Alpen Steel | Renewable Energy

Rubrik ini adalah kumpulan artikel tentang energi yang di-upload oleh para member kami. Semoga bermanfaat bagi pengunjung yang ingin: mencari kumpulan referensi tentang energi, mengetahui seluk beluk tentang energi terbarukan secara khusus, mengaplikasikan energi terbarukan dilingkungannya. 

Teknologi energi adalah teknologi yang terkait dengan bidang-bidang mulai dari sumber, pembangkitan, penyimpanan, konversi -energi dan pemanfaatannya untuk kebutuhan manusia. Sektor kebutuhan utama yang paling besar dalam jumlah untuk massa mendatang adalah sektor kelistrikan dan sektor transportasi. Sumber energi dapat digolongkan menjadi dua bagian yaitu energi terbarukan dan energi tak terbarukan. Dalam pembangkitan energi beberapa sistem pembangkitan yang telah digunakan untk memenuhi kebutuhan energi didunia, seperti: pembangkit listrik tenaga air /PLTA, pembangkit listrik tenaga surya/PLTS, pembangkit listrik tenaga uap dan gas/PLTU,PLTG, pembangkit listrik panas bumi/PLTP, pembangkit listrik tenaga angin/bayu/PLTB, pembangkit listrik tenaga gelombang laut/PLTGL, dan pembangkit listrik tenaga nuklir/PLTN. Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas.



~ Cara Pemanfaatan Energi Dari Lautan

IMG_1083

 ENERGI DARI LAUTAN

BUMI kita terdiri dari hampir 2/3 nya adalah lautan, dengan lautan yang sedemikian luas, banyak manfaat yang didapat darinya. Cuaca, Siklus Hidrologi, Sumber air, hewan dan tumbuhan laut, dan juga sumber energi. Sebagai sumber energi, bentuk energi apakah yang dapat diperoleh dari lautan? Apakah negeri kita yang juga merupakan negara kepulauan yang tentu terdiri atas lautan ini juga dapat memanfaatkan energi dari laut tersebut? Bagaimana caranya?

Sudah lama para ilmuan meneliti potansi yang dapat digali dari keberadaan laut. Hingga saat ini ada tiga hal bentuk sumber energi yang bisa dimanfaatkan dari laut, yaitu Energi gelombang laut, Energi perbedaan panas/temperatur lapisan laut, dan Energi Pasang Surut laut.

wave-energy-hi-res-OSUtextKamu yang tinggal di tepi pantai tentu akan selalu menyaksikan bagaimana setiap harinya ombak selalu ”memukul-mukul” pantai. Nah tenaga ombak atau gelombang ini lalu dimanfaatkan oleh manusia dengan menempatkan beberapa alat seperti ”rakit-rakit” yang di sambung sedemikian rupa sehingga setiap kali ”dilalui” gelombang akan menggerakkan pompa hidrolik yang kemudian menghasilkan energi. Metode ini dikenal dengan metoda Cockerell. Ada juga metode lain seperti tabung Masuda, Kayser, dan pelampung Salter, yang kesemuanya adalah untuk ”menangkap” tenaga gelombang untuk dimanfaatkan energinya. Beberapa negara yang telah memanfaatkan sumber energi jenis ini adalah Prancis, Rusia, dan Australia.

ioes.saga-u.indea-otecSemakin dalam kamu ”menyelam” ke dasar lautan, suhu air lautnya akan semakin turun, katakanlah jika kamu ”turun” kebawah lautan sedalam 500 meter, suhu akan turun 5-7o Celcius. Perbedaan suhu air laut pada permukaan dan pada dasar laut itu kemudian dimanfaatkan untuk ”memutar” turbin yang akhirnya menghasilkan energi. Jenis Energi ini masih dalam tahap penelitian dan percobaan, yaitu dilakukan di Jepang dan juga Hawaii. Persoalan pemanfaatkan teknologi ini adalah pada biaya yang masih tinggi dan juga persoalan efisiensi kerja yang masih terus di teliti jalan keluarnya.

