4.1 Identifikasi Energi Berbasis Sumberdaya Kelautan .1 Jenis dan Sumber Energi Laut
4.1.5 Penggunaan Teknologi pada Energi Laut .1 Energi Arus Laut
Energi arus laut memanfaatkan pergerakan arus laut yang bolak-balik sehingga potensi terbesarnya terdapat di daerah selat antar pulau karena arus di sekitar pulau dan selat memiliki kecepatan yang tinggi. Pergerakan arus laut ini memerlukan teknologi turbin yang dapat menangkap aliran dalam dua arah. Cara kerja pembangkit listrik tenaga arus laut tidak berbeda dengan pembangkit listrik tenaga angin yang memanfaatkan putaran kincir untuk menggerakkan generator sehingga menghasilkan listrik. Kecepatan arus laut minimum yaitu 2 m/detik, tetapi yang ideal adalah 2,5 m/detik. Gambar 10 menunjukkan teknologi yang digunakan untuk pembangkit listrik tenaga arus laut.
Gambar 10. Teknologi yang Digunakan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Arus Laut (Achiruddin, 2011)
4.1.5.2 Energi Gelombang
Energi gelombang mengkonversi energi kinetik pergerakan vertikal muka air laut (gelombang laut) melalui parameter tinggi, panjang dan periode gelombang. Konversi gelombang laut dengan tinggi rata-rata 1 meter dan periode 9 detik mempunyai daya sebesar 4,5 kW per meter panjang gelombang. Sedangkan deretan gelombang dengan tinggi 2—3 meter dapat membangkitkan daya sebesar 39 kW per meter panjang gelombang (Erwandi, 2011). Beberapa contoh teknologi konversi gelombang ialah teknologi naga laut (wave dragon),
LAPORAN AKHIR TAHUN
Kajian Kelayakan Pengembangan Energi Berbasis Sumberdaya Kelautan
dan Efisiensi Penggunaan Energi dalam Usaha-usaha Perikanan 36 pembangkit listrik tenaga gelombang menggunakan sistem bandulan (Erwandi, 2011).
Energi mekanik laut dipengaruhi oleh gaya gravitasi bulan dan angin. Pasang surut yang terjadi diakibatkan oleh gaya tarik bulan, sedangkan gelombang laut diakibatkan oleh angin yang bertiup. Energi gelombang laut mempunyai tiga sistem dasar, yaitu sistem kanal yang memasukkan gelombang laut ke dalam penampung, sistem mengambang yang akan menggerakkan sistem pompa hidrolik, dan sistem OWC atau Oscillating Water Column yang menggunakan gelombang untuk menggerakkan generator ataupun fluida kerja, bisa air ataupun udara untuk memutar turbin dan menggerakkan generator. Gambar 11 menunjukkan teknologi pada pembangkit listrik tenaga gelombang laut.
Gambar 11. Teknologi yang Digunakan untuk Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut (Achiruddin, 2011)
4.1.5.3 Energi Perbedaan Temperatur Air Laut (OTEC)
Energi perbedaan temperatur air laut (OTEC) beroperasi dengan cara mengkonversi perbedaan suhu air permukaan dan air di dalam laut minimal 20°C. OTEC digunakan sebagai pembangkit listrik yang mampu menghasilkan daya listrik sebesar 5—100 MW. Sistem kerja OTEC mempunyai kesamaan dengan mesin uap dimana fluida dievaporasi dan dikondensasi sehingga perbedaan tekanan yang terjadi akan memutar turbin untuk menghasilkan listrik. Dengan cara kerja seperti ini maka OTEC dapat menjadi salah satu sumber energi terbarukan karena OTEC menggunakan air laut yang tidak terbatas jumlahnya.
