Energi Panas Bumi Dijelaskan: Manfaat, Penggunaan, dan Cara Kerjanya

Di antara sumber energi terbarukan yang tersedia saat ini, energi panas bumi adalah salah satu yang paling umum. Ini adalah panas yang berasal di bawah permukaan bumi dan dibawa ke permukaan bumi oleh air dan/atau uap. Energi panas bumi banyak digunakan untuk pemanasan dan pendinginan atau dimanfaatkan untuk menghasilkan listrik bersih. Kali ini Anda akan mengetahui definisi, aplikasi, diagram, sejarah, cara kerja, keuntungan, dan kerugian energi panas bumi. Anda juga akan mengetahui bagaimana energi panas bumi dihasilkan, dan bagaimana cara kerjanya.

Baca lebih lanjut: Memahami energi surya

Apa itu energi panas bumi?

Energi panas bumi adalah energi termal yang dihasilkan dan disimpan di dalam bumi. Kata ‘panas bumi’ memiliki akar Yunani dengan γη (geo), yang berarti bumi, dan θερμος (thermos), yang berarti panas. Ini adalah energi terbarukan yang berasal di bawah permukaan bumi, transport dengan air dan/atau uap ke permukaan bumi. Energi termal adalah energi yang menentukan suhu materi. Oleh karena itu, dikenal sebagai energi termal.

Energi panas bumi kerak bumi berasal dari pembentukan asli planet dan dari rusak radioaktif bahan serta kehilangan panas terus-menerus dari pembentukan bumi. Terakhir, energi panas bumi adalah bentuk konversi energi di mana energi panas dari dalam bumi diperoleh dan dimanfaatkan untuk memasak, mandi, pemanasan ruang, pembangkitan listrik, dan banyak penggunaan lainnya.

Dalam sejarah singkat energi panas bumi, telah terbukti bahwa orang Amerika asli menggunakan energi panas bumi untuk memasak sejak 10.000 tahun yang lalu. Di zaman kuno, mandi yang dipanaskan oleh mata air panas digunakan oleh Yunani dan Romawi. Dan untuk pemanasan ruang, kota Romawi Pompeii pada abad 1 Masehi, menggunakan energi panas bumi. Ini awalnya terbatas pada lokasi di mana air panas dan uap dapat diakses.

Aplikasi energi panas bumi

Penggunaan energi panas bumi umum di lebih dari 20 negara. Amerika Serikat tercatat sebagai produsen energi panas bumi terbesar di dunia. Mereka telah menjadi tuan rumah lapangan panas bumi terbesar yang dikenal sebagai The Geysers di California, lapangan ini tersebar di atas 117 kilometer persegi dan terbentuk dari lebih dari 22 pembangkit listrik, dengan kapasitas terpasang lebih dari 1,5 GW.

Islandia juga memanfaatkan energi panas bumi dengan baik sejak 1907, menggambarkan diri mereka sebagai ‘pioner’ tenaga panas bumi. Lebih dari 25% energi dihasilkan dari lima pembangkit listrik tenaga panas bumi. Mereka berhasil karena 600 mata air panas dan 200 gunung berapi di negara tersebut. Aplikasi energi panas bumi dapat dibagi menjadi tiga kategori: penggunaan langsung, pompa panas panas bumi, dan pembangkitan listrik.

Penggunaan langsung:

Penggunaan langsung energi panas bumi melibatkan penggunaan air panas dari tanah tanpa perlu sumber pemanasan lainnya. Penggunaan langsung sumber panas bumi pada suhu rendah, yang berkisar dari sekitar 50 hingga 150 ⁰C (122 dan 302 °F). Air dan uap panas bumi suhu rendah telah digunakan untuk memanaskan satu bangunan dan seluruh distrik tempat banyak bangunan dipanaskan dari satu sumber pasokan pusat. Juga, sebagian besar kolam renang, rumah kaca, fasilitas balneologis (terapeutik) di spa dan kolam akuakultur telah dipanaskan dengan sumber panas bumi. Aplikasi umum lainnya dari penggunaan langsung energi panas bumi termasuk memasak, penggunaan industri seperti pengeringan buah, sayuran, dan kayu, pasteurisasi susu, dan peluruhan salju skala besar.

Pompa panas panas bumi

Pompa panas panas bumi (GHPs) digunakan untuk memanaskan bangunan di musim dingin dan mendinginkan di musim panas. Mereka mengambil keuntungan dari kondisi suhu moderat yang relatif stabil yang diperoleh dalam 300 meter pertama (1000 kaki) dari permukaan. Sebagian besar suhu GHP ditemukan pada kedalaman yang lebih dangkal seperti 6 meter (sekitar 20 kaki) permukaan bumi. Akibatnya, panas dapat digunakan untuk memanaskan bangunan selama musim dingin, ketika suhu udara jatuh di bawah tanah. Demikian pula, selama musim panas, udara panas ditarik dari bangunan dan beredar di bawah tanah, di mana kehilangan sebagian besar panasnya dan dikembalikan.

