BAB IPENDAHULUAN

Konversi energi termal lautan (Inggris: Ocean Thermal Energy Conversion/OTEC) adalah metode untuk menghasilkan energi listrik menggunakan perbedaan temperatur yang berada di antara laut dalam dan perairan dekat permukaan untuk menjalankan mesin kalor. Seperti pada umumnya mesin kalor, efisiensi dan energi terbesar dihasilkan oleh perbedaan temperatur yang paling besar. Perbedaan temperatur antara laut dalam dan perairan permukaan umumnya semakin besar jika semakin dekat ke ekuator. Pada awalnya, tantangan perancangan OTEC adalah untuk menghasilkan energi yang sebesar-besarnya secara efisien dengan perbedaan temperatur yang sekecil-kecilnya.Permukaan laut dipanaskan secara terus menerus dengan bantuan sinar matahari, dan lautan menutupi hampir 70% area permukaan bumi. Perbedaan temperatur ini menyimpan banyak energi matahari yang berpotensial bagi umat manusia untuk dipergunakan. Jika hal ini bisa dilakukan dengan cost effective dan dalam skala yang besar, OTEC mampu menyediakan sumber energi terbaharukan yang diperlukan untuk menutupi berbagai masalah energi.Mesin kaloradalah alattermodinamikayang diletakkan di antarareservoirtemperaturtinggi danreservoirtemperaturrendah. Ketika kalormengalir daritemperaturtinggi ketemperaturrendah, alat tersebut mengubah sebagiankalormenjadikerja. Prinsip ini digunakan padamesin uapdanmesin pembakaran dalam, sedangkan padaalat pendingin, konsep tersebut dibalik. Dibandingkan dengan menggunakanenergihasilpembakaranbahan bakar,energiyang dihasilkanOTECdidapat dengan memanfaatkan perbedaan temperaturlautandisebabkan oleh pemanasan olehmatahari.Siklus kaloryang sesuai denganOTECadalahsiklus Rankine, menggunakanturbinbertekanan rendah. Sistem dapat berupa siklus tertutup ataupun terbuka. Siklus tertutup menggunakan cairan khusus yang umumnya bekerja sebagairefrigeran, misalnyaammonia. Siklus terbuka menggunakanairyang dipanaskan sebagai cairan yang bekerja di dalam siklusnya.BAB IIISIA. Prinsip Kerja OTECAdapun prinsip kerja dari OTEC secara umum adalah:1. Konversi energi panas laut atau OTEC menggunakan perbedaan temperatur antara permukaan yang hangat dengan air laut dalam yang dingin, minimal sebesar 77 derajat Fahrenheit (25C) agar bisa digunakan untuk membangkitkan listrik.2. Laut menyerap panas yang berasal dari matahari. Panas matahari membuat permukaan air laut lebih panas dibandingkan air di dasar laut. Hal ini menyebabkan air laut bersirkulasi dari dasar ke permukaan. Sirkulasi air laut ini juga dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan turbin dan menghasilkan energi listrik.3. Dalam beroperasinya OTEC, pipa-pipa akan ditempatkan di laut yang berfungsi untuk menyedot panas laut dan mengalirkannya ke dalam tangki pemanas guna mendidihkan fluida kerja. Umumnya digunakan ammonia sebagai fluida kerja karena mudah menguap. Dari uap fluida tersebut selanjutnya akan digunakan untuk menggerakkan turbin pembangkit listrik. Selanjutnya, uap fluida dialirkan ke ruang kondensor. Didinginkan dengan memanfaatkan air laut bersuhu 5 derajat Celcius. Air hasil pendinginan kemudian dikeluarkan kembali ke laut. Begitu siklus seterusnya. (Zaiki, 2009)

B. Jenis-jenis OTEC1. Closed-Cycle (Siklus Tertutup):Closed-cycle system menggunakan fluida dengan titik didih rendah,seperti ammonia, untuk memutar turbin guna membangkitkan listrik. Air laut permukaan yang hangat dipompa melewati sebuah heat exchanger (penukar panas) di mana fluida dengan titik didih rendah tadi diuapkan. Fluida yang mengalami perubahan wujud menjadi uap akan mengalami peningkatan tekanan. Uap bertekanan tinggi ini kemudian dialirkan ke turbin untuk menghasilkan listrik. Kemudian air dingin dari dasar lautan dipompa melewati heat exchanger yang kedua, mengembunkan hasil penguapan tadi menjadi fluida lagi, di mana siklus ini berputar terus menerus.

Diagram siklus tertutup OTEC

Siklus tertutup menggunakanfluidadengantitik didihrendah, misalnyaamonia, untuk memutar turbin dan menghasilkan listrik. Air hangat di permukaan dipompa kepenukar panasdi mana fluida bertitik didih rendah dididihkan. Fluida yang mengalami perubahan wujud menjadi uap akan mengalami peningkatan tekanan. Uap bertekanan tinggi ini lalu dialirkan ke turbin untuk menghasilkan listrik.Uaptersebut lalu didinginkan kembali dengan air dingin dari laut dalam dan mengembun. Lalu fluida kembali melakukan siklusnya.

