TEKNIK KONVERSI ENERGI GELOMBANG MENJADI ENERGI LISTRIK

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.

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.

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.

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.

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 le-bih 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.

Kelebihan dan Kekurangan Teknik Konversi Energi Gelombang Menjadi Listrik

Kelebihan :

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.

Kekurangan :

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.

http://antonbudiman.wordpress.com/2010/04/10/teknik-konversi-energi-gelombang-menjadi-energi-listrik/

~ Pembangkit Listrik Tenaga O(mbak Telah Diuji Cobakan Di Pulau Islay, Di Lepas Pantai Barat Skotlandia

Kumpulan Artikel - 106 - Energi Laut (Ombak/Gelombang/Arus)

LAUT SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF

 

Adanya kesenjangan antara kebutuhan dan persediaan energi merupakan masalah yang perlu segera dicari pemecahannya. Apalagi mengingat perkiraan dan perhitungan para ahli pada tahun 2010-an produksi minyak akan menurun tajam dan bisa menjadi titik awal kesenjangan energi, ditambah lagi dengan tidak menentunya harga minyak dipasar internasional yang mengakibatkan melambungnya harga minyak dunia yang merupakan sumber energi primer yang banyak digunakan. 

Situasi ini sedikit banyak telah berpengaruh pada bangsa Indonesia. Dimana minyak bumi menjadi sumber energi utama. Hal ini menyebabkan naiknya ongkos produksi akibat adanya kenaikan harga Bahan Bakar Minyak (BBM). Untuk itulah perlu solusi energi alternatif yang dapat menggantikan minyak bumi atau bahan bakar fosil lainnya yang bersifat lebih efisien, ramah lingkungan dan terbaharui. Namun, pengembangan sumber energi alternatif memerlukan waktu sebelum sampai pada pemanfaatan secara ekonomi. Beberapa negara seperti Amerika Serikat, Uni Soviet, Inggris, Perancis, Kanada, Jepang, Belanda, dan Korea telah mulai meneliti kemungkinan pemanfaatan energi dari laut terutama, gelombang, pasang surut, dan panas laut dengan hasil yang memberikan harapan cukup baik.

Dengan luas perairan hampir 60% dari total luas wilayah sebesar 1.929.317 km2, Indonesia mempunyai potensi dibidang kemaritiman yang sangat besar. Apalagi dengan bentangan Timur ke Barat sepanjang 5.150 km dan bentangan Utara ke Selatan 1.930 km telah mendudukkan Indonesia sebagai negara dengan garis pantai terpanjang di dunia. Laut selain menjadi sumber pangan juga mengandung beraneka sumber daya energi. Kini para ahli menaruh perhatian terhadap laut sebagai upaya mencari jawaban terhadap tantangan kekurangan energi di waktu mendatang dan upaya menganekakan penggunaan sumber daya energi.

Pada musim hujan, angin umumnya bergerak dari Utara Barat Laut dengan kandungan uap air dari Laut Cina Selatan dan Teluk Benggala. Di musim Barat, gelombang air laut naik dari biasanya di sekitar Pulau Jawa.

Penerapannya di Indonesia bukanlah sesuatu yang mustahil. Tapi perlu ada masterplan yang jelas untuk mewujudkannya. Karena ini dapat menjadi sumber energi alternatif potensial. Apalagi proses pembuatannya tidak merusak alam, melainkan ramah lingkungan.

Tetapi sebelumnya, harus dilakukan sebuah riset yang berguna untuk mengukur kedalaman sepanjang garis pantai Indonesia. Sehingga dapat ditentukan di daerah mana saja yang layak. Kita seharusnya menyadari bahwa alam menyediakan semua yang

dibutuhkan. Hanya perlu kerja keras dan kebijakan yang memperhatikan sumber daya alam yang terbatas. Sehingga kita tidak terseret dalam ketakutan krisis energi.

1. Pembangkit Listrik Tenaga Ombak

Air laut memiliki banyak manfaat Salah satunya, menghasilkan energi listrik dari pusat pembangkit listrik tenaga ombak. Sifat kontinyuitasnya yang tersedia terus setiap waktu menjadikan ombak baik untuk dijadikan sebagai pembangkit tenaga listrik Melalui pembangkit listrik ini, energi besar yang dimiliki ombak dapat diubah menjadi tenaga listrik. Listrik dari tenaga ombak ini diharapkan dapat menjadi solusi bagi krisis energi yang terjadi akhir-akhir ini.

Pembangkit listrik tenaga ombak telah diuji cobakan di pulau Islay, di lepas pantai barat Skotlandia, dan menghasilkan 500 KW listrik yang cukup untuk kebutuhan 400 rumah tangga.Cara kerja pembangkit listrik baru ini sangat sederhana. Sebuah tabung beton dipasang pada suatu ketinggian tertentu di pantai dan ujungnya dipasang dibawah permukaan air laut. Tiap kali ada ombak yang datang ke pantai, air di dalam tabung beton itu akan mendorong udara yang terdapat di bagian tabung yang terletak di darat. Pada saat ombak surut, terjadi gerakan udara yang sebaliknya dalam tabung tadi. Gerakan udara yang bolak-balik inilah yang dimanfaatkan untuk memutar turbin yang dihubungkan dengan sebuah pembangkit listrik. Sebuah alat khusus dipasang pada turbin itu supaya turbin hanya berputar satu arah, walaupun arah arus udara dalam tabung beton itu silih berganti.

Selain skotlandia langkah ini juga telah dirintis di New South Wales, Australia, baru-baru ini. Pembangkit listrik itu mempunyai luas seperempat lapangan sepak bola dan tingginya setara gedung bertingkat lima. Pembangkit listrik tenaga ombak pertama ini nantinya akan diletakkan 200 meter dari garis pantai.m Ombak yang datang akan memasuki sebuah lorong dan menciptakan tiupan udara dengan kecepatan mencapai 400 kilometer per jam untuk memutar turbinnya menerangi 2.000 rumah. Keuntungan lain pembangkit listrik ini, tak menghasilkan gas emisi hingga ramah lingkungan. Selain itu, alat pembangkit itu dapat dioperasikan dari mana saja melalui sambungan internet.

Selain cara konversi energi ombak ke energi listrik di atas juga sedang diteliti system koversi energi ombak lain diantaranya : system rakit Crockerell, Sistem tabung tegak Kayser, Sistem Pelampung Salter, dan sistem tabung Masuda.

Sistem rakit Cockerell ini terdiri dari untaian rakit-rakit yang saling dihubungkan dengan engsel-engsel dan sistem ini bergerak naik turun mengikuti gerakan gelombang laut. Gerakan relatif rakit-rakit menggerakkan mendorong pompa hidrolik yang berada di antara dua rakit yang akan menggerakkan generator.

