PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PASANG SURUT (PLTPs)
- 1. LATAR BELAKANG
Salah satu potensi laut atau samudra yang belum banyak diketahui masyarakat umum adalah potensi energi laut yang menghasilkan listrik. Negra yang melakukan penelitan dan perkembangan potensi energi laut untuk menghasilkan listrik adalah inggris, Prancis, dan jepang.
Laut merupakan sumber kehidupan yang bisa memberikan manfaat tersendiri di berbagai aspek-aspek kehidupan misalnya saja kondisi pasang surut air laut yang dimafaatkan untuk membangkitkan suatu energi listrik yang besar, sehingga bisa digunakan dalam kehidupan kita yang sangat diperlukan sekali adanya listrik.
Secara umum, potensi energi laut yang dapat menghasilkan listrik dapat di bagi kedalam 3 bentuk potensi energi, yaitu ombak atau gelombang (wave energy), energi pasang surut (Tindal energy), dan hasil konversi energi panas laut(ocean thermal energy conversion).
Oleh kerena itu dengan adanya suatu ide-ide yang bisa membangkitkan suatu energi listrik sangatlah diperlukan sekali. Dalam hal ini akan dibahas masalah pembangkit tenaga listrik pasang surut baik dari alat pembangkitnya, bahan baku untuk memperlancar proses pembangkitan maupun cara kerja dari pada pembangkit sehingga bisa membangkitkan energi listrik.
- 2. PASANG SURUT
Pasang-surut (pasut) merupakan salah satu gejala alam yang tampak nyata di laut, yakni suatu gerakan vertikal (naik turunnya air laut secara teratur dan berulang-ulang) dari seluruh partikel massa air laut dari permukaan sampai bagian terdalam dari dasar laut. Gerakan tersebut disebabkan oleh pengaruh gravitasi (gaya tarik menarik) antara bumi dan bulan, bumi dan matahari, atau bumi dengan bulan dan matahari. Pasang-surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal, yakni dorongan ke arah luar pusat rotasi. Hukum gravitasi Newton menyatakan, bahwa semua massa benda tarik menarik satu sama lain dan gaya ini tergantung pada besar massanya, serta jarak di antara massa tersebut. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa, tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Sejalan dengan hukum di atas, dapat dipahami bahwa meskipun massa bulan lebih kecil dari massa matahari tetapi jarak bulan ke bumi jauh lebih kecil, sehingga gaya tarik bulan terhadap bumi pengaruhnya lebih besar dibanding matahari terhadap bumi. Kejadian yang sebenarnya dari gerakan pasang air laut sangat berbelit-belit,sebab gerakan tersebut tergantung pula pada rotasi bumi, angin, arus laut dan keadaan-keadaan lain yang bersifat setempat. Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, yaitu sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari (WARDIYATMOKO & BINTARTO,1994).
Pasang-surut purnama (spring tides) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari berada dalam suatu garis lurus (matahari dan bulan dalam keadaan oposisi). Pada saat itu, akan dihasilkan pasang tinggi yang sangat tinggi dan pasang rendah yang sangat rendah, karena kombinasi gaya tarik dari matahari dan bulan bekerja saling menguatkan. Pasang-surut purnama ini terjadi dua kali setiap bulan, yakni pada saat bulan baru dan bulan purnama (full moon). Sedangkan pasang-surut perbani (neap tides) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari membentuk sudut tegak lurus, yakni saat bulan membentuk sudut 90° dengan bumi. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang rendah dan pasang rendah yang tinggi. Pasang-surut perbani ini terjadi dua kali, yaitu pada saat bulan 1/4 dan 3/4 (WARDIYATMOKO & BINTARTO, 1994).
Pasang-sumt laut dapat didefinisikan pula sebagai gelombang yang dibangkitkan oleh adanya interaksi antara bumi, matahari dan bulan. Puncak gelombang disebut pasang tinggi (High Water/RW) dan lembah gelombang disebut surut/pasang rendah (Low Water/LW). Perbedaan vertikal antara pasang tinggi dan pasang rendah disebut rentang pasang-surut atau tunggang pasut (tidal range) yang bisa mencapai beberapa meter hingga puluhan meter. Periode pasang-surut adalah waktu antara puncak atau lembah gelombang ke puncak atau lembah gelombang berikutnya. Harga periode pasang-surut bervariasi antara 12 jam 25 menit hingga 24 jam 50 menit (SETIAWAN, 2006).
Menurut WIBISONO (2005), sebenarnya hanya ada tiga tipe dasar pasang-surut yang didasarkan pada periode dan keteraturannya, yaitu sebagai berikut:
1. Pasang-surut tipe harian tunggal (diurnal type): yakni bila dalam waktu 24 jam terdapat 1 kali pasang dan 1 kali surut.
