Soal Operasi Produksi Panas Bumi

1.     Apa yang dimaksud dengan energi panas bumi?

2.      Jelaskan secara singkat dan jelas tentang teori lempeng tektonik!

3.      Sebutkan secara lengkap pembagian reservoir panasbumi berdasar sifat fasa nya

4.      Jelaskan ada berapa sistem panasbumi berdasarkan pada besarnya temperatur, menurut Hochstein (1990)

5.      Jelaskan klasifikasi potensi panasbumi seperti di kemukakan Lindall!

6.      Sebutkan apa saja pemanfaatan energi panasbumi secara langsung / geothermal direct use di Indonesia!

7.      Apa saja bentuk manifestasi panasbumi di permukaan?jelaskan pengertiannya masing2!

8.      Jelaskan apa yang dimaksud dengan :

a.       Recharge

b.      Discharge

c.       Konduksi

d.      Konveksi

9.      Telusuri di internet dan sumber media lainnya tentang video panasbumi!

Jawab

1.      Energi panas bumi adalah energy  panas yang terkandung dalam bumi.

2.      Lempeng tektonik merupakan bentangan batuan setebal 64 - 145 km yang mengapung di atas astenosfer. Lempeng-lempeng ini bergerak secara perlahan-lahan dan menerus. Di beberapa tempat lempeng-lempeng bergerak memisah sementara di beberapa tempat lainnya lempeng-lempeng  saling mendorong dan salah  satu diantaranya akan menujam di bawah lempeng lainnya. Karena panas di dalam astenosfere dan panas akibat gesekan, ujung dari lempengan tersebut hancur meleleh dan mempunyai temperatur tinggi (proses magmatisasi). Adanya material panas pada kedalaman beberapa ribu kilometer di bawah permukaan bumi menyebabkan terjadinya aliran panas dari sumber panas tersebut hingga ke pemukaan. Hal ini menyebabkan tejadinya perubahan temperatur dari bawah hingga ke permukaan, dengan gradien temperatur rata-rata sebesar 30⁰C/km. Di perbatasan antara dua lempeng (di daerah penujaman) harga laju aliran panas umumnya lebih besar dari harga rata-rata tersebut. Hal ini menyebabkan gradien temperatur di daerah tersebut menjadi lebih besar dari gradien tempetatur rata-rata, sehingga dapat mencapai 70-80⁰C/km, bahkan di suatu tempat di Lanzarote (Canary Island) besarnya gradien temperatur sangat tinggi sekali hingga besarnya tidak lagi dinyatakan dalam ⁰C/km tetapi dalam ⁰C/cm.

3.      Pembagian reservoir panasbumi berdasar sifat fasa nya yaitu sistim satu fasa atau sistim dua fasa.

Pada sistim satu fasa, sistim umumnya berisi air yang mempunyai temperatur 90 - 180⁰C dan tidak terjadi pendidihan bahkan selama eksploitasi. Contoh dari sistim ini adalah lapangan panasbumi di Tianjin (Cina) dan Waiwera (Selandia Baru).

Ada dua jenis sistim dua fasa, yaitu:

a.       Sistim dominasi uap atau vapour dominated system, yaitu sistim panas bumi di mana sumur-sumurnya memproduksikan uap kering atau uap basah karena rongga-rongga batuan reservoirnya sebagian besar berisi uap panas. Dalam sistim dominasi uap, diperkirakan uap mengisi rongga-rongga, saluran terbuka atau rekahan-rekahan (Gambar 2-23), sedangkan air mengisi pori-pori batuan. Karena jumlah air yang terkandung di dalam pori-pori relatif sedikit, maka saturasi air mungkin sama atau hanya sedikit lebih besar dari saturasi air konat (S_wc) sehingga air terperangkap dalam pori-pori batuan dan tidak bergerak.

b.      Sistim dominasi air atau water dominated system yaitu sistim panas bumi dimana sumur-sumurnya menghasilkan fluida dua fasa berupa campuran uap air. Dalam sistim dominasi air, diperkirakan air mengisi rongga-rongga, saluran terbuka atau rekahan-rekahan (Gambar 2-24). Lapangan Awibengkok termasuk kedalam jenis ini, karena sumur-sumur umumnya menghasilkan uap dan air. Seperti dapat dilihat pada Gambar 2-23 dan 2-24, profil tekanan dan temperatur terhadap kedalaman sangat berlainan. Pada sistim dominasi air, baik tekanan maupun temperatur tidak konstant terhadap kedalaman.