Sistem tabung tegak Kayser menggunakan pelampung yang bergerak naik turun dalam tabung karena adanya tekanan air. Gerakan relatif antara pelampung dan tabung menimbulkan tekanan hidrolik yang dapat diubah menjadi energi untuk dijadikan premover untuk menggerakkan generator.

Sistem Pelampung Salter memanfaatkan gerakan relatif antara bagian/pembungkus luar (external hull) dan bandul didalamnya (internal pendulum) untuk diubah menjadi energi listrik.

Sistem tabung Masuda metodenya adalah memanfaatkan gerak gelombang laut masuk ke dalam ruang bawah dalam pelampung dan menimbulkan gerakan perpindahan udara di bagian ruangan atas dalam pelampung. Gerakan perpindahan udara ini dapat menggerakkan turbin udara.

2. Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut

Wilayah Indonesia terdiri dari banyak pulau. Cukup banyak selat sempit yang membatasinya maupun teluk yang dimiliki masing-masing pulau. Hal ini memungkinkan untuk memanfaatkan energi pasang surut. Saat laut pasang dan saat laut surut aliran airnya dapat menggerakkan turbin untuk membangkitkan listrik.

Proyek pembangunan pusat listrik tenaga pasang surut yang pertama, terdapat di La Rance, antara St Maro dan Dinard, Brittany, Perancis. Secara resmi, proyek ini dibuka oleh presiden Perancis, Jenderal De Gaulle, bulan November 1956. Pelaksanaan proyek mercusuar ini bertujuan untuk memasok kebutuhan energi. Karena semasa Perang Dunia II, konsumsi listrik Perancis bertambah dua kali lipat. Pemanfaatan pusat listrik energi pasang surut yang direalisasikan di La Ranche Perancis juga diikuti oleh Rusia di Murmansh, Lumboy, Tae Menzo Boy, dan The Thite Sea. Tidak jauh dari Indonesia, ada Australia yang memanfaatkannya di Kimberly. Saat ini potensi energi pasang surut di seluruh samudera di dunia tercatat 3.106 MW.Untuk Indonesia daerah yang potensial adalah sebagian Pulau Sumatera, Sulawesi, Nusa Tenggara Barat, Kalimantan Barat, Papua, dan pantai selatan Pulau Jawa, karena pasang surutnya bisa lebih dari lima meter.

Mekanisme pusat listrik energi pasang surut tergantung pada beberapa faktor: arah angin, kecepatan, lamanya bertiup, dan luas daerah yang dipengaruhi. Oleh karena itu, di dalam penelitian mengenai energi ini faktor meteorologi/geofisika menjadi kuncinya.Pada pemanfaatan energi ini diperlukan daerah yang cukup luas untuk menampung air laut (reservoir area). Namun, sisi positifnya adalah tidak menimbulkan polutan bahan-bahan beracun baik ke air maupun udara.

Selain panas laut dan pasang surut, masih ada energi samudera lain 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.

Menurut pengamatan Hulls, 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.

Karena beberapa laut di Indonesia mempunyai ombak dengan ketinggian di atas 5 meter, maka potensi energi gelombangnya perlu diteliti lebih jauh.

3. Energi Panas Laut

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.

Status teknologi konversi energi panas laut jenis ini baru taraf percontohan, dengan nama pembangkit Mini OTEC yang berkapasitas 50 kW dengan lokasi percontohan di laut Hawaii. Mini OTEC menghasilkan daya bersih 10 kW sampai 15 kW. Selain itu, pada tempat yang sama beroperasi konversi energi panas laut dengan nama OTEC1 dengan kapasitas 1 MW.

Perkembangan teknologi konversi energi panas laut di Indonesia baru mencapai status penelitian, dengan jenis konversi energi panas laut landasan darat dan dengan kapasitas 100 kW, lokasi di Bali Utara.

Sumber : Kompas

Set as favorite Bookmark Email this Hits: 157Komentar (0)Tulis Komentar

Tampilkan/Sembunyikan form komentar

Email (wajib di isi)

Nama (wajib di isi)

Website (optional)

 

  Komentar Anda

smaller | bigger

  Submit

Baca Juga: ~ Teknologi Pengubah Energi Gelombang Laut Jadi Listrik ~ Konsep Pembangkit Listrik Gelombang Laut ~ Three Wave Energy Converters Generating

Artikel sebelumnya: ~ Potensi Arus Laut Dan Pasang Surut Kurang Mendapatkan Perhatian ~ Pemanfaatan Energi Ombak ~ Potensi Laut Sebagai Energi Gelombang ~ Pemanfaatan Energi Gelombang ~ Oscillating Water Column

Hal Selanjutnya >>http://www.alpensteel.com/article/52-106-energi-laut-ombakgelombangarus/3820--pembangkit-listrik-tenaga-ombak-telah-diuji-cobakan-di-pulau-islay-di-lepas-pantai-barat-skotlandia.html

~ Pembangkit Listrik Tenaga Ombak

Kumpulan Artikel - 113 - Energi Lain-lain

Listrik Tenaga Ombak

Potensi energi terbarukan untuk menjawab kebutuhan energi listrikIndonesia memiliki garis pantai terpanjang kedua setelah Norwegia. Sayangnya potensi energi pantai yang ada belum banyak dimanfaatkan. hal ini membuat Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) tergerak mengembnagkan dan memanfaatkan potensi energi terbarukan, berupa angin, omba dan energi surya untuk menjawab kebutuhan energi listrik.

Model yang dikembnagkan di Parang Racuk Technopark untuk menjawab tantangan itu, kita membuka ilmuan dari berbagai bidang di Indonesia memanfaatkan kawasan sesuai minatnya, ini yang pertama di Indonesia, kata Kepala BPPT Said D Jenie kepada Jurnal Nasional di Yogyakarta, Jumat (22/6)

Di kawasan seluas 12 hektare yang ada disepanjang pantai itu kini telah hadir beberapa perangkat teknologi pembangkit listrik terbarukan yaitu Oscillating Water Column (OWC) dengan biaya pengembangan Rp2,5 miliar yang mengubah energi ombak menjaaadi energi listrik. Selain itu telah terpasang juga pembangkit tenaga bayu (angin) berupa kincir angin serta panel sel surya untuk mengolah energi listrik dari matahari.

Di tahap awal memang dikembangkan model fix based, ke floating base yang ada di perairan. secara bertahap akan terus dilanjutkan proyek pwemhembangan pemanfaatan energi alternatif yang ramah lingkungan, ujar Said melanjutkan.

