Pemanfaatan Energi Laut 1: Ombak

by on 13/01/08 at 11:36 am | 22 Comments | |

Nenek moyangku orang pelaut, gemar mengarung luas samud’ra
Menerjang ombak tiada takut, menempuh badai sudah biasa.
Angin bertiup layar terkembang, ombak berdebur di tepi pantai
Pemuda b’rani bangkit sekarang, ke laut kita beramai-ramai – Ibu Sud

Konon, menurut sebuah lagu, nenek moyang kita berprofesi sebagai pelaut. Mereka menyadari bahwa laut memiliki potensi yang besar, yaitu ikan, tanaman laut, harta karun, dan masih banyak lagi. Kini kita pun mengetahui bahwa laut mengandung potensi sebagai salah satu sumber energi terbarukan; dan berkat kemajuan teknologi potensi tersebut dapat diwujudkan.

Energi yang berasal dari laut (ocean energy) dapat dikategorikan menjadi tiga macam:

  1. energi ombak (wave energy),
  2. energi pasang surut (tidal energy),
  3. hasil konversi energi panas laut (ocean thermal energy conversion).

Kita akan membahas bentuk-bentuk energi tersebut satu persatu dan bagaimana cara pemanfaatannya untuk menghasilkan energi listrik. Sebagai catatan, energi angin juga terkadang dikategorikan sebagai salah satu bentuk energi yang berasal dari laut (pengecualian untuk artikel ini dimana energi angin tidak masuk dalam pembahasan).

Prinsip sederhana dari pemanfaatan ketiga bentuk energi itu adalah: memakai energi kinetik untuk memutar turbin yang selanjutnya menggerakkan generator untuk menghasilkan listrik. Artikel kali ini ialah bagian dari 3 artikel yang membahas tentang energi yang dapat dimanfaatkan dari laut. Di bagian pertama trilogi artikel ini, energi ombak (wave energy) akan dibahas terlebih dahulu.

Energi ombak

Ombak dihasilkan oleh angin yang bertiup di permukaan laut. Sesungguhnya ombak merupakan sumber energi yang cukup besar, namun, untuk memanfaatkan energi yang terkandungnya tidaklah mudah; terlebih lagi mengubahnya menjadi listrik dalam jumlah yang memadai. Inilah sebabnya jumlah pembangkit listrik tenaga ombak yang ada di dunia sangat sedikit.

Salah satu metode yang efektif untuk memanfaatkan energi ombak adalah dengan membalik cara kerja alat pembuat ombak yang biasa terdapat di kolam renang. Pada kolam renang dengan ombak buatan, udara ditiupkan keluar masuk sebuah ruang di tepi kolam yang mendorong air sehingga bergoyang naik turun menjadi ombak.

gambar1.png
Gambar 1. Skema Oscillating Water Column

Pada sebuah pembangkit listrik bertenaga ombak (PLTO), aliran masuk dan keluarnya ombak ke dalam ruangan khusus menyebabkan terdorongnya udara keluar dan masuk melalui sebuah saluran di atas ruang tersebut (Lihat gambar 1). Jika di ujung saluran diletakkan sebuah turbin, maka aliran udara yang keluar masuk tersebut akan memutar turbin yang menggerakkan generator. Masalah dengan desain ini ialah aliran keluar masuk udara dapat menimbulkan kebisingan, akan tetapi, karena aliran ombak pun sudah cukup bising umumnya ini tidak menjadi masalah besar.

Setelah selesai dibangun, energi ombak dapat diperoleh secara gratis, tidak butuh bahan bakar, dan tidak pula menghasilkan limbah ataupun polusi. Namun tantangannya adalah bagaimana membangun alat yang mampu bertahan dalam kondisi cuaca buruk di laut yang terkadang sangat ganas, tetapi pada saat bersamaan mampu menghasilkan listrik dalam jumlah yang memadai dari ombak-ombak kecil (jika hanya dapat menghasilkan listrik ketika terjadi badai besar maka suplai listriknya kurang dapat diandalkan).

