pemanfaatan potensi energi laut di indon

PEMANFAATAN POTENSI ENERGI LAUT DI
INDONESIA

(Karya Tulis)

Oleh :
Nama

: Muhammad Ihsan Al Hafiz

Kelas

: XII IPA 2

NIS

: 10489

Program

: Ilmu Pengetahuan Alam

MADRASAH ALIYAH NEGERI 1 MODEL
BANDAR LAMPUNG
2012/2013

PENGESAHAN

Nama

: Muhammad Ihsan Al Hafiz

NIS

: 10489

Kelas

: XII IPA 2

Program

: Ilmu Pengetahuan Alam

Judul

: Pemanfaatan Potensi Energi Laut di Indonesia

Tahun Pelajaran

: 2012/2013

Madrasah

: Madrasah Aliyah Negeri 1 (Model) Bandar Lampung

Disetujui pada tanggal : .............,.................. 2013
Dengan nilai:

Bandar Lampung, Mei 2013
Mengetahui,

Menyetujui,

Kepala MAN 1 MODEL Bandar Lampung

Pembimbing Karya Tulis

Antoni Iswantoro, M.Ed

Heni Astuti, S.Pd

NIP 19740617 199803 1 001

NIP 19770708 200604 2 029

PERSEMBAHAN

Karya tulis ini penulis persembahkan kepada :
1. Allah

SWT, atas

segala

nikmat

dan rahmatnya penulis

dapat

menyelesaikan karya tulis ini tepat pada waktunya.
2. Ibu, nenek dan adik tercinta yang telah memberi semangat kepada
penulis.
3. Ibu dan bapak guru yang telah membimbing dan memberikan ilmunya
kepada penulis.
4. Sahabat dan teman-teman yang telah mengajaran arti dari kehidupan.
5. Rekan-rekan di XII IPA 2 yang telah memberikan penulis berbagai
pelajaran hidup yang sangat berarti.
6. Pembimbing penulis yang telah

menyediakan

waktunya

dalam

membimbing penulis menyelesaikan karya tulis ini.
7. Seorang yang penulis kagumi yang selalu memberikan semangat dan
menjadi teman dikala lelah.

MOTTO
Sukses tidak dipuji, gagal dicaci maki
Proses yang baik akan membuahkan hasil yang baik
pula

Cita-citakan yang terbaik, ikhtiar yang terbaik ,berdoa
tawakal mengharap hasil yang terbaik.
Dunia ladang amal akhirat

RIWAYAT HIDUP

Nama

: Muhammad Ihsan Al Hafiz

Tempat Tanggal Lahir

: Braja Sakti, 28 Agustus 1995

Nama Ayah

: Agus Musodik

Nama Ibu

: Siti Amanah

Pendidikan

:





Madrasah Ibtida’iah Negeri 1 Braja Sakti Way Jepara, lulus tahun 2007.
Sekolah Menengah Pertama Negeri 1 Way Jepara, lulus tahun 2010
Dan pada saat ini penulis sedang menempuh pendidikan di Madrasah
Aliyah Negeri MODEL 1 Bandar Lampung.

KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan rahmat serta hidayah-Nya, yang telah memberikan nikmat yang tak
terhitung jumlahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya tulis ini yang
penulis beri judul “Pemanfaatan Potensi Energi Laut di Indonesia” tepat pada
waktunya. Karya tulis ini disusun sebagai salah satu syarat untuk mengikuti UN
dan pengambilan ijazah di Madrasah Aliyah Negeri 1 MODEL Bandar Lampung.
Ucapan terima kasih tak lupa penulis sampaikan kepada Ibu Heni Astuti,
S.Pd selaku pembimbing dalam pengerjaan karya tulis ini dan teman-teman yang
penulis sayangi yang selalu memberikan motivasi dan semangatnya dalam penulis
mengerjakan karya tulis ini.

Penulis menyadari bahwa dalam pembuatan karya tulis ini masih banyak
kekurangan dan kesalahan. Untuk itu, kritik dan saran yang bersifat membangun
sangat penulis harapkan guna perbaikan dalam penulis membuat karya tulis
berikutnya.
Semoga karya tulis ini dapat memberikan manfaat kepada kita semua,
khususnya kepada para pembaca.

Bandar Lampung, Mei 2013

Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL……………………………………………..……… i
PENGESAHAN…….………….…………………………………........... ii
PERSEMBAHAN…………………………………………………......... iii
MOTTO………………………..………………………………………… iv
RIWAYAT HIDUP..……………………………………………………..

v

KATA PENGANTAR……………………..……………………….........

vi

DAFTAR ISI………………………………..…………………….……... vii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar belakang masalah……………………………………..

1

1.2. Rumusan masalah………………………………………........ 2
1.3. Tujuan penelitian…………………………………………..... 2
1.4. Manfaat penelitian….……………………………………..…. 3
1.5. Metode penelitian..…………………………………………... 3
BAB II LANDASAN TEORI
2.1.

Pengertian potensi dan energi ………………………………..

2.2.

4
Pengertian energi terbarukan....................................................

2.3.

4
Hukum kekekalan energi..........................................................
6

BAB III PEMBAHASAN
3.1.

Potensi energi laut...................................................................
9

3.2.

Potensi pemanfaatan energi laut di Indonesia........................

3.3.

11
Teknik konversi dari potensi energi laut................................

3.4.

13
Prinsip kerja pembangkit listrik dari potensi energi laut.........

3.5.

18
Kelebihan dan kekurangan potensi energi laut.......................
29

BAB VI PENUTUP
4.1.

Simpulan……………………………………………………..

4.2.

32
Saran…………………………………………………………..

4.3.

32
Penutup.....................................................................................
33

DAFTAR PUSTAKA................................................................................ 34
LEMBAR KONSULTASI.......................................................................

35

BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.

