PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
Jenis Kegiatan: PKM Penelitian
TIM :
SUPARNO L2E 006 083
FAJAR ARIANTO J2D 005 167
TAUFAN AJI L2E 003 460
ERI WINARDI L2E 003 408
IMAM YUGO SANTOSO L2E 004 405
UNIVERSITAS DIPONEGORO 2008
HALAMAN PENGESAHAN
PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
1. Judul Kegiatan : Pembangkit Listrik Tenaga Ombak
Untuk Skala Rumah Tangga
2. Bidang Kegiatan : PKM Penelitian
3. Ketua Pelaksana Kegiatan
a. Nama Lengkap : Suparno
b. NRP/NIM : L2E 006 083
c. Jurusan/Fakultas : Teknik/Mesin
d. Universitas/Institut/Politeknik : Universitas Diponegoro
4. Anggota Pelaksana : 5 orang
5. Dosen Pembimbing
a. Nama Lengkap dan Gelar : M. Tauviqirrahman,S.T,M.T
b. NIP : 132 303 958
Semarang, 31 Agustus 2008 6. Biaya Kegiatan Total
DIKTI : Rp 6.000.000,00
Sumber lain : Rp 730.000,00
7. Jangka Waktu Pelaksanaan : Bulan April s/d September 2009
Semarang, 24 September 2008 Menyetujui:
Ketua Jurusan Teknik Mesin Ketua Pelaksana Kegiatan
(Dr.Ir. Dipl. Ing Berkah Fadjar T.K.) (Suparno)
NIP. 131 668 482 NIM. L2E 006 083
Mengetahui PR III Dosen Pembimbing
Universitas Diponegoro
3 I. Judul Proposal Penelitian
Pembangkit Listrik Tenaga Ombak Untuk Skala Rumah Tangga
II. Latar Belakang Masalah
Ketersediaan energi listrik di Indonesia semakin berkurang, bertolak belakang dengan kebutuhan masyarakat yang justru semakin bertambah.. Menurut Badan Pusat Statistik PLN tahun 2006, kebutuhan energi listrik di Indonesia untuk beberapa sektor dapat dilihat seperti pada gambar 1 di bawah ini:
Gambar 1. Grafik kebutuhan listrik untuk beberapa sektor (Sumber : BPS PLN, 2006, PT PLN (Persero))
4 Tabel 1. Sumber energi listrik di Indonesia
(Sumber : BPS PLN, 2004, PT PLN (Persero))
Menurut data di atas sebagian besar pembangkit listrik di Indonesia masih menggunakan minyak bumi sebagai bahan bakar. Padahal cadangan minyak bumi di dunia khususnya di Indonesia semakin berkurang sesuai data Badan Pusat Statistik tahun 2006. (Lihat Tabel 2)
Tabel 2. Cadangan minyak bumi beberapa negara di dunia (Sumber : Badan Pusat Statistik, 2006)
5 karena itu, diperlukan energi alternatif sebagai pengganti minyak bumi. Keberadaan energi alternatif di Indonesia masih pada tahap pengembangan, sehingga masih kurang berperan dalam suplai energi khusunya energi listrik.
Adanya kebutuhan energi listrik masyarakat yang semakin meningkat, memunculkan gagasan untuk menggunakan ombak laut sebagai sumber energi alternatif pembangkit listrik. Dengan adanya pemanfaatan ombak laut sebagai energi alternatif pembangkit listrik, diharapkan dapat membantu pemerintah dan meningkatkan kesejahteraan masyarakat. Dengan pembangkit listrik tenaga ombak, masyarakat dapat memproduksi energi listrik secara mandiri dalam skala terbatas untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga.
III. Perumusan Masalah
Ketersediaan energi menyokong pertumbuhan ekonomi bangsa. Kebijakan energi yang tidak tepat memunculkan ancaman krisis energi. Diversifikasi energi dianggap perlu untuk mengamankan pasokan energi nasional. Misalnya energi alternatif dikembangkan agar mampu menggeser energi konvensional/minyak bumi. Kondisi geografis Indonesia yang merupakan negara kepulauan (archipelagic state) terbesar di dunia. Jumlah pulau mencapai 17.508 buah, serta garis pantai sepanjang 81.000 km merupakan garis pantai terpanjang kedua di dunia setelah Kanada (Dahuri, et all. 1996). Dengan kondisi laut Indonesia yang luas memunculkan gagasan pemanfaatan ombak sebagai sumber energi alternatif pembangkit listrik. Pemanfaatan ombak sebagai sumber energi pembangkit listrik dapat dikerucutkan menjadi dua permasalahan, yaitu :
1. Pemanfaatan energi ombak yang dipakai sebagai sumber energi alternatif pembangkit listrik harus didesain sederhana baik bahan baku dan perangkat pembangkitnya agar mudah diaplikasikan di masyarakat.