Energi PersilanganMelengkapi faasilitas penyimpanan energi listrik yang dibangkitkan dari tenaga ombak, angin dan srya disediakan pula sistem pengendali beban otomatis berbasis DC dengan kapasitas 3599 kW.

Sistem energi persilangan (hybrid) itu telah diujicobakan dan dapat bekerja dengan optimal, meski pasokan energi sangat teergantung dari kondisi alam yaitu ada atau tidaknya ombak ataupun angin yang mencukupi untuk sumber energi pembnagkit listrik.

Sistem pengendali beban diperlukan setelah ada konversi sebelum listrik dimanfaatkan oleh konsumen, kata Dr Erzi Agson Gani Meng, Kepala Divisi Mesin Perkakas, Teknik, Produksi dan Otomatisasi (MEPPO) BPPT.

Sejak tahun 2005 telah ada upaya pemanfaatan energi terbarukan seperti ombak, angin dan energi surya yang ditangkap panel surya untuk memnuhi kebutuhan energi listrik. Meski hasilnya masih terbatas, karena perlu pengembangan lebih lanjut teknologi yang disebutkan cocok untuk pasokan listrik di daerah terpencil atau sbagai bagian daari sumber daya rambu navigasi.

Di luar itu, dapat juga menjadi wisata teknologi energi dan riset dari akademisi dan lembaga litbang lainnya. Itu menjadi sumber energi bersih yang potensial di masa depan, kata Erzi.

Bagi masyarakat Gunung Kidul, hadirnya taman teknologi yang memanfaatkan tanah Sultan (Aultan Ground) tentu saja menjadikan keuntungan tersendiri. Jika selama ini hanya mengandalkan wisata pantai, ke depan pengembangan teknologi itu jelas akan memancing hadirnya rekayasa baru yang dapat memanfaatkan potnsi alam di kawasan pesisir pantai.

Guning Kidul itu sudah dikenal dengan kondisi alam yang kering, tepi memiliki sumber daya alan di pesisir pantai yang belum dikembangkan. Hadirnya teknologi untuk energi tebarukan membantu pengembangan di kawasan pantai, kata Bupati Gunungkidul Suharto, SH.

Setidaknya dengan hadirnya teknologi energi terbarukan dapat dimanfaatkan untuk pemenuhan kebutuhan energi listrik di kawasan yang selama ini sulit dijangkau aliran listrik PLN dengan alasan ekonomi dan efisiensi.

Kita punya potensi alam saja, itu pun dnegan kondisi yang cukup berat bagi upaya mengundang investor. Jika ada teknologi yang masuk jelas membantu kebutuhan energi wrga, kata Suharto.

Oscillating Water Column (OWC) 500 KW ombak pantai Pantai Parang Rucuk Tanjungsari Gunung Kidul Teknologi ini dikembangkan Balai Pengkajian Dinamika Pantai BPPT (Kompas)

Efek Tekanan UdaraEnergi ombak adalah energi alterbatif yang dibangkitkan melalui efek osilasi tekanan udara (pumping efect) di dalam banunan chamber (geometri kolom) akibat fluktuasi pergerakan gelombang yang masuk ke dalam chamber.

Berkaitan dengan hal tersebut pada 22 Juni 2007 bertempat di Parang Racuk Yogyakarta telah diresmikan Technopark Parang racuk melalui Uji Operasional PLTO (Pembangkit Listrik Tenaga Ombak) pada Konsi Air Pasang oleh Kepla BPPT Said D Jenie.

Acara yang dihadiri Sekretaris Utama, Deputi TIRBR, Deputi TPSA, Deputi TAB, Eselon II di lingkungan Setama dan Eselon I, II, III di lingkungan TIRBR, dan Bupati Gunung Kidul, Staf Ahli Kepala BPPT serta pimpinan dan peneliti dari BPDP Yogyakarta.

Tujuan kegiatan ini untuk memberikan paket model sumber energi alternatif yang ketersediaan sumbernya cukup melimpah di wilayah perairan pantai Indonesia.

paket model tersebut akan menunjukan tingkat efisiensi energi yang dihasilkan dan parameter-parameter minimal hiroosenografi yang layak, baik itu secara teknis maupun ekonomis untuk melakukan konversi energi.

Hasil survey hidroosenografi di wilayah perairan Parang Racuk menunjukan, sistem akan dapat membangkitkan daya listrik optimal jika ditempatkan sebelum gelombang pecah atau pada kedalaman 4 m-11 m.

Pada kondisi ini akan dapat dicapai putaran turbin antara 3000-700 rpm. Posisi prototipe II OWC (Oscillating Wave Column) masih belum mencapai minimal yang diisyaraatkan,

karena kesulitan pelaksanaan operasional alat mekanis. Posisi ideal akan dicapai melalui pembangunan prototipe III yang berupa sistem OWC apung.

Khusus untuk pengembnagan energi angin, BPPT melakukan kajian tehadap tipe-tipe konversi energi angin yang efisien dan tepat diterapkan di Indonesia sesuai kegunaannya: mekanikal ataupun kelistrikan.

Kegiatan ini dimulai pada tahun 2005 dan menghasilkan Sistem Pengandali Berbasis DC dengan kapasitas 3500 KW.

Sistem tersebut telah dipasang di Baron Energy park-BPPT dan Parang Racuk yang siap diuji coba (OT&E) bersama UPT LAGG yang mengemangkan wind turbine serta BPDP yang mengembangkan sistem OWC. (Jurnal Nasional / Humas Ristek)sumber : http://www.ristek.go.id/index.php?mod=News&conf=v&id=1961

Baca Juga: ~ Penggunaan Biogas Mampu Menghemat Listrik 50 % ~ Peletakan Batu Pertama PLTSa di Bandung ~ Penolakan Atas Pembangunan PLTS ~ Kotoran Ayam Bisa Menjadi Pembangkit Listrik ~ Pembangkit Listrik Tenaga Ombak Dikembangkan

Artikel sebelumnya: ~ Proyek Renewable Energy Diincar AS ~ Peraturan Menteri Energi Dan Sumber Daya Mineral ~ Pembangkit Listrik Tenaga Biodiesel ~ Pembangkit Listrik Tenaga Ombak ~ Cara Pemetaan Energi Rumah

<< Hal Sebelumnyahttp://www.alpensteel.com/article/51-113-energi-lain-lain/157-listrik-tenaga-ombak.pdf

Konverter Energi Ombak menghasilkan listrik bagi 1500 rumah

1 May 27, 2010 - 1:50 amPosted By staf1 teknologi ramah lingkungan

Indonesia adalah sebuah negara kepulauan terbesar di Dunia, maka sangat wajar bila Indonesia mengandalkan energi untuk penduduknya dari Energi Gelombang