Latar Belakang Masalah
Seiring perkembangan zaman, kebutuhan manusia akan energi semakin
meningkat, terutama energi listrik yang sangat dibutuhkan dalam setiap
aktivitas manusia dan industri. Tetapi hal ini tidak diimbangi dengan pasokan
energi yang memadai karena terbatasnya sumber energi fosil, yang kini
menjadi sumber energi utama bagi manusia. Ketersediaan energi fosil di alam
lama kelamaan akan terus berkurang karena merupakan sumber energi yang
tidak bisa diperbaharui. Untuk itu kita harus menemukan alternatif sumber
energi lain yang dapat menghasilkan energi secara terus menerus dan dapat
diperbaharui demi terus berlangsungnya kehidupan manusia yang stabil dan
berkelanjutan. Solusinya adalah dengan memanfaatkan dan menggunakan
sumber energi terbarukan yang tersedia melimpah di alam. Beberapa contoh
sumber energi terbarukan adalah energi laut, energi matahari, energi angin, dll.
Dan salah satu yang paling berpotensi adalah energi dari laut.
Potensi energi yang terdapat di laut sangatlah besar. 2/3 luas permukaan
bumi adalah lautan, dan dari seluruhnya memiliki potensi yang sangat besar
untuk menghasilkan energi. Banyak negara-negara maju yang telah mulai
mengembangkan dengan serius potensi energi dari laut seperti Jepang,
Amerika, Inggris, dll. Energi laut mulai dilirik ketika dunia disadarkan oleh
penggunaan energi fosil yang hanya sementara dan tidak ramah lingkungan.
Energi laut mempunyai beberapa keunggulan yaitu besarnya energi yang
dihasilkan, ramah lingkungan, dan menghasilkan energi secara terus-menerus.
Negara yang sangat berpotensi mengembangkan energi laut adalah negara
kepulauan yang relatif mempunyai perairan yang luas, salah satunya yaitu
Indonesia.
Indonesia sebagai negara maritim, 2/3 wilayahnya terdiri dari laut. Sebagai
akibatnya Indonesia memiliki pantai kedua terpanjang di dunia setelah

Kanada. Panjang pantai Indonesia sekitar 80.000 km dan luas lautnya adalah
sekitar 52 juta km2. Diantara lautnya ada yang memiliki potensi untuk digali
energi gelombangnya karena memiliki gelombang laut yang cukup potensial
dikonversikan menjadi energi listrik sebagai sumber energi alternatif
pengganti bahan bakar fosil seperti di daerah pantai barat Pulau Sumatra,
pantai selatan Jawa, Kepulauan Nusa Tenggara Timur, di perairan laut
Kepulauan Natuna dan di laut di wilayah Indonesia Bagian Timur. Oleh
karena itu, di dalam karya tulis ini saya tertarik untuk membahas dan
menelaah tentang potensi energi yang dimiliki oleh Indonesia, dan akan saya
beri judul “Pemanfaatan Potensi Energi Laut di Indonesia”.
1.2.

Rumusan Masalah
1.
2.
3.
4.

Apa saja potensi energi yang dapat diambil dari laut ?
Bagaimana potensi pemanfaatan energi laut di Indonesia ?
Bagaimana teknik konversi masing-masing potensi energi dari laut ?
Bagaimana prinsip kerja dari pembangkit listrik yang berasal potensi

energi laut?
5. Apa saja kelebihan dan kekurangan dari potensi energi dari laut ?

1.3.

Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penyusunan karya tulis ini adalah sebagai berikut :
1. Memahami potensi energi apa saja yang dapat diambil dan dimanfaatkan
dari laut.
2. Memahami bagaimana prinsip kerja dari masing-masing potensi energi
laut dan teknik konversinya menjadi energi listrik.
3. Mengetahui apa saja kekurangan dan kelebihan masing-masing dari teknik
konversi energi laut menjadi listrik.

1.4.

Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian dan penulisan karya tulis ini adalah sebagai
berikut :

1. Memberikan pengetahuan dan pencerahan tentang potensi energi dari laut
Indonesia sehingga dapat dimanfaatkan secara maksimal
2. Memberikan motivasi untuk dapat memanfaatkan potensi energi dari laut
Indonesia secara maksimal

1.5.

Metode Penelitian
Adapun metode penelitian yang digunakan dalam penyusunan karya tulis ini
adalah sebagai berikut :

1. Studi Pustaka
Studi Pustaka yaitu teknik mengumpulkan data dari buku referensi, jurnal,
makalah dan artikel yang menunjang dalam penyusunan sebuah karya tulis.
2. Observasi
Observasi yaitu teknik mengumpulkan data dengan melakukan kunjungan
penelitian ke tempat yang menjadi sasaran atau objek yang dibahas dalam
sebuah karya tulis.

BAB II
LANDASAN TEORI
2.1.

Pengertian Potensi dan Energi
Dari segi peristilahan, kata potensi berasal dari bahasa Inggris to patent
yang berarti keras, kuat. Dalam pemahaman lain, kata potensi mengandung
arti kekuatan, kemampuan, daya, baik yang belum maupun yang sudah
terwujud, tetapi belum optimal. Sementara dalam Kamus Umum Bahasa
Indonesia, yang dimaksud potensi adalah kemampuan dan kualitas yang
dimiliki oleh seseorang, namun belum dipergunakan secara maksimal.
Berbagai pengertian di atas, memberi pemahaman kepada kita bahwa potensi
merupakan suatu daya yang dimiliki, tetapi daya tersebut belum dimanfaatkan
secara optimal.
Definisi energi adalah suatu daya kerja atau tenaga, energi berasal dari
bahasa Yunani yaitu energy yang merupakan kemampuan untuk melakukan
usaha. Energi merupakan besaran yang kekal, artinya energi tidak dapat
diciptakan dan dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk
yang lain. Pengertian energi adalah suatu besaran turunan dengan satuan N.m
atau Joule. Energi dan kerja mempunyai satuan yang sama. Energi
didefinisikan sebagai tenaga atau gaya untuk berbuat sesuatu, yang secara
umum didefinisikan sebagai kemampuan melakukan suatu pekerjaan.
Sedangkan kerja bisa didefinisikan sebagai usaha untuk memindahkan benda
sejauh S (m) dengan gaya F (Newton). Bentuk energi terdapat dalam berbagai
bentuk, pada pemabahasan ini disajikan bentuk energi, yaitu energi mekanis,
thermis, kinetik, potensial, matahari, dan kimia.

2.2.

Pengertian Energi Terbarukan
Secara sederhana, energi terbarukan didefinisikan sebagai energi yang
dapat diperoleh ulang (terbarukan) seperti sinar matahari dan angin. Sumber