Pembangkitan listrik

Energi panas bumi digunakan untuk menghasilkan listrik berdasarkan suhu dan aliran fluida (uap). Listrik dihasilkan dengan tiga cara di pembangkit listrik tenaga panas bumi. Tiga desain ini mengontrol perilaku yang digunakan untuk mengemudi generator listrik. Uap air berlebih yang dihasilkan di akhir setiap proses dikondensasikan dan dikembalikan ke tanah, di mana dipanaskan kembali untuk penggunaan kemudian. Itulah sebabnya tenaga panas bumi dianggap sebagai bentuk energi terbarukan.

lihat gambar di bawah

Bagaimana energi panas bumi bekerja

Bagaimana energi panas bumi bekerja kurang kompleks dan dapat dengan mudah dipahami. Pertama, biarkan saya menjelaskan bagaimana energi panas bumi dihasilkan. Sumur dalam sejauh satu mil atau lebih ditambur ke dalam reservoirs bawah tanah sehingga sumber panas bumi dapat diperoleh. Sumber ini dapat dieksploitasi dari panas yang terjadi secara alami, batuan, dan kelewatan air. Juga, sistem panas bumi yang ditingkatkan, yang meningkatkan atau menciptakan sumber panas bumi melalui proses stimulasi hidraulik. Sumber panas bumi ini lebih lanjut digunakan untuk mengemudi turbin yang terhubung ke generator listrik.

Tonton video di bawah ini untuk mempelajari bagaimana energi panas bumi dihasilkan:

Cara kerja energi panas bumi dapat bervariasi tergantung pada aplikasi akhirnya. Saya sebelumnya menyebutkan tiga penggunaan dasar energi panas bumi. di sini saya akan menjelaskan bagaimana energi panas bumi digunakan untuk pembangkitan listrik. Pembangkit listrik tenaga panas bumi hadir dalam tiga desain yang berbeda; uap kering, flash, dan siklus biner.

Uap kering:

Desain uap kering mengambil uap langsung dari retakan di tanah untuk mengemudi turbin. Uap air panas dituarkan langsung ke dalam turbin yang mengemudi generator listrik.

Pembangkit flash:

Pembangkit flash menarik air panas bertekanan tinggi dari bawah tanah dan mencampurnya dengan air rendah tekanan yang lebih dingin. Ini, pada gilirannya, menciptakan uap yang digunakan untuk mengemudi turbin. Air bertekanan tinggi dan suhu tinggi ditarik dari bawah permukaan ke dalam wadah di permukaan yang dikenal sebagai tangki flash. Ini adalah tempat penurunan tiba-tiba tekanan menyebabkan air cair mendadak atau menguap menjadi uap. Flash kemudian digunakan untuk memaksa set turbin-generator. Terakhir,

Siklus biner:

Pembangkit listrik siklus biner menggunakan uap yang dihasilkan dari fluida kerja sekunder seperti ammonia dan hidrokarbon yang terkandung dalam lingkaran pipa tertutup untuk mengemudi set turbin-generator. Dalam proses ini, air yang dipanaskan panas bumi ditarik melalui serangkaian pipa yang berbeda, dan sebagian besar energi yang tersimpan dalam air panas ditransfer ke fluida kerja melalui pemanas pemindah panas. Fluida kerja kemudian menguap dan melewati turbin untuk memutarnya. Ia kemudian dikondensasi kembali dan dipipa ke pemanas pemindah panas.

Keuntungan dan kerugian energi panas bumi

Keuntungan:

Di bawah ini adalah keuntungan energi panas bumi dalam aplikasi yang berbeda.

• Lebih ramah lingkungan dari sumber bahan bakar konvensional seperti bahan bakar fosil.
• Energi panas bumi terbarukan, dapat bertahan bertahun-tahun.
• Energi panas bumi digunakan secara luas.
• Ini berkelanjutan, stabil, dan sumber energi yang terpercaya.
• Energi dapat digunakan untuk pemanasan dan pendinginan dalam penggunaan langsung.
• Tidak diperlukan bahan bakar.
• Proses pembangkitan energi telah ditingkatkan oleh teknologi baru, membuatnya evolusi yang cepat.
• Output dayanya mudah diprediksi.

Kerugian:

Meski memiliki keuntungan yang baik, beberapa keterbatasan masih terjadi. Di bawah ini adalah kerugian energi panas bumi dalam aplikasi yang berbeda.

Lokasi terbatas, yaitu, pembangkit panas bumi harus dibangun di tempat di mana energi dapat diakses.
• Efek samping lingkungan karena penggalian karena beberapa gas yang tersimpan di bawah bumi dilepaskan ke atmosfer.
• Energi panas bumi dapat memicu gempa bumi karena perubahan dalam struktur bumi sebagai hasil penggalian.
• Biaya pembuatan yang tinggi untuk pembangkit panas bumi.
• Keberlanjutan tinggi fluida energi panas bumi diperlukan untuk dipompa kembali ke reservoirs bawah tanah lebih cepat.

Kesimpulan

Energi panas bumi adalah energi terbarukan yang berasal di bawah permukaan bumi, transport dengan air dan/atau uap ke permukaan bumi. Energi termal adalah energi yang menentukan suhu materi. Oleh karena itu, energi panas bumi dikenal sebagai energi termal. Aplikasi energi panas bumi dapat dibagi menjadi tiga kategori: penggunaan langsung, pompa panas panas bumi, dan pembangkitan listrik. Itulah semua untuk artikel ini, di mana definisi, aplikasi, diagram, sejarah, cara kerja, keuntungan dan kerugian energi panas bumi. Saya juga memeriksa bagaimana energi panas bumi dihasilkan, dan bagaimana cara kerjanya.

Saya harap Anda menikmati pembacaannya, jika demikian, silakan bagikan dengan siswa lain. Terima kasih telah membaca, sampai jumpa lain waktu!