Laut untuk memenuhi kebutuhan mereka akan energi. Ini adalah sebuah solusi yang sangat tepat dan strategis bagi bangsa dan negara Indonesia. BPPT pernah membangun sumber energi gelombang laut di pantai selatan Pulau Jawa yang dapat menghasilkan daya listrik beberapa kWatt, namun efisensinya relatif masih rendah. Disain BPPT mendasarkan konversi energi ombak ke tekanan udara, kemudian angin yang ditimbulkannya mendorong turbin listrik. Disain sumber energi gelombang laut dari Portugal dibawah in berdasarkan konversi energi turun-naiknya gelombang laut langsung ke piston-piston untuk mendorong air untuk memutar motor listrik, sehingga secara prinsip efisiensinya lebih tinggi. Juga ada perbedaan lokasi, kalau disain BPPT lokasinya ada ditepi pantai, sedangkan disain Portugal diletakkan lebih ketengah laut. Piston-piston dibuat stasioner dan diikat kedasar laut, sedangkan casing-nya berbentuk tabung metal memanjang dibiarkan naik-turun sesuai irama gelombang laut. Energi listrik yang dihasilkannya dikirim kedarat melalui kabel-kabel listrik bawah-laut. Produk energi gelombang laut dari Portugal ini dinamai “Aqucadoura” yang terdiri dari tiga rangkaian Konverter Energi Gelombang yang dapat menghasilkan daya listrik sebesar 2,25 MegaWatt, cukup untuk memenuhi kebutuhan listrik bagi 1.500 rumah di Portugal (kalau di Indonesia bisa untuk 3.000 rumah, sebab kebutuhan listrik tiap rumahtangga Indonesia lebih sedikit). Dua buah foto dibawah ini cukup untuk menggambrkan bagaimana Aquacadoura ini beroperasi.

Konverter Enegi Ombak Aquacadoura

Panjang tiap rangkaian Konverter Energi Ombak ini adalah sekitar 140 meter. Bila rangkaian Konverter Energi ini kita gelar disepanjang pantai lautan di dunia, maka akan dapat dibangkitkan Energi Listrik sebesar 2 Tera Watts, cukup untuk dua kali kebutuhan energi listrik dunia.

Rangkaian 3 Konverter Energi Ombak

LAUT SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF

August 27th, 2009 admin Adanya kesenjangan antara kebutuhan dan persediaan energi merupakan masalah yang perlu segera dicari pemecahannya. Apalagi mengingat perkiraan dan perhi- tungan para ahli pada tahun 2010-an produksi minyak akan menurun tajam dan bisa menja- di titik awal kesenjangan energi, ditambah lagi dengan tidak menentunya harga minyak di pasar internasional yang mengakibatkan melambungnya harga minyak dunia yang merupakan sumber energi primer yang banyak digunakan. 

Situasi ini sedikit banyak telah berpengaruh pada bangsa Indonesia. Dimana minyak bumi menjadi sumber energi utama. Hal ini menyebabkan naiknya ongkos produksi akibat adanya kenaikan harga Bahan Bakar Minyak (BBM). Untuk itulah perlu solusi energi alternatif yang dapat menggantikan minyak bumi atau bahan bakar fosil lainnya yang bersifat lebih efisien, ramah lingkungan dan terbaharui. Namun, pengembangan sumber energi alternatif memerlukan waktu sebelum sampai pada pemanfaatan secara ekonomi. Beberapa negara seperti Amerika Serikat, Uni Soviet, Inggris, Perancis, Kanada, Jepang, Belanda, dan Korea telah mulai meneliti kemungkinan pemanfaatan energi dari laut terutama, gelombang, pasang surut, dan panas laut dengan hasil yang memberikan harapan cukup baik.

Dengan luas perairan hampir 60% dari total luas wilayah sebesar 1.929.317 km2, Indonesia mempunyai potensi dibidang kemaritiman yang sangat besar. Apalagi dengan bentangan Timur ke Barat sepanjang 5.150 km dan bentangan Utara ke Selatan 1.930 km telah mendudukkan Indonesia sebagai negara dengan garis pantai terpanjang di dunia. Laut selain menjadi sumber pangan juga mengandung beraneka sumber daya energi. Kini para ahli menaruh perhatian terhadap laut sebagai upaya mencari jawaban terhadap tantangan kekurangan energi di waktu mendatang dan upaya menganekakan penggunaan sumber daya energi.

Pada musim hujan, angin umumnya bergerak dari Utara Barat Laut dengan kandungan uap air dari Laut Cina Selatan dan Teluk Benggala. Di musim Barat, gelombang air laut naik dari biasanya di sekitar Pulau Jawa.

Penerapannya di Indonesia bukanlah sesuatu yang mustahil. Tapi perlu ada masterplan yang jelas untuk mewujudkannya. Karena ini dapat menjadi sumber energi alternatif potensial. Apalagi proses pembuatannya tidak merusak alam, melainkan ramah lingkungan.

Tetapi sebelumnya, harus dilakukan sebuah riset yang berguna untuk mengukur kedalaman sepanjang garis pantai Indonesia. Sehingga dapat ditentukan di daerah mana saja yang layak. Kita seharusnya menyadari bahwa alam menyediakan semua yang dibutuhkan. Hanya perlu kerja keras dan kebijakan yang memperhatikan sumber daya alam yang terbatas. Sehingga kita tidak terseret dalam ketakutan krisis energi.

1. Pembangkit Listrik Tenaga Ombak

Air laut memiliki banyak manfaat Salah satunya, menghasilkan energi listrik dari pusat pembangkit listrik tenaga ombak. Sifat kontinyuitasnya yang tersedia terus setiap waktu menjadikan ombak baik untuk dijadikan sebagai pembangkit tenaga listrik Melalui pembangkit listrik ini, energi besar yang dimiliki ombak dapat diubah menjadi tenaga listrik. Listrik dari tenaga ombak ini diharapkan dapat menjadi solusi bagi krisis energi yang terjadi akhir-akhir ini.

Pembangkit listrik tenaga ombak telah diuji cobakan di pulau Islay, di lepas pantai barat Skotlandia, dan menghasilkan 500 KW listrik yang cukup untuk kebutuhan 400 rumah tangga.Cara kerja pembangkit listrik baru ini sangat sederhana. Sebuah tabung beton dipasang pada suatu ketinggian tertentu di pantai dan ujungnya dipasang dibawah permukaan air laut. Tiap kali ada ombak yang datang ke pantai, air di dalam tabung beton itu akan mendorong udara yang terdapat di bagian tabung yang terletak di darat. Pada saat ombak surut, terjadi gerakan udara yang sebaliknya dalam tabung tadi. Gerakan udara yang bolak-balik inilah yang dimanfaatkan untuk memutar turbin yang dihubungkan dengan sebuah pembangkit listrik. Sebuah alat khusus dipasang pada turbin itu supaya turbin hanya berputar satu arah, walaupun arah arus udara dalam tabung beton itu silih berganti.

