Energi pasang surut adalah energi yang dihasilkan dari pasang surut air laut dan menjadikannya energi dalam bentuk lain, terutama listrik. Energi pasang surut merupakan salah satu jenis energi terbarukan yang relatif lebih mudah diprediksi jumlahnya dibandingkan energi angin dan energi surya. Pemanfaatannya saat ini belum luas karena tingginya biaya awal dan terbatasnya lokasi yang memiliki pasang surut yang mencukupi. Penelitian dan pengembangan lebih lanjut terus dilakukan untuk meningkatkan efisiensi dan batas kritis energi yang dihasilkannya sehingga didapatkan berbagai metode untuk mengekstraksi energi jenis ini.
Dalam sejarahnya, energi pasang surut telah digunakan di Eropa dan pantai timur Amerika Utara dalam bentuk turbin, mengubahnya menjadi energi mekanik dan digunakan untuk menggiling gandum.[2][3][4] Baru pada abad ke 19, proses ini digunakan untuk menghasilkan listrik.[5] Pembangkit listrik tenaga pasang surut skala besar pertama di dunia adalah Rance Tidal Power Station yang dibangun di Prancis dan mulai beroperasi sejak tahun 1966.
Air laut merupakan fluida dengan massa jenis yang lebih tinggi, hingga 800 kali udara. Selain itu, sifat fenomena pasang surut yang dapat diprediksi berdasarkan wilayah diikuti dengan pemantauan yang kontinu mampu menjaga pasokan energi listrik dari pembangkit listrik jenis ini.[6]
Generator arus pasang surut (tidal stream) menggunakan energi kinetik dari air laut untuk menggerakan turbin, seperti halnya turbin angin yang digerakkan oleh angin. Generator jenis ini dapat dibangun di fasilitas atau infrastruktur yang telah ada, seperti jembatan. Fitur lepas pantai tertentu seperti selat atau teluk dapat mempercepat gerakan air laut. Bentuk turbin dapat berupa vertikal maupun horizontal, terbuka maupun terlindung pipa, dan umumnya diletakkan dekat dengan dasar air.[7]
Dinding pasang surut
Dinding pasang surut (tidal barrage) memanfaatkan energi potensial berdasarkan perbedaan tinggi permukaan laut. Ketika pasang, air laut masuk ke dalam teluk, delta sungai, atau fitur lepas pantai lainnya dan tertampung karena adanya dinding. Ketika surut, air laut dilepaskan. Energi ini lalu diubah menjadi energi mekanik seperti halnya turbin pada bendungan pembangkit listrik tenaga air.[8] Pada dasarnya, tidal barrage adalah bendungan yang melebar hingga menjangkau seluruh area pasang surut delta sungai.
Pasang surut dinamis
Tampak atas bendungan pasang surut, warna biru dan merah menunjukkan beda tinggi dari permukaan air laut akibat pasang surut.
Pasang surut dinamis (dynamic tidal power) merupakan metode yang masih bersifat eksperimen, yang melibatkan interaksi antara energi kinetik dan energi potensial dari aliran air laut. Metode ini mengandalkan bendungan yang sangat panjang, hingga puluhan kilometer, yang dibangun menjauh dari bibir pantai. Beda tinggi air laut antara sisi sebelah kanan dan sebelah kiri bendungan dimanfaatkan untuk menghasilkan energi.
Laguna pasang surut
Metode ini mirip dengan metode dinding pasang surut, namun tidak melibatkan fitur alam. Bak penampung dibangun di sekitar dinding dengan turbin untuk menghasilkan energi ketika air laut dilepaskan.[7]
Pembangkit listrik energi pasang surut dapat memiliki dampak negatif bagi makhluk hidup. Turbin yang berputar mampu membunuh hewan air. Kebisingan karena gerakan turbin menjadikan organisme besar sulit berkomunikasi. Selain itu, pelumas dan bahan kimia lainnya juga dapat tumpah ke laut, menyebabkan pencemaran.
Korosi
Air asin merupakan penyebab utama korosi pada logam. Sehingga biaya pembuatan dan perawatan generator energi pasang surut cenderung mahal karena membutuhkan logam tahan karat, seperti baja tahan karat, logam paduan dengan kadar nikel tinggi, paduan tembaga-nikel, dan paduan titanium.
Fouling
Fouling adalah menempelnya organisme laut pada struktur yang dapat menyebabkan penyumbatan dan berkurangnya aerodinamika. Umumnya dapat diatasi dengan menggunakan tembaga sebagai bahan utama pembuatan turbin.
