Nama : Jhon Freddy ManurungNIM : 1307165667Mata Kuliah : Pembangkit Non Konventional

1. Energi Ombak (Wave Energy)

 Pada kenyataanya, Indonesia memiliki garis pantai terpanjang kedua setelah

Norwegia. Namun, potensi energi pantai yang ada belum banyak dimanfaatkan karena banyaknya keterbatasan dalam pemanfaatkannya. Sumber daya hayati yang ada di bumi ini salah satunya adalah lautan. Wilayah bumi didominasi oleh laut, dan laut juga mempunyai banyak potensi pangan dan potensi sebagai sumber energi. Potensi pangan yang ada di laut adalah beranekaragamnya spesies ikan dan tanaman laut. Dan potensi sumber energi yang ada di laut ada 3 macam, yaitu: energi ombak, energi pasang surut dan energi panas laut.

Salah satu energi di laut 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.

Untuk itu kita akan mencoba menggali informasi tentang tenaga ombak yang 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.

Potensi tingkat teknologi saat ini diperkirakan bisa mengkonversi per meter panjang pantai menjadi daya listrik sebesar 20-35 kW (panjang pantai Indonesia sekitar 80.000 km, yang terdiri dari sekitar 17.000 pulau, dan sekitar 9.000 pulau-pulau kecil yang tidak terjangkau arus listrik nasional, dan penduduknya hidup dari hasil laut). Dengan perkiraan potensi semacam itu, seluruh pantai di Indonesia dapat menghasilkan lebih dari 2~3 Terra Watt Ekuivalensi listrik, bahkan tidak lebih dari 1% panjang pantai Indonesia (~800 km) dapat memasok minimal ~16 GW atau sama dengan pasokan seluruh listrik di Indonesia tahun ini

Saat ini telah didirikan sebuah Pembangkit Listrik Bertenaga Ombak (PLTO) di Yogyakarta, yaitu model Oscillating Water Column. 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.

Proyek yang mendapat bantuan (hibah) dari pemerintah Norwegia sebanyak 70 persen (sekitar 5,1 juta dolar AS) dari total investasi itu direncanakan, dalam periode tiga tahun, PLTO Baron selesai dikerjakan dan sebesar 1.100 kilo watt jam listriknya bisa dinikmati oleh sekitar dua ribu rumah warga sekitarnya. Sebagai proyek percontohan, memang PLTO di Baron ini masih dalam tahap uji coba, belum dalam skala komersial. Namun demikian tidak tertutup kemungkinan, jika proyek percontohan Baron sukses, maka instalasi-instalasi listrik yang bersumber pada tenaga ombak akan banyak bermunculan. Yang digunakan PLTO Baron, pada prinsipnya serupa dengan yang dikembangkan di daerah Toftestailen, Norwegia. Namun para peneliti di Indonesia kini sedang mempersiapkan software (piranti lunak) yang unik, lain dari pada yang lain.

Untuk sistem mekaniknya, PLTO dikenal memakai teknologi OWC (Oscillating Wave Column). Untuk OWC ini ada dua macam, yaitu OWC tidak terapung dan OWC terapung. Untuk OWC tidak terapung prinsip kerjanya sebagai berikut. Instalasi OWC tidak terapung terdiri dari tiga bangunan utama, yakni saluran masukan air, reservoir (penampungan), dan pembangkit. Dari ketiga bangunan tersebut, unsur yang terpenting adalah pada tahap pemodifikasian bangunan saluran masukan air yang tampak berbentuk U, sebab ia bertujuan untuk menaikkan air laut ke reservoir.

Bangunan untuk memasukkan air laut ini terdiri dari dua unit, kolektor dan konverter. Kolektor berfungsi menangkap ombak, menahan energinya semaksimum mungkin, lalu memusatkan gelombang tersebut ke konverter. Konverter yang didesain berbentuk saluran yang runcing di salah satu ujungnya ini selanjutnya akan meneruskan air laut tersebut naik menuju reservoir. Karena bentuknya yang spesifik ini, saluran tersebut dinamakan tapchan (tapered channel).