maremotriuPermukaan laut juga mengalamai pasang surut atau tidal, yang disebabkan oleh pengaruh gaya gravitasi bulan. Perbedaan muka air laut yang berlangsung periodik ini juga bisa dimanfaatkan sebagai sumber energi ”alami”. Tinggi pasang laut juga bergantung posisinya di permukaan bumi, bergantung pada bentuk pantai, dasar laut. Perbedaan tinggi pasang naik dan pasang surut ini ”ditampung” oleh sebuha dam atau bendungan sedemikian rupa, sehingga saat air laut ”mengalir”, dapat menggerakkan turbin. Sejak tahun 1966, negara Prancis telah memanfaatkan sumber daya energi jenis ini di Pantai Estuari Rance sebesar 240 Mega Watt. Demikian pula Rusia, mendapatkan energi sebesar 2176 Megawatt dari pembangkit listrik tenaga pasang surutnya di bay of Fundy.

Inilah sumber energi alami alternatif yang dapat kamu manfaatkan dari lautan. Negeri kita Indonesia tentu memiliki peluang memanfaatkannya, ayo adakah diantara kamu yang berminat mewujudkannya di masa datang? Lakukanlah hal yang bermanfaat buat negeri kamu tercinta ini.***

(dari bergabai sumber)

(foto istimewa)

 

~ Definisi Gelombang Laut

Gelombang laut
Gelombang laut

Gelombang laut
Gelombang/ombak yang terjadi di lautan dapat diklasifikasikan menjadi beberapa macam tergantung kepada gaya pembangkitnya. Pembangkit gelombang laut dapat disebabkan oleh: angin (gelombang angin), gaya tarik menarik bumi-bulan-matahari (gelombang pasang-surut), gempa (vulkanik atau tektonik) di dasar laut (gelombang tsunami), ataupun gelombang yang disebabkan oleh gerakan kapal.

Gelombang yang sehari-hari terjadi dan diperhitungkan dalam bidang teknik pantai adalah gelombang angin dan pasang-surut (pasut). Gelombang dapat membentuk dan merusak pantai dan berpengaruh pada bangunan-bangunan pantai. Energi gelombang akan membangkitkan arus dan mempengaruhi pergerakan sedimen dalam arah tegak lurus pantai (cross-shore) dan sejajar pantai (longshore). Pada perencanaan teknis bidang teknik pantai, gelombang merupakan faktor utama yang diperhitungkan karena akan menyebabkan gaya-gaya yang bekerja pada bangunan pantai.

DEFINISI GELOMBANG

Gelombang adalah pergerakan naik dan turunnya air dengan arah tegak lurus permukaan air laut yang membentuk kurva/grafik sinusoidal. Gelombang laut disebabkan oleh angin. Angin di atas lautan mentransfer energinya ke perairan, menyebabkan riak-riak, alun/bukit, dan berubah menjadi apa yang kita sebut sebagai gelombang.

Animasi pergerakan partikel zat cair pada gelombang

Amati gerak pelampung di dalam gambar animasi gelombang di atas. Perhatikan bahwa sebenarnya pelampung bergerak dalam suatu lingkaran (orbital) ketika gelombang bergerak naik dan turun. Partikel air berada dalam satu tempat, bergerak di suatu lingkaran, naik dan turun dengan suatu gerakan kecil dari sisi satu kembali ke sisi semula. Gerakan ini memberi gambaran suatu bentuk gelombang. Pelampung yang mengapung di air pindah ke pola yang sama, naik turun di suatu lingkaran yang lambat, yang dibawa oleh pergerakan air.

Di bawah permukaan, gerakan berputar gelombang itu semakin mengecil. Ada gerak orbital yang mengecil seiring dengan kedalaman air, sehingga kemudian di dasar hanya akan meninggalkan suatu gerakan kecil mendatar dari sisi ke sisi yang disebut “surge” .

