Apa yang diperlukan untuk melepaskan potensi tenaga panas bumi

Ada cukup panas yang mengalir dari dalam bumi untuk memenuhi total permintaan energi global dua kali lipat. Tetapi memanfaatkannya membutuhkan pengeboran jauh di bawah tanah dan mengubah panas itu menjadi bentuk energi yang dapat digunakan. Itu sulit dan mahal, itulah sebabnya tenaga panas bumi—kadang disebut energi terbarukan yang terlupakan—hanya menghasilkan sekitar 0,3% dari pembangkit listrik di seluruh dunia.

Namun, sekarang, itu mendapat dorongan. RUU infrastruktur AS yang baru-baru ini disahkan menyisihkan $84 juta untuk Departemen Energi guna membangun empat pabrik percontohan untuk menguji sistem panas bumi yang disempurnakan, bentuk eksperimental dari teknologi tersebut.

Pendanaan hanya sebagian kecil dari alokasi $62 miliar DOE dalam tagihan infrastruktur, yang juga mencakup uang untuk membangun lebih banyak jalur transmisi jarak jauh, memperkuat rantai pasokan baterai, dan membantu pembangkit listrik tenaga nuklir tetap bertahan. Namun para peneliti panas bumi mengatakan bahkan dana terbatas ini dapat membantu transisi sistem panas bumi yang disempurnakan (EGS) ke penggunaan komersial.

“Geothermal benar-benar siap untuk prime time,” kata Tim Latimer, pendiri dan CEO dari startup EGS Fervo.

Daya tarik panas bumi adalah tentang konsistensi: sementara output listrik dari angin dan pembangkit listrik tenaga surya bervariasi dengan cuaca dan waktu, tenaga panas bumi selalu menyala, menyediakan sumber listrik yang stabil.

“Ini benar-benar satu-satunya beban dasar terbarukan,” kata Jody Robins, insinyur panas bumi di Laboratorium Energi Terbarukan Nasional. Tenaga nuklir (yang bebas karbon tetapi tidak terbarukan) dapat memainkan peran yang sama, meskipun biaya, masalah limbah, dan persepsi publik telah membatasi penyebarannya.

Pembangkit listrik tenaga panas bumi modern telah berjalan di AS sejak tahun 1970-an. Pembangkit ini umumnya memompa air panas atau uap dari bawah tanah ke permukaan untuk menggerakkan turbin dan menghasilkan listrik. Kemudian air dipompa kembali ke bawah untuk menjaga tekanan di bawah tanah, sehingga proses dapat terus berjalan.

Situs panas bumi utama memiliki karakteristik tertentu: panas, batuan dengan rekahan di dalamnya, dan air, semuanya berdekatan satu sama lain. lain dan dalam beberapa mil dari permukaan. Tapi sekarang sumber panas bumi yang paling mudah diakses—di AS, sebagian besar terkonsentrasi di barat—telah dimanfaatkan. Meskipun para peneliti berpikir ada lebih banyak situs potensial yang belum ditemukan, sulit untuk mengetahui di mana mereka berada. Dan di sebagian besar AS bagian timur dan banyak tempat lain di seluruh dunia, batu di bawah tanah bukanlah jenis yang tepat untuk tanaman tradisional, atau airnya tidak ada di sana.

Beberapa peneliti dan startup mencoba untuk memperluas panas bumi ke tempat-tempat baru. Dengan EGS, mereka mencoba untuk merekayasa apa yang ada di bawah tanah dengan memompa cairan ke dalam batuan kedap air untuk memaksa retakan terbuka. Ini menciptakan ruang di mana air bebas bergerak dan memanas, menghasilkan uap yang dibutuhkan untuk tenaga. Proses ini berpotensi memicu gempa bumi, seperti yang ditunjukkan oleh proyek-proyek awal di Korea Selatan dan Swiss. Namun, EGS mirip dengan fracking, yang tersebar luas di seluruh AS, dan risikonya kemungkinan dapat dikelola di sebagian besar tempat, kata Robins.

