BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Pemanasan global merupakan sebuah hal yang menjadi perhatian semua

orang pada saat ini. Karena pemansaan global sangat berdampak dan membuat

perubahan iklim yang tidak lazim. Sehingga perubahan iklim yang disebabkan

oleh pemanasan global tersebut menjadi sebuah perhatian orang dimanapun

berada. Mereka juga sangat memperhatikan tentang krisis lingkungan yang

terutama terjadi karena disebabkan oleh pembakaran bahan bakar fosil untuk

menghasilkan listrik. Pembangkit listrik batu bara menghasilkan gas karbon

dioksida dalam jumlah banyak. Bahan bakar tersebut merupakan pembangkit

energi yang tidak dapat diperbaharui dan kebutuhan energi dunia semakin hari

semakin tinggi sedangkan ketersediaan bahan bakar fosil tersebut semakin

menipis. Berbagai Negara-negara di dunia berlomba-lomba untuk mencari dan

menciptakan pembangkit energi yang ramah lingkungan dan dapat diperbaharui.

Sebenarnya, sumber daya berkelanjutan dan ramah lingkungan saat ini banyak

tersedia. Salah satunya adalah pemanfaatan gelombang laut sebagai energi

pembangkit listrik.

Negara Kesatuan Republik Indonesia (NKRI) merupakan Negara

kepulauan terbesar di dunia, yang memiliki ± 18.110 pulau dengan garis pantai

sepanjang 108.000 km. Berdasarkan Konvensi Hukum Laut (UNCLOS) 1982,

Indonesia memiliki kedaulatan atas wilayah perairan seluas 3,2 juta km2 yang

terdiri dari perairan kepulauan seluas 2,9 juta km2 dan laut teritorial seluas 0,3

juta km2. Selain itu Indonesia juga mempunyai hak eksklusif untuk

memanfaatkan sumber daya kelautan dan berbagai kepentingan terkait seluas 2,7

km2 pada perairan ZEE (sampai dengan 200 mil dari garis pangkal). Sebagai

negara kepulauan, laut dan wilayah pesisir memiliki nilai strategis dengan

berbagai keunggulan komparatif dan kompetitif yang dimilikinya sehingga

berpotensi menjadi prime mover pengembangan wilayah nasional diantaranya

adalah pengembangan pembangkit energi yang melibatkan sumberdaya laut

Indonesia yang sangat luas.

Secara umum, potensi energi samudra yang dapat menghasilkan listrik

dapat dibagi kedalam 3 jenis potensi energi yaitu energi pasang surut (tidal

power), energi gelombang laut (wave energy) dan energy panas laut (ocean

thermal energy). Energi pasang surut adalah energi yang dihasilkan dari

pergerakan air laut akibat perbedaan pasang surut. Energi gelombang laut adalah

energi yang dihasilkan dari pergerakan gelombang laut menuju daratan dan

sebaliknya. Sedangkan energi panas laut memanfaatkan perbedaan temperatur air

laut di permukaan dan di kedalaman. Meskipun pemanfaatan energi jenis ini di

Indonesia masih memerlukan berbagai penelitian mendalam, tetapi secara

sederhana dapat dilihat bahwa probabilitas menemukan dan memanfaatkan

potensi energi gelombang laut dan energi panas laut lebih besar dari energi pajang

surut. Oleh karena itu kajian dan penelitian mendalam tentang pemanfaatan

energy yang berasal dari sumberdaya laut harus semakin digiatkan dan terus

ditingkatkan. Melalui makalah ini penulis mencoba mendalami lebih khusus

tentang potensi energi gelombang laut khususnya sebagai pembangkit energi

listrik yang nantinya akan menjadi andalan Indonesia menuju kemandirian energi

yang berwawasan lingkungan atau lebih dikenal dengan Green Energy yang

nantinya dapat menekan pemanasan global.

I.2 Maksud dan Tujuan

Maksud penulisan makalah ini yaitu untuk mendalami tentang sifat dan

karakteristik gelombang laut serta aplikasi teknologi pembangkit yang tepat

berdasarkan karakterisrik gelombang laut tersebut dengan tujuan agar dapat

dimanfaatkan sebagai energi pembangkit listrik yang ramah lingkungan dan

berkelanjutan.

