Binary Cycle Sebagai Teknologi Masa Depan

Energi geothermal merupakan sumber energi terbarukan (renewable) berupa energi panas (thermal) yang dihasilkan dan disimpan pada inti bumi. Istilah geothermal sebenarnya berasal dari bahasa yunani, dimana “geo” berarti bumi dan “thermos” berarti panas sehingga dapat diartikan sebagai panasbumi. Panas dihasilkan di bawah permukaan bumi atau lebih tepatnya di bawah kerak bumi, di bawah kerak bumi tersebut terdapat lapisan batuan yang meleleh dan sangat panas yang disebut sebagai magma. Panas tersebut terus menerus dihasilkan dan lelehan batuan panas terbentuk secara alami dari planet ini. Panasbumi dapat digunakan sebagai sumber energi yang lebih ramah lingkungan dibanding energi konvensional dan dapat diperbaharui atau renewable. Pada saat ini geothermal diterapkan untuk membangkitkan listrik dengan menggunakan turbin. Sifat energi ini yang terbarukan juga ramah lingkungan membuat energi ini menjadi energi alternatif yang banyak di kembangkan di berbagai negara. Indonesia sebagai negara yang memiliki kondisi geologis yang didominasi oleh gunung berapi juga menjadi daerah ring of fire menjadi daerah yang tepat untuk menerapkan sistem pembangkit tenaga dengan energi geothermal.

Energi listrik yang didapatkan dengan memanfaatkan energi geothermal ini menggunakan turbin sebagai mesin penggerak. Energi fluida digunakan langsung untuk memutar roda/poros turbin. Pada turbin tidak terdapat bagian mesin yang bergerak translasi, melainkan gerakan rotasi. Bagian turbin yang tidak berputar dinamai dengan istilah stator. Roda turbin terletak didalam rumah turbin dan roda turbin memutar poros daya yang digerakkannya atau memutar bebannya (generator listrik, pompa, kompresor, baling-baling, dll). Di dalam turbin fluida kerja mengalami ekspansi, yaitu proses penurunan tekanan dan mengalir kontinyu. Penamaan turbin didasarkan pada jenis fluida yang mengalir di dalamnya, apabila fluida yang mengalir di dalamnya berupa uap maka turbin disebut turbin uap.

Namun, dalam realisasinya tidak semua panasbumi menghasilkan uap yang dapat mendorong turbin. Sistem geothermal sendiri digolongkan menjadi water domination (185˚C<T<235˚C), dan vapour domination (235˚C). Vapour domination fluidanya didominasi oleh fasa uap dibanding fasa airnya, jenis ini lebih menguntungkan karena yang terpakai untuk menggerakan turbin adalah fasa uap. Sedangkan, sumur geothermal dengan sistem water domination, fasa airnya lebih dominan, hanya dapat digunakan uapnya saja dan air nya tidak digunakan sehingga menjadi permasalahan sendiri, apalagi sistem ini lebih dominan dibanding dengan vapour domination. Namun, sekarang ini binary cycle muncul sehingga dapat mengatasi hal tersebut.

Binary cycle adalah sebuah proses termodinamika dimana sumber utamanya adalah fluida panas yang digunakan untuk memanaskan fluida kerja melalui heat exchanger. Fluida kerja yang digunakan adalah isopentane (i-C5H12), pentane (C5H12), dan isobutane (i-C4H12). Proses penguapan fluida kerja, biasanya disebut siklus tertutup, tersambung langsung dengan turbin sebagai pembangkit tenaga listrik.

Teknologi binary cycle telah dikembangkan untuk mengeksploitasi sumber panasbumi terutama pada kondisi reservoir bertemperatur low-to-medium dengan range 70˚C – 150˚C. Fluida panasbumi bertemperatur ≤ 150˚C, tidak ekonomis untuk dikembangkan dengan menggunakan teknologi sistem konvensional namun dengan memanfaatkan fluida panasbumi bertemperatur rendah sebagai sumber panas untuk memanaskan fluida kerja dengan titik didih lebih rendah pada binary cycle, akan lebih banyak energi yang dihasilkan dan pada akhirnya reservoir tersebut menjadi ekonomis untuk dikembangkan.

Keuntungan dari binary cycle ini adalah yang pertama adalah bebas emisi, karena sistem yang digunakan adalah sistem tertutup sehingga tidak ada uap yang keluar seperti pada sistem pemanfaatan geothermal yang sebelumnya. Kedua adalah sistem ini bekerja terus (siang-malam) dan lebih stabil produksinya. Keuntungan tersebut membuat teknologi binary cycle sebagai teknologi masa depan di bidang energi. Namun, sistem ini juga memiliki kelemahan yaitu tetap memiliki efisiensi yang rendah dibanding dengan menggunakan sistem konvensional (minyak).

Binary cycle sudah digunakan, contoh pembangkit semacam ini ada pada Paratunka, Rusia, Wairakei, Selandia Baru, dan Otake, Jepang. Indonesia sendiri akan menggunakan teknologi ini terutama pada geothermal dominasi air seperti di Dieng, Jawa Tengah dan di Lahendong, Sulawesi Utara.