PENGEMBANGAN KONVERSI ENERGI PANAS LAUT DEVELOPMENT OF OCEAN THERMAL ENERGY CONVERSION. Calvin E. J. Mamahit

PENGEMBANGAN KONVERSI ENERGI PANAS LAUT DEVELOPMENT OF OCEAN THERMAL ENERGY CONVERSION Calvin E. J. Mamahit email:[email protected] ABSTRAK Masalah energi saat ini sudah begitu nyata kita hadapi dan harus segera dicari solusi yang efektif dan efisien. Energi alternatif adalah salah satu bentuk energi yang dikaji mampu untuk membantu menyelesaikan masalah energi global. Salah satu bentuknya adalah energi panas lautan yang bisa diubah menjadi energi listrik. Proses pengubahan ini disebut konversi energi panas laut (ocean thermal energy conversion – otec). Teknologi otec mengalami beberapa perkembangan dan saat ini sudah dikembangkan teknologi yang cukup efektif dan efisien. Untuk dikembangkan di daerah-daerah di Indonesia khususnya Sulawesi Utara, perlu dikaji potensi daerah dan kesiapan daerah tersebut untuk mengembangkan teknologi otec. Ada beberapa keuntungan dan manfaat sampingan dari penerapan teknologi otec di daerah yang tepat. Hampir tidak ada efek negativ terhadap lingkungan sekitar. Hasil produksi listriknya stabil karena tidak menggunakan bahan bakar. Kata Kunci: energi panas laut; otec. ABSTRACT Current energy problems we face are very real and should be sought immediately effective and efficient solutions. Alternative energy is one form of energy that can be studied to help solve global energy problems. One form is ocean thermal energy can be converted into electrical energy. This conversion process called ocean thermal energy conversion - OTEC. OTEC technology experience some current developments and technologies already developed a fairly effective and efficient. To be developed in areas of North Sulawesi in Indonesia in particular, need to be assessed the potential of the region and the region’s readiness to develop OTEC technology. There are several advantages and benefits side of the application of OTEC technology in the right areas. Almost no negativ effect on the surrounding environment. The output power is stable because it does not use fuel. Keywords: ocean thermal energy; OTEC. PENDAHULUAN Energi di era industri sekarang di abad XI menjadi suatu hal yang sangat penting untuk dikaji. Dunia menghadapi krisis energi yang dampaknya sudah dirasakan beberapa tahun ke belakang. Ketergantungan kita atas satu jenis sumberdaya saja dan keterbatasan sumberdaya tersebut menjadikan krisis tersebut semakin nyata. Energi fosil yang berupa minyak bumi, gas dan batubara adalah energi yang tidak lestari. Ini artinya sumberdaya tersebut tersedia terbatas dan tidak terbarukan, penghematan hanyalah mengulur waktu saja untuk sampai pada

kondisi “habis”, apalagi pemborosan atau penggunaan yang tidak bijaksana. Krisis energi menjadi masalah yang secepatnya mampu dipecahkan dengan tepat. Ada dua upaya solusi umum yang diterapkan, yaitu penghematan dan pengembangan sumberdaya energi alternatif. Penghematan adalah hal yang baik, tapi bisa kita sepakati bersama bahwa hal tersebut “menghambat kemajuan”. Penghematan tidak sebanding dengan kemajuan industri yang sangat pesat. Ada beberapa industri ramah lingkungan yang dikembangkan sekarang tetapi tidak menjamin

