yang panas bisa menghasilkan uap air sebagai sumber energi. Geothermal yang paling sederhana pemanfaatannya adalah untuk pemandian air panas seperti di Jepang.

Untuk skala besar, energi geothermal digunakan untuk pembangkit Listrik (PLTP) dan pemanas pada saat musim dingin di negara-negara empat musim.

Di tahun 2023, hampir 60% energi geothermal digunakan untuk pemanas dan sisanya untuk pembangkit Listrik (sekitar 16 GW). Namun di tahun 2050, diperkirakan sekitar 80% energi geothermal akan digunakan untuk pembangkit Listrik.

Amerika Serikat, Indonesia, Filipina, Turki, dan Selandia Baru adalah beberapa negara yang sudah memamfaatkan geothermal untuk pembangkit Listrik. Sementara China, Turki, Jepang dan Islandia memanfaatkan geothermal untuk pemanas.

Dengan masifnya kebutuhan energi yang berasal dari geothermal, diperlukan inovasi agar tantangan dari pemanfaatan geothermal bisa diatasi. Tidak mudah untuk mendapatkan manfaat dari energi panas bumi ini.

Kira-kira apa saja tantangan dalam pemanfaatan geothermal ini?

Pertama, teknologi yang tersedia sekarang (teknologi konvensional) hanya mampu mengembangkan geothermal di reservoir yang punya tiga syarat, yaitu panas yang tinggi, lokasi yang dangkal dan permeability yang besar.

Dari data yang tersedia, geothermal untuk pembangkit listrik bisa berkerja dengan baik apabila mendapat steam (uap air panas) dengan temperature diatas 120 deg C (hot rock).

Ternyata syarat temperatur tinggi ini belum cukup untuk bisa membangun PLTP (Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi) yang efisien dan efektif.

Syarat kedua yang harus terpenuhi adalah uap air panas ini harus berada di reservoir yang punya permeability diatas 10 darcy-meter.

Sebagai catatan, permeability adalah kemampuan dari fluida (steam) untuk mengalir dari celah-celah batuan di reservoir. Semakin tinggi angka permeability maka semakin mudah steam untuk mengalir.

Jadi kalau reservoir punya steam dengan temperatur diatas 120 deg C tapi punya permeability yang rendah maka steam tersebut tidak bisa mengalir ke permukaan bumi lewat pipa untuk mengerakan turbin.

Untuk itu, temperatur reservoir diatas 120 deg C dan permeability diatas 10 darcy-meter adalah syarat teknikal (technically feasible) yang harus dipenuhi dalam membangun PLTP saat ini.

Tantangan kedua adalah dari sisi biaya terutama untuk pengeboran. Semakin dalam reservoirnya semakin mahal biaya pengeborannya. Sementara kita membutuhkan reservoir yang lebih dalam untuk mendapatkan uap air yang panas.

Umumnya naiknya temperatur sejalan dengan kedalaman (sekitar 30 deg C per km). Oleh karenanya teknologi konvensional yang ada saat ini hanya akan bekerja secara ekonomis (commercially viable) apabila reservoir berada di kedalaman yang dangkal.

Dari ketiga syarat reservoir diatas, temperatur, permeability dan kedalaman, ternyata hanya sedikit wilayah di dunia ini yang memenuhi syarat. Kenapa? Ternyata semakin dalam lokasi reservoir biasanya permeability semakin kecil sehingga uap airnya susah untuk mengalir ke permukaan bumi.

Dari puluhan ribu data reservoir yang dianalisa termasuk dari oil dan gas, hanya 8% reservoir yang punya temperatur diatas 120 deg C dan 7% yang punya permeability diatas 10 darcy-meter. Kalau kedua syarat ini digabung maka hanya 0.6% reservoir yang bisa dimanfaatkan sebagai sumber energi menggunakan teknologi yang ada saat ini. Sedikit sekali bukan?

Tantangan ketiga adalah dari sisi uncertainty atau tingkat keberhasilan menemukan reservoir yang memenuhi syarat temperatur, permeability dan kedalaman. Dengan data yang bagus, tingkat keberhasilan sekitar 60% di fase eksplorasi tapi tidak jarang juga yang dibawah ini. Semakin rendah tingkat keberhasilan pengeboran eksplorasi maka semakin mahal biaya pengembangannya.

Apakah masih ada tantangan lain selain ketiga tantangan diatas? Tentu banyak, diantaranya menyangkut lokasi pembangkit yang jauh dari pelanggan dan memerlukan evakuasi daya yang sangat jauh. Selain itu gas ikutan dari steam seperti CO2, methane, H2S dan SiO2 bisa mengakibatkan korosi di pipa dan turbin.

Dengan banyaknya keterbatasan dari teknologi yang tersedia saat ini, sementara kebutuhan akan energi panas bumi terus meningkat, maka beberapa perusahaan berlomba lomba untuk mengembangkan teknologi terbaru.

Apa saja teknologi terbaru tersebut dan apakah mampu menjawab tantangan diatas? Tunggu tulisan kami selanjutnya, Insyaa Allah.

Jakarta, 29 Februari 2024

Ir. Arcandra Tahar, M.Sc., Ph.D. Adalah Wakil Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia 2016 Р2019

Catatan Redaksi :
Diskusi tentang tulisan ini dapat diikuti pada Instagram @arcandra.tahar
https://www.instagram.com/p/C343l-VyzRn/?igsh=aWVubTIzanpiZWZy

Pos terkait