energi terbarukan adalah sumber energi ramah lingkungan yang tidak
mencemari lingkungan dan tidak memberikan kontribusi terhadap perubahan
iklim dan pemanasan global seperti pada sumber-sumber tradisional lain. Ini
adalah alasan utama mengapa energi terbarukan sangat terkait dengan masalah
lingkungan dan ekologi di mata banyak orang.
Banyak orang biasanya menunjuk energi terbarukan sebagai antitesis
untuk bahan bakar fosil. Bahan bakar fosil memiliki tradisi penggunaan yang
panjang, sementara sektor energi terbarukan baru saja mulai berkembang dan
ini adalah alasan utama mengapa energi terbarukan masih sulit bersaing
dengan bahan bakar fosil.
Energi terbarukan masih perlu meningkatkan daya saing, karena sumber
energi yang terbarukan masih membutuhkan subsidi untuk tetap kompetitif
dengan bahan bakar fosil dalam hal biaya (meskipun harus juga disebutkan
bahwa perkembangan teknologi pada energi terbarukan terus menurunkan
harganya dan hanya masalah waktu energi terbarukan akan memiliki harga
yang kompetitif tanpa subsidi dibandingkan bahan bakar tradisional.)
Selain dalam hal biaya, energi terbarukan juga perlu meningkatkan
efisiensinya. Sebagai contoh, panel surya rata-rata memiliki efisiensi sekitar
15% yang berarti banyak energi akan terbuang dan ditransfer menjadi panas,
bukan menjadi bentuk lain energi yang bermanfaat untuk digunakan. Namun,
ada banyak penelitian yang sedang berlangsung dengan tujuan untuk
meningkatkan efisiensi teknologi energi terbarukan, beberapa darinya benarbenar menjanjikan, meskipun kita belum melihat solusi energi terbarukan
yang sangat efisien dan bernilai komersial tinggi.
Sektor energi terbarukan bisa memutuskan untuk "wait and see" karena
bahan bakar fosil pada akhirnya akan habis dan energi terbarukan kemudian
akan menjadi alternatif terbaik guna memuaskan rasa dahaga dunia akan
energi. Tapi ini akan menjadi strategi yang buruk karena dua alasan: keamanan
energi dan perubahan iklim.
Sebelum bahan bakar fosil habis, sektor energi terbarukan harus
dikembangkan untuk cukup menggantikan batubara, minyak bumi, dan gas

alam dan ini hanya dapat dilakukan jika kemajuan teknologi energi terbarukan
berlanjut di tahun-tahun mendatang. Kegagalan pengembangkan teknologi
energi terbarukan akan membahayakan keamanan energi masa depan kita, dan
ini harus dihindari oleh dunia.
Energi terbarukan sering dianggap sebagai cara terbaik untuk mengatasi
pemanasan global dan perubahan iklim. Energi terbarukan akan mengurangi
penggunakan bahan bakar fosil yang terus kita bakar, mengurangi pembakaran
bahan bakar fosil berarti juga mengurangi emisi karbon dioksida dan
memberikan dampak perubahan iklim yang lebih rendah.
Sebenarnya ada banyak alasan untuk memilih energi terbarukan
dibandingkan bahan bakar fosil, tetapi kita tidak boleh lupa bahwa energi
terbarukan masih belum siap untuk sepenuhnya menggantikan bahan bakar
fosil. Di tahun-tahun mendatang hal itu pasti terjadi, tetapi tidak untuk
sekarang. Hal yang paling penting untuk dilakukan sekarang adalah
mengembangkan teknologi yang berbeda bagi energi terbarukan guna
memastikan bahwa saat datangnya hari dimana bahan bakar fosil habis, dunia
tidak

perlu

khawatir

dan

energi

terbarukan

sudah

siap

untuk

menggantikannya.
2.3.

Hukum Kekekalan Energi
Semua energi yang berada di alam ini merupakan bentuk
perubahan dari energi yang lain. Manusia memperoleh energi
dengan memakan makanan yang berasal dari hewan atau
tumbuhan.

Namun,

tumbuhan

bukanlah

sumber

energi.

Tumbuhan mengubah energi dari cahaya matahari menjadi
energi kimia yang tersimpan dalam makanan melalui proses
fotosintesis.
1. Energi mekanik

Energi mekanik adalah energi yang dimiliki benda
karena sifat geraknya. Energi mekanik terdiri dari energi
potensial dan energi kinetik.


Energi Potensial
Energi potensial adalah energi yang dimiliki

benda

karena

posisinya

terhadap

suatu

acuan.

Contohnya adalah sebutir kelapa yang ada di atas
pohon. Jika diberi gaya, maka buah kelapa itu akan
jatuh. Kelapa yang jatuh memiliki energy, dengan kata
lain kelapa dapat melakukan kerja. Apabila kita berdiri
di bawah pohon kelapa, kepala kita akan terasa sakit
ketika tertimpa kelapa yang jatuh, sedangkan kelapa
yang tergeletak di tanah tidak dapat melakukan kerja.
Energi potensial akan bertambah besar ketika
letak benda terhadap titik acuan semakin besar. Kelapa
yang ada di cabang rendah energi potensialnya lebih
rendah daripada kelapa yang terletak di cabang yang
tinggi. Kelapa memiliki energi potensial karena adanya
pengaruh gaya gravitasi bumi. Oleh karena itu, energi
ini disebut energi potensial gravitasi. Jadi, energi
potensial gravitasi adalah energi yang dimiliki benda
karena ketinggiannya terhadap suatu bidang datar
sebagai acuan, misalnya lantai atau tanah. Makin tinggi
letak

benda

terhadap

titik

acuan,

maka

energi

potensialnya semakin besar.


Energi Kinetik
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda

karena

geraknya.

Makin

besar

kecepatan

benda

bergerak, maka energi kinetiknya juga akan semakin
besar. kembali pada contoh di atas, kelapa yang

terletak di atas pohon memiliki energi potensial yang
besar. Namun, saat kelapa tersebut jatuh ke tanah,
energi potensialnya semakin berkurang dan energi
kinetiknya bertambah. Energi dari gerakan itulah yang
membuat seseorang merasa sakit apabila tertimpa
hantaman kelapa yang jatuh dari pohonnya.
2. Hukum Kekekalan Energi Mekanik
Hukum kekekalan energi mengatakan bahwa energi
tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan.
Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain.
Berdasarkan hukum tersebut, dapat disimpulkan bahwa
pada peristiwa jatuhnya buah kelapa, energi berubah
bentuk dari energi potensial menjadi energi kinetik.
Energi potensial tidak hilang begitu saja. Namun, berubah
sedikit demi sedikit sampai akhirnya menjadi energi kinetik
semua. Pada perubahan tersebut, jumlah energi potensial
dan kinetik pada kelapa akan sama setiap saat. Dengan
kata lain, energi mekanik pada batu akan selalu tetap.
Inilah yang disebut dengan hukum kekekalan energi
mekanik. Hukum kekekalan energi mekanik berlaku apabila
tidak ada gaya yang bekerja pada benda. Gaya yang
dimaksud adalah gaya gesekan dan hambatan udara.
Apabila

kedua

gaya

tersebut

dihitung,

menambah atau mengurangi energi mekanik.

maka

akan

BAB III
PEMBAHASAN
3.1.