* Staf Pengajar Pada Program Studi Pendidikan teknik Elektro Unima 55

56 ELEKTROMATIKA, VOL. 1, N0. 1, Maret 2011

industri tersebut menggunakan energi yang sedikit. Malah kenyataannya pemakaian energi praktis sama atau tidak jauh berbeda dengan industri konvensional. Energi alternatif adalah energi yang berasal dari sumberdaya pengganti energi fosil (minyak bumi, gas alam dan batubara) yang baiknya bersifat lestari atau terbarukan. Sumberdaya energi alternatif ini biasanya berada di alam dan tersedia secara melimpah. Sumberdaya teresebut bisa dikembangkan dengan aman untuk konversi energi atau dijamin tidak beresiko mengancam kehidupan manusia. Ada beberapa sumberdaya energi alternatif yang sudah dikembangkan dan ada yang masih dalam tahap penelitian. Beberapa sumberdaya tersebut seperti: air, angin, uap, panas bumi, nuklir, kelautan, bioenergi dan lain-lain. Air adalah satu-satunya jenis sumberdaya terbarukan yang paling maksimal dikembangkan (terutama di Indonesia) sedangkan yang lainnya belum maksimal karena masih dalam tahap penelitian, ujicoba dan pengkajian efisiensi (faktor ekonomi). Sumberdaya energi kelautan adalah energi yang berasal dari laut dan perairan. Bumi kita memiliki lebih besar wilayah lautan dibandingkan daratan. Indonesia adalah negara kepulauan yang memiliki banyak laut, selat dan teluk. Potensi energi kelautan sangat besar di negara yang memiliki lautan yang luas. Beberapa bentuk sumberdaya energi kelautan, seperti: energi pasang surut air laut, gelombang laut (ombak), arus laut (arus bawah laut) dan energi panas laut. Di Indonesia, semua energi kelautan tersebut masih dalam tahap penelitian, sedangkan di beberapa negara (Eropa, Amerika Serikat, Kanada, Jepang, Korea, India dan Afrika) energi-energi ini sudah dikembangkan. Pengembangan teknologi dimulai dari pembelajaran bidang teknologi tersebut di dalam lingkungan akademis. Pemahaman dimulai dari penguasaan konsep dasar dan penerapan dalam penelitian. Pemahaman komperehensif dari semua mata kuliah dan substansi kajian menghasilkan kompetensi dalam bidang ilmu yang sedang dipelajari. Hal tersebut memudahkan mahasiswa untuk melakukan riset dan pengembangan. Konversi energi adalah salah satu kajian

teknologi dalam bidang teknik elektro. Substansi kajiannya terdapat dalam mata kuliah Konversi Energi Listrik atau dalam mata kuliah Pembangkit Tenaga Listrik.Konversi energi adalah suatu proses pengubahan sebuah sumberdaya menjadi energi yang bisa digunakan untuk kebutuhan manusia sehari-hari. Dalam proses pengubahan energi tersebut dibutuhkan beberapa teknik dan peralatan yang selalu direncanakan dengan teliti dan akurat. Konsep dan prinsipprinsip fisis menjadi fundamental dalam pengembangan sistem konversi energi. Efisiensi adalah faktor penting dalam pengkajian. Konversi energi listrik adalah pengubahan sebuah sumberdaya tertentu menjadi energi listrik, dimana energi listrik dihasilkan dari sebuah sistem pembangkit listrik. Konversi energi alternatif berupa energi panas laut adalah topik yang akan kita bahas dalam karya tulis ini. PEMBAHASAN Lautan yang meliputi dua per tiga permukaan bumi, menerima energi panas yang berasal dari penyinaran matahari. Lautan befungsi sebagai suatu penampungan yang cukup besar dari energi surya yang mencapai bumi. Kira-kira seperempat dari daya surya sebesar 1,7 x 1017 Watt yang mencapai atmosfer diserap oleh lautan. Selain itu, air laut juga menerima energi panas yang berasal dari panas bumi, yaitu magma yang berasal dari bawah laut. Pemanasan dari permukaan air di daerah tropikal mengakibatkan permukaaan air laut memiliki suhu kira-kira 27–30oC. Bilamana air permukaan yang hangat ini dipakai dalam kombinasi dengan air yang lebih dingin (5–7oC) pada kedalaman 500 - 600 meter, maka suatu sumber energi panas yang relatif besar akan tersedia. Menurut rancangan–rancangan terkini energi listrik akan dapat dibangkitkan dalam pusat–pusat listrik tenaga panas laut (PLT– PL) dengan menggunakan siklus Rankine rangkaian tertutup maupun terbuka. Selisih suhu sebesar 20oC akan tersedia selama 24 jam sehari dan sepanjang tahun. Hal ini jauh lebih menguntungkan dibanding dengan