- ^ Douglas, C. A.; Harrison, G. P.; Chick, J. P. (2008). "Life cycle assessment of the Seagen marine current turbine". Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part M: Journal of Engineering for the Maritime Environment. 222 (1): 1–12. doi:10.1243/14750902JEME94.
- ^ Ocean Energy Council (2011). "Tidal Energy: Pros for Wave and Tidal Power". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008-05-13. Diakses tanggal 2014-05-11.
- ^ "Microsoft Word - RS01j.doc" (PDF). Diakses tanggal 2011-04-05.
- ^ Minchinton, W. E. (October 1979). "Early Tide Mills: Some Problems". Technology and Culture. Society for the History of Technology. 20 (4): 777–786. doi:10.2307/3103639. JSTOR 3103639.
- ^ Dorf, Richard (1981). The Energy Factbook. New York: McGraw-Hill.
- ^ "Structural Health Monitoring in Composite Tidal energy converters".
- ^ a b "Tethys".
- ^ Evans, Robert (2007). Fueling Our Future: An Introduction to Sustainable Energy. New York: Cambridge University Press.
| Wikimedia Commons memiliki media mengenai Tidal power. |
- Enhanced tidal lagoon with pumped storage and constant output as proposed by David J.C. MacKay, Cavendish Laboratory, University of Cambridge, UK.
- Marine and Hydrokinetic Technology Database The U.S. Department of Energy's Marine and Hydrokinetic Technology Database provides up-to-date information on marine and hydrokinetic renewable energy, both in the U.S. and around the world.
- Tethys Database Diarsipkan 2014-11-10 di Wayback Machine. A database of information on potential environmental effects of marine and hydrokinetic and offshore wind energy development.
- Severn Estuary Partnership: Tidal Power Resource Page Diarsipkan 2011-07-23 di Wayback Machine.
- Location of Potential Tidal Stream Power sites in the UK
- University of Strathclyde ESRU—Detailed analysis of marine energy resource, current energy capture technology appraisal and environmental impact outline
- Coastal Research - Foreland Point Tidal Turbine and warnings on proposed Severn Barrage
- Sustainable Development Commission Diarsipkan 2009-09-04 di Wayback Machine. - Report looking at 'Tidal Power in the UK', including proposals for a Severn barrage
- World Energy Council Diarsipkan 2008-05-29 di Wayback Machine. - Report on Tidal Energy
- European Marine Energy Centre - Listing of Tidal Energy Developers -retrieved 1 July 2011 (link updated 31 January 2014)
- Resources on Tidal Energy
- Structural Health Monitroring of composite tidal energy converters
Diperoleh dari "//id.wikipedia.org/w/index.php?title=Energi_pasang_surut&oldid=18666565"
Gelombang Laut sebagai Energi Terbarukan untuk Pembangkit Listrik
Bila kita mendengar kata-kata gelombang laut maka yang muncul di pikiran kita adalah tentang gelombang Tsunami yang pernah melanda Aceh.
Sekarang telah banyak pembangkit listrik yang sudah dibangun. Perencanaan pembangunan PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir) yang rencananya akan dibangun di Kudus dan menuai penolakan yang sangat besar, masyarakat sekitar tidak setuju akan adanya pembangunan tersebut. Dikhawatirkan akan membawa radiasi nuklir yang berbahaya bagi kehidupan mereka. Adapun juga perencaan pembangunan PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) yang rencananya akan dibangun di Pemalang
Energi Gelombang Laut
Energi gelombang laut adalah satu potensi laut dan samudra yang belum banyak diketahui masyarakat umum adalah potensi energi laut dan samudra untuk menghasilkan listrik. Negara yang melakukan penelitian dan pengembangan potensi energi samudra untuk menghasilkan listrik adalah Inggris, Francis dan Jepang.
Secara umum, potensi energi samudra yang dapat menghasilkan listrik dapat dibagi kedalam 3 jenis potensi energi yaitu energi pasang surut (tidal power), energi gelombang laut (wave energy) dan energi panas laut (ocean thermal energy). Energi pasang surut adalah energi yang dihasilkan dari pergerakan air laut akibat perbedaan pasang surut. Energi gelombang laut adalah energi yang dihasilkan dari pergerakan gelombang laut menuju daratan dan sebaliknya. Sedangkan energi panas laut memanfaatkan perbedaan temperatur air laut di permukaan dan di kedalaman. Meskipun pemanfaatan energi jenis ini di Indonesia masih memerlukan berbagai penelitian mendalam, tetapi secara sederhana dapat dilihat bahwa probabilitas menemukan dan memanfaatkan potensi energi gelombang laut dan energi panas laut lebih besar dari energi pasang surut.