BAB II

PEMBAHASAN

II.1 . Gelombang Laut

Gelombang/ombak yang terjadi di lautan dapat

diklasifikasikan kepada beberapa jenis bergantung kepada daya

pencetusnya. Pencetus gelombang laut dapat disebabkan oleh:

angin (gelombang angin), daya tarikan bumi-bulan-matahari

(gelombang pasang-surut), gempa (vulkanik atau tektonik) di dasar

laut (gelombang tsunami), ataupun gelombang yang disebabkan oleh

gerakan kapal. Gelombang yang biasanya terjadi dan dikaji

dalam bidang teknik pantai adalah gelombang angin dan pasang-

surut. Gelombang dapat membentuk dan merosakan pantai dan

menbawa kesan kepada struktur pantai. Tenaga dari gelombang

akan membangkitkan arus dan mempengaruhi pergerakan

sedimen dalam arah tegak lurus pantai (cross-shore) dan sejajar

pantai (longshore). Dalam pengkajian bidang teknik pantai,

gelombang merupakan faktor utama yang dikenalpasti dalam

proses pembentukan struktur pantai.

Pengertian Gelombang Laut

Gelombang laut adalah pergerakan naik dan turunnya air dengan arah

tegak lurus permukaan air laut yang membentuk kurva/grafik sinusoidal.

Gelombang laut biasanya disebabkan oleh angin. Angin di atas lautan

memindahkan tenaganya ke permukaan perairan, menyebabkan riak-riak,

alunan/bukit, dan berubah menjadi apa yang kita sebut sebagai gelombang atau

ombak.

Gb. Ilustrasi pergerakan partikel zat cair pada gelombang

Amati gerakan pelampung di dalam gambar 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 putaran gelombang itu semakin mengecil.

Pergerakan orbital yang mengecil seiring dengan kedalaman air, sehingga

kemudian di dasarnya hanya akan meninggalkan suatu gerakan kecil mendatar

dari sisi ke sisi yang disebut “surge”.

Bentuk ideal dari suatu gelombang akan mengikuti gerak sinosoide. Selain

radiasi elektromagnetik, dan mungkin radiasi gravitasional, yang bisa berjalan

lewat vakum, gelombang juga terdapat pada medium yang karena perubahan

bentuk dapat menghasilkan gaya yang lentur dimana dapat juga berjalan dan dapat

memindahkan energi dari satu tempat ke tempat lain tanpa mengakibatkan partikel

medium yang berpindah secara permanent, yaitu tidak ada perpindahan secara

masal. Dan setiap titik khusus berosilasi di sekitar satu posisi tertentu.

Suatu medium disebut linier jika gelombang yang berbeda disemua titik

tertentu di medium bisa di jumlahkan, terbatas jika terbatas, selain itu disebut tak

terbatas, seragam jika cirri fisiknya tidak berubah pada titik yang berbeda,

isotoprik jika ciri fisiknya sama pada arah yang berbeda.

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.

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.

Gb. 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.

Gb. 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.

Gb. Gelombang perusak pantai

Arus di Sekitar Pantai (Nearshore Circulation)

Gelombang yang datang menuju pantai membawa massa air dan

momentum, searah penjalaran gelombangnya. Hal ini menyebabkan terjadinya

arus di sekitar kawasan pantai. Penjalaran gelombang menuju pantai akan

melintasi daerah-daerah lepas pantai (offshore zone), daerah gelombang pecah

(surf zone), dan daerah deburan ombak di pantai (swash zone). Diantara ketiga

daerah tersebut, Bambang Triatmodojo (1999) menjelaskan bahwa karakteristik

gelombang di daerah surf zone dan swash zone adalah yang paling penting di

dalam analisis proses pantai.

Gb. Daerah penjalaran gelombang menuju pantai

Menurut Dean dan Dalrymple (2002), perputaran/sirkulasi arus di sekitar

pantai dapat digolongkan dalam tiga jenis, yaitu: arus sepanjang pantai

(Longshore current), arus seret (Rip current), dan aliran balik (Back flows/cross-

shore flows). Sistem sirkulasi arus tersebut seringkali tidak seragam antara

ketiganya bergantung kepada arah/sudut gelombang datang.