2. Open-Cycle (Siklus Terbuka):Open-Cycle OTEC menggunakan air laut permukaan yang hangat untuk membangkitkan listrik. Ketika air laut hangat dipompakan ke dalam kontainer bertekanan rendah, air ini mendidih. Uap yang mengembang menggerakkan turbin tekanan rendah untuk membangkitkan listrik. Uap ini,meninggalkan garam-garam di belakang kontainer. Jadi uap ini hampir merupakan air murni. Uap ini kemudian dikondensasikan kembali dengan menggunakan suhu dingin dari air dasar laut.

Siklus terbuka menggunakan air laut untuk menghasilkan listrik. Air laut yang hangat dimasukkan ke dalam tangki bertekanan rendah sehingga menguap. Uap ini dugunakan untuk menggerakkan turbin. Air laut yang menguap meninggalkanmineral lautsepertigaramdan lain sebagainya sehingga bermanfaat untuk menghasilkanair tawaruntuk diminum danirigasi.

3. Hybrid System (Siklus Gabungan):Siklus hybrid menggunakan keunggulan sistem siklus terbuka dan tertutup. Siklus hybrid menggunakan air laut yang diletakkan di tangki bertekanan rendah (vacuum chamber) untuk dijaikan uap. Lalu uap tersebut digunakan untuk menguapkan fluida bertitik didih rendah (amonia atau yang lainnya) yang akan menggerakkan turbin guna menghasilkan listrik. Uap air laut tersebut lalu dikondensasikan untuk menghasilkan air tawar desalinasi.

Diagram siklus hybrid

Siklus hybrid menggunakan keunggulan sistem siklus terbuka dan tertutup. Siklus hybrid menggunakan air laut yang dilekatakkan di tangki bertekanan rendah untuk dijaikan uap. Lalu uap tersebut digunakan untuk menguapkan fluida bertitik didih rendah (amonia atau yang lainnya). Uap air laut tersebut lalu dikondensasikan untuk menghasilkan air tawar desalinasi.

C. Hambatan Kerja1. Degradasi kemampuan penukar panas akibat gas terlarut2. Degradasi kemampuan penukar panas akibatmikroba3. Penutupan yang tidak rapat - hal ini penting karena OTEC bekerja pada tekanan rendah.4. Meningkatnya tekanan dapat menyebabkan berkurangnya kinerja pembangkit listrik5. Kompresor tua dapat mengambil energi berlebih - hal ini dapat mengakibatkan total energi bersih yang dihasilkan berkurang

D. Kelebihan Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya. Tidak membutuhkan bahan bakar. Biaya operasi rendah. Produksi listrik stabil. Dapat dikombinasikan dengan fungsi lainnya: menghasilkan air pendingin, produksi air minum, suplai air untuk aquaculture, ekstraksi mineral, dan produksi hidrogen secara elektrolisis.E. Kelemahan Belum ada analisa mengenai dampaknya terhadap lingkungan. Jika menggunakan amonia sebagai bahan yang diuapkan menimbulkan potensi bahaya kebocoran. Efisiensi total masih rendah sekitar 1%-3%

F. Teknologi TerkaitOTEC memiliki banyak manfaat selain hanya menghasilkan energi listrik, diantaranya :a. Air ConditioningAir laut yang dingin yang dipompa oleh fasilitas OTEC memberikan kemampuan untuk pendinginan mesin-mesin yang berkaitan dengan fasilitas OTEC. Menurut perhitunganDepartemen Energi Amerika Serikat, pipa berdiameter 0,3 m dapat memompa sebanyak 0,08 meter kuibk air perdetik. Jika 6oC air dingin mampu dipompa oleh fasilitas OTEC, dapat digunakan untuk mendinginkan bangunan besar. Jika sistem beroperasi selama 8000 jam dan listrik lokal dijual seharga 5-10 sen per kWh, maka itu akan menghemat tagihan listrik sebesar 200.000 hingga 400.000 dolar pertahun.Sistem OTEC memiliki kemampuan untuk memompa air laut perairan dalam dalam jumlah besar. Air laut tersebut mengandungnutrisiyang diperlukan untukbudidaya perikanan. Budidayasalmondanlobstersangat bergantung pada nutrisi dari laut dalam, sehingga hal ini sangat berpotensial untuk dikembangkan. Dinginnya air juga dapat dipergunakan untuk mengatur suhu air kolam budidaya dan mendinginkan hasil budidaya.b. DesalinasiSistem siklus terbuka dan hybrid OTEC dapat dimanfatkan untukdesalinasi. Air yang dikondensasi adalah air tawar tanpa mineral laut yang dapat dijadikan air minum atau irigasi pertanian dekat pantai.

c. Produksi hidrogenHidrogenbisa diproduksi lewatelektrolisismenggunakan listrik yang dihasilkan OTEC. Air hasil disalinasi dapat dimanfaatkan sebagai medium elektrolisis dengan penambahan bahan lain untuk meningkatkan efisiensi.d. Ekstraksi mineralSejak dulu diketahui bahwa laut mengandung banyak sekali mineral terlarut yang dapat dimanfaatkan, misalnyamagnesium, namun mahalnya biaya pemompaan dibandingkan dengan hasilnya membuat kegiatan tersebut tidak berlangsung secara besar-besaran. Dengan adanya fasilitas OTEC, ekstraksi mineral air laut dalam dapat dilakukan sambil memproduksi listrik.

BAB IIIKESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA