Sumberdaya Geologi

Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ 6 SUMBERDAYA GEOLOGI 6.1 Pendahuluan Sumberdaya alam adalah semua sumberdaya, baik yang bersifat terbarukan ( renewable resources) maupun sumberdaya tak terbarukan (non-renewable resources). Adapun sumberdaya yang akan dibahas dalam bab ini terbatas pada sumberdaya alam yang bersifat tak terbarukan yang berasal dan diambil dari dalam atau dekat permukaan bumi. Sumberdaya alam tak terbarukan dalam ilmu geologi disebut juga sebagai sumberdaya geologi. Keterdapatan dan ketersediaan sumberdaya geologi disuatu wilayah sangat tergantung pada kondisi geologinya. Sebagaimana diketahui bahwa persebaran sumberdaya geologi di bumi tidak merata, dibeberapa tempat dijumpai sumberdaya geologi yang cukup melimpah sedangkan ditempat lainnya hanya sedikit. Dewasa ini sumberdaya geologi, seperti minyakbumi merupakan barang komoditi yang sangat tinggi nilainya mengingat permintaan yang cenderung meningkat sedangkan ketersediaan semakin terbatas dan untuk menemukan sumberdaya tersebut semakin sulit dan mahal. Oleh karena itu pemanfaatannya harus dilakukan secara hati-hati sesuai dengan kebutuhan serta tidak berlebihan. Sumberdaya air, sumberdaya mineral, sumberdaya energi, dan sumberdaya lahan adalah sumberdaya geologi yang sangat penting dan menjadi kebutuhan utama dalam kehidupan modern saat ini. Oleh karena itu pembahasan hanya difokuskan pada keempat jenis sumberdaya tersebut diatas dengan pertimbangan karena sumberdaya tersebut merupakan sumberdaya yang dominan dan dibutuhkan dalam konteks perencanaan wilayah. 6.2 Sumberdaya Air Air merupakan salah satu sumberdaya geologi yang sangat penting dan vital, tidak saja diperlukan oleh semua makhluk hidup yang ada di bumi, tetapi juga diperlukan bagi prosesproses geologi. Air disamping sebagai agen/media yang mempunyai sifat-sifat kimiawi yang unik juga sangat berguna pada proses-proses geologi seperti misalnya proses pelapukan, erosi, transportasi, dan pengendapan material bumi. Aktivitas air di permukaan bumi, batuan, tanah, udara, dan lautan mempunyai arti penting dan secara berkelanjutan akan berdampak terhadap aktivitas manusia. Manfaat sumberdaya air bagi manusia antara lain adalah sebagai air minum, irigasi, pembangkit tenaga listrik, proses pendinginan pada industri dan pembangkit tenaga serta untuk sarana olahraga dan rekreasi. Copyright@2007 by Djauhari Noor 149 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ 6.2.1. Distribusi air Air yang ada di bumi terdapat pada suatu lapisan yang disebut dengan lapisan hidrosfier. Air yang berada dalam hidrosfer tersebar di lautan, atmosfer, tanah, bawah tanah, danau, sungai, dan gunung es di kutub bumi. Pada table 6.1 terlihat distribusi air di bumi dengan konsentrasi terbesar berada di lautan, yaitu mencapai 97,2 % dan sisanya 2,8 % merupakan air yang berada di lapisan hidrosfir sebagai air segar (fresh-water) tersebar di atmosfer, kutub-kutub bumi sebagai gunung-gung es dan di daratan baik yang ada di permukaan maupun bawah permukaan bumi. Untuk dapat memanfaatkan sumberdaya air yang berada di permukaan bumi diperlukan biaya yang cukup tinggi dan air yang berada di bawah permukaan perlu dilakukan pemboran. Tabel 6.1 Penyebaran Air di Bumi SEBARAN AIR DI BUMI Volume (m³) Volume (%) Air Permukaan :  Danau  Saline lakes dan inlandseas  Sungai Air Bawah Tanah :  Soil Moisture  Air Tanah Dangkal  Air Tanah Dalam Total Air di Daratan Kutub / Gunung Es Atmosfer Lautan 48,300 x106 40,250 x106 0,483 x106 25,76 x 106 1.610 x 106 1.610 x 106 4.234,3 11.270 x106 x 106 4,991 x106 510.370 x106 0.009 0.008 0.0001 0.005 0.310 0.310 0.635 2.150 0.001 97.200 Sumber Arthur D. Howard & Irwin Remson (1978) 6.2.2. Siklus hidrologi Hidrologi adalah ilmu yang mempelajari air mulai saat jatuh di daratan sampai masuk kelautan dan kembali ke atmosfer. Hidrologi melibatkan air permukaan dan air bawah permukaan. Untuk memahami sifat-sifat/karakterteristik air di daratan maka diperlukan pamahaman mengenai siklus hidrologi. Air yang terdapat di bumi berada dalam suatu lapisan hidrosfer dan seluruh air yang terdapat di lapisan hidrosfer ini akan mengikuti siklus hidrologi, yaitu suatu sirkulasi yang sangat komplek dari air diantara lautan, atmosfer, dan daratan. Dalam hal ini air yang berada di lautan dapat disebut sebagai reservoir, dan oleh energi radiasi matahari, air di lautan maupun daratan akan mengalami penguapan (evaporasi) masuk kedalam atmosfer. Temperatur udara dan temperatur permukaan air laut serta kecepatan angin merupakan faktor yang mempengaruhi terjadinya penguapan. Uap air yang masuk ke atmosfer kemudian akan di alirkan oleh masa udara ke seluruh bagian bola bumi. Adapun penyebaran uap air keseluruh bagian bumi tidak merata, hal ini disebabkan oleh beberapa faktor antara lain: ukuran dan sebaran daratan serta badan air, topografi, elevasi, serta posisi geografis (lintang-bujur). Apabila air yang ada di atmosfer mengalami presipitasi (pengembunan) maka uap air tersebut akan berubah menjadi partikel-partikel air yang pada gilirannya jatuh kembali ke bumi sebagai Copyright@2007 by Djauhari Noor 150 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ air hujan atau sebagai salju. Air yang turun di daratan akan berinteraksi dengan material kulit bumi dan dapat terjadi beberapa kemungkinan antara lain infiltrasi masuk kedalam tanah (poripori tanah), pori-pori batuan sebagai air tanah dangkal dan air tanah dalam (shallow water and deep water), mengalir di permukaan tanah sebagai air permukaan (surface runoff /run off water), masuk ke dalam saluran-saluran sungai dan pada akhirnya mengalir masuk kembali ke laut. Sebagian air yang jatuh di daratan yang bervegetasi, maka air akan ditahan oleh akar-akar tanaman dan air yang jatuh dan berada di dedaunan pohon sebagian akan mengalami evapotranspirasi (evaporasi dan transpirasi). Gambar 6.1 meng-ilustrasikan sirkulasi air (siklus hidrologi) mulai dari lautan, masuk ke atmosfer dan jatuh di daratan dan kemudian kembali lagi kelaut. PENGUA PA N 380.000 KM3 JA TUH KEDA RA T; HUJA N 96000 KM3 JA TUH KEMBA LI KE LA UT 284000KM3 SA LJU A LUR PERMUKA N A 36000KM3 DA NA U LA UT INFILTRA SI GB 4-2 DA UR HIDROLOGI Gambar 6.1 Daur Hidrologi 6.2.3 Potensi Sumberdaya Air pada Daerah Aliran Sungai (DAS) Potensi sumberdaya air di wilayah sungai menjadi sangat penting bila dilihat dari kebutuhan air yang terus meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk dan bertambahnya jumlah sektor yang harus dilayani, seperti industri, perkotaan, pariwisata, pertanian, perikanan, perkebunan, dll. Sebagaimana diketahui bahwa ketersediaan sumberdaya air di suatu wilayah DAS jumlahnya relatif tetap, bahkan cenderung semakin berkurang karena menurunnya kondisi dan daya dukung lingkungan, yang pada akhirnya akan dapat menyebabkan ketidak seimbangan antara kebutuhan dan ketersediaan air. Oleh karena itu perlu upaya secara proporsional dan seimbang antara rencana pengembangan, pelestarian, dan pemanfaatan sumberdaya air. Untuk memenuhi kebutuhan air yang terus meningkat, seiring dengan bertambahnya berbagai kebutuhan, diperlukan suatu perencanaan terpadu yang berbasis wilayah sungai. Di Indonesia, pengelolaan sumberdaya air sudah diatur dalam Undang Undang No.7 Tahun 2004. Undang-undang tersebut menfasilitasi strategi pengelolaan sumberdaya air untuk wilayah sungai dalam rangka untuk memenuhi berbagai kebutuhan baik untuk jangka menengah maupun jangka panjang secara berkelanjutan. Penataan dan penggunaan air sungai harus dilakukan dengan memperhatikan semua kepentingan, baik pengguna yang berada di hulu, di tengah maupun yang berada di hilir sungai. Oleh karena itu, maka perlu diketahui terlebih dahulu ketersediaan air yang ada di DAS serta kebutuhan air yang ada. Ketersediaan air dalam pengertian sumberdaya air pada dasarnya berasal dari curah hujan (atmosfir), air permukaan, dan air tanah. Hujan yang jatuh diatas permukaan pada suatu DAS atau Wilayah Sungai sebagian akan menguap kembali sesuai dengan kondisi iklimnya, sebagian mengalir di permukaan, masuk kedalam saluran pembuangan, sungai atau danau, dan sebagian lagi meresap kedalam tanah dan menjadi imbuhan (recharge) pada lapisan air tanah yang ada. Copyright@2007 by Djauhari Noor 151 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ Aliran air yang berada di sungai atau danau merupakan potensi debit air permukaan, sedangkan aliran air yang berada di bawah tanah merupakan potensi debit air tanah. Potensi yang paling besar untuk dimanfaatkan adalah sumber air permukaan dalam bentuk air di sungai, danau, waduk dan lainnya. Penggunaan air tanah sangat membantu pemenuhan kebutuhan air baku maupun air irigasi pada daerah yang sulit mendapatkan air permukaan, namun pemanfaatan air tanah membutuhkan biaya operasional yang tinggi. Untuk dapat menyatakan ketersediaan air secara akurat maka data debit aliran haruslah bersifat runtut waktu (time series). Data runtut waktu inilah yang menjadi masukan utama dalam model simulasi wilayah sungai, yang menggambarkan secara lengkap variabilitas data debit aliran. Cara paling sederhana untuk menyatakan ketersediaan air adalah dengan menggunakan sebuah angka/nilai yang berupa rata-rata dari data debit yang ada. Cara ini tidak memberikan informasi mengenai variablilitas data. Sedangkan sebuah angka dapat menunjukkan variabilitas ketersediaan air adalah debit andalan. Debit andalan adalah besaran debit yang dapat diandalkan untuk suatu reliabilitas tertentu. Untuk keperluan irigasi biasa digunakan debit andalan dengan reliabilitas 80% debit yang terjadi adalah lebih besar atau sama dengan debit tersebut. Untuk keperluan air minum dan industri maka dituntut reliabilitas yang lebih tinggi, yaitu sekitar 90% sampai dengan 95%. Jika air sungai akan digunakan untuk pembangkitan listrik tenaga air maka diperlukan reliabilitas yang sangat tinggi, yaitu antara 95% sampai 99%. Nilai debit rata-rata, maupun debit andalan dapat dihitung dari data debit pengamatan yang cukup panjang. Permasalahan yang sering terjadi adalah bahwa data debit yang diukur tidak lengkap, untuk itu perlu dilakukan analisis data hidrologi untuk melengkapi data yang kosong dan memperpanjang data runtut waktu yang kurang panjang. Potensi air permukaan biasanya ditunjukkan dengan debit andalan 80% dengan periode waktu setengah bulanan yang dianalisa dengan analisis frekuensi. Pada kondisi ketersediaan data debit sedikit, maka perlu dicari korelasi hubungan antara hujan dengan aliran. Dari analisis data hujan tersebut dilakukan analisis curah hujan rata-rata bulanan. Selanjutnya dilakukan analisis hujan rata-rata wilayah dengan menggunakan poligon Thiesen dengan mengambil asumsi kondisi hujan yang jatuh pada wilayah dianggap homogen. 6.2.4 Analisis Imbangan dan Alokasi Air (Analisis Neraca Air) Analisis keseimbangan air dilakukan dengan membandingkan antara ketersediaan air sebagai potensi, jumlah air yang sudah dimanfaatkan saat ini, dan kebutuhan air sebagai potensi fungsi tempat, waktu, teknologi dan finansial. Analisis imbangan air dilakukan pada kondisi eksisting dan kondisi waktu-waktu yang diproyeksikan dimasa masa yang akan datang. Dari analisis imbangan air ini akan diketahui jumlah air, baik air permukaan maupun air tanah, jumlah air yang masih tersisa dan dapat dikembangkan untuk berbagai sektor pada masa mendatang. Disamping itu hasil dari analisis imbangan air ini juga dapat digunakan sebagai rekomendasi pemanfaatan sumberdaya air yang tersisa untuk berbagai sektor. Alokasi air merupakan suatu upaya penjatahan air yang dilakukan dengan menyediakan air sejumlah tertentu pada daerah pelayanan (water district) tertentu agar dapat didistribusikan secara efisien, adil dan merata kepada pengguna air. Alokasi air dilaksanakan pada bangunanbangunan yang bernilai strategis, seperti misalnya bangunan utama, saluran induk, serta beberapa bangunan pembagi. Konsep alokasi air dapat dilakukan dengan melihat kondisi eksisting di lapangan dan dari hasil studi studi terdahulu, yang memungkinkan sudah berjalan cukup baik. Secara teknis penentuan alokasi air untuk berbagai kebutuhan/penggunaan air didasarkan pada ketersediaan air yang ada, yang dapat ditentukan dengan prinsip optimasi. Copyright@2007 by Djauhari Noor 152 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ Hirarki dari alokasi air adalah sebagai berikut: Apabila ketersediaan air mencukupi dibandingkan kebutuhannya, maka semua pengguna akan memperoleh jatah sesuai kebutuhan. Apabila ketersediaan air tidak mencukupi atau lebih rendah dibandingkan dengan kebutuhannya, maka alokasi air ditentukan berdasarkan kriteria tertentu. Adapun kriteria tersebut dapat didasarkan atas: manfaat, prioritas pengguna, nilai ekonomi, keadilan/pemerataan, serta aspek lainnya. Kriteria kriteria tersebut diatas dapat dikuantifikasikan dalam bentuk fungsi tujuan dan fungsi kendala, untuk selanjutnya dicari solusi optimum. 6.2.5 Permasalahan air dan pengendaliannya Permasalahan air sebetulnya sudah ada sejak lama, namun intensitas dan frekwensinya semakin meningkat dari waktu ke waktu seiring dengan bertambahnya jumlah manusia, perluasan kawasan pemukiman, pembukaan lahan-lahan baru, pengembangan kawasan industri, pengembangan budidaya pantai, pengembangan berbagai bentuk rekayasa baik di kawasan pantai maupun jauh di pedalaman atau pegunungan. Dari kegiatan tersebut di atas timbul berbagai permasalahan yang berkaitan dengan sumberdaya air, antara lain bawa saat ini air tidak lagi menjadi barang atau suatu zat yang mudah di dapat di mana-mana; air tidak lagi selalu mempunyai konotasi yang kurang baik seperti banjir, penyebab tanah longsor erosi tanah dll. Oleh karena itu permasalahan-permasalahan yang berkaitan dengan air adalah: 1. Pasokan Air (Water Supply) 2. Air Permukaan (Surface Water) 3. Air Tanah (Ground Water) 4. Banjir (Flooding) 5. Erosi Tanah (Soil Erosion) 6. Amblesan (Subsidence) 7. Sedimentasi (Sedimentation) 8. Kualitas Air (Water Quality) Ke-delapan permasalahan tersebut diatas harus menjadi perhatian dan pertimbangan di dalam perencanaan tata guna lahan. 