Beberapa perusahaan yang mengembangkan PLTO versi komersial sesuai dengan metode yang dijelaskan di atas antara lain: Wavegen dari Inggris, dengan prototipnya yang bernama LIMPET dengan kapasitas 500 kW di pantai barat Skotlandia, dan Energetech dari Australia yang sedang mengusahakan proposal proyek PLTO berkapasitas 2 MW di Rhode Island.

Selain metode yang telah dijelaskan, beberapa perusahaan & institusi lainnya mengembangkan metode yang berbeda untuk memanfaatkan ombak sebagai penghasil energi listrik:

  • Ocean Power Delivery; perusahaan ini mendesain tabung-tabung yang sekilas terlihat seperti ular mengambang di permukaan laut (dengan sebutan Pelamis) sebagai penghasil listrik. Setiap tabung memiliki panjang sekitar 122 meter dan terbagi menjadi empat segmen. Setiap ombak yang melalui alat ini akan menyebabkan tabung silinder tersebut bergerak secara vertikal maupun lateral. Gerakan yang ditimbulkan akan mendorong piston diantara tiap sambungan segmen yang selanjutnya memompa cairan hidraulik bertekanan melalui sebuah motor untuk menggerakkan generator listrik. Supaya tidak ikut terbawa arus, setiap tabung ditahan di dasar laut menggunakan jangkar khusus.
  • Renewable Energy Holdings; ide mereka untuk menghasilkan listrik dari tenaga ombak menggunakan peralatan yang dipasang di dasar laut dekat tepi pantai sedikit mirip dengan Pelamis. Prinsipnya menggunakan gerakan naik turun dari ombak untuk menggerakkan piston yang bergerak naik turun pula di dalam sebuah silinder. Gerakan dari piston tersebut selanjutnya digunakan untuk mendorong air laut guna memutar turbin.
  • SRI International; konsepnya menggunakan sejenis plastik khusus bernama elastomer dielektrik yang bereaksi terhadap listrik. Ketika listrik dialirkan melalui elastomer tersebut, elastomer akan meregang dan terkompresi bergantian. Sebaliknya jika elastomer tersebut dikompresi atau diregangkan, maka energi listrik pun timbul. Berdasarkan konsep tersebut idenya ialah menghubungkan sebuah pelampung dengan elastomer yang terikat di dasar laut. Ketika pelampung diombang-ambingkan oleh ombak, maka regangan maupun tahanan yang dialami elastomer akan menghasilkan listrik.
  • BioPower Systems; perusahaan inovatif ini mengembangkan sirip-ekor-ikan-hiu buatan dan rumput laut mekanik untuk menangkap energi dari ombak. Idenya bermula dari pemikiran sederhana bahwa sistem yang berfungsi paling baik di laut tentunya adalah sistem yang telah ada disana selama beribu-ribu tahun lamanya. Ketika arus ombak menggoyang sirip ekor mekanik dari samping ke samping sebuah kotak gir akan mengubah gerakan osilasi tersebut menjadi gerakan searah yang menggerakkan sebuah generator magnetik. Rumput laut mekaniknya pun bekerja dengan cara yang sama, yaitu dengan menangkap arus ombak di permukaan laut dan menggunakan generator yang serupa untuk merubah pergerakan laut menjadi listrik.
gambar2.jpg
Gambar 2. Berbagai Desain Inovatif dari Pembangkit Listrik Bertenaga Ombak.
Gambar kiri (1): Pelamis Wave Energy Converters dari Ocean Power Delivery. Proyek komersial pertama dengan kapasitas 2,25 MW telah dibangun di tengah laut 4,8 km dari tepi pantai Portugal. Gambar tengah (2): rumput laut mekanik yang disebut juga Biowave. Gambar kanan (3): sirip ekor ikan hiu buatan yang disebut Biostream. Keduanya merupakan hasil ciptaan Prof. Tim Finnigan dari Departemen Teknik Kelautan, University of Sydney. Picture credits: (1) popsci.com, (2) & (3) Popular Science, April 2007.

Secara ringkas, kelebihan dan kekurangan pembangkit listrik berenergi ombak yaitu:
Kelebihan:

  • Energi bisa diperoleh secara gratis.
  • Tidak butuh bahan bakar.
  • Tidak menghasilkan limbah.
  • Mudah dioperasikan dan biaya perawatan rendah.
  • Dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang memadai.