Mamahit, Pengembangan Konversi Energi Panas Laut

pemanfaatan sinar matahari di daratan, yang tersedia hanya siang hari, itupun bilamana udara tidak mendung atau cuaca tidak hujan.Bilamana selisih 20oC itu dimanfaatkan dengan suatu efisiensi efektif sebesar misalnya 1,2%, maka suatu arus air sebesar 5m3/s (meter kubik per detik) akan dapat menghasilkan daya elektrik bersih dengan daya sebesar kira-kira 1MW. Dapat dibayangkan bahwa ukuran–ukuran yang besar sekali diperlukan untuk dapat membantu suatu PLT–PL yang besar. Sebab sejumlah arus air yang meliputi 500 meter kubik per detik yang akan diperlukan untuk dapat membuat suatu PLT–PL yang besar, misalnya 100MW. Dengan demikian maka taraf efisiensi yang perlu diusahakan untuk ditingkatkan. Prinsip Kerja Ide pemanfaatan energi panas laut bersumber dari adanya perbedaan temperatur di dalam laut. Jika anda pernah berenang di laut dan menyelam ke bawah permukaannya, anda tentu menyadari bahwa semakin dalam di bawah permukaan, airnya akan semakin dingin. Temperatur di permukaan laut lebih hangat karena panas dari sinar matahari

57

diserap sebagian oleh permukaan laut. Tapi di bawah permukaan, temperatur akan turun dengan cukup drastis. Inilah sebabnya mengapa penyelam menggunakan pakaian khusus selam ketika menyelam jauh ke dasar laut. Pakaian khusus tersebut dapat menangkap panas tubuh sehingga menjaga mereka tetap hangat.Sinar matahari yang jatuh di lautan diserap oleh air laut secara efektif dan energi tersebut tertahan pada lapisan permukaan laut pada kedalaman 35– 100m, dimana gaya angin dan gelombang menyebabkan temperatur dan kadar garam mendekati uniform. Pada wilayah lautan tropis yang terletak kira–kira diantara 15° lintang utara dan 15° lintang selatan, energi panas yang diserap dari matahari memanasi air laut pada mixed layer dengan suhu sekitar 28°C (82°F) yang konstant siang dan malam setiap bulan (Avery and Wu.1994). Dibawah mixed layer, air laut menjadi semakin dingin seiring dengan pertambahan kedalaman hingga mencapai kedalaman 800 sampai 1000m (2500 to 3300ft), temperatur air berubah menjadi 4,4°C (40°F). Pada kedalaman 900 m keatas terdapat reservoir air dingin yang sangat besar. Air dingin ini merupakan akumulasi dari air dan es yang mencari dari daerah kutub.

Gambar 1. Citra Satelit Temperature Permukaan Laut (NASA.2009)


2 hal diatas adalah adanya reservoir air panas yang besar di permukaan dan reservoir air dingin dibawah dengan perbedaan suhu sekitar 22°C sampai 25°C. Temperatur ini tak berubah drastis sepanjang tahun, dengan variasi beberapa derajat akibat adanya perubahan cuaca dan musim, dan perbedaan suhu antara pergantian siang dan malam hanya berefek sekitar 1 derajat (Rahman.2008). OTEC merupakan singkatan dari Ocean Thermal Energy Conversion adalah salah satu teknologi terbaru yang menggunakan perbedaan suhu antara permukaan laut dan dasar laut untuk mengoperasikan generator yang menghasilkan energi listrik (wikipedia.2009). Sistem kerja OTEC mempunyai kemiripan dengan mesin uap yaitu fluida dievaporasi dan dikondensasi, perbedaan tekanan yang terjadi inilah yang memutar turbin dan kemudian menghasilkan listrik. namun, pada OTEC menggunakan air laut yang tak terbatas jumlahnya sehingga OTEC dapat menjadi salah satu sumber energi terbaharukan (Avery and Wu.1994). Dalam sistem OTEC terdapat dua macam siklus yang bisa digunakan untuk menghasilkan energi, yaitu siklus terbuka (OpenCycle) dan siklus tertutup (Closed-Cycle). Pada siklus terbuka fluida kerja dilepaskan setelah digunakan dan fluida kerja itu adalah uap air. Air hangat dengan temperatur berkisar 25°C–30°C, dipompa dengan menggunakan pipa masuk ke dalam ruang vakum untuk dievaporasi. Akibat perbedaan tekanan antara tekanan uap air dan tekanan dalam turbin maka uap air yang telah masuk kedalam turbin dapat memutar rotor turbin sehingga menghasilkan listrik. Selanjutnya uap air dialirkan kembali lagi ke kondensator untuk dikondensasikan kembali oleh air dingin yang dipompa dari kedalaman 1000m yang kemudian menjadi air bersih (desalinated water). Sedangkan siklus tertutup menggunakan fluida kerja sebagai pemutar rotor turbin. Dimana fluida kerja tersebut harus mempunyai titik didih yang rendah agar cepat menguap sehingga air hangat dan air dingin yang berasal dari laut dapat berfungsi sebagai evaporator dan kondensor bagi fluida kerja (Avery and Wu.1994). Pembangkit listrik dapat memanfaatkan

