MAKALAH
TEKNIK KONVERSI ENERGI
TEKNIK KONVERSI ENERGI
GELOMBANG MENJADI ENERGI LISTRIK
Oleh:
Kelompok 10
- Muh Hendra Pebrianto 2406 100 069
- Illa Rizianiza 2406 100 074
- Adzym Maulana Aji 2406 100 076
- Jabar Al Hakim 2406 100 078
- Rahman 2406 100 081
- As’adul Murtadlo 2406 100 095
Dosen : Syamsul
Arifin
Jurusan Teknik Fisika
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya
2008
ABSTRAK
Krisis energi telah diprediksikan akan melanda dunia pada
tahun 2015. Hal ini dikarenakan semakin langkanya minyak bumi dan semakin
meningkatnya permintaan energi. Untuk itu diperlukan sebuah terobosan untuk
memanfaatkan energi lain, selain energi yang tidak terbarukan. Karena kalau
kita tergantung pada energi tidak terbarukan, maka di masa depan kita juga akan
kesulitan untuk memanfaatkan energi ini karena keterbatasan populasi dari
energi tersebut. Untuk itu akan dicoba untuk menggali informasi tentang tenaga
ombak yang sebenarnya sudah dimanfaatkan oleh banyak negara, termasuk Indonesia.
Berdasarkan survei yang dilakukan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi
(BPPT) dan Pemerintah Norwegia sejak tahun 1987, terlihat bahwa banyak
daerah-daerah pantai yang berpotensi sebagai pembangkit listrik bertenaga
ombak. Ombak di sepanjang Pantai Selatan Pulau Jawa, di atas Kepala Burung
Irian Jaya, dan sebelah barat Pulau Sumatera sangat sesuai untuk menyuplai
energi listrik. Kondisi ombak seperti itu tentu sangat menguntungkan, sebab
tinggi ombak yang bisa dianggap potensial untuk membangkitkan energi listrik
adalah sekitar 1,5 hingga 2 meter, dan gelombang ini tidak pecah hingga sampai
di pantai.
DAFTAR ISI
Abstrak…………………………………………………………….…….…..……2Daftar Isi………………………………………………………….………..…......3
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ………………………………………………..………4 1.2 Permasalahan …………………………………………….…..………..4
1.3
Tujuan………………………………………………………..………..5 1.4 Manfaat
…………………………………………………………...…..5
BAB II DASAR TEORI
2.1
Potensi Konversi Energi Gelombang Menjadi Listrik…………...……6 2.2 Teknik Konversi Energi
Gelombang Menjadi Listrik…………..…….6
2.3
Kelebihan dan Kekurangan…………………………………….…….12
2.4
Konversi Energi Gelombang di Indonesia……………………..…….13
BAB III PEMBAHASAN
3.1 Potensi
Konversi Energi Gelombang Menjadi Listrik di Dunia…..…16
3.2 Teknik
Konversi Energi Gelombang Menjadi Listrik………….……16
3.3 Peluang Indonesia
Menerapkan Sistem………………………….…..18
Konversi Energi Gelombang Menjadi Listrik
3.4 Kelebihan
dan Kekurangan…………………………………………..18
BAB IV KESIMPULAN……………………………………………...………..20
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………..21
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Untuk bisa melangsungkan hidupnya, manusia
harus berusaha memanfaatkan sumber daya hayati yang ada di bumi ini dengan
sebaik-baiknya. Akan tetapi penggunaan tersebut haruslah mempunyai tujuan yang
positif yang nantinya tidak akan membahayakan manusia itu sendiri. Sehingga
manusia harus mencari sumber energi alternatif lain untuk menghidupi kebutuhan
sehari-harinya. Misalnya sumber daya hayati yang ada di planet bumi ini salah
satunya adalah lautan. Selain mendominasi wilayah di bumi ini, laut juga
mempunyai banyak potensi pangan (beranekaragam spesies ikan dan tanaman laut)
dan potensi sebagai sumber energi. Energi yang ada di laut ada 3 macam, yaitu:
energi ombak, energi pasang surut dan energi panas laut. Salah satu energi di
laut tersebut adalah energi ombak. Sebenarnya ombak merupakan sumber energi
yang cukup besar. Ombak merupakan gerakan air laut yang turun-naik atau
bergulung-gulung. Energi ombak adalah energi alternatif yang dibangkitkan
melalui efek gerakan tekanan udara akibat fluktuasi pergerakan gelombang.
