Tampilkan postingan dengan label Lingkungan. Tampilkan semua postingan
Ketahanan Air di Lereng Gunung Merapi
Indonesia memiliki potensi sumber daya air yang melimpah, menurut worldwater.org, Indonesia memiliki potensi ketersediaan sumber daya air terbesar keempat didunia setelah Brazil, Rusia, dan Kanada, yaitu mencapai 2838 miliar m3/tahun. Potensi tersebut bersumber dari sungai, danau, waduk, rawa, air tanah dangkal, air tanah dalam, dan mata air.
Salah satu sumber air yang penting diperhatikan adalah air tanah diwilayah gunungapi mengingat potensinya yang sangat tinggi. Menurut badan geologi kementrian energy dan sumber daya mineral, berdasarkan hasil survey cekungan air tanah tahun 2007, diketahui Indonesia mempunyai potensi sumberdaya air tanah mencapai 1700 miliar m3/tahun yang jumlah terbesarnya tersimpan dalam endapan volkanik atau gunungapi
Secara empiris, wilayah gunungapi muda mempunyai tingkat peresapan air yang tinggi berbeda dengan pegunungan yang tersusun oleh batuan tua, yaitu batuan berumur Tersier (Miosen-Pliosen) atau sebelum Kuarter (Plistosen-sekarang). Kekhasan wilayah gunungapi dengan struktur dan tekstur batuannya tidak hanya sebagai sumber potensi kebencanaan (Jika gunungapi meletus), namun juga berfungsi sebagai suatu tangka raksasa penyimpan air, baik dipermukaan maupun air dibawah permukaan.
Penelitian beberapa sistem resapan-luahan (recharge-discharge) daerah volkanik sudah dilakukan sejak 18 tahun terakhir. Daerah penelitiannya antara lain cekungan Bandung, Gunung Salak, Gunung Gede Pangrango, Gunung Sibayak, Gunung Batur, Gunung Merapi, dan gunung lainnya. Studi tersebut dimulai dengan analisis hidrogeologi yang meliputi survei topografi, analisis GIS (Geographic Information System), Penelususran daerah aliran sungai (DAS), dan identifikasi ukuran-ukuran jaringan air. Kemudian, dilakukan kajian wilayah gunungapi yang didukung oleh data geofisika untuk mengetahui gambaran bawah permukaan tanah secara akurat. Dan akhirnya dilakukan studi hidrokimia dan hidro-isotop air tanah.
Menurut Bogie dan Mackenzie, 1998. Gunungapi dibagi dalam 3 fasies utama yaitu fasies proksimal, fasies medial, dan fasies distal. Fasies proksimal endapan gunungapi ditandai dengan batuan perselingan aliran lava dengan breksi piroklastik dan kadang tersingkap agglomerate. Di ujung fasies ini seringkali dijumpai mata air yang cukup besar debitnya dan mengairi sungai. Misalnya didaerah merapi adalah Umbul Wadon dan Umbul Lanang.
 |
Gambar 1. Tiga Fasies Utama Gunungapi (Bogie & Mackenzie, 1998)
Sumber ; http://www.volcosquad.com/2014/04/fasies-fulkanik-bogie-mackenzie-1998.html
|
Ke arah hilir biasanya ditemukan breksi piroklastik dan tuf sangat dominan, dan breksi lahar yang dikenal sebagai fasies medial. Pada fasies ini berkembang celah dan sistem rekahan yang cenderung ditandai banyaknya resapan air kearah batuan bawah.
Endapan gunungapi disekitar kaki gunug disebut sebagai fasies distal yang didominasi oleh breksi lahar, breksi fluiatil, konglomerat, batupasir, dan batulanau. Pemunculan mata air dengan debit yang besar sering dijumpai pada batuan yang terjadi patahan (sesar).