perbedaan temperatur tersebut untuk menghasilkan energi. Pemanfaatan sumber energi jenis ini disebut dengan konversi energi panas laut (Ocean Themal Energy Conversion atau OTEC). Perbedaan temperatur antara permukaan yang hangat dengan air laut dalam yang dingin dibutuhkan minimal sebesar 77 derajat Fahrenheit (25°C) agar dapat dimanfaatkan untuk membangkitkan listrik dengan baik. Adapun proyek-proyek demonstrasi dari OTEC sudah terdapat di Jepang, India, dan Hawaii. Pada teknologi konversi energi panas laut atau KEPL (Ocean Thermal Energy Conversion, OTEC), siklus Rankine digunakan untuk menarik arus–arus energi termal yang memiliki sekurang–kurangnya selisih suhu sebesar 20°C. Berdasarkan siklus yang digunakan, OTEC dapat dibedakan menjadi tiga macam: siklus tertutup, siklus terbuka, dan siklus gabungan (hybrid). Pada alat OTEC dengan siklus tertutup, air laut permukaan yang hangat dimasukkan ke dalam alat penukar panas untuk menguapkan fluida yang mudah menguap seperti misalnya amonia. Uap amonia akan memutar turbin yang menggerakkan generator. Uap amonia keluaran turbin selanjutnya dikondensasi dengan air laut yang lebih dingin dan dikembalikan untuk diuapkan kembali (Lihat gambar 2).Pada siklus terbuka, air laut permukaan yang hangat langsung diuapkan pada ruang khusus bertekanan rendah. Kukus yang dihasilkan digunakan sebagai fluida penggerak turbin bertekanan rendah. Kukus keluaran turbin selanjutnya dikondensasi dengan air laut yang lebih dingin dan sebagai

Gambar 2. Ocean Thermal Energy Conversion dengan Siklus Tertutup


Hasil yang terjadi hasilnya diperoleh air desalinasi. Pada siklus gabungan, air laut yang hangat masuk ke dalam ruang vakum untuk diuapkan dalam sekejap (flashevaporated) menjadi kukus (seperti siklus terbuka). Kukus tersebut kemudian menguapkan fluida kerja yang memutar turbin (seperti siklus tertutup). Selanjutnya kukus kembali dikondensasi menjadi air desalinasi. Siklus terbuka dengan mendidihkan air laut yang beroperasi pada tekanan rendah, menghasilkan uap air panas yang melewati turbin penggerak /generator Siklus tertutup menggunakan panas permukaan laut untuk menguapkan fluida penggerak dengan Amonia atau Freon. Uap panas menggerakkan turbin, kemudian turbin berkerja menghidupkan generator untuk menghasilkan listrik. Prosesnya, air laut yang angat dipompa melewati tempat pengubah. dimana fluida pemanas tekanan rendah diuapkan hingga menjalankan turbogenerator. Air dingin dari dalam laut dipompa melewati pengubah digunakan

59

sebagai medium kerja maupun sebagai sumber energi. Air hangat yang berasal dari permukaan laut diuapkan dalamsuatu alat penguap (flash evaporator) dan menghasilkan uap air dengan tekanan yang sangat rendah, l.k. 0,02 hingga 0,03 bar dan suhu kira-kira 20°C. Uap itu memutar sebuah turbin uap yang merupakan penggerak mula bagi generator yang menghasilkan energi listrik (Gambar 3). Karena tekanan uap itu rendah sekali maka ukuran–ukuran turbin menjadi sangat besar. Setelah melewati turbin, uap yang sudah dimanfaatkan dialirkan kesebuah kondensor yang menghasilkan air tawar. Kondensor didinginkan oleh air laut yang berasal dari lapisan bawah permukaan laut. Dengan demikian, metode dengan siklus Claude ini menghasilkan energi listrik maupun air tawar. Masalah dengan metode ini adalah bahwa ukuran– ukuran turbin menjadi sangat besar oleh karena tekanan uap yang begitu rendah. Sebagai contoh, sebuah modul sebesar 10MW yang terdiri atas penguap, turbin dan kondensor, akan memerlukan ukuran garis tengah dan panjang 100 meter.