Setelah air tertampung pada reservoir, proses pembangkitan listrik tidak berbeda dengan mekanisme kerja yang ada pada pembangkit listrik tenaga air (PLTA). Air yang sudah terkumpul itu diterjunkan ke sisi bangunan yang lain. Energi potensial inilah yang berfungsi menggerakkan atau memutar turbin pembangkit listrik. OWC ini dapat diletakkan di sekitar ~50 m dari garis pantai pada kedalaman sekitar ~15 m.

Selain OWC tidak terapung, kita juga mengenal OWC tidak terapung lain seperti OWC tidak terapung saat air pasang. OWC ini bekerja pada saat air pasang saja, tapi OWC ini lebih kecil. Hasil survei hidrooseanografi di wilayah perairan Parang Racuk menunjukkan bahwa sistem akan dapat membangkitkan daya listrik optimal jika ditempatkan sebelum gelombang pecah atau pada kedalam 4-11 meter. Pada kondisi ini akan dapat dicapai putaran turbin antara 3000-700 rpm. Posisi prototip II OWC (Oscillating Wave Column) masih belum mencapai lokasi minimal yang disyaratkan, karena kesulitan pelaksanaan operasional alat mekanis. Posisi ideal akan dicapai melalui pembangunan prototip III yang berupa sistem OWC apung. Untuk OWC terapung, prinsip kerjanya sama seperti OWC tidak terapung, hanya saja peletakannya yang berbeda. 

Selain model Oscillating Water Column, ada beberapa perusahaan & lembaga lainnya yang mengembangkan model yang berbeda untuk memanfaatkan ombak sebagai penghasil energi listrik, antara lain:

1. 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 hidrolik bertekanan melalui sebuah motor untuk menggerakkan generator listrik. Supaya tidak ikut terbawa arus, setiap tabung ditahan di dasar laut menggunakan jangkar khusus.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

Dengan demikian, keuntungan yang didapat dari teknologi PLTO ini antara lain, selain hemat biaya dari segi investasi maupun operasional, juga bermanfaat bagi lingkungan hidup. PLTO tidak mengeluarkan limbah berupa padat, cair, maupun gas seperti halnya pada PLTA, PLTO pun bisa dimanfaatkan untuk membudidayakan ikan air laut. Sebab, pada bangunan reservoirnya banyak sekali mengandung oksigen akibat gerakan air laut naik menuju reservoir tersebut.

Namun kekurangan dalam pemanfaatan energi ombak sebagai pembangkit listrik ini adalah:Bergantung pada ombak; kadang ombak tersebut dapat menjadi sumber energi, kadang tidak,

1. Perlu menemukan lokasi yang sesuai dimana ombaknya kuat dan muncul secara konsisten. Akan tetapi jika kita memanfaatkan energi ini maka kelebihan yang kita dapatkan adalah energi bisa diperoleh secara gratis, tidak butuh bahan bakar, tidak menghasilkan limbah, mudah dioperasikan dan biaya perawatan rendah, serta dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang memadai.

Berbagai konsep dan prototipe banyak yang dicoba dalam memaksimalkan energi tersebut berdasarkan konsep sederhana dan canggih. Para ahli punya beragam konsep yang diterapkan dan bisa diaplikasi berdasarkan lokasi, kultur pantai dan berbagai pertimbangan lainnya sehingga jadi konsep yang bermanfaat ke depan, yaitu:

1.      Heaving and Pitching Bodies ialah konsep yang berasaskan cara kerja dari pesawat konversi dari energi gelombang laut yang dihasilkan setiap saat dengan cara memanfaatkan pola naik dan turunnya gelombang laut (heaving) dan juga dari goyangan dan guncangan (pitching) yang dihasilkan dari gelombang laut terhadap benda yang mengapung . Cara ini Heaving and pitching bodies memanfaatkan gelombang laut yang gerakannya naik-turun secara vertikal sehingga itu sesuai dengan periode goyangan dari alunan ombak yang konstan. Energi yang dihasilkan dari mekanisme tersebut berpengaruh pada alat yang terus-menerus terdorong sehingga mampu mengubah energi ombak (kinetik) menjadi energi listrik potensial.