6 IV. Tujuan Penelitian
Kegiatan penelitian ini bertujuan merancang peralatan pembangkit listrik tenaga ombak dengan bahan sederhana, dan relatif mudah dibuat oleh masyarakat sehingga dapat memenuhi kebutuhan listrik untuk skala rumah tangga.
V. Kegunaan Penelitian
Kegunaan dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat bagi perkembangan masyarakat Indonesia, sebagai berikut :
1. Memenuhi kebutuhan listrik untuk skala rumah tangga.
2. Memberikan inspirasi penelitian pengembangan energi alternatif untuk pemenuhan kebutuhan energi nasional
3. Meningkatkan kesadaran masyarakat Indonesia untuk menggunakan energi listrik secara hemat dan mandiri
VI. Tinjauan Pustaka
6.1. Wilayah Pesisir Indonesia
Indonesia merupakan negara kepulauan (archipelagic state) terbesar di dunia. Jumlah pulau mencapai 17.508 buah, serta garis pantai sepanjang 81.000 km, merupakan garis pantai terpanjang kedua di dunia setelah Kanada (Dahuri, et al. 1996). Secara geografis negara Kepulauan Nusantara ini terletak di sekitar khatulistiwa antara 94°45' BT-141° 01' BT dan dari 06° 08' LU-11° 05' LS. Secara spasial, wilayah teritorial Indonesia membentang dari barat ke timur sepanjang 5.110 km dan dari utara ke selatan 1.888 km.
7 6.2. Pemanfaatan Ombak Sebagai Pembangkit Listrik Terdahulu
Sumber daya hayati yang ada di planet bumi ini salah satunya adalah lautan. Selain mendominasi wilayah di bumi ini, laut juga mempunyai banyak potensi pangan (beranekaragam spesies ikan dan tanaman laut) dan potensi sebagai sumber energi. Energi yang ada di laut ada 3 macam, yaitu: energi ombak, energi pasang surut dan energi panas laut.
Salah satu energi di laut tersebut adalah energi ombak. Sebenarnya ombak merupakan sumber energi yang cukup besar. Ombak merupakan gerakan air laut yang turun-naik atau bergulung-gulung. Energi ombak adalah energi alternatif yang dibangkitkan melalui efek gerakan tekanan udara akibat fluktuasi pergerakan gelombang. Energi ombak dapat digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik, seperti saat ini telah didirikan sebuah Pembangkit Listrik Bertenaga Ombak (PLTO) di Yogyakarta, yaitu model Oscillating Water Column. Tujuan didirikannya PLTO ini adalah untuk memberikan model sumber energi alternatif yang ketersediaan sumbernya cukup melimpah di wilayah perairan pantai Indonesia. Model ini menunjukan tingkat efisiensi energi yang dihasilkan dan parameter-parameter minimal hiroosenografi yang layak, baik itu secara teknis maupun ekonomis untuk melakukan konversi energi.
Gambar 2. Pembangkit listrik tenaga ombak terdahulu
8 sebuah turbin di ujung saluran tersebut, maka aliran udara yang keluar masuk akan memutar turbin yang menggerakkan generator. Kelemahan dari model ini adalah aliran keluar masuk udara dapat menimbulkan kebisingan, akan tetapi karena aliran ombak sudah cukup bising umumnya ini tidak menjadi masalah besar. Selain model Oscillating Water Column, ada beberapa perusahaan & lembaga lainnya yang mengembangkan model yang berbeda untuk memanfaatkan ombak sebagai penghasil energi listrik, antara lain:
1. Ocean Power Delivery; perusahaan ini mendesain tabung-tabung yang sekilas terlihat seperti ular mengambang di permukaan laut (dengan sebutan Pelamis) sebagai penghasil listrik. Setiap tabung memiliki panjang sekitar 122 meter dan terbagi menjadi empat segmen. Setiap ombak yang melalui alat ini akan menyebabkan tabung silinder tersebut bergerak secara vertikal maupun lateral. Gerakan yang ditimbulkan akan mendorong piston di antara tiap sambungan segmen yang selanjutnya memompa cairan hidrolik bertekanan melalui sebuah motor untuk menggerakkan generator listrik. Supaya tidak ikut terbawa arus, setiap tabung ditahan di dasar laut menggunakan jangkar khusus.
