Pemerintah Indonesia telah mencanangkan program elektrifikasi di seluruh Indonesia dengan target 99,4% pada tahun 2024. Peningkatan kebutuhan listrik diperkirakan akan meningkat dari 219,1 TWh pada tahun 2015 menjadi 464,2 TWh pada tahun 2024 atau sekitar 8,7% untuk pertumbuhan rata-rata pertahun (sumber: RUPTL PLN 2015-2024). Pembangunan pembangkit serta perbaikan saluran transmisi sudah direncanakan dan dilakukan oleh PLN sebagai instansi pemerintah yang mengurus kelistrikan Indonesia bersama dengan instansi, lembaga, dan pihak IPP (Indonesian Power Producer) lainnya. Namun sayangnya pembangunan pembangkit listrik masih mengandalkan sumber energi fosil seperti batu bara dan solar.
Gencarnya isu efek rumah kaca akibat pembakaran fosil yang merugikan manusia dan lingkungan membuat banyak peneliti mencari sumber energi alternative, salah satunya adalah pemanfaatan energi arus dan gelombang laut. Indonesia yang memiliki luas lautan hampir dua pertiga dari luas wilayah negara atau sekitar 3.544.743,9 km2 (64,97% ) serta posisinya yang diapit dengan Samudra Hindia dan Pasifik menjadi potensi yang besar untuk pengembangan sumber energi listrik gelombang laut.
Prinsip dasar teknologi konversi energi gelombang laut menjadi listrik adalah adanya putaran turbin yang berasal dari dorongan energi gelombang laut. Semakin besar gelombang semakin banyak pula putaran turbin dan listrik yang dihasilkan semakin besar. Teknologi konversi energi listrik ini sudah banyak dilakukan oleh ilmuan di seluruh dunia. Secara umum, sumber energi yang bisa diambil dari laut adalah energi gelombang laut (wave energy), energi pasang surut laut (tidal power), dan energi panas laut (ocean thermal energy). Berikut adalah uraian singkatnya:
- Energi gelombang laut (Wave Energy)
Pergerakan air laut yang diakibatkan dorongan pergerakan angin akan menghasilkan gelombang laut. Gelombang laut memiliki tinggi puncak dan lembah. Ketinggian puncak pun dalam satu tempat berbeda-beda. Potensi energi gelombang laut berbanding lurus dari setengah kuadrat ketinggian signifikan periode gelombang laut (satuan kw/m).
Source: wavestarenergy.com
Departemen of Civil Engineering, Aalborg University, Denmark (DEC) telah melakukan beberapa projek terkait teknologi pengkonversi energi gelombang laut menjadi listrik (wave energy converter, WCE). Salah satu kesuksesan terbesarnya adalah teknologi Wave Star. Wave star dilengkapi dengan bagian yang mengapung dan menghasilkan energi kinetik jika terkena gelombang yang disebut dengan floats. Pergerakan naik-turun floats akan mengaktifkan pompa dan selanjutnya menekan dan menggerakan motor hidrolik. Motor ini selanjutnya akan memutar generator WEC dan menghasilkan energi listrik yang smooth. Jika terjadi badai, floats tersebut bisa terangkat sampai 20 meter. Pada produksi nanti, Wave star akan dilengkapi dengan 20 floats dengan diameter 10 meter. Dengan ukuran seperti ini, power station wave star akan menghasilkan 6 MW energi listrik.
Sumber: http://www.greenunivers.com
Video wave star: https://www.facebook.com/ScienceNaturePage/videos/818130261652567/
- Energi Pasang-Surut atau Tidal
Walaupun teknologi gelombang tidal bukan merupakan teknologi yang baru, namun masih menjadi rekomendasi dalam pembangkitan listrik ramah lingkungan, Gelombang tidal biasanya dihasilkan dari pasang surutnya air laut yang dapat diprediksi. Berbeda dari wave star yang menggunakan langsung gerakan gelombang laut untuk menghasilkan putaran di generator, energi tidal dihasilkan dengan membuat penampungan (barrage) atau reservoir untuk menampung air laut yang sedang pasang. Ketika air tersebut kembali ke laut, celah antara reservoir dengan laut yang memiliki turbin akan berputar. Putaran tersebut kemudian menggerakkan generator dan akhirnya menghasilkan listrik.