2.      Cavity Resonator ialah cara pemanfaatan dari resonansi gelombang laut sebagai konversi energi ombak yang beresonansi terus-menerus yang berfungsi terhdaap pesawat energi pembangkit tenaga listrik terutama dalam pemanfaatan navigasi. Cara yang digunakan dari cavity resonator terdiri atas sistem stationary pneumatic dan floating pneumatic yang mengalunkan ombak dengan resonansi tertentu pada kolom air yang terisolasi dan mampu menghasilkan energi yang maksimal.

3.      Pressure Devices ialah merupakan salah satu pemanfaatan energi gelombang yang memanfaatkan tekanan alat. Tekanan yang berbeda dari gelombang laut yang disebabkan oleh perubahan permukaan dan gerak dari massa partikel air (pengaruh tekanan hidrostatis dan sifat tekanan dinamis). pengaruh tekanan yang berbeda ini didasarkan oleh azas bernoulli dimana φ = kecepatan potensial yang besarnya  untuk gelombang linear. Konsepnya berdasarkan pengaruh konversi energi gelombang laut sistem tekanan menggunakan membran dan juga sistem tekan menggunakan toraks apung bebas.

4.      Surging-Wave Energy convertors ialah merupakan skema dari pesawat konversi energi yang menggunakan Surging-Wave (gelombang yang bergerak ke arah pantai). Prisnsip yang menggunakan energi ombak yang mengalun pada posisi transisi (Surf-Zone) yang kemudian energi tersebut di tangkap oleh deflektor sehingga mampu menggerakkan piston hidrolik sebelum energinya berubah menjadi energi listrik oleh generator.

5.      Particle Motion convertors ialah cara yang memanfaatkan gerak partikel yang terdapat pada gelombang pada laut dalam yang membentuk lintasan melingkar dengan jari-jari yang makin lama makin mengecil saat mencapai bagian dasar laut, namun bila lautan yang makin

berkurang kedalamannya maka lintasan dari gerak partikelnya akan mengubah lingkarannya menjadi semakin elips. Sistem yang menggunakan cara ini sebenarnya cuma sangat optimal bila digunakan di laut dalam supaya porosnya bekerja secara maksimal.

6.      Float-Wave-Power Machine ialah merupakan sistem yang menggunakan pelampung yang bersifat naik-turun bersama gelombang laut yang kemudian distabilkan menggunakan empat tangki pelampung yang menghasilkan gaya apung sehingga menimbulkan gaya vertikal dan horisontal yang signifikan oleh gelombang. Selain itu juga pada pelampung di pasang piston yang bekerja bolak-balik sebagai kompresor dan saringan udara ganda yang membantu pengarahan dari gerakan pelampung. Bagian lainnya yang berfungsi ialah tangki pelampung yang bertekanan yang berfungsi untuk turbin udara yang menggerakkan generator listik dan langsung di transmisikan ke daratan hasil dari energi di lautan.

7.      Salter Nodding Duck ialah konsep pengalihan energi gelombang laut yang menggunakan gelombang sinusoida dua dimensi yang berbentuk pesawat sumbu rotasi kepala itik yang mengalami perputaran saat pengaruh gelombang laut. Sistem inilah yang lumayan efisien dan cepat dalam koneversi energi dengan menggunakan sumbu putar dari sub-sistem hidrolik. Sebagai catatan pula, besar daya pula juga terpengaruh oleh gelombang linier pada laut dalam suatu perairan.

8.      Cockerell Rafts ialah konsep yang menggunakan konversi hovercraft atau sistem rakit (countouring raft). dengan cara menggabungkan rakit-rakit tersebut dan menyambungkan dengan engsel sehingga mampu bergerak bebas satu sama lain bila terkena alunan gelombang laut. Saat rakit itu bergerak yang menghasilkan energi kinetik potensial yang kemudian diubah oleh generator menjadi energi listrik.