Pada kawasan pantai yang diterjang gelombang menyudut (αb > 5o)

terhadap garis pantai, arus dominan yang akan terjadi adalah arus sejajar pantai

(longshore current).

Sedangkan apabila garis puncak gelombang datang sejajar dengan garis

pantai, maka akan terjadi 2 kemungkinan arus dominan di pantai. Yang pertama,

bila di daerah surf zone terdapat banyak penghalang bukit pasir (sand bars) dan

celah-celah (gaps) maka arus yang terjadi adalah berupa sirkulasi sel dengan rip

current yang menuju laut. Kemungkinan kedua, bila di daerah surf zone tidak

terdapat penghalang yang mengganggu maka arus dominan yang terjadi adalah

aliran balik (back flows).

Gb. Terjadinya rip current

Namun karena pengaruh hidrodinamik laut yang sangat kompleks, maka

yang biasanya terjadi adalah kombinasi dari kondisi-kondisi di atas. Seperti yang

ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Gb. Kombinasi longshore current dan rip current

Gb. Kombinasi longshore current & back flows.

Jika suatu gelombang yang spesifik di pilih dan diikuti, akan ditemukan

bahwa gelombang akan membantu melewati rentet gelombang dengan cepat.

Seperti melanjut untuk maju melalui rentet gelombang, dan secara

berangsurangsur akan hilang energi dan tingginya akan menurun. Ketika

menjangkau medan, gelombang akan menghilang lenyap dan digantikan oleh

gelombang lainnya, gelombang dibentuk naik pada tingkat dari kerak.

Penghilangan gelombang yang terkenuka dalam kaitan dengan tenaga/energi akan

pindah dan bergerak ke air yang tenang dan lenyap, dan penyebabnya adalah

energi yang sedikit / kecil. Faktanya bahwa tanpa alternative dapat terjadi dari

masing-masing gelombang tertentu di dalam suatu tran yang benar-benar bergerak

lebih cepat dari kelompok gelombang. Pengamatan yang diulangi menunjukkkan

bahwa dalam kesukaran tenaga getaran kelompok adalah separuh energi dari suatu

gelombang individu.

Gerakan air dalam gelombang

Gerakan partikel muka air sedikit hubungannya dengan jumlah gelombang

channel. Muka air sedikit berpindah dengan tiap-tiap gelombang yang berlalu.

Sebagai akibatnya air menunjukkan orbit gerakan gelombang yang lewat. Gerakan

ke atas dan masing-masing ujun, bawah dan punggung dalam tiap lembah sangat

sedikit permukaan yang bergerak, karena orbitnya tidak nenyeluruh. Pergerakan

yang sedikit dari air dinamakan dengan Mass Transport.

The Surf Zone merupakan suatu area dimana gelombang mulai masuk

dalam perairan laut dangkal untuk pertama kali sehingga terdapat suatu

kenampakan gelombang yang bergulung-gulung menuju ke arah daratan dan

selanjutnya menuju pada daerah pecah gelombang.

The Swash Zone merupakan zone dimana air bergerak secara laminar kea

rah daratan, karena gelombang sudah pecah sehingga hanya merupakan suatu

aliran yang mirip dengan limpasan permukaan.

Gelombang Angin

Ketika angin mulai berhembus melintasi hamparan pantai, energi dari

angina ditransfer ke air dalam bentuk gelombang. Ini memeng sifat dari angin,

yang menimbulkan pergeseran seperti gerakan lintasan air. Pergeseran ini

menekan melawan air dan jika energinya sangat akan membentuk riakan, jika

anginnya sangat keras akan membentuk gelombang besar dari riakan tersebut.

Gelombang permukaan laut

Gelombang dihasilkan oleh angina yang berubah dalam jumlah besar.

Gelombang ini berjalan dari tempat yang berbeda, akan bertemu dengan sudut

yang tidak sama. Angin jarang berhembus dalam arah yang tetap pada kecepatan

yang tetap. Oleh karena itu setiap perubahan gelombang dihasilkan pada daerah

terbuka dan gelombang yang terdiri dari beberapa ketidaksamaan ukuran,

kecepatan dan bentuk: rip currents, longshore currents.