2. Renewable Energy Holdings; ide mereka untuk menghasilkan listrik dari tenaga ombak menggunakan peralatan yang dipasang di dasar laut dekat tepi pantai sedikit mirip dengan Pelamis. Prinsipnya menggunakan gerakan naik turun dari ombak untuk menggerakkan piston yang bergerak naik turun pula di dalam sebuah silinder. Gerakan dari piston tersebut selanjutnya digunakan untuk mendorong air laut guna memutar turbin.
9 4. BioPower Systems; perusahaan inovatif ini mengembangkan sirip-ekor-ikan-hiu buatan dan rumput laut mekanik untuk menangkap energi dari ombak. Idenya bermula dari pemikiran sederhana bahwa sistem yang berfungsi paling baik di laut tentunya adalah sistem yang telah ada disana selama beribu-ribu tahun lamanya. Ketika arus ombak menggoyang sirip ekor mekanik dari samping ke samping sebuah kotak gir akan mengubah gerakan osilasi tersebut menjadi gerakan searah yang menggerakkan sebuah generator magnetik. Rumput laut mekaniknya pun bekerja dengan cara yang sama, yaitu dengan menangkap arus ombak di permukaan laut dan menggunakan generator yang serupa untuk merubah pergerakan laut menjadi listrik.
(3.1) (3.2) (3.3)
Gambar kiri (3.1): Pelamis Wave Energy Converters dari Ocean Power Delivery. Gambar tengah (3.2): Rumput laut mekanik yang disebut juga Biowave.
Gambar kanan (3.3): Sirip ekor ikan hiu buatan yang disebut Biostream.
Namun dalam pemanfaatan energi ombak sebagai pembangkit listrik ini ternyata masih terdapat kekurangannya. Kekurangan tersebut yaitu:
1. Bergantung pada ombak; kadang dapat energi, kadang pula tidak,
2. Perlu menemukan lokasi yang ombaknya kuat dan kemunculannya secara konsisten.
10 Oleh karena itu mengingat potensi yang telah dimiliki oleh ombak begitu besar, maka sebaiknya mulai sekarang kita perlu memanfaatkan energi ombak ini sebagai pembangkit tenaga listrik guna memenuhi kebutuhan akan energi listrik di hari mendatang, dengan mengembangkan model tersebut di seluruh pesisir pantai Indonesia (Nafika, 2008).
6.3. Perkembangan Energi Listrik di Indonesia 6.3.1. Kebutuhan Energi Listrik di Indonesia
Konsumsi listrik Indonesia setiap tahunnya terus meningkat sejalan dengan peningkatan pertumbuhan ekonomi nasional. Oleh karena itu, prakiraan kebutuhan listrik jangka panjang di Indonesia sangat diperlukan agar dapat menggambarkan kondisi kelistrikan saat ini dan masa datang. Dengan diketahuinya perkiraan kebutuhan listrik jangka panjang antara tahun 2003 hingga tahun 2020 akan dapat ditentukan jenis dan perkiraan kapasitas pembangkit listrik yang dibutuhkan di Indonesia selama kurun waktu tersebut.
Kebutuhan listrik di Indonesia diperhitungkan per sektor pada 22 wilayah pemasaran listrik PLN, yaitu sektor industri, rumah tangga, usaha, umum, dan lainnya. Berdasarkan hasil proyeksi kebutuhan listrik dari tahun 2003 s.d. 2020 yang dilakukan Dinas Perencanaan Sistem PT PLN (Persero) dan Tim Energi BPPT, terlihat bahwa selama kurun waktu tersebut rata-rata kebutuhan listrik di Indonesia tumbuh sebesar 6,5% per tahun dengan pertumbuhan listrik di sektor komersial yang tertinggi, yaitu sekitar 7,3% per tahun dan disusul sektor rumah tangga dengan pertumbuhan kebutuhan listrik sebesar 6,9% per tahun. Hal tersebut sangat beralasan, mengingat untuk meningkatkan perekonomian di Indonesia, pemerintah meningkatkan pertumbuhan sektor parawisata yang selanjutnya akan mempengaruhi pertumbuhan sektor komersial.
11 1 terlihat bahwa kebutuhan listrik nasional didominasi oleh sektor industri, disusul sektor rumah tangga, usaha, dan umum. Pola kebutuhan listrik per sektor tersebut akan berbeda apabila ditinjau menurut wilayah pemasaran listrik PLN, dimana semakin ke Kawasan Indonesia Timur, semakin besar kebutuhan listrik sektor rumah tangga dibanding sektor industri. Hal ini disebabkan karena masih rendahnya rasio elektrifikasi dan terbatasnya jumlah industri.
Gambar 4. Grafik proyeksi kebutuhan listrik
per sektor di Indonesia tahun 2003-2025
12 Gambar 6. Grafik proyeksi kebutuhan listrik per sektor
di Sumatera tahun 2003-2020
Gambar 7. Grafik proyeksi kebutuhan listrik per sektor di Kalimantan tahun 2003-2020
Gambar 8. Grafik proyeksi kebutuhan listrik per sektor di pulau lain tahun 2003-2020
13 6.3.2. Rasio Elektrifikasi per Wilayah Indonesia
Berdasarkan Indonesia Energy Outlook & Statistics 2004 dan RUKN 2004-2013 dapat ditunjukkan besarnya rasio elektrifikasi di Indonesia per wilayah pada tahun 1999-2002 dan tahun 2003 s.d. 2013. Dari data tersebut, besarnya ratarata rasio elektrifikasi di Indonesia pada tahun 2003 mencapai 54,8% dan diperkirakan pada tahun 2008 menjadi 63,5%, kemudian pada tahun 2013 diharapkan meningkat menjadi 75%.
Pada dasarnya untuk masing-masing provinsi di Indonesia mempunyai rasio elektrifikasi yang berbeda tergantung ada tidaknya fasilitas aliran listrik PLN di masing-masing provinsi. Besarnya rasio elektrifikasi di Indonesia untuk masingmasing provinsi pada tahun 2003, 2008, dan 2013 ditunjukkan pada Tabel 2. Pada tahun 2013, rasio elektrifikasi terbesar diperkirakan terjadi di wilayah Batam yang mencapai 100%, sedangkan rasio elektrifikasi terkecil sebesar 40% terjadi di NTT. Dengan demikian, meskipun target rasio elektrifikasi tahun 2013 sebesar 75%, namun rasio elektrifikasi per wilayah akan bervariasi.
Tabel 3. Rasio elektrifikasi nasional per wilayah tahun 2003, tahun 2008, dan tahun 2013
14 6.3.3. Sumber Energi Listrik di Indonesia
Sumber energi listrik di Indonesia meliputi air, uap, gas, gas uap, panas bumi, diesel. Perbandingan energi tersebut bisa dilihat di tabel 4 berikut:
Tabel 4. Rasio pasokan energi listrik beberapa pembangkit dari tahun 1992-2005.
(Sumber : BPS PLN, 2004, PT PLN (Persero))
6.4. Energi Alternatif Pembangkit Listrik Terdahulu 6.4.1. Bioethanol
Bioethanol adalah ethanol yang diproduksi dari tumbuhan. Brazil, dengan 320 pabrik bioethanol, adalah negara terkemuka dalam penggunaan serta ekspor bioethanol saat ini [5]. Di tahun 1990-an, bioethanol di Brazil telah menggantikan 50% kebutuhan bensin untuk keperluan transportasi [8]; ini jelas sebuah angka yang sangat signifikan untuk mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil. Bioethanol tidak saja menjadi alternatif yang sangat menarik untuk substitusi bensin, namun dia mampu menurunkan emisi CO2 hingga 18% di Brazil.
6.4.2. Biodiesel
15 minyak tumbuhan seperti sawit, kelapa, jarak pagar, kapok, dsb [4]. Beberapa lembaga riset di Indonesia telah mampu menghasilkan dan menggunakan biodiesel sebagai pengganti solar, misalnya BPPT serta Pusat Penelitian Pendayagunaan Sumber Daya Alam dan Pelestarian Lingkungan ITB. Kandungan sulfur yang relatif rendah serta angka cetane yang lebih tinggi menambah daya tarik penggunaan biodiesel dibandingkan solar.