PENGARUH GELOMBANG

Pada kondisi sesungguhnya di alam, pergerakan orbital di perairan dangkal (shallow water) dekat dengan kawasan pantai dapat dilihat pada gambar animasi dibawah ini. Pada gambar animasi ini, dapatlah kita bayangkan bagaimana energi gelombang mampu mempengaruhi kondisi pantai.

Simulasi pergerakan partikel air saat penjalaran gelombang menuju pantai

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.

Perubahan bentuk gelombang yang menjalar mendekati pantai
Perubahan bentuk gelombang yang menjalar mendekati pantai

Ada dua tipe gelombang, bila dipandang dari sisi sifat-sifatnya. Yaitu:

  • Gelombang pembangun/pembentuk pantai (Constructive wave).
  • Gelombang perusak pantai (Destructive wave).

Yang termasuk gelombang pembentuk pantai, bercirikan mempunyai ketinggian kecil dan kecepatan rambatnya rendah. Sehingga saat gelombang tersebut pecah di pantai akan mengangkut sedimen (material pantai). Material pantai akan tertinggal di pantai (deposit) ketika aliran balik dari gelombang pecah meresap ke dalam pasir atau pelan-pelan mengalir kembali ke laut.

Gelombang pembentuk pantai
Gelombang pembentuk pantai

Sedangkan gelombang perusak pantai biasanya mempunyai ketinggian dan kecepatan rambat yang besar (sangat tinggi). Air yang kembali berputar mempunyai lebih sedikit waktu untuk meresap ke dalam pasir. Ketika gelombang datang kembali menghantam pantai akan ada banyak volume air yang terkumpul dan mengangkut material pantai menuju ke tengah laut atau ke tempat lain.

 

 

~ Pengembangan Energi Terbarukan Dan Konversi

 Pemanfaatan Energi Pasang Surut

Dalam kebijakan pengembangan energi terbarukan dan konservasi energi di Indonesia yang disusun Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) disebutkan, secara umum potensi energi samudera memiliki syarat untuk dikembangkan, tetapi masih memerlukan penelitian secara mendalam. Bila energi gelombang laut lebih mudah diidentifikasi sebagai penghasil energi listrik maka jenis energi samudera yang kedua yaitu energi pasang surut memerlukan telaah dan pengamatan yang lebih mendalam.

Energi pasang surut adalah energi gerak laut yang diakibatkan oleh fenomena pasang surut air laut. Fenomena pasang surut air laut merupakan perbedaan ketinggian permukaan air laut pada sebuah tempat yang diakibatkan oleh kombinasi gaya gravitasi bulan dan matahari serta gerakan revolusi bumi. Pengaruh gaya gravitasi bulan lebih besar dari gaya gravitasi matahari. Hal ini terjadi karena walaupun bulan lebih kecil dari matahari, tetapi posisinya lebih dekat ke bumi.

Air laut yang merupakan 70% penyusun permukaan bumi menggelembung pada sumbu yang menghadap ke bulan. Kombinasi rotasi bumi dan revolusi bulan mengakibatkan penggelembungan ini berlangsung secara periodik (lihat gambar 1). Akibatnya daerah-daerah pesisir mengalami dua kali pasang dan dua kali surut selama periode sedikit di atas 24 jam.

Energi pasang surut yang dapat dimanfaatkan membangkitkan energi listrik adalah energi pasang surut yang memiliki arus pasang surut yang relatif cepat dengan perpindahan massa yang besar. Energi pasang surut dengan tipologi demikian dipengaruhi oleh topografi teluk atau selat yang sempit. Perpindahan massa yang besar bisa diamati dengan melihat perbedaan ketinggian permukaan air laut pada saat pasang dan pada saat surut.

Di Indonesia, umumnya perbedaan itu berkisar antara 1 m sampai 3 m. Meskipun demikian terdapat daerah-daerah tertentu yang memiliki perbedaan kisaran pasang surut yang melebihi rata-rata seperti muara Sungai Digul dan Sungai Muli di Papua Selatan yang perbedaannya mencapai sekitar 7 - 8 m. Perbedaan pasang surut yang tertinggi di dunia ditemukan di Teluk Fundy, Kanada. Perbedaan pasang surutnya bisa mencapai 20 m.

Kecepatan arus pasang-surut di pantai-pantai Indonesia umumnya kurang dari 1,5 m/detik. Kecuali di selat-selat diantara pulau-pulau Nusa Tenggara, kecepatannya bisa mencapai 2,5 - 3 m/detik. Arus pasang-surut terkuat yang tercatat di Indonesia adalah di Selat antara Pulau Taliabu dan Pulau Mangole di Kepulauan Sula, Propinsi Maluku Utara. Arus pasang-surutnya dapat mencapai 5 m/detik. Berbeda dengan arus gelombang laut yang disebabkan oleh angin yang hanya terjadi pada air di lapisan permukaan, arus pasang-surut bisa mencapai lapisan yang lebih dalam. Karakter ini memungkinkan pemanfaatan optimal dalam proses pembangkitan energi listrik.

Berdasarkan karakter energi pasang surut maka teknologi pembangkit energi listrik yang memanfaatkan energi pasang surut laut dapat dikelompokkan kedalam 2 kelompok besar yaitu teknologi yang memanfaatkan arus pasang surut dan teknologi yang memanfaatkan perpindahan massa. Teknologi yang memanfaatkan arus pasang surut lebih sederhana dari teknologi yang memanfaatkan perpindahan massa karena teknologi jenis kedua ini selain harus dibangun di tempat yang memiliki perbedaan ketinggian pasang surut yang besar juga memerlukan dam atau waduk penampungan air yang relatif besar.

Teknologi pembangkitan listrik yang memanfaatkan arus pasang surut mirip dengan teknologi pembangkitan listrik yang memanfaatkan angin. Turbin dipasang di bawah laut pada kedalaman tertentu. Baling-baling turbin yang memiliki diameter tertentu memutar rotor generator yang terhubung pada sebuah kotak gir (gear box). Kedua baling-baling tersebut dipasangkan pada sebuah sayap yang membentang horizontal dari sebuah batang silinder yang diborkan ke dasar laut. (lihat gambar 2). Mengingat arus pasang surut berubah arah secara periodik, maka turbin harus sensitif terhadap perubahan arus tersebut. Salah satu jenis turbin dengan teknologi ini adalah Marine Current Turbines (MCT) yang banyak dikembangkan di Inggris. Turbin ini memiliki diameter baling-baling sekitar 15 - 20 m. Satu unit pembangkit dapat menghasilkan listrik sekitar 750 - 1500 kW. Putaran baling-baling turbin diatur sekitar 10 - 20 rpm atau sekitar 10 % dari putaran baling-baling kapal sehingga tidak mengganggu aktivitas hewan laut di sekitar turbin. Agar tenaga listrik yang dihasilkan secara agregat besar, maka pada satu areal tertentu dapat ditanam banyak turbin yang membentuk ladang energi. Pada beberapa daerah, dapat pula pembangkit jenis ini dikombinasikan dengan pembangkit angin di atas permukaan laut. Listrik yang dihasilkan dialirkan ke daratan menggunakan jaringan transmisi bawah laut.

Selain jenis MCT, turbin lepas pantai lain yang dikembangkan adalah jenis swan turbines.Turbin jenis ini memiliki baling-baling yang langsung terhubung dengan generator listrik tanpa melalui kotak gir. Hal ini membuat turbin jenis ini lebih efisien dan dapat meminimalkan kemungkinan kesalahan teknis pada alat. Selain itu, turbin jenis ini tidak memerlukan pemasangan turbin dengan pengeboran ke dasar laut. Turbin ini menggunakan pemberat sejenis balok beton yang menahan turbin tetap di dasar laut memanfaatkan gaya gravitasi.

