Berbagai desain teknologi diciptakan untuk menghasilkan energi listrik dari energi gelombang/ombak di lautan .Berikut ini dapat disimak tentang jenis, prinsip kerja dan gambar desainnya serta aplikasi yang telah dilakukan, termasuk yang telah dibangun di Indonesia.
1. Channel Systems
Prinsip Keja
Pada channel systems gelombang disalurkan lewat suatu saluran kedalam bangunan penjebak seperti kolam buatan (lagoon). Ketika gelombang muncul, gravitasi akan memaksa air melalui turbin guna membangkitkan energi listrik.
Gambar 5 Prinsip Kerja Channel System
2. Float Systems
Pada float systems ada empat teknologi energi gelombang yaitu sistem rakit Cockerell, tabung tegak Kayser, pelampung Salter, dan tabung Masuda.
a. Sistem Rakit Cockerell
Berbentuk untaian rakit-rakit yang saling dihubungkan dengan engsel-engsel dan sistem ini bergerak naik turun mengikuti gelombang laut. Gerakan relatif rakit-rakit menggerakkan pompa hidrolik yang berada di antara dua rakit.
Gambar 6 Sistem Rakit Cockerell
b. Sistem tabung tegak Kayser
Menggunakan pelampung yang bergerak naik turun dalam tabung karena adanya tekanan air. Gerakan relatif antara pelampung dan tabung menimbulkan tekanan hidrolik yang dapat diubah menjadi energi listrik.
c. Sistem pelampung Salter
Memanfaatkan gerakan relatif antara bagian atau pembungkus luar (external hull) dan bandul didalamnya (internal pendulum) untuk diubah menjadi energi listrik.
d. Sistem tabung Masuda
Metodenya adalah memanfaatkan gerak gelombang laut masuk ke dalam ruang bawah dalam pelampung dan menimbulkan gerakan perpindahan udara di bagian ruangan atas dalam pelampung. Gerakan perpindahan udara ini dapat menggerakkan turbin udara.
3. Oscillating Water Column Systems
Prinsip Kerja
Energi ombak OWC terbentuk melalui efek osilasi tekanan udara pada kolam akibat fluktuasi pergerakan gelombang yang masuk ke dalam chamber. Tekanan udara tersebut digunakan untuk menggerakkan turbin angin.
Gambar 7 Prinsip Kerja Oscillating Water Column Systems
Pertama pergerakan ombak (1) akan masuk kedalam kolom (2) lalu udara tertekan keatas didalam kolom (3) setelah melewati katub (5) angin yang terkompresi menggerakkan turbin angin (7) yang terhubung dengan generator, yang menkonversikan gerakan turbin menjadi listrik (8).
Aplikasi
Di Indonesia OWC sudah dibangun di daerah Gunung Kidul, Jawa Tengah, sedangkan tipe modelnya dapat dilihat di Technopark Parang Racuk, Yogyakarta dikembangkan oleh BPPT, teknologi ini dinamakan PLTO (Pembangkit Listrik Tenaga Ombak) beroperasi dikedalaman 4-10 m dengan rpm maksimal 3000 rpm, listrik yang dihasilkan mencapai 3400 KW. OWC yang sering digunakan terdapat dua tipe, yaitu tipe fixed dan floating. PLTO ini mempunyai kelemahan yaitu aliran keluar masuk udara dapat menimbulkan kebisingan, akan tetapi karena aliran ombak sudah cukup bising umumnya ini tidak menjadi masalah besar.
4. Anaconda Bulge Wave System
Prinsip Kerja
Ombak laut yang naik turun dimanfaatkan untuk menggerakkan air didalam tabung besar dan panjang, tabung fleksibel tersebut berukuran 6-15 m dengan panjang sampai dengan 150 m.
Gambar 8 Prinsip kerja Anaconda Bulge Wave
Air yang masuk dari ujung dengan katup searah ditambah pergerakan ombak yang naik turun menyebabkan tabung tersebut terisi air terus menerus dan menekan kearah belakang, seperti gerak perislitik pada usus di perut, bagian belakang terdapat sistem hridrolik yang terhubung dengan motor listrik, sistem ini dipengaruhi oleh tinggi ombak, kecepatan ombak, dan ukuran dari bulge
5. Oister Hydraulic Piston System
Prinsip Kerja
Technology hydrolic piston mengubah energi ombak untuk menggerakkan piston, lalu mengangkat air dalam saluran tekanan tinggi dan disalurkan ke hydroelectric generator.