Kekurangan:

  • Bergantung pada ombak; kadang dapat energi, kadang pula tidak.
  • Perlu menemukan lokasi yang sesuai dimana ombaknya kuat dan muncul secara konsisten.

Nah, bagaimana dengan energi pasang surut (tidal energy) dan hasil konversi energi panas laut (ocean thermal energy conversion)? Tunggu pembahasannya di edisi selanjutnya!

Referensi: darvill.clara.net, popsci.com, swanturbines.co.uk, wikipedia.org, marineturbines.com, about.com, nytimes.com, bluenergy.com, wavegen.co.uk, oceanpd.com, reh-plc.com, aegoogle.com, esru.strath.ac.uk, therenewableenergycenter.co.uk.

  • Pingback: Pemanfaatan Energi Laut 2: Pasang Surut « Thermal Systems and Renewable Energy Engineering

  • Pingback: Pemanfaatan Energi Laut 1: Ombak « Thermal Systems and Renewable Energy Engineering

  • john

    untuk continuitas energy yang dihasilkan gimana kalo di pasang banyak alat di banyak tempat. prinsipnya kala di A nggak dapat, di B dapat. dan masuk dalam jaringan distribusi yang paralel. pembangkitnya banyak akan bergantian atau bersamaan mensupply energy listrik. Ide kedua gimana kalo tekanan angin atau cairan di simpan dalam tabung dan diatur keluarnya ke turbin, sehingga antara volume yang masuk paling tidak sama dengan volume yang keluar. bisa juga disimpan volume tekanannya supaya masih bisa memberi tekanan ke turbin pada saat ombak kecil atau ngak ada ombak.prinsipnya kayak kompressor pompa ban, dimana anginnya disimpan dalam tangki selama mesinya dihidupkan.

  • Pingback: Pembangkit Listrik Tenaga Ombak, Energi Alternatif Ramah Lingkungan

  • ali

    itu pengemabangan yang hebat, tapi apakah ini sistem kerjanya sama dengan pembakit tenaga listrik yang ada di swedia / german
    saya pernah melihat sistem kerja ini dipakai di luar, dan pembangkit semacam ini sudah dipakai dengan kapasitas sangat besar di bandingkan pembangkit tenaga lainnya.
    apakah mungkin di indonesia bisa di terapkan teknologi semacam ini, karena biaya utk pendiriannya relatif lebih mahal dibandingkan tenaga lainnya
    thx

  • Yogi

    iya,klo d liat dr kekurangannya..memang sangat bergantung pada ombak dan lokasinya.
    mengingat gelombang memiliki banyak variasi seperti panjang gelombang,tinggi gelombang(significant wave height),sea state,arus,pasang,density(massa jenis),dll. Hal ini memungkinkan terjadinya gelombang. sehingga gelombang yang terjadi pada setiap lokasi bisa berbeda.
    Mungkin majari magazine bisa lebih detail dan terperinci..
    seperti pada pelamis,gerakan naik turun tersebut.karena adanya significant wave height yang mengakibatkan gerakan translasi dan angular yaitu: heaving(gerakan naik/turun pada sumbu z), yawing(gerakan miring ke kiri/kanan pada sumbu y) dan pitching (gerakan miring ke kiri/kanan pada sumbu z) jadi piston yg ada pada sambungan antara tiap badan terjadi gaya tarik dan tekan, gerakan yang beraturan (sesungguhnya tidak beraturan,tapi mendekati..) tersebut menggerakan turbin yang ada pada lambung. so..terjadilah listrik..klo ngga salah arus AC.

    mohon di cross-check klo salah..
    trim’s

  • http://www.okeboss.co.id Brian Pramudya

    Informasinya berguna banget!

    terutama bagi gue yang lagi cari bahan buat presentasi tentang pemanfaatan SDA. Rasanya 4 jempol pantas deh buat diacungin ke situs majari ini!!!!

    Tapi tolong lebih detail lagi dong buat penjelasannya,supaya gak perlu buka2 banyak situs!

