SISTEM BUMI
11. MANUSIA DAN LAUT 1. PENDAHULUAN
11.3. LAUT: SUMBER ENERGI
Laut memiliki potensi energi yang sangat besar dalam bentuk arus, gelombang, pasang surut, salinitas, dan gradien temperatur. Persoalannya adalah bagaimana mengkonversi potensi energi tersebut menjadi energi listrik.
11.3.1. Pasang Surut
Pasang surut menyebabkan terjadinya perbedaan tinggi muka laut dan arus pasang surut yang terjadi mengiringi perubahan ketinggian muka laut tersebut. Oleh karena itu, ada dua metoda dasar untuk membangkitkan energi listrik pasang surut, yaitu:
1) Memanfaatkan perbedaan tinggi muka laut pada saat pasang dan surut. Perbedaan tinggi muka laut pada saat pasang dan surut dapat dieksploitasi untuk menghasilkan energi listrik. Turbin raksasa dapat mengkonversi energi mekanik gerakan pasang surut menjadi energi listrik. Di teluk-teluk dan estuari-estuari dapat dibangun bendungan untuk
menahan air pada waktu air laut lasang, dan kemudian melepaskannya pada waktu air laut surut dan menggerakkan turbin.
2) Memanfaatkan gerakan arus yang terjadi pada waktu periode pasang maupun periode surut. Di samping memanfaatkan perbedaan ketinggian air, turbin dapat juga digerakkan dengan memanfaatkan pergerakan arus pada waktu air laut bergerak menuju pasang maupun menuju surut.
Pembangkit listrik tenaga pasang surut terbesar di dunia terdapat di Estuari La Rance, Perancis Utara yang dibangun tahun 1966 dengan kekuatan 240 MW. Salah satu kekurangannya yang utama adalahpembangkit listrik itu hanya dapat bekerja pada waktu air laut mengalir masuk atau keluar, atau hanya bekerja 10 jam per hari. Meskipun demikian, karena pasang surut dapat diprediksi, maka persoalan tersebut dapat diatasi dengan mengatur kegiatan turbin secara bergantian dengan pembangkit listrik yang lain (Darvill, 2006a). Selain di Perancis, pembangkit listrik tenaga pasang surut juga ada di Nova Scotia, Kanada dengan kapasitas 20 MW dan White Sea, Rusia dengan kapasitas 0,5 MW ( Electric Line, 2002).
Keuntungan dari pembangkit listrik tenaga pasng surut adalah: 1) tenaga pasang surut gratis, 2) tidak menghasilkan limbah, 3) tidak membutuhkan bahan bakar, 4) dapat diandalkan sebagai pembangkit listrik, 5) biaya perawatan murah, dan 6) pasang surut dapat diprediksi (Darvill, 2006a). Selain berbagai keuntungan itu, pembuatan dam untuk pembangkit listrik juga memberikan beberapa dampak negatif terhadap lingkungan, seperti: 1) siltasi di kolam air atau estuari, 2) mengganggu kelangsungan hidup burung, stok ikan, mamalia laut, 3) mengganggu sistem drainase lahan pertanian, dan 4) perubahan regim pasang surut (International Water Power and Dam Construction, 2003).
Dalam memanfaatkan energi pasang surut, alternatif lain dari membangun dam atau bendungan di estuari adalah dengan membuat turbin-turbin lepas pantai seperti halnya membuat kincir angin di daratan (RISE, 2006).
11.3.2. Gelombang
Gelombang laut dibangkitkan oleh tiupan angin. Gerakan periodik gelombang laut naik turun melewati permukaan laut rata-rata analog dengan gerakan naik turun piston pada suatu mesin. Persoalannya adalah bagaimana memanfaatkan fenomena gerakan air laut yang bersifat periodik tersebut. Gerakan air laut naik turun karena gelombang laut dapat terjadi di pantai ketika air laut memukul ke pantai, dan di lepas pantai. Oleh karena itu, pada dasarnya dua tipe instalasi pembangkit listrik tenaga gelombang, yaitu:
1) Instalasi pembangkit listrik di daratan tepi pantai di tempat-tempat terjadinya pukulan gelombang ke pantai. Pembangkit listrik tenaga gelombang jenis ini yang dioperasikan secara komersil sekarang ini terdapat di Pulau Islay, Skotlandia. Instalasi ini diberi nama Limpet (Land Installed Marine Powered Energy Transformer) (Darvill, 2006b; Wavegen, 2007).