6.4.3. Tenaga Panas Bumi
Pemanfaatan tenaga panas bumi di Indonesia masih sangat rendah, yakni sekitar 3% [16]. Tenaga panas bumi berasal dari magma (yang temperaturnya bisa mencapai ribuan derajad celcius). Panas tersebut akan mengalir menembus berbagai lapisan batuan di bawah tanah. Bila panas tersebut mencapai reservoir air bawah tanah, maka akan terbentuk air/uap panas bertekanan tinggi. Ada dua cara pemanfaatan air/uap panas tersebut, yakni langsung (tanpa perubahan bentuk energi) dan tidak langsung (dengan mengubah bentuk energi). Untuk uap bertemperatur tinggi, tenaga panas bumi tersebut bisa dimanfaatkan untuk memutar turbin dan generator yang selanjutnya menghasilkan listrik.
6.4.4. Mikrohidro
Mikrohidro adalah pembangkit listrik tenaga air skala kecil (bisa mencapai beberapa ratus kW). Relatif kecilnya energi yang dihasilkan mikrohidro (dibandingkan dengan PLTA skala besar) berimplikasi pada relatif sederhananya peralatan serta kecilnya areal tanah yang diperlukan guna instalasi dan pengoperasian mikrohidro. Hal tersebut merupakan salah satu keunggulan mikrohidro, yakni tidak menimbulkan kerusakan lingkungan.
6.4.5. Tenaga Surya
16 6.4.6. Tenaga Angin
Pembangkit listrik tenaga angin disinyalir sebagai jenis pembangkitan energi dengan laju pertumbuhan tercepat di dunia dewasa ini. Saat ini kapasitas total pembangkit listrik yang berasal dari tenaga angin di seluruh dunia berkisar 17.5 GW [17]. Jerman merupakan negara dengan kapasitas pembangkit listrik tenaga angin terbesar, yakni 6 GW, kemudian disusul oleh Denmark dengan kapasitas 2 GW [17] (Indartono,2005).
6.5. Bandul Matematis
Bandul matematis adalah suatu titik benda digantungkan pada suatu titk tetap dengan tali. Jika ayunan menyimpang sebesar sudut q terhadap garis vertical maka gaya yang mengembalikan :
Gambar 9. Prinsip kerja generator listrik
(Resnick, 2004)
F = - m . g . sin q (1)
Untuk q dalam radial yaitu q kecil maka sin q = q = s/l, dimana s = busur lintasan bola dan l = panjang tali. Dengan bandul matematis maka percepatan gravitasi g dapat ditentukan yaitu dengan hubungan
g = 4π2L (2)
Harga l dan T dapat diukur pada pelaksanaan percobaan dengan bola logam yang cukup berat digantungkan dengan kwat yang sangat ringan. Menentukan g dengan cara ini cukup teliti jika terpenuhi syarat-syarat sebagai berikut :
1. Tali lebih ringan dibandingkan bolanya
17 3. Gesekan dengan udara harus sangat kecil sehingga dapat diabaikan
4. Gaya puntiran (torsi) tidak ada (boleh terpuntir)
(http://labdasar.unlam.ac.id/modul_praktikkum/fisika)
6.6. Gelombang
Gelombang adalah gangguan yang merambat. Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinusoide. Selain radiasi elektromagnetik dan mungkin radiasi gravitasional, yang bisa berjalan lewat ruang vakum, gelombang juga terdapat pada medium (yang karena perubahan bentuk dapat menghasilkan gaya memulihkan yang lentur) di mana mereka dapat berjalan dan dapat memindahkan energi dari satu tempat kepada yang lain tanpa mengakibatkan partikel medium berpindah secara permanen, yaitu tidak ada perpindahan secara masal. Malahan setiap titik khusus berosilasi di sekitar satu posisi tertentu.
