JURUSAN TEKNIK KELAUTAN

FAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

PROPOSAL TUGAS AKHIR

(MO 091336)

I. RINGKASAN

1. PENGUSUL

a. Nama : M. Kemal Fasha Ramadhan

b. NRP : 4309 100 044

c. Batas Waktu Studi : 9 Semester

d. Jumlah SKS yang telah lulus : 136 SKS

e. IPK rata-rata : 3.14

2. CALON DOSEN PEMBIMBING

a. Nama : Prof. Ir. Mukhtasor,M.Eng.,Ph.D.

NIP : 196904201994031003

Tanda tangan :

b. Nama : Dr. Eng. Rudi Walujo Prastianto, ST., MT.

NIP : 197105081997031001

Tanda tangan :

3. MATERI PENELITIAN

a. Judul Penelitian

“ Perancangan dan Pembuatan Alat Pengukur Kecepatan Arus Laut Dengan Metode Drogues”

b. Ikhtisar Penelitian

Laut Indonesia menyimpan potensi energi yang besar untuk dieksploitasi. Contohnya arus laut, namun

tidak semua arus dapat dikonversi menjadi energi untuk memenuhi kebutuhan listrik kita yang dalam

masa krisis. Oleh karena itu dibutuhkan alat pengukur kecepatan arus, namun mahalnya harga alat ini

menjadikan tidak semua instansi memilikinya, meski dengan solusi menyewapun dianggap kurang

ekonomis. Dengan adanya alat pengukur kecepatan arus yang sederhana namun akurat serta ekonomis

diharapkan potensi-potensi laut kita bisa lebih dikembangkan dengan lebih optimal.

Kata kunci : Energi arus laut, krisis listrik, alat pengukur kecepatan arus.

c. Tempat Pelaksanaan Penelitian

Sungai Kali Mas Kota Surabaya dan Pantai Kenjeran.

II. PENDAHULUAN

2.1 Latar Belakang

Dari tahun ketahun, kebutuhan konsumsi listrik di Indonesia melonjak dengan drastic seiring

laju pertumbuhan penduduk yang juga meningkat tiap tahunnya. Kebutuhan listrik saat ini

sebagian besar dipasok dengan menggunakan bahan bakar fosil / Non Renewable energy

yang suatu saat akan habis serta memiliki dampak polutan terhadap lingkungan. Untuk itu

kedepannya, diharapkan banyak bermunculan sumber-sumber energi listrik dari sumber daya

alam yang terbarukan dan ramah lingkungan serta potensial dan cocok dengan kekayaan

alam di Negara kita. Dari sektor kelautan misalnya.

Gambar 1.1 Konsumsi Listrik di Indonesia (Pusdatin 2010).

Potensi energi yang berasal dari sektor kelautan di Indonesia sangatlah besar. Potensi

tersebut saat ini masih tersimpan dalam berbagai bentuk, contohnya arus laut yang dapat

dimanfaatkan dan dikonversi menjadi energi listrik untuk memenuhi kebutuhan listrik di

Negara kita. Namun, tidak semua arus dapat dikonversi karena arus memiliki kecepatan yang

berbeda-beda dan kemampuan yang berbeda pula untuk menggerakkan generator serta

turbin, sehingga harus dilakukan pengukuran menggunakan alat ukur kecepatan arus laut

untuk mendapatkan arus yang cocok untuk digunakan sebagai penggerak generator, akan

tetapi biaya yang besar menjadi kendala. Oleh sebab itu, dengan menggunakan alat ukur

kecepatan arus yang sederhana dan akurat bisa didapat hasil yang lebih optimal, ekonomis,

dan efisien.

2.2 Perumusan masalah

Dalam merancang dan membuat Tugas akhir ini, akan ditemui beberapa masalah :

Bagaimanakah dimensi alat yang dibuat?, semakin compact semakin baik.

Apakah keakurasian alat yang dirancang bisa menyamai alat yang ada di pasaran?