1. Pasokan Air Masalah ketersedian, pengelolaan dan pendistribusian sumberdaya air merupakan tiga hal yang sangat penting dalam tata kelola sumberdaya air. Seringkali rencana pengembangan suatu wilayah tidak memperhitungkan ketiga faktor diatas, seperti misalnya banyak kota metropolitan di dunia, kebutuhan air tidak mencukupi bagi pengembangan atau pertumbuhan kota. Variabel potensi sumberdaya air di suatu wilayah ditentukan oleh hubungan yang komplek antara ketersediaan air dan data potensi air yang ada. Permasalahannya adalah dalam penentuan potensi sumberdaya air yang tersedia di suatu wilayah didasarkan atas perhitungan antara input dan output-nya, namun harus di perhatikan juga mengenai perubahan yang telah terjadi di wilayah tersebut, seperti misalnya terjadinya perubahan tataguna lahan yang tadinya berupa hutan telah berubah menjadi persawahan atau pemukiman. Adanya perubahan tataguna lahan sedikit banyak akan berpengaruh pada potensi sumberdaya air yang tersedia di wilayah tersebut. Neraca air atau cadangan air dihitung berdasarkan jumlah air yang terdapat di suatu wilayah tangkapan air (catchment area). Perhitungan cadangan air yang didasakan atas siklus hidrologi Copyright@2007 by Djauhari Noor 153 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ bersifat kualitatif, sedangkan perhitungan neraca airnya lebih bersifat kuantitatif. Pada siklus hidrologi, input air berasal dari presipitasi (berupa curah hujan, salju, dan embun). Hasil presipitasi tersebar dipermukaan bumi sebagai air permukaan, evaporasi, infiltrasi pada zona tidak jenuh air, perubahan reservoir, dan perkolasi pada zona jenuh air. Rumus neraca air dalam suatu daerah tangkapan air dapat dinyatakan dalam rumusan sebagai berikut : P = R + E ± ∆S ± ∆G Dimana : P = Presipitasi (mm/hari) ; R = Air Permukaan E = Evaporasi ; ∆S = Perubahan kondisi kelembaban tanah ∆G = Perubahan kondisi air bawah tanah Rumus diatas berlaku dengan asumsi bahwa tidak ada aliran air yang melewati batas tangkapan air, namun demikian pada kenyataannya kondisi tersebut tidak pernah tercapai karena aliran air yang ada dalam tanah dibatas tangkapan air tidak pernah bernilai nol. 2. Air Permukaan Air permukaan atau yang biasa dikenal dengan surface runoff adalah air yang mengalir di permukaan bumi (daratan). Air permukaan pada dasarnya dipengaruhi oleh presipitasi tahunan (curah hujan tahunan), intensitas curah hujan (dihitung dalam volume per-satuan waktu), kecepatan evapo-tranpirasi, kedalaman muka air tanah (water-table), permeabilitas tanah/batuan, tutupan lahan, kecuraman lereng, karakteristik sungai, dan aktivitas dari manusianya. 1. Distribusi curah hujan, intensitas, dan perioda atau lamanya hujan mungkin lebih penting dibandingkan dengan rata-rata curah hujan tahunan. Apabila suatu curah hujan sebesar 100 cm terdistribusi secara merata sepanjang tahun, maka dampak yang ditimbulkan terhadap banjir dan erosi akan lebih kecil bila dibandingkan dengan curah hujan yang sama yang terjadi dalam waktu singkat dan dengan intensitas curah hujan yang tinggi. Dengan demikian lamanya hujan dan intensitas curah hujan sangat penting di dalam terjadinya banjir ataupun erosi. 2. Tutupan lahan seperti vegetasi berpengaruh pada jumlah surface runoff yang terjadi dipermukaan bumi. Kedalaman muka air tanah juga berdampak terhadap jumlah surface runoff yang mengalir dipermukaan tanah, apabila muka air tanah di suatu wilayah sangat dangkal, maka jumlah air permukaan akan lebih besar dibandingkan dengan wilayah yang mempunyai muka air tanahnya dalam. 3. Permeabilitas tanah/batuan juga mempengaruhi jumlah air permukaan, apabila disuatu wilayah kondisi tanah/batuannya sangat permeabel, maka volume air yang masuk kedalam tanah/batuan (infiltrasi) akan semakin besar dan air permukaan menjadi kecil, sebaliknya ababila permeabilitas batuan/tanahnya sangat kecil, maka volume air yang masuk juga sedikit dan hal ini berdampak kepada jumlah air pemukaan yang mengalir di permukaan tanah yang semakin besar. 4. Kecuraman lereng juga mempengaruhi banyaknya air permukaan, hal ini dapat dijelaskan bahwa apabila suatu wilayah yang mempunyai kelerengan yang sangat curam, maka air akan mengalir dengan kecepatan tinggi sehingga air tidak mempunyai kesempatan untuk masuk (infiltrasi) kedalam tanah/batuan. Copyright@2007 by Djauhari Noor 154 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ 5. Karakteristik pola aliran sungai, apakah aliran sungainya lurus, berkelok-kelok (meandering), teranyam (braided), lebar, sempit, dangkal, atau dalam akan mempengaruhi/mengendalikan kecepatan aliran air. 6. Aktivitas manusia juga mempunyai kontribusi terhadap adanya air permukaan, seperti pengrusakan hutan atau pengrusakan wilayah tangkapan hujan, perubahan tataguna lahan, pengaspalan, betonisasi suatu wilayah yang menghalangi terjadinya infiltrasi air ke tanah/batuan. Adapun cara penanggulangan aliran air permukaan antara lain dilakukan dengan: 1. Melaksanakan reboisasi dengan cara menanam tanaman yang berguna untuk mencegah atau menahan air permukaan. 2. Membuat bendungan/dam yang berguna untuk penyediaan pasokan air bagi industri atau rumah tangga, pengendalian banjir, pembangkit tenaga listrik, irigasi, dan recharge air bawah tanah. Dampak negatif dari adanya bendungan, reservoir, dan danau adalah terjadinya akumulasi sedimen yang dibawa oleh aliran sungai yang menuju kearah bendungan, reservoir atau danau. Material-material yang sangat halus yang dibawa ke dalam reservoir akan di endapkan didalam reservoir, sedangkan yang lebih kasar akan diendapkan di mulut sungai yang masuk ke reservoir. 3. Pengelolaan hutan dan pertanian yang benar untuk mencegah aliran permukaan dan erosi. Penebangan hutan yang tidak terencana (tebang habis) akan memicu terjadinya banjir, sedangkan tebang pilih akan mengurangi/mencegah erosi dan banjir. Dalam pengelolaan pertanian, perlu dicegah terjadinya erosi tanah akibat pembukaan lahan yang tidak benar dan dalam pengelolaan paska panen. Volume air permukaan secara langsung dapat dihitung dengan cara menjumlahkan total curah hujan dikurangi dengan evapo-transpirasi dan infiltrasi air yang masuk ke dalam tanah/batuan. Sedangkan curah hujan dapat dihitung dengan menjumlahkan volume air hujan atau salju yang turun kepermukaan bumi dengan volume air permukaan. Hasil pengurangan antara volume curah hujan dan volume air sungai adalah sebagai evapotranspirasi dan infiltrasi. Perbedaan anatara 2 pengukuran akan mendekatkan evapotranspirasi dan infiltrasi. 3. Air Tanah Semua air yang ada dibawah permukaan bumi (tanah), dikelompokan sebagai air-tanah. Dalam daur hidrologi, nampak bahwa air-tanah hanya menempati 0.62% saja dari seluruh air tawar yang ada. Air-tanah menerima pemasukan air (recharge) dari air yang jatuh diatas permukaan Bumi melalui proses infiltrasi yang kemudian bergerak mengalir memasuki batuan dan lapisan tanah, sampai keluar lagi sebagai sumber-sumber air (discharge), dan kembali ke permukaan sebagai sungai, atau tertahan sementara sebagai danau atau dirawa-rawa. Banyaknya air yang masuk kedalam tanah sangat tergantung pada sifat, keadaan dan jenis batuan setempat, jumlah vegetasi di daerah tangkapan air (catchment area), bentuk bentang alam dan banyaknya air yang jatuh ke bumi sebagai curah hujan, salju dsb. Di daerah dengan vegetasi yang lebat infiltrasi akan dipercepat oleh akar tumbuh-tumbuhan yang membuka jalan untuk dilalui air. Air akan mengalir lebih cepat pada permukaan lereng yang curam dan menuju ke sungai dibanding dengan permukaan yang landai. Dengan demikian peresapan air akan lebih banyak terjadi di topografi yang landai. Sifat batuan atau tanah yang dapat meneruskan air, ditentukan oleh kadar kesarangan (porositas) seperti tanah lepas, pasir dan kerikil atau kerakal. Batuan dasar yang tersingkap yang retak-retak akan merupakan tempat infiltrasi yang potensial. Copyright@2007 by Djauhari Noor 155 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ Gambar 6.2 memperlihatkan bagian-bagian dan istilah-istilah yang terdapat pada air-tanah. Muka air-tanah merupakan batas paling atas dari zona jenuh, yang merupakan sifat yang paling menonjol dalam sistim air-tanah. Danau, rawa dan sungai permanen, adalah tempat-tempat dimana muka air-tanah muncul ke permukaan. Di tempat-tempat kering dimana air sulit diperoleh di permukaan, diperkirakan bahwa muka air-tanah letaknya dalam. Kedalaman dari muka air-tanah sangat beragam dan ditentukan oleh bentuk bentang alam dan keadaan iklim. Mengetahui kedalaman muka air-tanah adalah sangat penting dalam upaya untuk menentukan keberhasilan melakukan pemboran air-tanah. Berdasarkan data dari sejumlah bor air, danau, rawa, dan sumber-air, muka air tanah dapat diketahui dan dipetakan. Kedudukan muka air-tanah dapat berada dalam keadaan yang tetap apabila terjadi keseimbangan antara pengisian (recharge) dan yang keluar (discharge). GD.01 DAERAH TANGKAPAN ("CATCHMENT AREA") PENGISIAN ("RECHARGE") SUMBER AIR "DISCHARGE" AQUICLUDE MUKA AIR TANAH ALIRAN AIR-TANAH GambarAKAN TERBENTUK PENGUMPULAN AIR TANAH SETEMPAT tanah akan 6.2 Aquiclude yang berada diatas muka air terbentuk pengumpulan air tanah setempat. AQUICLUDE YANG BERADA DIATAS MUKA AIR TANAH UTAMA; Gb.4-3 Suatu bentuk atau lapisan massa batuan yang mampu meloloskan dan secara nyata dapat menyimpan air-tanah, dinamakan aquifer. Pada bagian ini kita dapat mengambil dan memanfaatkan air-tanah untuk keperluan rumah-tangga, pertanian dan industri. Aquifer yang paling baik adalah yang terdiri dari pasir dan kerakal yang lepas, batupasir yang tidak tersemenkan dengan baik atau batuan yang retak-retak. Kita mengenal adanya dua jenis aquifer: (1) aquifer bebas atau (unconfined), yaitu aquifer yang letaknya dekat sekali dengan muka air-tanah, dengan sedikit atau sama sekali tidak ada tanah atau lapisan penutup diatasnya. Aquifer ini berada dalam tekanan atmosfir. Kebanyakan airtanah setempat itu diperoleh dari aquifer jenis ini yang terutama berupa pasir dan kerakal lepas dan endapan banjir. (2) aquifer tertekan atau (confined). Aquifer ini letaknya berada diantara 2 lapisan yang tak lulusair. Berbeda dengan aquifer bebas, aquifer ini disamping sebarannya lebih luas, juga letaknya lebih dalam dari permukaan. Aquifer yang berada diatas muka air-tanah utama, disebut aquiclude. Dalam kondisi tertentu, air-tanah yang terperangkap dalam aquifer tertekan, dapat naik keatas melawan tarikan gayaberat dan bahkan dapat menyembur. Keadaan seperti ini dapat terjadi apabila aquifer tersebut kedudukannya miring dan ujungnya tersingkap diatas permukaan di wilayah pegunungan seperti terlihat pada gambar 6.3. Pemboran air pada “A” dan “B”, air-tanah akan naik sendiri keatas tanpa dipompa. Jenis aquifer seperti ini dinamakan “artesis” (berasal dari nama kota di Perancis “Artois”, dekat Calais). Permukaan dimana air-tanah dapat naik tanpa hambatan, dinamakan “bidang pizometrik”. Sedangkan pada “C” air-tanah baru mungkin dapat dikeluarkan dengan bantuan pompa. Copyright@2007 by Djauhari Noor 156 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ PERMUKAAN POTENSIOMETRIK PENGISIAN ("RECHARGE") TERJADI PADA SINGKAPAN BATUAN LULUS AIR BOR AIR "C" PERMUKAAN TANAH BOR AIR "A" BOR AIR "B" LAPISAN BATUAN TAK LULUS AIR ("IMPERMEABLE") AQUICLUDE LAPISAN BATUAN LULUS AIR (PERMEABLE") AQUIFER TERTEKAN Gb.4-4 Gambar 6.3 Lapisan batuan lulus air/permeable (aquifer tertekan) dan lapisan impermeable (aquiclude) Akumulasi air bawah tanah akibat infiltrasi dari air hujan, air sungai, air danau, dan air reservoir. Pada kedalaman tertentu dari bagian bawah tanah berada dalam kondisi jenuh air dan bagian yang jenuh air ini di setiap tempat di bawah permukaan bumi ternyata tidak sama, hal ini sangat tergantung kepada iklim dan jenis material tanah yang ada di daerah tersebut. Air yang berada pada zona saturated tersebut dikenal sebagai air bawah tanah. Yang menjadi permasalahan pada air bawah tanah adalah berapa jumlah volume air bawah tanah secara pasti/significant. Untuk menjawab pertanyaan tersebut diatas, maka diperlukan suatu kajian yang sangat teliti dan komprehensif, mengingat sifat air yang sangat dinamik. Sebagai gambaran mengenai jumlah air tanah di Amerika Serikat, dari 48 negara bagian, ternyata jumlahnya 7 kali lipat lebih besar dibandingkan dengan keseluruhan jumlah air permukaan. Volume total air tanah yang ada di Amerika diperkirakan mencapai lebih kurang 125 000 km3, dan milyaran gallon air bawah tanah dikonsumsi setiap harinya, 80% diantaranya dipasok untuk kebutuhan pedesaan, 25% untuk kebutuhan perkotaan, 7% untuk kebutuhan industri, dan 25% air tanah digunakan untuk irigasi. Air tanah juga sangat penting sebagai pemasok sumberdaya air apabila pasokan air permukaan tidak mencukupi. Sebagai ilustrasi bahwa kota Miami di Florida, sangat tergantung kepada air tanah, khususnya air tanah yang berasal dari aquifer dalam (deep aquifer). Permasalahan yang mungkin timbul sebagai akibat penyedotan air tanah yang berlebihan adalah turunnya muka air tanah dan intrusi air laut. Untuk menanggulangi pengambilan air tanah yang berlebihan dapat dilakukan dengan: 1. Melakukan konservasi air bawah tanah yaitu dengan cara menjaga agar infiltrasi air permukaan dan retardasi surface runoff tidak mengganggu. 2. Eksploitasi air bawah tanah tidak melebihi recharge. 3. Konservasi air bawah tanah juga harus melibatkan pengendalian tanaman/vegetasi, karena tanaman/vegetasi dapat menahan surface runoff sehingga memungkinkan air berinfiltrasi ke dalam bumi. 4. Dalam kontek Daerah Aliran Sungai (DAS) atau Catchment Area, perlu dijaga agar supaya daerah resapan tidak rusak akibat perubahan tata guna lahan. 