  • http://www.hans.com Hanandy

    Terima kasih atas informasi yang Anda tampilkan di sini. Informasi tersebut sungguh sangat membantu saya dalam pembuatan karya ilmiah saya. Sekali lagi saya berterima kasih.

  • http://majarimagazine.com Majari

    Salam Majari!
    Bagi para pengunjung semua yang belum memiliki avatar, silakan DAFTARKAN diri anda di http://gravatar.com dan upload avatar Anda!

  • Pingback: Pemanfaatan Energi Laut dengan Panas Laut « Anis Blog

  • Pingback: Pemanfaatan Energi Laut Dengan Pasang Surut « Anis Blog

  • Pingback: Pemanfaatan Energi Laut Dengan Ombak « Anis Blog

  • Andrew

    Con, mantep bener lo. ga nyangka mantan temen kos gw buat artikel yang berbobot kaya gini.he3.

  • wildan

    Keren, bahasannya!!!!!!

    Coba teknologi ini bisa diterapin di Indonesia tercinta. Pasti pasokan listrik nggak akan kurang??!

  • ami

    Aku ami, salah satu reporter Kantor berita Antara – Jakarta. kebetulan aku sedang riset untuk pembuatan tayangan dokumenter tentang energi ombak. teman-teman ada yang bisa bantu informasi tentang tokoh atau peneliti yang menguasai bisang ini gak ya? informasinya akan sangat membantu risetku. Terima Kasih.

  • ar-roEL

    Artikel anda banyak membantu saya dalam menjadikan sebagai referensi dalam studi saya. semoga tetap jaya dalam memajukan mutu dan kwalitas bangsa.
    maju saudaraku!

  • Pingback: Pemanfaatan Energi Laut 3: Panas Laut » Majari Magazine

  • Pingback: Pemanfaatan Energi Laut 2: Pasang Surut » Majari Magazine

  • thicon

    Wah tankyu ne atas comment2nya. hahaha…

    @sesep: di indo kynya lum ada disebut2 tuh tentang pemanfaatan energi yang satu ini. karena memang sebetulnya teknologi ini masih mahal. harga listrik yg dihasilkan kira-kira sekitar 7-8 sen dollar/kWh… disini yg populer pake batubara dan gas alam.

    @jubel: hehe. iya pake corel. gambar dr wiki kurang oke soale..

    @birru: cek trus aja birr, nti bersambung koq ke seri berikutnya.. inti ketiga cara tersebut sebetulnya sama pake energi kinetik juga untuk menggerakkan turbinnya..

  • http://pagilucha.wordpress.com pagilucha

    Artikelnya keren bgt con!!
    Dan bner2 aplikatif buat di negara kita yaa!!!
    Penasaran ama yang ocean thermal energy conversion niyh.. Buru2 di-update ya con…hehehe

  • http://www.michaeljubel.com michaeljubel

    btw, dengan baca artikel ini, saya baru tau caranya bikin kolam ombak! hahahaha… dan itu ilustrasinya ada yang dibikin sendiri ya? hebat! hehehe.. dan saya kira pemanfaatan energi dari laut hanya bisa dari pasang surut saja.. terjada ada 3 metode ya.. wah, nambah ilmu bgt nih!

  • SianturiTheOnly1

    Wew 1st comment nih hehehe..
    Hmmm benar2 pembahasan yang menarik dengan gambar2 dan cara penyampaian yg menarik pula. Ini hasil pertapaan lo dgn guru besar yg satu itu, con?? Ahahha.. memang sekarang lagi digalakkan penghematan energi dengan memanfaatkan energi alternatif. Yah, sapa tau aja nanti kita menjadi pengusaha sukses kemudian punya paviliun di tepi pantai dan memanfaatkan ombak untuk memenuhi kebutuhan listrik sehari2 dan klo bisa dijual ke PLN hehehe ideal bgt yah..
    Btw, gw mo nanya klo potensi penerapan di Indonesia kira2 bgmn tuh, con? Udah ada assesmentnya sblm2nya gak dr pihak2 tertentu?

pestilence439
lovelock506 voltigeur296 fiance206 pecunious261 hyperphysical624 printer549 earnestness679