Bagimana tingkat keekonomisannya jika dibandingkan dengan alat di pasaran?

2.3 Tujuan Perancangan

Bertolak dari latar belakang diatas, tujuan yang didapatkan dari Tugas Akhir ini adalah :

Mendapatkan dimensi alat pengukur kecepatan arus yang se-mobile mungkin.

Mengetahui keakurasian alat yag dirancang dibandingkan dengan alat di pasaran.

Mengetahui alat pengukur kecepatan arus hasil rancangan ekonomis atau tidak.

2.4 Manfaat

Manfaat Pengerjaan Tugas Akhir ini adalah untuk menciptakan suatu alat pengukur arus

yang ekonomis, namun tidak melupakan keakurasiannya sehingga dapat dimanfaatkan untuk

mengukur arus laut yang potensial untuk dikonversi menjadi energi listrik dengan

pemanfaatan turbin.

2.5 Batasan Masalah

Batasan-batasan masalah pada Tugas Akhir ini adalah :

Pengukuran kecepatan pada arus yang searah

Menggunakan wireless speedometer untuk pengukuran kecepatan arus dan rata-rata.

Uji coba prototype alat dilakukan di muara sungai dan daerah pinggir pantai serta

dikomparasikan keakurasiannya dengan alat yang umum beredar dipasaran.

III. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

3.1 Jenis – Jenis arus Laut

Arus laut merupakan sistem yang kompleks yang terbentuk akibat bermacam sebab, sehingga

data arus menunjukkan kondisi arus sebenarnya yang mencakup semua komponen arus. Oleh

sebab itu dalam analisa arus laut, data yang diperoleh diuraikan menjadi sejumlah komponen

arus sesuai dengan penyebabnya. Penguraian arus laut tersebut sangat membantu dalam

menyederhanakan sistem sirkulasi arus. Beberapa jenis arus yang umum dikenal adalah arus

pasang surut, arus akibat gelombang (arus sejajar pantai), arus akibat tiupan angin, dan arus

yang disebabkan perbedaan densitas air laut.

1. Arus pasang surut.

Arus pasang surut adalah arus yang terjadi karena perubahan tinggi permukaan air laut akibat

pasang surut. Karakteristik arus pasang surut adalah mempunyai periode yang tetap,

mengikuti pola pasang surut.

Oleh karena itu kita kenal arus pasang surut diurnal, semi-diurnal dan campuran. Kecepatan

maksimum arus umumnya tercapai pada waktu menjelang pasang dan menjelang surut,

sedangkan arah arus pasang surut ini sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan atau

topografi setempat. Di daerah pantai, arus pasang surut terbesar umumnya sejajar dengan

garis pantai.

2. Arus gelombang / arus sejajar pantai.

Arus gelombang/arus sejajar pantai adalah arus yang terjadi akibat gelombang yang

menghempas ke - daerah pesisir dan membuat sudut miring dengan garis pantai. Arah arus

ini sejajar kontur kedalaman dan mempunyai kecepatan tinggi pada periode yang singkat,

umumnya hanya beberapa menit dan berlangsung secara periodik sesuai dengan kondisi

gelombang. Arus ini penting dalam transpor sedimen karena kecepatannya dan terjadinya

pengadukan sedimen dasar oleh gelombang. Pertemuan dua arus gelombang sejajar pantai

yang berlawanan pada suatu lokasi menimbulkan arus yang dikenal dengan nama 'rip-

current'.