Potensi Energi Laut
Laut dengan segala kekuatannya, menyimpan potensi sumber energi yang
sangat besar. Secara umum potensi energi yang dapat diambil dari laut dapat
dibagi menjadi tiga yaitu energi ombak, energi pasang surut dan energi panas
laut. Prinsip sederhana dari pemanfaatan ketiga bentuk energi itu adalah
memakai energi kinetik untuk memutar turbin yang selanjutnya menggerakkan
generator untuk menghasilkan listrik. Energi kinetik dari pergerakan air laut
baik gelombang maupun arus laut dan energi potensial dari perbedaan suhu
permukaan laut itu semua merupakan potensi sumber energi yang dimiliki
oleh laut secara umum.

Pada pemanfaatan potensi energi ombak, sumber energi didapat dari energi
kinetik yang dihasilkan oleh ombak itu sendiri. Ombak dihasilkan oleh angin
yang bertiup di permukaan laut. Sesungguhnya ombak merupakan sumber
energi yang cukup besar, namun, untuk memanfaatkan energi yang
terkandungnya tidaklah mudah, terlebih lagi mengubahnya menjadi listrik
dalam jumlah yang memadai. Inilah sebabnya jumlah pembangkit listrik
tenaga ombak yang ada di dunia sangat sedikit. Salah satu metode yang efektif
untuk memanfaatkan energi ombak adalah dengan membalik cara kerja alat
pembuat ombak yang biasa terdapat di kolam renang. Pada kolam renang
dengan ombak buatan, udara ditiupkan keluar masuk sebuah ruang di tepi
kolam yang mendorong air sehingga bergoyang naik turun menjadi ombak.
Pada sebuah pembangkit listrik bertenaga ombak (PLTO), aliran masuk dan
keluarnya ombak ke dalam ruangan khusus menyebabkan terdorongnya udara
keluar dan masuk melalui sebuah saluran di atas sebuah ruang. Jika di ujung
saluran diletakkan sebuah turbin, maka aliran udara yang keluar masuk
tersebut akan memutar turbin yang menggerakkan generator dan akan
menghasilkan energi listrik. Namun demikian, inovasi dalam usaha
memanfaatkan secara maksimal energi gelombang semakin berkembang dan
dilakukan dengan cara yang bermacam macam diantaranya dengan teknik
BioPower Systems, Renewable Energi Holdings, Ocean Power Delivery, dll.
Pada pemanfaatan potensi energi pasang surut air laut, sumber energi
didapatkan dari gerakan air yang disebabkan ketinggian air laut saat pasang
dan surut. Pasang surut menggerakkan air dalam jumlah besar setiap harinya
dan pemanfaatannya dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang cukup
besar. Dalam sehari bisa terjadi hingga dua kali siklus pasang surut. Oleh
karena waktu siklus bisa diperkirakan (kurang lebih setiap 12,5 jam sekali),
suplai listriknya pun relatif lebih dapat diandalkan daripada pembangkit listrik
bertenaga ombak. Namun demikian, menurut situs darvill.clara.net, hanya
terdapat sekitar 20 tempat di dunia yang telah diidentifikasi sebagai tempat
yang cocok untuk pembangunan pembangkit listrik bertenaga pasang surut
ombak.

Pada pemanfaatan potensi energi panas laut, sumber energi didapat dari
perbedaan suhu permukaan dan dalam air laut. Ide pemanfaatan energi dari
laut yang terakhir 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, 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.

Pembangkit

listrik

dapat

memanfaatkan perbedaan temperatur tersebut untuk menghasilkan energi.
Pemanfaatan sumber energi jenis ini disebut dengan konversi energi panas laut
(Ocean Themal Energi 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.
3.2.

Potensi Pemanfaatan Energi Laut di Indonesia
Sebagai negara kepulauan yang besar, laut Indonesia menyediakan sumber
energi alternatif yang melimpah. Sumber energi itu meliputi sumber energi
yang terbarukan dan tak terbarukan. Selain minyak bumi di lepas pantai dan
laut dalam, sumber energi yang tak terbarukan yang berasal dari laut dalam di
wilayah Indonesia adalah methane hydrate. Methane hydrate adalah senyawa
padat campuran antara gas metan dan air yang terbentuk di laut dalam akibat
adanya tekanan hidrostatik yang besar dan suhu yang relatif rendah dan
konstan di kedalaman lebih dari 1.000 meter.
Sumber energi yang terbarukan dari laut adalah energi gelombang, energi
yang timbul akibat perbedaan suhu antara permukaan air dan dasar laut

(Ocean Thermal Energi Conversion/OTEC), energi yang disebabkan oleh
perbedaan tinggi permukaan air akibat pasang surut dan energi arus laut. Dari
keempat energi ini hanya energi gelombang yang tidak dapat diprediksi
kapasitasnya dengan tepat karena keberadaan energi gelombang sangat
bergantung pada cuaca. Sedangkan OTEC, energi perbedaan tinggi pasang
surut serta energi arus laut dapat diprediksi kapasitasnya dengan tepat di atas
kertas. Untuk mendukung kebijaksanaan pemerintah, perlu dilakukan langkahlangkah pencarian sumber-sumber energi alternatif yang ramah lingkungan
serta terbarukan. Berdasarkan tempatnya, ada dua sumber energi alternatif,
yakni sumber energi alternatif yang berasal dari daratan dan sumber energi
yang berasal dari laut. Untuk Jawa yang padat penduduknya, pembangunan
fasilitas pembangkit listrik dengan energi alternatif yang berasal dari daratan
kemungkinan Dari penelitian PL Fraenkel (Power and Energi Vol 216 A,
2002) lokasi yang ideal untuk instalasi pembangkit listrik tenaga arus
mempunyai kecepatan arus dua arah (bidirectional) minimum 2 meter per
detik. Yang ideal adalah 2.5 m/s atau lebih. Kalau satu arah (sungai/arus
geostropik) minimum 1.2-1.5 m/s. Kedalaman tidak kurang dari 15 meter dan
tidak lebih dari 40 atau 50 meter. Relatif dekat dengan pantai agar energi dapat
disalurkan dengan biaya rendah. Cukup luas sehingga dapat dipasang lebih
dari satu turbin dan bukan daerah pelayaran atau penangkapan ikan.
Gelombang laut sangat potensial dikonversikan menjadi energi listrik,
khususnya karena Indonesia memiliki pantai yang sangat panjang yang bisa
diberdayakan sebagai sumber energi alternatif pengganti bahan bakar fosil.
Balai Pengkajian Dinamika Pantai BPPT beberapa tahun yang lalu sudah
melakukan kajian Hybrid Power Energy dengan mendisain dan membangun
sistem energi gelombang laut dengan peralatan berbasis Oscilating Water
Column (OWC).
OWC merupakan salah satu sistem dan peralatan yang dapat mengubah
energi gelombang laut menjadi energi listrik dengan menggunakan kolom
osilasi. Alat OWC ini akan menangkap energi gelombang yang mengenai
lubang pintu OWC, sehingga terjadi fluktuasi atau osilasi gerakan air dalam