4. Banjir Banjir adalah suatu peristiwa alamiah yang disebabkan oleh meluapnya air ke luar alur sungai karena volume air yang melebihi kapasitas saluran sungai yang tersedia. Wilayah luapan air sungai disebut sebagai daerah dataran banjir (flood-plain area). Disamping itu banjir juga dapat Copyright@2007 by Djauhari Noor 157 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ disebabkan oleh akumulasi air hujan di suatu daratan yang berbentuk cekungan dimana lapisan tanahnya bersifat impermeabel atau lapisan tanahnya jenuh air. Bencana banjir baru akan timbul ketika di daerah tersebut terdapat areal pemukiman sehingga luapan air berdampak pada kerugian dan kerusakan harta benda dan jiwa manusia. Peran dan kontribusi manusia terhadap terjadinya bencana banjir sangatlah besar, hal ini dapat kita lihat dari berbagai kasus bencana banjir yang melanda diberbagai wilayah dan perkotaan. Sebagai contoh Jakarta sebagai ibukota negara setiap tahun menjadi langganan banjir. Adapun beberapa faktor faktor yang menjadi penyebab banjir di wilayah Jakarta antara lain adalah: 1. Pembangunan dan perluasan pemukiman yang tidak mengikuti peta arahan Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW), 2. Topografi Jakarta yang berbentuk cekungan sehingga di beberapa wilayah berfungsi sebagai tandon aliran air, 3. Berkurangnya daerah resapan air sebagai dampak dari pembangunan, 4. Meningkatnya surface runoff yang disebabkan perubahan tutupan lahan, 5. Tidak berfungsinya sistem drainase secara maksimal akibat banyaknya sampah dan kotoran lainnya, 6. Sistem Pengelolaan Daerah Aliran Sungai yang tidak terintegrasi serta degradasi lingkungan di wilayah DAS akibat perubahan tataguna lahan dan tutupan lahan. Usaha untuk mengurangi bencana banjir dapat dilakukan antara lain dengan cara antara lain: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Melakukan reboisasi di daerah tangkapan hujan, Membuat sumur-sumur resapan air, Mengurangi surface runoff dengan pembuatan drainase yang baik, Pembuatan check-dam untuk pengendalian banjir, Memodifikasi saluran sungai dan drainase, Membersihkan saluran sungai dan pengelolaan DAS secara komprehensif. terintegrasi dan 5. Erosi Tanah Tanah adalah bahan rombakan yang berasal dari proses pelapukan batuan, dengan demikian mineral-mineral yang dikandung oleh tanah sangat ditentukan oleh batuan asalnya. Suatu tanaman dapat hidup dengan subur apabila jenis tanahnya mengandung mineral-mineral yang sesuai dengan kebutuhan tanaman tersebut. Berbagai jenis tanaman dapat tumbuh subur apabila ditanam di tempat tempat dimana jenis tanahnya mempunyai kandungan mineralmineral yang dibutuhkan oleh tanaman tersebut. Permasalahan yang sangat vital pada tanah adalah erosi tanah, terutama bagi para petani. Erosi tanah dapat menyebabkan tanah yang tadinya sangat subur berubah menjadi tidak subur dikarenakan mineral-mineral yang dikandung tanah tersebut telah ter-erosi, dimana unsur-unsur hara yang di butuhkan oleh tanaman telah hilang. Oleh karena itu permasalahan erosi tanah menjadi perhatian utama bagi para petani, terutama lapisan-lapisan tanah yang berada di tempat tempat yang berlereng dan di tempat tempat yang terbuka tanpa ada vegetasi. Kebanyakan erosi tanah terjadi karena tidak terkendalinya surface runoff. Di tempat-tempat yang lapisan tanahnya tertutup vegetasi umumnya surface runoff dapat dicegah, sedangkan di tempat tempat yang berlereng dan tidak ber-vegetasi, erosi tanah sangat tinggi. Sheet erosion, rill erosion, dan gully erosion adalah jenis-jenis erosi yang perlu dikendalikan agar erosi tanah dapat diminimalkan. Berikut ini beberapa cara penanggulangan erosi tanah yang harus dilakukan untuk mengurangi proses erosi: Copyright@2007 by Djauhari Noor 158 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ 1. Penyiapan lahan, penanaman, penyiangan, dan panen harus dilakukan mengikuti garis kontur. 2. Meminimalkan kemiringan lereng. Pada saat penyiapan lahan dan penanaman harus dilaksanakan secara bersamaan untuk mencegah bila hujan datang pada tahapan ini tanah tidak ter-erosi. 3. Pembuatan terasering, berfungsi untuk mengurangi kecepatan aliran air runoff dan memperlambat erosi tanah. 4. Pembuatan check-dam pada saluran drainase untuk mencegah aliran air runoff yang berasal dari arus turbit. 5. Penanaman pohon dan semak untuk mencegah erosi dan dapat berfungsi sebagai pagar untuk mencegah erosi tanah. 6. Amblesan Amblesan tanah adalah penurunan permukaan tanah yang diakibatkan oleh pelarutan batuan yang berada dibawah tanah oleh air yang ada di dalam tanah atau kosongnya rongga pori batuan yang disebabkan oleh pengambilan air tanah yang berlebihan. Kasus amblesan tanah atau penurunan permukaan tanah yang disebabkan oleh air tanah dapat kita lihat di wilayah-wilayah dimana pengambilan air tanah yang melebihi pengisisan kembali air (recharge water) ke dalam tanah, sehingga terjadi kekosongan air tanah yang ada di dalam pori batuan dan hal ini dapat berakibat pada penurunan permukaan tanah/ambles. Kota Bangkok dan Jakarta adalah dua contoh kota yang mengalami penurunan permukaan tanah karena eksploitasi air tanah yang berlebihan. Pengambilan air tanah yang berlebihan dapat juga mengakibatkan intrusi air laut kedalam lapisan air tanah. Kasus amblesan dapat juga terjadi sebagai akibat dari pelarutan batugamping oleh air tanah dan umumnya terjadi di daerah daerah dimana batuan dasarnya tersusun dari batu gamping. 7. Sedimentasi Sedimentasi adalah proses pengendapan dari material rombakan batuan atau tanah melalui media air, angin atau es/gletser. Masalah sedimentasi menjadi perhatian ketika akan membangun suatu bendungan atau pelabuhan. Dalam perencanaan pembangunan suatu Bendungan, perhitungan laju sedimentasi akan menentukan umur dari bendungan dan oleh karena itu upaya-upaya pencegahan dan memperlambat proses sedimentasi yang terjadi di dalam waduk, harus dilakukan antara lain dengan cara: 1). melakukan reboisasi dan konservasi di wilayah Daerah Aliran Sungai (DAS) untuk mengurangi erosi dan bahan rombakan yang akan terangkut oleh air sungai ke dalam waduk. 2). melakukan pengerukan secara teratur pada sungai sungai yang bermuara kedalam waduk. Sedangkan pada perencanaan pembangunan Pelabuhan, masalah sedimentasi menjadi perhatian terutama untuk mencegah terjadinya pendangkalan di sekitar pelabuhan dan hal ini dapat berdampak pada kandasnya kapal-kapal yang akan merapat atau pelabuhan tidak dapat melayani kapal-kapal yang akan bongkar muat. Masalah sedimentasi yang terjadi di pelabuhan erat kaitannya dengan sistem perairan pantai dan daratan. Hal ini disebabkan karena sedimen di wilayah pantai dapat berasal dari proses sedimentasi oleh arus laut atau proses sedimentasi yang oleh air sungai. Copyright@2007 by Djauhari Noor 159 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ 8. Kualitas Air Air dapat diperoleh dengan cara menampung air hujan, mengambil dari mata air, sungai, danau, atau berasal dari dalam tanah yang berupa air tanah dangkal maupun air tanah dalam (artesis). Berdasarkan kegunaannya, air dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan antara lain untuk irigasi, transportasi, pembangkit energi listrik, pariwisata, dan untuk air minum. Untuk keperluan air minum sudah barang tentu air harus memenuhi standar kualitas kesehatan. Sumberdaya air baru dapat dikatakan layak minum apabila unsur-unsur yang dikandungnya sudah memenuhi standar baku mutu air layak minum yang bebas dari mineral-mineral yang membahayakan bagi kesehatan manusia. Disamping itu hal yang perlu diketahui adalah asal dari sumber air, apakah air tersebut telah tercemar atau terkontaminasi oleh unsur-unsur logam berat? Sumberdaya air, baik yang berasal dari daratan (sungai, mata air, danau) maupun bawah tanah (air artesis) tidaklah otomatis dapat langsung dikonsumsi tanpa diperiksa terlebih dahulu kandungan unsurnya. Pencemaran pada air dapat terjadi ketika badan air mengalir melalui pori-pori batuan dibawah tanah maupun yang mengalir dipermukaan tanah, hal ini disebabkan karena sifat dan karakteristik air yang mudah melarutkan unsur unsur kimia tertentu maupun logam-logam berat lainnya. Mineral-mineral yang terkandung di dalam batuan merupakan faktor dominan sebagai sumber yang memberikan pencemaran pada badan air yang mengalir di daratan. Disamping itu pembuangan limbah ke dalam sungai ataupun tanah yang berasal dari limbah industri dan pertambangan serta limbah pertanian, rumah tangga dan limbah lainnya dapat menyebabkan baku mutu air menjadi turun kualitasnya. Sebagaimana diketahui bahwa sumberdaya air dapat dijumpai di permukaan tanah, seperti sungai, danau, rawa, udara dan lautan serta yang berada di bawah permukaan tanah, seperti air tanah dangkal (shallow groundwater) dan air tanah dalam (deep groundwater). Permasalahan dalam kualitas air adalah permasalahan yang berkaitan dalam pemanfaatan air bagi keperluan tertentu. Berikut ini adalah hal hal yang harus dipertimbangkan dalam pemanfaatan sumberdaya air, yaitu: 1). Metoda pengambilan sampel air untuk air minum; 2). Air permukaan untuk keperluan air minum; 3). Kualitas air untuk keperluan air minum; 4). Kualitas air untuk keperluan sektor perikanan; 5). Air payau; 6). Air pencucian/penggelontoran; 7). Kandungan bahan berbahaya dalam air; 8). Air tanah ; 9). Limbah air buangan; 10). Kandungan nitrat yang berasal dari pertanian. Standar kualitas air merupakan hal yang sangat penting, terutama ditinjau dari kebutuhan dan peruntukannya. Standar kualitas air ditentukan berdasarkan kandungan: 1) Potable water yang meliputi: (a).Parameter organoleptic (warna, kekeruhan, bau dan rasa); (b). Parameter fisika-kimia (temperatur, pH, konduktivitas, Ca, Mg, K, Na); (c). Parameter yang berkaitan dengan bahan yang jumlahnya tidak terduga, seperti nitrat, nitrit, amonium, HCs. phenol, organochlorines, dll.); (d). Parameter kandungan toksin (pestisida, PAH, logam-logam berat); (e). Parameter mikrobiologi (total coliform dan faecal steptococci); (f). Kebutuhan minimal untuk softened water (total hardness dan alkalinitas). 2) Sumber bahan air yang berasal dari air tawar termasuk air tanah 3) Air untuk habitat ikan dan air untuk keperluan pencucian 4) Air buangan yang berasal dari perkotaan dan industri 6.3. Sumberdaya Mineral Sumberdaya mineral adalah sumberdaya yang diperoleh dari hasil ekstraksi batuan atau pelapukan batuan (tanah). Berdasarkan jenisnya sumberdaya mineral dapat dikelompokan menjadi 2, yaitu: (1). Sumderdaya mineral logam dan (2). Sumberdaya mineral non-logam. Copyright@2007 by Djauhari Noor 160 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ Tembaga, besi, nikel, emas, perak, timah adalah beberapa contoh dari material yang berasal dari mineral logam, sedangkan kuarsa (silika), muskovit (mika), batu pasir, bentonit, lempung adalah beberapa contoh material yang berasal dari mineral non-logam. Sumberdaya mineral telah dimanfaatkan oleh manusia sejak manusia pertama kali menemukan bahan galian berupa bijih tembaga dan bijih besi. Pemanfaatan bahan galian ini pada awalnya digunakan untuk keperluan alat rumah tangga atau alat untuk mempertahankan diri dan berburu, seperti pedang, tombak, panah, dsbnya. Kemudian pada zaman revolusi industri, kebutuhan bahan galian mineral semakin meningkat karena manfaat dari berbagai jenis mineral tersebut, misalnya untuk keperluan membuat mesin-mesin industri, alat transportasi, alat komunikasi, dan alat-alat rumah tangga. Untuk memenuhi kebutuhan hidupnya manusia sangat tergantung kepada material-material yang berasal dari bumi. Permintaan sumberdaya mineral dalam jumlah besar seringkali tidak dapat terpenuhi karena keterbatasan persediaan sumberdaya tersebut. 6.3.1 Penyebaran Endapan Mineral Keterdapatan sumberdaya mineral di bumi sangat tergantung kepada kondisi geologinya dan tidak semua negara memiliki sumberdaya mineral yang mereka perlukan. Ganesa / pembentukan sumberdaya mineral ditentukan oleh asosiasi batuannya, misalnya nikel akan berasosiasi dengan batuan beku ultrabasa, sedangkan timah berasosiasi dengan batuan beku asam seperti granit. Tembaga dan emas akan berasosiasi dengan batuan beku intermedier seperti andesit dan diorit sedangkan minyakbumi terbentuk dalam batuan sedimenter. Oleh karena kondisi geologi setiap negara tidak selalu sama, maka keterdapatan dan penyebaran sumberdaya mineral juga tidak merata di setiap negara. Sebagaimana diketahui ada negara-negara yang memiliki cadangan sumberdaya minyakbumi yang sangat besar dan ada pula negara-negara yang tidak memilikinya. Jepang adalah salah satu contoh negara yang tidak memiliki/miskin sumberdaya minyak dan gas bumi, namun kebutuhan akan sumberdaya tersebut sangat besar, terutama untuk kebutuhan energi listrik dan industri berat dan Jepang salah satu negara pengimpor terbesar minyak dan gasbumi yang berasal dari negara-negara penghasil minyak. Untuk mendapatkan sumberdaya mineral maka diperlukan suatu proses yaitu, mulai dari tahap penemuan (eksplorasi), tahap pengambilan (eksploitasi) dan tahap ekstraksi dan prosesing (pemisahan mineral-mineral dengan material yang tidak diperlukan). Dalam setiap tahapan pada proses mendapatkan sumberdaya mineral akan berdampak pada pencemaran lingkungan. 6.3.2 Kebutuhan Sumberdaya Mineral Kebutuhan sumberdaya mineral di dunia dapat dikatakan sebanding dengan peningkatan populasi manusia di muka bumi serta ditunjang oleh perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi. Berdasarkan hasil studi yang dilakukan oleh para ahli menunjukan bahwa proyeksi permintaan dunia terhadap mineral-mineral logam yang biasa dipakai oleh manusia diperkirakan meningkat 4 (empat) kali lipat hingga tahun 2000. Adapun faktor-faktor yang menyebabkan meningkatnya permintaan mineral logam di dunia adalah: 1. Peningkatannya jumlah populasi manusia di dunia 2. Meningkatnya standar hidup manusia di negara berkembang. 3. Meningkatnya status negara (misalnya negara berkembang menjadi negara maju). Salah satu contoh negara yang kebutuhan sumberdaya mineralnya meningkat sangat tajam adalah negara Amerika Serikat. Sebagai gambaran di Amerika, jumlah konsumsi mineral logam seperti bijih besi, alumunium, tembaga, pasir dan kerikil pada tahun 1974 naik sangat tajam dibandingkan dengan jumlah total konsumsi sumberdaya mineral sejak tahun 1776 (Tabel 6.2). Copyright@2007 by Djauhari Noor 161 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ Tabel 6.2 Prediksi kebutuhan sumberdaya mineral di Amerika masa lalu, masa kini, dan masa mendatang Sumberdaya Mineral Bijih besi (Ton) Alumunium (Ton) Bijih Tembaga (Ton) Pasir dan kerikil (Ton) Energi (Eqi.barrel oil) Sumberdaya Air Konsumsi antara Jan. 1974 - Mei 1974 di Amerika 48 juta ton 5,25 juta ton 638 ribu ton 313,5 juta 4,5 milyar barrell 44,3 triliun galon Total konsumsi sejak 1776 di USA 6 milyar ton 290 juta 72 juta ton 30 milyar 400 milyar barrell 4700 triliun barrell Prediksi kebutuhan SDA. Mineral Di masa depan 6 milyar ton 698 juta ton 86 juta ton 42 milyar ton 585 milyar barrell 4900 triliun galon Meningkatnya kebutuhan sumberdaya mineral di dunia telah memacu kegiatan eksplorasi dan eksploitasi sumberdaya mineral serta untuk mendapatkan lokasi-lokasi sumberdaya mineral yang baru. Konsekuensi dari meningkatnya eksplorasi dan eksploitasi sumberdaya mineral harus diikuti dengan usaha-usaha dalam pencegahan terhadap dampak yang ditimbulkan sebagai akibat dari eksplorasi dan eksploitasi sumberdaya mineral tersebut. Permasalahan yang sering muncul dari kegiatan eksplorasi dan eksploitasi sumberdaya mineral adalah penurunan kualitas lingkungan, seperti pencemaran pada tanah, udara, dan hidrologi air. serta terganggunya ekosistem. Di Indonesia dapat kita jumpai beberapa contoh lokasi tambang yang telah mengalami penurunan kualitas lingkungan, antara lain tambang timah di pulau Bangka, tambang batubara di Kalimantan Timur dan tambang tembaga di Papua. 