Bahan Kuliah Pembangkit Non Konvensional

(1)

Pembangkit Non Konvensional

(2)

OTEC

(3)

OTEC

OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) atau Konversi Energi Termal Lautan

atau dapat juga disebut :

(4)

OTEC

OTEC adalah salah satu metode untuk menghasilkan energi listrik menggunakan perbedaan temperatur yang berada di antara laut dalam dan perairan dekat

antara laut dalam dan perairan dekat

permukaan untuk menjalankan mesin

(5)

OTEC

Perbedaan temperatur antara air laut dalam dan air permukaan laut disebabkan oleh cahaya matahari.

(6)

OTEC

(7)

OTEC

Perbedaan temperatur yang rendah menyebabkan perbedaan tekanan yang rendah, sehingga digunakan turbin bertekanan rendah.

bertekanan rendah.

(8)

OTEC

Sejarah OTEC

• Dimulai pada tahun 1881, yaitu ketika Jacques Arsene d'Arsonval, fisikawan prancis yang mengajukan konsep konversi energi termal lautan. Dan murid d'Arsonval, George Claude yang membuat pembangkit listrik OTEC pertama kalinya di Kuba pada tahun 1930. Pembangkit listrik itu menghasilkan listrik 22 kilowatt dengan turbin bertekanan rendah.

• Pada tahun 1931, Nikola Tesla meluncurkan buku "On Future Motive Power" yang mencakup konversi energi termal lautan. Meski ia tertarik dengan konsep tersebut, ia beranggapan bahwa hal ini tidak bisa dilakukan dalam skala besar.

(9)

OTEC

Sejarah OTEC

• Di tahun 1956, para fisikawan Prancis mendesain 3 megawatt pembangkit listrik OTEC di Abidjan, Pantai Gading.

• Di tahun 1962, J. Hilbert Anderson dan James H. Anderson, Jr. mulai mendesain sebuah siklus untuk mencapai tujuan yang tidak dicapai Claude. Mereka mematenkan desain siklus tertutup buatan dicapai Claude. Mereka mematenkan desain siklus tertutup buatan mereka pada tahun 1967.

(10)

OTEC

(11)

OTEC

1. Siklus Terbuka

Siklus terbuka menggunakan air laut secara langsung untuk menghasilkan listrik. Air laut yang hangat dimasukkan ke dalam tangki yang hangat dimasukkan ke dalam tangki bertekanan rendah sehingga menguap. Uap ini dugunakan untuk menggerakkan turbin. Air laut yang menguap meninggalkan mineral laut

seperti garam dan lain sebagainya sehingga bermanfaat untuk menghasilkan air tawar

(12)

[image:12.792.127.638.78.526.2]

OTEC

(13)

OTEC

2. Siklus Tertutup

Siklus tertutup menggunakan fluida dengan titik didih

(14)

[image:14.792.130.642.75.517.2]

OTEC

(15)

OTEC

3. Siklus Hibrid

(16)

OTEC

(17)

(18)

OTEC

(19)

OTEC

(20)

Pembangkit Non Konvensional

(21)

Konversi energi ombak laut

Potensi Energi Ombak Laut

(22)

Konversi energi ombak laut

Potensi Energi Ombak Laut

Ombak laut terjadi setiap hari dalam setahun (siang dan malam) dan selalu ada walaupun ada fluktuasi ombak yang besar walaupun ada fluktuasi ombak yang besar dan kecil.

(23)

Konversi energi ombak laut

Ocean Wave Column (OWC) adalah salah satu metoda untuk menghasilkan energi listrik dengan memanfaatkan energi ombak atau gelombang air laut

(24)

Ocean Wave Column(OWC)

(25)

(26)

(27)

Prinsip kerja.

(28)

Ocean Wave Column(OWC)

Turbin Angin.

(29)

Turbin Angin.

