ANALISIS PENGARUH JENIS CHEMICAL TERHADAP POTENSI SILICA (SIO2) SCALLING PADA JALUR PIPA BRINE PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PANAS BUMI MENGGUNAKAN SILICA SATURATION INDEX

Farhan Bagus Pamungkas; Luchis Rubianto; Maulana Erryan Yavianda

doi:10.33795/distilat.v11i3.7479

Authors

Farhan Bagus Pamungkas Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Malang, Jl. Soekarno Hatta No. 9, Malang 65141, Indonesia
Luchis Rubianto Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Malang, Jl. Soekarno Hatta No. 9, Malang 65141, Indonesia
Maulana Erryan Yavianda PT. Geo Dipa Energi Unit Dieng, , Dieng, Simpangan, Karangtengah, Kec. Batur, Kab. Banjarnegara, Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.33795/distilat.v11i3.7479

Keywords:

panas bumi, silica scalling, inhibitor, silica saturation index

Abstract

Panas bumi merupakan sumber energi terbarukan yang memiliki potensi besar di Indonesia, terutama dalam pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP). Namun, tingginya kandungan silica dalam brine dapat menyebabkan masalah pengendapan silica (silica scalling) yang berdampak pada biaya perawatan. Penelitian ini menganalisis pengaruh jenis chemical, yaitu asam H₂SO₄ dan inhibitor antiscalant berbasis polimer, terhadap nilai Silica Saturation Index (SSI) untuk mencegah pengendapan. Metode penelitian deskriptif kuantitatif digunakan dengan pengambilan data melalui observasi dan analisis laboratorium. Hasil menunjukkan bahwa injeksi asam H₂SO₄ lebih efektif dalam menjaga pH dan menurunkan nilai SSI dibandingkan dengan inhibitor antiscalant. Nilai SSI terendah yang diperoleh adalah 0,733 untuk H₂SO₄ dan 1,043 untuk inhibitor antiscalant. Faktor-faktor seperti pH, suhu, dan salinitas mempengaruhi pengendapan silica, sehingga pemilihan jenis inhibitor harus mempertimbangkan kondisi sumur dan biaya. Saran untuk industri mencakup pengujian konsentrasi optimal inhibitor dan penggunaan flokulan koagulan untuk meningkatkan efektivitas pencegahan pengendapan.

References

L. C. A. Gutiérrez-Negrín, “Evolution of worldwide geothermal power 2020–2023,” Geothermal Energy, vol. 12, no. 1, 2024.

N. M. Saptadji, “Karakterisasi Reservoir Menggunakan,” Advanced Geothermal Reservoir Engineering, hal. 6–17, 2009.

J. E. Cobos dan E. G. Søgaard, “Chelating agents for diluted geothermal brine reinjection,” Geothermal Energy, vol. 10, no. 1, hal. 1–19, 2022.

A. Afriandi dan R. Hantoro, “Analisis Pemanfaatan Geothermal Brine untuk Pembangkitan Listrik dengan Heat Exchanger,” Jurnal Teknik Institut Teknologi Sepuluh Nopember, vol. 7, no. 1, hal. 1–6, 2018.

A. Korzhakov dan S. Oskin, “Thermal protection technology for acoustic–magnetic device in a geothermal water anti‐scaling system,” Energies, vol. 14, no. 19, 2021.

M. Avicena, “Penentuan Sistem PLTP Berdasarkan Pemanfaatan Brine dari Pad X dan Y,” Jurnal Nasional Pengelolaan Energi Migas, vol. 1, no. 2, hal. 49–55, 2019.

W. S. Utami, N. R. Herdianita, dan R. W. Atmaja, “The Effect of Temperature and pH on the Formation of Silica Scaling of Dieng Geothermal Field, Central Java, Indonesia,” Geothermal Reservoir Engineering, vol. 24–26, hal. 2–7, 2020.

A. S. Akhmad Sofyan, H. S. A. Hari Sumantri Aka, B. Y. Suranta, dan S. M. A. Ratasya, “Analysis of Scale Saturation Index (SSI), Scale Formation Rate, and Scale Formation Time Based on Geothermal Production Well Head Pressure at Well ‘X,’” Indonesian Journal orf Energy Mineral, vol. 1, no. 1, hal. 26–33, 2021.

M. A. I. Permana, N. Nandaliarsyad, A. Q. A. Haq, M. Nawansari, dan C. Mulyana, “Kajian Potensi Silica Scaling Pada Pipa Produksi Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (Geothermal),” Jurnal Material dan Energi Indonesia, vol. 7, no. 01, hal. 39, 2017.

J. A. Bush, J. Vanneste, E. M. Gustafson, C. A. Waechter, D. Jassby, C. S., Turchi, T. Y. Cath, “Prevention and management of silica scaling in membrane distillation using pH adjustment,” Journal Membrane Science, vol. 554, hal. 366–377, 2018.

