Singapura menggali lebih dalam untuk melepaskan potensi energi panas bumi

Tapi sejauh mana volumetrik dari batuan panas, di mana panas bumi bersumber tidak diketahui.

Tidak seperti Indonesia, Filipina, dan Jepang, Singapura tidak memiliki sumber panas bumi dangkal yang diketahui. Itulah sebabnya negara ini mengerahkan lebih banyak upaya menggali potensi panas bumi dalam upaya mendiversifikasi sumber energinya. Ternyata potensi panas bumi di negeri Singa tersebut dapat menutupi sebagian besar bauran energi Singapura, kata seorang ahli.

Otoritas Pasar Energi atau The Energy Market Authority (EMA) di April mengeluarkan permintaan informasi untuk melakukan proyek penyelidikan geofisika dalam menilai potensi energi panas bumi negara tersebut. EMA mengatakan kemajuan dalam teknologi seperti Sistem Panas Bumi Tingkat Lanjut memungkinkan ekstraksi panas dari batuan kering panas dan pada kedalaman yang lebih dalam, membuka potensi aplikasi panas bumi secara lokal karena negara tersebut berada dalam wilayah aliran panas bawah permukaan yang tinggi.

“Jika ditemukan memiliki potensi sumber daya panas bumi yang substansial, Singapura dapat mempertimbangkan opsi teknologi yang tersedia untuk menyebarkan energi panas bumi secara lokal,” katanya.

“Singapura memiliki beberapa sumber air panas dan diperkirakan aliran panas nya tidak normal. Aliran panas yang lebih tinggi dari rata-rata sehingga berpotensi memanaskan batu granit yang mendasari Singapura,” kata Alessandro Romagnoli, profesor dari School of Mechanical and Aerospace Engineering di Nanyang Technological University kepada Asian Power.

Di Singapura, tingkat volumetrik batuan panas tidak diketahui, kata Romagnoli, seraya menambahkan ada kemungkinan potensi sebenarnya mungkin kurang dari yang diharapkan.

Menurut laporan Badan Energi Terbarukan Internasional atau International Renewable Energy Agency (IRENA), sumber daya panas bumi adalah energi panas yang disimpan sebagai panas di batuan kerak bumi. Daerah dengan air atau uap bersuhu tinggi di atau dekat permukaan sering disebut daerah panas bumi aktif. Air atau uap dari celah ke kedalaman yang lebih dalam di daerah yang jenuh dengan air dapat dimanfaatkan untuk pembangkit listrik “dengan biaya yang relatif rendah.”

Jika suatu daerah kekurangan seperti itu, energi panas bumi masih dapat diakses melalui pengeboran ke kedalaman yang lebih dalam dan menyuntikkan air melalui sumur untuk memanfaatkan panas di batuan kering, kata IRENA.

Studi sedang berlangsung

Romagnoli memimpin sebuah studi yang dilakukan oleh NTU tentang potensi energi panas bumi Singapura dalam sebuah kemitraan dengan TUM Create dan Surbana Jurong Group.

Studi yang dimulai pada Oktober 2021 dan diharapkan selesai pada Oktober 2023 ini fokus pada wilayah utara dan timur seperti taman air panas Sembawang yang memiliki suhu permukaan lebih tinggi dan dianggap memiliki potensi.

Romagnoli mengatakan Pemandian Air Panas Sembawang berada di dalam batuan dasar pluton Simpang Granit, mengutip peta geologi terbaru Singapura oleh Building and Construction Authority. Menurut sebuah studi di 2019 oleh Gillespie et al., pluton Simpang Granit memiliki “konsentrasi tinggi elemen penghasil panas alami.”

“Studi berkelanjutan kami berusaha mengukur konsentrasi unsur batuan dan suhu granit dari lubang bor kami yang dalam. Kami dapat memperkirakan potensi energi panas bumi di Singapura dengan lebih baik ketika volume granit panas dibatasi dengan lebih baik,” kata Romagnoli.

Dia mengatakan mereka telah mengumpulkan data seperti log lubang bor, data suhu lubang bor dangkal, dan konsentrasi elemen penghasil panas di granit negara itu pada kedalaman yang dangkal. Mereka juga telah memperbarui peta geologi Singapura.

Data tersebut digunakan dalam mengembangkan model geologi in-house dan peta distribusi suhu dekat permukaan yang membantu dalam mengidentifikasi lokasi untuk pengeboran eksplorasi dalam.