4.      Berdasarkan pada besarnya temperatur, Hochstein (1990) membedakan sistim panasbumi menjadi tiga, yaitu:

1.      Sistim panasbumi bertemperatur rendah, yaitu suatu sistim yang reservoirnya mengandung fluida dengan temperatur lebih kecil dari 125⁰C.

2.      Sistim/reservoir bertemperatur sedang, yaitu suatu sistim yang reservoirnya mengandung fluida bertemperatur antara 125⁰C dan 225⁰C.

3.      Sistim/reservoir bertemperatur tinggi, yaitu suatu sistim yang reservoirnya mengandung fluida bertemperatur diatas 225⁰C.

5.      Menurut diagram Lindall, sumber energy yang memiliki enthalpy tinggi (temperature ≥ 200^oC) pemanfaatannya adalah untuk pembangkit listrik. Sedangkan yang memiliki enthalpy sedang hingga rendah (temperature ≤ 200^oC) dapat dimafaatkan sebagai balneotherapy.

6.      Tempat Wisata, Pemandian Air Panas, Pasteurisasi pada susu sapi, Baleotherapy dan spa.

7.      Geyser, Silika Sinter, Hot Lakes, Hot Spring, Hot Pools, Steaming Ground, Warm Ground, Mud Pool, dan Fumarol

a.       Recharge : daerah resapan air hujan ke dalam tanah yang selanjutnya menjadi                                    airtanah.

b.   Discharge : daerah luahan air, dimana arah aliran air tanah di tempat tersebut menuju muka tanah.

c.       Konduksi : perpindahan panas melalui zat perantara

d.      Konveksi : perpindahan panas yang disertai dengan perpindahan zat perantaranya.