J. Yan, X. Tan, dan S. Qi, “High-Temperature-Resistant Scale Inhibitor Polyaspartic Acid-Prolineamide for Inhibiting CaCO3 Scale in Geothermal Water and Speculation of Scale Inhibition Mechanism,” Water (Switzerland), vol. 15, no. 8, 2023.

Z. Zhang, S. Tang, K. Ge, K. Wang, dan Y. Ji, “High-Efficiency Terpolymer Scale Inhibitor for Obstructing the Formation of Calcium Sulfate by Preventing Crystallization,” Industrial & Engineering Chemistry Research, vol. 63, no. 26, hal. 11463–11471, Jul 2024.

A. Aziz dan K. K. Ola, “Kajian Terbentuknya Scaling pada Komponen Turbin Uap Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi Skala Kecil Assessment of Scaling Formation on the Steam Turbine Components of Small Scale Geothermal Power Plant,” Jurnal Teknologi Lingkungan, vol. 20, no. 1, hal. 29–36, 2019.

S. Bai, J. Han, N. Ao, R. Ya, dan W. Ding, “Scaling and cleaning of silica scales on reverse osmosis membrane: Effective removal and degradation mechanisms utilizing gallic acid,” Chemosphere, vol. 352, no. February, 2024.

A. Setiawan, Deris Eko Saputro, dan Agung Nugroho, “Analisis Removal Scaling Silika Pada Jalur Re-Injeksi Brine Pembangkit Listrik Energi Panas Bumi Dengan Menggunakan Asam Fluorida,” Journal of Research and Technology, vol. 3, no. 1, hal. 19–27, 2017.

P. Von Hirtz, “Silica scale control in geothermal plants-historical perspective and current technology,” hal. 443–476, 2020.

F. M. Dwiputra, N. Hidayati, dan I. Nuriskasari, “Analisis Silica Saturation Index di Jalur Brine Production Optimization Unit Lapangan Panas Bumi Dieng,” hal. 1–4, 2022.

R. Longval, R. Meirbekova, J. Fisher, dan A. Maignot, “An Overview of Silica Scaling Reduction Technologies in the Geothermal Market,” Energies, vol. 17, no. 19, 2024.

P. A. Ibrahim dan A. N. Fajri, “Analisa Laju Pertumbuhan Silica Scaling Pada Pipa Air Kondensat Scrubber Unit 5 di Industri Geothermal,” J. Indones. Sos. Teknol., vol. 1, no. 4, hal. 1–9, 2020.

W. Hater, C. Zum Kolk, C. Dupoiron, G. Braun, T. Harrer, dan T. Götz, “Silica scaling on reverse osmosis membranes - Investigation and new test methods,” Desalination Water Treatment, vol. 31, no. 1–3, hal. 326–330, 2011.

F. A. Setiawan, E. Rahayuningsih, H. T. B. M. Petrus, M. I. Nurpratama, dan I. Perdana, “Kinetics of silica precipitation in geothermal brine with seeds addition: minimizing silica scaling in a cold re-injection system,” Geothermal Energy, vol. 7, no. 1, 2019.

E. Setiososari, “Studi Penggunaan Asap Cair Sebagai Inhibitor Kerak Kalsium Karbonat (CaCO3) Menggunakan Metode Seeded Experiment,” 2018.

S. Salvador Cob, C. Yeme, B. Hofs, E. R. Cornelissen, D. Vries, F. E. Genceli Güner, G. J. Witkamp, “Towards zero liquid discharge in the presence of silica: Stable 98% recovery in nanofiltration and reverse osmosis,” Separation and Purification Technology, vol. 140, hal. 23–31, 2015.

B. Mountain, P. Rendel, dan L. Sajkowski, “CO2 as an effective silica scaling inhibitor during reinjection of acid-dosed geothermal brines: An experimental study,” 2022.

E. Mavredaki, A. Stathoulopoulou, E. Neofotistou, dan K. D. Demadis, “Environmentally benign chemical additives in the treatment and chemical cleaning of process water systems: Implications for green chemical technology,” Desalination, vol. 210, no. 1–3, hal. 257–265, 2007.

K. Popov, M. Oshchepkov, A. Pervov, V. Golovesov, A. Ryabova, M. Trukhina, S. Tkachenko, “A Case Study of Calcium Carbonate Crystallization during Reverse Osmosis Water Desalination in Presence of Novel Fluorescent-Tagged Antiscalants,” Membranes, vol. 12, no. 2, 2022.

G. Manfrida, L. Talluri, P. Ungar, C. Zuffi, M. Díaz-Ramírez, H. Leiva, M. Mainar-Toledo, S. Jokull, “Exergo-economic and exergo-environmental assessment of two large CHP geothermal power plants,” Geothermics, vol. 113, no. September, 2023.

Y. Watanabe, N. Amitani, T. Yokoyama, A. Ueda, M. Kusakabe, S. Unami, Y. Odashima, “Synthesis of mesoporous silica from geothermal water,” Science Reports, vol. 11, no. 1, hal. 2–10, 2021.