1.2
Permasalahan
Permasalahan
yang akan dibahas dalam makalah ini adalah sabagai berikut:
- Bagaimana potensi sumber energi gelombang laut di dunia
- Bagaimana teknik konversi energi gelombang laut menjadi listrik
- Bagaimana jika Indonesia memanfaatkan konversi energi gelombang menjadi listrik
- Bagaimana kekurangan dan kelebihan teknik konversi energi gelombang menjadi listrik
1.3
Tujuan
Adapun tujuan dari penyusunan makalah ini
adalah sabagai berikut:
- Memahami potensi sumber energi gelombang laut di dunia
- Memahami teknik konversi energi gelombang laut menjadi listrik
- Dapat menganalisis apakah Indonesia dapat memanfaatkan konversi energi gelombang menjadi listrik
- Memahami kekurangan dan kelebihan teknik konversi energi gelombang menjadi listrik
1.4
Manfaat
Manfaat dari
penyusunan makalah ini adalah untuk memberikan pengetahuan kepada pembaca
tentang teknik konversi energi khususnya mengenai konversi energi gelombang laut
menjadi listrik.
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Potensi Konversi Energi Gelombang Menjadi Listrik di Dunia
Selain panas laut dan pasang surut, masih terdapat satu lagi energi samudera yaitu energi gelombang.
Sudah banyak pemikiran untuk mempelajari kemungkinan pemanfaatan energi yang tersimpan dalam ombak laut. Salah satu negara yang sudah banyak meneliti hal ini adalah Inggris. Berdasarkan hasil
pengamatan yang ada, deretan ombak (gelombang) yang terdapat di sekitar pantai
Selandia Baru dengan tinggi rata-rata 1 meter dan periode 9 detik
mempunyai daya sebesar 4,3 kW per meter panjang ombak. Sedangkan deretan ombak serupa dengan tinggi 2 meter dan 3
meter dayanya sebesar 39 kW per meter panjang ombak. Untuk ombak dengan ketinggian 100 meter dan perioda 12 detik menghasilkan daya 600 KW per meter. Di Indonesia, banyak terdapat ombak yang ketinggiannya di atas 5 meter sehingga potensi energi gelombangnya perlu diteliti lebih jauh. Negara-negara maju seperti Amerika Serikat, Inggris, Jepang, Finlandia, dan Belanda, banyak menaruh perhatian pada energi ini. Lokasi potensial untuk membangun sistem energi gelombang adalah di laut lepas, daerah lintang sedang dan di perairan pantai. Energi gelombang bisa dikembangkan di Indonesia
di laut selatan Pulau Jawa dan Pulau Sumatera.
Ocean energi
memfokuskan pengembangan pembangkit listrik gelombang laut dengan membuat oscilating
water column yang mengapung di atas sebuah ponton dengan dipancangkan di
dasar laut menggunakan kawat baja. Listrik yang dihasilkan dialirkan melalui
kabel transmisi menuju ke daratan.
Berlokasi di Irlandia, sebuah negara yang terletak di salah satu tempat dengan iklim yang mendukung terjadinya gelombang laut dengan energi yang lebih dari cukup untuk dipanen, perusahaan tersebut memiliki lokasi yang tepat untuk melakukan riset dan pengembangan.
Berlokasi di Irlandia, sebuah negara yang terletak di salah satu tempat dengan iklim yang mendukung terjadinya gelombang laut dengan energi yang lebih dari cukup untuk dipanen, perusahaan tersebut memiliki lokasi yang tepat untuk melakukan riset dan pengembangan.
Sistem
pembangkit listrik tersebut terdiri dari chamber berisi udara yang
berfungsi untuk menggerakkan turbin, kolom tempat air bergerak naik dan turun
melalui saluran yang berada di bawah ponton dan turbin yang terhubung dengan
generator. Gerakan air naik dan turun yang seiring dengan gelombang laut
menyebabkan udara mengalir melalui saluran menuju turbin. Turbin tersebut
didesain untuk bisa bekerja dengan generator putaran dua arah.
Sistem yang berfungsi mengkonversi energi mekanik menjadi listrik terletak di atas permukaan laut dan terisolasi dari air laut dengan meletakkannya di dalam ruang khusus kedap air, sehingga bisa dipastikan tidak bersentuhan dengan air laut.
Sistem yang berfungsi mengkonversi energi mekanik menjadi listrik terletak di atas permukaan laut dan terisolasi dari air laut dengan meletakkannya di dalam ruang khusus kedap air, sehingga bisa dipastikan tidak bersentuhan dengan air laut.