Gambar 3. Skema Prinsip Konversi Energi Panas Laut (Siklus Terbuka)


Dalam kaitan ini maka metode kedua, yaitu dengan siklus tertutup, merupakan pilihan yang pada saat ini lebih disukai dan digunakan banyak proyek percobaan. Seperti yang terlihat pada gambar 4, air permukaan yang hangat dipompa kesebuah penukar panas atau evaporator, dimana energi panas dilepaskan kepada suatu medium kerja, misalnya amonia. Amonia cair itu akan berubah menjadi gas dengan tekanan kirakira 8,7 bar dan suhu ±21oC. Turbin berputar menggerakkan generator listrik yang menghasilkan energi listrik. Gas amonia akan meninggalkan turbin pada tekanan kira-kira 5,1 bar dan suhu ±11oC dan kemudian di bawa ke kondensor. Pendinginan pada kondensor mengakibatkan gas amonia itu kembali menjadi bentuk benda cair. Perbedaan suhu dalam rangkaian perputaran amonia adalah 10oC sehingga rendemen Carnot akan menjadi :

tetapi menjadi tidak ekonomis karena menjadikan OTEC sulit bersaing dengan pemanfaatan hidrokarbon secara langsung. Selain itu, yang juga perlu diperhatikan adalah ukuran pembangkit listrik OTEC

bergantung pada tekanan uap dari fluida kerja yang digunakan. Semakin tinggi tekanan uapnya maka semakin kecil ukuran turbin dan alat penukar panas yang dibutuhkan, sementara ukuran tebal pipa dan alat penukar panas bertambah untuk menahan tingginya tekanan terutama pada bagian evaporator Rendemen ini merupakan efisiensi termodinamika yang baik sekali, namun didalam praktek rendemen yang sebenarnya akan terjadi lebih rendah, yaitu sekitar 2– 2,5%. Pada rancangan-rancangan terkini suatu arus air sebesar 3–5m3/s baik pada sisi air hangat maupun pada sisi air dingin, diperlukan untuk menghasilkan daya sebesar 1 MW pada generator. Selain amonia (NH3), juga Fron-R-22 (CHClF2) dan Propan (C3H6) memiliki titik didih yang sangat rendah, yaitu antara -30°C sampai -50°C pada tekanan atmosfer dan 30°C pada tekanan antara 10 dan 12,5Kg/cm2. Gas-gas inilah yang prospektif untuk dimanfaatkan sebagai medium kerja pada konversi energi panas laut. Fluida kerja yang populer digunakan adalah amonia karena tersedia dalam jumlah besar, murah, dan mudah ditransportasikan. Namun, amonia beracun dan mudah terbakar. Senyawa seperti CFC dan HCFC juga merupakan pilihan yang baik, sayangnya menimbulkan efek penipisan lapisan ozon. Hidrokarbon juga dapat digunakan, akan

Gambar 4. Skema Prinsip Konversi Panas laut (Siklus Tertutup)


tetapi menjadi tidak ekonomis karena menjadikan OTEC sulit bersaing dengan pemanfaatan hidrokarbon secara langsung. Selain itu, yang juga perlu diperhatikan adalah ukuran pembangkit listrik OTEC bergantung pada tekanan uap dari fluida kerja yang digunakan. Semakin tinggi tekanan uapnya maka semakin kecil ukuran turbin dan alat penukar panas yang dibutuhkan, sementara ukuran tebal pipa dan alat penukar panas bertambah untuk menahan tingginya tekanan terutama pada bagian evaporator. Benefit dan “Produk Samping” Teknologi OTEC Walaupun sampai saat ini biaya investasi awal OTEC masih mahal, namun OTEC memiliki berbagai keuntungan Keuntungan dan keunggulan dari teknologi OTEC ini antara lain adalah : 1.Sumber daya energi untuk OTEC merupakan sumber terbarukan secara alamiah. 2. Hampir tidak ada dampak negatif terhadap lingkungan, bahkan dari sisi ekologi berdampak positif karena akan memperkaya nutrisi pada permukaan air laut. 3.Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya. 4. Tidak membutuhkan bahan bakar, biaya operasional relatif rendah. 5. Produksi listrik stabil. Selain itu, walaupun biaya investasi awal OTEC masih dipandang terlalu mahal, namun riset termutakhir menunjukkan berbagai potensi produk samping OTEC yang bermanfaat, sehingga dapat meningkatkan nilai ke-ekonomian dari teknologi OTEC. “Produk Samping” dari OTEC tersebut antara lain : 1.Air pendingin AC: air dingin sisa proses OTEC dapat dimanfaatkan untuk mendinginkan air biasa yang dibutuhkan AC standar melalui mekanisme tertentu. 2.Pertanian: saat air laut mengalir melalui pipa bawah tanah, akan mendinginkan tanah di sekitarnya, sehingga tanah dapat ditanami berbagai tanaman yang cocok untuk ditanam di iklim dingin. 3.Desalinasi air laut: proses pembangkitan energi.