Patahan yg ada di Merapi tidak disebabkan oleh gerakan tektonik lempeng melainkan merupakan sebuah “block glide” yang sangat besar sehingga batuan yang bergerak terhadap yang lain membentuk bidang patahan.
Patahan yang memotong Gunung Merapi ini dapat dilihat dalam peta Google sebagai sebuah dinding yang salah satunya dikenal dengan nama Gunung Kukusan. Dinding di Kukusan ini yang membelokkan lajunya arah awan panas. Di lereng selatan Merapi dibagian fasies distal banyak sekali dijumpai mata air karena sangat umum dalam analisa patahan adalah menjumpai mata air, Misalnya didaerah Cangkringan, Ngemplak yang banyak sekali dijumpai mata air sehingga dimanfaatkan oleh warga sekitar sebagai tempat budidaya ikan, irigasi pertanian, dan tempat wisata air. Di kecamatan Ngemplak sendiri terdapat mata air Umbul Pajangan yang terletak di desa Wedomartani, Mata air Trita Budi di desa Medomartania dan mata air lainnya.
 |
Gambar 2. Patahan di Gunung Merapi
Sumber : https://rovicky.files.wordpress.com/2010/11/patahan_merapi.jpg
|
Di sebelah timur puncak merapi terdapat dinding terjal di lerengnya. Dinding ini yag diinterpretasikan sebagai patahan oleh Van Bammelen (1949). Kalau diteruskan patahan ini akan menunjukkan dimana terdapat mata air. Pada fasies distal di lereng timur Merapi banyak ditemui didaerah Klaten misalnya Umbul Ponggok, Cokro Tulung, Umbul Jalatunda, Umbul Kapilaler, dan banyak mata air lainnya. Bahkan ada salah satu perusahaan air minum yang memanfaatkan mata air di daerah Klaten tersebut.
Umbul Pajangan
Kali ini kita akan membahas salah satu mata air yang berada di desa Wedomartani kecamatan Ngemplak yaitu Umbul Pajangan. Jika kita telaah lebih lanjuta bahwa letak kecamatan Ngemplak termasuk di fasies distal gunung merapi sehingga banyak ditemukan mata air disana, ketersediaan air di kecamatan ngemplak sangat melimpah sehingga kecamatan ini sebagai pusat budidaya perikanan. Kegiatan budidaya perikanan tersebut sudah dilakukan secara turun temurupa dan secara swadaya yaitu tanpa ada campur tangan dari pemerintah terkait dengan hal perikanan, tetapi pada tahun 2010 pemerintah kabupaten menjadikan kecamatan Ngemplak sebagai kawasan minapolitan bersama dengan Kecamatan Berbah. Kecamatan Ngemplak sendiri ditetapkan menjadi kawasan Minapolitan khusus untuk perikanan Nila yang hingga saat ini telah berkontribusi meningkatkan volume produksi Nila.
Umbul Pajangan bentuknya tidak seperti kolam renang, tidak juga seperti umbul Ponggok yang sangat luas tetapi berupa bangunan tua yang berbentuk persegi dan tidak begitu luas, dari berbagai sumber mengatakan bahwa bangunan tua tersebut merupakan sisa dari proyek pengairan pemerintah di tahun 1987 yang dibatalkan karena tidak disetujui warga sekitar. Sehingga proses pembangunannya terbengkalai dan saat ini menjadi wisata alternatif warga setempat.
 |
| Gambar 3. Umbul Pajangan Sumber : Dokumentasi Pribadi |
Umbul Pajangan terletak di tengah sawah dengan menyajikan pemandangan merapi disebelah utara dengan udara yang masih sejuk dan suasana yang masih asri pedesaan menjadikan tempat ini memiliki nilai tambah tersendiri. Kolam di Umbul Pajangan kedalamannya sekitar 1,3-1,5 meter sehingga sangat cocok sekali untuk belajar berenang.
 |
| Gambar 4. View Gunung Merapi disebelah Utara Umbul Pajangan Sumber : Dokumentasi Pribadi |
 |
| Gambar 5. Umbul Pajangan yang Terletak di Tengah Persawahan Sumber : Dokumentasi Pribadi |
Mata air di Umbul Pajangan debitnya sangat besar sekali sehingga airnya setiap saat selalu berganti atau selalu jernih. Selain itu air yang ada di Umbul Pajangan ini tidak akan pernah habis walau saat musim kemarau. Debit air tersebut mencapai debit 65 liter per detik. Biasanya warga sekitar memanfaatkan air tersebut untuk mencuci pakaian, tikar, dan irigasi sawah-sawah. Di samping Umbul Pajangan juga terdapat warung yang menyediakan penyewaan ban dan berbagai macam makanan serta tempat ganti.
Referensi :
Rovicky. 2010. Patahan di Gunung Merapi. Internet. Available at : [https://rovicky.wordpress.com/2010/11/04/patahan-di-gunung-merapi/]
Hendrawan. 2015. Ketahanan Air Tanah Wilayah Gunungapi. Geomagz Badan Geologi Kementrian Energi dan Sumber daya Mineral Vol.5/No.3/September 2015
Mengenal Lebih Dekat Energi Masa Depan Geothermal
Geothermal adalah sumber energi yang terkandung di dalam perut bumi. Menurut Pasal 1 UU No.27 tahun 2003 tentang Panas Bumi Panas Bumi adalah sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air, dan batuan bersama mineral ikutan dan gas lainnya yang secara genetik semuanya tidak dapat dipisahkan dalam suatu sistem Panas Bumi dan untuk pemanfaatannya diperlukan proses penambangan. Energi ini pada umumnya berasosiasi dengan keberadaan gunung api. Jauh di bawah gunung api tersebut terdapat magma, yaitu material sangat panas yang berasal dari dalam perut bumi. Magma merupakan sumber panas utama dari sistem geothermal. Ketika kondisi geologis memungkinkan misalnya dengan adanya sesar, sebagian magma ini naik ke permukaan dan berada pada kedalaman yang relatif dangkal. Jika pada formasi batuan tempat magma tersebut berada terdapat infiltrasi air permukaan (meteoric water), misalnya air hujan yang meresap jauh ke dalam tanah, maka air ini akan menyapu batuan yang telah terpanaskan oleh magma. Air ini selanjutnya juga akan terpanaskan dan menjadi medium pembawa energi. Pada tekanan dan temperatur tertentu, air panas ini dapat berubah menjadi uap panas sehingga terbentuklah reservoir dominasi uap, dimana temperatur biasanya berada di kisaran 240 derajat celcius. Jika hanya sebagian kecil dari air panas tadi yang berubah menjadi uap, maka yang terbentuk adalah reservoir dominasi air, dimana temperatur biasanya sekitar 260-310 derajat celcius. Sistem reservoir satu fasa air dengan temperatur moderat (125-225 deg C) dapat saja ditemukan, hal ini bergantung kepada intensitas magma (heat source) dan juga kondisi geologis di sekitar reservoir tersebut.
Air panas atau uap panas (fluida termal) yang terdapat di dalam reservoir geothermal dapat digunakan untuk membangkitkan energi listrik dengan cara melakukan pengeboran (drilling) dan mengalirkan fluida termal tersebut ke permukaan. Energi panas yang dikandung oleh fluida termal ini selanjutnya digunakan untuk menggerakkan turbin. Turbin selanjutnya akan menggerakkan generator sehingga dihasilkan energi listrik.
Indonesia merupakan negara dengan potensi geothermal terbesar di dunia. Menurut data Badan Geologi, sekitar 27.000 Megawatt sumber daya (resources) geothermal atau sekitar 40% dari sumber daya geothermal dunia berada di Indonesia. Sebagian besar sumber daya ini tersebar di Pulau Jawa dan Sumatera, dan sebagian lagi terdapat di Sulawesi, Nusa Tenggara, Bali, dan Papua.