“Data dari lubang bor yang dalam akan digunakan untuk memverifikasi dan membatasi model komputer kami, alat penting untuk membantu kami dalam estimasi sumber daya dan rencana pengembangan lebih lanjut,” kata Romagnoli. “Kegiatan kami yang akan datang adalah pengeboran dalam lubang bor dan pengukuran suhu.”

NTU mengatakan dalam sebuah pernyataan bahwa studi lain tentang panas bumi yang didukung oleh National Research Foundation mencakup pengujian sensor gravitasi kuantum untuk melihat komposisi dan struktur situs geografis yang dipilih di Singapura. Hal ini dapat membantu mempertimbangkan penerapan lokasi potensial untuk pembangkit listrik tenaga panas bumi.

Alternatif rendah karbon

Sebagai bagian dari inisiatif keberlanjutannya, sektor energi Singapura bergerak menuju “empat sakelar” untuk mencapai emisi nol bersih di 2050, menurut Laporan Komite Energi 2050 yang dirilis oleh EMA. Energi panas bumi adalah salah satu yang dipertimbangkan.

Sakelar pertama yang diadopsi adalah penggunaan gas alam untuk pembangkit listrik, tetapi produsen turbin gas dapat membuat model pembangkit listrik berbahan bakar gas alam yang lebih hemat energi. Pemanfaatan dan teknologi penyimpanan penangkapan karbon juga dapat digunakan untuk menghilangkan jejak karbon.

Tenaga surya, sumber energi terbarukan yang paling layak di Singapura, adalah saklar kedua untuk transisi energi, sementara jaringan listrik regional dan impor listrik adalah saklar ketiga. Sementara alternatif rendah karbon jangka panjang masih dikembangkan, saklar ketiga dapat membantu memastikan keamanan energi.

Alternatif rendah karbon yang mencakup energi panas bumi, termasuk dalam sakelar keempat dan diperlukan untuk mendekarbonisasi sektor listrik Singapura dalam jangka panjang. Laporan itu mengatakan hidrogen sebagai "kandidat yang menjanjikan."

Sistem hidrotermal konvensional tidak berlaku untuk Singapura karena kondisi batuan keringnya, tetapi sistem panas bumi generasi berikutnya yang menggunakan metode sistem fracking atau sistem loop tertutup “berpotensi dapat diterapkan di lingkungan Singapura.” Tenaga nuklir masih dikembangkan dan diuji di negara lain.

Sharad Somani, head of Infrastructure di KPMG Asia Pasifik, mengatakan mungkin terlalu dini untuk mengatakan opsi mana yang paling layak, tetapi Negeri Singa diuntungkan “dari posisi geografis sebagai penghubung konektivitas regional logistik, pipelines, dan infrastruktur jaringan listrik.”

“Ini berpotensi menjadi pusat energi regional di pusat jaringan listrik terintegrasi. Secara terpisah, potensi Singapura untuk memperjuangkan dan mengikuti penggunaan hidrogen hijau untuk menggantikan gas alam adalah pilihan lain yang menarik,” kata Somani.

Selain itu, tambah Somani, diperlukan beberapa tuas kebijakan, dan salah satu yang telah dilakukan Singapura adalah pajak karbon. Ditambah dengan pertukaran karbon untuk kredit perdagangan, hal ini juga akan membantu perusahaan merencanakan peta dekarbonisasi dengan lebih baik.

“Ada juga kebutuhan untuk mendorong perusahaan dalam merangkul alternatif dekarbonisasi dan bekerja dengan pemerintah untuk fokus pada solusi teknologi baru. Selain itu, Singapura dapat bertindak sebagai tempat uji untuk teknologi dan mempromosikan proyek percontohan dalam penyimpanan energi, efisiensi energi, dan pembangkitan terdistribusi untuk mengembangkan jalur holistik menuju nol bersih,” katanya.

Tantangan potensi panas bumi

Romagnoli mengatakan ekstraksi energi panas bumi dibatasi oleh beberapa faktor seperti seberapa cepat energi panas dari batuan panas dapat diekstraksi, berapa lama batuan dapat tetap cukup panas, dan seberapa dalam batuan panas berada.

“Batu yang sangat retak cenderung memungkinkan ekstraksi panas yang lebih cepat. Namun, jika kita mengekstrak panas terlalu cepat, batu itu mungkin mendingin lebih cepat dari yang diharapkan, sehingga mempertaruhkan umur sumber daya,” katanya.

Pengeboran dan rekahan batuan pada kedalaman yang sangat dalam mungkin diperlukan untuk mengakses energi panas dari batuan kering yang dalam dan panas, tetapi proses ini tetap “menantang secara teknis” dan “mahal,” katanya.