Tenaga Pembentuk Gelombang

Semua gelombang dipengaruhi atau dihasilkan oleh salah satu dari 3 faktor

atau mekanisme dasar yaitu angin, gravitasi, dan gempa. Ketika

gelombangterbentuk, gelombang mampu bergerak sepanjang laut interlokal

dengan tenaga yang kecil. Ketika gelombang bergerak ke atas kerak samudera,

kebanyakan gelombang hanya mempunyai sedikit interaksi dengan kerak. Ketika

bergerak naik ke landas kontinen, terutama ketika masuk ke kawasan pantai

dangkal, gelombang mulai berhubungan dengan kerak. Hasilnya adalah suatu

perubahan dalam bentuk kecepatan gelombang. Di dalam air dangkal gelombang

akan secepatnya dimodifikasi menjadi gelombang yang memecah pada suatu garis

pantai dan melepaskan suatu jumlah energi yang dapat diperhitungkan.

Gelombang dapat juga dibelokkan, dibiaskan dan dipantulkan oleh dermaga,

pulau dan berbagai hal lainnya. Kondisi topografi dasar laut dan keadaan angin.

Hasil pengamatan memperlihatkan bahwa keadaan gelombang tertinggi terjadi

pada periode bulan desember sampai februari (musim barat), ketinggian

gelombang mencapai 1,5 m – 2 m. Sedangkan pada bulan lainnya tinggi

gelombang yang tercatat kurang dari 1,5 meter (Nurjaya,1993).

Penyebab utama terjadinya gelombang adalah angin. Gelombang

dipengaruhi oleh kecepatan angin, lamanya angin bertiup, dan jarak tanpa

rintangan saat angin bertiup (fetch). Gelombang terdiri dari panjang gelombang,

tinggi gelombang, periode gelombang, kemiringan gelombang dan frekuensi

gelombang. Panjang gelombang adalah jarak berturut-turut antara dua puncak atau

dua buah lembah. Tinggi gelombang adalah jarak vertikal antara puncak dan

lembah gelombang. Periode gelombang adalah waktu yang dibutuhkan

gelombang

untuk kembali pada titik semula. Kemiringan gelombang adalah perbandingan

antara tinggi dan panjang gelombang. Frekuensi gelombang adalah jumlah

gelombang yang terjadi dalam satu satuan waktu. Pada hakikatnya, gelombang

yang terbentuk oleh hembusan angin akan merambat lebih jauh dari daerah yang

menimbulkan angin tersebut. Hal ini yang menyebabkan daerah di pantai selatan

Pulau Jawa memiliki gelombang yang besar meskipun angin setempat tidak begitu

besar. Gelombang besar yang datang itu bisa merupakan gelombang kiriman yang

berasal dari badai yang terjadi jauh dibagian selatan Samudera Hindia.

II.2. Aplikasi Teknologi Untuk Konversi Energi Gelombang Laut Menjadi

Energi Listrik

Pada dasarnya pergerakan laut yang menghasilkan gelombang laut terjadi

akibat dorongan pergerakan angin. Angin timbul akibat perbedaan tekanan pada 2

titik yang diakibatkan oleh respons pemanasan udara oleh matahari yang berbeda

di kedua titik tersebut. Mengingat sifat tersebut maka energi gelombang laut dapat

dikategorikan sebagai energi terbarukan.

Gelombang laut secara ideal dapat dipandang berbentuk gelombang yang

memiliki ketinggian puncak maksimum dan lembah minimum. Pada selang waktu

tertentu, ketinggian puncak yang dicapai serangkaian gelombang laut berbeda-

beda, bahkan ketinggian puncak ini berbeda-beda untuk lokasi yang sama jika

diukur pada hari yang berbeda. Meskipun demikian secara statistik dapat

ditentukan ketinggian signifikan gelombang laut pada satu titik lokasi tertentu.

