Gradien panas bumi: Perbedaan antara revisi

[[ImageBerkas:Earth-crust-cutaway-englishid.svg|thumbjmpl|275px|rightka|Potongan bumi dari inti hingga eksosfer]]

'''Gradien panas bumi''' adalah laju peningkatan temperatur seiring dengan meningkatnya kedalaman di interior [[bumi]]. Di luar batas plat tektonik, panas bertambah sekitar 25&nbsp;°C per km kedalaman atau 1&nbsp;°F per 70 kaki, di sebagian besar tempat di bumi.<ref name="IPCC" /> Meski penggunaan kata "geo" mengacu kepada bumi, namun konsep ini dapat digunakan di planet lain. [[Panas internal]] bumi datang dari kombinasi [[energi pengikatan gravitasi|panas yang tersisa sejak pembentukan bumi]], panas yang dihasilkan dari [[peluruhan radioaktif]], dan panas dari sumber lainnya. Isotop radioaktif utama penghasil panas yaitu [[kalium|kalium-40]], [[Uranium|uranium-238]], [[uranium-235]], dan [[Thorium|thorium-232]].<ref>{{cite news|first=Robert|last=Sanders|title=Radioactive potassium may be major heat source in Earth's core|publisher=UC Berkeley News|date=2003-12-10|url=http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2003/12/10_heat.shtml|accessdate=2007-02-28|archive-date=2013-08-26|archive-url=https://web.archive.org/web/20130826214233/http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2003/12/10_heat.shtml|dead-url=no}}</ref> Pada inti planet, temperatur dapat mencapai 7.000 K, dengan tekanan mencapai 360 GPa.<ref>{{cite journal | author=Alfè, D.; Gillan, M. J.; Vocadlo, L.; Brodholt, J; Price, G. D. | title=The ''ab initio'' simulation of the Earth's core | journal=Philosophical Transaction of the Royal Society of London | year=2002 | volume=360 | issue=1795 | pages=1227–44 | url=http://chianti.geol.ucl.ac.uk/~dario/pubblicazioni/PTRSA2002.pdf | format=PDF | accessdate=2007-02-28 | archive-date=2009-09-30 | archive-url=https://web.archive.org/web/20090930142841/http://chianti.geol.ucl.ac.uk/~dario/pubblicazioni/PTRSA2002.pdf | dead-url=no }}</ref> Karena begitu banyaknya panas yang dihasilkan dari peluruhan radioaktif, ilmuwan percaya bahwa di awal [[sejarah bumi]] sebelum isotop dengan waktu paruh pendek habis, bumi menghasilkan panas yang jauh lebih tinggi. Panas yang dihasilkan sebanyak dua kali dari jumlah saat ini,<ref name="turcotte" /> menyebabkan laju [[konveksi mantel]] dan [[pergeseran tektonik]] yang lebih besar, serta menyebabkan pembentukan beberapa jenis bebatuan seperti [[komatiite]] yang tidak lagi terbentuk pada kondisi bumi yang sekarang.<ref>{{cite journal

Temperatur di dalam bumi meningkat seiring dengan meningkatnya kedalaman. Bebatuan yang memiliki viskositas yang tinggi atau setengah meleleh pada temperatur antara 650 ^o&nbsp;°C hingga 1200 ^o1.200&nbsp;°C diproyeksikan ada di setiap tempat di bawah permukaan bumi pada kedalaman 80 hingga 100 &nbsp;km. Dan temperatur pada kedalaman sekitar 3500 3.500&nbsp;km (batas inti bumi) diperkirakan mencapai 56505.650 ± 600 [[kelvinKelvin]].<ref name='Alfe2003'>{{cite journal|title=Thermodynamics from first principles: temperature and composition of the Earths core|url=http://www.es.ucl.ac.uk/people/d-price/papers/153.pdf|format=PDF|accessdate=2007-03-01|journal=Mineralogical Magazine|date=2003-02-01|first=D.|last=Alfe|coauthors=M. J. Gillan, G. D. Price|volume=67|issue=1|pages=113–123|doi= 10.1180/0026461026610089|journalarchive-date=Mineralogical Magazine2007-03-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20070316082958/http://www.es.ucl.ac.uk/people/d-price/papers/153.pdf|dead-url=yes}}</ref><ref name='Gerd2001'>{{cite news |first=Gerd |last=Steinle-Neumann |coauthors= Lars Stixrude, Ronald Cohen |title=New Understanding of Earth’s Inner Core |date=2001-09-05 |publisher=[[Carnegie Institution of Washington]] |url =http://www.carnegieinstitution.org/news_010905.html |work = |pages = |accessdate = 2007-03-01 |language = |archiveurl = httphttps://web.archive.org/web/20061214151031/http://www.carnegieinstitution.org/news_010905.html |archivedate = 2006-12-14|dead-url=yes}}</ref> JumlahTotal energi panas dari bumi diperkirakan mencapai 10³¹ [[jouleJoule]].<ref name="IPCC">{{cite journal | first1=Ingvar B. | last1=Fridleifsson, | first2=Ruggero | last2=Bertani | first3=Ernst | last3=Huenges | first4=John W. | last4=Lund | first5=Arni | last5=Ragnarsson | first6=Ladislaus | last6=Rybach | date=2008-02-11 | title=The possible role and contribution of geothermal energy to the mitigation of climate change | conference =IPCC Scoping Meeting on Renewable Energy Sources | editor = O. Hohmeyer and T. Trittin | location = Luebeck, Germany | pages = 59–80 | url = http://iga.igg.cnr.it/documenti/IGA/Fridleifsson_et_al_IPCC_Geothermal_paper_2008.pdf | format = pdf | accessdate = 2009-04-06 }}{{Pranala mati|date=Januari 2021 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}</ref>