Dengan
sistem yang dimilikinya, pembangkit listrik tersebut bisa memanfaatkan
efisiensi optimal dari energi gelombang dengan meminimalisir
gelombang-gelombang yang ekstrim. Efisiensi optimal bisa didapat ketika
gelombang dalam kondisi normal. Hal tersebut bisa dicapai dengan digunakannya
katup khusus yang menghindarkan turbin tersebut dari overspeed.
2.2
Teknik konversi Energi Gelombang Menjadi Listrik
Ada tiga cara membangkitkan listrik dengan tenaga ombak :
·
Energi gelombang
Energi
kinetik yang ada pada gelombang laut digunakan untuk menggerakkan turbin. Ombak
naik ke dalam ruang generator, lalu air yang naik menekan udara keluar dari
ruang generator dan menyebabkan turbin berputar.ketika air turun, udara bertiup
dari luar ke dalam ruang generator dan memutar turbin kembali.(lihat gambar di
sampin
·
Pasang surut air laut
Bentuk lain dari pemanfaatan
energi laut dinamakan energi pasang surut. Ketika pasang datang ke pantai, air
pasang ditampung di dalam reservoir. Kemudian ketika air surut, air di belakang
reservoir dapat dialirkan seperti pada PLTA biasa. Agar bekerja optimal,
kita membutuhkan gelombang pasang yang besar. dibutuhkan perbedaan kira-kira 16
kaki antara gelombang pasang dan gelombang surut. Hanya ada beberapa tempat yang memiliki kriteria ini. Beberapa pembangkit
listrik telah beroperasi menggunakan sistem ini. Sebuah pembangkit listrik di
Prancis sudah beroperasi dan mencukupi kebutuhan listrik untuk 240.000 rumah.
·
Memanfaatkan perbedaan temperatur air laut (Ocean Thermal Energy)
Cara lain untuk membangkitkan listrik dengan ombak adalah dengan
memanfaatkan perbedaan suhu di laut. Jika kita berenang dan menyelam di laut
kita akan merasakan bahwa semakin kita menyelam suhu laut akan semakin rendah
(dingin).
Suhu yang lebih tinggi pada permukaan laut disebabkan sinar matahari memanasi
permukaan laut. Tetapi, di bawah permukaan laut, suhu sangat dingin. Itulah
sebabnya penyelam menggunakan baju khusus ketika mereka menyelam. Baju tersebut
akan menjaga agar suhu tubuh mereka tetap hangat.
Pembangkit
listrik bisa dibangun dengan memanfaatkan perbedaan suhu untuk menghasilkan
energi. Perbedaan suhu yang diperlukan sekurang-kurangnya 380 fahrenheit
antara suhu permukaan dan suhu bawah laut untuk keperluan ini.Cara ini
dinamakan Ocean Thermal Energy Conversion
atau OTEC. Cara ini telah digunakan di
Jepang dan Hawaii dalam beberapa proyek percobaan.
Untuk mengkonversi
energi gelombang terdapat 3 (tiga) sistem dasar yaitu sistem kanal yang
menyalurkan gelombang ke dalam reservoar atau kolam, sistem pelampung yang
menggerakan pompa hidrolik, dan sistem osilasi kolom air yang memanfaatkan
gelombang untuk menekan udara di dalam sebuah wadah. Tenaga mekanik yang
dihasilkan dari sistem-sistem tersebut ada yang akan mengaktifkan generator
secara langsung atau mentransfernya ke dalam fluida kerja, air atau udara, yang
selanjutnya akan menggerakan turbin atau generator.
Daya
total dari gelombang pecah di garis pantai dunia diperkirakan mencapai 2 hingga
3 juta megawatt. Pada tempat-tempat tertentu yang kondisinya sangat bagus,
kerapatan energi gelombang dapat mencapai harga rata-rata 65 megawatt per mil
garis pantai. Ada
3 cara untuk menangkap energi gelombang, yaitu:
Dengan pelampung. Dimana
alat ini akan membangkitkan listrik dari hasil gerkana vertikal dan rotasional
pelampung. Alat ini dapat ditambatkan pada sebuah rakit yang mengambang atau
alat yang tertambat di dasar laut.
Kolom air yang berosilasi (Oscillating
Water Column). Alat ini membangkitkan listrik dari naik turunnya air akibat
gelombang dalam sebuah pipa silindris yang berlubang. Naik turunnya kolom air
ini akan mengakibatkan keluar masuknya udara di lubang bagian atas pipa dan
menggerakkan turbin.