2. Pasang-surut tipe tengah harian/ harian ganda (semi diurnal type): yakni bila dalam waktu 24 jam terdapat 2 kali pasang dan 2 kali surut.
3. Pasang-surut tipe campuran (mixed tides): yakni bila dalam waktu 24 jam terdapat bentuk campuran yang condong ke tipe harian tunggal atau condong ke tipe harian ganda.
Tipe pasang-surut ini penting diketahui untuk studi lingkungan, mengingat bila di suatu lokasi dengan tipe pasang-surut harian tunggal atau campuran condong harian tunggal terjadi pencemaran, maka dalam waktu kurang dari 24 jam, pencemar diharapkan akan tersapu bersih dari lokasi. Namun pencemar akan pindah ke lokasi lain, bila tidak segera dilakukan clean up. Berbeda dengan lokasi dengan tipe harian ganda, atau tipe campuran condong harian ganda, maka pencemar tidak akan segera tergelontor keluar. Dalam sebulan, variasi harian dari rentang pasang-surut berubah secara sistematis terhadap siklus bulan. Rentang pasang-surut juga bergantung pada bentuk perairan dan konfigurasi lantai samudera. Pasang-surut (pasut) di berbagai lokasi mempunyai ciri yang berbeda karena dipengaruhi oleh topografi dasar laut, lebar selat, bentuk teluk dan sebagainya.
Di beberapa tempat, terdapat beda antara pasang tertinggi dan surut terendah (rentang pasut), bahkan di Teluk Fundy (Kanada) bisa mencapai 20 meter. Proses terjadinya pasut memang merupakan proses yang sangat kompleks, namun masih bisa diperhitungkan dan diramalkan. Pasut dapat diramalkan karena sifatnya periodik, dan untuk meramalkan pasut, diperlukan data amplitudo dan beda fasa dari masing-masing komponen pembangkit pasut. Ramalan pasut untuk suatu lokasi tertentu kini dapat dibuat dengan ketepatan yang cukup cermat (NONTJI, 2005).
Pasut tidak hanya mempengaruhi lapisan di bagian teratas saja, melainkan seluruh massa air yang bisa menimbulkan energi yang besar. Di perairan pantai, terutama di teluk atau selat sempit, gerakan naik turunnya muka air akan menimbulkan terjadinya arus pasut. Jika muka air bergerak naik, maka arus mengalir masuk, sedangkan pada saat muka air bergerak turun, arus mengalir ke luar. NONTJI (2005) mengatakan bahwa pengetahuan mengenai pasut sangat diperlukan dalam pembangunan pelabuhan, bangunan di pantai dan lepas pantai, serta dalam hal lain seperti pengelolaan dan budidaya di wilayah pesisir, pelayaran, peringatan dini terhadap bencana banjir air pasang, pola umum gerakan massa air dan sebagainya. Namun yang paling penting dari pasut adalah energinya dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan tenaga listrik.
- 3. PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PASANG SURUT (PLTPs)
Pembanglit listrik tenagan pasang surut pada dasarnya ada dua metode untuk memanfaatkan energi pasang surut, yaitu Dam Pasang Surut (Tindal Barrages) dan Turbin Lepas Pantai ( Offshore Turbines).
- Dam Pasang Surut (Tindal Barrages)
Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut ini merupakan pembangkit yang menggunakan metode pembuatan dam pada hulu sungai yang berbuara ke laut yang memanfaatkan pasang surut air laut sehingga dapat menggerakan turbin dan generator. Pada metode ini merupakan penemuan pembangkit listrik terbarukan yang akan di jelaskan oleh penulis dibawah ini.
- Turbin Lepas Pantai ( Offshore Turbines).
Pilihan lainnya ialah menggunakan turbin lepas pantai yang lebih menyerupai pembangkit listrik tenaga angin versi bawah laut. Keunggulannya dibandingkan metode pertama yaitu: lebih murah biaya instalasinya, dampak lingkungan yang relatif lebih kecil daripada pembangunan dam, dan persyaratan lokasinya pun lebih mudah sehingga dapat dipasang di lebih banyak tempat.
Beberapa perusahaan yang mengembangkan teknologi turbin lepas pantai adalah: Blue Energy dari Kanada, Swan Turbines (ST) dari Inggris, dan Marine Current Turbines (MCT) dari Inggris. Gambar hasil rekaan tiga dimensi dari ketiga jenis turbin tersebut ditampilkan dalam gambar 1.
belajarpahamelektro 