7 Sistem Kristal pada Mineral

TUJUH SISTEM KRISTALOGRAFI1. Sistem Reguler        (Cubic = Isometric = Tesseral = Tessuler)Ketentuan:Sumbu : a = b = cSudut :  a = b = g = 90⁰Karena Sb a = Sb b = Sb c, maka disebut juga Sb a. Cara Menggambar:Рa^- / b^{+ =} 30⁰a : b¯: c = 1 : 3 : 3 Gambar sistem kristal Reguler yang termasuk dalam Nama kristal Hexahedron.Dengan contoh mineral Galena (PbS), Emas (Au), Pyrite (FeS₂) dan Halite (NaCl). Gambar sistem kristal Reguler yang termasuk dalam Nama Kristal Pentagonal Dodecahedron. Dengan contoh mineral ;Magnetite (Fe₃O₄), Intan (C).2. Sistem Tetragonal       (Quadratic)Ketentuan:Sumbu : a = b ¹ cSudut :  a = b = g = 90⁰Karena Sb a = Sb b disebut juga Sb aSb c bisa lebih panjang atau lebih pendek dari Sb a atau b.Bila Sb c lebih panjang dari Sb a dan Sb b disebut bentuk ColumnarBila Sb c lebih pendek dari Sb a dan Sb b disebut bentuk Stout. Cara menggambar:Рa ⁺ /  b^--   = 30^oa : b : c = 1 : 3 : 6 Contoh mineral : Cassiterite (SnO₂), Calcophyrite (CuFeS) Gambar sistem kristal Tetragonal yang termasuk dalam Nama Kristal Tetragonal Prisma Orde I dengan contoh mineralChalcopyrite (CuFeS₂) dan Cassiterite (SnO₂). 3. Sistem HexagonalKetentuan:Ada 4 sumbu yaitu a, b, c, dSumbu a :  = b = d ¹ cSudut :  b₁ = b₂ = b₃ = 90⁰Sudut : g₁ =  g₂ = g₃ = 120⁰Sb a, b, dan d terletak dalam bidang horisontal / lateral dan membentuk Ð 60⁰.Sb c dapat lebih panjang atau lebih pendek dari Sb a. Cara menggambar:Рa⁺ / b¯ = 17⁰Рb⁺ / d¯ =  39⁰b : d : c : = 3 : 1 : 6Contoh Mineral : Apatite [Ca₅((F,Cl,OH)PO₄)₃]  Gambar sistem kristal Hexagonal  yang termasuk dalam Nama Kristal Hexagonal Prisma dengan contoh mineral Quarst (SiO₂)dan Apatite [Ca₅((F,Cl,OH)PO₄)₃] 4. Sistem Trigonal      (Rhombohedral)KetentuanSumbu : a = b = d ¹ cSudut : b₁ = b₂ = b₃ = 90⁰Sudut : g₁ = g₂ = g₃ = 120⁰ Cara menggambar:Sama dengan sistem Hexagonal, perbedaannya hanya pada Sb c bernilai 3.Penarikan Sb a sama dengan padaSistem Hexagonal.  Gambar sistem kristal Trigonal prisma orde I  yang termasuk dalam Nama Kristal Hexagonal Prisma dengan contoh mineral Gypsum (CaSO₄ 2H₂O) 5. Sistem Orthorombic(Rhombic = Prismatic = Trimetric)Ketentuan:Sumbu : a ¹ b ¹ cSudut a = b = g = 90⁰Sb c adalah sumbu terpanjangSb a adalah sumbu terpendekSb a disebut Sb BrachySb b disebut Sb MacroSb c disebut Sb Basal Cara menggambar:Рa^- / b⁺  = 30⁰a : b : c = 1 : 4 : 6  Gambar sistem kristal Orthorombik dengan nama Orthorombic Brachi Makro Basal Pinacoid dengan contoh mineral Barite(BaSO₄) 6. Sistem Monoklin       (Oblique = Monosymetric = Clinorhombic = Hemiprismatik = Monoclinohedral)Ketentuan:Sumbu : a ¹ b ¹ cSudut : a = g = 90⁰   b ¹ 90⁰Sb a disebut sumbu ClinoSb b disebut sumbu OrthoSb c disebut sumbu Basal Cara menggambarРa^- / b ⁺ = 45⁰a : b : c = 1 : 4 : 6Sb c adalah sumbu terpanjangSb a adalah sumbu terpendek Gambar sistem kristal Monoklin dengan nama Monoklin Hemybipyramid dengan contoh mineral Orthoclase (K Al Si₃O₈)  7. Sistem Triklin       (Anorthic = Asymetric = Clinorhombohedral)Ketentuan:Sumbu : a ¹ b ¹ cSudut : a ¹ b ¹ g ¹ 90⁰Semua Sb a, b, c saling berpotongan danmembuat sudut miring tidak sama besar.Sb a disebut Sb BrachySb b disebut Sb MacroSb c disebut Sb Basal Cara menggambar:Рa⁺ / c¯ = 45⁰Рb^- / c ⁺ = 80⁰a : b : c = 1 : 4 : 6  Gambar sistem kristal Triklin dengan nama Triklin Hemybipyramiddengan contoh mineral Kyanite (Al₂O SiO₄) 2. Sumbu Simetri Gyre PolairBerlaku  bila  kenampakan  (konfigurasi)  satu  sama  lain  pada  kedua  belah  pihak berbeda/tidak sama. Jika salah satu sisinya berupa sudut atau corner maka pada sisi lainnya berupa bidang atau plane. Dinotasikan dengan huruf L atau g. Contoh : L2= g2.UNSUR-UNSUR SIMETRI KRISTALDari masing-masing sistem kristal dapat dibagi lebih lanjut menjadi klas-klas kristal yang jumlahnya 32 klas. Penentuan klasi_kasi kristal tergantung dari banyaknya unsur-unsur simetri yang terkandung di dalamnya. Unsur-unsur simetri tersebut meliputi: 1. bidang simetri 2. sumbu simetri 3. pusat simetri