Pendekatan ini dapat memperluas panas bumi ke tempat-tempat yang tidak memiliki jenis air tanah atau batuan yang dibutuhkan untuk tanaman tradisional.

Namun, mencapai sumber daya ini tidak akan mudah. Pengeboran komersial biasanya tidak lebih dalam dari tujuh kilometer (empat mil)—karena alasan biaya, seringkali bahkan kurang dari itu—dan banyak tempat yang mungkin mendapat manfaat dari panas bumi tidak cukup panas pada kedalaman itu untuk mencapai 150 °C dibutuhkan untuk menghasilkan listrik secara ekonomis. Mencapai suhu yang cukup dapat berarti masuk lebih dalam, yang akan membutuhkan teknik dan teknologi baru yang dapat menahan panas dan tekanan tinggi.

Fervo sedang mengerjakan beberapa rincian tersebut dalam proyeknya sendiri, termasuk yang diumumkan awal tahun ini dengan Google untuk memasang kapasitas panas bumi di dekat pusat data perusahaan di Nevada. Baru-baru ini juga terlibat dalam proyek DOE di Utah tengah, yang disebut FORGE (Frontier Observatory for Research in Geothermal Energy).

Peneliti akademis dan industri di FORGE mencoba menemukan praktik terbaik untuk menerapkan EGS , termasuk pengeboran dan pemeliharaan reservoir. Lokasi tersebut dipilih karena geologinya cukup mewakili tempat-tempat di mana pabrik EGS lainnya mungkin dibangun di AS, kata Lauren Boyd, Manajer Program EGS di Kantor Teknologi Geothermal DOE.

Dengan pendanaan baru dari RUU infrastruktur, DOE akan mendanai empat lokasi demonstrasi tambahan. Itu akan memperluas pemahaman peneliti tentang pengaturan fasilitas EGS, karena mereka akan dapat bekerja di tempat yang berbeda dan dengan jenis batuan yang berbeda. Setidaknya satu pabrik akan dibangun di AS bagian timur, di mana panas bumi kurang umum.

Tetapi hambatan teknologi tidak semuanya memperlambat kemajuan tenaga panas bumi, kata Susan Hamm, direktur Kantor Teknologi Panas Bumi DOE. Membangun pembangkit panas bumi bisa memakan waktu hingga satu dekade karena semua izin yang terlibat. Menyederhanakan dokumen itu hampir dapat memangkas waktu tersebut menjadi dua dan menggandakan kapasitas panas bumi yang diproyeksikan pada tahun 2050.

Pembiayaan proyek panas bumi juga dapat menjadi tantangan. Mereka membutuhkan lebih banyak investasi modal daripada proyek surya atau angin: $3.000 hingga $6.000 per kilowatt, dibandingkan dengan $1.700 hingga $2.100 per kilowatt untuk angin dan surya. (Namun, pembangkit listrik tenaga panas bumi akan menghasilkan listrik antara dua dan empat kali lebih banyak daripada pembangkit listrik tenaga angin atau surya dengan kapasitas yang sama.)

Panas bumi sekarang mendapatkan potongan pajak yang sama dengan energi terbarukan lainnya . Tetapi karena dibutuhkan hampir satu dekade untuk memulai konstruksi sebuah proyek, pengembang mungkin tidak dapat mengandalkan keringanan pajak untuk tetap di tempat sampai mereka memiliki pabrik yang siap untuk dijalankan.

Dengan kombinasi perubahan kebijakan dan kemajuan teknologi, pembangkit panas bumi AS dapat mencapai 60 gigawatt pada tahun 2050, menurut laporan DOE 2019. Itu berarti panas bumi akan menyediakan hampir 9% dari semua pembangkit listrik di AS, dibandingkan dengan 0,4% saat ini.

Janji panas bumi—daya bebas karbon yang selalu menyala—tetap meyakinkan. Jika harga turun, dan jika dapat digunakan cukup luas, itu bisa menjadi bagian terakhir dalam teka-teki untuk mencapai jaringan bebas karbon, Latimer mengatakan: “Itulah hadiah yang kita kejar.”

Baca selengkapnya