Energy Pasang surut (Tidal Energy)Pada dasarnya pergerakan laut yang menghasilkan gelombang laut terjadi akibat

dorongan pergerakan angin. Angin timbul akibat perbedaan tekanan pada 2 titik yang diakibatkan oleh respons pemanasan udara oleh matahari yang berbeda di kedua titiktersebut. Mengingat sifat tersebut maka energi gelombang laut dapat dikategorikan sebagai energi terbarukan.

Gelombang laut secara ideal dapat dipandang berbentuk gelombang secara ideal dapat dipandang berbentuk gelombang yang memiliki ketinggian puncak maksimum dan lembah minimum. Pada selang waktu tertentu, ketinggian puncak yang dicapai serangkaian gelombang laut berbeda-beda, bahkan ketinggian puncak ini berbeda-beda untuk lokasi yang sama jika diukur pada hari yang berbeda. Meskipun demikian secara statistik dapat ditentukan ketinggian signifikan gelombang laut pada satu titik lokasi tertentu.

Bila waktu yang diperlukan untuk terjadi sebuah gelombang laut dihitung dari data jumlah gelombang laut yang teramati pada sebuah selang tertentu, maka dapat diketahui potensi energi gelombang laut di titik lokasi tersebut. Potensi energi gelombang laut pada satu titik pengamatan dalam satuan kw per meter berbanding lurus dengan setengah dari kuadrat ketinggian signifikan dikali waktu yang diperlukan untuk terjadi sebuah gelombang laut.

Pada dasarnya prinsip keria teknologi yang mengkonversi energi gelombang laut menjadi energi listrik adalah mengakumulasi energi gelombang laut untuk memutar turbin generator. Karena itu sangat penting memilih lokasi yang secara topografi memungkinkan akumulasi energi. Meskipun penelitian untuk mendapatkan teknologi yang optimal dalam mengkonversi energi gelombang laut masih terus dilakukan, saat ini, ada beberapa alternatif teknologi yang dapat dipilih.

Alternatif teknologi yang diperidiksikan tepat dikembangkan di pesisir pantai selatan Pulau Jawa adalah teknologi Tapered Channel (Tapchan).

Prinsip teknologi ini cukup sederhana, gelombang laut yang datang disalurkan memasuki sebuah salurah runcing yang berujung pada sebuah bak penampung yang diletakkan pada sebuah ketinggian tertentu. Air laut yang berada dalam bak penampung dikembalikan ke laut melalui saluran yang terhubung dengan turbin generator penghasil energi listrik. Adanya bak penampung memungkinkan aliran air penggerak turbin dapat beroperasi terus menerus dengan kondisi gelombang laut yang berubah-ubah. Teknologi ini tetap memerlukan bantuan mekanisme pasang surut dan pilihan topografi garis pantai yang tepat. Teknologi ini telah dikembangkan sejak tahun l985.

Alternatif teknologi pembangkit tenaga gelombang laut yang lebih banyak dikembangkan adalah teknik osilasi kolom air (the oscillating water column). Proses pembangkitan tenaga listrik dengan teknologi ini melalui 2 tahapan proses. Gelombang laut yang datang menekan udara pada kolom air yang diteruskan ke kolom atau ruang tertutup yang terhubung dengan turbin generator. Tekanan tersebut menggerakkan turbin generator pembangkit listrik. Sebaliknya, gelombang laut yang meninggalkan kolom air diikuti oleh gerakan udara dalam ruang tertutup yang menggerakkan turbin generator pembangkit listrik.

Variasi prinsip teknologi ini dikembangkan di Jepang dengan nama might whale technology. Di Skotiandia, Inggris Raya, telah dibangun pembangkit tenaga gelombang laut yang digunakan yang menggunakan teknologi ini. Pembangkit yang selesai dibangun pada tahun 2000 ini dilengkapai listrik sampai 500 kW.

