Energi Listrik Tenaga Ombak ( PLTO ) / Wave Energy Conventer Device

Oleh : BUSAERI (ERRY) / Pemerhati dan Perancang Sistem Teknologi Energi Kelautan

Saat mata kita menatap lautan, terlihat begitu indah, begitu luas; hembusan angin dan deru ombak   sangat terasa dan terlihat begitu menakjubkan.  Seakan memberikan pesan kepada kita, inilah karunia Allah yang diperuntukan bagi umat manusia supaya dapat digali dan dimanfaatkan. Subhaanallah, Allahu Akbar..  

Lautan yang luas itu mengandung potensi besar, yaitu potensi energi ombak atau gelombang, arus,  dan angin, yang dapat kita manfaatkan untuk menjadi sumber energi listrik atau menjadi sumber tenaga. 

Listrik dari tenaga ombak ini diharapkan dapat menjadi solusi bagi krisis energi yang terjadi akhir-akhir ini.

Duduklah didekat pantai itu, duduklah dengan santai... renungkan betapa hebatnya ombak tersebut bergulung-gulung, lalu pikirkan:  

How does wave power work?  

and How can I convert the potential energy of waves into electrical energy? How?

" Bagaimana cara tenaga ombak  tersebut bekerja? dan Bagaimana saya mengkonversi  potensi energi ombak tersebut agar bisa menjadi energi listrik? Bagaimana? "

Selanjutnya apa langkah kita, apa yang harus kita perbuat..!!!  

LANGKAH AWAL  :

Pelajari Teknologi Yang Sudah Ada,

Catat dan Identifikasi Kelebihan dan Kekurangannya   !!!

Pikiran kita membutuhkan inspirasi atau  masukan sumber gagasan, saat kita sedang merancang atau memikirkan sesuatu. Disamping kita harus dan wajib memiliki gagasan sendiri, kita juga memerlukan  informasi dan masukan dari sumber lain atau dari orang lain, dari luar diri kita. Kita memerlukan pengetahuan.

Sebagai langkah awal yang harus kita lakukan untuk menambah dan memperluas dan memperkaya wawasan atau gagasan kita  adalah : 

" Pelajari sistem teknologi pembangkit energi listrik tenaga gelombang laut dari negara lain yang sudah dikembangkan dan juga teknologi yang sudah dikembangkan dan pernah diuji-cobakan di dalam negeri".

Pelajari bagaimana system tersebut bekerja, dan sejauhmana kerumitan teknologi yang diterapkan, dan bagaimana efesiensinya. Serta identifikasi apa kelebihan dan kekurangannya.  Ini penting..!!!

 

Misalkan kita buka beberapa web berikut ini : 

http://www.alternative-energy-news.info/technology/hydro/wave-power/

http://www.ecobusinesslinks.com/ocean_waves_currents_energy.htm

http://www.energybible.com/water_energy/wave_energy_systems.html

http://www.eu-oea.com/index.asp?bid=425

dan  

http://ardyprasetyo.wordpress.com/2008/03/20/pemanfaatan-energi-ombak-sebagai-pembangkit-tenaga-listrik/

http://www.alpensteel.com/article/51-113-energi-lain-lain/161--pembangkit-listrik-tenaga-ombak-dikembangkan.html

http://berita-iptek.blogspot.com/2009/02/pembangkit-listrik-tenaga-gelombang.html

http://www.tebarnasi.com/showthread.php?t=798

dan seterusnya. 

Setelah kita mempelajari teknologi yang sudah ada tersebut, tentunya kita akan mendapatkan gambaran atau masukan yang memadai agar nanti teknologi yang akan kita terapkan dapat bekerja dengan baik; dan hasilnya lebih maksimal. 

" Telah banyak dibuat teknologi PLTO, namun hasil energi listriknya tidak efesien, jauh dari harapan dan tidak sebanding dengan biaya yang dikeluarkan. Kita tidak perlu membuat alat hanya sekedar untuk membuktikan bahwa tenaga ombak dapat menghasilkan energi listrik.  Kita tidak perlu membuktikan itu. Yang kita perlukan adalah suatu  alat pembangkit listrik tenaga ombak (Wave energy Converter Device) yang menghasilkan energi listrik yang usable (listrik yang dapat dipakai, dapat digunakan), efesien,  feasible secara ekonomi, dan handal . Ini yang akan kita buat. "

WAVE ENERGY CONVERSION

Konsep Dasar Teknologi PLTO

Hal pokok yang menjadi dasar perencanaan sistem teknologi  PLTO harus berdasarkan aspek-aspek berikut ini.: 

1. Teknologi Konversi (Wave Energy Conversion )  Kita akan menentukan metoda konversi yang bagaimana yang akan kita terapkan dalam membuat PLTO.