ruang OWC, kemudian tekanan udara ini akan menggerakkan baling-baling
turbin yang dihubungkan dengan generator listrik sehingga menghasilkan
listrik. Sistem ini diakuinya belum pernah dibangun di Indonesia sehingga
pelaksanaan desain dan pembangunan prototipe sistem OWC ini adalah yang
pertama kali dilaksanakan. Rencananya pada 2007 akan dilaksanakan
pengembangan rancang bangun pembangkit listrik energi gelombang untuk
menghasilkan listrik 2,5 KVA hingga 500 KVA yang disesuaikan dengan
pendanaan yang tersedia, pemerintah ataupun swasta. Prototipe yang telah
diujicobakan adalah dengan struktur baja yang untuk output 1 KVA dicapai
efisiensi 30 persen dan dengan struktur beton yang untuk output 1 KVA
dicapai efisiensi 45 persen. Jika didayagunakan secara optimal maka energi
konversi gelombang laut akan menjamin ketersediaan energi listrik sepanjang
tahun sehingga suplai listrik tidak akan tergantung pada pergantian dan
perubahan musim, ujarnya. Fenomena fisik laut seperti pergerakan pasang
surut, gelombang, panas laut, angin laut dan perubahan salinitas seluruhnya
bisa dikonversikan menjadi listrik.
3.3.

Teknik Konversi dari Potensi Energi Laut
Dari berbagai macam potensi dari energi laut, diperlukan teknik konversi
atau cara untuk merubahnya menjadi enegi yang lain yang dapat kita gunakan
yaitu energi listrik. Dalam hukum kekekalan energi dikatakan bahwa energi
tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, energi hanya dapat diubah dari
bentuk satu ke bentuk lainnya. Dalam konteks ini, potensi energi laut sangat
besar yang tidak fungsional akan diubah menjadi energi listrik yang
fungsional. Ada tiga cara mengonversi potensi energi laut menjadi energi
listrik, yaitu.


Energi gelombang
Energi kinetik yang ada pada gelombang laut digunakan untuk
menggerakkan turbin. Ombak naik ke dalam ruang generator, lalu air yang
naik menekan udara keluar dari ruang generator dan menyebabkan turbin

berputar.ketika air turun, udara bertiup dari luar ke dalam ruang generator
dan memutar turbin kembali.


Pasang surut air laut
Bentuk lain dari pemanfaatan energi laut dinamakan energi pasang surut.
Ketika pasang datang ke pantai, air pasang ditampung di dalam reservoir.
Kemudian ketika air surut, air di belakang reservoir dapat dialirkan seperti
pada PLTA biasa. Agar bekerja optimal, kita membutuhkan gelombang
pasang yang besar. dibutuhkan perbedaan kira-kira 16 kaki antara
gelombang pasang dan gelombang surut. Hanya ada beberapa tempat
yang memiliki kriteria ini. Beberapa pembangkit listrik telah beroperasi
menggunakan sistem ini. Sebuah pembangkit listrik di Prancis sudah
beroperasi dan mencukupi kebutuhan listrik untuk 240.000 rumah.



Memanfaatkan perbedaan temperatur air laut (Ocean Thermal Energi)
Cara lain untuk membangkitkan listrik dengan ombak adalah dengan
memanfaatkan perbedaan suhu di laut. Jika kita berenang dan menyelam di
laut kita akan merasakan bahwa semakin kita menyelam suhu laut akan
semakin rendah (dingin). Suhu yang lebih tinggi pada permukaan laut
disebabkan sinar matahari memanasi permukaan laut. Tetapi, di bawah
permukaan laut, suhu sangat dingin. Itulah sebabnya penyelam
menggunakan baju khusus ketika mereka menyelam. Baju tersebut akan
menjaga agar suhu tubuh mereka tetap hangat. Pembangkit listrik bisa
dibangun dengan memanfaatkan perbedaan suhu untuk menghasilkan
energi.

Perbedaan

suhu

yang

diperlukan

sekurang-kurangnya

380 fahrenheit antara suhu permukaan dan suhu bawah laut untuk
keperluan ini.Cara ini dinamakan Ocean Thermal Energi Conversion atau
OTEC. Cara ini telah digunakan di Jepang dan Hawaii dalam beberapa
proyek percobaan.
Pengkonversian energi gelombang terdiri dari 3 (tiga) sistem dasar yaitu :
sistem kanal yang menyalurkan gelombang ke dalam reservoir atau kolam,
sistem pelampung yang menggerakan pompa hidrolik, dan sistem osilasi kolom

air yang memanfaatkan gelombang untuk menekan udara di dalam sebuah
wadah. Tenaga mekanik yang dihasilkan dari sistem-sistem tersebut ada yang
akan mengaktifkan generator secara langsung atau mentransfernya ke dalam
fluida kerja, air atau udara, yang selanjutnya akan menggerakan turbin atau
generator.
Daya total dari gelombang pecah di garis pantai dunia diperkirakan
mencapai 2 hingga 3 juta megawatt. Pada tempat-tempat tertentu yang
kondisinya sangat bagus, kerapatan energi gelombang dapat mencapai harga
rata-rata 65 megawatt per mil garis pantai. Ada 3 cara untuk menangkap energi
gelombang, yaitu:
1. Dengan pelampung.
Dimana alat ini akan membangkitkan listrik dari hasil gerhana vertikal dan
rotasional pelampung. Alat ini dapat ditambatkan pada sebuah rakit yang
mengambang atau alat yang tertambat di dasar laut.
2. Kolom air yang berosilasi (Oscillating Water Column).
Alat ini membangkitkan listrik dari naik turunnya air akibat gelombang
dalam sebuah pipa silindris yang berlubang. Naik turunnya kolom air ini
akan mengakibatkan keluar masuknya udara di lubang bagian atas pipa
dan menggerakkan turbin.
3. Wave Surge atau Focusing Devices.
Peralatan ini biasa juga disebut sebagai tapered channel atau kanal
meruncing atau sistem tapchan, dipasang pada sebuah struktur kanal yang
dibangun di pantai untuk mengkonsentrasikan gelombang, membawanya
ke dalam kolam penampung yang ditinggikan. Air yang mengalir keluar
dari kolam penampung ini yang digunakan untuk membangkitkan listrik
dengan menggunakan teknologi standar hydropower.