61

4.Produksi hidrogen: hidrogen diproduksi dengan proses elektrolisis, dengan memanfaatkan tenaga listrik yang diproduksi dari proses OTEC. 5.Produksi air minum, suplai air untuk aquaculture, ekstraksi mineral. Prospek Di Indonesia Minyak merupakan sumber energi utama di Indonesia. Pemakaiannya terus meningkat baik untuk komoditas ekspor yang menghasilkan devisa maupun untuk memenuhi kebutuhan energi dalam negeri. Sementara cadangannya terbatas sehingga pengelolaannya harus dilakukan seefisien mungkin. Karena itu, ketergantungan akan minyak bumi untuk jangka panjang tidak dapat dipertahankan lagi sehingga perlu ditingkatkan pemanfaatan energi baru dan terbarukan. Energi baru dan terbarukan adalah energi yang pada umumnya sumber daya nonfosil yang dapat diperbarui atau bisa dikelola dengan baik, maka sumber dayanya tidak akan habis. Laut selain menjadi sumber pangan juga mengandung beraneka sumber dayaenergi. Kini para ahli menaruh perhatian terhadap laut sebagai upaya mencari jawaban terhadap tantangan kekurangan energi di waktu mendatang dan upaya menganekakan penggunaan sumber daya energi. Kesenjangan antara kebutuhan dan persediaan energi merupakan masalah yang perlu segera dicari pemecahannya. Apalagi mengingat perkiraan dan perhitungan para ahli pada tahun 2010-an produksi minyak akan menurun tajam dan bisa menjadi titik awal kesenjangan energi. Untuk lautan di wilayah Indonesia, potensi termal 2,5 x 1023 joule dengan efisiensi konversi energi panas laut sebesar tiga persen dapat menghasilkan daya sekitar 240.000 MW. Potensi energi panas laut yang baik terletak pada daerah antara 6–9° lintang selatan dan 104–109° bujur timur. Di daerah tersebut pada jarak kurang dari 20km dari pantai didapatkan suhu rata-rata permukaan laut di atas 28°C dan didapatkan perbedaan suhu permukaan dan kedalaman laut (1.000m) sebesar 22,8°C. Sedangkan perbedaan suhu rata-rata tahunan permukaan dan kedalaman lautan (650m) lebih tinggi dari 20°C.


Dengan potensi sumber energi yang melimpah, konversi energi panas laut dapat dijadikan alternatif pemenuhan kebutuhan energi listrik di Indonesia. Sebagaimana kita ketahui, luas laut Indonesia mencapai 5,8 juta km2, mendekati 70% luas keseluruhan wilayah Indonesia. Dengan luas wilayah mayoritas berupa lautan, wilayah Indonesia memiliki energi yang punya prospek bagus yakni energi arus laut. Hal ini dikarenakan Indonesia mempunyai banyak pulau dan selat sehingga arus laut akibat interaksi Bumi – Bulan – Matahari mengalami percepatan saat melewati selatselat tersebut. Selain itu, Indonesia adalah tempat pertemuan arus laut yang diakibatkan oleh konstanta pasang surut M2 yang dominan di Samudera Hindia dengan periode sekitar 12 jam dan konstanta pasang surut K1 yang dominan di Samudra Pasifik dengan periode lebih kurang 24 jam. M2 adalah konstanta pasang surut akibat gerak Bulan mengelilingi Bumi, sedangkan K1 adalah konstanta pasang surut yang diakibatkan oleh kecondongan orbit Bulan saat mengelilingi Bumi. bawah laut yang mahal. Jenis ini masih dalam taraf penelitian dan pengembangan. Perkembangan teknologi konversi energi panas laut di Indonesia baru mencapai status penelitian, dengan jenis konversi energi panas laut landasan darat dan dengan kapasitas 100 kW, lokasi di Bali Utara. Di Indonesia, potensi energi samudera sangat besar karena Indonesia adalah negara