Selain itu, di Denmark dikembangkan pula teknologi pembangkit tenaga gelombang laut yang disebut wave dragon, prinsip kerjanya mirip dengan tapered channel. Perbedaannya pada wave dragon, saluran air dan turbin generator diletakkan di tengah bak penampung sehingga memungkinkan pembangkit dipasang tidak di pantai.

Pembangkit-pembankit tersebut kemudian dihubungkan dengan jaringan transmisi bawah laut ke konsumen. Hal ini menyebabkan biaya instansi dan perawatan pembangkit ini mahal. Meskipun demikian pembangkit ini tidak menyebabkan polusi dan tidak memerlukan biaya bahan bakar karena sumber penggeraknya energi alam yang bersifat terbarukan.

Energi pasang surut (tidal energy) merupakan energi yang terbarukan. Prinsip kerja nya sama dengan pembangkit listrik tenaga air, dimana air dimanfaatkan untuk memutar turbin dan mengahasilkan energi listrik.

Keuntungan dari energi pasang surut ini adalah. Setelah dibangun energilistrik yang dihasilkan bisa dimanfaatkan secara gratis, tidak membutuhkan bahan bakar, tidak menimbulkan efek rumah kaca, produksi listrik stabil karena pasang surut air laut bisa diprediksi.Tetapi energi pasang surut bukanlah energi masa depan karena memiliki berbagai kelemahan. Biaya pembuatan dam mahal dan merusak ekosistem dipesisr pantai.

Prinsip kerja nya sama dengan pembangkit listrik tenaga air,dimana air dimanfaatkan untuk memutar turbin dan mengahasilkan energi listrik.Energi diperoleh dari pemanfaatan variasi permukaan laut terutama disebabkan oleh efek gravitasi bulan, dikombinasikan dengan rotasi bumi dengan menangkap energi yang terkandung dalam perpindahan massa air akibat pasang surut.

Jika dibandingkan dengan energi angin dan surya, energi tidal memiliki sejumlah keunggulan antara lain: energi listrik yang dihasilkan bisa dimanfaatkan secara gratis, tidak membutuhkan bahan bakar, tidak menimbulkan efek rumah kaca, produksi listrik stabil karena pasang surut air laut bisa diprediksi, lebih hemat ruang dan tidak membutuhkan teknologi konversi yang rumit. Kelemahan energi ini diantaranya adalah membutuhkan alat konversi yang handal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras yang disebabkan antara lain oleh tingginya tingkat korosi dan kuatnya arus laut.

Cara kerja turbin tersebut sangat sederhana, ia bekerja seperti turbin angin, tetapi bilah-bilah turbin tersebut digerakkan oleh arus air, bukannya oleh angin.Diagram berikut menunjukkan bagaimana gaya tarik gravitasi bulan dan matahari mempengaruhi pasang surut di Bumi. Besarnya tarik ini tergantung pada massa benda dan jarak yang jauh. Bulan memiliki efek yang lebih besar di bumi walaupun memiliki massa kurang dari matahari karena bulan jauh lebih dekat ke bumi. Gaya gravitasi bulan menyebabkan lautan untuk tonjolan sepanjang sumbu yang mengarah langsung ke bulan. Rotasi bumi menyebabkan naik turunnya gelombang.

Ketika matahari dan bulan berada di garis tarik gravitasi mereka di bumi menggabungkan dan menyebabkan “musim semi” pasang. Ketika diposisikan dalam diagram pertama di atas, 90 satu sama lain, tarik gravitasi mereka masing-masing menarik air ke arah yang berbeda, menyebabkan “perbani” pasang.Periode rotasi bulan adalah sekitar 4 minggu, sementara satu rotasi bumi membutuhkan waktu 24 jam, ini menghasilkan siklus pasang surut sekitar 12,5 jam. Perilaku pasang surut mudah ditebak dan ini berarti bahwa jika dimanfaatkan, energi pasang surut bisa menghasilkan tenaga untuk periode waktu tertentu. Ini periode pembangkit listrik yang dapat digunakan untuk mengimbangi pembangkit dari bentuk-bentuk lain seperti fosil atau nuklir yang memiliki konsekuensi lingkungan. Meskipun hal ini berarti bahwa pasokan tidak akan memenuhi permintaan, mengimbangi bentuk berbahaya dari generasi merupakan titik awal yang penting untuk energi terbarukan.Jenis-Jenis Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut

Tidal Fences: biasanya dibangun antara pulau-pulau kecil atau antara daratan dan pulau-pulau. Putaran terjadi karena arus pasang surut untuk menghasilkan energi.

Teknologi Tidal Fence skala besar digunakan juga sebagai jem-batan penghubung antarpulau di antara selat. Menggunakan instalasi yang hampir sama dengan Tidal Power namun terpisah dengan turbin arus antara 5 sampai 8 knot (5.6 sampai 9 mil/jam) dapat dimanfaatkan energi lebih besar dari pembangkit listrik tenaga angin karena densitas air 832 kali lebih besar dari udara (5 knot arus = velositas angin 270 km/jam).Skala besar pembangkit tenaga arus ini sepanjang 4 km telah dimulai dikerjakan di kepulauan Dalupiri dan Samar, Filipina sekaligus membuat jembatan penghubung pada empat pulaunya. Proyek ini disponsori oleh Blue Energy Power System-Canada yang telah mengomersialkan diri dengan berbagai modul turbin dalam berbagai skala. Diestimasi energi yang nantinya dihasilkan di Filipina ini maksimum sebesar 2200 MW dengan minimum rata-rata sebesar 1100 MW setiap hari. Hal ini didasarkan dengan kecepatan arus rata-rata sebesar 8 knots pada kedalaman sekitar 40 meter. Modul turbin Davis yang dipakai dapat mengonversi listrik pada lokasi tertentu seperti di sungai sebesar 5 kW sampai 500 kW sedangkan instalasi di laut bisa menghasilkan 200 MW sampai 8000 MW.Barrage Tidal Plants: adalah jenis yang paling umum dari pembangkit pasang surut. Menggunakan bendungan untuk menjebak air, dan ketika mencapai ketinggian yang sesuai karena air pasang, air dilepaskan agar mengalir melalui turbin yang akan menggrakkan generator listrik.

Teluk yang ujungnya sempit sangat cocok diterapkan. Ketika air pasang menghasilkan tingkat air yang berbeda di dalam dan di luar dam, pintu-pintu air akan terbuka, air yang mengalir melewati turbin akan menjalankan generator untuk menghasilkan listrik. Pemanfaatan energi ini memerlukan daerah yang cukup luas untuk menampung air laut (reservoir area) dan bangunan dam bisa dijadikan jembatan transportasi. Tidal Power dibedakan menjadi dua yaitu kolam tunggal dan kolam ganda. Pada sistem pertama energi dimanfaatkan hanya di saat periode air surut atau air naik. Sedangkan sistem kolam ganda memanfaat-kan aliran dalam dua arah. Perbedaan tinggi antara permukaan air di kolam dan permukaan air laut pada instalasi ini semakin tinggi semakin baik. Di Jepang, sistem ini telah mulai dikembangkan di Laut Ariake, Kyushu yang memiliki variasi pasut tertinggi. Di muara sungai Severn, Inggris juga telah mulai direncanakan instalasi berskala besar untuk 12 GW listrik.

Tidal Turbines: Terlihat seperti turbin angin, sering tersusun dalam baris tapi berada di dalam air. Arus pasang surut memutar turbin untuk menciptakan energi.