3. Arus yang diakibatkan oleh angin.

Arus yang diakibatkan oleh angin merupakan arus dominan yang terjadi di lapiran

permukaan perairan laut lepas. Pengaruh tiupan angin musim misalnya di perairan dari Laut

Cina Selatan hingga Laut Ambon, menyebabkan terjadinya pembalikan pola sirkulasi air laut

mengikuti pola tiupan angin. Selama musim angin barat, aliran air bergerak menuju timur,

dan berubah ke arah barat pada saat musim . timur. Jenis arus ini mempunyai arah dan

kecepatan yang berbeda sesuai dengan pertambahan kedalaman air, dan umumnya menjadi

sangat lemah pada kedalaman lebih dari 100 meter. Arah arusnya membentuk spiral yang

dikenal dengan nama 'Spiral Ekman'. Di perairan lintang utara arah putaran searah dengan

putaran jarum jam, sedangkan di perairan lintang selatan arah putarannya berlawanan dengan

putaran jarum jam. Arus akibat angin ini juga terjadi di perairan pantai akibat tiupan angin

setempat. Dalam kaitannya dengan tumpahan minyak di laut, pola tumpahan tersebut

umumnya lebih mendekati pola arus akibat tiupan angin.

4. Arus akibat perbedaan densitas air.

Arus akibat perbedaan densitas air adalah arus yang terjadi karena adanya perbedaan

ketinggian permukaan laut secara mendatar akibat dari beda densitas air. Jenis arus ini

umumnya terjadi di daerah muara. Perairan yang didominasi oleh arus jenis ini mempunyai

pola sirkulasi dua arah dengan arah arus di lapisan permukaan yang berdensitas lebih rendah

berlawanan dengan arah arus di lapisan dekat dasar perairan. Kondisi arus demikian inilah

yang menyebabkan terjadinya intrusi air laut ke sungai.

3.2 Jenis – Jenis Alat Pengukur Arus

Untuk mendapatkan data arus laut yang menggambarkan kondisi sirkulasi air laut yang

sebenarnya merupakan hal yang sangat sulit. Kenyataan ini disebabkan oleh tingginya

variabilitas sirkulasi air laut yang meliputi spektrum waktu dari sepersekian detik hingga

tahunan. Oleh karena itu, walaupun menggunakan alat-alat ukur canggih sulit untuk

mendapatkan hasil pengukuran yang tepat sama dari beberapa alat. Alat ukur yang dapat

memberikan akurasi pengukuran misalnya 5%, sudah merupakan suatu alat ukur arus

yang berpresisi tinggi. Dalam suatu penelitian, kualitas data pengukuran sebenarnya

ditentukan oleh berapa besar ketelitian yang dituntut oleh metode penelitian yang

dilakukan. Untuk studi yang berhubungan dengan biota laut, misalnya, data arus dengan

ketelitian hingga 20% mungkin masih dianggap memadai. Sebalik-nya, untuk penelitian

pengendalian penyebaran zat pencemar diharapkan ketelitian yang lebih tinggi.

Dewasa ini dikenal beberapa teknik untuk mengukur arus laut, baik secara langsung

maupun tidak langsung. Alat ukur arus yang dikenal dengan nama "current meter"

menggunakan teknik pengukuran secara tidak langsung, misalnya melalui jumlah putaran

baling-baling dalam satuan waktu, dengan memanfaatkan karakteristik suara maupun

medan elektromagnetik dari air laut.

Current meter dapat dibedakan menurut cara penanganan data yang diukur. Ada yang

merekam datanya untuk periode tertentu baik di kertas, film, pita magnetik, maupun

direkam secara elektronik dengan menggunakan "memory chip". Jenis current meter ini

disebut "Self-recording current meter". Dikenal pula current meter yang langsung

menunjukkan data pengukuran pada ' tiisplay", alat ini disebut "Direct-reading current

meter". Teknik pengukur arus secara langsung adalah dengan mengukur berapa jauh

bergeraknya air persatuan waktu.