Wave Surge atau Focusing Devices).
Peralatan ini biasa juga disebut sebagai tapered channel atau kanal meruncing
atau sistem tapchan, dipasang pada sebuah struktur kanal yang dibangun di
pantai untuk mengkonsentrasikan gelombang, membawanya ke dalam kolam penampung
yang ditinggikan. Air yang mengalir keluar dari kolam penampung ini yang
digunakan untuk membangkitkan listrik dengan menggunakan teknologi standar
hydropower.
Seperti di negara Australia, Pusat stasiun pembangkit listrik
gelombang laut komersial yang pertama di Australia
mengapung persis di lepas pantai Australia. Stasiun pembangkit
tersebut siap untuk menyalurkan tenaga listrik dan air minum ke sekitar 500
rumah di selatan Sydney, Australia. Listrik dihasilkan
ketika muncul gelombang yang menerpa corong yang menghadap ke lautan; gerakan
ini mengalirkan udara melalui pipa dan masuk ke putaran roda air (turbin) yang
mampu memompa 500 kw daya listrik setiap harinya ke jaringan kota. Stasiun ini merupakan proyek
pencontohan untuk pemasangan dalam skala yang lebih besar yang akan dibangun di
pantai selatan Australia.
Minat untuk membangun tempat yang sama telah berdatangan dari Hawai, Spanyol,
Afrika Selatan, Meksiko, Cili, dan Amerika Serikat. John Bell, Direktur
Keuangan Energetech yang mengembangkan stasiun tersebut, mengatakan bahwa
”Energi gelombang merupakan sumber energi yang tiada habisnya dibandingkan sumber energi
alam lainnya. Gelombang selalu ada dan tidak hilang seperti matahari dan
angin.”
PENELITI
Universitas Oregon
memuplikasikan temuan teknologi terbarunya yang diberi nama Permanent Magnet
Linear Buoy. Diberi nama buoy karena memang pada prinsip dasarnya, teknologi terbaru
tersebut dipasang untuk memanfaatkan gelombang laut di permukaan. Berbeda
dengan buoy yang digunakan untuk mendeteksi gelombang laut yang menyimpan
potensi tsunami. Peneliti Oregon
menjelaskan prinsip dasar buoy penghasil listrik tersebut yaitu dengan mengapungkannya
di permukaan. Gelombang laut yang terus mengalun dan berirama bolak-balik dalam
buoy ini akan diubah menjadi gerakan harmonis listrik. Sekilas bila dilihat
dari bentuknya, buoy ini mirip dengan dlinamo sepeda.
Bentuknya silindris dengan
perangkat penghasil listrik pada bagian dalamnya. Buoy diapungkan di permukaan
laut dengan posisi sebagian tenggelam dan sebagian lagi mengapung. Kuncinya,
terdapat pada perangkat elektrik yang berupa koil (kumparan yang mengelilingi
batang magnet di dalam buoy). Saat ombak mencapai pelampung, maka pelampung
akan bergerak naik dan turun secara relatif terhadap batang magnet sehingga
bisa menimbukan beda potensial dan listrik dibangkitkan.Tentu saja agar dapat
bergerak koil tersebut ditempelkan pada pelampung yang dikaitkan ke dasar
laut, kata Annette von Jouanne, teknisi dari Oregon State University (OSU). Jouanne
menuturkan dalam percobaan sistem ini diletakkan kurang lebih satu atau dua mil
laut dari pantai. Kondisi ombak yang cukup kuat dan mengayun dengan gelombang
yang lebih besar akan menghasilkan listrik dengan tegangan yang lebih tinggi.
Berdasarkan hasil penelitian Universitas Oregon,
setiap pelampung mampu menghasilkan daya sebesar 250 kilowatt.
Ada beberapa pilihan untuk menghasilkan daya tersebut, ujar Jouanne. Penjelasan di atas menggunakan teknik koil yang bergerak naik turun, tetapi bisa juga dengan teknik batang magnet yang bergerak naik turun. Pilihan kedua dengan menggunakan pelampung, penempatan koil dan batang magnet bisa juga ditempatkan di dasar atau di permukaan laut. Jouanne menuturkan, teknologi yang ditawarkannya tersebut memiliki banyak keuntungan dibandingkan dengan teknologi laut.