Teknologi ini berfungsi sangat baik pada arus pantai yang ber-gerak sekitar 3.6 dan 4.9 knots (4 dan 5.5 mph). Pada kecepatan ini, Turbin arus berdiameter 15 meter dapat menghasilkan energi sama dengan turbin angin yang berdiameter 60 meter. Lokasi ideal turbin arus pasut ini tentunya dekat dengan pantai pada kedalaman antara 20-30 meter. Energi listrik yang dihasilkan menurut Perusahaan Marine Current Turbine-Inggris adalah lebih besar dari 10 MW per 1 km2, dan 42 lokasi yang berpotensi di Inggris telah teridentifikasi perusahaan ini. Lokasi ideal lainnya yang dapat dikembangkan terdapat di Filipina, Cina dan tentunya Indonesia.Penelitian pemanfaatan energi arus pasut sejak tahun 1920 te-lah dilakukan oleh beberapa ne-gara seperti Perancis, Amerika Serikat, Rusia dan Kanada. Se-telah lebih dari 40 tahun, stasiun Frances La Rance adalah satu-satunya industri Pembangkit Listrik Tenaga Arus Pasang Surut dengan skala besar di dunia. Memproduksi 240 MW listrik lewat instalasi Tidal Power melewati daerah estuari sungai Rance, dekat Saint Malo. Instalasi ini telah ada sejak 1966 dan menyuplai 90 persen kebutuhan listrik wilayah itu. Di Rusia, Murmansk memanfaatkan 0,4 MW listrik dari jenis yang sama. Tidak jauh dari Indonesia, ada Australia yang memanfaatkannya di Kimberly dan Cina sebesar 8 MW. Di Canada stasiun Annapolis Royal, Nova Scotia telah memproduksi sekitar 20 MW listrik Tidal Turbine untuk keperluan masyarakatnya. Di kota Hammerfest, Norwegia, listrik telah sukses dibangkitkan dengan memanfaatkan arus pasang di pantai dan mencukupi sebagian kebutuhan listrik kota dengan modul turbin Blades.

2. Energi Panas Laut (Ocean Thermal Energy)

Konversi energi panas laut adalah sistem konversi energi yang terjadi akibat perbedaan suhu di permukaan dan di bawah laut menjadi energi listrik. Potensi terbesar konversi energi panas laut untuk pembangkitan listrik terletak di khatulistiwa. Soalnya, sepanjang tahun di daerah khatulistiwa suhu permukaan laut berkisar antara 25-30°C, sedangkan suhu di bawah laut turun 5-7°C pada kedalaman lebih dari 500 meter.

Terdapat dua siklus konversi energi panas laut, yaitu siklus Rankine terbuka dan siklus Rankine tertutup. Sebagai pembangkit tenaga listrik, konversi energi panas laut siklus Rankine terbuka memerlukan diameter turbin sangat besar untuk menghasilkan daya lebih besar dari 1MW, sedangkan komponen yang tersedia belum memungkinkan untuk menghasilkan daya sebesar itu, alternatif lain yaitu siklus Rankine tertutup dengan fluida kerja amonia atau freon.

Berdasarkan letak penempatan pompa kalor, konversi energi panas laut dapat diklasifikasikan menjadi tiga tipe, konversi energi panas laut landasan darat, konversi energi panas laut terapung landasan permanen, dan konversi energi panas laut terapung kapal.

Konversi energi panas laut landasan darat alat utamanya terletak di darat, hanya sebagian kecil peralatan yang menjorok ke laut. Kelebihan sistem ini adalah dayanya lebih stabil dan pemeliharaannya lebih mudah. Kekurangan sistem jenis ini membutuhkan keadaan pantai yang curam, agar tidak memerlukan pipa air dingin yang panjang.

Status teknologi konversi energi panas laut jenis ini baru pada tahap percontohan dengan kapasitas 100 W dan dengan fluida kerja freon yang dilakukan oleh TEPSCO-Jepang, dengan lokasi percontohan di Kepulauan Nauru. Selain itu dibangun pusat penelitian dan pengembangan konversi energi panas laut landasan darat (STF) yang terletak di Hawaii.

Untuk konversi energi panas laut terapung landasan permanen, diperlukan sistem penambat dan sistem transmisi bawah laut, sehingga permasalahan utamanya pada sistem penambat dan teknologi transmisi bawah laut yang mahal. Jenis ini masih dalam taraf penelitian dan pengembangan.