Gambar 9 Oister Wave Energy Converter
Walau lautan Indonesia tidak termasuk yang sesuai dengan hidrolik piston, karena ombaknya masih kecil, namun indonesia memiliki ZEE yang jaraknya 200 mil dari bibir pantai, explorasi lebih lanjut masih memungkinkan teknologi ini untuk digunakan di perairan Indonesia.
6. Attenuators Pelamis System
Prinsip Kerja
Attenuators terdiri dari banyak bagian yang mengambang secara paralel terhadap arah gelombang, energi didapatkan dari pergerakan setiap bagian, karena antar bagian bergerak saling menekuk mendorong hidrolik ram yang berada di tabung untuk menggerakkan generator listrik, salah satu yang terkenal adalah pelamis, pelamis dapat bergerak secara naik turun maupun berbelok ke kanan dan ke kiri, sebuah pelamis pada umumnya terdiri dari minimal 3 bagian dengan panjang setiap bagian 50 m dan diameter tabung 3 m. Hasil penelitian menunjukkan pelamis dengan panjang 180 m dan diameter 4 m, dapat menghasilkan energi listrik sebesar 750 kW, dengan kedalaman rata-rata air laut 50 m.
Gambar 11 Pelamis Attenuators Tampak Atas dan Samping
Gambar 12 Posisi Hydrolic Ram, Generator, dan Spring
Sistem attenuetor lainya dapat ditemui pada McCabe wave pump, prinsip kerjanya sama dengan pelamis, namun terdapat tiga bagian utama pontoon, pada bagian akhir pontoon terhubungkan dengan pompa hidrolik, air laut yang dipompa disalurkan ke generator listrik.
Gambar 13 Wave Pump
7. Archimedes Wave Swing System
Prinsip Kerja
AWS menggunakan prinsip Archimedes bahwa benda dalam air dapat dibagi menjadi tiga, melayang, mengapung dan tenggelam, memanfaatkan pergerakan naik turun karena perbedaan ketinggian ombak dikonversikan menjadi gerakan vertical, didalam tabung terdapat stator dan rotor, stator terikat di dasar laut, sehingga posisinya tidak berubah, namun rotor terikat pada tabung yang dapat bergerak secara naik turun mengikuti irama ombak dengan bebas.
Gambar 12 Posisi Hydrolic Ram, Generator, dan Spring
Sistem attenuetor lainya dapat ditemui pada McCabe wave pump, prinsip kerjanya sama dengan pelamis, namun terdapat tiga bagian utama pontoon, pada bagian akhir pontoon terhubungkan dengan pompa hidrolik, air laut yang dipompa disalurkan ke generator listrik.
Gambar 13 Wave Pump
7. Archimedes Wave Swing System
Prinsip Kerja
AWS menggunakan prinsip Archimedes bahwa benda dalam air dapat dibagi menjadi tiga, melayang, mengapung dan tenggelam, memanfaatkan pergerakan naik turun karena perbedaan ketinggian ombak dikonversikan menjadi gerakan vertical, didalam tabung terdapat stator dan rotor, stator terikat di dasar laut, sehingga posisinya tidak berubah, namun rotor terikat pada tabung yang dapat bergerak secara naik turun mengikuti irama ombak dengan bebas.
Gambar 14 Prinsip Kerja Archimedes Wave Swing System
Keunggulan pada AWS adalah tidak dibutuhkan tempat yang luas untuk mengekstrasi energy ombak, namun sampai saat ini biaya yang dikeluarkan untuk memproduksi AWS tergolong lebih mahal dibandingkan sistem pembangkit listrik energi gelombang lainnya.
8. Wave Dragon
Prinsip Kerja
Prinsip kerja wave dragon adalah mengumpulkan ombak di laut lepas ditampung dalam sebuah kolam, lalu di bagian tengah kolam dipasang low head water turbine, air yang masuk dalam kolam diarahkan ketengah lalu memutar turbin air tersebut.
Gambar 15 Prinsip Kerja Wave Dragon
Aplikasi Wave Energy
Beberapa perusahaaan telah mengembangkan teknologi wave energy diantaranya :
Aplikasi Wave Energy
Beberapa perusahaaan telah mengembangkan teknologi wave energy diantaranya :
1. Ocean Power Delivery
Perusahaan ini mendesain tabung-tabung yang sekilas terlihat seperti ular mengambang di permukaan laut (dengan sebutan Pelamis) sebagai penghasil listrik. Setiap tabung memiliki panjang sekitar 122 meter dan terbagi menjadi empat segmen. Setiap ombak yang melalui alat ini akan menyebabkan tabung silinder tersebut bergerak secara vertikal maupun lateral. Gerakan yang ditimbulkan akan mendorong piston diantara tiap sambungan segmen yang selanjutnya memompa cairan hidrolik bertekanan melalui sebuah motor untuk menggerakkan generator listrik. Supaya tidak ikut terbawa arus, setiap tabung ditahan di dasar laut menggunakan jangkar khusus.