6.3.3 Peran Industri Pertambangan Industri pertambangan adalah suatu industri dimana bahan galian mineral diproses dan dipisahkan dari material pengikut yang tidak diperlukan. Dalam industri mineral, proses untuk mendapatkan mineral-mineral yang ekonomis biasanya menggunakan metoda ekstraksi, yaitu proses pemisahan mineral-mineral dari batuan terhadap mineral pengikut yang tidak diperlukan. Mineral-mineral yang tidak diperlukan akan menjadi limbah industri pertambangan dan mempunyai kontribusi yang cukup signifikan pada pencemaran dan degradasi lingkungan. Industri pertambangan sebagai industri hulu yang menghasilkan sumberdaya mineral dan merupakan sumber bahan baku bagi industri hilir yang diperlukan oleh umat manusia di dunia. Sebagaimana kita ketahui bahwa di bidang pertanian, para petani sangat membutuhkan pupuk bagi tanamannya dan pupuk yang dibutuhkan oleh para petani tersebut berasal dari hasil industri pupuk (fertilizer) yang bahan bakunya berasal dari mineral-mineral yang ditambang. Bahan bakar minyak dan gas bumi digunakan sebagai bahan bakar kendaraan untuk alat transportasi serta bahan bakar energi yang dipakai untuk menggerakkan mesin-mesin industri maupun penerangan berasal dari industri pertambangan. Kendaraan transportasi seperti pesawat terbang, kapal, kereta api dan mobil serta mesin industri memerlukan material baja, besi, alumunium, tembaga, nikel dll. sebagai bahan baku. Berdasarkan hal tersebut diatas, maka keberadaan industri pertambangan pada hakekatnya adalah untuk memenuhi kebutuhan manusia dan kebutuhan ini akan semakin meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah populasi manusia dan meningkatnya kesejahteraan suatu negara serta perkembangan suatu negara dari negara agraris menjadi negara industri. Proses dalam menghasilkan produk sumberdaya mineral mempunyai kontribusi yang besar terhadap pencemaran lingkungan dan hal ini telah dikritisi oleh para pemerhati lingkungan. Di Copyright@2007 by Djauhari Noor 162 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ satu sisi untuk menutup suatu tambang atau industri pertambangan yang menghasilkan mineralmineral yang dibutuhkan oleh manusia adalah sesuatu hal yang tidak bijaksana. Disisi lain, dampak yang ditimbulkan akibat pertumbuhan industri pertambangan harus disikapi dengan cara mencegah agar supaya dampak yang ditimbulkannya dapat diminimalkan. 6.3.4 Dampak Lingkungan Pada Pertambangan Pengelolaan sumberdaya mineral dalam rangka memenuhi kebutuhan hidup manusia tidak harus menimbulkan dampak lingkungan baik yang berupa pencemaran dan degradasi lingkungan dimana sumberdaya tersebut dimanfaatkan. Degradasi lingkungan yang diakibatkan oleh eksploitasi sumberdaya mineral, khususnya limbah padat yang berasal dari hasil penambangan dan pemprosesan mineral telah mengakibatkan berbagai dampak lingkungan, seperti ekosistem menjadi terganggu, pencemaran udara, tanah, dan air oleh mineral-mineral yangn berbahaya bagi kehidupan manusia maupun flora dan fauna. Lubang-lubang bekas penambangan serta pembukaan lapisan tanah yang subur pada saat penambangan dapat mengakibatkan daerah yang semula subur menjadi daerah yang tandus dan akan memerlukan waktu yang sangat lama untuk kembali kedalam kondisi semula. Polusi dan degradasi lingkungan akan terjadi pada semua tahap dalam aktivitas pertambangan, mulai dari tahap eksplorasi, tahap eksploitasi hingga tahap prosesing mineral serta semua aktivitas yang menyertainya dalam seluruh tahap tersebut, seperti penggunaan peralatan survei, bahan peledak, alat-alat berat, limbah mineral padat yang tidak dibutuhkan. 1. Tahap Eksplorasi Biasanya pada tahap eksplorasi, penyelidikan diawali dengan pemetaan geologi permukaan dan atau survei geofisika, kemudian dilanjutkan dengan survei geokimia dengan metoda stream sediment sampling, soil sampling, rock sampling yang kemudian dilanjutkan dengan pemboran (drilling), pembuatan paritan (trenching), dan peledakan (blasting). Dampak lingkungan yang ditimbukan pada tahap ini biasanya tidak begitu signifikan. Masuknya peralatan survei dan alat pemboran ke lokasi penyelidikan di daerah yang di eksplorasi hanya sedikit menimbulkan degradasi lingkungan seperti bekas-bekas lubang pemboran, pengupasan lapisan tanah dalam pembuatan paritan uji atau sumuran uji. 2. Tahap Eksploitasi (Penambangan) Pada tahap ini yang terpenting dan perlu diperhatikan adalah tahap mobilisasi ketika alat-alat berat mulai masuk ke lokasi tambang dan tahap penambangan itu sendiri, yaitu ketika sejumlah besar material (limbah material padat), baik yang berasal dari batuan maupun pengupasan lapisan tanah untuk mendapatkan bahan galian yang diinginkan; dimana limbah material padat ini harus dipindahkan ke lokasi-lokasi diluar lokasi tambang. Pengelolaan limbah padat yang berasal dari tahap eksploitasi/penambangan harus dikelola secara hati-hati sehingga dikemudian hari tidak menimbulkan dampak lingkungan yang berupa pencemaran, degradasi lingkungan dan polusi. Pada dasarnya untuk mendapatkan izin eksploitasi bahan galian tambang, biasanya didahului dengan studi kelayakan tambang termasuk didalamnya studi analisa mengenai dampak lingkungan (studi amdal). Rekomnedasi dari studi amdal antara lain termasuk dalam penanganan dan penanggulangan limbah, apakah itu limbah padat, cair maupun polusi udara. Copyright@2007 by Djauhari Noor 163 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ Tahap Eksplorasi Tahap Mobilitasi Tahap Eksploitasi (Penambangan) Tahap Produksi Gambar 6.4 Tahap eksplorasi, mobilisasi, eksploitasi (penambangan), dan produksi 3. Tahap Produksi (Pemprosesan Mineral) Pembuangan limbah yang berasal dari pemrosesan mineral-mineral merupakan permasalahan yang sangat unik dan komplek. Pemrosesan mineral dapat terdiri dari pencucian untuk memisahkan lempung dan pasir, proses penggerusan, penggilingan dan pemisahan materialmaterial yang tidak ekonomis (limbah padat) lebih besar dibandingkan dengan material-material yang mempunyai nilai ekonomis, yaitu perbandingannya berkisar antara 10 : 90 atau bahkan mencapai 0,5 : 99,5, sehingga pada tahap ini volume limbah dari material yang tidak terpakai menjadi suatu masalah tersendiri. Dampak lingkungan yang sering kita jumpai pada tahap ini adalah mereka membuang limbah padat kedalam sungai yang kemudian dibawa oleh arus sungai dan akhirnya akan diendapkan di daerah daerah yang lebih rendah seperti dataran banjir. Contoh nyata adalah tambang tembaga Freeport di Papua yang membuang limbahnya di daerah hulu sungai ( upstream) dan pencemaran lingkungan terjadi didaerah muara (downstream). Dampak lain yang mungkin timbul dalam tahap ini adalah degradasi lingkungan akibat suara dan getaran yang berasal dari peledakan dinamit di daerah penambangan serta debu yang berasal dari lalu lintas alat-alat berat. Disamping hal tersebut, problem yang cukup serius adalah bekas-bekas saluran pembuangan (drainase) yang ditinggalkan di wilayah pertambangan, dimana air yang bersifat sangat asam dan mengandung unsur besi. Air yang berasal dari pertambangan seringkali mengandung tembaga (Cu) atau seng (Zn), dan apabila air tersebut masuk kedalam sungai, maka unsur Zn tidak baik bagi kehidupan ikan. Copyright@2007 by Djauhari Noor 164 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ Dalam teknik penambangan terdapat 3 (tiga) dampak lingkungan yang sangat khas, yaitu Hidraulicking, Dredging, dan Strip Mining. 1. Hidraulicking adalah sistem penambangan yang dilakukan dengan cara menyemprotkan air terhadap material yang akan ditambang. Pada sistem ini mineralmineral berat yang ditambang seperti emas akan tertinggal ditempatnya sedangkan material lempung dan pasir akan terbawa oleh air dan akan diendapkan di daerah yang rendah seperti di lembah-lembah sungai atau di daerah dataran banjir di sepanjang sungai. Adapun dampak yang dapat terjadi pada sistem penambangan ini adalah endapan-endapan material yang diendapkan oleh sungai akan menimbun daerah seperti daerah pertanian ataupun daerah pemukiman. 2. Dredging adalah sistem penambangan yang dilakukan dengan cara menggunakan mesin keruk. Umumnya dilakukan disepanjang sungai dan pantai, untuk mendapatkan bahan baku pasir dan kerikil sebagai bahan bangunan. Dampak dari sistem penambangan model ini umumnya adalah terjadinya kolam kolam air yang ada disepanjang sungai akibat pengerukan oleh mesin keruk. Degradasi lingkungan yang mungkin terjadi pada sistem penambangan dengan metoda ini adalah terganggunya sistem hidrologi air tanah. 3. Strip Mining adalah sistem penambangan yang dilakukan dengan cara mengupas lapisan tanah dan batuan yang menutupi lapisan batuan yang akan di tambang, seperti lapisan batubara. Adapun dampak dari sistem penambangan seperti ini adalah material tanah yang tidak terpakai hasil pengupasan sebagai limbah padat. Disamping itu lahan bekas penambangan mengalami degradasi, karena untuk dapat ditanami kembali akan memakan waktu yang lama, karena lapisan tanah yang subur sudah terkupas dan dampak lainnya adalah terganggunya sistem hidrologi tanah. Hidraulicking Dredging Strip Mining pada Tambang Batubara Strip Mining pada Tambang Emas Copyright@2007 by Djauhari Noor 165 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ 6.4. Sumberdaya Energi 6.4.1 Jenis Sumberdaya Energi Sumberdaya energi adalah sumberdaya geologi yang dimanfaatkan sebagai penghasil energi. Sebagaimana kita ketahui bahwa beberapa jenis sumberdaya geologi yang terdapat di alam, baik secara langsung maupun tidak langsung yaitu dengan memanfaatkan ilmu dan teknologi dapat dirubah dan dikonversikan menjadi energi. Adapun sumberdaya energi yang kita kenal adalah : 1 2 3 4 5 6 7 Sumberdaya Sumberdaya Sumberdaya Sumberdaya Sumberdaya Sumberdaya Sumberdaya Energi Energi Energi Energi Energi Energi Energi Mineral Radiokatif Minyak dan Gas Bumi Batubara Panasbumi (Geothermal) Tenaga Air (Hidro-elektrik) Tenaga Angin Tenaga Surya Berikut adalah sumberdaya geologi yang dimanfaatkan sebagai peghasil energi dalam berbagai sektor, baik untuk energi listrik, industri, transportasi, rumah tinggal, dan lain-lain, yaitu (Tabel 6.3): Tabel 6.3 Jenis Sumberdaya dan Kegunaan No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Jenis Sumberdaya Energi Mineral Radiokatif Energi Minyakbumi dan Gas Bumi Energi Batubara Energi Panasbumi (Geothermal) Energi Air (Hidro-elektrik) Energi Angin Energi Surya Energi Listrik Energi Listrik, Rumah Export/ Import Energi Listrik, Rumah Export/ Import Energi Listrik, Rumah Energi Listrik Energi Listrik Energi Listrik, Rumah Penggunaan Tinggal, Komersial, Industri, Transportasi, Tinggal, Komersial, Industri, Transportasi, Tinggal dan Komersial Tinggal, Komersial 6.4.1.1 Sumberdaya Energi Mineral Radioaktif Sumberdaya mineral radioaktif adalah semua sumberdaya yang berasal dari mineral-mineral radioaktif, sedangkan mineral radioaktif adalah mineral yang terkandung di dalam bebatuan dan dapat dimanfaatkan sebagai pembangkit energi listrik tenaga nuklir. Nuklir itu sendiri merupakan istilah yang berhubungan dengan inti atom yang tersusun atas dua buah partikel fundamental, yaitu proton dan neutron. Di dalam inti atom terdapat tiga buah interaksi fundamental yang berperan penting, yaitu gaya nuklir kuat dan gaya elektromagnetik serta pada jangka waktu yang panjang terdapat gaya nuklir lemah. Gaya nuklir kuat merupakan interaksi antara partikel quark dan gluon yang dibahas dalam teori quantum chromodynamics (QCD) sedangkan gaya nuklir lemah adalah interaksi yang terjadi dalam skala inti atom seperti peluruhan beta yang dibahas dalam elecroweak theory. Energi nuklir dihasilkan di dalam inti atom melalui dua buah jenis reaksi nuklir, yaitu reaksi fusi dan reaksi fisi. Reaksi fusi adalah suatu reaksi yang menggabungkan beberapa partikel atom menjadi sebuah partikel atom yang lebih berat. Reaksi fusi dapat menghasilkan energi yang sangat besar seperti yang terjadi pada bintang. Salah satu contoh reaksi fusi adalah penggabungan partikel deuterium (D atau 2H) dan tritium (T atau 3H) (Gambar 6.5a). Proses reaksi fusi adalah sebagai berikut: pertama, deuterium dan tritium dipercepat dengan arah yang Copyright@2007 by Djauhari Noor 166 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ saling mendekati pada suhu termonuklir. Penggabungan antara dua buah partikel tersebut membentuk helium-5 (5He) yang tidak stabil sehingga mengakibatkan peluruhan. Dalam proses peluruhan ini, sebuah neutron dan partikel helium-4 (4He) terhambur disertai dengan energi yang sangat besar, yaitu 14,1 MeV untuk penghamburan neutron dan 3,5 MeV untuk penghamburan helium-4. Sampai saat ini, reaksi fusi belum dapat dirancang oleh manusia karena membutuhkan suhu yang sangat tinggi. Hal ini menyebabkan pemanfaatan reaksi fusi sebagai sumber energi listrik belum dapat direalisasikan. Reaksi nuklir lain yang sudah dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi listrik adalah reaksi fisi. Reaksi fisi merupakan kebalikan dari reaksi fusi, yaitu reaksi yang membelah suatu partikel atomik menjadi menjadi beberapa partikel atomik lainnya dan sejumlah energi. Salah satu contoh dari reaksi fisi adalah reaksi fisi pada partikel uranium-235 (235U) yang ditumbuk oleh sebuah neutron yang bergerak pelan (Gambar 6.5b). Proses penyerapan neutron oleh uranium-235 mengakibatkan terbentuknya partikel uranium-236 (236U) yang tidak stabil sehingga terbelah menjadi partikel krypton-92 (92Kr), barium-141 (141Br), dan beberapa neutron bebas serta sejumlah energi. Reaksi fisi dapat berlangsung secara terus menerus yang biasa disebut dengan reaksi rantai. Dalam reaksi rantai, neutron yang telah terhambur dari reaksi fisi dapat mengakibatkan terjadinya reaksi fisi lain sama baiknya dengan reaksi fisi sebelumnya. Energi yang dihasilkan dari reaksi ini dapat dikonversi menjadi energi listrik pada sebuah pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN). Gambar 6.5 (a) Reaksi Fusi dan (b) Reaksi Fisi Tiga hal menarik yang terjadi pada proses reaksi fisi adalah sebagai berikut: 1. Peluang sebuah atom U-235 menangkap sebuah neutron bernilai sangat tinggi. Dalam sebuah reaktor yang bekerja (dikenal dengan keadaan kritis), sebuah neutron yang terhambur dari setiap reaksi fisi dapat menyebabkan terjadinya reaksi fisi yang lainnya. 