* Sekitar 45-90 persen panas yang keluar dari bumi berasal dari [[peluruhan radioaktif]] unsur yang terkonsentrasi di permukaan.<ref name='Anuta2006'>{{cite news |first=Joe |last=Anuta |title=Probing Question: What heats the earth's core? |date=2006-03-30 |publisher=physorg.com |url=http://www.physorg.com/news62952904.html |accessdate = 2007-09-19 }}</ref><ref name="turcotte">{{cite book

|title=Geodynamics|url=https://archive.org/details/geodynamics00dltu|publisher=Cambridge University Press

|pages=136–7[https://archive.org/details/geodynamics00dltu/page/136 136]–7|chapter=4|isbn=978-0-521-66624-4 }}</ref><ref name='Anuta2006'>{{cite news|first=Joe|last=Anuta|title=Probing Question: What heats the earth's core?|date=2006-03-30|publisher=physorg.com|url=http://www.physorg.com/news62952904.html|accessdate=2007-09-19|archive-date=2012-01-06|archive-url=https://web.archive.org/web/20120106074902/http://www.physorg.com/news62952904.html|dead-url=no}}</ref><ref name=physicsworld>{{cite web|last=Johnston|first=Hamish|title=Radioactive decay accounts for half of Earth's heat|url=http://physicsworld.com/cws/article/news/2011/jul/19/radioactive-decay-accounts-for-half-of-earths-heat|work=PhysicsWorld.com|publisher=Institute of Physics|accessdate=18 June 2013|date=19|month=July|year=2011|archive-date=2018-01-06|archive-url=https://web.archive.org/web/20180106135731/http://physicsworld.com/cws/article/news/2011/jul/19/radioactive-decay-accounts-for-half-of-earths-heat|dead-url=no}}</ref>

* Panas yang dihasilkan dari tubrukan atau benturan antar meteorit dan kompresi yang dilepaskan ketika bumi terbentuk.

* Panas yang dihasilkan ketika [[logam berat]] ([[besi]], [[nikel]], [[tembaga]]) bergerak tenggelam ke inti bumi.

* Panas laten yang dilepaskan ketika logam cair pada inti luar bumi mengkristal dan tenggelam masuk ke dalam inti dalam.

* Panas yang dihasilkan dari [[gaya pasang]] ketika bumi berotasi, dihasilkan dari bebatuan yang tidak mampu bergerak seperti halnya air sehingga terkompresi dan menekan bebatuan lainnya dan menghasilkan panas.