Ada 4 Type  Cara Mengkonversi energi ombak : yaitu : (a) Point Absorbers, perangkat ini menangkap energi dari gerakan "naik turun" dari gelombang. Alat ini akan membangkitkan listrik dari hasil gerakan vertikal dan rotasional pelampung dan dapat ditambatkan pada untaian rakit yang mengambang atau alat yang tertambat di dasar laut dan dihubungkan dengan engsel Cockerell (b). Attenuator, ini terdiri dari untaian rakit-rakit yang saling dihubungkan dengan engsel-engsel dan sistem ini bergerak naik turun mengikuti gerakan gelombang laut. (c).Overtopping :Ini terdiri dari sebuah dinding dimana gelombang meluncur naik ke atas penampungan , mengumpulkan air di reservoir penyimpanan. Gelombang masuk seperti membuat kepala air, yang dirilis kembali ke laut melalui turbin konvensional yang dipasang di bagian bawah reservoir. Sebuah perangkat overtopping dapat menggunakan kolektor untuk memusatkan energi gelombang. (d).Oscillating Water Column (OWC), Ini adalah struktur tabung berongga , sebagian terendam , yang terbuka ke laut di bawah permukaan air sehingga berisi udara yang terjebak di atas kolom air. Gelombang menyebabkan kolom untuk naik dan turun, bergerak seperti piston, kompresi dan dekompresi udara. Udara ini disalurkan melalui turbin udara untuk menghasilkan listrik.

Point penting berikutnya dalam pengembangan PLTO adalah :

2. Pemilihan PMG / PMA.  Kita harus menentukan jenis generator atau alternator yang akan diterapkan dalam teknologi PLTO ini.  Ada 2 Type generator yang umumnya dipakai dalam PLTO, yaitu Linear Permanent Magnet Generator (bergerak linear maju mundur), atau yang synchronize Permanent Magnet Generator (berputar seperti generator pada umumnya). Kita harus memilih dengan pertimbangan besarnya biaya, daya tahan, kemudahan pemeliharaan, dan kemudahan mendapatkan barangnya.

3. Sistem Transmisi. Yang dimaksud transmisi disini adalah transfer energi secara mekanik, apakah menggunakan system gigi ( gear transmission), hydraulic, atau transmisi mekanik dengan menggunakan system pompa air.

4. Reliability & Safety , kehandalan dan keselamatan ; sangat penting untuk diprioritaskan  dalam pembuatan teknologi PLTO adalah masalah kehandalan dan keselamatan. Kehandalan system teknologi harus benar-benar diperhatikan, jangan sampai cepat rusak; dan juga kehandalan dari jenis dan pemilihan material agar jangan sampai cepat berkarat. Juga harus didesain dengan mempertimbangkan keselamatan, jangan sampai membahayakan keselamatan orang atau biota laut.

5. Maintenance. Sudah tentu setiap alat atau perangkat memang ada waktunya untuk pemeliharaan, namun harus dicermati bahwa PLTO sangat berbeda dengan alat lainnya yang terpasang di darat.  PLTO di simpan dilaut, mudah berkarat, dan senantiasa akan dihantam ombak. Tidak begitu saja mudah untuk melakukan pemeliharaan, dan juga tidak murah biayanya. Idealnya waktu pemeliharaan PLTO yang terpasang dilaut secepat-cepat dalam periode 3~5 tahun. Oleh karena itu sangat penting dalam perancangan PLTO dibuat benar benar sangat handal.   

6.Sistem penempatan alat (Wave technologies have been designed to be installed in nearshore, offshore, and far offshore locations). Sistem penempatan alat, kadang disebut juga : wave energy development status.  Apakah dipasang didekat pantai (nearshore), lepas pantai (offshore) atau di jauh dari pantai (far offshore), atau persis dipasang digaris pantai (Shoreline).