2. Proses penyerapan dan penghamburan neutron terjadi dengan sangat cepat pada orde pikosekon (1×10-12 sekon) 3. Jumlah energi yang dihasilkan berupa panas dan radiasi gamma luar biasa besar pada sebuah reaksi fisi yang terjadi. Dalam reaksi ini terbentuk beberapa produk fisi dan neutron dengan massa total yang lebih ringan dari partikel U-235 pada awal reaksi. Perbedaan massa ini diubah menjadi energi dengan nilai yang dirumuskan dalam E = mc2. Dalam satu kali peluruhan atom U-235 bisa dihasilkan energi sebesar 200 MeV (1 eV = 1,6.10-19 joule). U-235 dapat bekerja dalam sebuah sampel uranium yang diperkaya menjadi 2 sampai 3 persen. Pada senjata nuklir, komposisi U-235 mencapai 90 persen atau lebih dari sebuah sampel uranium. Copyright@2007 by Djauhari Noor 167 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ 1. Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir Pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) menyediakan sekitar 17 persen dari total tenaga listrik dunia. Beberapa negara membutuhkan tenaga nuklir yang lebih besa dari negara lain. Di Perancis, menurut International Atomic Energy Agency (IAEA), 75 persen tenaga listriknya dihasilkan oleh reaktor nuklir. Jumlah pembangkit tenaga listrik di dunia diperkirakan lebih dari 400 buah dengan 100 buah diantaranya berada di Amerika Serikat. Pada PLTN, bahan bakar sebuah reaktor nuklir berupa uranium. Uranium merupakan salah satu hasil tambang yang terdapat di bumi. Uranium-238 (U-238) mempunyai waktu paruh yang sangat lama (4,5 milyar tahun) dengan komposisi 99 persen dari total uranium yang ada di bumi. Komposisi lainnya, U-235 mempunyai sekitar 0,7 persen dan U-234 jauh lebih rendah yang dibentuk melalui proses peluruhan U-238 (U-238 melalui beberapa tahap peluruhan alpha dan beta untuk membentuk isotop yang lebih stabil dan U-234 adalah salah satu hasil dari mata rantai dari peluruhan ini). Dalam sebuah reaktor nuklir (Gambar 6.6), butiran uranium yang sudah diperkaya disusun dalam sebuah balok dan dikumpulkan ke dalam bundelan (reactor). Bundelan tersebut direndam dalam air pada sebuah bejana tekan. Air tersebut digunakan sebagai sebuah pendingin. Bundelan uranium yang digunakan pada reaktor nuklir berada dalam keadaan superkritis. Hal ini dapat menyebabkan uranium menjadi panas dan meleleh dengan mudah. Untuk mencegahnya, sebuah balok kontrol (control rods) dibuat dengan bahan yang menyerap neutron. Balok kontrol dimasukkan kedalam bundelan uranium dengan menggunakan sebuah mekaninisme yang dapat mengangkat atau menurunkan balok kontrol tersebut. Pengangkatan dan penurunan balok kontrol menerima perintah seorang operator untuk mengatur jumlah reaksi nuklir. Ketika seorang operator menginginkan inti uranium untuk menghasilkan panas yang lebih, balok kontrol dinaikkan dari bundelan uranium. Sebaliknya, jika ingin panas berkurang maka balok kontrol harus diturunkan. Balok kontrol dapat diturunkan hingga komplit untuk menghentikan reaktor nuklir jika terjadi kasus kecelakaan atau penggantian bahan bakar. Gambar 6.6 Bagan Proses Pada Suatu Reaktor Nuklir Bundelan uranium digunakan sebagai sumber energi panas yang sangat tinggi. Panas ini dapat mengubah air menjadi uap air. Uap air ini digunakan untuk menggerakkan sebuah turbin uap yang memutar rotor pada generator. Berdasarkan hukum Faraday putaran rotor dikonversi menjadi tenaga listrik. Dalam beberapa reaktor, uap air akan melalui tahap kedua sebagai Copyright@2007 by Djauhari Noor 168 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ pengubah panas medium untuk mengubah air menjadi uap air yang menggerakkan turbin. Keuntungan dari desain ini adalah air atau uap air yang tercemar bahan radioaktif tidak akan mengenai turbin. Dalam reaktor nuklir yang sama, fluida pendingin dalam kontak dengan inti reaktor dapat berupa gas (karbon dioksida) atau logam cair (sodium, potasium). Tipe reaktor ini menerima inti uranium untuk beroperasi pada suhu yang lebih tinggi. Ketidakberuntungan dalam PLTN dapat membuat masalah yang besar diantaranya: 1. Penambangan dan pemurnian uranium, berdasarkan sejarah, tidak mempunyai proses yang cukup bersih. 2. Penggunaan PLTN yang tidak tepat dapat menimbulkan masalah yang besar. Tragedi Chernobyl dapat digunakan sebagai contoh yang tepat. Chernobyl didesain dengan seadanya dan dioperasikan dengan tidak tepat sehingga mengakibtakan skenario kasus yang paling buruk. Beberapa ton debu radioaktif terhambur ke atmosfer dalam tragedi ini. 3. Limbah PLTN merupakan racun yang dapat bertahan dalam ratusan tahun dan hal ini tidak aman jika tidak digunakan fasilitas penyimpanan yang permanent untuk ini. 4. Transportasi bahan bakar nuklir dari dan ke PLTN mempunyai beberapa resiko tetapi selama ini track record di Amerika Serikat menunjukkan hasil yang sangat baik. Gambar 6.7 Salah satu pusat pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN) Perkembangan energi nuklir hingga tiga dekade mendatang akan sangat dipengaruhi oleh ketersediaan uranium alam serta besar kecilnya pertumbuhan kapasitas reaktor-reaktor baru di dunia. Dengan teknologi once-through fuel cycle yang digunakaan reaktor-reaktor nuklir yang ada saat ini, bahan bakar yang berupa uranium hanya dimanfaatkan sekali pakai. Konsumsi uranium yang besar tanpa disertai dengan penemuan deposit-deposit uranium baru akan berakibat pada kelangkaan suplai. Pertanyaan utama saat ini adalah kapan kelangkaan suplai tersebut akan terjadi dan apa pengaruhnya terhadap masa depan energi nuklir. 2. Produksi Uranium Dunia Menurut data World Nuclear Assosiation, tahun 2006, sumber daya uranium dunia yang secara ekonomis dapat dimanafaatkan sebesar 4,7 juta ton. Dengan tingkat konsumsi uranium dunia saat ini sebesar 64 kilo ton per tahun, cadangan tersebut bisa bertahan hingga 75 tahun. Namun jika porsi nuklir dalam penyediaan energi listrik dunia dipertahanakan konstan yaitu sekitar 16%, dengan pertumbuhan energi listrik dunia sebesar 2,7% per tahun (World Energy Outlook, 2006), maka diperkirakan umur cadangan uranium hanya akan bertahan hingga 40 tahun. Hingga saat ini, sudah sebelas negara yang telah kehabisan cadangan uranium. Salah satu negara tersebut Copyright@2007 by Djauhari Noor 169 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ adalah Jerman yang tercatat sebagai empat besar di dunia dalam jumlah akumulatif produksi uranium sejak perang dunia kedua. Saat ini produksi uranium hanya mampu memenuhi 63 persen permintaan dunia. Kekurangan suplai dipenuhi dari cadangan stok yang sebagian besar berasal dari kelebihan produksi sebelum tahun 1980 dan dipakai dalam senjata nuklir pada saat itu. Tidak ada angka pasti mengenai jumlah stok tersebut, namun pada tahun 2005 diperkirakan berjumlah sekitar 210 kilo ton (Energy Watch Group, 2007). Ketimpangan antara suplai dan kebutuhan ini menjadi salah satu faktor kenaikan harga uranium sejak 2001. Bahkan dalam setahun terakhir, harga uranium telah melonjak hampir tiga kali lipat (lihat grafik di bawah). Gejolak harga tersebut mematahkan anggapan selama ini bahwa harga uranium sangat stabil sehingga dapat diprediksi secara pasti. Apakah ini pertanda dimulainya krisis uranium? Kalangan industri nuklir membantah dugaan ini. Mereka melihat bahwa lonjakan harga uranium justru akan mendorong eksplorasi yang lebih intensif untuk mendapatkan cadangan-cadangan baru yang selama ini dipandang belum ekonomis. Gambar 6.8 Trend kebutuhan dan cadangan (kiri) dan trend harga uranium dunia (kanan) Yang menjadi persoalan adalah data pertambangan uranium selama ini tidak sepenuhnya bisa diandalkan. Ada kecenderungan perkiraan cadangan uranium meningkat pada saat produksi sedang menanjak. Dan sebaliknya, perkiraan cadangan mengalami penurunan (downgrade) yang tajam ketika produksi sudah mencapai puncak (Energy Watch Group, 2007). Di Perancis misalnya, cadangan uranium pada tahun 1985 diperkirakan sebesar 82 kilo ton. Ketika itu produksi uranium Perancis sedang mengalami peningkatan. Namun kenyataannya, telah habis dieksplotasi hingga tahun 2002, hanya mampu memproduksi 26 kilo ton. Kasus serupa juga terjadi di industri pertambangan uranium Amerika Serikat. 3. Pengaruh Terhadap Biaya Pembangkitan Terlepas dari spekulasi cadangan uranium, gejolak harga tersebut jelas berpengaruh terhadap tingkat persaingan PLTN. Berdasarkan laporan The Future of Nuclear Power yang dirilis oleh MIT pada tahun 2003, biaya pembangkitan listrik PLTN baru diperkirakan sekitar 5,5 sen Dollar AS per kWh dengan mengunakan asumsi harga uranium 12 Dollar AS per pound (MIT, 2003). Komponen biaya uranium setara dengan 2,2 persen dari biaya pembangkitan listrik saat itu. Harga uranium saat ini yang mencapai 113 Dollar AS per pound diperkirakan menyebabkan pelonjakan biaya pembangkitan lebih dari 20 persen. Padahal sebelum terjadi gejolak harga uranium saja, biaya pembangkitan PLTN sudah lebih mahal dari alternatif lain seperti PLTU dan PLTGU (MIT, 2003; Univ. of Chicago, 2004). Copyright@2007 by Djauhari Noor 170 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ 4. Neraca Energi Uranium Diakui bahwa dari tinjauan aspek teknologi dan ekonomi, tingginya harga uranium membuka peluang penemuan deposit-deposit baru dengan kadar bijih yang lebih rendah (low grade ore). Namun selain kedua faktor tersebut, faktor neraca energi juga perlu dipertimbangkan untuk menentukan kelayakan produksi uranium. Storm van Leeuwen dan Smith dalam laporan yang berjudul Nuclear Power – The Energy Balance yang diterbitkan tahun 2005 menyebutkan bahwa semakin rendah kadar bijih uranium maka energi yang dibutuhkan untuk mengekstraknya akan meningkat secara eksponensial. Nilai kritis kadar bijih uranium adalah 0,02 persen. Jika kurang dari itu, sumber daya uranium dianggap tidak layak untuk dieksploitasi karena memiliki neraca energi negatif. Artinya energi yang dibutuhkan untuk mengestrak uranium lebih besar dari energi yang dihasilkan (lihat gambar di bawah). Perlu diketahui bahwa cadangan uranium yang tercatat saat ini sudah termasuk deposit bijih uranium dengan kadar rendah, dengan lokasi yang dalam, transportasi yang jauh dan tingkat kesulitan penambangan yang tinggi. Ini artinya temuan cadangancadangan uranium yang baru tidak akan berpengaruh signifikan terhadap umur cadangan uranium dunia. Pada tambang uranium dampak lingkungan yang sangat rawan adalah Gas Radon sebagai hasil ikutan yang berasal dari bijih uranium sebagai hasil disintegrasi mineral radioaktif. Udara serta bahan tambang lainnya yang tertinggal di daerah tambang dapat terhirup oleh para penambang, akan tetapi gas radon lebih berbahaya dari pencemaran yang ada. Pemisahan bijih Uranium dari material pengikutnyanya juga memungkinkan melepaskan radiasi ke udara dan air yang digunakan dalam pemrosesan bijih Uranium. Permasalahan dan dampak lingkungan terhadap penggunaan energi radioaktif harus dilakukan secara hati-hati dan penanganan yang sangat ketat, mengingat kebocoran suatu reaktor nuklir dapat mengakibatkan bencana yang menakutkan. Oleh karena itu pembangunan suatu reaktor nuklir di suatu lokasi harus memperhatikan kondisi lingkungan yang ada disekitarnya. Apakah lokasinya aman?, Apakah terletak di tempat yang padat penduduknya? dsb. Pada tambang uranium dampak lingkungan yang sangat rawan adalah Gas Radon sebagai hasil ikutan yang berasal dari bijih uranium sebagai hasil disintegrasi mineral radioaktif. Udara serta bahan tambang lainnya yang tertinggal di daerah tambang dapat terhirup oleh para penambang, akan tetapi gas Radon lebih berbahaya dari pencemaran yang ada. Pemisahan bijih Uranium dari material pengikutnyanya juga memungkinkan melepaskan radiasi ke udara dan air yang digunakan dalam pemrosesan bijih Uranium. 6.4.1.2. Sumerdaya Energi Minyak dan Gas Bumi Minyak dan gas bumi adalah sumberdaya mineral yang berasal dari hidrokarbon yang dimanfaatkan sebagai energi. Minyak dan gas bumi pada hakekatnya berasal dari material organik yang terperangkap dan terendapkan bersama-sama dengan material batuan sedimen yang kemudian dengan perjalanan waktu geologi, material organik ini akan mengalami perubahan menjadi minyak dan gas bumi (hidrokarbon) oleh perubahan gradient geothermal. Energi yang berasal dari minyak dan gas bumi adalah energi yang paling banyak dipakai oleh umat manusia di bumi saat ini. Hal ini disebabkan karena minyak dan gas bumi selain berbentuk cair dan gas juga mudah dialirkan dan dikemas untuk dikirim ke berbagai lokasi. Permasalahan yang dapat ditimbulkan dalam penggunaan minyak dan gasbumi adalah polusi udara, yaitu gas karbon monoksida dan timah hitam (Pb) yang ditimbulkan oleh hasil pembakaran minyak dan gas bumi. Copyright@2007 by Djauhari Noor 171 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ Gambar 6.9 Tambang minyak dan gas bumi lepas pantai (kiri) dan pembangkit energi listrik dengan BBM (kanan) 6.4.1.3. Sumberdaya Energi Batubara Sebagaimana halnya dengan minyak dan gasbumi, batubara adalah mineral yang dapat dipergunakan sebagai penghasil energi. Genesa pembentukkannya hampir sama dengan minyak dan gasbumi, akan tetapi berbeda dalam hal material bahan baku batubara. Komposisi kimia batubara sama dengan komposisi minyakbumi, yaitu terdiri dari hidrokarbon, yaitu unsur Carbon, Hidrogen dan Oksigen. Energi yang berasal dari batubara banyak digunakan, baik dalam sektor industri berat, yaitu peleburan bijih besi (baja), sektor rumah tangga (sebagai pemanas ruangan), dan untuk pembangkit energi listrik. Gambar 6.10 Tambang Batubara (kiri) dan PembangkitListrik Tenaga Batubara (kanan) Teknologi pembangkit listrik tenaga batubara (PLTB) bekerja menggunakan batubara sebagai bahan bakar yang dimasukan kedalam tungku pembakaran. Kedalam tungku ini dialirkan juga oksigen. Hasil pembakaran yang berupa bahan baku syngas kemudian dialirkan kedalam tempat pemisah dimana unsur Merkuri, Belerang (Sulfur) dan CO2 dipisahkan. Bahan baku syngas yang telah dimurnikan inilah yang dialirkan ke dalam turbin gas yang berfungsi untuk menggerakan generator yang menghasilkan energi listrik. Copyright@2007 by Djauhari Noor 172 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ Gambar 6.11 Teknologi Pembangkit Listrik Tenaga Batubara Permasalahan lingkungan dari pemanfaatan sumberdaya batubara terjadi pada setiap tahapan, mulai dari tahap eksplorasi, tahap eksploitasi hingga tahap penggunaannya. Dampak lingkungan yang terjadi pada tahap eksplorasi adalah ketika penggunaan alat-alat berat yang digunakan untuk mengupas lapisan tanah yang berakibat pada rusaknya struktur tanah dan sistem hidrologi air tanah dan pada tahap pemanfaatan batubara sebagai pembangkit energi listrik berupa pencemaran udara dari kandungan belerang yang dilepaskan oleh hasil pembakaran batubara pada pembangkit listrik, selain itu juga debu batubara (partikel-partikel halus) hasil pembakaran yang masuk ke udara. 