LAPORAN AKHIR TAHUN
Kajian Kelayakan Pengembangan Energi Berbasis Sumberdaya Kelautan
dan Efisiensi Penggunaan Energi dalam Usaha-usaha Perikanan 37 Ada tiga jenis sistem pengubah energi termal menjadi listrik, yaitu siklus tertutup, siklus terbuka, dan hybrid yang merupakan kombinasi dari keduanya. Sistem siklus tertutup menggunakan air hangat di permukaan untuk menguapkan fluida kerja yang mempunyai titik didih rendah, seperti amonia. Uap tersebut akan mengembang, menekan dan memutar turbin. Turbin kemudian akan memutar generator untuk menghasilkan listrik. Siklus terbuka mendidihkan air laut dengan beroperasi pada tekanan rendah.Uap yang dihasilkan diteruskan ke turbin untuk memutar generator. Sistem kerja OTEC yang umum digunakan untuk menghasilkan energi terdiri atas dua macam siklus, yaitu siklus tertutup
(closed-cycle) (Gambar 12) dan siklus terbuka (open-(closed-cycle) (Gambar 13).
LAPORAN AKHIR TAHUN
Kajian Kelayakan Pengembangan Energi Berbasis Sumberdaya Kelautan
dan Efisiensi Penggunaan Energi dalam Usaha-usaha Perikanan 38 Gambar 13. Skema Prinsip Konversi OTEC (Siklus Terbuka) (Mamahit, 2010)
4.1.5.4 Energi Pasang Surut
Energi pasang surut adalah energi kinetik dari pemanfaatan beda ketinggian pasang permukaan laut antara saat pasang dan surut. Selanjutnya, energi potensial perbedaan tinggi muka air laut tersebut dikonversi menjadi energi listrik. Teknologi konversi energi pasang surut membutuhkan rentang tunggang antara konsidi sudut terendah dan pasang tertinggi mencapai minimum empat meter. Teknologi konversi energi pasang surut merupakan teknologi konversi energi laut tertua dan telah digunakan di beberapa negara Eropa (Nugroho, 2012). Energi pasang surut laut biasanya dipanen dengan menggunakan bendungan untuk mengalirkan air melewati turbin dan memutar generator. Sedangkan untuk energi pasang surut laut, ada tiga sistem dasar, yaitu sistem kanal yang memasukkan gelombang laut ke dalam penampung, sistem mengambang yang akan menggerakkan sistem pompa hidrolik, dan sistem OWC atau Oscillating Water Column yang menggunakan gelombang untuk menggerakkan generator ataupun fluida kerja, bisa air ataupun udara untuk memutar turbin dan menggerakkan generator. Prinsip kerja dari energi pasang surut ini sama dengan pembangkit listrik tenaga air (PLTA) yang ditunjukkan pada Gambar 14.
LAPORAN AKHIR TAHUN
Kajian Kelayakan Pengembangan Energi Berbasis Sumberdaya Kelautan
dan Efisiensi Penggunaan Energi dalam Usaha-usaha Perikanan 39 Gambar 14. Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut Air Laut
(Achiruddin, 2011)
4.1.5.5 Biofuel
Biofuel adalah bahan bakar yang berasal dari bahan hayati. Biofuel adalah sumber daya berkelanjutan yang tidak akan habis. Biasanya biofuel berasal dari minyak nabati yang mudah ditanam. Jika membutuhkan biofuel lebih banyak, maka hanya perlu menanam tumbuhan penghasil dalam jumlah yang lebih banyak.
Umumnya bahan biofuel dibuat dari minyak nabati yang diperoleh dari pertanian seperti jagung, kedelai, biji rami, tebu, minyak kelapa sawit, biji jarak dan kelapa. Saat ini, mulai terjadi persaingan ruang tanam yang ketat antara tanaman pangan dan tanaman yang digunakan untuk bahan biofuel sehingga mulai dikembangan alternatif lain seperti alga dan biomassa yang berasal dari selulosa yang mampu menghasilkan energi yang serupa. Keuntungan dari alga adalah dapat tumbuh di tanah yang kurang subur atau di lautan, sedangkan biomassa selulosik dapat berupa rumput yang tumbuh pada lahan-lahan marjinal.
LAPORAN AKHIR TAHUN
Kajian Kelayakan Pengembangan Energi Berbasis Sumberdaya Kelautan
dan Efisiensi Penggunaan Energi dalam Usaha-usaha Perikanan 40