PENDAHULUAN

OTEC Ocean Sustainable Energy
1
PENDAHULUAN
Lautan dan Energi
1.1 Planet air biru
Lautan merupakan ciri khas planet biru yang membedakannya dengan planet-planet anggota
tata surya lainnya.lautan di bumi membungkus 71 persen dari permukaan yang ada sehingga
bumi menjadi planet air biru.
Lautan merupakan sebuah ”dunia lain” yang menyimpan jutaan misteri bagi umat
manusia.Dengan volume airnya yang tidak kurang dari 370 juta kilometer kubik,lautan
menggenangi tiga per lima belahan bumi utara.
Air laut memiliki kemampuan dalam menyimpan heat.kemampuannya lebih kuat beberapa kali
dibandingkan dengan atmosfer bumi.dan karena air laut lebih padat daripada udara pada
atmosfer bumi. Dan karena air laut lebih padat daripada udara pada atmosfer bumi,gerakannya
lebih lambat sehingga mempunyai kemampuan lebih untuk mempertahankan berbagai kondisi
fisik tertentu.
Sebagai sumber air di planet bumi ini, laut sangatlah penting peranannya dalam menjaga
kelangsungan hidup manusia,binatang dan tumbuhan.tanpa air laut, tidak ada siklus hujan yang
sangat vital bagi manusia dan mahluk hidup lain.Dengan kata lain,tanpa air di lautan dan langit
yang berkapasitas ”mengembalikan”,bumi akan mirip dengan bulan yang kering tanpa air dan
tidak mendukung adanya kehidupan.
Temperatur air laut tidaklah seragam,semakin dalam,air laut semakin dingin. Hal ini disebabkan
oleh sinar matahari yang membawa energi heat tidak mampu menembus lebih dalam.setelah
mencapai kedalaman 500 meter dibawah permukaan laut, suhu air laut turun dengan drastis
hingga mencapai antara 4-5 o C.perubahan yang tajam ini dikenal dengan thermocline.Oleh
sebab itu,permukaan dasar laut yang dalamnya melebihi 1000 meter suhu air laut sangatlah
Hal | 1
Created with Print2PDF. To remove this line, buy a license at: http://www.software602.com/
OTEC Ocean Sustainable Energy
dingin hingga 0 C walupun berada di daerah tropis bahkan lebih dingin dibanding di dalam
kulkas.Air laut baru membeku pada temperatur -2 o C, karena adanya kandungan garam didalam
air laut yang menyebabkan turunnya titik beku.
1.2 Latar Belakang
Energi adalah kebutuhan mutlak manusia karena merupakan suatu kapasitas kerja,apapun yang
kita lakukan selalu menggunakan energi, Kita berjalan ,bepergian ke suatu tempat, menyalakan
lampu,mesin dan apapun itu semuanya menggunakan energi,baik itu listrik, heat, cahaya
semuanya bisa dikonversi ke bentuk energi yang kita inginkan.Pernahkah kita membayangkan
hidup tanpa energi? tinggal di gua gelap gulita, kedinginan di malam hari, kepanasan di siang
hari, serta masih banyak lagi contoh pahit jika kita tidak menggunakan energi dalam hidup
kita.Peradaban manusia yang telah dibangun berabad-abad ini adalah bantuan dari penggunaan
energi, gedung bertingkat, jembatan, perdagangan, adalah hasil kreasi manusia dengan
memanfaatkan energi, tanpa energi peradaban manusia tidak akan pernah dibentuk karena
energi manusia tidak akan cukup untuk melakukannya.Dimulai dari sumber tidak terbaharukan
hingga sumber energi terbaharukan, alam ini menyimpan energi didalamnya, sehingga
membutuhkan eksplorasi dan eksploitasi.
Masalah yang sekarang manusia harus hadapi adalah energi apa yang harus dikembangkan,
ramah lingkungan, ekonomis, dan memiliki sumber yang tak terbatas jumlahnya.Konsep inilah
yang harus dijawab untuk menangani masalah energi.
Kalimat diatas menekankan pentingnya energi dalam kehidupan kita sehari-hari.Dalam sudut
pandang segala aspek kehidupan, kebutuhan akan energi dijabarkan sebagai energy demand.
Energy demand adalah suatu kepastian dan kepastian tersebut harus diimbangi dengan energy
supply. Energy demand dipastikan akan meningkat dari tahun ke tahun tapi yang belum dapat
dipastikan saat ini adalah bagaimana dengan energi supply.
Populasi manusia dalam beberapa dekade ini meningkat tajam,tercatat dari tahun 1000 masehi
hingga 2000 masehi,jumlah populasi meningkat dari berjumlah 1 miliar menjadi 8 miliar.Suatu
angka yang melejit pesat dan sekaligus mengindikasikan bahwa kebutuhan energi pada rentang
waktu tersebut juga meningkat secara pesat, karena bagaimanapun juga, setiap individu yang
Hal | 2
Created with Print2PDF. To remove this line, buy a license at: http://www.software602.com/
OTEC Ocean Sustainable Energy
lahir ke dunia ini pasti membutuhkan energi. Energy demand selalu akan terus bertambah dan
bertambah seiring dengan majunya peradaban manusia, oleh sebab itu harus diimbangi dengan
energy supply yang memadai juga.
Energy demand terbesar saat ini berasal dari oil and gas, sedangkan seperti yang kita ketahui
bahwa demand akibat dari supply, hal ini berarti supply oil dan gas juga merupakan yang
terbesar saat ini.Suatu kenyataan yang harus dihadapi adalah bahwa dari segi biaya dan
kemudahan, energi yang berasal dari oil dan gas merupakan pilihan yang lebih baik dibanding
dengan energi renewable resources bagi masyarakat seluruh dunia.
1.3 Sustainable energy development
Sustainable berarti keberlanjutan hingga anak cucu kita sepanjang masa.Dalam pengertian yang
lebih luas, sustainable energy development adalah suatu bentuk upaya menciptakan pemakaian
sumber energi yang tak terbatas atau berlimpah untuk kelanjutan penggunaannya pada masa
yang akan datang. Hal ini berarti supply energi semestinya harus berasal dari sumber yang tak
terbatas jumlahnya bukan dari sesuatu yang suatu saat akan habis seperti oil and gas.
Sustainable energy development tidak berarti hanya memiliki tujuan untuk menciptakan supply
energy yang tidak terbatas, tetapi juga menciptakan supply energy yang ramah lingkungan.
Renewable resources
Renewable energy resources adalah sumber energi yang
jumlahnya tidak terbatas dan
umumnya ramah lingkungan, contohnya adalah biomass,hidropower, wind, ocean, nuklir yang
menghasilkan berbagai macam produk energi seperti methanol,etanol,fuel seperti heat,listrik dll
yang kesemuanya dapat dikonversi ke berbagai macam kebutuhan energi yang kita inginkan
Berikut ada dua penjelasan mengenai renewable resources:
Energi Baru:
Bentuk energi yang dihasilkan oleh teknologi baru, baik yang berasal dari energi terbaharukan
maupun tak terbaharukan.
Energi terbaharukan:
Hal | 3
Created with Print2PDF. To remove this line, buy a license at: http://www.software602.com/
OTEC Ocean Sustainable Energy
Sumber energi yang berasal dari energi yang secara ilmiah tidak akan habis dan dapat
berkelanjutan.
Gambar 1.2 Aliran Energi dimulai dari sumber ke penggunaan
1.4 Krisis Energi
Dunia sedang menghadapi krisis energi saat ini dengan meningkatnya harga minyak bumi hingga
mencapai $100/barrel.Secara otomotatis biaya-biaya kebutuhan hidup akan meningkat karena
umumnya industri-industri barang menggunakan minyak dan gas bumi sebagai bahan bakar
untuk operasi pada industrinya, selain itu biaya bahan bakar untuk kendaraan transportasi akan
meningkat tajam dan sangat membebankan pengguna jasa transportasi. Cadangan minyak bumi
di bumi telah menipis menjadi xxx dan diprediksi akan habis jika manusia terus bertambah
populasinya dan jika tidak dibatasi penggunaannya.