6.4.1.4. Sumberdaya Energi Panasbumi Energi panasbumi pada dasarnya adalah energi panas yang berasal dari uap air atau dari suatu sistem hidrotermal. Energi panasbumi berasal dari panas yang ada di dalam bumi. Sebagaimana diketahui bahwa nilai rata-rata emisi termal/panasbumi sangat rendah sehingga secara praktis tidak bernilai. Gradient geothermal (panasbumi) akan meningkat seiring dengan kedalaman bumi dan rata-rata naik sebesar 10 Celcius per 55 meter. Hanya di kawasan gunungapi umumnya memiliki aliran panas yang tidak normal dan beberapa dapat digunakan sebagai sumber energi. 1. Pemanfaatan Langsung Panas Bumi (Direct Use) Pemanfaatan sumberdaya panas bumi di dunia pertanian dan peternakan telah terbukti membawa dampak positif. Dengan memanfaatkan panas untuk menstabilkan temperatur bagi pertumbuhan dan bobot berat dari tanaman atau hewan yang akan diproduksikan. Pemanfaatan tersebut bisa diaplikasikan pada temperatur ruangan, sirkulasi udara, menjaga kelembaban tanah dan udara serta untuk sterilisasi tanah yang digunakan untuk pertumbuhan tanaman. Pada akhir tahun 2006 yang lalu MIT dengan sponsor dari Departemen Energi AS merilis laporan mengenai Enhanced Geothermal System (EGS) yang diberi judul The Future of Geothermal Energy. Laporan yang disusun oleh berbagai ahli di bidang teknologi energi, ekonomi dan lingkungan tersebut menyimpulkan bahwa dengan memanfaatkan EGS, energi panas bumi akan mampu menyumbang 10% kebutuhan listrik di AS pada tahun 2050. Jumlah ini setara dengan pembangkit listrik beban dasar dengan kapasitas 100 GWe. Bahkan laporan tersebut juga menyebutkan, dengan pengembangan teknologi lebih lanjut, jumlah energi yang secara Copyright@2007 by Djauhari Noor 173 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ ekonomis dapat dimanfaatkan bisa meningkat hingga 10 kali lipat dari yang ada saat ini. Dengan demikian, menurut laporan tersebut, EGS bisa menjadi sumber energi pilihan yang berkelanjutan hingga berabad-abad. Seperti diketahui, energi panas bumi memiliki beberapa keunggulan dibandingkan sumber energi terbarukan yang lain, diantaranya: (1) hemat ruang dan pengaruh dampak visual yang minimal, (2) mampu berproduksi secara terus menerus selama 24 jam, sehingga tidak membutuhkan tempat penyimpanan energi (energy storage), serta (3) tingkat ketersediaan (availability) yang sangat tinggi yaitu diatas 95%. Namun demikian, pemulihan energi (energy recovery) panas bumi memakan waktu yang relatif lama yaitu hingga beberapa ratus tahun. Secara teknisekonomis, suatu lokasi sumber panas bumi mampu menyediakan energi untuk jangka waktu antara 30-50 tahun, sebelum ditemukan lokasi pengganti yang baru. Panas bumi yang selama ini dimanfaatkan untuk pembangkit listrik masih terbatas pada sumber-sumber yang dikategorikan ideal atau high-grade hydrothermal system. Secara umum sumber panas bumi seperti ini memiliki karakteristik seperti kedalaman reservoir yang relatif dangkal atau kurang dari 2.500 meter, memiliki kandungan uap dengan enthalpi relatif tinggi dan serta memiliki permeabilitas yang memenuhi syarat. Definisi EGS menurut laporan ini meliputi semua sumber panasbumi yang saat ini belum dieksploitasi secara komersial dan membutuhkan rangsangan serta penyempurnaan teknologi lebih lanjut. Definisi ini juga mencakup sumber hidro-termal yang memiliki permeabilitas rendah dan yang selama ini dianggap tidak produktif. Sebagai tambahan, produksi uap panas yang merupakan hasil sampingan pada operasi pengeboran minyak dan gas juga dimasukkan sebagai salah satu jenis EGS non-konvensional. Dengan EGS, energi panas bumi dapat dieksploitasi pada lokasi yang saat ini dianggap tidak potensial. Hal ini dilakukan antara lain dengan dengan melakukan penyempurnaan teknologi pengeboran, pengkondisian reservoir serta penyempurnaan teknologi konversi. Teknologi EGS yang ada saat ini telah dipakai pada pengeboran hingga kedalaman 3.000 - 5.000 m. Di masa yang akan datang, diharapkan pengeboran dapat dilakukan hingga kedalaman 6.000 sampai 10.000 m. Pengkondisian reservoir untuk sumber panas bumi yang memiliki permeabilitas rendah dilakukan dengan cara menciptakan retakan (fracture) dalam volume yang luas yang sehingga memungkinkan transfer panas yang lebih besar dan efektif. Teknologi konversi juga telah ditingkatkan untuk mendapatkan transfer panas yang lebih efisien. Sekalipun demikian, masih ada sejumlah tantangan teknologi yang masih harus diatasi. Di bidang pengeboran misalnya, diperlukan teknologi yang mampu beroperasi dalam lingkungan dengan suhu tinggi dan korosif serta dengan sifat batuan yang cenderung lebih keras. Di bidang pengkondisian reservoir diperlukan antara lain: teknologi untuk mengkaji secara akurat volume dan bidang transfer panas reservoir, peralatan ukur yang mampu beroperasi pada suhu tinggi, penelitian yang lebih detail mengenai interaksi air dan batuan, teknologi pengendalian aliran fluida dengan suhu tinggi serta pemodelan reservoir yang lebih akurat. Pada sisi konversi, penyempurnaan perlu dilakukan antara lain dengan cara mengaplikasikan kondisi operasi superkritis dan memanfaatkan produk sampingan uap panas dari operasi pengeboran minyak dan gas. Mengingat teknologi EGS memiliki kemiripan dalam banyak hal dengan teknologi yang dipakai dalam industri pengeboran minyak dan gas, para ahli yang menyusun laporan tersebut yakin bahwa tantangan-tantangan tersebut dapat diatasi dengan lebih mudah dan dengan biaya yang lebih rendah. Laporan ini tentu sangat penting bagi Indonesia, mengingat besarnya potensi panas bumi di negeri kita yang saat ini diperkirakan mencapai 27 GWe. Angka ini setara dengan 40 persen sumberdaya panasbumi dunia dan ini baru meliputi potensi panas bumi konvensional. Dengan teknologi EGS potensi tersebut sangat mungkin ditingkatkan menjadi 5 kali lipat, atau lebih dari 125 GWe. Katakanlah, hingga 25 tahun yang akan datang 50 persen dari potensi tersebut bisa Copyright@2007 by Djauhari Noor 174 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ dimanfaatkan, maka pada 2030 diperkirakan energi panas bumi mampu memenuhi sebagian besar kebutuhan listrik Indonesia. Jika hal ini berhasil diwujudkan, dan dengan dukungan pengembangan sumber daya energi terbarukan yang lain, maka jaminan ketersediaan sumber energi listrik yang berkesinambungan bagi Indonesia akan teratasi 2. Potensi Energi Panas Bumi Di Indonesia Berdasarkan data dari Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) Republik Indonesia, Kita memiliki potensi energi panas bumi sebesar 27.000 MW yang tersebar di 253 lokasi atau mencapai 40% dari cadangan panas bumi dunia. Dengan kata lain, Indonesia merupakan negara dengan sumber energi panas bumi terbesar di Dunia. Namun, ironisnya hanya sekitar kurang dari 4 % yang baru dimanfaatkan. Oleh karena itu, untuk mengurangi krisis energi nasional, pemerintah melalui PLN akan melaksanakan program percepatan pembangunan pembangkit listrik nasional 10.000 MW tahap ke-II yang salah satu prioritas sumber energi-nya adalah panas bumi (Geothermal). Untuk mengenal lebih dalam tentang pembangkit listrik tenaga panas bumi, kita sebaiknya tahu tentang apa itu panas bumi dan bagaimana cara pengembangannya sehingga menghasilkan energi listrik. Adapun langkah awal dalam mempersiapkan konservasi energi panas bumi adalah: Pertama yang harus kita lakukan adalah studi tentang sistem panas bumi terutama karaktersitik sumber panas bumi. Magma sebagai sumber panas akan menyalurkan panas yang cukup signifikan ke dalam batuanbatuan pembentuk kerak bumi, makin besar ukuran dapur magma, tentu akan makin besar sumber daya panasnya dan semakin ekonomis untuk dikembangkan; Kedua adalah kondisi Hidrologi, kita tahu bahwa yang dimanfaatkan pada pembangkit listrik adalah uap air dari panas bumi dengan suhu dan tekanan tertentu, sehingga kondisi hidrologi merupakan salah satu faktor penentu dalam hal ketersedian air. Oleh karena itu sumber pemasok air harus diperhatikan dalam pengembangan energi panas bumi, biasanya sumber pemasok berasal dari air tanah, air connate, air laut, air danau, es atau air hujan. Gambar 6.12 Sumberdaya Panas Bumi (Sumber Magma dan Hidrologi Air Tanah) Adapun yang perlu diperhatikan juga adalah volume batuan dibawah permukaan bumi yang mempunyai cukup porositas dan permeabilitas untuk meloloskan fluida sumber energi panas bumi yang terperangkap didalamnya, yang sering disebut sebagai reservoir. Copyright@2007 by Djauhari Noor 175 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ Pada dasarnya reservoir dapat digolongkan menjadi 3 golongan sebagai berikut: 1. Entalpi rendah, suhu kurang dari 1250 Celcius dengan rapat spekulatif 10 MW/km2 dan konversi energi 10%. 2. Entalpi sedang, suhu antara 1250 dan 2250 Celcius dengan rapat spekulatif 12.5 MW/km2 dan konversi energi 10%. 3. Entalpi tinggi, suhu > 2250 celcius dengan rapat spekulatif 15 MW/km2 dan konversi energi 10%. Selain hal tersebut diatas, perhitungan umur panas bumi juga harus dipertimbangkan, meskipun energi panas bumi termasuk energi terbarukan, namun tidak berarti panas bumi memiliki umur tidak terbatas, sehingga perhitungan umur panas bumi juga merupakan hal yang sangat penting, terutama dalam perhitungan keekonomiannya. 3. Teknologi dan Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) Secara garis besar, teknologi pembangkit listrik tenaga panas bumi dapat dibagi menjadi 3 (tiga), dimana pembagian ini didasarkan atas suhu dan tekanan reservoir. A. Teknologi Dry Steam (Uap Kering) Teknologi ini bekerja pada suhu uap reservoir yang sangat panas ( > 2250 celcius), dan air yang tersedia di reservoir amat sedikit jumlahnya. Adapun cara kerja teknologi ini adalah sebagai berikut: uap dari sumber panas bumi langsung masuk ke turbin melalui pipa. kemudian turbin akan memutar generator untuk menghasilkan listrik. Teknologi ini merupakan teknologi yang tertua yang telah digunakan di PLTP Lardarello, Italia pada tahun 1904 Gambar 6.13 PLTP dengan teknologi “Dry Steam” B. Teknologi Flash Steam Teknologi ini bekerja pada suhu diatas 1820 derajat celcius pada reservoir, cara kerjanya adalah dengan menyemprotkan cairan ke dalam tangki yang bertekanan lebih rendah sehingga cairan tersebut menguap dengan cepat menjadi uap yang memutar turbin dan generator akan menghasilkan listrik. Air panas yang tidak menjadi uap akan dikembalikan ke reservoir melalui injection wells. Copyright@2007 by Djauhari Noor 176 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ Gambar 6.14 PLTP dengan teknologi “Flash Steam” C. Teknologi Binary Cycle Teknologi ini menggunakan suhu uap reservoir yang berkisar antara 1070-1820 celcius. Cara kerjanya adalah sebagai berikut, uap panas di alirkan ke salah satu pipa di heat exchanger untuk menguapkan cairan di pipa lainnya yang disebut pipa kerja. Pipa kerja adalah pipa yang langsung terhubung ke turbin, uap ini akan menggerakan turbin yang telah dihubungkan ke generator dan generator akan menghasilkan energi listrik. Cairan pada pipa kerja memakai cairan yang memiliki titik didih yang rendah seperti Iso-butana atau Iso-pentana. keuntungan teknologi binary-cycle adalah dapat dimanfaatkan pada sumber panas bumi bersuhu rendah, selain itu teknologi ini tidak mengeluarkan emisi. kerena alasan tersebut teknologi ini diperkirakan akan banyak dipakai dimasa depan, sedangkan teknologi 1 dan 2 diatas menghasilkan emisi carbondioksida, nitritoksida dan sulfur, namun 50x lebih rendah dibanding emisi yang dihasilkan pembangkit minyak. Gambar 6.15 PLTP dengan teknologi “Binary Cycles” Permasalahan yang ditimbulkan dari pemanfaatan energi panasbumi adalah gas beracun yang biasanya berasal dari gunungapi, seperti nitrogen, asam sulfat, belerang dll. Keunggulan PLTP : 1. Bebas emisi (bynary-cycle) 2. Dapat beroperasi setiap hari (24 jam) Copyright@2007 by Djauhari Noor 177 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ 3. Sumber tidak berfluktuatif dibanding dengan energi terbarukan lainnya, seperti angin, energi solar cell) 4. Tidak memerlukan bahan bakar 5. Harga yang kompetitif. Kelemahan: 1. Cairan bersifat korosif 2. Effisiensi agak rendah, namun karena tidak memerlukan bahan bakar, sehingga effisiensi tidak menjadi faktor yang sangat penting. 3. Untuk teknologi dry steam dan flash masih menghasilkan emisi walau sangat kecil. 