Gambar 1. Contoh pusat stasiun pembangkit listrik gelombang laut

Seperti di negara Australia, Pusat stasiun pembangkit listrik
gelombang laut komersial yang pertama di Australia mengapung persis
dilepas pantai Australia. Stasiun pembangkit tersebut siap untuk
menyalurkan tenaga listrik dan air minum disekitar 500 rumah selatan
Sydney, Australia. Listrik dihasilkan ketika muncul gelombang yang
menerpa corong yang menghadap ke lautan; gerakan ini mengalirkan
udara melalui pipa dan masuk ke putaran roda air (turbin) yang mampu
memompa 500 kw daya listrik setiap harinya ke jaringan kota. Stasiun ini
merupakan proyek pencontohan untuk pemasangan dalam skala yang lebih
besar yang akan dibangun di pantai selatan Australia. Minat untuk
membangun tempat yang sama telah berdatangan dari Hawai, Spanyol,
Afrika Selatan, Meksiko, Cili, dan Amerika Serikat. John Bell, direktur
keuangan Energetech yang mengembangkan stasiun tersebut, mengatakan
bahwa ”Energi gelombang merupakan sumber energi yang tiada habisnya
dibandingkan sumber energi alam lainnya. Gelombang selalu ada dan
tidak hilang seperti matahari dan angin.”
Gambar 2. Permanent Magnet Linear Buoy

Peneliti Universitas Oregon mempublikasikan temuan teknologi
terbarunya yang diberi nama Permanent Magnet Linear Buoy. Diberi
nama buoy karena memang pada prinsip dasarnya, teknologi terbaru
tersebut dipasang untuk memanfaatkan gelombang laut di permukaan.
Berbeda dengan buoy yang digunakan untuk mendeteksi gelombang laut
yang menyimpan potensi tsunami. Peneliti Oregon menjelaskan prinsip
dasar buoy penghasil listrik tersebut yaitu dengan mengapungkannya di
permukaan. Gelombang laut yang terus mengalun dan berirama bolakbalik dalam buoy ini akan diubah menjadi gerakan harmonis listrik.
Sekilas bila dilihat dari bentuknya, buoy ini mirip dengan dlinamo sepeda
Bentuknya silindris dengan perangkat penghasil listrik pada bagian
dalamnya. Buoy diapungkan di permukaan laut dengan posisi sebagian
tenggelam dan sebagian lagi mengapung. Kuncinya, terdapat pada
perangkat elektrik yang berupa koil (kumparan yang mengelilingi batang
magnet di dalam buoy). Saat ombak mencapai pelampung, maka
pelampung akan bergerak naik dan turun secara relatif terhadap batang
magnet

sehingga

bisa

menimbukan

beda

potensial

dan

listrik

dibangkitkan.Tentu saja agar dapat bergerak koil tersebut ditempelkan
pada pelampung yang dikaitkan ke dasar laut, kata Annette Von Jouanne,
teknisi dari Oregon State University (OSU). Jouanne menuturkan dalam
percobaan sistem ini diletakkan kurang lebih satu atau dua mil laut dari
pantai. Kondisi ombak yang cukup kuat dan mengayun dengan gelombang

yang lebih besar akan menghasilkan listrik dengan tegangan yang lebih
tinggi. Berdasarkan hasil penelitian Universitas Oregon, setiap pelampung
mampu menghasilkan daya sebesar 250 kilowatt.
Ada beberapa pilihan untuk menghasilkan daya tersebut, ujar
Jouanne. Penjelasan di atas menggunakan teknik koil yang bergerak naik
turun, tetapi bisa juga dengan teknik batang magnet yang bergerak naik
turun. Pilihan kedua dengan menggunakan pelampung, penempatan koil
dan batang magnet bisa juga ditempatkan di dasar atau di permukaan laut.
Jouanne menuturkan, teknologi yang ditawarkannya tersebut memiliki
banyak keuntungan dibandingkan dengan teknologi laut.
Ketersediaan teknologi ini mencapai 90 persen dan kerapatan
energi yang dihasilkannya lebih tinggi,katanya. Mesin sendiri juga dapat
dirakit dan digunakan dalam skala kecil maupun besar tergantung pada
energi yang dibutuhkan. Potensi penggunaan energi pun bisa diterapkan di
banyak negara terutama yang memiliki kawasan pantai. Dibandingkan
dengan energi angin atau matahari, energi gelombang laut kerapatannya
jauh lebih tinggi. Peneliti yang sama dari OSU, Alan Wallace
menyebutkan penyediaan energi gelombang ini dengan hanya 200 buoy
yang diapungkan, satu buah pelabuhan atau kota besar seperti Portland
sudah dapat memanfaatkan energinya dengan sangat melimpah tanpa
harus menarik bayaran. Peneliti percaya jika hasil penelitian tersebut
benar-benar dioptimalkan di sepanjang pantai, seluruh energi listrik di
dunia sudah bisa terpenuhi. Jumlah ini ditaksir hanya mengambil 0,2
persen energi pantai, kata Alan. Keyakinanya semakin lebih diperkuat
dengan efisiensi penghasilan energi yang tinggi dan besar, energi
gelombang laut ini bisa menjadi energi utama pengganti energi sekarang.
Di samping nilai ekonomis yang cukup menjanjikan ada hal-hal lain
yang dapat memberikan keuntungan di bidang lingkungan hidup. Energi ini
lebih ramah Iingkungan, tidak menimbulkan polusi suara, emisi C0 2, maupun
polusi visual dan sekaligus mampu memberikan ruang kepada kehidupan laut
untuk membentuk koloni terumbu karang di sepanjang jangkar yang ditanam

di dasar laut. Pada kasus-kasus seperti ini biasanya lebih menguntungkan
karena ikan dan binatang laut selalu lebih banyak berkumpul. Penempatan
buoy dengan ukuran yang tidak terlalu besar juga tidak mengganggu
pelayaran. Rata-rata dengan besar buoy kurang dari dua meter, kapal besar
atau kecil bisa melihat obyek tersebut dan dapat menghindarinya. Energi
listrik namun yang secara efisien bisa dialihkan menjadi energi listrik adalah
gelombang laut.
3.4.