Bila waktu yang diperlukan untuk terjadi sebuah gelombang laut dihitung

dari data jumlah gelombang laut yang teramati pada sebuah selang tertentu, maka

dapat diketahui potensi energi gelombang laut di titik lokasi tersebut. Potensi

energi gelombang laut pada satu titik pengamatan dalam satuan kw per meter

berbanding lurus dengan setengah dari kuadrat ketinggian signifikan dikali waktu

yang diperlukan untuk terjadi sebuah gelombang laut. Berdasarkan perhitungan

ini dapat diprediksikan berbagai potensi energi dari gelombang laut di berbagai

tempat di dunia. Dari data tersebut, diketahui bahwa pantai barat Pulau Sumatera

bagian selatan dan pantai selatan Pulau Jawa bagian barat berpotensi memiliki

energi gelombang laut sekitar 40kw/m.

Pada dasarnya prinsip keria 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.

Beberapa teknologi yang diterapkan untuk mengkonveri energi gelombang

menjadi energy listrik antara lain:

OWC Terapung

Ocean Energy memfokuskan pengembangan pembangkit listrik gelombang

laut dengan membuat oscilating water column yang mengapung di atas sebuah

ponton dengan dipancangkan di dasar laut menggunakan kawat baja. Listrik yang

dihasilkan dialirkan melalui kabel transmisi menuju ke daratan.

Berlokasi di Irlandia, sebuah negara yang terletak di salah satu tempat

dengan iklim yang mendukung terjadinya gelombang laut dengan energi yang

lebih dari cukup untuk dipanen, perusahaan tersebut memiliki lokasi yang tepat

untuk melakukan riset dan pengembangan.

Sistem pembangkit listrik tersebut terdiri dari chamber berisi udara yang

berfungsi untuk menggerakkan turbin, kolom tempat air bergerak naik dan turun

melalui saluran yang berada di bawah ponton dan turbin yang terhubung dengan

generator. Gerakan air naik dan turun yang seiring dengan gelombang laut

menyebabkan udara mengalir melalui saluran menuju turbin. Turbin tersebut

didesain untuk bisa bekerja dengan generator putaran dua arah.

Sistem yang berfungsi mengkonversi energi mekanik menjadi listrik terletak

di atas permukaan laut dan terisolasi dari air laut dengan meletakkannya di dalam

ruang khusus kedap air, sehingga bisa dipastikan tidak bersentuhan dengan air

laut.

Dengan sistem yang dimilikinya, pembangkit listrik tersebut bisa

memanfaatkan efisiensi optimal dari energi gelombang dengan meminimalisir

gelombang-gelombang yang ekstrim. Efisiensi optimal bisa didapat ketika

gelombang dalam kondisi normal. Hal tersebut bisa dicapai dengan digunakannya

katup khusus yang menghindarkan turbin tersebut dari overspeed.

Teknologi ''Kerang'' Panen Energi Gelombang Laut

Para peneliti di Queen’s University Belfast yang telah melakukan riset

selama bertahun-tahun dan dipimpin oleh Professor Trevor Whittaker, telah

menghasilkan "kerang" untuk memanen energi gelombang laut dan mengubahnya

menjadi listrik.

Oyster nama yang diberikan kepada teknologi tersebut memang berbentuk

seperti kerang. Oyster mempunyai dua buah "cangkang" yang mempunyai fungsi

berbeda. Cangkang atau platform bagian atas berfungsi untuk menangkap energi

gelombang laut dan platform yang berada di bagian bawah berfungsi sebagai

penahan dan sekaligus menjadi tempat dimana sistem mekanik bekerja.

Oyster bekerja sesuai dengan gerakan gelombang laut yang terjadi terus

menerus. Gerakan gelombang laut yang mengandung energi tersebut

mengakibatkan terjadinya osilasi pada platform atas yang pada gilirannya

menggerakkan pompa hidrolik yang terletak di platform bagian bawah.

Pompa hidrolik bertekanan tinggi tersebut kemudian menekan fluida yang

berada di dalam pipa di dasar laut dan akhirnya memutar generator yang berada di

pantai.

Oyster juga didesain hanya untuk dipasang di pantai dengan kedalaman 12

meter hingga 16 meter, dengan strukturnya sendiri selebar 18 meter. Menurut riset

mereka, pantai dengan kedalaman tersebut mempunyai air yang konstan dan

gelombang yang tidak terpecah, serta mengurangi energi yang berlebihan yang

mungkin terjadi. Jika terjadi gelombang besar seperti badai, maka Oyster juga

mempunyai mekanisme untuk menutup kedua "cangkang"nya, dan berdiam diri di

dasar laut.