6.4.1.5. Sumberdaya Energi Tenaga Air (Hidro-Elektrik) Pembangkit energi listrik yang berasal dari air dikenal dengan istilah hidro-elektrik. Pembangkit energi hidro-elektrik adalah suatu pembangkit energi yang memanfaatkan air untuk menghasilkan listrik. Berikut adalah beberapa jenis pembangkit listrik yang dihasilkan melalui pemanfaatan air: a. Bendungan. Hampir semua pembangkit listrik tenaga air berasal dari air sungai yang di bendung dan kemudian dialirkan kedalam turbin untuk memutar generator pembangkit listrik. Energi yang dihasilkan dari pembangkit listrik tenaga air (PLTA) umumnya bersih dan murah. Pada pembangkit listrik tenaga air yang berasal dari bendungan umumnya tidak terdapat limbah pembakaran dan dampak panas yang berarti. Dampak lingkungan yang ada adalah inundasi pada lembah lembah disekitar sungai, perubahan ekologi di daerah muara bendungan serta sedimentasi di dalam waduk yang berasal dari hulu sungai. Gambar 6.16 Bendungan Pembangkit Listrik Tenaga Air (kiri) dan model pembangkit listrik tenaga air dimana air dipakai sebagai penggerak turbin yang menghasilkan energi listrik (kanan) b. Energi tidal atau energi pasang surut barangkali kurang begitu dikenal dibandingkan dengan energi samudera yang lain seperti energi ombak (wave energy). Jika dibandingkan dengan energi angin dan surya, energi tidal memiliki sejumlah keunggulan antara lain: memiliki aliran energi yang lebih pasti/mudah diprediksi, lebih hemat ruang dan tidak membutuhkan teknologi konversi yang rumit. Kelemahan energi ini diantaranya adalah membutuhkan alat konversi yang handal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras yang disebabkan antara lain oleh tingkat korosi yang tinggi dan kuatnya arus laut. Pembangkit energi listrik pasang surut, khususnya dikembangkan di daerah pantai yang memiliki perubahan pasang surut yang cukup tinggi. Sistem pembangkit energi listrik di daerah pasang surut memerlukan suatu pematang (dike) Copyright@2007 by Djauhari Noor 178 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ yang menyerupai bendungan dan berfungsi sebagai penampung air laut yang masuk ke darat ketika air pasang. Air yang terperangkap di dalam pematang akan memiliki perbedaan tinggi muka air dengan tinggi muka air laut rata-rata sehingga air dapat di alirkan untuk memutar turbin yang dihubungkan dengan generator pembangkit listrik. Saat ini baru beberapa negara yang yang sudah melakukan penelitian secara serius dalam bidang energi pasang surut, diantaranya Inggris dan Norwegia. Di Norwegia, pengembangan energi ini dimotori oleh Statkraft, perusahaan pembangkit listrik terbesar di negara tersebut. Statkraft bahkan memperkirakan energi pasang surut akan menjadi sumber energi terbarukan yang siap masuk tahap komersial berikutnya di Norwegia setelah energi tenaga air (hidro-elektrik) dan energi tenaga angin. Keterlibatan perusahaan listrik besar seperti Statkraft mengindikasikan bahwa energi pasang surut memang layak diperhitungkan baik secara teknologi maupun ekonomis sebagai salah satu solusi pemenuhan kebutuhan energi dalam waktu dekat. Total produksi tenaga listrik yang dihasilkan dari pembangkit semacam ini di dunia diperkirakan mencapai sekitar 13.000 megawatt atau setara dengan 12 pembangkit energi yang menggunakan batubara dan energi nuklir. Salah satu contoh pembangkit energi listrik yang memanfaatkan air pasang–surut yang terbesar di dunia adalah di Range River Estuary, pantai Brittany, Perancis yang dibangun pada tahun 1966 dengan kapasitas 10 megawatt yang berasal dari 24 generator pembangkit listrik. Dampak lingkungan yang dapat terjadi pada pembangkit energi semacam ini sangat kecil, kalaupun ada yaitu ekologi yang ada di wilayah dimana pembangkit listrik itu berada. Gambar 6.17 Pembangkit energi listrik pasang surut dengan “dike” sebagai tandon air saat air pasang (kiri) dan gambar kanan adalah pembangkit listrik pasang surut terapung. Turbin-turbin air dan mesin-mesin listrik terletak di bawah air, hanya bagian atas dari pembangkit listrik tersebut yang tampak diatas permukaan laut (Sumber: Statkraft) Perlu diketahui bahwa potensi energi pasang surut di Indonesia termasuk yang terbesar di dunia, khususnya di perairan timur Indonesia. Sekarang inilah saatnya bagi Indonesia untuk mulai menggarap energi ini. Jika bangsa kita mampu memanfaatkan dan menguasai teknologi pemanfaatan energi pasang surut, ada dua keuntungan yang bisa diperoleh yaitu, pertama, keuntungan pemanfaatan energi pasang surut sebagai solusi pemenuhan kebutuhan energi nasional dan, kedua, kita akan menjadi negara yang mampu menjual teknologi pasang surut yang memberikan kontribusi terhadap devisa negara. Belajar dari India yang mampu menjadi salah satu pemain teknologi turbin angin dunia (dengan produk turbin angin Suzlon), maka tujuan yang kedua bukanlah hal yang terlalu muluk untuk kita wujudkan. Copyright@2007 by Djauhari Noor 179 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ c. Arus laut. Pembangkit energi listrik yang berasal dari arus laut belum banyak dikembangkan, umumnya masih dalam tahap percobaan. Pembangkit energi listrik yang memanfaatkan arus laut telah dilaksanakan di Amerika Serikat, yaitu di bagian Gulf Stream, pantai Florida dimana di daerah ini memungkinkan untuk dibuat pembangkit listrik yang berasal dari arus laut dan telah menghasilkan listrik sekitar 2000 megawatt atau setara dengan 2 pembangkit tenaga listrik modern. Untuk membangun suatu pembangkit listrik yang memanfaatkan arus laut diperlukan sebuah kapal yang diam dan dilengkapi dengan peralatan yang berkaitan dengan arus air laut yang dipakai untuk pembangkit listrik. 6.4.2.6. Sumberdaya Energi Tenaga Angin Angin adalah sumberdaya alam yang sudah sejak lama dimanfaatkan oleh manusia sebagai sumberdaya energi. Sejak tahun 1880 hingga 1930 hampir sekitar 6 juta kincir angin dibangun di Amerika Serikat yang digunakan untuk memompa air dan pembangkit energi listrik dan saat ini hanya tersisa beberapa kincir angin saja. Pemerintah Amerika saat ini tengah menggalakkan kembali program penelitian pembangkit listrik yang menggunakan energi angin mengingat energi yang berasal dari minyak dan gas bumi tidak selamanya dapat memenuhi kebutuhannya yang terus meningkat. Sebagaimana diketahui bahwa energi yang berasal dari angin dapat dikatakan adalah energi yang ramah lingkungan, mengingat energi ini tidak menimbulkan dampak pencemaran dari penggunaan energi tersebut. Angin adalah salah satu bentuk energi yang tersedia di alam, Pembangkit Listrik Tenaga Angin mengkonversikan energi angin menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir angin. Cara kerjanya cukup sederhana, energi angin yang memutar turbin angin, diteruskan untuk memutar rotor pada generator dibagian belakang turbin angin, sehingga akan menghasilkan energi listrik. Energi Listrik ini biasanya akan disimpan kedalam baterai sebelum dapat dimanfaatkan. Secara sederhana sketsa kincir angin adalah sebagai berikut (gambar 6.18) Gambar 6.18 Bagan dari pembangkit listrik energi angin Copyright@2007 by Djauhari Noor 180 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ Indonesia, negara kepulauan yang 2/3 wilayahnya adalah lautan dan mempunyai garis pantai terpanjang di dunia yaitu ± 80.791,42 Km merupakan wilayah potensial untuk pengembangan pembanglit listrik tenaga angin, namun sayang potensi ini nampaknya belum dilirik oleh pemerintah. Berikut ini adalah syarat-syarat dan kondisi angin yang dapat digunakan untuk menghasilkan energi listrik (Tabel 6.4). Angin kelas 3 adalah batas minimum dan angin kelas 8 adalah batas maksimum energi angin yang dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik. Tabel 6-4 Tingkat kecepatan angin 10 meter di atas permukaan tanah Pemanfaatan energi angin merupakan pemanfaatan energi terbarukan yang paling berkembang saat ini. Berdasarkan data dari WWEA (World Wind Energy Association), sampai dengan tahun 2007 perkiraan energi listrik yang dihasilkan oleh turbin angin mencapai 93.85 GigaWatts, menghasilkan lebih dari 1% dari total kelistrikan secara global. Amerika, Spanyol dan China merupakan negara terdepan dalam pemanfaatan energi angin. Diharapkan pada tahun 2010 total kapasitas pembangkit listrik tenaga angin secara glogal mencapai 170 GigaWatt. Gambar 6.19 Kapasitas total terpasang dan perkiraan energi angin di dunia 1997 - 2010 Copyright@2007 by Djauhari Noor 181 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ Di tengah potensi angin melimpah di kawasan pesisir Indonesia, total kapasitas terpasang dalam sistem konversi energi angin saat ini kurang dari 800 kilowatt. Di seluruh Indonesia, lima unit kincir angin pembangkit berkapasitas masing-masing 80 kilowatt (kW) sudah dibangun. Tahun 2007, tujuh unit dengan kapasitas sama menyusul dibangun di empat lokasi, masing-masing di Pulau Selayar tiga unit, Sulawesi Utara dua unit, dan Nusa Penida, Bali, serta Bangka Belitung, masing-masing satu unit. Mengacu pada kebijakan energi nasional, maka pembangkit listrik tenaga bayu (PLTB) ditargetkan mencapai 250 megawatt (MW) pada tahun 2025. 6.4.1.7. Sumberdaya Energi Tenaga Surya Sumberdaya energi surya adalah sumberdaya yang berasal dari radiasi matahari. Matahari adalah sumber dari segala sumber energi di alam semesta ini. Minyak bumi yang kita ”sedot” dari bawah permukaan bumi adalah juga mengandung ”energi” matahari yang pada jaman dahulu ”diserap” oleh materi organik yang sekarang terpendam di dalam perut bumi. Untuk memanfaatkan energi matahari secara langsung, kita membutuhkan ”solar cell” atau disebut juga dengan “sel-photovoltaic” berupa keping-keping silikon. Solar Cell ini jika terkena sinar matahari akan terjadi ”reaksi” di dalam kepingan tersebut dan menghasilkan ”listrik”. Sebagai gambaran, cell berukuran satu meter persegi dapat menghasilkan tenaga listrik sebesar 130 Watt pada saat "panas", atau "hanya" 655 watt-jam per hari. Perlu kita ketahui bahwa listrik di rumah kita adalah untuk 24 jam, sementara matahari hanya bersinar rata-rata 6.5 jam satu harinya (sudah termasuk jika ada mendung dan hujan). Maka masih dibutuhkan alat tambahan "penyimpan listrik" berupa battery atau accu. Sinar matahari memang dapat kita manfaatkan secara cuma-cuma, namun teknologi yang membuatnya menjadi tenaga ”listrik” masih relatif mahal. Dan jangan lupa pabrik yang memproduksi solar cell, atau battery, adalah pabrik yang membutuhkan ”energi listrik” yang besar pula, dan juga limbahnya pasti mencemari lingkungan. Sebagaimana diketahui bahwa energi tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dihilangkan, yang bisa dilakukan adalah ”merubah” energi, dan memindahkan dari satu tempat ke tempat lain, dan hal berkonsekuensi dengan biaya yang besar. Upaya yang terbaik bagi para penghuni bumi dalam melestarikan lingkungan adalah dengan cara berhemat dan tidak "membuang-buang" dalam penggunaan energi. Gambar 6.20 Konsep pembangkit listrik energi surya (kiri) dan pemanfaatan energi surya pada rumah tangga (kanan) Energi surya yang berasal dari radiasi matahari juga merupakan energi yang ramah lingkungan dan sudah dikomersilkan untuk berbagai keperluan, seperti pemanas air dan pembangkit listrik. Adapun penggunaan energi surya masih terbatas, terutama di daerah daerah yang sinar mataharinya cukup baik, terutama di wilayah sekitar khatulistiwa. Gambar 6.20 (kiri) adalah Copyright@2007 by Djauhari Noor 182 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ bagan dari model pembangkit listrik energi surya, dimana energi yang berasal dari radiasi matahari diterima oleh suatu module (panel) penyerap radiasi matahari yang terhubung dengan pengontrol arus yang berfungsi untuk mengisi arus kedalam battery untuk menghasilkan arus listrik. Arus listrik yang berasal dari Battery berupa arus searah / direct current (DC) dan dapat dirubah menjadi arus bolak balik /alternating current (AC) melalui alat inventor. Gambar 6.20 (kanan) adalah bagan dari pemanfaatan energi surya dalam rumah tangga. 6.4.2 Sumberdaya Energi dan Dampak Lingkungan Pemanfaatan dan pengembangan sumberdaya energi dewasa ini telah berdampak terhadap degradasi lingkungan dan hal ini telah menjadi suatu kontroversi yang ramai dibicarakan oleh para ahli. Sebagaimana diketahui bahwa perkembangan permintaan energi dunia dari tahun ke tahun semakin meningkat, baik untuk memenuhi kebutuhanindustri di negara negara maju maupun negara negara yang sedang berkembang, sementara cadangan sumberdaya energi adalah terbatas. Diversifikasi sumberdaya energi telah banyak dilakukan, terutama di negaranegara maju dengan pemakaian sumberdaya energi tidak pada satu sumberdaya saja, melainkan memakai sumberdaya yang berasal dari berbagai jenis sumberdaya geologi, seperti mineralmineral radioaktif, sumberdaya panas bumi, gelombang air laut dan sebagainya. Pada gambar 6.21 diperlihatkan prosentase dari jenis sumberdaya energi yang dipakai untuk penghasil energi. Terlihat pada gambar bahwa batubara menempati urutan pertama, yaitu sebesar 32.7%, diurutan kedua ditempati oleh gas bumi, sebesar 30,6% dan ketiga adalah minyakbumi sebesar 26,2%, sedangkan energi Panas Bumi sebesar 3,8%, PLTA sebesar 2,4%, dan lainnya sebesar 4,4% yang terbagi dalam PLTMH = 0,216%, Biofuel = 1,334%, Tenaga Surya = 0,020%, Tenaga Angin = 0,028%, Biomassa = 0,766%, dan Nuklir = 1,993%. Gambar 6.21 Prosentase jenis sumberdaya yang dipakai sebagai penghasil energi Gambar 6.22 memperlihatkan konsumsi energi di dunia berdasarkan pengelompokan benua. Dalam gambar terlihat negara-negara di Asia Pasifik menempati urutan pertama dalam mengkonsumsi energi, terutama minyakbumi dan batubara dan hal ini disebabkan oleh meningkatnya kemajuan dan perkembangan yang terjadi di negara-negara, seperti Jepang, Korea, china, dan India. Pemanfaatan energi nuklir dan gas alam relatif masih rendah; sedangkan negara-negara yang terletak di benua Afrika merupakan negara-negara dengan tingkat konsumsi energi yang terendah di dunia. Copyright@2007 by Djauhari Noor 183 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ Gambar 6.22 Konsumsi Energi Utama Berdasarkan Kelompok Benua Gambar 6.23 Proyeksi Konsumsi Energi 2006 - 2025 6.5 Sumberdaya Lahan Lahan dapat didefinisikan sebagai suatu ruang di permukaan bumi yang secara alamiah dibatasi oleh sifat-sifat fisik serta bentuk lahan tertentu. Sedangkan sumberdaya lahan adalah lahan yang didalamnya mengandung semua unsur sumberdaya, baik yang berada diatas maupun dibawah permukaan bumi. 6.5.1 Kriteria Peruntukan Lahan Faktor-faktor yang menentukan sumberdaya lahan adalah :a). Ketinggian / Elevasi ; b). Kelerengan; c). Jenis batuan; d). Jenis tanah ; e). Tutupan lahan ; f). Hidrologi ; g). Fauna dan flora ; h). Iklim dan posisi geografis ; i). Bencana alam. Copyright@2007 by Djauhari Noor 184 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ a. Ketinggian / elevasi Ketinggian suatu lahan diukur/ dihitung dari tinggi muka air laut rata-rata, yaitu harga ratarata tinggi air laut pasang dan tinggi air laut surut. Di dunia ini pasang-surut air laut sangat bervariasi dan hal ini sangat ditentukan oleh posisi geografis dimana lahan tersebut berada. Sebagai contoh pasang-surut air laut di daerah Merauke, Papua bisa mencapai puluhan kilometer ke arah daratan, sedangkan di pulau Jawa pasang-surut air laut mencapai beberapa meter hingga ratusan meter ke arah daratan. Berdasarkan lokasinya, lahan dapat dikelompokkan ke dalam lahan pasang-surut, lahan pantai, lahan basah, lahan kering, lahan dataran rendah, lahan dataran tinggi, lahan perbukitan, dan lahan pegunungan. b. Kelerengan: Sebagaimana kita ketahui bahwa permukaan bumi pada kenyataannya tidaklah berbentuk dataran, akan tetapi ada tempat-tempat di permukaan bumi yang berbentuk bukit-bukit, lembah/ngarai, dataran, dan lautan. Perbedaan bentuk-bentuk bentang alam / relief muka bumi dapat dikelompokkan berdasarkan sudut lerengnya, yaitu (Tabel 6.4) : Tabel 6.4 Kelas Lereng dan Kesesuaian Lahan Kelerengan (%) Bentangalam Sifat-sifat dan Kesesuaian Lahan Cocok untuk pengembangan pemukiman dan pertanian. Sebagian wilayah dapat berpotensi terhadap bencana banjir dan drainase yang buruk Kurang sesuai untuk lapangan terbang, baik untuk industri berat. Irigasi terbatas, tetapi baik untuk dry farming, drainase baik dan cocok untuk pembangunan pemukiman/ perumahan. Cocok untuk cultivation, problem erosi cukup besar. Cocok untuk areal industri ringan, banunan rendah / apartemen, komplek pemukiman dan fasilitas rekreasi. Cocok untuk areal rekreasi, tempat peristirahatan, daerah buffer tanaman hutan atau padang rumput. Daerah yang sesuai untuk tempat tinggal binatang buas, hutan dan padang rumput yang terbatas. 