Turbin angin dapat dibuat dengan dua model :

(30)

1. Turbin Angin Satu arah.

(31)

(32)

2. Turbin Angin bolak-balik.

Turbin dibuat dengan bentuk sirip dua arah yang dapat menyerap energi hembusan angin dari ombak

(33)

Ocean Wave Column(OWC)

2. Turbin Angin bolak-balik. Syarat turbin :

1. Mampu menyerap energi angin dua arah (masuk angin dua arah (masuk atau keluar)

(34)

Keuntungan :

1. Tanpa bahan bakar, tanpa polusi, ramah lingkungan

2. Dapat digunakan pada daerah terisolir 2. Dapat digunakan pada daerah terisolir

(pulau atau pantai)

(35)

Kelemahan :

1. Investasi yang cukup besar

2. Terbatas pada tepi pantai, jauh dari pengguna

pengguna

(36)

Ocean Wave Column(OWC)

(37)

(38)

(39)

(40)

TUGAS

Buat kliping tentang sistem konversi energi ombak laut selain OWC, yang menceritakan :

1. Potensi energi ombak laut yang akan dimanfaatkan

dimanfaatkan

2. Komponen-komponen mesin konversi energi ombak laut

(41)

Pembangkit Non Konvensional

Fuel Cell

(42)

FUEL CELL

Fuel Cell (Sel Bahan Bakar) adalah suatu sel elektrokimia yang mengubah energi kimia dari suatu bahan bakar menjadi energi listrik.

(43)

FUEL CELL

Listrik dibangkitkan dari reaksi antara bahan bakar dan senyawa oksidan. Reaktan-reaktan ini masuk ke dalam sel, menghasilkan listrik dan senyawa hasil menghasilkan listrik dan senyawa hasil reaksi keluar dari sel tanpa membawa elektrolit dari dalam sel.

(44)

FUEL CELL

Desain FC

Konstruksi dasar sel bahan bakar setidaknya terdiri dari 3 lapis bagian yang tersusun, berupa :

tersusun, berupa : 1. Anoda

(45)

FUEL CELL

1. Anoda

(46)

FUEL CELL

2. Elektrolit

(47)

FUEL CELL

3. Katoda

(48)

FUEL CELL

Anoda

Elektrolit Beban H₂

e

[image:48.792.189.682.78.532.2]

-ion+ _ion+

Gambar Siklus Dasar Sel Bahan Bakar Elektrolit

Katoda

Beban

O₂ H2O

(49)

[image:49.792.233.585.75.518.2]

-FUEL CELL

(50)

FUEL CELL

Pertimbangan-pertimbangan rancangan fuel cell : 1. Bahan elektrolit, yang menentukan tipe FC

2. Bahan bakar yang digunakan (mis. Hidrogen) 3. Katalis anoda, bahan pemecah bahan bakar

menjadi elektron dan ion (biasanya katalis menjadi elektron dan ion (biasanya katalis anoda adalah serbuk platina)

(51)

FUEL CELL

(52)

FUEL CELL

(53)

FUEL CELL

(54)

FUEL CELL

Pemanfaatan Fuel Cell 1. Sumber Daya Listrik

(55)

FUEL CELL

Pemanfaatan Fuel Cell 2. Transportasi

(56)

FUEL CELL

(57)

Pembangkit Non Konvensional

(58)

PEFC

PEFC atau bisa juga disebut sebagai Proton Exchange Membrane Fuel Cell

adalah sel bahan bakar yang

(59)

A. Komponen PEFC: 1. Anoda

(60)

A. Komponen PEFC: 2. Membran

(61)

A. Komponen PEFC: 3. Katoda

(62)

A. Komponen PEFC: 4. Bahan bakar

(63)

PEFC

A. Komponen PEFC : 1. Anoda

2. Membran(Polymer Electrolyte Membrane) 3. Katoda

(64)

PEFC

1. Anoda

Anoda dibuat dari elektroda yang dapat ditembus oleh gas yang dibuat dari

kertas atau lapisan karbon. Antara

elektroda dan membran diletakkan

lapisan katalis platinum yang akan

(65)

PEFC

2. Membran

(66)

PEFC

3. Katoda

(67)

PEFC

4. Bahan bakar

PEFC menggunakan gas hidrogen

(68)

PEFC

B. Reaksi Kimia PEFC : 1. Anoda

2H₂ → 4H+ + 4e

-2. Katoda

O₂ + 4H+ _{+ 4e}- _→ _2H

(69)

[image:69.792.170.634.43.521.2]

PEFC

(70)

PEFC

C. Beda Potensial Sel

Satu buah sel PEFC mempunyai beda potensial tidak lebih dari 1,16 Volt.