Aspek Penting Dalam Pengembangan Teknologi Energi Kelautan (Ocean Energy Device)

Oleh : BUSAERI (ERRY) / Pemerhati dan Perancang Sistem Teknologi Energi Kelautan

Indonesia disebut juga sebagai Negara maritim, karena 2/3 wilayah Indonesia merupakan lautan dengan garis pantai terpanjang di dunia yaitu ± 80.791,42 Km.  Indonesia juga disebut sebagai Negara kepulauan karena memang wilayah Indonesia  memiliki ribuan pulau, ada yang bilang 13 ribu pulau ada juga yang mengatakan 17 ribu pulau.  

Keadaan alam seperti  ini tentu merupakan potensi besar yang  tidak boleh disia-siakan, terutama untuk pengembangan energi terbarukan, baik panas bumi, mikrohidro, angin, surya, atau terutama energi yang bersumber dari laut yang terhampar luas dan sangat melimpah.

What is ocean energy?

Pembangkit Listrik Tenaga Laut ( PLTL)

"Ocean Energy (OE) involves the generation of electricity from the waves, the tides, the currents, the salinity gradient, and the thermal gradient of the sea or the ocean." (Energi kelautan atau energi samudra melibatkan pembangkitan listrik dari gelombang, pasang surut, arus, gradien salinitas, dan gradien termal laut atau lautan. ")

"Ocean energy" is a term used to describe all forms of renewable energy derived from the sea including wave energy, tidal energy, river current, ocean current energy, offshore wind, salinity gradient energy and ocean thermal gradient energy. ("energi Ocean" adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan segala bentuk energi terbarukan yang berasal dari laut termasuk energi gelombang, energi pasang surut, arus sungai, energi arus laut, angin lepas pantai, energi gradien salinitas dan energi laut gradien termal.)

Prinsip-prinsip Dasar Perencanaan PLTL

Tentunya tidak mudah untuk mengkonversi potensi energi laut atau energi samudra tersebut menjadi energi listrik.  Namun jangan juga terlalu menganggap sulit, karena memang teknologi ini masih dalam kewajaran kemampuan akal kita.

Hanya yang perlu kita ketahui adalah prinsip-prinsip utama yang menjadi pedoman dalam merancang system pembangkit energi listrik kelautan ini, yaitu:

Dalam pengembangan PLTL, diperlukan sistem teknologi yang feasible secara ekonomi, memiliki durability & reliability, berdaya tahan & kehandalan yang tinggi, baik  secara teknologi ataupun material, dan efesien, menghasilkan energi listrik yang memadai. 

Dan yang paling penting adalah energi listrik yang dihasilkan tersebut harus menjadi usable, dapat dipakai atau digunakan sesuai dengan standar voltase pemakaian listrik nasional di suatu negara (Indonesia 220 V / 380V). Jadi bukan sekedar adanya pembuktian bahwa potensi energi gelombang  laut atau arus laut dapat menghasilkan energi  listrik, tetapi  bagaimana listrik yang dihasilkan tersebut harus usable. 

Banyak sekali hasil-hasil penelitian energi kelautan yang akhirnya menjadi barang rongsok yang berkarat,  atau sekedar menjadi timbunan arsip karena kadang tidak mempertimbangkan tahapan proses penting berikutnya yaitu aspek pemanfaatan atau utility,  agar hasilnya menjadi energi listrik yang USABLE .. ini yang terpenting  !!! kita membuat alat yang memiliki kegunaan.

Tetapi hal demikian tidaklah mengapa, asalkan berkesinambungan dan ada tindak lanjutnya yaitu terus diperbaiki dan dikembangkan kearah yang lebih sempurna. Tetapi celakanya kadang riset tersebut tidak berlanjutan karena tidak adanya dana, kurang dorongan dari pemerintah atau bisa saja karena tidak memiliki ide pengembangan berikutnya kearah yang lebih sempurna dan kurang fokus.

Aspek penting lainnya adalah kemudahan pemeliharaan, easy-maintenance. Biaya dan sistem pemeliharaan suatu alat yang berada di lautan, tentunya harus direncanakan agar mudah dilakukan dan mencapai biaya yang rasional. Hal tersebut sangat  berhubungan dengan perencanaan sistem teknologi yang diterapkan dan pemilihan jenis material atau bahan-bahan yang akan dipakai.