Pada dasarnya pergerakan laut yang menghasilkan gelombang laut terjadi akibat dorongan pergerakan angin. Angin timbul akibat perbedaan tekanan pada 2 titik yang diakibatkan oleh respons pemanasan udara oleh matahari yang berbeda di kedua titik
tersebut. Mengingat sifat tersebut maka energi gelombang laut dapat dikategorikan sebagai energi terbarukan.
Gelombang laut secara ideal dapat dipandang berbentuk gelombang yang memiliki ketinggian puncak maksimum dan lembah minimum. Pada selang waktu tertentu, ketinggian puncak yang dicapai serangkaian gelombang laut berbeda-beda, bahkan ketinggian puncak ini berbeda-beda untuk lokasi yang sama jika diukur pada hari yang berbeda. Meskipun demikian secara statistik dapat ditentukan ketinggian signifikan gelombang laut pada satu titik lokasi tertentu.
Ketinggian dan periode gelombang tergantung kepada panjang fetch pembangkitannya. Fetch adalah jarak perjalanan tempuh gelombang dari awal pembangkitannya. Fetch ini dibatasi oleh bentuk daratan yang mengelilingi laut. Semakin panjang jarak fetchnya, ketinggian gelombangnya akan semakin besar. Angin juga mempunyai pengaruh yang penting pada ketinggian gelombang. Angin yang lebih kuat akan menghasilkan gelombang yang lebih besar.
Gelombang yang menjalar dari laut dalam (deep water) menuju ke pantai akan mengalami perubahan bentuk karena adanya perubahan kedalaman laut. Apabila gelombang bergerak mendekati pantai, pergerakan gelombang di bagian bawah yang berbatasan dengan dasar laut akan melambat. Ini adalah akibat dari friksi/gesekan antara air dan dasar pantai. Sementara itu, bagian atas gelombang di permukaan air akan terus melaju. Semakin menuju ke pantai, puncak gelombang akan semakin tajam dan lembahnya akan semakin datar. Fenomena ini yang menyebabkan gelombang tersebut kemudian pecah.
Normal 0 false false false
Perubahan bentuk gelombang yang menjalar mendekati pantai
Normal 0 false false false
Bila waktu yang diperlukan untuk terjadi sebuah gelombang laut dihitung dari data jumlah gelombang laut yang teramati pada sebuah selang tertentu, maka dapat diketahui potensi energi gelombang laut di titik lokasi tersebut. Potensi energi gelombang laut pada satu titik pengamatan dalam satuan kw per meter berbanding lurus dengan setengah dari kuadrat ketinggian signifikan dikali waktu yang diperlukan untuk terjadi sebuah gelombang laut. Berdasarkan perhitungan ini dapat diprediksikan berbagai potensi energi dari gelombang laut di berbagai tempat di dunia. Dari data tersebut, diketahui bahwa pantai barat Pulau Sumatera bagian selatan dan pantai selatan Pulau Jawa bagian barat berpotensi memiliki energi gelombang laut sekitar 40kw/m.
Pada dasarnya prinsip kerja teknologi yang mengkonversi energi gelombang laut menjadi energi listrik adalah mengakumulasi energi gelombang laut untuk memutar turbin generator. Karena itu sangat penting memilih lokasi yang secara topografi memungkinkan akumulasi energi. Meskipun penelitian untuk mendapatkan teknologi yang optimal dalam mengkonversi energi gelombang laut masih terus dilakukan, saat ini, ada beberapa alternatif teknologi yang dapat dipilih.
Alternatif teknologi yang diperidiksikan tepat dikembangkan di pesisir pantai selatan Pulau Jawa adalah teknologi Tapered Channel (Tapchan).
Prinsip teknologi ini cukup sederhana, gelombang laut yang datang disalurkan memasuki sebuah saluran runcing yang berujung pada sebuah bak penampung yang diletakkan pada sebuah ketinggian tertentu. Air laut yang berada dalam bak penampung dikembalikan ke laut melalui saluran yang terhubung dengan turbin generator penghasil energi listrik. Adanya bak penampung memungkinkan aliran air penggerak turbin dapat beroperasi terus menerus dengan kondisi gelombang laut yang berubah-ubah. Teknologi ini tetap memerlukan bantuan mekanisme pasang surut dan pilihan topografi garis pantai yang tepat. Teknologi ini telah dikembangkan sejak tahun l985.