* Terdapat spekulasi bahwa reaksi fisi nuklir mungkin terjadi.<ref name=physicsworld />

* Spekulasi yang telah terpatahkan bahwa [[medan magnetik bumi]] menghasilkan panas.

|+ Isotop penghasil panas utama saat ini<ref name="turcotte"></ref>

Panas mengalir secara konstan dari dalam bumi menuju ke permukaan. Total panas yang hilang dari bumi mencapai 44.2 TW ({{nowrap|4.42 × 10¹³ watt}}).<ref name=Pollack>[http://anquetil.colorado.edu/EPP3/readings/Pollack_etal_1993_Rev_Geophys.pdf Pollack, Henry N., et.al.,''Heat flow from the Earth's interior: Analysis of the global data set,'' Reviews of Geophysics, 31, 3 / August 1993, p. 273 ] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110811133919/http://anquetil.colorado.edu/EPP3/readings/Pollack_etal_1993_Rev_Geophys.pdf |date=2011-08-11 }} {{doi|10.1029/93RG01249}}</ref> Aliran panas rata-rata adalah 65 &nbsp;mW/m² di atas [[kerak benua]] dan 101 &nbsp;mW/m² di atas [[kerak samudra]].<ref name=Pollack/> Berarti rata-rata panas yang mengalir 0.087 watt per meter persegi, sangat kecil dibandingkan dengan [[energi surya]] yang ditangkap oleh bumi,<ref>{{cite web|title=Climate and Earth’s Energy Budget|url=http://earthobservatory.nasa.gov/Features/EnergyBalance/page1.php|publisher=NASA|access-date=2013-09-12|archive-date=2023-07-16|archive-url=https://web.archive.org/web/20230716040548/https://earthobservatory.nasa.gov/features/EnergyBalance/page1.php|dead-url=no}}</ref> ) namun lebih terkonsentrasi di beberapa titik tertentu di mana panas dipindahkan melalui konveksi, seperti di [[punggung laut]] dan rekahan mantel.<ref>{{cite journal

Panas dari dalam bumi dicukupkan oleh peluruhan radioaktif pada laju 30 TW.<ref name="sustainability">{{Cite news |last = Rybach |first = Ladislaus |date =September 2007 |title =Geothermal Sustainability |periodical =Geo-Heat Centre Quarterly Bulletin |publication-place =Klamath Falls, Oregon |publisher =Oregon Institute of Technology |volume =28 |issue =3 |pages = 2–7 |url =http://geoheat.oit.edu/bulletin/bull28-3/art2.pdf |issn =0276-1084 |accessdate =2009-05-09|archive-date =2012-02-17|archive-url =https://web.archive.org/web/20120217184740/http://geoheat.oit.edu/bulletin/bull28-3/art2.pdf|dead-url =yes}}</ref> Laju aliran panas bumi secara keseluruhan mencapai lebih dari dua kali konsumsi energi manusia dari segala sumber.

Panas dari bagian dalam bumi bisbisa adigunakandigunakan sebagai sumber energi yang disebut dengan [[energi panas bumi]]. Gradien panas bumi telah lama digunakan sebagai pemanas ruang dan pemandian sejak zaman Romawi, dan sekarang dipakai sebagai pembangkit listrik. Dengan populasi manusia yang terus meningkat, begitu juga penggunaan energi dan dampak lingkungan terkait yang konsisten dengan emisi gas rumah kaca. Hal ini menyebabkan meningkatnya ketertarikan dalam mencari sumber energi yang terbarukan dan tidak menghasilkan emisi gas rumah akca dalam jumlah besar. Menghasilkan listrik dari sumber panas bumi tidak membutuhkan bahan bakar dan menyediakan energi yang stabil.<ref name="Geothermal" /> Untuk mengekstrak energi panas bumi, pemindahan panas harus dilakukan secara efisien dari sumber panas bumi ke pembangkit listrik, di mana energi panas diubah menjadi energi listrik.<ref name="Geothermal" /> Dalam skala global, panas yang tersimpan di dalam bumi menyediakan energi yang masih berpeluang untuk dimanfaatkan. Sekitar 10 gigawatt [[pembangkit listrik tenaga panas bumi]] telah dipasang di seluruh dunia pada tahun 2007, menghasilkan 0.3% kebutuhan energi dunia. 28 gigawatt panas bumi digunakan secara langsung sebagai pemanasan, desalinisasi, proses industri, dan pertanian.<ref name="IPCC" />

== Referensi ==

* {{cite web | title=Geothermal Resources | work=DOE/EIA-0603(95) Background Information and 1990 Baseline Data Initially Published in the Renewable Energy Annual 1995 | url=http://www.eia.doe.gov/cneaf/solar.renewables/renewable.energy.annual/backgrnd/chap9b.htm | accessdate=May 4, 2005 | archiveurl=https://archive.istoday/T4tk20121212014458/http://www.eia.gov/cneaf/solar.renewables/renewable.energy.annual/backgrnd/chap9b.htm | archivedate=December 2012-12-12, 2012| dead-url=no }}