Namun, sistem ekstraksi panas baru yang tidak memerlukan rekahan batuan membuatnya lebih layak untuk ekstraksi panas panas bumi di Lion City, katanya.

Eksposur terbatas Singapura terhadap pengembangan energi panas bumi dalam beberapa tahun terakhir juga menimbulkan tantangan, tetapi langkah baru-baru ini yang meminta informasi tentang eksplorasi energi panas bumi menunjukkan upaya yang dipercepat untuk memanfaatkan sumber energi, kata Romagnoli.

IRENA mengatakan secara umum, ada tantangan dalam mengembangkan proyek panas bumi dalam hal penilaian sumber daya dan bagaimana reservoir akan bereaksi setelah produksi dimulai. Antara lain, penilaian sumber daya bawah permukaan dan pemetaan reservoir mahal untuk dilakukan.

Sumur uji perlu dilakukan untuk memungkinkan pengembang membangun model luas dan aliran reservoir dan bagaimana reaksinya ketika air dan uap diekstraksi untuk pembangkit listrik. Meskipun hal itu banyak, namun masih banyak yang belum diketahui tentang kinerja reservoir dan bagaimana mengelolanya dengan baik selama masa operasional, sebelum mendapat pengalaman operasional, kata lembaga tersebut.

Selain biaya pengembangan yang meningkat, proyek panas bumi juga memiliki profil risiko yang sangat berbeda dibandingkan teknologi terbarukan lainnya dalam hal pengembangan dan pengoperasian. Pengembangannya juga tergantung pada ketersediaan pemetaan sumber daya panas bumi yang komprehensif, menurut IRENA.

Dalam mengembangkan sumber daya panas bumi yang tidak konvensional, penggunaan pendekatan panas bumi yang disempurnakan atau batuan kering panas, kurang matang, membuat beberapa proyek biayanya jauh lebih tinggi karena diperlukan pengeboran yang dalam, sehingga ekonomi proyek tersebut jauh lebih menarik, katanya.

Disebutkan bahwa penelitian dan pengembangan menjadi “teknik pengeboran yang lebih inovatif, berbiaya rendah dan metodologi stimulasi reservoir yang canggih diperlukan untuk membantu menurunkan biaya pengembangan agar lebih “layak secara ekonomi.”

Shruti Raghuram, Junior Analyst di Rystad Energy, menambahkan pengembangan sumber daya panas bumi akan sangat bergantung pada kondisi bawah permukaan seperti "permeabilitas, porositas, ketersediaan reservoir dangkal dan suhu reservoir."

Teknologi

Untuk mengatasi masalah ini, Ram mengatakan Enhanced Geothermal Systems (EGS) dan Advanced Geothermal Systems (AGS) bisa menjadi kunci untuk membuka sumber energi di Singapura.

Dia mengatakan bahwa ada beberapa startup EGS dan AGS secara global yang telah mengebor hampir 50 sumur, dengan sekitar 37 sumur dalam pipa di tahun-tahun mendatang. Mereka menggunakan inovasi yang menargetkan untuk mengurangi tantangan dalam sistem konvensional dan memungkinkan sumber daya yang dapat diskalakan secara global.

Raghuram mengutip beberapa teknik yang digunakan oleh startup ini seperti EavorLoop yang merupakan teknologi yang menurut Eavor Technologies cocok untuk negara-negara seperti Singapura. Teknologi lainnya termasuk pengeboran horizontal Deep Earth Energy Production, CeraPhiWell CeraPhi yang bertujuan mengubah sumur hidrokarbon menjadi panas bumi, dan teknologi hybrid AGS-EGS dari Sage Geosystem.

“Di negara padat penduduk seperti Singapura, panas bumi memiliki potensi menyediakan listrik beban dasar yang andal jika teknologi ini dimanfaatkan dengan tepat. Namun, sampai informasi lebih lanjut tentang kondisi bawah permukaan terungkap, campuran yang tepat dari sistem panas bumi tradisional dan non-tradisional tidak dapat ditentukan,” katanya.

“Geothermal sebagai sumber energi sebagian besar belum dimanfaatkan di masa lalu, tetapi daya tarik signifikan yang diperolehnya dalam beberapa tahun terakhir dapat menunjukkan tingkat adopsi yang lebih besar di masa depan – sebuah langkah yang sangat penting untuk mencapai sasaran nol-emisi 2050, " kata dia menambahkan.