Selain skotlandia langkah ini juga telah dirintis di New South Wales, Australia, baru-baru ini. Pembangkit listrik itu mempunyai luas seperempat lapangan sepak bola dan tingginya setara gedung bertingkat lima. Pembangkit listrik tenaga ombak pertama ini nantinya akan diletakkan 200 meter dari garis pantai.m Ombak yang datang akan memasuki sebuah lorong dan menciptakan tiupan udara dengan kecepatan mencapai 400 kilometer per jam untuk memutar turbinnya menerangi 2.000 rumah. Keuntungan lain pembangkit listrik ini, tak menghasilkan gas emisi hingga ramah lingkungan. Selain itu, alat pembangkit itu dapat dioperasikan dari mana saja melalui sambungan internet.

Selain cara konversi energi ombak ke energi listrik di atas juga sedang diteliti system koversi energi ombak lain diantaranya : system rakit Crockerell, Sistem tabung tegak Kayser, Sistem Pelampung Salter, dan sistem tabung Masuda.

Sistem rakit Cockerell ini terdiri dari untaian rakit-rakit yang saling dihubungkan dengan engsel-engsel dan sistem ini bergerak naik turun mengikuti gerakan gelombang laut. Gerakan relatif rakit-rakit menggerakkan mendorong pompa hidrolik yang berada di antara dua rakit yang akan menggerakkan generator.

Sistem tabung tegak Kayser menggunakan pelampung yang bergerak naik turun dalam tabung karena adanya tekanan air. Gerakan relatif antara pelampung dan tabung menimbulkan tekanan hidrolik yang dapat diubah menjadi energi untuk dijadikan premover untuk menggerakkan generator.

Sistem Pelampung Salter memanfaatkan gerakan relatif antara bagian/pembungkus luar (external hull) dan bandul didalamnya (internal pendulum) untuk diubah menjadi energi listrik.

Sistem tabung Masuda metodenya adalah memanfaatkan gerak gelombang laut masuk ke dalam ruang bawah dalam pelampung dan menimbulkan gerakan perpindahan udara di bagian ruangan atas dalam pelampung. Gerakan perpindahan udara ini dapat menggerakkan turbin udara.

2. Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut

Wilayah Indonesia terdiri dari banyak pulau. Cukup banyak selat sempit yang membatasinya maupun teluk yang dimiliki masing-masing pulau. Hal ini memungkinkan untuk memanfaatkan energi pasang surut. Saat laut pasang dan saat laut surut aliran airnya dapat menggerakkan turbin untuk membangkitkan listrik.

Proyek pembangunan pusat listrik tenaga pasang surut yang pertama, terdapat di La Rance, antara St Maro dan Dinard, Brittany, Perancis. Secara resmi, proyek ini dibuka oleh presiden Perancis, Jenderal De Gaulle, bulan November 1956. Pelaksanaan proyek mercusuar ini bertujuan untuk memasok kebutuhan energi. Karena semasa Perang Dunia II, konsumsi listrik Perancis bertambah dua kali lipat. Pemanfaatan pusat listrik energi pasang surut yang direalisasikan di La Ranche Perancis juga diikuti oleh Rusia di Murmansh, Lumboy, Tae Menzo Boy, dan The Thite Sea. Tidak jauh dari Indonesia, ada Australia yang memanfaatkannya di Kimberly. Saat ini potensi energi pasang surut di seluruh samudera di dunia tercatat 3.106 MW.Untuk Indonesia daerah yang potensial adalah sebagian Pulau Sumatera, Sulawesi, Nusa Tenggara Barat, Kalimantan Barat, Papua, dan pantai selatan Pulau Jawa, karena pasang surutnya bisa lebih dari lima meter.

Mekanisme pusat listrik energi pasang surut tergantung pada beberapa faktor: arah angin, kecepatan, lamanya bertiup, dan luas daerah yang dipengaruhi. Oleh karena itu, di dalam penelitian mengenai energi ini faktor meteorologi/geofisika menjadi kuncinya.

Pada pemanfaatan energi ini diperlukan daerah yang cukup luas untuk menampung air laut (reservoir area). Namun, sisi positifnya adalah tidak menimbulkan polutan bahan-bahan beracun baik ke air maupun udara.

Selain panas laut dan pasang surut, masih ada energi samudera lain 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.

Menurut pengamatan Hulls, 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.

Karena beberapa laut di Indonesia mempunyai ombak dengan ketinggian di atas 5 meter, maka potensi energi gelombangnya perlu diteliti lebih jauh.

3. Energi Panas Laut

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.

Status teknologi konversi energi panas laut jenis ini baru taraf percontohan, dengan nama pembangkit Mini OTEC yang berkapasitas 50 kW dengan lokasi percontohan di laut Hawaii. Mini OTEC menghasilkan daya bersih 10 kW sampai 15 kW. Selain itu, pada tempat yang sama beroperasi konversi energi panas laut dengan nama OTEC1 dengan kapasitas 1 MW.

Perkembangan teknologi konversi energi panas laut di Indonesia baru mencapai status penelitian, dengan jenis konversi energi panas laut landasan darat dan dengan kapasitas 100 kW, lokasi di Bali Utara.

Sumber :www.kompas.comwww.sinarharapan.co.idwww.panda.orgwww.terranet.or.idwww.norwegia.or.idwww.liputan6.com

Deskripsi Klasifikasi Metode Konversi Energy Gelombang Laut

  Teknologi Tidal Barrages

Waduk pasang surut terdiri dari struktur bendungan besar seperti yang

dibangun di mulut sebuah teluk atau muara di daerah dengan kisaran pasang

surut yang besar. Karena tingkat perubahan air dengan pasang surut, perbedaan

tinggi akan berkembang di bendungan. Air dibiarkan mengalir melalui rentetan

melalui turbin, yang dapat memberikan listrik pada waktu surut, banjir pasang

(memungkinkan untuk mengisi reservoir air melalui pintu air selama air pasang),

atau selama kedua pasang surut. Siklus generasi ini berarti bahwa, tergantung

situs, daya dapat dihasilkan dua kali atau empat kali per hari atas dasar siklus

pasang surut air laut yang dapat diprediksi.