0 - 50 ( 0 – 3) % 5 - 150 (3 - 9) % 15 – 30 0 ( 9 –17) % 30 –50 0 17 –27) % >50% Datar Landai Bergelombang Terjal Sangat Terjal c. Jenis Batuan Jenis batuan yang menempati suatu lahan sangat ditentukan oleh kondisi geologi di mana lahan tersebut berada. Suatu lahan dapat berisi berbagai jenis batuan, baik batuan beku, sedimen, maupun metamorf atau batuan volkanik serta material rombakan dari batuanbatuan yang ada dipermukaan bumi. Sebagai contoh wilayah DKI – Jakarta secara umum didominasi oleh endapan gunungapi dan alluvial sungai, sedangkan wilayah kota Bogor didominasi oleh batuan hasil endapan gunungapi. Jenis-jenis batuan yang terdapat di dalam suatu lahan sangat menentukan potensi sumberdaya geologi yang terdapat pada lahan tersebut. Suatu lahan dapat memiliki potensi sumberdaya geologi yang besar (sumberdaya air, bahan galian, mineral industri, sumberdaya energi, dll) apabila di dalam lahan tersebut terdapat berbagai jenis sumberdaya geologi yang dapat dimanfaatkan bagi memenuhi kebutuhan manusia. Suatu lahan dapat juga tidak memiliki sumberdaya geologi yang memadai bagi pemenuhan kebutuhan manusia yang ada di dalamnya. d. Jenis Tanah Pada hakekatnya tanah secara geologi merupakan hasil pelapukan batuan yang ada di permukaan bumi. Oleh karena itu jenis-jenis tanah yang ada di permukaan bumi sangat erat kaitannya dengan komposisi kimia-mineral batuan dasarnya. Berbagai macam jenis tanah Copyright@2007 by Djauhari Noor 185 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ seperti Laterit, Andosol, Latosol, Alluvial, Podsolik adalah jenis-jenis tanah hasil pelapukan dari jenis-jenis batuan tertentu. Jenis-jenis tanah yang menempati suatu lahan sangat menentukan terhadap jenis tanaman apa saja yang sesuai dengan jenis tanah tersebut. Oleh karena itu potensi suatu lahan terhadap peruntukannya sangat ditentukan oleh jenis tanah yang menempati lahan tersebut. Disamping itu daya dukung lahan untuk bangunan ditentukan oleh sifat-sifat keteknikan dari tanah dan batuan terhadap daya dukung bangunan, seperti kuat tekan, plastisitas, mekanika tanah dan batuan. e. Tutupan Lahan Tutupan lahan adalah segala jenis vegetasi maupun hasil budidaya manusia yang menmpati suatu lahan. Suatu lahan dapat ditempati oleh berbagai jenis vegetasi seperti hutan, semak belukar, kebun, sawah, tegalan, pemukiman (kota, kampung) bangunan (jalan, rel KA, bendungan, saluran irigasi dsb.). f. Hidrologi Hidrologi yang ada di dalam suatu lahan akan berpengaruh terhadap potensi sumberdaya lahan tersebut. Sumberdaya air yang terdapat dalam suatu lahan dapat berasal dari curah hujan, mata air, air run off (sungai), air bawah tanah (deep and shallow water), danau, dan air rawa. Potensi sumberdaya air di suatu lahan dapat ditentukan berdasarkan rumus hidrologi air, yaitu input–output. Ketersediaan sumberdaya air untuk memenuhi kebutuhan, baik manusia maupun fauna dan flora yang berada di dalam lahan tersebut sangatlah vital. Daya dukung suatu lahan terhadap kemampuan memenuhi kebutuhan sumberdaya air, baik bagi manusia serta semua mahluk hidup yang ada diatasnya sangatlah terbatas. Keterbatasan dayadukung suatu lahan untuk suatu peruntukan tertentu harus di perhitungkan dengan sebaik-baiknya, karena kemampuan lahan yang ada batasnya. g. Fauna dan Flora Fauna dan Flora yang terdapat di dalam suatu lahan merupakan bagian yang tak terpisahkan dari sumberdaya yang dimiliki oleh lahan tersebut. Berbagai jenis binatang serta tumbuhan yang hidup secara alamiah di dalam suatu lahan merupakan sumberdaya dari suatu lahan. Oleh karena itu peruntukan suatu lahan untuk kepentingan tertentu haruslah dipertimbangkan aspek ekologi yang ada di dalam lahan tersebut serta untuk menjaga kelestarian fauna dan flora yang terdapat di dalamnya. h. Iklim dan Posisi Geografis Posisi geografis suatu lahan sangat menentukan kondisi iklim yang ada di lahan tersebut. Secara geografis suatu lahan dapat berada di tepi pantai, di pegunungan, di dataran tinggi, di gurun pasir atau suatu lahan dapat berada di wilayah tropis, sub tropis, arid, semi arid, dan di kutub. Ketinggian / elevasi suatu lahan juga mempengaruhi kondisi iklim suatu lahan, lahan yang secara geografis terletak pada posisi geografis yang sama, akan tetapi ketinggian / elevasi berbeda akan berbeda pula kondisi klimatologinya. Oleh karena itu letak ketinggian dan posisi geografis suatu lahan sangat menentukan kondisi iklim yang ada di lahan tersebut, seperti temperatur rata-rata, curah hujan rata-rata, presipitasi, kelembaban, angin dan arah angin, kabut, awan dan sebagainya. Copyright@2007 by Djauhari Noor 186 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ i. Bencana geologi Bencana geologi adalah bencana alam yang terjadi sebagai akibat proses alamiah yang menimpa manusia yang berada di wilayah tersebut sehingga menimbulkan kerugian, baik kerugian material berupa harta benda ataupun korban jiwa. Bencana geologi dapat menimpa manusia karena kurang pedulinya manusia dalam memahami sifat-sifat dan karakter dari kondisi geologi setempat. Potensi bencana geologi yang terdapat di suatu lahan/wilayah sangat ditentukan oleh kondisi geologi yang menempati lahan/wilayah tersebut. Lahan yang berada di areal dataran dan berdekatan dengan bantaran sungai atau muara sungai akan berpotensi terkena bencana banjir, sedangkan lahan yang berada di daerah pegunungan akan berpotensi terhadap bencana longsoran dan erosi. Disamping itu kondisi geologi seperti jenis batuan, struktur geologi, dan patahan aktif serta seismisitas akan berpengaruh terhadap kemungkinan bencana geologi. Faktor-faktor lainnya yang mempengaruhi potensi bencana geologi adalah tutupan lahan, pemanfaatan lahan dan eksploitasi lahan yang melebihi daya dukung suatu lahan. 6.5.2 Peta Rencana Tata Ruang Wilayah Peta Rencana Tata Ruang Wilayah (Peta RTRW) adalah peta peruntukan lahan/fungsi lahan untuk berbagai kepentingan. Di Indonesia, peta RTRW dikelompokkan berdasarkan wilayah administrasinya, yaitu Peta RTRW Tingkat Nasional, Peta RTRW Tingkat Propinsi, dan Peta RTRW Tingkat Kabupaten/ Kota. Peta RTRW dibuat dengan tujuan sebagai rujukan dan arahan bagi semua pihak (pemerintah, swasta, masyarakat, dan perorangan) tanpa terkecuali dalam penggunaan dan pemanfaatan ruang wilayah dalam pembangunan. Dalam peta RTRW peruntukan lahan bagi aktivitas dan kegiatan diatur dalam zonasi atau kawasan sesuai dengan kaidah kaidah tataguna lahan yang mengacu pada faktor lingkungan fisik, ekonomi, sosial dan politik. Peta Rencana Tata Ruang Wilayah Kota adalah peta yang mengatur penggunaan lahan untuk berbagai peruntukan, seperti kawasan pemukiman, kawasan perdagangan dan bisnis, kawasan penyangga, kawasan taman terbuka hijau dan lain sebagainya. Gambar 6.24 adalah suatu contoh “Peta Rencana Tata Ruang Wilayah Chapel Hill” yang memperlihatkan katagori peruntukan lahan sebagai berikut: kawasan komersial (merah), kawasan pemukiman padat (ungu), kawasan industri (biru muda), kawasan pemukiman dengan kepadatan yang rendah (putih), kawasan pemukiman dengan kepadatan sedang (merah muda), kawasan perkantoran campuran (ungu muda), kawasan perkantoran (biru), ruang terbuka hijau/ taman (hijau muda), kawasan pemukiman pedesaan (putih), dan kawasan pendidikan/universitas (biru langit). Gambar 6.25 adalah Peta “Rencana Tapak (Site Plan)” untuk suatu “Real Estate”. Pada gambar telihat rencana peruntukan lahan untuk berbagai peruntukan, seperti taman, bangunan, jalan dsb. Copyright@2007 by Djauhari Noor 187 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ Gambar 6.24 Peta Rencana Tata Ruang Wilayah Chapel Hill, USA Gambar 6.25 Contoh Model Peta Rencana Tata Ruang Wilayah Copyright@2007 by Djauhari Noor 188 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ RINGKASAN Sumberdaya alam adalah semua sumberdaya, baik yang bersifat terbarukan (renewable resources) maupun sumberdaya tak terbarukan (non-renewable resources). Adapun sumberdaya yang akan dibahas dalam bab ini terbatas pada sumberdaya alam yang bersifat tak terbarukan yang berasal dan diambil dari dalam atau dekat permukaan bumi. Sumberdaya alam tak terbarukan dalam ilmu geologi disebut juga sebagai sumberdaya geologi. Hidrologi adalah ilmu yang mempelajari air mulai saat jatuh di daratan sampai masuk kelautan dan kembali ke atmosfer. Hidrologi melibatkan air permukaan dan air bawah permukaan. Untuk memahami sifatsifat/karakterteristik air di daratan maka diperlukan pamahaman mengenai siklus hidrologi. Permasalahan-permasalahan yang berkaitan dengan air : 1. Pasokan Air (Water Supply) 2. Air Permukaan (Surface Water) 3. Air Tanah (Ground Water) 4. Banjir (Flooding) 5. Erosi Tanah (Soil Erosion) 6. Amblesan (Subsidence) 7. Sedimentasi (Sedimentation) 8. Kualitas Air (Water Quality) Sumberdaya mineral adalah sumberdaya yang diperoleh dari hasil ekstraksi batuan atau pelapukan batuan (tanah). Berdasarkan jenisnya sumberdaya mineral dapat dikelompokan menjadi 2, yaitu: (1). Sumderdaya mineral logam dan (2). Sumberdaya mineral non-logam. Tembaga, besi, nikel, emas, perak, timah adalah beberapa contoh dari material yang berasal dari mineral logam, sedangkan kuarsa (silika), muskovit (mika), batu pasir, bentonit, lempung adalah beberapa contoh material yang berasal dari mineral non-logam. Faktor-faktor penyebab meningkatnya permintaan mineral di dunia adalah: 1. Peningkatannya jumlah populasi manusia di dunia 2. Meningkatnya standar hidup manusia di negara berkembang. 3. Meningkatnya status negara (misalnya negara berkembang menjadi negara maju). Sumberdaya energi adalah sumberdaya geologi yang dimanfaatkan sebagai penghasil energi. Sebagaimana kita ketahui bahwa beberapa jenis sumberdaya geologi yang terdapat di alam, baik secara langsung maupun tidak langsung yaitu dengan memanfaatkan ilmu dan teknologi dapat dirubah dan dikonversikan menjadi energi. Kelompok Sumberdaya energi: 1 Sumberdaya Energi Mineral Radiokatif 2 Sumberdaya Energi Minyak dan Gas Alam 3 Sumberdaya Energi Batubara 4 Sumberdaya Energi Panasbumi (Geothermal) 5 Sumberdaya Energi Tenaga Air (Hidro-elektrik) 6 Sumberdaya Energi Tenaga Angin 7 Sumberdaya Energi Tenaga Surya Lahan dapat didefinisikan sebagai suatu ruang di permukaan bumi yang secara alamiah dibatasi oleh sifat-sifat fisik serta bentuk lahan tertentu. Sumberdaya lahan adalah lahan yang didalamnya mengandung semua unsur sumberdaya, baik yang berada diatas maupun dibawah permukaan bumi. Peta Rencana Tata Ruang Wilayah (Peta RTRW) adalah peta peruntukan lahan/fungsi lahan untuk berbagai kepentingan. Di Indonesia, peta RTRW dikelompokkan berdasarkan wilayah administrasinya, yaitu Peta RTRW Tingkat Nasional, Peta RTRW Tingkat Propinsi, dan Peta RTRW Tingkat Kabupaten/ Kota. Kegunaan Peta RTRW adalah peta yang dibuat dengan tujuan sebagai rujukan dan arahan bagi semua pihak (pemerintah, swasta, masyarakat, dan perorangan) tanpa terkecuali dalam penggunaan dan pemanfaatan ruang wilayah dalam pembangunan. Dalam peta RTRW peruntukan lahan bagi aktivitas dan kegiatan diatur dalam zonasi atau kawasan sesuai dengan kaidah kaidah tataguna lahan yang mengacu pada faktor lingkungan fisik, ekonomi, sosial dan politik. Peta Rencana Tata Ruang Wilayah Kota adalah peta yang mengatur penggunaan lahan untuk berbagai peruntukan, seperti kawasan pemukiman, kawasan perdagangan dan bisnis, kawasan penyangga, kawasan taman terbuka hijau dan lain sebagainya. Copyright@2007 by Djauhari Noor 189 Bab 6. Sumberdaya Geologi Geologi Untuk Perencanaan ________________________________________________________________________________ PERTANYAAN ULANGAN 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Jelaskan pengertian dari sumberdaya alam yang tak terbarukan ? Apa perbedaan antara sumberdaya alam dan sumberdaya geologi ? Jelaskan pengertian dari Siklus Hidrologi ? Apa yang dimasud dengan DAS ? Apakah ada perbedaan antara DAS dan Catchment Area ? Jelaskan kegunaan / manfaat sumberdaya mineral bagi perencanaan wilayah dan kota ? Mengapa sumberdaya mineral diperlukan dalam perencanaan wilayah dan kota ? Jelaskan manfaat sumberdaya energi bagi perencanaan wilayah dan kota ? Mengapa kesesuaian suatu lahan untuk peruntukan tertentu sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor alamiahnya ? Jelaskan mengapa dayadukung suatu lahan sangat dipengaruhi oleh aktifitas dan kuantitas manusia yang menempatinya ? Copyright@2007 by Djauhari Noor 190 ntu sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor alamiahnya ? Jelaskan mengapa dayadukung suatu lahan sangat dipengaruhi oleh aktifitas dan kuantitas manusia yang menempatinya ? Copyright@2007 by Djauhari Noor 191