Ø Bidang simetri Bidang simetri adalah bidang bayangan yang dapat membelah kristal menjadi dua bagian yang sama, dimana bagian yang satu merupakan pencerminan dari yang lain. Bidang simetri ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu bidang simetri aksial dan bidang simetri menengah. Bidang simetri aksial bila bidang tersebut membagi kristal melalui dua sumbu utama (sumbu kristal). Bidang simetri aksial ini dibedakan menjadi dua, yaitu bidang simetri vertikal, yang melalui sumbu vertikal dan bidang simetri horisontal, yang berada tegak lurus terhadap sumbu c. Bidang simetri menengah adalah bidang simetri yang hanya melalui satu sumbu kristal. Bidang simetri ini sering pula dikatakan sebagai bidang siemetri diagonal.
Ø Sumbu simetri Sumbu simetri adalah garis bayangan yang dibuat menembus pusat kristal, dan bila kristal diputar dengan poros sumbu tersebut sejauh satu putaran penuh akan didapatkan beberapa kali kenampakan yang sama. Sumbu simetri dibedakan menjadi tiga, yaitu gire, giroide dan sumbu inversi putar. Ketiganya dibedakan berdasarkan cara mendapatkan nilai simetrinya. Gire, atau sumbu simetri biasa, cara mendapatkan nilai simetrinya adalah dengan memutar kristal pada porosnya dalam satu putaran penuh. Bila terdapat dua kali kenampakan yang sama dinamakan digire, bila tiga trigire (4), empat tetragire (3), heksagire (9) dan seterusnya. Giroide adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya dan memproyeksikannya pada bidang horisontal. Sumbu inversi putar adalah sumbu simetri yang cara mendapatkan nilai simetrinya dengan memutar kristal pada porosnya dan mencerminkannya melalui pusat kristal. Penulisan nilai simetrinya dengan cara menambahkan bar pada angka simetri itu.
Ø Pusat simetri Suatu kristal dikatakan mempunyai pusat simetri bila kita dapat membuat garis bayangan tiap-tiap titik pada permukaan kristal menembus pusat Kristal dan akan menjumpai titik yang lain pada permukaan di sisi yang lain dengan jarak yang sama terhadap pusat kristal pada garis bayangan tersebut. Atau dengan kata lain, kristal mempunyai pusat simetri bila tiap bidang muka kristal tersebut mempunyai pasangan dengan kriteria bahwa bidang yang berpasangan tersebut berjarak sama dari pusat kristal, dan bidang yang satu merupakan hasil inversi melalui pusat kristal dari bidang pasangannya. Dari tujuh sistem kristal dapat dikelompokkan menjadi 32 klas kristal. Pengelompokkan ini berdasarkan pada jumlah unsur simetri yang dimiliki oleh kristal tersebut. Sistem isometrik terdiri dari lima kelas, sistem tetragonal mempunyai tujuh kelas, rombis memiliki tiga kelas, heksagonal mempunyai tujuh kelas dan trigonal lima kelas. Selanjutnya sistem monoklin mempunyai tiga kelas. Tiap kelas kristal mempunyai singkatan yang disebut simbol. Ada dua macam cara simbolisasi yang sering digunakan, yaitu simbolisasi Schon_ies dan Herman Mauguin (simbolisasi internasional). 
 2.1.1.Penentuan Kelas SimetriDari ke-7 sistem kristal tersebut, dapat dikelompokkan menjadi 32 klas kristal.Pengelompokkan ini berdasarkan pada jumlah unsur simetri yang dimiliki oleh kristaltersebut. Sistem isometrik terdiri dari lima kelas, sistem tetragonal mempunyai tujuhkelas, rombis memiliki tiga kelas, heksagonal mempunyai tujuh kelas dan trigonal limakelas. Selanjutnya sistem monoklin mempunyai tiga kelas. Tiap kelas kristal mempunyaisingkatan yang disebut simbol. Ada dua macam cara simbolisasi yang sering digunakan,yaitu simbolisasi Schoenflies dan Herman Mauguin (simbolisasi internasional).2.1.1.1.Menurut Herman Mauguin  Sistem Reguler •Bagian I : menerangkan nilai sumbu a (Sb a, b, c), mungkin bernilai 4 atau 2 danada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus sumbu a tersebut.Bagian ini dinotasikan dengan : 4 , 4, 4 , 2 , 2m mAngka menunjukan nilai sumbu dan hutuf ’ m’ menunjukan adanya bidangsimetri yang tegak lurus sumbu a tersebut.