Keuntungan dan kerugian Konversi Arus Pasang Surut :

-Intensitas energy tinggi,  rotor yang lebih kecil lebih murah untuk daya yang

diberikan

-Sumber energy bias diprediksi,resiko kegagalan proyek kecil

-Impak lingkungan yang kecil, biaya pembangunan kecil

Kerugian Konversi Pasang Surut       :

- Potensi energy lebih kecil daripada gelombang laut

Teknologi Tidal Current

Energi pasang surut saat ini merupakan pendekatan yang berbeda untuk

penggalian energi dari pasang surut (atau arus laut lainnya). Alih-alih

menggunakan struktur bendungan, perangkat ditempatkan langsung "Di-stream"

dan menghasilkan energi dari aliran air. Ada sejumlah teknologi berbeda untuk

mengekstrak energi dari arus laut, termasuk turbin horizontal dan vertical-axi,

serta yang lain seperti venturis dan foil berosilasi.

Energi yang tersedia adalah sebanding dengan pangkat tiga kecepatan

arus di area dan ke daerah cross-sectional. Ini berarti bahwa, pada umumnya,

kekuatan yang dapat dihasilkan oleh turbin kira-kira sebanding dengan

wilayahnya, dan yang mencapai daya tinggi output tergantung pada memiliki

kecepatan aliran yang tinggi. Untuk alasan ini, sistem arus pasang paling cocok

untuk daerah di mana saluran sempit atau fitur lain yang menghasilkan

kecepatan arus tinggi (2 sampai 3 m / s atau lebih). Pada jenis ini, pendekatan

yang digunakan untuk mengkonversi energy laut atau arus pasang surut laut

adalah turbin horizontal dan vertical –axis turbin.

 

Horizontal Axis Turnine

Turbin sumbu horizontal, barangkali merupakan cara yang paling umum

untuk mengkonversi arus laut yang agak mirip dalam desain yang digunakan

untuk tenaga angin. Meskipun ada berbagai pendekatan, termasuk saluran, pisau

dan pelek variabel pitch generator, semua alat terdiri dari sebuah turbin dengan

sumbu rotasi horisontal, sejajar dengan arus. Metode aliran turbin aksial ini

umumnya menggunakan kekuatan mekanis melibatkan generator digabungkan

pada poros turbin, baik secara langsung atau melalui gearbox, untuk

menghasilkan listrik.

Sedangkan rotasi kecepatan rendah turbin dapat membuat penggunaan

gearbox, kesulitan mengakses perangkat untuk pemeliharaan, terutama

beberapa bagian yang tetap di dasar laut, dapat membuat penggunaan gearbox

bermasalah. Kecepatan arus pasang surut bervariasi berarti bahwa variabel

kecepatan generator digunakan dalam banyak desain, yang membutuhkan

konversi frekuensi agar dapat tersambung ke jaringan listrik. Perangkat sumbu

horisontal lebih jauh dapat dibagi menjadi dua kategori: tipe ducted

(menyalurkan) dan non-ducted (tidak enyalurkan). Saluran dapat membantu

mengarahkan dan mempercepat arus fluida melalui perangkat alat dan

meningkatkan daya secara efektif.

Vertical-axis turbines

Ada beberapa desain yang berbeda digunakan, dengan beberapa bilah

variabel pitch menggabungkan (baik dikendalikan atau bebas bergerak) atau

saluran dibentuk untuk mengarahkan atau membatasi arus fluida. Semuanya

memiliki beberapa keuntungan yang sama, turbin sumbu vertical bekerja dengan

baik dengan aliran fluida dari segala arah, dan karena bentuknya, dapat memiliki

luas lebih besar turbin cross-sectional di perairan dangkal daripada yang

dimungkinkan dengan turbin sumbu horizontal.

 

Ducted Turbin

            Turbin ditempatkan pada wadah atau penyangga, kemudian dipasang di

zona arus pasang surut.

2.2.2    Konversi Energi Gelombang Laut (Wave Energy Converter)

Konversi Gelombang Laut

Klasifikasi Sistem Konversi Gelombang laut

Berdasarkan lokasi :

Berdasar lokasi, perangkat converter energy gelombang (WEC) dibagi dalam :

·         Shoreline         : Di daerah daratan pantai

·         Nearshore       : Di daerah pantai (sekitar 1 km dari pantai)

·         Off Shore         : Di daerah laut lepas

Pembangunan station di daerah off shore dapat menangkap energy density

gelombang yang lebih besar, dan membutuhkan investasi yang lebih tinggi

tentunya.

Berdasar prinsip operasi, system konversi gelombang dibagi dalam :

·         Oscilation Water Column (OWC), perangkat ini bekerja dengan cara

mengekaspansi dan mengkompresi udara untuk memutar turbin.

·         Overtopping Devices (OTD) – system ini bekerja dengan cara mengarahkan

gelombang laut dalam reservoir atau wadah, selanjutnya air laut mengarah ke

turbin.

·         Wave Active Body (WAB) – perangkat ini bekerja berdasarkan gerakan relative

antara body yang bergerak terhadap titik referensi tetap. Untuk benda atau body

yang berisolasi, besarnya gaya pemulih utama sebanding dengan besarnya

amplitude dari heave, pitch, dan roll.

Berikut adalah table kompatibilitas system konvereter, ditinjau dari klasifikasi

lokasi dan prinsip kerja.

Kemampuan perangkat untuk menangkap energi yang berkaitan dengan arah

gelombang yang datang berpengaruh pada stabilitas stasiun konverter .

Karakteristik ini dapat dikategorikan arah dalam kelompok:

• Point Absorber

Sebuah Absorber Point relatif kecil dibandingkan dengan panjang gelombang dan

mampu menangkap

energi dari gelombang depan lebih besar dari dimensi fisik penyerap.

• Terminator

Sebuah Terminator memiliki sumbu utamanya sejajar dengan puncak gelombang

dan mengakhiri insiden gelombang. Ini mencerminkan dan ditransmisikan

gelombang menentukan efisiensi perangkat

• Attenuator

Sebuah attenuator telah sumbu utamanya ditempatkan sejajar dengan arah

masuk gelombang dan mengubah energi karena gerakan relatif dari bagian

perangkat sebagai gelombang melewati sepanjang itu.

Klasifikasi berdasar energy kinetic dan potensial

·         Up and down              : Dalam menangkap potensi energy gelombang, system

ini memakai float yang bergerak ke atas atau bawah, untuk mendorong atau

menarik titik tetap yaitu referensi berupa blok jangkar, redaman piring, atau

inersia yang besar.

·         Roll                              : Sebuah system dimana menangkap potensi energy

kinetic dan potensial gelombang laut. Agar efisisen, alat harus satu fase dan

amplitude gelombang laut.

·         Impact                         : tumbukan dari struktur yang fixed atau flexible

menangkap potensi energy potensial dan kinetic.