Teknik ini umumnya menggunakan pelampung atau drouge, dan pengukurannya

dilakukan secara manual. Prinsip kerja dari teknik-teknik pengukuran tersebut adalah

sebagai berikut:

1. Secara mekanik dengan baling-baling :

Sistem kerja dari jenis current meter ini berdasarkan pada putaran propeller (baling-

baling) yang digerakkan oleh aliran air. Selanjutnya putaran baling-baling dihubungkan

langsung keroda-roda gigi/jarum pe-nunjuk angka untuk mencari kecepatannya. Arah

arus ditentukan dengan menggunakan kompas penunjuk arah yang terangkai secara

mekanik dengan bantuan bola gotri kecil yang akan jatuh ke ruang arah arus melalui

kompas penunjuk arah setiap pada putaran baling-baling tertentu. Sebagai con-toh adalah

alat ukur arus jenis "Ekman Merz Current Meter". Sedangkan yang tidak berhubungan

langsung ke balingbaling yaitu dengan menggunakan sistem coupling magnetik. Biasanya

yang menggunakan sistem ini adalah alat ukur arus jenis recording yang hasil

rekamannya dapat berupa kertas grafik. Sebagai contoh adalah "ONO Current Meter".

Dapat juga berupa rekaman pita magnetik, seperti "Current Meter Aandera". Ada juga

yang menggunakan sistem coupling magnetik yang terangkai langsung kedisplay, sebagai

contoh adalah "Direct Reading Current Meter CM2". Untuk pengukuran arus kuat

maupun arus lemah dapat dibedakan dari jenis kalibrasi baling-balingnya.

2. Akustik.

Pengukur arus jenis ini mirip dengan sistem kerja echosounder tetapi yang dimanfaatkan

adalah perubahan frekwensi suara yang dipantulkan balik ke alat akibat gerakan partikel

air. Alat ukur ini dikenal dengan nama "Acoustic Douppler Current Meter Profiler"

(ADCP) yang dapat dipasang baik di kapal maupun didaiam air dengan teknik tambatan.

Yang diukur dari alat ini adalah kecepatan dan komponen arus arah timur barat, utara

selatan dan atas bawah sehingga dari hasil komponen tersebut dapat ditentukan arahnya.

Dengan hanya satu alat ukur ADCP ini dapat diperoleh- informasi tentang arus hingga

128 kedalaman sekaligus hanya dalam beberapa menit. Dewasa -ini maksimum tebal

kolom air yang dapat dimonitor mencapai 750 m. Baik alat ukur arus otomatis atau

manual mempunyai harga yang mahal, dari beberapa juta hingga diatas 200 juta rupiah

(alat ADCP). Jelas harga alat tersebut merupakan kendala utama bagi kebanyakan

kegiatan pengukuran arus.

3. Pengukuran langsung.

Banyak kegiatan penelitian tidak memerlukan data arus yang sangat detail seperti yang

dihasilkan oleh alat-alat ukur canggih. Gambaran umumpola sirkulasi suatu tempat dalam

penelitian inventarisasi biologi misalnya dapat diperoleh dengan metoda yang -mudah

dan murah seperti ' current drouge". Penelitian menggunakan current drouge telah sering

dilakukan misalnya di Teluk Ambon (HUTAHAEAN and ANDERSON, 1987).

IV. METODOLOGI PENELITIAN

4.1 Diagram Alir Penelitian

Mulai

Studi literatur

Pengumpulan Data & Bahan

Uji Coba Prototipe

Evaluasi

Perhitungan Biaya

Analisa Kelayakan

Gagal

Lancar

Perancangan Alat

Selesai

Gambar 4.1 Diagram Alur

4.2 Langkah-Langkah

Penjabaran diagram diatas akan dijelakan dalam langkah-langkah dibawah ini :

1. Studi Literatur

Pada studi literature, pencarian sumber referensi berasal dari literatur, buku-buku, Internet, jurnal,

dan referensi lain yang dibutuhkan untuk pengerjaan penelitian.

2. Pengumpulan Data & Bahan

Pengumpulan data-data dilakukan untuk menunjang keberhasilan penelitian, data yang

dikumpulkan berupa cara kerja sistem alat pengukur kecepatan arus, komponen subtitusiannya,

serta data arus pada lokasi-lokasi tempat trial prototipe.

3. Perancangan Alat

Pada tahap ini, setelah mendapatkan konsep kerja alat pengukur kecepatan arus, maka disusun

sebuah rancangan alat yang akan dibuat. Kemudian melengkapi komponen-komponen yang

dibutuhkan hingga menjadi prototipe untuk diuji coba dilapangan.