Prinsip Kerja Pembangkit Listrik dari Potensi Energi Laut
Dalam setiap proses pembangkitan listrik tentu diperlukan suatu prinsip
kerja yang sistematis dan efisien, agar di hasilkan energi yang maksimal dari
konversi sumber energi awal. Prinsip kerja pembangkit listrik harus
diperhitungkan dan direncanakan secara matang untuk menghindari segala
bentuk kesalahan dalam proses pelaksanaan. Prinsip kerja juga jangan hanya
terpaku pada teknik saja tetapi harus memperhatikan kelangsungan hidup
ekosistem di sekitarnya. Analisis mengenai dampak lingkungan diperlukan
agar tidak terjadi kerusakan lingkungan yang nantinya akan mengganggu
proses pembangkitan listrik dan kehidupan yang akan datang. Adapun prinsip
kerja dari masing-masing potensi pemanfaatan energi laut adalah sebagai
berikut
3.4.1. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Ombak
Energi gelombang laut/ombak laut adalah energi yang dihasilkan
dari pergerakan gelombang laut menuju daratan dan sebaliknya. 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.
Gambar 3. Prinsip kerja pembangkit listrik tenaga ombak

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.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 40
kw/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 diprediksikan 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 berubahubah. Teknologi ini tetap memerlukan bantuan mekanisme pasang surut
dan pilihan topografi garis pantai yang tepat. Teknologi ini telah
dikembangkan sejak tahun 1985.
Alternatif teknologi pembangkit tenaga gelombang laut yang lebih
banyak dikembangkan adalah teknik osilasi kolom air (the oscillating
water column). Teknologi ini telah dikembangkan BPPT dengan
didirikannya sebuah Pembangkit Listrik Bertenaga Ombak (PLTO) di
Yogyakarta, yaitu model Oscillating Water Column. Kolom air yang
berosilasi (Oscillating Water Column). Alat ini membangkitkan listrik dari
naik turunnya air akibat gelombang dalam sebuah pipa silindris yang
berlubang. Naik turunnya kolom air ini akan mengakibatkan keluar
masuknya udara di lubang bagian atas pipa dan menggerakkan turbin.
Tujuan didirikannya PLTO ini adalah untuk memberikan model
sumber energi alternatif yang ketersediaan sumbernya cukup melimpah di
wilayah perairan pantai Indonesia. Model ini menunjukan tingkat efisiensi
energi yang dihasilkan dan parameter-parameter minimal hiroosenografi
yang layak, baik itu secara teknis maupun ekonomis untuk melakukan
konversi energi.

Gambar 4. Prinsip kerja PLTO
Dalam PLTO ini proses masuk dan keluarnya aliran ombak pada
suatu ruangan tertentu (khusus) dapat menyebabkan terdorongnya udara
keluar dan masuk melalui sebuah saluran di atas ruang khusus tersebut.
Apabila diletakkan sebuah turbin di ujung saluran tersebut, maka aliran
udara yang keluar masuk akan memutar turbin yang menggerakkan
generator. Kelemahan dari model ini adalah aliran keluar masuk udara
dapat menimbulkan kebisingan, akan tetapi karena aliran ombak sudah
cukup bising umumnya ini tidak menjadi masalah besar.
3.4.2. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut

Cara kerjanya adalah sebagai berikut. Apabila muka air laut (surut)
sama tingginya dengan muka air dalam waduk maka aluran air ke turbin
ditutup. Sementara itu muka air laut (pasang) naik terus. Ketika tinggi
muka air laut mencapai kira-kira setengah tinggi air pasang maksimum,
maka katup saluran air ke turbin dibuka dan air laut masuk ke dalam
waduk melalui saluran air ke turbin, dan menjalankan turbin dan generator
dalam hal tersebut tinggi muka air di dalam waduk akan naik. Apabila
muka air laut telah mencapai ketinggian maksimumnya tetapi masih lebih
dari muka air dalam waduk, turbin generator dan air dalam waduk menjadi
sangat kecil.
Sehingga turbin generator tidak bekerja pada keadaan tersebut
katup simpang (bypass valve) yang menghubungkan laut dengan waduk
dibuka, sehingga air laut lebih cepat masuk mengisi waduk,ketika muka
air laut dan air di dalam waduk sama tingginya, baik katup simpang
maupun katup saluran turbin ditutup. Pada keadaan tersebut tinggi muka
air dalam waduk tetap konstan sedangkan inggi muk air laut terus surut.
Apabila pebedaan tinggi antara permukaan air laut dan permukaan air
dalam waduk sudah cukup besar maka turbin dijalankan dengan membuka
katup air ke turbin pada keadaan tersebut air mengalir dari waduk ke laut
melalui turbin sehingga turbin berputar dan permukaan air dalam waduk
turun. Proses ini terus berlangsung sampai tinggi air dalam waduk tidak
cukup untuk menjalankan turbin, dan katup simpang dibuka supaya air
yang masih ada di dalam waduk cepat keluar mengalir ke laut.
Dalam keadaan tersebut air laut masih surut atau telah naik tetapi
masih belum mencapai tinggi turbin setelah waduk kosong atau ketika
permukaan air laut dalam waduk sama tingginya dengan muka air laut,
katup simpang dan katup masuk turbin ditutup kembali. Demikianlah
proses tersebut terjadi berulang-ulang mengisi dan mengosongkan air
dalam waduk untuk menjalankan turbin generator dengan memanfaatkan
proses air pasang dan air surut. Pusat listrik tenaga pasang surut biasanya

dibuat dengan waduk berukuran besar supaya dapat dibuat secara
ekonomis dengan menghasilkan listrik yang banyak.

Gambar 5. Pusat tenaga listrik waduk tunggal
Dari gambar di atas turbin yang digunakan adalah turbin air dua arah
yang nantinya untuk membangkitkan daya pada waktu pasang dan pada
waktu surut. Hal ini dapat dilakukan selama 12,5 jam dalam/hari dengan
periode 2x sehari. Periode pengosongan waduk dilakukan pada saat
permukaan air laut mulai turun sehingga turbin dapat berputar 24 jam.
Turbin yang di sini ialah turbin dua arah seperti gambar di bawah ini.

Gambar 6. Turbin dua arah
Namun jenis turbin paling cocok digunakan adalah jenis turbin dua
arah yaitu turbin air jenis “bulb” yang gambarnya seperti dibawah ini.

Gambar 7. Bulb turbine
Turbin-turbin ini putarannya lebih lambat dari kebutuhan putaran
generator sehingga dibutuhkan sistem percepatan putaran dalam bentuk
“gear box” yang nantinya perputaran yang dibutuhkan generator yang
sesuai.
Untuk lebih jelasnya grafik dibawah ini yaitu grafik yang
menunjukkan urutan operasi pembangkitan daya pada waktu pasang dan
pada waktu surut.

Gambar 8. Grafik hubungan daya yang dibangkitkan dengan waktu pasang/surut

Dalam grafik di atas untuk mengetahui debit air jatuh yang diperoleh
dari operasi pompa yang biasanya dilaksanakan pada saat terjadi beban
puncak maka dapat diibuat grafik yang mana dalam grafik itu menjelaskan
urutan operasi turbin-pompa di La-Rance dalam grafik tersebut terlukis
garis tinggi permukaan air laut, berupa suatu sinusoida, yang titik tertinggi
berupa situasi pasang. Dengan garis-garis terputus dilukis tinggi
permukaan ari dalam waduk. Pada asasnya, antara tenaga pasang surut dan
tenaga air konvensional terdapat persamaan, yaitu kedua-duanya adalah
tenaga air yang memanfaatkan gravitasi tinggi jatuh air untuk pembangkit
tenaga listrik.
Perbedaan-perbedaan utama, secara garis besar, antara pembangkit
listrik tenaga pasang surut disbanding pembangkit listrik tenaga air
konvensional adalah:


Pasang surut menyangkut arus air periodik dwi-arah dengan dua kali
pasang dan dua kali surut tiap hari.