·         Flush up dan flush in  : perangkat overtooping menggabungkan baik flush up

dalam konsep system. Elevasi air meningkat, kemudian digunakan untuk

memutar hydrogenerator untuk menghasilkan listrik. Flush in menggunakan

energy kinetic gelombang untuk membuat pusaran air berputar untuk memutar

generator.

 

Sistem Pembangkitan Daya listrik dari converter gelombang ombak

Sistem konversi gelombang merubah frekuensi gelombang yang rendah (≤ 1

siklus/detik) menjadi tenaga listrik, yang ditransmisikan stabil pada frekuensi

50/60 Hz.

Turbin udara yang terkopel dengan generator AC digunakan pada Oscilating

Water Column. Sedangkan Overtopping device menggunakan turbin hidro yang

terkopel pada generator AC. Wave Activated Bodies (WAB) menggunakan 2 cara,

pada WAB yang menggunakan system hidrolik, digunakan motor hidrolik yang

terkopel dengan generator AC. Sementara itu, WAB yang menggunakan prinsip

linear generator, langsung menggunakan prinsip elektromagnetik untuk

menghasilkan listrik. Energi gelombang memiliki magnitude yang bervariasi,

converter AC/DC/AC digunakan untuk mengatur output generator yang bervariasi

menjadi sesuai dengan tegangan dan frekuensi konstan.

 

Macam-macam converter energy gelombang yang telah dikembangkan

Berikut adalah pembagian alat-alat converter tenaga gelombang berdasarkan

lokasi serta prinsip kerjanya.

Tepi OWC Limpet, WEC activator, Parabolic

Pantai

OTD Tap Chan, Seawave Slot Cone Generator

WAB Hydraulic Piston

Dekat

Pantai

OWC Osprey 2000, Pneumatic Stabilizy Platform

OTD

WAB Pivoting Flap, Wave Mill

Lepas

Pantai

OWC Mighty Whale, Multiple OWC, Backward Bent Duct Buoy

OTD Floating Power Vessel, Wave Dragon, Wave Plane

WAB

pitch Shalter's Duct

pitch dan heave

Pelamis, Wave Energy Module, Ocean WEC,

heave  Ocean WEC, Wave Bob, Point Absorbser, Wave Swing

heave dan surge

Bristol Cylinder, Wave Rider, Wave Rotor

surge Lanchester Sea Clam, Mace

Berdasarkan pengembangan alat dan kesiapannya untuk masuk dalam dunia

industry, alat-alat dibagi dalam :

1.      Tipe A

Pengembangan dalam jangka panjang telah dilakukan, telah melewati fase uji

coba dan siap dipasarkan dalam skala indistri.

2.      Tipe B

Pengembangan masih belum sempurna, beberapa komponen masih dalam fase

pengujian, yakni system pemasangan, penjangkaran, dan maintenance.

3.      Tipe C

Masih dalam skala modeling, simulasi, penelitian, dapat disebut juga masih

dalam fase proto type.

Daftar Alat-alat konversi yang sudah berkembang

Nama Tipe

Konversi

Daya

terpasang

Perusahaan Level

kelas

Energetech

OWC

bottom

mounted

terminator

Type B

Wave Swing bottom

mounted

point

absorber

Type B

PowerBuoy floating

point

absorber

Type B

Deep-gen Current 500 Tidal Generation

Limited

http://www.tidalgene

ration.co.uk

Type C

DeltaStream

Concept

Tidal 1200 Tidal Energy Ltd

http://www.tidalener

gyltd.com

Type B

Hammerfest

Strøm

The Blue

Concept

Tidal 300 Hammerfest Strom

http://

www.etidevannsenergi.

com

http://www.hammerf

eststrom.com/

Scottish Power

http://www.scottishp

ower.com/

Type B

LIMPET OWC 500 Wavegen (Voith

Siemens)

http://www.wavegen

.co.uk

Tipe C

OYSTER Wave

C

315 Aquamarine Power

http://www.aquamari

nepower.com/techno

logies/

Type C

PELAMIS Wave 750 http://www.pelamis

wave.com

Tipe A

PICO OWC 400 http://www.picoowc. Type C

net

SEAGEN Tidal stream 300 Marine Current

Turbines

http://www.marinetu

rbines.com

http://www.seagener

ation.co.uk/default.a

Tipe A

Wavebob Wave

(floating

body

inertia)

500 WaveBob Limited

http://www.wavebob

.com

Type C

Wave

Treader WEC

Point

absorber

500 Green Ocean Energy

Ltd.

http://www.greenoce

anenergy.com

Type C

Waveplane Wave

E

100 Caley Ocean

Systems

http://www.wavepla

ne.com

Type C

WaveDragon Wave

floating

overtopping

20 http://www.wavedra

gon.net

Type B

Parameter pemilihan teknologi Wave Energy Converter :

-Alat yang dipilih sudah masuk klasifikasi tipe A

-Pertimbangan akses dan system penjangkaran

-Pertimbangan lokasi

-Biaya investasi

-Potensi energy yang akan dikonversi dan efisiensi

-Sistem kelistrikan atau koneksi kabel antara system kelistrikan dan alat konversi

Profil beberapa alat converter gelombang laut

1. Pelamis

Alat ini bekerja berdasarkan prinsip gerakan relative, terdapat 4 segmen dan

dihubungkan oleh 3 engsel. Konversi energy menggunakan hidrolik yang

terdapat pada engsel. Pelamis.

a.       Spesifikasi

?Panjang divais: 120 m

?Diameter divais: 3,5 m

?Berat struktur baja: 380 ton

?Rating daya: 750 kW (bergantung pada kondisi gelombang)

?Kedalaman air: 50 m-60 m (umumnya terletak 5-10 km dari pantai)

?Konversi energi : sistem hidrolik dengan fluida yang bio-degradable

b. Konversi energi

Tegangan yang dihasilkan oleh system konversi hidrolik kemudian akan masuk

ke transformer, selanjutnya akan dihubungkan menuju ke pantai atau kea lat

sebelum daya yang dihasilkan didistribusikan.

Terdapat 3 engsel, dimana setiap engsel memiliki system konversi hidrolik.

Hidraulicram akan mengkonversi gerakan menjadi tekanan hidrolik. Selanjutnya

daya hidrolik diubah menjadi listrik oleh generator. Pada intinya, ombak akan

menggerakkan engsel, selanjutnya hydraulic ram akan melawan gerakan engsel,

minyak yang bertekanan tinggi akan dipompa oleh hidraulik ram melalui

akumulator dan selanjutnya mengalir dengan kecepatan tetap menuju motor

hidrolik. Kemudian motor hidrolik akan menggerakkan generator untuk

menghasilkan listrik. Efisiensi system konversi energy ini sekitar 70 %.

c. Penjangkaran

Sistem penjangkaran dibuat agar alat pelamis dapat flexible mengarah atau

sejajar dengan arah gelombang. Terdiri dari konfigurasi 3 titik penjangkaran yang

kendur, sehingga pelamis dapat bergerak flexible sesuai arah ombak.