Ada beberapa pilihan untuk menghasilkan daya tersebut, ujar Jouanne. Penjelasan di atas menggunakan teknik koil yang bergerak naik turun, tetapi bisa juga dengan teknik batang magnet yang bergerak naik turun. Pilihan kedua dengan menggunakan pelampung, penempatan koil dan batang magnet bisa juga ditempatkan di dasar atau di permukaan laut. Jouanne menuturkan, teknologi yang ditawarkannya tersebut memiliki banyak keuntungan dibandingkan dengan teknologi laut.
Ketersediaan teknologi ini mencapai 90 persen
dan kerapatan energi yang dihasilkannya lebih tinggi,katanya. Mesin sendiri
juga dapat dirakit dan digunakan dalam skala kecil maupun besar tergantung
pada energi yang dibutuhkan. Potensi penggunaan energi pun bisa diterapkan di
banyak negara terutama yang memiliki kawasan pantai. Dibandingkan dengan energi
angin atau matahari, energi gelombang laut kerapatannya jauh lebih tinggi.
Peneliti yang sama dari OSU, Alan Wallace menyebutkan penyediaan energi gelombang
ini dengan hanya 200 buoy yang diapungkan, satu buah pelabuhan atau kota besar seperti Portland
sudah dapat memanfaatkan energinya dengan sangat melimpah tanpa harus menarik
bayaran. Peneliti percaya jika hasil penelitian tersebut benar-benar
dioptimalkan di sepanjang pantai, seluruh energi listrik di dunia sudah bisa
terpenuhi. Jumlah ini ditaksir hanya mengambil 0,2 persen energi pantai, kata
Alan. Keyakinanya semakin lebih diperkuat dengan efisiensi penghasilan energi
yang tinggi dan besar, energi gelombang laut ini bisa menjadi energi utama
pengganti energi sekarang.
Di samping nilai ekonomis yang cukup
menjanjikan ada hal-hal lain yang dapat memberikan keuntungan di bidang lingkungan
hidup. Energi ini lebih ramah Iingkungan, tidak menimbulkan polusi suara,
emisi C02, maupun polusi visual dan sekaligus mampu memberikan ruang kepada
kehidupan laut untuk membentuk koloni terumbu karang di sepanjang jangkar yang
ditanam di dasar laut. Pada kasus-kasus seperti ini biasanya lebih
menguntungkan karena ikan dan binatang laut selalu lebih banyak berkumpul. Penempatan
buoy dengan ukuran yang tidak terlalu besar juga tidak mengganggu pelayaran.
Rata-rata dengan besar buoy kurang dari dua meter, kapal besar atau kecil bisa
melihat obyek tersebut dan dapat menghindarinya. Energi listrik namun
yang secara efisien bisa dialihkan menjadi energi listrik adalah gelombang
laut.
2.3 Kelebihan
dan Kekurangan Teknik Konversi Energi Gelombang Menjadi Listrik
1.Energi ombak adalah
energi yang bisa didapat setiap hari, tidak akan pernah habis.
2.Tidak menimbulkan polusi
karena tidak ada limbahnya
3.Mudah untuk mengkonversi energi listrik dari energi mekanik pada ombak
4.Keuntungan penggunaan energi arus laut adalah selain ramah lingkungan, energi ini juga mempunyai intensitas
energi kinetik yang besar dibandingkan dengan energi terbarukan
yang lain. Hal ini disebabkan densitas air laut 830 kali lipat densitas udara
sehingga dengan kapasitas yang sama, turbin arus laut akan jauh lebih kecil
dibandingkan dengan turbin angin.
5.Keuntungan lainnya adalah tidak perlu perancangan struktur yang kekuatannya
berlebihan seperti turbin angin yang dirancang dengan memperhitungkan adanya
angin topan karena kondisi fisik pada kedalaman tertentu cenderung tenang dan
dapat diperkirakan.
1.Diperlukan alat khusus
yang memerlukan teknologi tinggi, sehingga tenaga ahli sangat diperlukan.
2.Output dari pembangkit
listrik tenaga pasang surut mengikuti grafik sinusoidal sesuai dengan respons
pasang surut akibat gerakan interaksi Bumi-Bulan-Matahari.
3.Biaya instalasi dan pemeliharaannya yang cukup besar.
4.Tantangan teknis
tersendiri untuk para insinyur dalam desain sistem turbin, sistem roda gigi,
dan sistem generator yang dapat bekerja secara terus-menerus selama lebih
kurang lima tahun.
5. Menggunakan pasang surut gelombang sebagai pembangkit energi listrik, bisa
mengakibatkan rotasi bumi melambat 24 jam tiap 2000 tahun.