2. Renewable Energy Holdings
Peralatan yang dipasang di dasar laut dekat tepi pantai sedikit mirip dengan Pelamis. Prinsipnya menggunakan gerakan naik turun dari ombak untuk menggerakkan piston yang bergerak naik turun pula di dalam sebuah silinder. Gerakan dari piston tersebut selanjutnya digunakan untuk mendorong air laut guna memutar turbin.
3. SRI International
Menggunakan sejenis plastik khusus bernama elastomer dielektrik yang bereaksi terhadap listrik. Ketika listrik dialirkan melalui elastomer tersebut, elastomer akan meregang dan terkompresi bergantian. Sebaliknya jika elastomer tersebut dikompresi atau diregangkan, maka energi listrik pun timbul. Berdasarkan konsep tersebut idenya ialah menghubungkan sebuah pelampung dengan elastomer yang terikat di dasar laut. Ketika pelampung diombang-ambingkan oleh ombak, maka regangan maupun tahanan yang dialami elastomer akan menghasilkan listrik.
4. BioPower Systems
Mengembangkan sirip-ekor-ikan-hiu buatan dan rumput laut mekanik untuk menangkap energi dari ombak. Idenya bermula dari pemikiran sederhana bahwa sistem yang berfungsi paling baik di laut tentunya adalah sistem yang telah ada disana selama beribu-ribu tahun lamanya. Ketika arus ombak menggoyang sirip ekor mekanik dari samping ke samping sebuah kotak gir akan mengubah gerakan osilasi tersebut menjadi gerakan searah yang menggerakkan sebuah generator magnetik. Rumput laut mekaniknya pun bekerja dengan cara yang sama, yaitu dengan menangkap arus ombak di permukaan laut dan menggunakan generator yang serupa untuk merubah pergerakan laut menjadi listrik.
Kelebihan dan Kekurangan
Adapun kelebihan dan kekurangan dari energi gelombang laut diantaranya
Kelebihan
• tidak butuh bahan bakar
• tidak menghasilkan limbah
• mudah dioperasikan
• biaya perawatan rendah
• dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang memadai
Kekurangan
Bergantung pada ombak. Kadang dapat energi, kadang pula tidak, sehingga perlu menemukan lokasi yang sesuai dimana ombaknya kuat dan muncul secara konsisten
DAFTAR PUSTAKA
http://b0cah.org/index.php?option=com_content&task=view&id=609&Itemid=40
http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_gelombang
http://id.wikipedia.org/wiki/Penyimpanan_energi
http://oke.or.id/wp-content/uploads/2010/12/wave-dan-tidal-energy.pdf
http://www.alpensteel.com/article/52-106-energi-laut-ombakgelombangarus/530-energi-gelombang-laut.html
http://www.alpensteel.com/article/52-106-energi-laut-ombakgelombangarus/533-pemanfaatan-energi-ombak-sebagai-pembangkit-tenaga-listrik.html
http://www.alpensteel.com/article/53-101-energi-terbarukan--renewable-energy/338--energi-pasang-surut-sebagai-energi-terbarukan.html
http://www.alternative-energy-news.info/technology/hydro/wave-power/
http://www.bluenergy.com
http://www.greenstudentu.com/encyclopedia/energy/tidal
http://www.klimaogenergiguiden.dk/topic4_wave-power.html
http://www.lemigas.esdm.go.id/?q=node/594
http://majalahenergi.com/forum/energi-baru-dan-terbarukan/energi-laut/tf-2106-konversi-energi-sistem-pembangkit-listrik-tenaga-laut
http://www.marineturbines.com
http://www.swanturbines.co.uk
http://www.youtube.com/watch?list=PLA10E86E8886C8AEF&v=mcTNkoyvLFs&feature=player_embedded
http://www.youtube.com/watch?v=hR3joMykdRo&feature=autoplay&list=PL7AC997353CC33B26&lf=player_embedded&playnext=1
disusun oleh:
AGUS ADHIATMA
ASTSARI ABDUL MAJID
DANIK WIDI ASTUTI
FATIMAH
GEMMA CINTYA BINAJIT