Konversi energi panas laut terapung kapal beroperasi dengan bebas karena dibangun di atas kapal. Biasanya energi listrik yang dihasilkan untuk memproduksi berbagai bahan yaitu amonia, hidrogen, methanol, dan lain-lain.

Pembangkit listrik dapat memanfaatkan perbedaan temperatur tersebut untuk menghasilkan energi. Pemanfaatan sumber energi jenis ini disebut dengan konversi energi panas laut (Ocean Themal Energy Conversion atau OTEC). Perbedaan temperatur antara permukaan yang hangat dengan air laut dalam yang dingin dibutuhkan minimal sebesar 77 derajat Fahrenheit (25 °C) agar dapat dimanfaatkan untuk membangkitkan listrik dengan baik. Adapun proyek-proyek demonstrasi dari OTEC sudah terdapat di Jepang, India, dan Hawaii.Berdasarkan siklus yang digunakan, OTEC dapat dibedakan menjadi tiga macam: siklus tertutup, siklus terbuka, dan siklus gabungan (hybrid). Pada alat OTEC dengan siklus tertutup, air laut permukaan yang hangat dimasukkan ke dalam alat penukar panas untuk menguapkan fluida yang mudah menguap seperti misalnya amonia. Uap amonia akan memutar turbin yang menggerakkan generator. Uap amonia keluaran turbin selanjutnya dikondensasi dengan air laut yang lebih dingin dan dikembalikan untuk diuapkan kembali. Pada siklus terbuka, air laut permukaan yang hangat langsung diuapkan pada ruang khusus bertekanan rendah. Kukus yang dihasilkan digunakan sebagai fluida penggerak turbin bertekanan rendah. Kukus

keluaran turbin selanjutnya dikondensasi dengan air laut yang lebih dingin dan sebagai hasilnya diperoleh air desalinasi. Pada siklus gabungan, air laut yang hangat masuk ke dalam ruang vakum untuk diuapkan dalam sekejap (flash-evaporated) menjadi kukus (seperti siklus terbuka). Kukus tersebut kemudian menguapkan fluida kerja yang memutar turbin (seperti siklus tertutup). Selanjutnya kukus kembali dikondensasi menjadi air desalinasi. Fluida kerja yang populer digunakan adalah amonia karena tersedia dalam jumlah besar, murah, dan mudah ditransportasikan. Namun, amonia beracun dan mudah terbakar. Senyawa seperti CFC dan HCFC juga merupakan pilihan yang baik, sayangnya menimbulkan efek penipisan lapisan ozon. Hidrokarbon juga dapat digunakan, akan tetapi menjadi tidak ekonomis karena menjadikan OTEC sulit bersaing dengan pemanfaatan hidrokarbon secara langsung. Selain itu, yang juga perlu diperhatikan adalah ukuran pembangkit listrik OTEC bergantung pada tekanan uap dari fluida kerja yang digunakan. Semakin tinggi tekanan uapnya maka semakin kecil ukuran turbin dan alat penukar panas yang dibutuhkan, sementara ukuran tebal pipa dan alat penukar panas bertambah untuk menahan tingginya tekanan terutama pada bagian evaporator.

Secara ringkas, kekurangan dan kelebihan dari OTEC yaitu:Kelebihan:• Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya.• Tidak membutuhkan bahan bakar.• Biaya operasi rendah.• Produksi listrik stabil.• Dapat dikombinasikan dengan fungsi lainnya: menghasilkan air pendingin, produksi air minum, suplai air untuk aquaculture, ekstraksi mineral, dan produksi hidrogen secara elektrolisis.

Kekurangan:• Belum ada analisa mengenai dampaknya terhadap lingkungan.• Jika menggunakan amonia sebagai bahan yang diuapkan menimbulkan potensi bahaya kebocoran.• Efisiensi total masih rendah sekitar 1 persen-3 persen• Biaya pembangunan tidak murah.