2.4 Konversi Energi Gelombang di
Indonesia
Sebagai
negara kepulauan yang besar, laut Indonesia menyediakan sumber energi
alternatif yang melimpah. Sumber energi itu meliputi sumber energi yang
terbarukan dan tak terbarukan. Selain minyak bumi di lepas pantai dan laut
dalam, sumber energi yang tak terbarukan yang berasal dari laut dalam di
wilayah Indonesia
adalah methane hydrate. Methane hydrate adalah senyawa padat campuran antara
gas methan dan air yang terbentuk di laut dalam akibat adanya tekanan
hidrostatik yang besar dan suhu yang relatif rendah dan konstan di kedalaman
lebih dari 1.000 meter.
Sumber
energi yang terbarukan dari laut adalah energi gelombang, energi yang timbul
akibat perbedaan suhu antara permukaan air dan dasar laut (ocean thermal energy
conversion/OTEC), energi yang disebabkan oleh perbedaan tinggi permukaan air
akibat pasang surut dan energi arus laut. Dari keempat energi ini hanya energi
gelombang yang tidak dapat diprediksi kapasitasnya dengan tepat karena
keberadaan energi gelombang sangat bergantung pada cuaca. Sedangkan OTEC,
energi perbedaan tinggi pasang surut serta energi arus laut dapat diprediksi
kapasitasnya dengan tepat di atas kertas. Untuk mendukung kebijaksanaan
pemerintah, perlu dilakukan langkah-langkah pencarian sumber-sumber energi
alternatif yang ramah lingkungan serta terbarukan. Berdasarkan tempatnya, ada
dua sumber energi alternatif, yakni sumber energi alternatif yang berasal dari
daratan dan sumber energi yang berasal dari laut. Untuk Jawa yang padat
penduduknya, pembangunan fasilitas pembangkit listrik dengan energi alternatif
yang berasal dari daratan kemungkinan Dari penelitian PL Fraenkel (J Power and
Energy Vol 216 A, 2002) lokasi yang ideal untuk instalasi pembangkit listrik
tenaga arus mempunyai kecepatan arus dua arah (bidirectional) minimum 2 meter
per detik. Yang ideal adalah 2.5 m/s atau lebih. Kalau satu arah (sungai/arus
geostropik) minimum 1.2-1.5 m/s. Kedalaman tidak kurang dari 15 meter dan tidak
lebih dari 40 atau 50 meter. Relatif dekat dengan pantai agar energi dapat
disalurkan dengan biaya rendah. Cukup luas sehingga dapat dipasang lebih dari
satu turbin dan bukan daerah pelayaran atau penangkapan ikan. Gelombang laut
sangat potensial dikonversikan menjadi energi listrik, khususnya karena Indonesia
memiliki pantai yang sangat panjang yang bisa diberdayakan sebagai sumber
energi alternatif pengganti bahan bakar fosil. Balai Pengkajian Dinamika Pantai
BPPT saat ini sedang melakukan kajian Hybrid Power Energy dengan mendisain dan
membangun sistem energi gelombang laut dengan peralatan Oscilating Water Column
(OWC), kata Kepala Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) Said
Djauharsyah Jenie seperti dilansir Antara, di Jakarta, Rabu (11/4).
OWC
merupakan salah satu sistem dan peralatan yang dapat mengubah energi gelombang
laut menjadi energi listrik dengan menggunakan kolom osilasi. Alat OWC ini akan
menangkap energi gelombang yang mengenai lubang pintu OWC, sehingga terjadi
fluktuasi atau osilasi gerakan air dalam ruang OWC, kemudian tekanan udara ini
akan menggerakkan baling-baling turbin yang dihubungkan dengan generator
listrik sehingga menghasilkan listrik. Sistem ini diakuinya belum pernah
dibangun di Indonesia
sehingga pelaksanaan disain dan pembangunan prototipe sistem OWC ini adalah
yang pertama kali dilaksanakan. Rencananya pada 2007 akan dilaksanakan
pengembangan rancang bangun Pembangkit Listrik Energi Gelombang untuk
menghasilkan listrik 2,5 KVA hingga 500 kVA yang disesuaikan dengan pendanaan
yang tersedia, pemerintah ataupun swasta. Prototipe yang telah diujicobakan
adalah dengan struktur baja yang untuk output 1KVA dicapai efisiensi 30 persen
dan dengan struktur beton yang untuk output 1KVA dicapai efisiensi 45 persen. Jika
didayagunakan secara optimal maka energi konversi gelombang laut akan menjamin
ketersediaan energi listrik sepanjang tahun sehingga suplai listrik tidak akan
tergantung pada pergantian dan perubahan musim, ujarnya. Fenomena fisik laut
seperti pergerakan pasang surut, gelombang, panas laut, angin laut dan
perubahan salinitas seluruhnya bisa dikonversikan menjadi
BAB III
PEMBAHASAN
3.1 Potensi Konversi Energi Gelombang Menjadi Listrik di Dunia
Ada tiga cara
mendasar agar kita bisa memanfaatkan energi gelombang. Energi dari naik
turunnya ketinggian laut atau disebut juga energi gelombang, dapat dimanfaatkan
untuk membangkitkan tenaga listrik. Tenaga gelombang
biasanya dipacu dengan membuka sebuah dam menuju ke waduk. Waduk tersebut
dilengkapi dengan pintu air yang dibuka
untuk mengalirkan air ke penampungan, lalu pintu air ditutup sehingga
menyebabkan ketinggian air turun. Perbedaan ketinggian itu menyebabkan turbin
berputar.