kepulauan yang terdiri dari 17.000 pulau dan garis pantai sepanjang 81.000km dan terdiri dari laut dalam dan laut dangkal. Biaya investasi belum bisa diketahui di Indonesia tetapi berdasarkan uji coba di beberapa negara industri maju adalah berkisar 9 sen / kWh hingga 15 sen /kWh. Berdasarkan letak penempatan pompa kalor, konversi energi panas laut dapat diklasifikasikan menjadi tiga tipe, konversi energi panas laut landasan darat, konversi energi panas laut terapung landasan permanen, dan konversi terapung kapal. Konversi energi panas laut landasan darat alat utamanya terletak di darat, hanya sebagian kecil peralatan yang menjorok ke laut. Kelebihan sistem ini adalah dayanya lebih stabil dan pemeliharaannya lebih mudah. Kekurangan sistem jenis ini membutuhkan keadaan pantai yang curam, agar tidak memerlukan pipa air dingin yang panjang. Untuk konversi energi panas laut terapung landasan permanen, diperlukan sistem penambat dan sistem transmisi bawah laut, sehingga permasalahan utamanya pada sistem penambat dan teknologi transmisi Secara umum kendala pada teknologi konversi energi panas laut adalah efisiensi pemompaan yang masih rendah, korosi pipa, bahan pipa air dingin, dan biofouling, yang semuanya menyangkut investasi. Selain itu kajian sumberdaya kelautan masih terbatas terhadap langkah pengembangan konversi energi panas laut.

Gambar 5. Peta Persebaran Panas Laut


Pengembangan OTEC di Indonesia Indonesia adalah negara kepulauan yang terletak di daerah tropis, di mana perairan di wilayah Indonesia umumnya memiliki perbedaan suhu air permukaan dan laut dalam yang sangat tinggi, serta memiliki intensitas gelombang laut yang kecil, sehingga sangat cocok dalam pengembangan teknologi OTEC. Beberapa pihak swasta di Indonesia sebenarnya telah mengembangkan teknologi ini hingga mencapai tahap komersial, namun jumlahnya masih terbatas sehingga pemanfaatan teknologi ini belum memberikan andil yang besar. Di samping itu perlu adanya perhatian dan keterlibatan dari pemerintah yang besar untuk pengembangan dan pemanfaatan energi alternatif dari laut tersebut, sebagai salah satu upaya menghadapi krisis energi yang terjadi di masa kini. Kelebihan: • Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya. • Tidak membutuhkan bahan bakar. • Biaya operasi rendah. • Produksi listrik stabil. • Dapat dikombinasikan dengan fungsi lainnya: menghasilkan air pendingin, produksi air minum, suplai air untuk aquaculture, ekstraksi mineral, dan produksi hidrogen secara elektrolisis. Keuntungan bagi sisi pemerintah : • Pemanfaatan energi baru, seperti tenaga panas laut, akan mengurangi ketergantungan akan BBM atau batu bara yang cadangannya diperkirakan akan habis dalam beberapa tahun mendatang. • Penelitian ini akan melibatkan instansi– instansi yang terkait /departemen sehingga diharapkan akan memberikan sumbangsihnya dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK). • Penggunaan teknologi ini akan mengurangi dampak pencemaran lingkungan akibat emisi gas buang dari produk BBM atau batu bara. • Setiap proyek yang akan dibangun nantinya akan mengurangi jumlah pengangguran, karena tentunya akan menyerap banyak tenaga kerja.