 

2. Energetech OWC

Menggunakan prinsip OWC, atau Oscilating Water Column dan dapat

ditempatkan di kedalaman laut hingga 50 m. Memiliki dinding yang berbentuk

parabolic untuk memusatkan gelombang. Efisiensi sebesar 60 %.

a. Spesifikasi

?Lebar parabolik: 35m

?Berat struktur baja: 450tons

?Panjang divais: 60-90m

?Rating daya: 500kW – 2MW (bergantung pada kondisi gelombang dan dimensi

divais)

?Konversi energi: turbin udara dengan variable pitch

?Kedalaman air: 0 – 50 m

b.      Konversi energy

Pemfokus parabolic digunakan agar gerakan naik turun ombak dapat maksimal.

Perubahan tekanan udara akan terjadi pada kolom udara, sehingga udara

mengalir melalui variable pitch air turbine. Turbin Wells yang bilah atau bilahnya

telah diatur agar hanya berputar pada satu arah saja, selanjutnya generator

bergerak dan menghasilkan listrik.

c.       Penjangkaran

Penjangkaran tergantung pada kondisi lingkungan dimana alat ini akan diinstal.

Pada umumnya, menggunakan susunan penjangkaran asimetris yang

menggunakan 6 kaki penjangkaran depan dan 4 kaki penjangkaran belakang

pada kedalaman sekitar 10 m. struktur tambatan vertical mengguanakan 4 kaki

penjangkaran yang diletakkan pada dasar laut. Variasi penjangkaran meliputi

jumlah dan bahan dari kaki-kaki penjangkaran, penunjang vertical dan

sebagainya, tergantung dari lokasi penginstalan.

3. Wave Dragon

Menggunakan prinsip kerja overtopping, mengunakan dua lengan reflector yang

digunakan untuk memfokuskan energy ke waduk. Terdapat turbin Kaplan yang

telah dihubungkan dengan generator sehingga tekanan rendah akan dikonversi

menjadi energy listrik.

a. Spesifikasi

?Lebar divais: 260 m – 300 m

?Volume waduk: 5.000 m3 – 8.000 m3

?Kedalaman laut: >25 m

?Panjang divais: 700 m

?Berat divais: 22.000 ton – 33.000 tons (meliputi struktur baja, beton, dan

pemberat)

?Rating daya: 4 MW (bergantung pada kondisi gelombang)

?Konversi energi: turbin Kapalan yang telah diadaptasi dengan generator magnet

permanen (250kW – 400kW tiap turbin)

b. Konversi energi

Double curved overtopping ramp dan dua lengan reflector akan memusatkan air

ke waduk. Ketinggian air waduk akan lebih tinggi daripada permukaan air laut,

sehingga air akan mengalir melalui beberapa low head turbin hidro Kaplan.

Turbin ini telah dimodifikasi untuk kecepatan yang berubah-rubah, selanjutnya

akan menggerakkan generator untuk menghasilkan listrik.

c. Penjangkaran

Sistem penjangkaran didesain agar wave dragon dapat selalu berputar kea rah

datangnya ombak. Sehingga system yang dipakai adalah tipe catenary.

4. Wave Swing

Menggunakan prinsip point absorbser untuk membuat gerakan osilasi yang

selanjutnya akan dikonversi oleh generator linear menjadi energy listrik.

a. Spesifikasi

?Diameter divais: 9,5 m

?Kedalaman laut: 43 m

?Panjang divais: 80 m

?Rating daya: 4 MW (bergantung pada kondisi)

?Konversi energi: Linear Direct Induction Generator

 

 

b. Konversi energi

Floater atau pelampung akan membuat system bergerak isolasi. Di dalam floater

bagian atas terdapat udara, sehingga merupakan elemen pegas. Energy listrik

didapatkan dari generator linear yang akan mengkonversi gerakan osilasi.

c. Penjangkaran

Diletakkan di dasar laut, sehingga hanya membutuhkan system penjangkaran

yang sederhana.

5. PowerBuoy

Dengan mempergunakan prinsip point absorbser, maka akan terjadi gerakan

bolak-balik atau naik-turun, silinder hidrolik, motor hidrolik akan digunakan untuk

menggerakkan generator yang selanjutnya mengkonversi menjadi energy listrik.

a. Spesifikasi

Untuk power buoy dengan peak capability 1kW,

      Tinggi : 9m

      Ketinggian dia tas permukaan air : 1.7m

      Draft : 7.4m

      Diameter : 1.5m

      Berat : 2140kg

      Kedalaman laut : 30m-50m

      Jarak dari daratan : 0.5-5 mil

b. Konversi energi

Silinder hidrolik akan digerakkan oleh gerkan naik turun dari buoy, sehingga

cairan hidrolik akan terpompa dan menggerakkan motor hidrolik. Selanjutnya

motor hidrolik akan menggerakkan generator yang telah terhubung untuk

mengkonversi menjadi energu listrik.

c. Penjangkaran

Menggunakan system penjangkaran yang flexible, sehingga alat langsung bias

dievakuasi bila suatu saat terjadi badai atau hal-hal yang dapat merusak alat

lainnya.

6. Sea Gen

Dengan menggunakan arus pasang surut, turbin akan berputar dan kemudian

akan memutar generator.

Spesifikasi :

      Tinggi : 40 m

      Diameter : 3 m

      Power : 1,2 Mw

      Massa : 150 ton

      Kedalam Air : 20 m

b.konversi

Mempunyai rotor kembar yang berdiameter 16 m, kemudian dihubungkan ke

generator melalui gearbox. Bagian atas tiang sekitar 9m di atas permukaan laut

rata-rata. Rotor kembar mulai menghasilkan listrik pada kecepatan lebih besar

dari 1m / s. Pada kecepatan maksimum yang telah ditentukan, rotor mulai

menyesuaikan untuk batas kecepatan rotasi maksimum hingga 14 RPM,

sehingga kecepatan rotor puncak sekitar 12m / s.

c. Penjangkaran

Alat ini dipasang pada dasar laut, melalui sebuat batang atau body yang ditanam

di kedalaman tertentu di dasar laut. Lengan pemegang turbin bisa bergerak

memutar, sehingga turbin bias menyesuaikan arah aliran arus.

http://begokmild.com/2010/07/metode-konversi-gelombang-laut/