•Bagian II : menerangkan sumbu simetri bernilai 3. apakah sumbu simetri yang bernilai 3 itu, juga bernilai 6 atau hanya bernilai 3 saja.Maka bagian II selalu di tulis: 3 atau 3•Bagian III : menerangkan ada tidaknya sumbu simetri intermediet (diagonal) bernilai 2 dan ada tidaknya bidang simetri diagonal yang tegak lurus terhadapsumbu diagonal tersebut.Bagian ini di notasikan: 2 , 2 , m atau tidak ada.m  Sistem Tetragonal •Bagian I : menerngkan nila sumbu c, mungkin bernilai 4 atau tidak bernilai danada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus sumbu c.Bagian ini di notasikan: 4 , 4 , 4 m•Bagian II: menerangkan ada tidaknya sumbu lateral dan ada tidaknya bidangsimetri yang tegak lurus yterhadap sumbu lateral tersebut.Bagian ini di notasikan: 2 , 2, m atau tidak ada.Bagian III: menerangkan ada tidaknya sumbu simetri intermediet dan adatidaknya bidang simetri yang tegak lurus terhadap sumbu inetrmediet tersebut.Bagian ini di notasikan: 2 , 2 , m atau tidak ada.m  Sistem Hexagonal dan Trigonal •Bagian I: menerangkan nilai sumbu c (mungkin 6, 6, 6, 3, 3) danada tidaknya bidang simetri horisontal yang tegak lurus sumbu c tersebut.Bagian ini di notasikan : 6, 6, 6, 3, 3•Bagian II: menerangkan sumbu lateral (sumbu a, b, d) dan ada tidaknya bidangsimetri vertikal yang tegak lurus.Bagian ini di notasikan: 2 , 2 , m atau tidak ada.m•Bagian III: menerangkan ada tiaknya sumbu simetri intarmediet dan ada tidaknya bidang simetri yang tegak lurus terhadap sumbu intermediet tersebut.Bagian ini di notasikan: 2 , 2, m atau tidak ada.m  Sistem Orthorombic•Bagian I: menerangkan nilai sumbu a dan ada tiaknya bidang yang tegak lurusterhadap sumbu a tersebutDinotasikan: 2 , 2 , mm•Bagian II: menerangkan ada tidaknya nilai sumbu b dan ada tidaknya bidangsimetri yang tegak lurus terhadap sumbu b tersebut.Bagian ini di notasikan: 2 , 2, mm•Bagian III: menerangkan nilai sumbu c dan ada tidaknya bidang simetri yangtegak lurus terhadap sumbu tersebut.Di notasikan: 2 , 2m  Sistem Monoklin•Hanya ada satu bagian, yaitu menerangkan nilai sumbu b dan ada tidaknya bidangsimetri yang tegak lurus sumbu b tersebut.  Sistem TrinklinSistem ini hanya ada 2 klas simetri, yaitu:- Mempunyai titik simetri klas pinacoidal 1- Tidak mempunyai unsur simetri klas assymetric 1 2.1.1.1. Menurut Schoenflish  Sistem Reguler •Bagian I : Menerangkan nilai c. Untuk itu ada 2 kemungkinan yaitu sumbu c bernilai 4 atau bernilai 2.Kalau sumbu c bernilai 4 dinotasikan dengan huruf O (octaeder).Kalau sumbu c bernilai 2 dinotasikan denga huruf T (tetraeder). •Bagian II :Menerangkan kandungan bidang simetrinya, apabila kristal tersebut mempunyai:Bidang simetri horisontal (h)Bidang simetri vertikal (v) Dinotasikan dengan hBidang simetri diagonal (d)Kalau mempunyai:Bidang simetri horisontal (h)Bidang simetri vertikal (v) Dinotasikan dengan hKalau mempunyai :Bidang simetri diagonal (d) Dinotasikan dengan vBidang simetri vertikal (v)Kalau mempunyai :Bidang simetri diagonal (d) Dinotasikan dengan d  Sistem Tetragonal, Kexagonal, Trigonal, Orthorombic, Monoklin, Dan Trinklin•Bagian I :Menerangkan nilai sumbu yang tegak lurus sumbu c, yaitu sumbu lateral (sumbua, b, d) atau sumbu intermediet, ada 2 kemungkinan:Kalau sumbu tersebut bernilai 2 di notasikan dengan D (diedrish).Kalau sumbu tersebut tidak bernilai dinotasikan dengan c (cyklich). •Bagian II :Menerangkan nilai sumbu c. Nilai sumbu c ini di tuliskan di sebelah kanan agak  bawah dari notasi d atau c.
 •Bagian III : Menerangkan kandungan bidang simetrinya.Bidang simetri horisontal (h)Bidang simetri vertikal (v) Dinotasikan dengan hBidang simetri diagonal (d)Kalau mempunyai:Bidang simetri horisontal (h)Bidang simetri vertikal (v) Dinotasikan dengan hKalau mempunyai :Bidang simetri diagonal (d)Bidang simetri vertikal (v) Dinotasikan dengan vKalau mempunyai :Bidang simetri diagonal (d) Dinotasikan dengan.