Potensi energi gelombang ada di stasiun Rance di Perancis, yang
menghasilkan energi listrik 240 MW .
sepertinya Prancis adalah satu-satunya negara
yang sukses menggunakan sumber energi ini. Insinyur Prancis memprediksikan, penggunaan tenaga
ombak dalam skala besar, bisa membuat rotasi bumi melambat 24 jam tiap 2000
tahun. System pembangkit listrik tenaga ombak, bisa memberi dampak pada lingkungan karena berkurangnya laju alir
air, dan bisa menimbulkan endapan pada basin.
3.2 Teknik Konversi
Energi Gelombang Laut Menjadi Energi Listrik
Salah satu energi di laut tersebut adalah
energi ombak. Sebenarnya ombak merupakan sumber energi yang cukup besar. Ombak
merupakan gerakan air laut yang turun-naik atau bergulung-gulung. Energi ombak
adalah energi alternatif yang dibangkitkan melalui efek gerakan tekanan udara
akibat fluktuasi pergerakan gelombang. Energi ombak dapat digunakan sebagai
pembangkit tenaga listrik, seperti saat ini telah didirikan sebuah Pembangkit
Listrik Bertenaga Ombak (PLTO) di Yogyakarta, yaitu model Oscillating Water
Column. Kolom air yang berosilasi (Oscillating Water Column). Alat
ini membangkitkan listrik dari naik turunnya air akibat gelombang dalam sebuah
pipa silindris yang berlubang. Naik turunnya kolom air ini akan mengakibatkan
keluar masuknya udara di lubang bagian atas pipa dan menggerakkan turbin.
Tujuan didirikannya PLTO ini adalah untuk
memberikan model sumber energi alternatif yang ketersediaan sumbernya cukup
melimpah di wilayah perairan pantai Indonesia. Model ini menunjukan
tingkat efisiensi energi yang dihasilkan dan parameter-parameter minimal
hiroosenografi yang layak, baik itu secara teknis maupun ekonomis untuk
melakukan konversi energi.
Dalam PLTO ini proses masuk dan keluarnya aliran
ombak pada suatu ruangan tertentu (khusus) dapat menyebabkan terdorongnya udara
keluar dan masuk melalui sebuah saluran di atas ruang khusus tersebut. Apabila
diletakkan sebuah turbin di ujung saluran tersebut, maka aliran udara yang
keluar masuk akan memutar turbin yang menggerakkan generator. Kelemahan dari
model ini adalah aliran keluar masuk udara dapat menimbulkan kebisingan, akan
tetapi karena aliran ombak sudah cukup bising umumnya ini tidak menjadi masalah
besar.
3.3 Peluang Indonesia
Menerapkan Sistem Konversi Energi Gelombang Menjadi Listrik
Untuk
wilayah Indonesia,
energi yang mempunyai prospek bagus adalah energi arus laut. Hal ini
dikarenakan Indonesia
mempunyai banyak pulau dan selat sehingga arus laut akibat interaksi
Bumi-Bulan-Matahari mengalami percepatan saat melewati selat-selat tersebut.
Selain itu, Indonesia adalah tempat pertemuan arus laut yang diakibatkan oleh
konstanta pasang surut M2 yang dominan di Samudra Hindia dengan periode sekitar
12 jam dan konstanta pasang surut K1 yang dominan di Samudra Pasifik dengan
periode lebih kurang 24 jam. M2 adalah konstanta pasang surut akibat gerak
Bulan mengelilingi Bumi, sedangkan K1 adalah konstanta pasang surut yang
diakibatkan oleh kecondongan orbit Bulan saat mengelilingi Bumi.
