Click here to load reader
Upload
trinhkiet
View
223
Download
10
Embed Size (px)
Citation preview
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
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 sum-
berdaya 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 nega-
ra kepulauan yang memiliki banyak laut, selat
dan teluk. Potensi energi kelautan sangat be-
sar di negara yang memiliki lautan yang luas.
Beberapa bentuk sumberdaya energi kelautan,
seperti: energi pasang surut air laut, gelom-
bang 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 Lis-
trik.Konversi energi adalah suatu proses
pengubahan sebuah sumberdaya menjadi
energi yang bisa digunakan untuk kebutuhan
manusia sehari-hari. Dalam proses pengu-
bahan energi tersebut dibutuhkan beberapa
teknik dan peralatan yang selalu direncanakan
dengan teliti dan akurat. Konsep dan prinsip-
prinsip fisis menjadi fundamental dalam
pengembangan sistem konversi energi.
Efisiensi adalah faktor penting dalam
pengkajian.
Konversi energi listrik adalah pengu-
bahan 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 meng-
akibatkan 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
56 ELEKTROMATIKA, VOL. 1, N0. 1, Maret 2011
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 diba-
yangkan 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
diserap sebagian oleh permukaan laut.Tapi di bawah permukaan, temperaturakan turun dengan cukup drastis. Inilahsebabnya mengapa penyelam mengguna-kan 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)
Mamahit, Pengembangan Konversi Energi Panas Laut 57
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 peru-
bahan 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 perbe-
daan suhu antara permukaan laut dan dasar
laut untuk mengoperasikan generator yang
menghasilkan energi listrik (wikipedia.2009).
Sistem kerja OTEC mempunyai kemirip-
an 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 mengha-
silkan energi, yaitu siklus terbuka (Open-
Cycle) 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 di-
evaporasi. 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 meng-
gunakan 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 meng-
hasilkan energi. Pemanfaatan sumber energi
jenis ini disebut dengan konversi energi panas
laut (Ocean Themal Energy Conversion atau
OTEC). Perbedaan temperatur antara per-
mukaan yang hangat dengan air laut dalam
yang dingin dibutuhkan minimal sebesar 77
derajat Fahrenheit (25°C) agar dapat diman-
faatkan 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 diguna-
kan untuk menarik arus–arus energi termal
yang memiliki sekurang–kurangnya selisih
suhu sebesar 20°C.
Gambar 2. Ocean Thermal Energy Conversion
dengan Siklus Tertutup
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
58 ELEKTROMATIKA, VOL. 1, N0. 1, Maret 2011
Gambar 3. Skema Prinsip Konversi Energi Panas Laut (Siklus Terbuka)
Hasil yang terjadi hasilnya diperoleh air
desalinasi. Pada siklus gabungan, air laut
yang hangat masuk ke dalam ruang vakum
untuk diuapkan dalam sekejap (flash-
evaporated) 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 menggerak-
kan turbin, kemudian turbin berkerja
menghidupkan generator untuk menghasil-
kan listrik. Prosesnya, air laut yang angat
dipompa melewati tempat pengubah.
dimana fluida pemanas tekanan rendah
diuapkan hingga menjalankan turbo-
generator. Air dingin dari dalam laut
dipompa melewati pengubah digunakan
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.
Mamahit, Pengembangan Konversi Energi Panas Laut 59
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 kira-
kira 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 :
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
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
Gambar 4. Skema Prinsip Konversi Panas laut (Siklus Tertutup)
60 ELEKTROMATIKA, VOL. 1, N0. 1, Maret 2011
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.
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 meng-
hasilkan devisa maupun untuk memenuhi
kebutuhan energi dalam negeri. Sementara
cadangannya terbatas sehingga pengelo-
laannya harus dilakukan seefisien mungkin.
Karena itu, ketergantungan akan minyak bumi
untuk jangka panjang tidak dapat diperta-
hankan 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. Kesen-
jangan antara kebutuhan dan persediaan ener-
gi merupakan masalah yang perlu segera
dicari pemecahannya. Apalagi mengingat per-
kiraan 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 perbe-
daan suhu rata-rata tahunan permukaan dan
kedalaman lautan (650m) lebih tinggi dari 20°C.
Mamahit, Pengembangan Konversi Energi Panas Laut 61
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 selat-
selat 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
62 ELEKTROMATIKA, VOL. 1, N0. 1, Maret 2011
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.
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.
Mamahit, Pengembangan Konversi Energi Panas Laut 63
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 ofRenewable Eenergy Processes, 2009.
Kadir, Abdul, Teknologi Konversi EnergiPanas Laut : Prinsip, Perkembangandan Prospek, 2005
Marwan Ja’far, Energynomics, Gramedia,
Jakarta, 2009
Paul A. Breeze, Power GenerationTechnologies, 2005
Vega Luis A., Ocean Thermal EnergyConversion (OTEC), Hawaii, USA,1999.
William H. Avery, Chih Wu, RenewableEnergy From The Ocean: A guideto OTEC, Oxford, 1994.
64 ELEKTROMATIKA, VOL. 1, N0. 1, Maret 2011