Selain itu Oyster juga ramah lingkungan. Penggunaan fluida dalam pompa

hidrolik dari air serta tidak digunakannya bahan-bahan beracun tidak akan

merusak lingkungan jika terjadi kebocoran sistem.

Aquamarine Power yang menggunakan hasil riset Queen’s University

Belfast untuk mengembangkan lebih jauh lagi, menyatakan bahwa meski masih

berada dalam tahap pengembangan, Oyster mempunyai potensi yang menjanjikan

untuk dikembangkan ke dalam skala komersial.

Oscillating Water Column (OCW)

Mengenai prinsip kerja OWC untuk dikonversi energi gelombang adalah

memanfaatkan tenaga gelombang yang asuk ke dalam suatu kolom sehingga air

yang berada di dalam kolom akan berfluktuasi dan berisolasi, bergerak naik turun

dan mendesak udara di atasnya sehingga tekanan udara mampu menggerakkan

turbin yang terpasang di kolom berputar. Turbin yang berputar itu kemudian

dihubungkan generator yang akan menghasilkan listrik.

Proses pembangkitan tenaga listrik dengan teknologi ini melalui 2 tahapan

proses. Gelombang laut yang datang menekan udara pada kolom air yang

diteruskan ke kolom atau ruang tertutup yang terhubung dengan turbin generator.

Tekanan tersebut menggerakkan turbin generator pembangkit listrik. Sebaliknya,

gelombang laut yang meninggalkan kolom air diikuti oleh gerakan udara dalam

ruang tertutup yang menggerakkan turbin generator pembangkit listrik.

Permanent Magnet Linear Buoy

Peneliti Universitas Oregon mempublikasikan temuan teknologi

terbarunya yang diberinama Permanent Magnet Linear Buoy. Diberinama 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 dipermukaan. Gelombang laut yang terus

mengalun dan berirama bolak-balik dalam buoy ini akan diubah menjadi gerakan

harmonis listrik.

Sekilas bila dilihat dari bentuknya, buoy ini mirip dengan dinamo sepeda.

Bentuknya silindris dengan perangkat penghasil listrik pada bagian dalamnya.

Buoy di apungkan di permukaan laut dengan posisi sebagian tenggelam dan

sebagian lagi mengapung.

Kuncinya, terdapat pada perangkat elektrik yang berupa koil (kuparan

yang mengelilingi batang magnet di dalam buoy). Saat ombak mencapai

pelampung, maka pelampung tersebut 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 danmengayun

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 diatas 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 didasar atau dipermukaan 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 di optimalkan di

sepanjang pantai, seluruh energi listrik di dunia sudah bisa terpenuhi. ”Jumlah ini

ditaksir hanya mengambil 0,2 persen energi pantai,” kata Alan. Keyakinannya

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 lingkungan, tidak menimbulkan polusi suara, emisi CO2, 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 buay 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 objek tersebut dan dapat menghindarinya.

Anaconda

Para ahli di University of Southampton, Inggris, sedang melakukan

program uji coba laboratorium dan penelitian matematika untuk meningkatkan

pengembangan konsep pengubah energi gelombang laut yang sederhana.

Konsep tersebut, menurut mereka, bisa menghasilkan listrik dari

gelombang laut dengan harga yang lebih murah. Program yang mendapatkan

dukungan dana sebesar US$852.233 dari Engineering and Physical Sciences

Research Council (EPSRC), bertujuan untuk membuat suatu perangkat pengubah

energi gelombang laut yang lebih sederhana dibandingkan dengan yang ada saat

ini.

Anaconda, demikian nama perangkat tersebut, adalah sebuah tabung karet

berukuran besar yang pada kedua ujungnya tertutup dan berisi air. Perangkat yang

ditemukan oleh Francis Farley dan Rod Rainey, didesain untuk dipasang

mengapung di bawah permukaan laut, dengan salah satu ujungnya menghadap ke

arah gelombang.