Interaksi
Bumi-Bulan diperkirakan menghasilkan daya energi arus pasang surut setiap
harinya sebesar 3.17 TW, lebih besar sedikit dari kapasitas pembangkit listrik
yang terpasang di seluruh dunia pada tahun 1995 sebesar 2.92 TW (Kantha &
Clayson, 2000). Namun, untuk wilayah Indonesia potensi daya energi arus
laut tersebut belum dapat diprediksi kapasitasnya.
3.4 Kelebihan dan Kekurangan Sistem
Konversi Energi Gelombang Menjadi Listrik
Kekurangan
dari energi arus laut adalah output-nya mengikuti grafik sinusoidal sesuai
dengan respons pasang surut akibat gerakan interaksi Bumi-Bulan-Matahari. Pada
saat pasang purnama, kecepatan arus akan deras sekali, saat pasang perbani,
kecepatan arus akan berkurang kira-kira setengah dari pasang purnama.
Kekurangan lainnya adalah biaya instalasi dan pemeliharaannya yang cukup besar.
Kendati begitu bila turbin arus laut dirancang dengan kondisi pasang perbani,
yakni saat di mana kecepatan arus paling kecil, dan dirancang untuk bekerja secara
terus-menerus tanpa reparasi selama lima tahun, maka kekurangan ini dapat
diminimalkan dan keuntungan ekonomisnya sangat besar. Hal yang terakhir ini
merupakan tantangan teknis tersendiri untuk para insinyur dalam desain sistem
turbin, sistem roda gigi, dan sistem generator yang dapat bekerja secara
terus-menerus selama lebih kurang lima
tahun.
Keuntungan penggunaan energi
arus laut adalah selain ramah lingkungan, energi ini juga mempunyai intensitas
energi kinetik yang besar dibandingkan dengan energi terbarukan yang lain. Hal
ini disebabkan densitas air laut 830 kali lipat densitas udara sehingga dengan
kapasitas yang sama, turbin arus laut akan jauh lebih kecil dibandingkan dengan
turbin angin. Keuntungan lainnya adalah tidak perlu perancangan struktur yang
kekuatannya berlebihan seperti turbin angin yang dirancang dengan
memperhitungkan adanya angin topan karena kondisi fisik pada kedalaman tertentu
cenderung tenang dan dapat diperkirakan. Energi ombak adalah energi yang bisa didapat
setiap hari, tidak akan pernah habis dan tidak menimbulkan polusi karena tidak
ada limbahnya. Di samping nilai ekonomis
yang cukup menjanjikan ada hal-hal lain yang dapat memberikan keuntungan di
bidang lingkungan hidup. Energi ini lebih ramah Iingkungan, tidak menimbulkan
polusi suara, emisi C02, maupun polusi visual dan sekaligus mampu memberikan
ruang kepada kehidupan laut untuk membentuk koloni terumbu karang di sepanjang
jangkar yang ditanam di dasar laut. Pada kasus-kasus seperti ini biasanya lebih
menguntungkan karena ikan dan binatang laut selalu lebih banyak berkumpul.
BAB IV
KESIMPULAN
Adapun kesimpulan dari makalah ini adalah :
·
Indonesia
merupakan negara kepulauan di daerah khatulistiwa yang dikelilingi oleh sejumlah lautan dengan
potensi sumberdaya energi kelautan cukup besar termasuk di antaranya energi gelombang.
·
Ada tiga cara membangkitkan
listrik dengan tenaga ombak, diantaranya:
1. Energi gelombang
1. Energi gelombang
2. Pasang surut air
laut
3. Memanfaatkan perbedaan temperatur air laut (Ocean Thermal Energy)
- Keuntungan menggunakan pembangkit listrik tenaga ombak antara lain memiliki intensitas energi kinetik yang besar dibandingkan dengan energi terbarukan yang lain, dan tidak perlu perancangan struktur yang kekuatannya berlebihan.
- Hambatan penerapan sistem pembangkit listrik tenaga ombak antara lain tenaga ahli yang menghandle sistem ini sangat kurang, kesulitan birokrasi, kesulitan untuk mendapatkan alat-alat yang dibutuhkan, kesulitan dana untuk menerapkan sistem pembangkit ini, serta kesulitan birokrasi untuk menyelesaikan proyek ini dengan cepat.
DAFTAR PUSTAKA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar