5 hours ago
2
Diagram penampang kerak Bumi. Proses ini terjadi di batas antara lapisan batuan yang rapuh dan lentur.(Doc Tsuji dkk. CC-BY)
UNTUK pertama kalinya, peneliti Jepang dan Taiwan berhasil memetakan citra tiga dimensi sistem panas bumi di kerak Bumi. Peta bawah tanah ini diyakini dapat meningkatkan akurasi peringatan dini gempa sekaligus membuka peluang pengembangan pembangkit listrik panas bumi generasi baru.
Menurut pemimpin peneliti, Takeshi Tsuji dari Universitas Tokyo, teknologi ini memiliki potensi besar untuk menghasilkan energi bersih berskala besar.
“Dengan citra tiga dimensi yang jelas tentang lokasi serta pergerakan fluida superkritis, kami dapat menentukan titik pengeboran yang menjanjikan serta merancang rencana pengembangan yang lebih aman dan efisien,” ujar Tsuji.
“Temuan ini bisa berdampak langsung pada peningkatan kapasitas pembangkit listrik panas bumi, mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil, serta mendukung upaya netral karbon dan keamanan energi, baik di Jepang maupun dunia.”
Penelitian ini berfokus pada zona transisi getas-lunak, area tempat batuan berubah dari aktif menjadi tidak aktif secara seismik. Zona tersebut penting karena berada dekat lapisan kedap yang menahan air bertekanan tinggi hingga mencapai kondisi superkritis.
Fluida ini bisa memicu gempa sekaligus menjadi sumber energi panas bumi yang lebih besar dari sistem konvensional. Sehingga pemetaan lokasinya menjadi sangat penting.
Berbeda dari survei elektromagnetik dan magnetotelurik sebelumnya yang terbatas pada resolusi rendah dan area dangkal. Penelitian ini menghasilkan peta digital resolusi tinggi dari reservoir panas bumi dalam, yang belum pernah dicapai sebelumnya.
Untuk menciptakan peta tersebut, peneliti menggunakan survei seismik tiga dimensi multisaluran. Untuk memetakan struktur panas bumi di kelompok gunung berapi Kuju di Pulau Kyushu, Jepang.
Citra yang dihasilkan kemudian dianalisis dengan metode Extended Common Reflection Surface (CRS) stacking. Memungkinkan visualisasi struktur bawah tanah lebih dalam, termasuk jalur fluida, lapisan batuan penutup, dan struktur magmatik.
“Kami juga menerapkan tomografi seismik lanjutan dan analisis berbasis machine learning untuk menentukan kecepatan seismik dan mekanisme gempa dengan akurasi tinggi,” jelas Tsuji.
“Pendekatan terpadu inilah yang memungkinkan kami memetakan sistem panas bumi secara detail yang belum pernah dilakukan sebelumnya.”
Ia menambahkan, teknik baru ini lebih cocok digunakan di wilayah pegunungan yang sulit dijangkau kendaraan dan peralatan survei konvensional.
Potensi Besar Energi Panas Bumi Superkritis
Wilayah Kuju dipilih karena memiliki beberapa gunung berapi aktif yang terakhir meletus sekitar 1.600 tahun lalu. Serta dua pembangkit listrik panas bumi besar, yaitu Hatchobaru dan Otake. Pembangkit Hatchobaru berkapasitas 110 megawatt dan merupakan yang terbesar di Jepang.
Sumber panas kedua pembangkit ini diperkirakan berada di bawah Gunung Kuroiwa dan Gunung Sensui. Dianggap sebagai lokasi menjanjikan untuk pengembangan energi panas bumi superkritis.
Reservoir panas bumi berasal dari air hujan yang meresap ke dalam tanah, dipanaskan. Lalu bergerak ke barat melalui sistem sesar. Namun, hingga kini belum ada citra detail yang menunjukkan struktur magmatik. Serta jalur pergerakan fluida di area tersebut.
Tsuji mengaku selama ini bertanya-tanya mengapa Jepang yang kaya sumber panas bumi belum mengembangkan potensi ini secara maksimal. “Hasil penelitian kami kini memberikan dasar ilmiah dan teknis bagi pengembangan energi panas bumi superkritis generasi baru,” ujarnya.
Ke depan, tim berencana menguji metode ini dengan sumber dan sensor seismik portabel. Untuk memetakan bagian dangkal sistem panas bumi dengan detail lebih tinggi. Serta akan memperluas survei ke wilayah panas bumi lain guna menguji keefektifan metode tersebut.
“Tujuan akhir kami adalah menyediakan dasar ilmiah yang andal untuk penerapan energi panas bumi superkritis berskala besar sebagai sumber energi berkelanjutan,” jelasnya.
Sumber: Physics World