1.5 Energi dan lingkungan
Penggunaan energi seperti oil and gas atau bahan bakar fosil yang terlalu berlebihan merupakan
masalah bagi lingkungan sebab emisi karbon dari kendaraan bermotor, pabrik dll menyebabkan
efek rumah kaca di bumi sehingga menyebabkan pemanasan global.Es di kutub mencair dalam
kurun waktu yang cukup drastis dan perubahan cuaca yang menyebabkan kerusakan
kesemuanya dampak buruk dari penggunaan oil and gas sehingga dapat mengancam seluruh
kehidupan yang ada di bumi.
Hal | 4
Created with Print2PDF. To remove this line, buy a license at: http://www.software602.com/
OTEC Ocean Sustainable Energy
Protokol Kyoto merupakan suatu langkah awal dari negara-negara di seluruh dunia khususnya
negara-negara industri untuk berperan dalam mencegah kerusakan lingkungan akibat polusi
CO2 yang menyebabkan efek pemanasan global.
Terbukti sejak memasuki era revolusi industri, penggunaan energi secara drastis meningkat, dan
sejak ditemukannya minyak dan gas penggunaannya sebagai bahan bakar untuk industri dan
alat transpotasi merupakan faktor utama penyebab kerusakan lingkungan ditambah lagi dengan
pencemaran minyak di lautan dan di darat
Oleh karena itu, pengembangan energi alternatif merupakan solusi untuk mengatasi krisis
energi juga masalah lingkungan.
Dengan menangani masalah energi yaitu mengembangkan energi yang renewable dan ramah
lingkungan maka kita juga telah mengatasi masalah lingkungan.
1.6 Ketahanan Energi Indonesia
Energi merupakan faktor penting dalam keberlangsungan suatu negara.Ketahanan energi terjadi
ketika kebutuhan energi untuk menggerakkan ekonomi nasional dan kehidupan masyarakat
terjamin.Penggunaan minyak bumi secara nasional di Indonesia sudah turun menjadi 54% pada
tahun 2005 sedangkan kebutuhan energi masih dikendalikan oleh sumber energi tak
terbaharukan. Akses masyarakat terhadap listrik juga masih terbatas, ini terlihat dari masih
rendahnya rasio elektrifikasi Indonesia yang baru mencapai 53,3%, sehingga masih diperlukan
sumber energi untuk menutupi kebutuhan listrik seluruh wilayah Indonesia. Artinya, energi yang
dibutuhkan untuk memenuhinya jelas semakin besar.Dengan cadangan energi fosil yang ada,
kelangkaan energi semakin jelas di depan mata.
TABEL KOMSUMSI TENAGA LISTRIK
Hal | 5
Created with Print2PDF. To remove this line, buy a license at: http://www.software602.com/
OTEC Ocean Sustainable Energy
Gambar 1.3 Grafik kebutuhan Listrik di Indonesia
Berbicara mengenai kemandirian energi diartikan sebagai kemampuan suatu negara untuk bisa
memproduksi energi dari dalam negeri dan bukan berasal dari impor. Namun kemandirian di
bidang energi adalah kemandirian untuk menjamin ketersediaan energi dalam memenuhi
kebutuhan dalam negeri dengan harga yang wajar.
Kemandirian energi terkait dengan ketahanan energi, karena kemandirian energi lebih kepada
sisi internal dari ketahanan energi dan sisi eksternal ketahanan energi adalah kemampuan untuk
merespon dinamika perubahan energi global.