Ketika sebuah gelombang mengenai ujung tertutup dari tabung, maka akan

terjadi gelombang yang bergerak maju mundur [bulge wave] di dalam tabung

akibat tekanan pada salah satu ujungnya. Kecepatan gelombang yang berjalan di

dalam tabung tersebut ditentukan oleh geometri dan bahan tabung karet tersebut.

Energi yang terjadi akibat gerakan gelombang ditangkap oleh sebuah katup yang

kemudian menyalurkan tekanannya ke sebuah turbin. Listrik yang dihasilkannya

disalurkan ke pantai melalui sebuah kabel.

Dengan bahan yang terbuat dari karet, maka Anaconda menjadi lebih

ringan dibandingkan perangkat pengubah energi laut lainnya, yang biasanya

terbuat dari logam, dan memerlukan banyak sistem mekanik. Dengan sistem yang

lebih sederhana, Anaconda bisa dibangun dengan biaya yang lebih sedikit, serta

mengurangi biaya perawatan. Produksi Anaconda saat ini dilakukan oleh

Checkmate SeaEnergy.

Konsep Anaconda saat ini masih diuji dalam skala kecil di laboratorium.

Mereka menggunakan dimensi 0,25 m dan 0,5 meter, untuk mendapatkan

berbagai data pada berbagai kondisi seperti gelombang biasa, tidak biasa bahkan

gelombang paling ekstrim. Data - data tersebut untuk mengetahui besar tekanan

yang terjadi di dalam tabung, perubahan bentuk dan gaya yang berpengaruh pada

tali yang mengikat Anaconda dengan dasar laut. Data-data tersebut juga

digunakan untuk membuat model matematika yang bisa digunakan untuk

memperkirakan besarnya energi listrik yang dihasilkan dari Anaconda dalam skala

penuh.

Dari pengujian pertama di laboratorium, diperkirakan Anaconda bisa

menghasilkan sekitar 1MW dan bisa menghasilkan listrik seharga US$ 0,12 per

kWh atau bahkan kurang dari angka tersebut. Rencananya, jika dibuat dalam skala

penuhnya, maka Anaconda akan mempunyai panjang 200 m dan diameter 7

meter, dan dipasang di laut dengan kedalaman antara 40 m hingga 100 m. Skala

berukuran 1:3 rencananya akan dibuat tahun depan untuk pengujian di laut dan

skala penuhnya akan dipasang di perairan pantai Inggris sekitar 5 tahun

mendatang.

WaveRoller

Perusahaan Firlandia Energi-AW menghasilkan alat energi ombak yang

disebut WaveRoller, yang tergantung pada gelombang dasar laut untuk

menghasilkan tenaga listrik. Inspirasi teknologi hijau ini ditemukan pada tahun

1993 ketika pendiri perusahaan dan penyelam professional, Rauno Koivusaari

sedang menyelam di Lautan Baltik. Ketika ia menemukan kapal rusak, hampir

saja ia tertabrak oleh pintu yang bergerak menutup dan membuka dikarenakan

gerakan gelombang air di dasar laut. Melihat kejadian ini membuat Mr.

Koivusaari berpikir untuk memproduksi energi dengan memanfaatkan gelombang

dasar laut, dan rasa penasarannya itu mendorongnya untuk menciptakan Energi

AW sebagai rasa ingin tahunya untuk menciptakan Energi AW.

Pendekatan Energi AW menggunakan “gelombang dasar” atau gerakan air

di bawah permukaan laut. Untuk melakukan ini, WaveRolLers (Gulungan

Ombak) atau beberapa plat diletakkan di dasar laut sehingga bergerak maju dan

mundur. Gaya gelombang laut pada alat itu akan menghasilkan energi yang dapat

kita hubungkan dengan pompa piston sehingga dengan generator listrik di darat

energi itu dapat diubah menjadi energi listrik.

Menurut perusahaan itu, teknik Gulungan Ombak ini berbeda dengan

teknologi kelautan yang lain karena teknologi ini tidak terlihat, tidak

menimbulkan polusi suara dan tidak terpengaruh oleh badai yang mungkin terjadi.