63

Keuntungan bagi penyedia listrik (PT PLN) : • Merupakan solusi alternatif untuk masa yang akan datang, sekiranya produksi BBM atau batu bara telah berhenti. • Mengurangi ketergantungan akan BBM atau batu bara sebagai bahan baku dalam memproduksi listrik. • Jika dimanfaatkan secara optimum, maka dengan efisiensi sekitar tiga persen maka Indonesia dapat menghasilkan 240.000MW dari total potensi panas laut yang ada. • Hasil sampingan berupa air tawar tentu dapat dimanfaatkan untuk produksi air minum bersih untuk didayakan oleh PLN. Keuntungan bagi konsumen : • Konsumen akan merasa lega akan kontinuitas penyediaan energi listrik untuk beberapa waktu mendatang. Kekurangan: • Belum ada analisa komperehensif mengenai dampaknya terhadap lingkungan. • Jika menggunakan amonia sebagai bahan yang diuapkan menimbulkan potensi bahaya kebocoran. • Efisiensi total masih rendah sekitar 1% - 3%. • Biaya pembangunan tidak murah, ongkos mendirikan OTEC tepi pantai, setara dengan membangun PLTU. Kendala : • Untuk mengubah suatu sistem ketenaga listrikan dari BBM dan batubara menjadi panas laut dibutuhkan biaya investasi yang sangat besar. • Efisiensi pembangkit tenaga panas laut (PLT–PL) yang masih di bawah 5% tentu bukan merupakan kabar yang baik bagi semua pihak. • Belum ada investor yang besedia menanamkan investasinya untuk proyek pembuatan pembangkit tenaga panas laut (PLT–PL). • Adanya gangguan alam di daerah laut atau pantai akan merugikan sistem kelistrikan dengan teknologi panas laut. • Biaya produksi akan tinggi sehingga mau tidak mau jika pemerintah melakukan subsidi, maka budget APBN akan tersedot untuk biaya subsidi.


SIMPULAN OTEC (Konversi Energi Panas Laut) memiliki potensi dan prospek yang sangat baik untuk dikembangkan di Sulawesi Utara. OTEC memiliki banyak manfaat bagi masyarakat dan merupakan suatu yang kompetitif untuk dikembangkan. OTEC memiliki berbagai keuntungan dan keunggulan seperti : 1.Sumber daya energi untuk OTEC merupakan sumber terbarukan secara alamiah. 2. Hampir tidak ada dampak negatif terhadap lingkungan, bahkan dari sisi ekologi berdampak positif karena akan memperkaya nutrisi pada permukaan air laut. 3.Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya. 4.Tidak membutuhkan bahan bakar, biaya operasional relatif rendah. 5.Produksi listrik stabil. OTEC juga memiliki beberapa produk sampingan seperti : 1. Air pendingin AC: air dingin sisa proses OTEC dapat dimanfaatkan untuk mendinginkan air biasa yang dibutuhkan AC standar melalui mekanisme tertentu. 2. Pertanian : saat air laut mengalir melalui pipa bawah tanah, akan mendinginkan tanah di sekitarnya, sehingga tanah dapat ditanami berbagai tanaman yang cocok untuk ditanam di iklim dingin. 3. Desalinasi air laut: proses pembangkitan energi. 4. Produksi hidrogen: hidrogen diproduksi dengan proses elektrolisis, dengan memanfaatkan tenaga listrik yang diproduksi dari proses OTEC. 5. Produksi air minum, suplai air untuk aquaculture, ekstraksi mineral. SARAN 1.Pemerintah harus segera mengeluarkan kebijakan yang menindak–lanjuti secara nyata pengembangan konversi energi terbarukan untuk sesegera mungkin mengantisipasi krisis energi nanti. 2.Tidak ada investasi yang murah untuk sebuah hasil yang baik apalagi kompetitif, OTEC sebenarnya memiliki nilai ekonomi

yang sangat tinggi di daerah lautan tropis. 3. Studi lanjut dan pelatihan bagi para teknisi elektro lokal di negara-negara (USA – Hawaii, Kanada, Eropa, India, Jepang) yang sudah mengembangkan teknologi OTEC. DAFTAR PUSTAKA Aldo Vieira Da Rosa, Fundamentals of Renewable Eenergy Processes, 2009. Kadir, Abdul, Teknologi Konversi Energi Panas Laut : Prinsip, Perkembangan dan Prospek, 2005 Marwan Ja’far, Energynomics, Gramedia, Jakarta, 2009 Paul A. Breeze, Power Generation Technologies, 2005 Vega Luis A., Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC), Hawaii, USA, 1999. William H. Avery, Chih Wu, Renewable Energy From The Ocean: A guide to OTEC, Oxford, 1994.

PENGEMBANGAN KONVERSI ENERGI PANAS LAUT DEVELOPMENT OF OCEAN THERMAL ENERGY CONVERSION. Calvin E. J. Mamahit

Recommend Documents