Suatu medium disebut:
1. linear jika gelombang yang berbeda di semua titik tertentu di medium bisa dijumlahkan,
2. terbatas jika terbatas, selain itu disebut tak terbatas
3. seragam jika ciri fisiknya tidak berubah pada titik yang berbeda 4. isotropik jika ciri fisiknya "sama" pada arah yang berbeda
(Wikipedia, 2008)
Gambar 10. Bentuk gelombang sinusoide
18 y=A sin (aωt-kx)
y=A sin 2p/T (t- x/v ) y=A sin 2p (t/T-x/l)
Tanda (-) menyatakan gelombang merambat dari kiri ke kanan A = amplitudo gelombang (m)
l = v.T = panjang gelombang (m) v = cepat rambat gelombang (m/s) k = 2p/l = bilangan gelombang (m') x = jarak suatu titik terhadap titik asal (m)
(Resnick, 2004)
6.7. Generator Listrik
Generator listrik merupakan sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanikal. Proses ini dikenal sebagai pembangkit listrik. Sebelum hubungan antara magnet dan listrik ditemukan, generator menggunakan prinsip elektrostatik. Mesin Wimshurst menggunakan induksi elekrostatik atau influence. Generator Van de Graaff menggunakan satu dari dua mekanisme, sebagai berikut :
1. Penyaluran muatan dari elektroda voltase-tinggi.
2. Muatan yang dibuat oleh efek triboelektrik menggunakan pemisahan dua insulator
19 Alat ini menggunakan magnet permanen yang diputar oleh sebuah "crank". Magnet yang berputar diletakaan sedemikian rupa sehingga kutub utara dan selatannya melewati sebongkah besi yang dibungkus dengan kawat. Pixii menemukan bahwa magnet yang berputar memproduksi sebuah pulsa arus di kawat setiap kali sebuah kutub melewati "coil". Lebih jauh lagi, kutub utara dan selatan magnet menginduksi arus di arah yang berlawanan. Dengan menambah sebuah komutator, Pixii dapat mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah. Namun, kedua desain di atas menderita masalah yang sama: mereka menginduksi "spike" arus diikuti tanpa arus sama sekali (http://id.Wikipedia/wiki/generator listrik.org)
VII. Gambaran Umum Karya
Pembangkit listrik tenaga ombak terdiri atas tiga komponen penting, yaitu papan apung, bola besi sebagai bandul matematis dan generator pembangkit listrik. Secara umum, adanya energi ombak laut mengakibatkan papan apung bergerak naik turun. Sehingga menyebabkan bola besi pada papan apung bergerak menyerupai ayunan bandul matematis. Besar simpangan bola besi sangat dipengaruhi masa bola dan ketinggian ombak laut. Simpangan bola besi memutar gir yang dihubungkan dengan generator listrik. Perputaran generator menghasilkan energi listrik.
Gambar 12. Gambaran umum pembangkit listrik tenaga ombak.
B
20 VIII. Gambaran Lengkap Karya
Pembangkit listrik tenaga ombak terdiri atas tiga komponen penting, yaitu papan apung, bola besi sebagai bandul matematis dan generator pembangkit listrik. Secara umum, adanya energi ombak laut mengakibatkan papan apung bergerak naik turun. Sehingga menyebabkan bola besi pada papan apung bergerak menyerupai ayunan bandul matematis. Besar simpangan bola besi sangat dipengaruhi masa bola dan ketinggian ombak laut. Simpangan bola besi memutar gir yang dihubungkan dengan generator listrik. Perputaran generator menghasilkan energi listrik.
Desain alat ini berdimensi lebih kurang seperti gambar berikut:
21 Pada desain alat ini tinggi minimal ombak yang dibutuhkan diperkirakan 1 meter Dibandingkan dengan pembangkit listrik tenaga ombak terdahulu, sistem pembangkit ini memiliki beberapa kelebihan:
1. Ekonomis
Teknologi pembangkit listrik tenaga ombak ini relatif lebih ekonomis karena membutuhkan dana yang lebih kecil dibanding sistem terdahulu.
2. Tepat Guna
Pemanfaatan ombak untuk membangkitan listrik pada sistem ini lebih tepat guna karena lebih praktis dapat dipindahkan tempatnya. Disamping itu, teknologi ini sangat cocok dengan kondisi geografis Indonesia yang memiliki laut luas dan ombak yang relatif tinggi sehingga dapat diterapkan hampir di seluruh laut Indonesia.
3. Berdaya Guna
Menggunakan sistem ini dapat memanfaatkan barang-barang bekas di sekitar kita dan dapat meningkatkan kemandirian berwirausaha masyarakat Indonesia. Di samping itu, teknologi ini lebih mudah dipelajari dan relatif lebih mudah untuk diterapkan pada kehidupan sehari-hari.
4. Ramah Lingkungan
Teknologi ini ramah lingkungan karena tidak menghasilkan zat yang dapat mencemarkan lingkungan sekitar.
5. Tidak membutuhkan ombak yang terlalu tinggi
Dari segi pemanfaatan ombak, teknologi ini lebih menguntungkan karena dapat di letakkan di laut yang ombaknya tidak terlalu tinggi berbeda dengan pembangkit listrik tenaga ombak pada umumnya.
22 sangat tergantung pada generator yang digunakan. Pada penelitian ini direncanakan digunakan generator listrik dengan daya yang dihasilkan lebih dari 500 Watt. Sehingga dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik untuk skala rumah tangga, misalnya : lampu pijar, radio, kipas angin, televisi, almari pendingin, dan komputer.
IX. Metode Pelaksanaan Penelitian 9.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian akan dilakukan di perairan Tambak Lorok, Semarang
9.2. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Generator listrik 6. Gir
2. Drum bekas 7. Papan apung
3. Bola besi 7. Kawat besi 4. Pipa besi 8. Multimeter 5. Rantai
9.3. Deskripsi Pembangkit Listrik Tenaga Ombak
Deskripsi lengkap tentang pembangkit listrik tenaga ombak dijelaskan secara umum dalam sketsa sistem pembangkit listrik yang terdiri atas susunan komponen-komponen utama pembangkit listrik tenaga ombak.
9.3.1. Sketsa Pembangkit Listrik Tenaga Ombak
23 memutar gir yang dihubungkan dengan rantai sehingga generator listrik akan berputar. Perputaran generator akan menghasilkan arus listrik
Gambar 14. Susunan sistem pembangkit listrik tenaga ombak Keterangan :
9.3.2. Komponen Pembangkit Listrik Tenaga Ombak
Komponen-komponen utama dalam penelitian ini terdiri atas generator listrik, bandul besi, papan apung, rantai.
1. Generator Listrik
Generator listrik berfungsi sebagai pembangkit listrik. 2. Bola Besi
Bola besi berfungsi sebagai bandul matematis. 3. Papan Apung
Papan apung berfungsi sebagai tempat diletakkannya bandul matematis yang akan bergerak ketika terkena ombak air laut.
1. Papan apung (drum bekas) 2. Bola besi
3. Generator listrik
1 3
24 4. Pipa Besi
Berfungsi sebagai kerangka pembangkit listrik tenaga ombak. 5. Rantai
Rantai berfungsi menggerakkan gir. 6. Gir
Gir digunakan sebagai pasangan rantai. 7. Multimeter
Multimeter digunakan untuk mengukur arus listrik.
9.4. Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian dimulai dengan melakukan perancangan papan apung sebagai tempat reaktor pembangkit listrik untuk selanjutnya diujikan pada proses pembangkit listrik yang susunan skematisnya tampak dalam skema pembangkit listrik tenaga ombak.
9.4.1. Perancangan dan Uji Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Ombak
25 9.4.2. Skema Kerja
Pembangkti listrik tenaga ombak secara skematis dijelaskan dalam gambar
Gambar 15. Skema Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Ombak
9. 5. Variabel dan Data
Variabel pada penelitian ini dibagi atas variabel tetap dan tidak tetap. Variabel tetap yang digunakan yakni :
1. Ukuran papan apung 2. Ukuran kerangka
3. Kapasitas daya generator listrik
Perancangan papan apung
Pemasangan rantai penghubung gir dengan generator listrik
Pemasangan bola besi
Perakitan kerangka pembangkit listrik tenaga ombak
Memasang generator listrik
Pengukuran tegangan dan arus listrik yang dihasilkan
Analisis hasil Pemasangan gir
Mulai
26 4. Ukuran gir
Sedangkan variabel tidak tetap yang digunakan pada penelitian ini adalah : 1. Tinggi ombak laut
2. Massa bola besi
Data yang diperoleh dalam penelitian ini adalah 1. Tinggi ombak sebagai amplitudo gelombang 2. Periode gelombang ombak
3. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan
9.6. Jadwal Penelitian
No Uraian Kegiatan Bulan
1 2 3 4 5 6
1. Merancang papan apung
2. Merancang kerangka
3. Memasang bola besi
4. Memasang generator listrik 5. Memasang gir dan
rantai
27 X. Nama dan Biodata Ketua serta Anggota Kelompok
1. Ketua Pelaksana Kegiatan
a. Nama Lengkap : Suparno
b. NIM : L2E 006 083
c. Fakultas/Program Studi : Teknik/Mesin
d. Perguruan Tinggi : Universitas Diponegoro
2. Anggota Pelaksana
a. Nama Lengkap : Fajar Arianto
b. NIM : J2D 005 167
c. Fakultas/Program Studi : Teknik/Mesin
d. Perguruan Tinggi : Universitas Diponegoro
3. Anggota Pelaksana
a. Nama Lengkap : Taufan Aji
b. NIM : L2E 004 443
c. Fakultas/Program Studi : Teknik/Mesin
d. Perguruan Tinggi : Universitas Diponegoro
4. Anggota Pelaksana
a. Nama Lengkap : Eri Winardi
b. NIM : L2E 003 408
c. Fakultas/Program Studi : Teknik/Teknik Mesin d. Perguruan Tinggi : Universitas Diponegoro
5. Anggota Pelaksana
a. Nama Lengkap : Imam Yugo Santoso
b. NIM : L2E 004 405
c. Fakultas/Program Studi : Teknik/Mesin
28 XI. Nama dan Biodata Dosen Pembimbing
a. Nama Lengkap : Muhammad Tauviqirrahman, S.T, M.T
b. NIP : 132 303 958
c. Golongan Pangkat : IIIA / Penata Muda d. Jabatan Fungsional : Assisten Ahli e. Jabatan Struktural : -
f. Fakultas/Program Studi : Teknik/Teknik Mesin g. Perguruan Tinggi : Universitas Diponegoro
h. Bidang Keahlian : Metode Komputasi dan Numerik
XII. Biaya Penelitian 12.1. Bahan habis pakai
No. Keterangan Jumlah
10 Generator Rp 1.500.000,00
11 Kabel Rp 300.000,00
12 Lampu Rp 30.000,00
13 Pelat besi Rp 300.000,00
29 12.2. Peralatan penunjang penelitian
No. Keterangan Jumlah
1 Peralatan montir (lengkap) Rp 1.000.000,00
2 Multimeter Rp 200.000,00
Biaya peralatan penunjang sejumlah Rp 1.200.000,00
12.3. Operasional
No. Keterangan Jumlah
1 Transportasi Rp 500.000,00
2 Dokumentasi Rp 100.000,00
3 Akomodasi Rp 200.000,00
Biaya operasional sejumlah Rp 800.000,00
Perhitungan total :
Biaya habis pakai sejumlah Rp 4.730.000,00 Biaya peralatan penunjang sejumlah Rp 1.200.000,00 Biaya operasional sejumlah Rp 800.000,00 +
30 Daftar Pustaka
Badan Pusat Statistik, 2006
Dahuri, H.Rokhmin,dkk.1996.Pengelolaan Sumber Daya Wilayah Pesisir dan Lautan, cetakan 1.Pradnya Paramita.Jakarta.
http://energi.infogue.com/pemanfaatan_energi_ombak_sebagai_pembangkit_tena
ga_listrik Iftitah Nafika Penulis adalah mahasiswa jurusan biologi FMIPA Universitas Negeri Malang (UM)March 20, 2008 at 10:37 am
http://id.Wikipedia/wiki/generator listrik.org
http://labdasar.unlam.ac.id/modul_praktikum/fisika/Bandul%20matematis.doc
(Indartono,2005).Edisi Vol.5/XVII/November 2005) Yuli Setyo Indartono, Graduate School of Science and Technology, Kobe University, Japan
PLN Statistik 2004, PT PLN (Persero) PLN Statistik 2006, PT PLN (Persero)
Resnick, Halliday.2004.Fundamentals.of.Physics.Willey
31 Lampiran
1. Gambar Pembangkit Listrik Tenaga Ombak
Gambar Pembangkit Listrik Tenaga Ombak
2. Gambaran teknologi yang akan diterapkembangkan a. Biaya pembuatan dan perawatan alat ini relatif murah
b. Peralatan yang dibutuhkan juga sederhana dan terjangkau
c. Ramah lingkungan sehingga sangat sesuai dengan gerakan hijau yang dicanangkan pemerintah
d. Produksi dalam negeri
e.Pembangkit listrik altenatif yang sangat cocok dengan kondisi geogafis Indonesia.