Alternatif teknologi pembangkit tenaga gelombang laut yang lebih banyak dikembangkan adalah teknik osilasi kolom air (the oscillating water column). Proses pembangkitan tenaga listrik dengan teknologi ini melalui 2 tahapan proses. Gelombang laut yang datang menekan udara pada kolom air yang diteruskan ke kolom atau ruang tertutup yang terhubung dengan turbin generator. Tekanan tersebut menggerakkan turbin generator pembangkit listrik. Sebaliknya, gelombang laut yang meninggalkan kolom air diikuti oleh gerakan udara dalam ruang tertutup yang menggerakkan turbin generator pembangkit listrik.
Variasi prinsip teknologi ini dikembangkan di Jepang dengan nama might whale technology. Di Skotlandia, Inggris Raya, telah dibangun pembangkit tenaga gelombang laut yang menggunakan teknologi ini. Pembangkit yang selesai dibangun pada tahun 2000 ini dilengkapai listrik sampai 500 kW.
Selain itu, di Denmark dikembangkan pula teknologi pembangkit tenaga gelombang laut yang disebut wave dragon, prinsip kerjanya mirip dengan tapered channel. Perbedaannya pada wave dragon, saluran air dan turbin generator diletakkan di tengah bak penampung sehingga memungkinkan pembangkit dipasang tidak di pantai.
Pembangkit-pembangkit tersebut kemudian dihubungkan dengan jaringan transmisi bawah laut ke konsumen. Hal ini menyebabkan biaya instansi dan perawatan pembangkit ini mahal. Meskipun demikian pembangkit ini tidak menyebabkan polusi dan tidak memerlukan biaya bahan bakar karena sumber penggeraknya energi alam yang bersifat terbarukan.
Dari sejumlah peralatan yang telah dipersiapkan, dibuat alat untuk mentransformasi energi gelombang laut menjadi energi listrik. Dari alat ini pula dilakukan pengukuran tegangan listrik yang dihasilkan alat transformasi energi laut menjadi energi listrik. Caranya, dinamo yang berfungsi mengubah energi mekanik menjadi energi listrik dihubungkan dengan tahanan dan voltmeter melalui kabel.
Selain itu, tegangan listrik yang dihasilkan generator diukur dengan voltmeter, sedangkan untuk mengetahui kuat arus yang dihasilkan dapat dilakukan dengan menggunakan data tegangan dan hambatan yang ada.
Dari percobaan yang dilakukan diperoleh data periode datangnya gelombang laut sebesar 5,56 detik. Dengan data ini dapat dibuat suatu alat yang bisa mengubah energi gelombang laut menjadi energi listrik. Data periode tersebut digunakan untuk mengetahui waktu yang diperlukan oleh alat untuk tetap mempertahankan putaran selama belum datang gelombang berikutnya.
Dari alat percobaan yang dirancang, dapat dilihat adanya transformasi energi dari energi gelombang laut menjadi gelombang mekanik, lalu menjadi energi listrik. Besarnya energi listrik yang dihasilkan akan sebanding dengan energi gelombang laut yang mengenai alat.
Percobaan yang dilakukan diperoleh tegangan listrik rata-rata yang dihasilkan sebesar 2,151 volt dan rata-rata tegangan minimal yang dihasilkan adalah 1,457 volt. Setelah dilakukan beberapa perhitungan, maka didapatkan besar arus listrik yang dihasilkan adalah 0,0036 amper dan besar daya yang dihasilkan adalah 0,0065 watt. Dengan mengalikan daya dengan waktu maka diperoleh energi sebesar 0,0065 joule. Hal ini berarti bahwa energi yang dihasilkan untuk setiap detiknya adalah 0,0065 joule.
Untuk memperbesar energi yang dapat dihasilkan per satuan waktu, dapat dilakukan dengan cara memperluas bidang yang dikenai oleh gelombang laut. Selain itu, memperbesar ukuran dinamo (alat pengubah energi mekanik menjadi energi listrik), dan memperbesar putaran roda pemutar dinamo.
Energi yang dihasilkan itu, menurut kedua siswi ini, memiliki kelebihan. Antara lain, tidak menimbulkan polusi karena tidak ada limbahnya, energi gelombang laut tidak akan habis, dan sistem transformasi energi gelombang laut menjadi energi listrik relatif sederhana.
Berdasarkan hasil penelitian ini disimpulkan bahwa energi gelombang laut dapat diubah menjadi energi listrik melalui suatu mekanisme tranformasi energi. Dinamo adalah komponen utama dalam mengubah energi gelombang laut menjadi energi listrik. Tenaga listrik yang dihasilkan dari sistem yang digunakan sebesar 1,806 volt. Tegangan ini dapat diperbesar.
Sumber : RepublikaBaca Juga:
Artikel sebelumnya:
<< Hal SebelumnyaHal Selanjutnya >>