Source: www.alternative-energy-news.info
Salah satu plant energi tidal yang sudah ada sejak lama yaitu di La Rance, Perancis. Pembangkit energi tidal ini memiliki kapasitas 240MW yang dibangun oleh 24 turbin. Total listrik yang dihasilkan dalam setahun mencapai 600 GWh, sehingga dalam sehari dapat menghasilkan 68MW.
- Energi Panas Laut (Ocean Thermal Energy Conversion – OTEC)
Energi yang dipancarkan matahari sampai ke permukaan bumi saaat bersinar terik diperkirakan mencapai 1000 watt/m2. Dengan luas lautan sekitar 70% dari bumi, energi listrik yang dapat dihasilkan dengan memanfaatkan panas laut akan mencapai 88000 TWh/ tahun (sumber: Renewable energy from the ocean, Pelc & Fujita, 2002).
Prinsip kerja pembangkit listrik tenaga panas laut adalah dengan memanfaatkan perbedaan suhu panas permukaan laut dengan suhu dingin di bawah laut. Perbedaan panas minimal agar OTEC dapat maksimal adalah 77o F (25oC). Permukaan laut yang terkena matahari langsung akan membuat suhu permukaan lebih panas dibandingkan air dasar laut sehingga terjadi sirkulasi dari dasar ke permukaan. Pengoperasian sistem OTEC akan membutuhkan pipa-pipa yang berfungsi menyedot panas laut dan mengalirkannya ke tangki untuk mendidihkan fluida bertitik didih rendah. Fluida akan menguap dan memiliki tekanan untuk menggerakkan turbin pembangkit listrik. Uap fluida tadi selanjutnya dialirkan ke kondensor dan didinginkan memanfaatkan suhu air bawah laut. Hasil kondensor bisa diputar lagi dalam siklus atau dimanfaatkan untuk desalinasi.
Sumber: Wikipedia.org
Proses OTEC menggunakan prinsip siklus rankine dan dapat dibedakan menjadi siklus tertutup, siklus terbuka, dan siklus hybrid.
Pada siklus tertutup, sistem menggunakan fluida dengan titik didih rendah seperti amonia untuk memutar turbin. Air permukaan laut yang hangat dipompa melewati heat exchanger tempat amonia tadi diuapkan. Fluida akan berubah menjadi uap dan mengalami peningkatan tekanan. Uap bertekanan tinggi ini kemudian dialirkan ke turbin yang berputar sehingga menghasilkan listrik. Uap tersebut kemudain kembali didinginkan dengan air dari dasar laut yang dingin dan uap tersebut menjadi embun. Fluida kembali dididihkan dan proses berlangsung secara berulang dan terus menerus.
Sumber: Wikipedia.org
Sedangkan pada siklus terbuka, air laut yang hangat dimasukkan ke dalam tangki bertekanan rendah dan menguap. Uap ini kemudian menggerakkan turbin. Air laut yang menguap akan meninggalkan mineral seperti garam dan lainnya, sehingga pada sistem terbuka ini hasil dari penguapan dapat digunakan untuk menghasilkan air tawar dan bisa digunakan untuk irigasi.
Sumber: Wikipedia.org
Selain siklus terbuka dan tertutup, terdapat juga siklus hybrid yang memanfaatakan keunggulan dua siklus sebelumnya. Air laut diletakkan di tangki bertekanan rendah seperti siklus terbuka dan dijadikan uap. Uap tersebut digunakan untuk menguapkan fluida bertitik rendah dan melalui siklus tertutup dimana tekanan uap akan bertambah dan memutar turbin. Uap air tersebut kemudian dikondensasikan untuk menghasilkan air tawar (desalinasi).
Pemanfaatan Pembangkit Listrik
Pemanfaatan laut untuk pembangkit listrik sama sekali tidak menghasilkan emisi gas seperti pembakaran fosil karena merupakaan salah satu renewable energy ramah lingkungan yang tersedia secara terus menerus. Walaupun dibutuhkan pengkajian mendalam tentang dampak terhadap ekosistem laut, namun pemanfaatan gelombang dan arus laut sangat menjanjikan untuk menghasilkan listrik dalam jumlah yang sangat besar. Jika Indonesia mampu memanfatka luas lautnya secara maskimal, pemerataan elektrifikasi di seluruh pulau dapat terealisasi.
Leave a Reply