Begitu banyak masalah yang ditimbulkan jika penggunaan energi konvensional terus
dikembangkan tanpa memperhatikan energi alternatif. Oleh sebab itu Pengadaan energi
alternatif dilegalkan dalam bentuk peraturan Presiden No.5 tentang kebijakan energi nasional.
Didalamnya diatur komposisi pemakaian energi untuk mencapai target komsumsi nasional yang
optimal pada tahun 2025, baik dari energi fosil;ataupun nonfosil.
Berikut isi dari Kebijakan energi nasional (KEN):
-Minyak bumi penggunaannya dikurangi sebesar 20% dan batubara akan sebesar 33%
-Batubara cair ditingkatkan menjadi 2%, gas alam akan menjadi 30%
-Geothermal ditingkatkan menjadi 5%
-Sumber-sumber energi terbaharukan lainnya ditingkatkan sebesar 5%
Hal | 6
Created with Print2PDF. To remove this line, buy a license at: http://www.software602.com/
OTEC Ocean Sustainable Energy
Di Indonesia, dimana diperkirakan laju pertumbuhan komsumsi listriknya, adalah sebesar 810%.Indonesia akan membutuhkan lebih dari 27.000 MW dari kapasitas kasar pada tahun 2010
untuk Jawa dan Bali saja, sementara pulau-pulau lainnya membutuhkan 9.000MW.Kapasitas
yang telah terpasang oleh pemerintah hanya dapat menyediakan sekitar 18.000MW untuk Jawa,
Bali dan 3.800 MW untuk sisanya.Komsumsi energi masih tergantung pada sumber energi
konvensional seperti gas, batubara dan minyak. Di lain pihak sudah diketahui bahwa cadangan
sumber minyak Negara berkurang secara cepat.
Untungnya, Indonesia telah menggalakkan sumber energi terbaharukan, yang menyediakan
alternatif terhadap penggunaan terhadap energi berbahan bakar fosil.Akan tetapi,hanya
sebagian dari alternatif energi yang telah dikembangkan pada skala ekonomi padahal
diperkirakan potensi energi terbaharukan di negeri ini lebih dari 236.000MWe, mulai dari
solar,angin,hydro,dan biomass hingga geothermal energi.
Berikut tabel kondisi elektrifikasi Negara Indonesia:
1
Kondisi Umum Kelistrikan
Tabel 1 Perkembangan Penjualan Listrik PLN (GWh)
Sektor
2000
2001
2002
2003
2004
Rumah Tangga
30,563.43
33,339.50
34,557.55
35,753.05
38,539.57
Komersial
10,689.73
10,889.58
11,794.84
13,223.85
15,088.88
3,868.87
4,164.62
4,364.57
4,907.51
5,878.30
Industri
34,013.22
35,593.23
36,828.39
36,497.27
40,293.25
Total
79,135.25
83,986.93
87,545.35
90,381.68
99,800.00
Publik
2
Rasio Elektrifikasi dan Daftar Tunggu
Tabel 2 Rasio Elektrifikasi Menurut Propinsi (%)
Propinsi (Wilayah)
2000
2001
2002
2003
2004
NAD
56.06
56.74
57.68
59.03
61.53
Sumatera Utara
64.87
66.42
68.09
69.40
70.70
Sumatera Barat
55.82
58.17
59.69
61.22
63.21
Riau
36.47
38.29
40.35
41.53
42.73
Sumatera Selatan
39.65
47.66
40.69
41.37
43.12
Jambi
29.02
29.53
30.48
31.81
39.94
Lampung
28.69
30.27
32.23
38.44
37.97
Bengkulu
44.57
45.46
45.55
45.89
38.73
Hal | 7
Created with Print2PDF. To remove this line, buy a license at: http://www.software602.com/
OTEC Ocean Sustainable Energy
Babel
-
-
55.86
54.21
52.57
Jawa Timur
55.10
55.73
56.89
57.74
58.52
Jawa Tengah
54.28
55.00
56.10
57.39
57.33
DIY
58.66
58.49
60.51
62.28
79.58
Jawa Barat
52.49
53.22
61.14
62.63
63.93
DKI
80.58
81.89
86.34
91.87
97.15
-
-
22.92
23.82
24.73
Kalimantan Barat
42.30
43.58
45.26
46.71
48.13
Kalimantan Tengah
34.98
34.15
35.91
37.88
58.78
Kalimantan Selatan
54.37
55.88
55.81
60.37
51.14
Kalimantan Timur
54.58
52.11
47.82
52.55
58.61
-
-
34.83
36.64
38.40
Sulawesi Utara
48.54
48.59
54.39
54.26
54.79
Sulawesi Tengah
39.58
40.32
41.44
42.25
44.08
Sulawesi Selatan
60.59
61.84
58.97
58.72
58.32
Sulawesi Tenggara
24.32
23.47
36.88
37.78
37.98
Maluku
40.79
37.11
43.83
47.31
53.17
Papua
29.19
30.00
28.53
27.75
26.95
Bali
64.61
65.11
66.07
66.90
67.79
NTB
31.31
30.66
30.20
29.85
29.58
NTT
22.34
22.64
22.24
21.96
21.90
-
-
34.24
34.55
39.87
52.08
52.83
53.95
55.35
56.64
Banten
Gorontalo
Malut
Indonesia
1.7 Potensi Energi Laut di Indonesia
Energi samudra ada tiga macam, yaitu energi heat laut, energi pasang surut, dan energi
gelombang. Di Indonesia, potensi energi samudera sangat besar karena Indonesia adalah negara
kepulauan yang terdiri dari 17.000 pulau dan garis pantai sepanjang 81.000 km dan terdiri dari
laut dalam dan laut dangkal.
Ketiga energi samudra di atas di Indonesia masih belum terimplementasikan karena masih
banyak faktor sehingga sampai saat ini masih taraf wacana dan penelitian.
Bisa dilihat pada bahwa potensi energi gelombang di Indonesia rata-rata sebesar 15 – 25 kW/m
terutama di pantai selatan pulau Jawa. Sedangkan untuk energi heat samudra, Indonesia yang
terletak di garis katulistiwa mempunyai perairan laut dengan gradien suhu yang cukup besar
yaitu sekitar 20 – 24 oC .
Hal | 8
Created with Print2PDF. To remove this line, buy a license at: http://www.software602.com/
OTEC Ocean Sustainable Energy
Prinsip energi heat laut yaitu dengan menggunakan beda temperatur antara temperatur di
permukaan laut dan temperatur di dasar laut, energi pasang surut dengan menggunakan prinsip
beda ketinggian antara laut pasang terbesar dan laut surut terkecil, sedangkan energi
gelombang adalah dengan menggunakan prinsip besar ketinggian gelombang dan panjang
gelombang. Dengan prinsip-prinsip di atas, maka dengan menggunakan turbin akan dihasilkan
energi listrik.
Sinar matahari yang jatuh pada permukaan laut dengan kuatnya diserap oleh air yang secara
efektif seluruh dari energi ini ditahan diantara laut dangkal ”mixed layer” pada permukaan,35m
hingga kedalaman 100 m,dimana pengaruh angin dan gelombang menyebabkan temperatur dan
salinitas menjadi sama.Di wilayah dari laut tropis diantara 15 lintang utara dan 15 derajat lintang
selatan,heat diserap dari matahari yang menghangati air di lapisan pencampuran pada suatu
nilai temperatur 28
o
C yang hampir konstan pada siang ke malam hari,dari bulan ke bulan.
