BAB I PENDAHULUAN. Gambar I.1. Skema produksi panas bumi dan lokasi pengambilan sampel kerak silika

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Indonesia merupakan salah satu negara yang kaya akan sumberdaya panas bumi. Potensi panas bumi yang dimiliki Indonesia mencapai 40% dari total potensi yang dimiliki dunia. Kapasitas terpasang dari pembangkit listrik panas bumi di Indonesia adalah 1196 MWe dari tujuh lokasi pembangkit listrik, salah satunya adalah Dieng (60 MWe) (Pambudi, dkk., 2013). Lapangan panas bumi Dieng memiliki sistem panas bumi dominasi air yang terletak di Propinsi Jawa Tengah terdiri atas 3 daerah, yaitu Sileri di bagian Baratlaut, Sikidang Merdada di bagian tengah, dan Pakuwaja di bagian Tenggara (Boedihardi, dkk., 1991). Sumber panas dalam batuan reservoir menghantarkan panas melalui fluida hidrotermal, yang selanjutnya akan dieksploitasi untuk keperluan pembangkit listrik. Fluida hidrotermal tersebut selanjutnya dipisahkan menjadi fase uap dan fase cair dengan suhu/tekanan tertentu melalui alat separator dan dialirkan melalui pipa uap untuk menggerakkan turbin penghasil energi listrik. Gambar I.1. Skema produksi panas bumi dan lokasi pengambilan sampel kerak silika 1

2 Saluran pipa air panas untuk transport air menuju sumur reinjeksi dan pipa uap untuk transport uap menuju turbin pembangkit listrik merupakan salah satu sarana penting dalam proses produksi yang dapat mengalami kendala atau kerusakan selama menjalankan fungsinya, khususnya pada pipa air panas. Penyebab terjadinya kendala atau kerusakan tersebut salah satunya adalah pengkerakan (scaling), dimana hal tersebut akan berdampak kepada menurunnya kapasitas pipa air panas tersebut. Padatan terlarut akan mengalami presipitasi dan membentuk endapan pada pembangkit listrik panas bumi dan peralatan di lapangan panas bumi, hal tersebut akan mempengaruhi pemanfaatan dari sumberdaya panas bumi (Stanasel dan Kristmannsdottir, 2010). Pengkerakan mineral (mineral scaling) dapat menjadi masalah yang serius dalam proses eksploitasi energi panas bumi dan seringkali menyebabkan permasalahan pada pengukuran aliran fluida, penyumbatan pada pipa dan sumur reinjeksi, dan lain-lain. Masalah pengkerakan ini lebih sering terjadi pada daerah panas bumi yang memiliki nilai entalpi tinggi. Semakin tinggi nilai entalpi fluida dengan kandungan silika larut yang tinggi, maka semakin tinggi pula pengendapan kerak pada pipa (Yanagisawa, dkk., 2000). Kerak utama yang terbentuk dapat berupa silika amorf, sulfida, dan iron-magnesium-silicates (Hardardottir, dkk., 2005). Dalam penelitiannya, Prasetio (2010) menyatakan bahwa berdasarkan interpretasi komposisi gas dari lapangan panas bumi Dieng, menunjukkan bahwa suhu reservoir pada lapangan tersebut berkisar antara 240ºC - 333ºC. Sedangkan Layman., dkk (2002) menyatakan bahwa suhu reservoir di blok Sileri adalah sekitar 300 ºC 335 ºC dan suhu reservoir di blok Sikidang adalah sekitar 240 ºC 300 ºC. Berdasarkan klasifikasi sistem panas bumi menurut Hochstein (1990), berdasarkan suhu (entalpi) reservoir, lapangan panas bumi Dieng termasuk ke dalam kelas suhu tinggi. Kerak silika yang terendapkan di pipa separator lapangan produksi panas bumi Dieng perlu diketahui penyebabnya, karena dengan adanya kerak silika tersebut akan memberikan dampak yang negatif terhadap kelangsungan produksi uap panas dari lapangan panas bumi Dieng tersebut. Hal tersebut dapat diketahui melalui karakteristik mineralogi dan kimia kerak silika meliputi jenis dan 2

3 paragenesa mineral sulfida, tingkat sulfidasi, dan mekanisme pengendapan mineral sulfida yang terbentuk dalam pipa separator sebagai kerak pada Well Pad 7 lapangan panas bumi Dieng. Hal tersebut akan menuntun kepada identifikasi perubahan kompoisi fluida hidrotermal yang terdapat ada pipa separator Well Pad 7. I.2. Maksud dan Tujuan Maksud dari penelitian ini adalah untuk mengetahui tingkat sulfidasi fluida panas bumi ditinjau dari kandungan mineral sulfida didalam kerak silika melalui analisa sayatan tipis poles, analisa X-Ray Difraction (XRD) dan analisa Inductively Couple Plasma (ICP) pada sampel kerak silika yang terbentuk di pipa separator pada Well Pad 7, lapangan panas bumi Dieng. Tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Mengetahui jenis mineral sulfida dan paragenesa mineral sulfida yang terbentuk di pipa separator pada Well Pad 7, lapangan panas bumi Dieng. 2. Mengetahui tingkat sulfidasi kerak silika di pipa separator pada Well Pad 7, lapangan panas bumi Dieng. 3. Menginterpretasi mekanisme pengendapan mineral sulfida yang terbentuk di pipa separator pada Well Pad 7, lapangan panas bumi Dieng. I.3. Lokasi Penelitian Lokasi penelitian ini terbagi menjadi dua bagian, yaitu lokasi pengambilan data berupa sampel kerak silika dan lokasi analisa sampel kerak silika. Lokasi pengambilan data dan sampel kerak silika dilakukan di Well Pad 7, tepatnya pada pipa separator, lapangan panas bumi Dieng, Dieng, Kabupaten Wonosobo dan Kabupaten Banjarnegara, Propinsi Jawa Tengah. Sampel kerak silika yang telah dikumpulkan tersebut selanjutnya akan dianalisa di beberapa lokasi yang berbeda. Sebelum dilakukan analisa XRD, sampel kerak silika ditumbuk agar menjadi powder terlebih dahulu. Analisa XRD dilakukan di Jurusan Teknik Geologi UGM. Sedangkan untuk pengamatan petografi dan mineragrafi, pembuatan sayatan tipis poles kerak silika dilakukan di Pusat Survey Geologi, Bandung. Sayatan tipis poles tersebut selanjutnya diamati 3