(71)

[image:71.792.56.738.154.478.2]

PEFC

(72)

Pembangkit Non Konvensional

(73)

SOFC

(74)

A. Komponen SOFC: 1. Anoda

(75)

A. Komponen SOFC: 2. Elektrolit

(76)

A. Komponen SOFC: 3. Katoda

(77)

A. Komponen SOFC: 4. Bahan bakar

(78)

A. Komponen SOFC: 4. Udara (O₂)

(79)

SOFC

A. Komponen SOFC : 1.Anoda

2.Elektrolit 3.Katoda

(80)

SOFC

1. Anoda

Anoda SOFC adalah bagian yang harus memiliki konduktifitas listrik yang tinggi, tahan terhadap pemuaian termal dan tahan terhadap pemuaian termal dan memiliki porositas yang baik.

(81)

SOFC

2. Elektrolit

Agar dapat melewatkan ion-ion oksigen, maka elektrolit SOFC harus mempunyai konduktifitas ionik yang tinggi dan konduktifitas ionik yang tinggi dan koonduktifitas listrik yang rendah.

(82)

SOFC

3. Katoda

Katoda berfungsi untuk melewatkan molekul oksigen dari sisi katoda sampai pada elektrolit sel.

pada elektrolit sel.

(83)

SOFC

4. Bahan bakar

(84)

SOFC

5. Udara

(85)

SOFC

B. Reaksi Kimia SOFC : 1.Anoda

2H₂ + 2O= → 2H

2O + 4e

-2. Katoda

(86)

SOFC

(87)

SOFC

C. Konfigurasi SOFC : 1.Mendatar

(88)

SOFC

(89)

SOFC

(90)

Kuis (22 Mei 2013)

(91)

Pembangkit Non Konvensional

(92)

Operasi Hibrid Pembangkit

Hybrid Operation :

Suatu kondisi yang menuntut penggunaan suplai daya listrik bersama-sama dalam suplai daya listrik bersama-sama dalam waktu yang sama.

Contoh operasi hibrid :

(93)

Syarat-syarat Operasi Hibrid

1. Ada lebih dari satu pembangkit listrik (satu pembangkit utama/primer dan satu atau lebih pembangkit lain / tambahan)

(94)

Jenis Operasi Hibrid

Pembangkit

1. Operasi hibrid arus searah (hibrid dc)

(95)

Jenis Operasi Hibrid

Pembangkit

(96)

Pembangkit

(97)

Pembangkit

1. Operasi hibrid arus searah (hibrid dc) pengatur tegangan dc :

regulator dc chopper

voltage multiplier

(98)

Jenis Operasi Hibrid

Pembangkit

(99)

Pembangkit

2. Operasi hibrid arus bolak balik (hibrid ac)

(100)

Pembangkit

2. Operasi hibrid arus bolak balik (hibrid ac) pengatur tegangan ac :

autotrafo

pengatur frekuensi ac : governor pada turbin pengatur sudut fasa :

(101)

Pembangkit

Bagaimana operasi hibrid sistem arus bolak balik dengan sistem arus searah atau sebaliknya ?

(102)

Pembangkit

(103)

Persiapan UAS

1. Materi ujian : Setelah UTS – akhir. 2. Soal ujian : 5 soal essay.

3. Ujian tutup buku.

4. Waktu ujian : 60 menit. 4. Waktu ujian : 60 menit. 5. Hal-hal yang dilarang :

a. menggunakan hp.

b. menggunakan tipp-ex.