Energi panas bumi cukup ekonomis dan ramah lingkungan, namun terbatas hanya pada dekat area perbatasan lapisan tektonik, berikut ini adalah beberapa manfaat dari geothermal:
1. Relatif Bersih
Geothermal merupakan sumber energi ramah lingkungan. Penggunaan geothermal atau panas bumi sebagai pembangkit listrik menghasilkan emisi CO2 yang relatif jauh lebih kecil dibandingkan pembakaran batu bara atau pun minyak bumi dan gas alam.
2. Suistainable
Berbeda dengan sumber energi fosil, geothermal merupakan sumber energi yang berkelanjutan. Dengan penerapan manajemen yang baik (with proper management), keberlangsungan produksi reservoir lapangan geothermal dapat dipertahankan secara berkelanjutan.
3. Mudah
Pembangkit listrik geothermal relatif tidak membutuhkan lahan yang luas untuk berproduksi. Untuk Indonesia, sumber energi geothermal umumnya terletak di daerah pegunungan. Dan selama proses produksi berlangsung, lahan di sekitarnya masih dapat dimanfaatkan, misalnya untuk perkebunan teh sebagaimana yang terdapat di Lapangan Geothermal Wayang Windu, Jawa Barat.
4. Fleksibel
Pembangkit listrik geothermal dapat didesain secara modular. Artinya, penambahan unit pembangkit listrik dapat dilakukan sewaktu-waktu kebutuhan listrik meningkat.
Sumber :
https://id.wikipedia.org/wiki/Energi_panas_bumi
http://www2.bkpm.go.id/contents/general/117231/geothermal#.VcGrw_mqqko
http://www.irsamukhti.com/2010/05/geothermal-suitable-energy.html
Air panas atau uap panas (fluida termal) yang terdapat di dalam reservoir geothermal dapat digunakan untuk membangkitkan energi listrik dengan cara melakukan pengeboran (drilling) dan mengalirkan fluida termal tersebut ke permukaan. Energi panas yang dikandung oleh fluida termal ini selanjutnya digunakan untuk menggerakkan turbin. Turbin selanjutnya akan menggerakkan generator sehingga dihasilkan energi listrik.
Indonesia merupakan negara dengan potensi geothermal terbesar di dunia. Menurut data Badan Geologi, sekitar 27.000 Megawatt sumber daya (resources) geothermal atau sekitar 40% dari sumber daya geothermal dunia berada di Indonesia. Sebagian besar sumber daya ini tersebar di Pulau Jawa dan Sumatera, dan sebagian lagi terdapat di Sulawesi, Nusa Tenggara, Bali, dan Papua.
 |
| Gambar 1. Roadmap Pengembangan Geothermal di Indonesia Sumber : http://www2.bkpm.go.id/contents/general/117231/geothermal#.VcGrw_mqqko |
 |
| Gambar 2. Peta Pengembangan Energi Geothermal di Indonesia Sumber : Halliburton |
Energi panas bumi cukup ekonomis dan ramah lingkungan, namun terbatas hanya pada dekat area perbatasan lapisan tektonik, berikut ini adalah beberapa manfaat dari geothermal:
1. Relatif Bersih
Geothermal merupakan sumber energi ramah lingkungan. Penggunaan geothermal atau panas bumi sebagai pembangkit listrik menghasilkan emisi CO2 yang relatif jauh lebih kecil dibandingkan pembakaran batu bara atau pun minyak bumi dan gas alam.
2. Suistainable
Berbeda dengan sumber energi fosil, geothermal merupakan sumber energi yang berkelanjutan. Dengan penerapan manajemen yang baik (with proper management), keberlangsungan produksi reservoir lapangan geothermal dapat dipertahankan secara berkelanjutan.