2) Instalasi pembangkit listrik di lepas pantai. Instalasi pembangkit listrik tenaga gelombang lepas pantai yang diberi nama Pelamis saat ini sedang dibangun di Spanyol, dengan kemampuan tahap awal 2,25 MW (Ocean Power Delivery Ltd, 2006).
Keuntungan dari pembangkit listrik energi gelombang adalah: 1) energi gelombang gratis, 2) tidak membutuhkan bahan bakar, 3) tidak menghasilkan limbah, 4) biaya
operasional dan perawatan murah, dan 5) dapat memproduksi energi dalam jumlah besar. Sementara itu, kelemahan dari pembangkit listrik energi gelombang adalah: 1) kondisi gelombang tidak konstan, kadang ada dan kadang tidak ada, 2) membutuhkan tempat khusus yang kekuatan gelombang di sekitarnya konstan, 3) ribut, dan 4) harus dapat bertahan terhadap cuaca yang sangat keras (Darvill, 2006b).
Agar dilengkapi gambar
11.3.3. Energi Panas / Temperatur
Energi panas di laut berasal dari panas matahari. Laut yang meliputi 70% permukaan bumi menjadi kolektor energi panas terbesar di bumi. Panas matahari yang memanasi permukaan laut lebih banyak dari pada bagian dalam perairan laut, dan perbedaan temperatur inilah yang mencetuskan energi panas atau thermal enegy. Teknologi untuk membangkitkan tenaga listrik yang memanfaatkan perbedaan temperatur samudera, antara temperatur di permukaan laut dengan temperatur di laut dalam, dikenal dengan Ocean Thermal Energy Conversion atau OTEC. Penelitian tentang OTEC telah dilakukan di Hawaii, yaitu di Natural Energy Laboratory of Hawaii Authority (NELHA) yang dibiayai oleh Pemerintah Negara bagian bekerjasama dengan Pemerintah Federal dan pihak swasta. Saat ini tidak ada instalasi OTEC yang beroperasi karena tidak ekonomis (Hawaii Government, 2005).
Keuntungan dari OTEC adalah:
1) OTEC mempergunakan sumberdaya alam yang bersih, melimpah, dan dapat diperbaharui.
2) Pabrik OTEC tidak menghasilkan atau hanya sedikit menghasilkan gas karbon dioksida atau bahan-bahan pencemar lain yang dapat menyebabkan hujan asam atau pemanasan global.
3) Sistem OTEC dapat menghasilkan air tawar disamping tenaga listrik. Hal ini adalah keuntungan yang sangat berarti di pulau yang terbatas sumberdaya air tawarnya.
4) Tersedia energi matahari yang cukup untuk diterima dan disimpan di dalam lapisan permukaan laut tropis yang hangat untuk kebutuhan manusia.
5) Penggunaan OTEC sebagai sumber tenaga listrik dapat mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil.
6) Air laut dingin dari proses OTEC dapat juga dipakai untuk pengaturan udara di dalam ruangan (AC), dan berbagai kegiatan budidaya perikanan laut yang membutuhkan air laut dingin, kaya nutrien, dan bebas bakteri patogen.
Kekurangan dari OTEC adalah:
1) Biaya produksi listrik dengan OTEC pada saat ini lebih mahal daripada listrik yang dihasilkan dari bahan bakar fosil.
2) Pabrik pembangkit OTEC harus berlokasi di tempat yang terdapat perbedaan temperatur 40oF sepanjang tahun. Laut yang dalam harus dekat dengan pantai agar ekonomis. Instalai terapung di kapal mungkin lebih fleksibel.
3) Belum ada penelitian kelayakan ekonomi untuk kegiatan ukuran komersil.
4) Pembangunan pabrik OTEC dan peletakan pipa-pipa di perairan pesisir dapat menyebabkab kerusakan lokal pada terumbu karang dan ekosistem pantai lainnya.
5) Masih perlu pengembangan lebih lanjut atas komponen-komponen penting dari OTEC seperti: produksi murah pipa-pipa berdiameter besar, pipa-pipa laut dalam, turbin bertekanan rendah, kondensor untuk sistem siklus terbuka dan lain-lain.