Jadi, aspek-aspek penting yang harus di-analiasa dalam perancangan teknologi  kelautan  adalah : 

1. Feasible, ( kelayakan biaya, kelayakan bisnis, Bankable )  

2. Efesien

3. Daya Tahan & Kehandalan ( Durability & Reliability )

4. Kemudahan Pemeliharaan (Easy Maintenance).

5. Dan Usable Electrical Energy. menghasilkan energi listrik yang dapat dimanfaatkan atau digunakan.

Ocean Energy Conversion

Perancangan sistem teknologi PLTL ( pembangkit Listrik Tenaga Laut ) harus dimulai dari pemikiran:  apanya yang mau dikonversi?, dan bagaimana cara meng-konversi-nya?.

Berbicara mengenai apanya yang mau dikonvesi, tertuju kepada “apanya dari potensi laut  tersebut yang mau dimanfaatkan?” Dan bagaimana cara memanfaatkannya? 

Umumnya kita memanfaatkan potensi energi kelautan dari 4 sumber potensi di bawah ini, yaitu :

1. Gelombang Laut / Wave energy ( tinggi, naik turun gelombang, panjang gelombang, dan periode waktunya)

2. Arus laut ( Sea Current Energy )

3. Pasang Surut ( Tidal Energy )

4. Perbedaan Suhu (Ocean Thermal Energy Conversion / OTEC),

Point 1 s/d 3  bersifat Mechanical, Uses the physical movement of tide & waves to produce electricity. Point 4 bersifat temperature Gradient,  gradient from ocean surface to deeper waters is used to convert heat energy to electricity.

Dibutuhkan kecerdasan dan analisa  mendalam mengenai  ke-4 hal potensi tersebut , agar potensi-potensi tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi listrik.

Hal ini berhubungan dengan pertanyaan yang kedua yaitu :  Bagaimana cara memanfaatkannya (meng-konversinya) ?  Di sinilah tugas para pakar perguruan tinggi atau lembaga-lembaga riset pemerintah ditantang agar menemukan suatu sistem teknologi yang bisa teruji untuk diterapkan.  Negara kita memiliki potensi energi kelautan yang sangat luar biasa besar, tinggal keseriusan kita untuk memanfatkannya, utamanya adalah kemauan politik dari pemerintah.

Kasus kebocoran PLTN di Jepang sebaiknya menjadi salah satu pemicu, yang  mendorong agar potensi energi kelautan di Negara kita  dapat dimanfaatkan secara maksimal. Dan hal ini tentu perlu dorongan, kesungguhan  dan kemauan politik dari pemerintah, agar potensi ini dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi listrik yang potensial.  Ingat.. Indonesia adalah negara maritim dengan kebaradaan ribuan pulau yang tersebar dimana-mana. Dan sudah barang tentu sangat potensial sekali dikembangkannnya energi kelautan sebagai sumber energi listrik.

Sebagai negara maritim, tentunya kita harus bersemangat dan lebih giat dalam mengembangkan sektor energi ini. Terlambat atau terlena sedikit saja, kita sudah ketinggalan dengan negara-negara lain di ASEAN.

Kita harus memberikan penghargaan yang sebesar-besar kepada siapaun yang telah melakukan pengembangan energi kelautan ini di Indonesia, seperti yang dilakukan oleh Zamrisyaf St M dengan PLTO system bandul, atau pengembangan energi arus laut yang dilakukan oleh kelompok T-Files ITB yang ditukangi oleh sekelompok para mahasiwa cerdas dari ITB yang dikomandani oleh Nurana Indah Paramita,  juga Larantuka Project, NTT yang dilakukan oleh BPPT dalam pengembangan energi arus laut.

Di departemen teknik kelautan ( ocean engineering program ) ITB, telah dikembangkan PLTO type Buoy dengan efesiensi yang sangat tinggi, yang diberi nama WaveRider, Si Pengendara Ombak. WaveRider sudah untuk skala komersial karena teknologinya yang sudah cukup memadai. Proyek WaveRider ini dikomandani oleh Bapak Dr. Ir. Harman Ajiwibowo.