Untuk meningkatkan energi listrik yang dihasilkan, penelitian berbagai jenis turbin pasang surut terus dilakukan. Berbagai turbin jenis lain yang masih dalam bentuk prototipe di antaranya oscillating tidal turbine yang memanfaatkan osilasi akibat arus pasang surut dan polo tidal turbine yang memanfaatkan gerakan sudu putar vertikal akibat arus pasang surut. Turbin jenis ossilating tidal turbine dapat menghasilkan energi sekitar 3 - 5 MW, sedangkan jenis polo tidal turbine dapat menghasilkan energi maksimum sampai 12 MW.

Berbeda dengan turbin pasang surut lepas pantai, teknologi yang memanfaatkan perpindahan massa memerlukan tempat khusus. Di seluruh dunia, diduga hanya ada 20 lokasi yang memungkinkan dibangun pembangkit listrik tenaga pasang surut dengan dam penampung air. Lokasi-lokasi tersebut terdapat di Rusia, Kanada, Inggris, Prancis, India, China dan Australia. Salah satu lokasi yang telah dibangun pembangkit listrik tenaga pasang surut adalah La Rance Tidal Power Barrage di muara Sungai Rance, Prancis. Pembangkit ini mulai dibangun pada tahun 1960 dan selesai pada tahun 1967. Kapasitas pembangkitnya adalah 240 MW yang berasal dari 24 unit turbin berkapasitas 10 MW. Pembangkit pasang surut terbesar di dunia ini memiliki panjang dam 330 m dengan luas genangan 22 km2, memanfaatkan perbedaan ketinggian pasang surut sekitar 8 m.

Prinsip kerja pembangkit ini sederhana, pada saat pasang naik, sejumlah massa air mengalir ke muara sungai melalui dam yang pintu masuknya dilengkapi turbin generator. Aliran tersebut memutar turbin generator yang menghasilkan listrik. Demikian pula sebaliknya, pada saat air laut surut, massa air yang terkumpul di area genangan dam dialirkan ke laut melalui pintu yang dilengkapi turbin dan generator tadi. Aliran balik ini akan kembali memutar turbin yang menghasilkan listrik.

Secara umum energi listrik dalam kwh yang dihasilkan tiap satu siklus pasang surut berbanding lurus dengan konstanta sebesar 1397 dikalikan faktor kapasitas pembangkit dikali kuadrat ketinggian perbedaan pasang surut dikali luas area genangan. Faktor kapasitas pembangkit di La Rance adalah 33 %, maka energi yang dihasilkan dalam 1 tahun sekitar 517 GWh. Sebuah jumlah energi yang besar.

Di Indonesia, pembangkit listrik tenaga pasang surut dengan dam dimungkinkan dibangun di muara Sungai Digul, tetapi pembangunan itu susah untuk mencapai nilai ekonomis, mengingat pusat beban listrik terbesar di Indonesia adalah di Pulau Jawa. Beban listrik di daerah Papua Selatan masih tergolong rendah dengan kondisi menyebar yang menambah beban investasi infrastruktur kelistrikan. Pembangkit listrik yang memanfaatkan arus pasang surut di lepas pantai lebih berpotensi dikembangkan di perairan sekitar Pulau Jawa. Yang perlu diteliti lebih lanjut adalah lokasi yang mendukung serta jenis turbin yang tepat mengingat aliran arus yang tidak terlalu cepat.