Operasi di lingkungan air laut memerlukan bahan-bahan konstruksi
yang lebih tahan korosi daripada dimiliki material untuk air tawar.



Tinggi air jatuh relatif sangat kecil (maksimal 11meter) bila
dibandingkan dengan instalasi-instalasi hidro lainnya.

3.4.3. Prinsip Kerja Pembangkit Listrik dari Tenaga Panas Air Laut
Konversi energi termal lautan (bahasa Inggris: ocean thermal
energy conversion) adalah metode untuk menghasilkan energi listrik
menggunakan perbedaan temperatur yang berada di antara laut dalam dan
perairan dekat permukaan untuk menjalankan mesin kalor. Seperti pada
umumnya mesin kalor, efisiensi dan energi terbesar dihasilkan oleh
perbedaan temperatur yang paling besar. Perbedaan temperatur antara laut
dalam dan perairan permukaan umumnya semakin besar jika semakin
dekat ke ekuator. Pada awalnya, tantangan perancangan OTEC adalah

untuk menghasilkan energi yang sebesar-besarnya secara efisien dengan
perbedaan temperatur yang sekecil-kecilnya.
Permukaan laut dipanaskan secara terus menerus dengan bantuan
sinar matahari, dan lautan menutupi hampir 70% area permukaan bumi.
Perbedaan temperatur ini menyimpan banyak energi matahari yang
berpotensial bagi umat manusia untuk dipergunakan. Jika hal ini bisa
dilakukan dengan cost effective dan dalam skala yang besar, OTEC
mampu menyediakan sumber energi terbaharukan yang diperlukan untuk
menutupi berbagai masalah energi.
Konsep mesin kalor adalah umum pada termodinamika, dan
banyak energi yang berada di sekitar manusia dihasilkan oleh konsep ini.
Mesin kalor adalah alat termodinamika yang diletakkan di antara reservoir
temperatur tinggi dan reservoir temperatur rendah. Ketika kalor mengalir
dari temperatur tinggi ke temperatur rendah, alat tersebut mengubah
sebagian kalor menjadi kerja. Prinsip ini digunakan pada mesin uap dan
mesin pembakaran dalam, sedangkan pada alat pendingin, konsep tersebut
dibalik. Dibandingkan dengan menggunakan energi hasil pembakaran
bahan bakar, energi yang dihasilkan OTEC didapat dengan memanfaatkan
perbedaan temperatur lautan disebabkan oleh pemanasan oleh matahari.
Siklus kalor yang sesuai dengan OTEC adalah siklus Rankine,
menggunakan turbin bertekanan rendah. Sistem dapat berupa siklus
tertutup ataupun terbuka. Siklus tertutup menggunakan cairan khusus yang
umumnya bekerja sebagai refrigeran, misalnya amonia. Siklus terbuka
menggunakan air yang dipanaskan sebagai cairan yang bekerja di dalam
siklusnya.
Sistem power OTEC dapat dibagi kedalam dua kategori closed
cycle dan open cycle. Pada operasi closed cycle, working fluid di pompa
ke dalam evaporator setelah mengalami kondensasi. Open cycle
merupakan pelopor dari variasi siklus OTEC. Open cycle berhubungan
pada penggunaan air laut sebagai fluida kerja (working fluid). Sebuah
skema di bawah merupakan gambaran umum komponen-komponen yang

Gambar 9. Gambar OTEC siklus terbuka (open cycle)
(Sumber: Renewable Energy from the Ocean, Oxford)

ada di model OTEC siklus terbuka. Siklus tersebut merupakan dasar dari
siklus Rankine yang mengkonversi energy panas (thermal energy) dari air

hangat permukaan menjadi energi listrik. Dalam siklusnya, air laut yang
hangat di deaerasi dan dilewatkan kedalam ruang evaporasi, dimana
bagian dari air laut di konversi ke dalam uap bertekanan rendah. Uapnya
kemudian dilewatkan melalui turbin, dimana mengekstraksi energi
darinya, lalu kemudian keluar kedalam kondenser. Sebaliknya, air yang
mengalami kondensasi dapat digunakan sebagai desalinisasi air karena
tidak dikembalikan kedalam evaporator.
Closed cycle merupakan proses dimana heat digunakan untuk
mengevaporasikan fluida pada tekanan yang tetap di dalam sebuah tangki
pemanas atau evaporator, dari yang mana uap masuk ke piston mesin atau
turbin dan berekspansi melakukan kerja. Uap keluar kemudian masuk ke
dalam suatu wadah dimana heat ditransfer dari uap ke cairan pendingin,
menyebabkan uap terkondensasi menjadi cair lalu cairan tersebut dipompa
kembali ke dalam evaporator untuk melengkapi siklus.

Gambar 10. Gambar OTEC siklus tertutup (closed cycle)
(Sumber: Renewable Energy from the Ocean, Oxford)

Gambar 11. Siklus Rankine yang diterapkan pada OTEC
(Sumber: Renewable Energy from the Ocean, Oxford)

Siklus Rankine diatas menunjukkan perbedaan tekanan dan suhu
dari waktu ke waktu pada saat berlangsungnya sistem OTEC, dimana
fluida kerja (working fluid) yang mengalir ke evaporator akan di
evaporasikan terlebih dahulu hingga suhu dan tekanan tertentu sehingga
dapat menggerakkan turbin lalu dialirkan kembali ke kondensator untuk
dijadikan cair kembali dengan suhu dan tekanan yang telah diatur (Avery,
Chih Wu.1994).
3.5.

Kelebihan dan Kekurangan Potensi Energi Laut
3.5.1. Kelebihan dan Kekurangan Energi Ombak
Berikut adalah beberapa analisis mengenai kelebihan maupun
kekurangan yang ada dalam potensi energi ombak
Kelebihan:






Energi bisa diperoleh secara gratis.
Tidak butuh bahan bakar.
Tidak menghasilkan limbah.
Mudah dioperasikan dan biaya perawatan rendah.
Dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang memadai.

Kekurangan:



Bergantung pada ombak; kadang dapat energi, kadang pula tidak.
Perlu menemukan lokasi yang sesuai dimana ombaknya kuat dan
muncul secara konsisten.

3.5.1. Kelebihan dan Kekurangan Energi Pasang Surut
Berik