Seismik Tiga Dimensi dalam Ekplorasi Energi Geothermal

Seismik Tiga Dimensi dalam Ekplorasi Energi Geothermal
Leave a reply »

Sumber energi alternatif untuk menggantikan minyak bumi terus dicari. Energi geothermal atau panas bumi dianggap berpotensi cukup besar. Namun pemboran sumber geothermal amat sulit dan beresiko tinggi.


Jerman merupakan salah satu negara terkemuka di bidang teknologi untuk eksplorasi dan eksploitasi energi alternatif ini. Sumber panas bumi tersebar dalam kawasan cukup luas dan tidak akan habis dieksploitasi. Hanya saja muncul masalah, pemboran sumber geothermal amat sulit dan berrisiko tinggi karena morfologi di bawah permukaan sulit dikenali. Kini Jerman sedang mengembangkan metode pencitraan seismik tiga dimensi untuk mengetahui morfologi di perut bumi lebih akurat lagi.

Sebuah kendaraan khusus berwarna putih dengan panjang 10 meter dan dilengkapi ban berukuran raksasa bergerak perlahan diikuti konvoi sejumlah pekerja. Kendaraan khusus

itu setiap jarak 30 meter berhenti untuk menumbukkan peralatan hidraulik, menciptakan gempa bumi mikro. Setiap kali berhenti, peralatan hidraulik menciptakan gempa mikro sebanyak delapan kali.


Selama empat minggu konvoi kendaraan pembuat gempa seismik mikro itu bertugas di kawasan Ottobrun dekat München. Di kawasan seluas 20 kilometer persegi, pada ribuan titik di permukaan tanah dibuat rekayasa gempa seismik mikro. Tujuannya adalah untuk mengukur morfologi kawasan Karst Malm di antara sungai Donau dan pinggiran pegunungan Alpina. Karst adalah formasi morfologi atau topografi yang terbentuk di permukaan atau di perut bumi akibat tergerusnya batuan kapuran oleh air yang mengandung asam. Kawasan antara Donau dan pinggiran Alpina merupakan sumber geothermal terpenting di negara bagian Bayern.


Metode pengukuran dengan cara seismik yang dilakukan saat ini jauh lebih akurat dibanding metode yang dikembangkan sebelumnya. Pakar geofisika dari Institut Leibniz untuk geofisika terapan di Hannover, Dr. Ewald Lüschen menjelaskan, “Kami mencoba meneliti formasi Karst Malm, yang memiliki kedalaman antara 3200 sampai 3800 meter, serinci mungkin dalam bentuk tiga dimensi. Karst Malm mengandung air dengan suhu kira-kira 130 derajat Celsius, dan merupakan sumber penting bagi energi geothermal.“


Untuk meneropong bagaimana morfologi di kedalaman lebih dari tiga kilometer itu, para ilmuwan memanfaatkan apa yang disebut metode seismik tiga dimensi. Prinsipnya mirip echolot, yakni penala gelombang suara pada kelelawar, yang juga mampu memberikan gambaran tiga dimensi. Gelombang tekanan yang dibangkitkan kendaraan khusus itu pada lapisan tanah akan dipantulkan oleh lapisan batuan yang berbeda-beda di bawah permukaan bumi. Pantulannya akan dikembalikan ke permukaan bumi beberapa saat kemudian.


Di beberapa lokasi di permukaan bumi peralatan penala getaran khusus yang amat peka, yang disebut geophone, mengukur gelombang pantulan getaran mikro tersebut. Dengan mengukur, berapa lama rambatan gelombangnya akan dapat diketahui, pada kedalaman berapa posisi lapisan-lapisan batuan bersangkutan. Akan tetapi untuk membuat sebuah gambaran tiga dimensi dari morfologi di bawah permukaan bumi, harus dilakukan pengukuran serempak oleh penala khusus tersebut.


Pengukurannya benar-benar merupakana tugas berat. Di kawasan potensi geothermal seluas empat kali lima kilometer itu dibagi menjadi 2.900 lokasi gempa mikro. Di setiap lokasi getaran dipasang selusin geophone ukuran kecil.“Kami memasang jalur geophone dalam jarak 300 meter, sepanjang jalur ini setiap 30 meter dibangun sebuah stasiun geophone,“ jelas Waldemar Lukas, pimpinan tim pengukuran getaran seismik dari perusahaan DMT Essen.


Semua data yang ditangkap stasiun geophone itu, disalurkan ke sebuah kendaraan yang menghimpin secara terpusat semua data hasil pengukuran. Rekam data yang dikumpulkan dari berbagai stasiun pengukuran geophone itu bagi orang awam samasekali tidak menarik. Citranya jika dicetak hanya menunjukkan gambaran garis-garis terang dan gelap yang silih berganti. Dalam beberapa bulan mendatang, para peneliti dari Institut Leibniz untuk geofisika terapan di Hannover akan terus mengolah data ini menggunakan bantuan komputer. Hasil akhirnya adalah citra tiga dimensi morfologi di kawasan penelitian pada kedalaman sekitar 3000 meter di bawah permukaan bumi.


Dalam citra komputer itu, kemudian juga akan ditambahkan data hasil penelitian lainnya, misalnya bagaimana sifat sumber geothermal berupa aliran air panas di bawah permukaan bumi itu? Dengan memanfaatkan citra tiga dimensi morfologi di bawah permukaan bumi itu, para insinyur juga dapat menghitung efektivitas pembangkitan energinya. Juga dapat dihitung, berapa jarak optimal antar lubang pemboran, agar sumber panas bumi itu dapat dimanfaatkan secara intensif.


Dr.Ewald Lüschen menggambarkan metode pengukurannya, “Jika kita memompa air ke dalam lubang bor, tapi tidak dapat menangkap panas secukupnya ketika kita memompanya lagi keluar, berarti tingkat ekonomisnya rendah.“


Untuk mencegah terjadinya inefisiensi semacam itu, citra morfologi di bawah permukaan dalam bentuk tiga dimensi akan memainkan peranan amat besar. Saat ini di Jerman sedang dilakukan penelitian potensi panas bumi di 10 lokasi. Di sebagian lokasi, bahkan sudah dilakukan pembangunan pembangkit energi panas bumi. Seluruhnya di Jerman sudah 26 lokasi pembangkit energi panas bumi yang dioperasikan dengan kapasitas keseluruhan sekitar 128 megawatt. Selain membangkitkan listrik, energi geothermal ini dimanfaatkan untuk pemanasan rumah-rumah pada saat musim dingin.


http://latep.students-blog.undip.ac.id/2009/11/04/seismik-tiga-dimensi-dalam-ekplorasi-energi-geothermal/