Energi pasang surut air laut adalah energi terbarukan yang tidak menghasilkan pencemar karbon. Kelebihannya dibandingkan energi gelombang laut adalah energi pasang surut bisa diprediksi. Selain itu biaya produksi listrik rendah, meskipun biaya pembangunan terutama yang menggunakan dam relatif lebih tinggi. Kelemahan lain dari energi ini adalah jam kerja hariannya yang hanya berkisar 10 jam per hari yaitu pada saat terjadi pasang surut. Kondisi ini menyebabkan pengoperasian pembangkit jenis ini lebih diprioritaskan pada saat beban puncak.***

Sudarmono Sasmono, mahasiswa magister Teknik Elektro Option Teknik Tenaga Listrik, STEI ITB.

 

~ Study Energy Efficiency And Renewable Energy

World's technical experts are to help harness wave and tidal energy

the SMB set up a strategy group to study Energy Efficiency and Renewable Energies. In the May edition of TC News we reported that SMB (Standardization Management Board) were to decide on how to deal with renewable energy activities in the IEC.

At the June SMB meeting a presentation was given by Dr. Gouri Bhuyan, Chairman of the   Executive Committee, whose present programme focuses on ocean waves and marine currents.

The decision taken by the SMB at that meeting was to set up an entirely new committee, TC 114, Marine Energy – Wave and Tidal Energy Converters, to develop International Standards for wave and tidal energy technology that will help establish this promising source of renewable energy as a competitive form of electrical energy production.

The creation of this new technical committee dealing specifically with the area of renewable energies (RE), follows those already working on water, sun and wind, namely  Hydraulic turbines, , Solar photovoltaic energy systemsWind turbines and, as an efficient alternative form of energy to work in parallel with RE,  Fuel cell technologies.

According to the 2006  published by the  world production of electricity is expected to double over the next quarter-century and renewable energy production to increase by 57%. Indeed, to reduce the dependence on fossil fuels, mitigate the effects of global warming, and to raise the living standard of people in developed and developing countries it is important be able to adopt a large scale use of renewable energy.

The report issued by the  Germany stated that: "Accelerated deployment of renewables can significantly reduce CO2 emissions, enhance energy security and further reduce technology costs."

Much of renewable energy is an emerging field of research, technology and manufacturing and a new industry is growing up. The IEC will help to ensure that, as the technologies mature, the International Standards will help to bring down technology costs to make renewable energy increasingly competitive with existing energy alternatives, while ensuring the transfer of expertise from traditional energy systems.

Standards that will be developed by the new grouping of experts will cover the performance of tidal and wave energy converters, how these converters will plug into electricity grid systems, and how they should be tested.

Tidal or ocean energy devices are either floating or fixed and, to generate electrical energy, they tend either to oscillate or to rotate. Research on this technology started in Japan in the 1940s. While there has been limited use since the 1970s, functioning units have been in use in various countries since the 1990s, mostly as prototypes.

National Committees now have until August to let the SMB know that they intend to participate actively as P-members (participating) in the new TC.

As part of the IEC's activities in monitoring work in the area of energy efficiency and renewable energies, technical committee and subcommittee officers will shortly receive a questionnaire designed to allow the IEC to create a full inventory of its activities in these areas. Whilst some the work of some TC and SCs is relatively easy to identify, there are many TC/SCs which may have less obvious work in progress, (for example, the materials used to manufacture cables has a considerable influence on energy efficiency). The results of the questionnaire will be used to identify areas which are not currently being covered by the IEC. All TC and SC officers are strongly encouraged to return the questionnaire.

 In February, 2007,
 
 

~ Portugal Debuted The World First

World’s First Commercial Wave Energy Farm Goes Live

snake

 

Earlier this week, Portugal debuted the world’s first commercial wave energy farm. Wave energy at the Agucadoura station is converted into electricity with the use of three red “sea-snakes”, or cylindrical wave energy converters, that are attached to the seabed off Portugal’s northern coast. Energy captured by the sea-snakes is carried to an undersea cable station, where it is then fed into the electrical grid.

 

 
Halaman 680 dari 1047
PageRank  Hit Counters
free counters
Alpen Steel Facebook