4. Uji Prototipe

Prototipe alat yang sudah jadi, diuji di lapangan dengan beberapa Variabel yang ditentukan untuk

menguji aspek keakuratan, ketahanan serta troubleshooting lain yang sekiranya akan muncul

selama proses pengujian berlangsung.

5. Perhitungan biaya

Analisa pengeluaran yang dibutuhkan untuk merancang dan membuat alat pengukur kecepatan

arus hingga selesai untuk menentukan keekonomisan alat yang dibuat.

6. Analisa kelayakan

Langkah terakhir, pada analisa kelayakan akan dilakukan perbandingan alat yang dibuat sendiri

dengan alat yang beredar dipasaran, dari segi akurasi, durability, kemampuan kalibrasi,

compactbility dan yang terpenting dari segi keakurasian dan kesimpulannya.

V. DAFTAR PUSTAKA

VI. SISTEMATIKA LAPORAN TUGAS AKHIR

Sistematika Penulisan Tugas Akhir meliputi :

BAB I PENDAHULUAN

Meliputi latar belakang disusunnya tugas akhir, perumusan masalah, tujuan, batasan masalah, manfaat,

serta sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Terdiri dari beberapa paparan penelitian-penelitian yang telah dilakukan sebelumnya yang mendukung

serta teori yang melandasi.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Berisi tentang alur pengerjaan tugas akhir ini dengan tujuan untuk memecahkan masalah yang diangkat

dalam bentuk diagram alir atau flow chart yang disusun secara sistematik yang dilengkapi pula dengan

data data penelitian serta penjelasan detail untuk setiap langkah pengerjaannya.

BAB IV ANALISIS HASIL DAN PEMBAHASAN

Merupakan penjelasan pokok mengenai pemecahan masalah. Dalam hal ini adalah mengenai pengolahan

data gelombang laut dan arus laut dengan membandingkan kedua potensi tersebut. Serta perhitungan

biaya estimasi yang dibutuhkan untuk konversi energi.

BAB V PENUTUP

Berisi kesimpulan yang menjawab tujuan dan saran mengenai penelitian selanjutnya.

VII. RENCANA KEGIATAN TUGAS AKHIR

No Kegiatan

Bulan

1 2 3 4 5

1 Studi Literatur          

2 Pengumpulan Data          

3 Pengolahan data          

4 Survey lapangan          

5 Pembahasan          

6 Penyusunan Laporan          

VIII. HASIL EVALUASI PROPOSAL TUGAS AKHIR

Setelah membaca, mempelajari, dan menimbang rancangan usulan penelitian ini, maka Tim Dosen

tersebut pada daftar di bawah ini memutuskan untuk :

(Lingkari salah satu pilihan di bawah ini)

1. Menolak dan diganti judulnya.

2. Menerima tanpa perbaikan / syarat.

3. Menerima dengan perbaikan / syarat.

Dengan Dosen pembimbing sebagai berikut :

1. ………………………………………………………………………........….

2. ……………………………………………………………………......………

………………………………………………………………………………..

IX. DAFTAR PERBAIKAN PROPOSAL TUGAS AKHIR

No Nama Tanggal Tanda Tangan

1.

2.

3.

4.

X. PENGESAHAN

NAMA : M. Kemal Fasha Ramadhan

NRP : 4309 100 044

JUDUL : ” Perancangan dan Pembuatan Alat Pengukur Kecepatan Arus Laut

Dengan Metode Drogue”

Mengetahui dan Menyetujui :

Surabaya, Oktober 2013

Dosen Pembimbing I

Prof.Ir.Mukhtasor,M.Eng.,Ph.D

196904201994031003

Dosen Pembimbing II

Dr. Eng. Rudi Walujo Prastianto, ST., MT.

197105081997031001

Ketua Jurusan Teknik Kelautan

FTK - ITS

Dr. Ir. Suntoyo, M.Sc, Ph.D

NIP. 197107231995121001