Temperatur rata-rata tahunan dari mixed layer di semua wilayah berkisar pada suhu 27 o C
hingga 29 o C
Dibawah mixed layer,air menjadi lebih dingin seiring bertambahnya kedalaman pada 800 m
hingga 1000m,dan temperatur dari 4,4
o
C pun dicapai.Dibawah kedalaman ini,temperatur
turun hanya beberapa derajat saja lebih jauh ke dasar laut pada kedalaman rata-rata
3650m.Sehingga,tempat penyimpanan yang besar dari air dingin terdapat dibawah kedalaman
3000 ft.Air dingin ini merupakan penumpukan dari iced-cold water yang meleleh dari wilayah
kutub.Oleh karena dari densitas yang semakin tinggi dan pencampuran minimal dengan air yang
lebih hangat diatas, air dingin mengalir sepanjang dasar laut berasal dari kutub menuju
ekuator,menggantikan densitas yang lebih rendah dari permukaan air diatas.Hasil dari dua
proses fisik telah menciptakan struktur laut yang memiliki tempat penyimpanan air hangat pada
permukaan
dan sebuah tempat penyimpanan air dingin di dasar laut.Dengan perbedaan
temperatur 22 hingga 25 o C. Proses OTEC menggunakan temperatur ini untuk mengoperasikan
mesin penukar heat ,dimana dapat menghasilkan listrik.
Potensi energi heat laut di Indonesia diprediksi bisa menghasilkan daya sekitar 240.000 MW,
sedangkan untuk energi pasang surut dan energi gelombang masih sulit diprediksi karena masih
banyak ragam penelitian yang belum bisa didata secara rinci.
Hal | 9
Created with Print2PDF. To remove this line, buy a license at: http://www.software602.com/
OTEC Ocean Sustainable Energy
Pada tugas Akhir ini,akan dititikberatkan pada analisis pipeline dari OTEC karena studi OTEC
merupakan multidisiplin ilmu yang harus diliat dari segi pandang yang berbea dan salah satunya
adalah teknik Kelauta.Berikut Sistematika dari penulisan laporan Tugas Akhir ini.
1.8 Sistematika Penulisan
BAB 1 PENDAHULUAN
Pada bab ini dijelaskan mengenai kondisi laut yang memiliki kekayaan yang sangat berlimpah
khususnya kekayaan energi serta penjelasan mengenai kondisi energi di dunia saat ini,serta
permasalahan-permasalahan yang dihadapi sehingga menghasilkan solusi energi terbaharukan
yang bersumber dari laut,ocean thermaL energy atau OTEC.
BAB 2 OCEAN RENEWABLE ENERGY (OTEC)
Pada bab ke-2 OTEC secara rinci dijelaskan dimulai dari definisi,hingga teori-teori umum
sehingga membantu pembaca untuk memahami OTEC secara baik serta memahami penerapan
OTEC di Indonesia.Teori-teori mengenai OTEC itu sendiri tidak hanya pada proses kerja tiap-tiap
komponennya nya akan tetapi juga teori pipeline sebagai bagian ilmu teknik kelautan dan
sangat berperan terhadap desain.
BAB 3 OTEC TECHNICAL ANALYSIS
Pembahasan secara teknis dibahas pada bab iini,dengan mengambil studi kasus pembangunan
OTEC land based sistem di Mamuju Sulawesi barat.Desain OTEC yang diharapkan sesuai dengan
teori-teori yang dibahas pada bab sebelumnya untuk mendapatkan nilai-nilai dari hasil analisis
mesinering.
BAB 4 OTEC PIPELINE ANALYSIS
OTEC pipeline analaysis merupakan salah satu bagian penting dalam desaign OTEC sehingga bab
inin dikhususkan untuk mendesain pipeline yang terbaik untuk OTEC land based ditinjau dari
analisis on bottom stability,in place strength design.
BAB 5 KESIMPULAN
Pada bab terakhir ini,gambaran umum mengenai perkembangan OTEC didunia saat ini serta
peninjauan berbagai faktor pendukung maupun penghambat berkembangya OTEC serta solusisolusi yang ditawarkan.
Hal | 10
Created with Print2PDF. To remove this line, buy a license at: http://www.software602.com/
OTEC Ocean Sustainable Energy
Hal | 11
Created with Print2PDF. To remove this line, buy a license at: http://www.software602.com/