3. Mudah
Pembangkit listrik geothermal relatif tidak membutuhkan lahan yang luas untuk berproduksi. Untuk Indonesia, sumber energi geothermal umumnya terletak di daerah pegunungan. Dan selama proses produksi berlangsung, lahan di sekitarnya masih dapat dimanfaatkan, misalnya untuk perkebunan teh sebagaimana yang terdapat di Lapangan Geothermal Wayang Windu, Jawa Barat.
4. Fleksibel
Pembangkit listrik geothermal dapat didesain secara modular. Artinya, penambahan unit pembangkit listrik dapat dilakukan sewaktu-waktu kebutuhan listrik meningkat.
Sumber :
https://id.wikipedia.org/wiki/Energi_panas_bumi
http://www2.bkpm.go.id/contents/general/117231/geothermal#.VcGrw_mqqko
http://www.irsamukhti.com/2010/05/geothermal-suitable-energy.html
REAKTOR NUKLIR
Sebuah reaktor nuklir mampu memproduksi sekaligus
mengontrol proses pelepasan energi yang dihasilkan dari pembelahan atom uranium
maupun plutonium yang berlangsung didalam teras reaktor. Pada reaktor daya,
energi panas yang dilepaskan selama reaksi fisi berantai digunakan untuk
menghasilkan uap. Uap ini kemudian dipergunakan untuk menggerakkan turbin
generator dan menghasilkan listrik (prinsip ini sama seperti pembangkit listrik
lainnya, akan tetapi tanpa pembakaran bahan bakar fosil dan tidak menghasilkan
emisi gas rumah kaca).
Komponen-komponen yang ada didalam reaktor nuklir :
Bahan bakar. Umumnya berupa pelet-pelet bahan bakar
uranium oksida (UO2) yang disusun dalam sebuah kelongsong membentuk batang
elemen bahan bakar (fuel rods). Beberapa elemen bakar kemudian dirakit menjadi
perangkat/bundel bahan bakar (fuel assembly). Bundel bahan bakar ini lah yang
dimasukkan ke dalam reaktor nuklir. Susunan bundel bahan bakar membentuk
struktur inti atau teras reaktor (reactor core)
Moderator. Komponen ini berfungsi untuk memperlambat
neutron cepat (neutron berenergi ~ 2 MeV) hasil reaksi fisi menjadi neutron
termal (neutron berenergi ~ 0,025 eV) melalui tumbukan-tumbukan, sehingga
reaksi fisi dapat terus berlangsung. Moderator yang baik ialah bahan ringan
atau unsur bermassa atom kecil, memiliki tampang lintang serapan neutron
(kebolehjadian menyerap neuron) kecil, tampanglintang hamburan besar, daya
hantar panas yang baik, serta tidak korosif. Bahan moderator yang digunakan
umumnya adalah air (H2O), air berat (D2O) atau grafit.
Batang kendali (control rods). Komponen ini
digunakan untuk mengendalikan laju populasi neutron di dalam teras reaktor,
memadamkan reaktor atau menghentikan reaksi pembelahan. Batang kendali dibuat
dari bahan yang memenuhi sifat : mempunyai tampang lintang serapan neutron yang
besar dan tampang lintang hamburan yang kecil. Bahan yang dipergunakan umumnya
cadmium, hafnium atau boron. Bahan tersebut dicampur dengan bahan lain sehingga
batang kendali tahan terhadap radiasi, titik lelehnya tinggi dan tidak korosif.
Prinsip kerja batang kendali ialah dengan jalan memasukkan dan mengeluarkan
batang kendali dari teras reaktor. Jika batang kendali dimasukkan ke dalam
teras reaktor maka meutron diserap sehingga populasi neutron berkurang. Sebaliknya
jika dikeluarkan maka populasi neutron akan bertambah. Penggunaan batang
kendali ini berkaitan langsung dengan perubahan daya reaktor.
Pendingin (coolant). Komponen ini berfungsi
mengambil panas yang timbul saat pembelahan inti atom di dalam elemen bakar.
Panas yang diambil dipindahkan lewat perangkat penukar panas (heat exchanger)
untuk membangkitkan daya listrik atau dibuang ke lingkungan. Bahan pendingin
harus mempunyai koefien perpindahan panas yang baik, bukan penyerap neutron
yang baik, penampang lintang hamburan yang besar, serta tidak korosif.
Pendingin bisa juga berfungsi sebagai moderator. Contoh bahan yang digunakan
sebagai pendingin adalah air (H2O), air berat (D2O), Na cair, gas CO2 dan gas
helium.
Bejana bertekanan (Pressure vessel atau pressure
tubes). Komponen ini berfungsi menampung fluida pendingin agar teras reaktor
selalu terendam di dalamnya. Bejana atau tangki harus kuat dan tidak korosif.
Bahan yang digunakan umumnya aluminium atau stainless steel.
Generator uap (steam generator). Merupakan bagian
dari sistem pendingin, dimana panas dari reaktor digunakan untuk mendidihkan
air sehingga dihasilkan uap panas untuk memutar turbin.
Pengungkung (containment). Berfungsi untuk
melindungi teras reaktor dari gangguan di luar dan melindungi orang-orang di
luar reaktor dari radiasi apabila terjadi kerusakan besar di dalamnya.
Pengungkung di lengkapi dengan low venting system yang berfungsi untuk menjaga
tekanan di masing-masing ruangan agar tetap negatif, sehigga tidak terjadi
kontaminasi silang. Bahan yang digunakan umumnya adalah beton dan struktur
baja.
Di beberapa tipe reaktor, proses penggantian bahan
bakar dilakukan dengan memadamkan reaktor. Penggantian bahan bakar dilakukan
setiap 1-2 tahun sekali, jumlah bundel bahan bakar yang diganti hanya meliputi
seperempat hingga sepertiga bagian saja. Reaktor CANDU dan RBMK memiliki tabung
bertekanan (bukan bejana bertekanan yang menutup teras reaktor) dan dapat terus
beroperasi sementara penggantian bahan bakar dilakukan.
Jika moderator yang digunakan adalah air berat atau
grafit, bahan bakar yang digunakan bisa menggunakan uranium alam dan tidak
harus diperkaya. Uranium alam memiliki komposisi unsur yang sama seperti ketika
ditambang (0,7% U-235 dan 99,2% U-238), melalui proses pengkayaan, proporsi
isotop fisil (U-235) dapat ditingkatkan hingga 3,5 – 5 %. Reaktor yang
menggunakan uranium diperkaya menggunakan moderator berupa air biasa, dan
reaktornya disebut sebagai reaktor air ringan. Karena air ringan menyerap
neutron selain memperlambatnya, moderator jenis ini kurang efisien bila
dibandingkan moderator dari air berat atau grafit.
Hampir semua bahan bakar dibuat dalam bentuk keramik
uranium oksida (UO2 dengan titik leleh 2800 oC) dan melalui proses pengkayaan.
Pelet bahan bakar (biasanya berdiameter 1 cm dengan panjang 1,5 cm) diatur
dalam kelongsong zirkonium (zircaloy) membentuk batang elemen bahan bakar.
Zirkolium digunakan karena memiliki struktur keras, tahan korosi, serta mampu
menahan produk fisi yang terlepas. 264 elemen bahan bakar selanjutnya dirakit
menjadi bundel bahan bakar dalam struktur kisi terbuka dan dapat diangkat
kedalam dan keluar dari teras reaktor. Tipe reaktor yang paling umum
menggunakan bundel bahan bakar setinggi 3,5 – 4 meter.
Artikel ini diambil dari:
http://www.infonuklir.com/read/detail/127/reaktor-daya-pembangkitan-energi-listrik
dengan perubahan seperlunya.
Tag :
Lingkungan