Energi-AW juga menyatakan bahwa peralatan dan bahan-bahan yang digunakan

untuk membuat WaveRollers tidak mencemari lingkungan. Misalkan, mereka

menggunakan minyak yang dibuat dari tanaman pada peralatan hidrolik yang

digunakan pada sistem generator ombak yang inovatif ini.

Akhir-akhir ini, perusahaan ini melakukan uji coba di Pantai Peniche,

Portugal dengan target utamanya adalah menghasilkan energi 10 megawaat dari

WaveRoller di perariran Portugal dalam kurun waktu dua tahun ini. Sesuai dengan

pendekatan perusahaannya, pemimpin Energi AW, Bapak Tuomo Hyysalo

berkata, “Telah diperkirakan bahwa energi ombak ini mempunyai kemampuan

menyumbang 10 persen dari keseluruhan kebutuhan listrik secara global tanpa

menghasilkan emisi CO2. Lebih lanjut, gelombang dasar yang terjadi dekat pantai

yang digunakan oleh WaveRoller merupakan sumber energi yang mudah

didapatkan di mana-mana karena terdapat di sepanjang garis pantai.” 

BAB III

PENUTUP

III.1. Kesimpulan

Dari pembahasan makalah ini dapat disimpulkan bahwa gelombang laut

memiliki karakteristik dan sifat yang dapat dimanfaatkan untuk dikonversi

menjadi energy gelombang. Sedangkan penerapan teknologi untuk mengkonversi

energi gelombang menjadi pembangkit listrik sangatlah mungkin berdasarkan

penelitian dan ujicoba dari prototype yang dikembangkan oleh beberapa Negara

termasuk Indonesia bahkan sudah ada yang dimanfaatkan. Teknologi yang

dikembangkan untuk mengonversi gelombang laut menjadi pembangkit listrik

diantaranya adalah Oscillating Water Column (OCW) baik yang terapung maupun

yang tertancap di dasar, Anaconda, teknologi “kerang”, teknologi Permanent

Magnet Linear Buoy dan Waveroller. Bahkan perkembangan teknologi terus

diupayakan untuk memaksimalkan pemanfaatan Energi gelombang laut.

III.2. Saran

Melihat potensi sumberdaya laut khususnya gelombang yang dapat

dimanfaatkan sebagai pembangkit Energy listrik di Indonesia maka perlu

ditingkatkan penelitian dan ujicoba penerapan teknologi terbaru yang telah di

jelaskan sebelumnya untuk konversi energi gelombang di Indonesia.

DAFTAR PUSTAKA

“Anaconda pengubah energy gelombang laut berbahan karet”, artikel Planethijau.com (online), (http://planethijau.com/mod.php?mod=publisher&op=viewarticle&cid=37&artid=858, diakses 07 january 2010)

“Energi tarian Gelombang laut” (online), (http://agusdd.wordpress.com/2007/09/28/energi-tarian-gelombang-laut/, diakses 21 November 2007)

“Gelombang laut (Ocean waves)”(online), (http://soffiyana-gaul.blogspot.com/2009/07/gelombang.html, diakses 07 January 2010)

“Portugal dan MIT kembangkan energi gelombang laut”, Artikel Planethijau.com(online), (http://planethijau.com/mod.php?mod=publisher&op=viewarticle&cid=37&artid=948, diakses 07 january 2010)

“Membuat Energy Hijau dari Gelombang laut” (online), (http://ashfia.blog.uns.ac.id/2009/09/29/membuat-energi-hijau-dari-gelombang-laut/, diakses 07 january 2010)

“Memanen energi gelombang laut dengan OWC terapung”, Artikel Planethijau.com(online), (http://planethijau.com/mod.php?mod=publisher&op=viewarticle&cid=37&artid=731, diakses 07 january 2010)

Triatmodjo, Bambang. 1999. Teknik pantai. Beta offset,. Yogyakarta.

“Teknologi ''Kerang'' Panen Energi Gelombang Laut”, Artikel Planethijau.com(online), (http://planethijau.com/mod.php?mod=publisher&op=viewarticle&cid=37&artid=1108, diakses 07 january 2010)

(http://celebrating200years.noaa.gov/magazine/wave_energy/water_column.html, diakses 9 April 2007)