4 dengan menggunakan mikroskop polarisasi untuk mengamati mineral-mineral translucent, sedangkan untuk mengamati mineral-mineral opak, dilakukan pengamatan dengan menggunakan mikroskop refleksi. Analisa sayatan tipis poles tersebut dilakukan di Jurusan Teknik Geologi UGM. Analisa ICP dilakukan di Als Minerals Ltd., Kanada. : lokasi penelitian Gambar I.2. Lokasi Penelitian : lokasi pengambilan sampel kerak silika Gambar I.3. Pipa separator pada Well Pad 7 dan lokasi pengambilan sampel kerak silika 4

5 I.4. Batasan Penelitian Dalam penelitian ini, terdapat beberapa pembatasan masalah penelitian, meliputi: 1. Kandungan mineral sulfida dan non sulfida pada kerak silika diketahui melalui pengamatan sayatan tipis poles dan analisa XRD. 2. Penentuan tingkat sulfidasi endapan kerak silika akan dilakukan melalui interpretasi himpunan mineral yang terdapat pada kerak silika. 3. Interpretasi mekanisme pengendapan mineral sulfida akan diketahui melalui pendekatan pengamatan tekstur yang terbentuk pada kerak silika. I.5. Peneliti Terdahulu 1. Van Bemmelen (1970), meneliti masalah geologi secara umum Zona Serayu Utara dan menghasilkan Peta Geologi Regional daerah tersebut. Peta tersebut menggambarkan kondisi geologi, meliputi geomorfologi, struktur geologi dan stratigrafi. Berdasarkan penjelasan Van Bemmelen (1970), daerah Dieng tersusun atas beberapa kompleks gunung api kuarter. 2. Sukhyar dkk. (1986), melakukan pemetaan geologi regional secara detail pada komplek gunung api Dieng. Berdasarkan pemetaan tersebut, Sukhyar dkk. (1986) membagi stratigrafi Dieng menjadi tiga kelompok, yaitu Endapan Dieng Tua, Endapan Dieng Dewasa, dan Endapan Dieng Muda. Dalam peta tersebut juga memberikan informasi struktur geologi yang berkembang di daerah Dieng adalah struktur geologi yang memiliki arah Baratlaut Tenggara. 3. Wibowo (2008), meneliti evolusi magma di kompleks gunung api Dieng. Berdasarkan penelitian tersebut, didapatkan informasi bahwa tingkat keasamaan magma di kompleks gunung api ini mengalami beberapa kali perubahan. Pola perubahan tingkat keasamaan tersebut memiliki kesamaan dengan pola pada proses pembentukan kaldera pada umumnya. 4. Harijoko dkk. (2010), meneliti evolusi gunung api jangka panjang disekitar wilayah panas bumi Dieng. Magma di kompleks gunung api Dieng telah mengalami diferensiasi sehingga memiliki komposisi kimia yang beragam, khususnya konsentrasi SiO 2 dan K 2 O. Diferensiasi terjadi akibat adanya 5

6 proses fraksional kristalisasi dan magma mixing. Komposisi trace element mengindikasikan proses magmatisme di kompleks gunung api Dieng dipengaruhi oleh kontribusi kerak dan sedimen. 5. Prasetio dkk. (2010), meneliti isotop dan gas geokimia pada lapangan panas bumi Dieng. Berdasarkan komposisi isotop 2 H dan 18 O dalam gas, fluida panas bumi Dieng merupakan jenis air meteorik. Data isotop juga mengindikasikan bahwa ada pengaruh air magmatik dalam fluida panas bumi Dieng. 6. Pambudi dkk. (2013), meneliti evaluasi kinerja pembangkit listrik panas bumi double-flash menggunakan Hukum Termodinamika II. Sistem pembangkit listrik panas bumi Dieng menggunakan sistem single-flash menghasilkan daya listrik mencapai 22 MW. Untuk memaksimalkan penggunaan energi, peneliti melakukan evaluasi kinerja pembangkit listrik panas bumi double-flash menggunakan Hukum Termodinamika II. Berdasarkan evaluasi tersebut, efisiensi pembangkit listrik panas bumi Dieng dengan menggunakan sistem double-flash mencapai 40.90%. Perhitungan energi dan exergi juga menunjukkan bahwa modifikasi sistem single-flash menjadi sistem double-flash akan meningkatkan kapasitas pembangkit listrik. 6