Penentuan Lokasi OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion)

Laporan Praktikum

m.k. Oseanografi Terapan

PENENTUAN LOKASI YANG POTENSIAL UNTUK

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

Hari/tanggal : Rabu/21 September 2011

Oseanografi Terapan Asisten : Yulianto Suteja

Jawad Mochtar


PENGEMBANGAN OTEC

Disusun oleh: Kelompok 1*

Arif Baswantara C54080027

Wahida Sutiyani Trisna C54080046

Hidayanto Akbar C54080057

Verlin Ayu Ibrani C54080061

Saifur Rohman C54080071

BAGIAN OSEANOGRAFI

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN


INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2011

1 September 2011

Yulianto Suteja

Jawad Mochtar Jawad


KELAUTAN


1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Saat ini sedang terjadi krisis energi, salah satunya adalah energi listrik.

Sudah banyak diusahakan energi alternatif lain untuk memenuhi kebutuhan

akan energi listrik, mulai dari PLTU, PLTA, PLTN dan lain-lain. Tetapi,

masih terus dicari energi alternatif lain yang bisa digunakan. Terlebih setelah

terjadinya peristiwa gempa di Jepang yang menyebabkan ledakan eaktor

nuklir di PLTN yang berada disekitar tempat kejadian (Fukushima, Dai-chi).

Ledakan ini memicu terjadinya polusi radiasi radioaktif yang sangat

menakutkan bagi mahluk hidup yang ada disekitarnya, bahkan manusia.

Dengan kejadian tersebut, membuat beberapa negara di dunia yang

telah memiliki PLTN melakukan pengkajian ulang dan bahkan ada yang

berencana mengurangi PLTN dengan mencari sumber energi alternatif

lainnya. Namun berbeda dengan Indonesia, sebuah Negara yang kaya akan

sumber energy malah “ngotot” untuk membangun PLTN. Hal ini mendapat

tantangan dari berbagai pihak, khususnya dari kalangan penggiat lingkungan

dan kemanusiaan.

Indonesia memiliki sumber enegri yang melimpah yang bisa

dikonversi menjadi tenaga listrik, mulai dari panas bumi, batu bara,

bioetanol dan bahkan Ocean energy mengingat dua per tiga wilayah

Indonesia adalah lautan. Ocean energy resources yang dimiliki Indonesia bisa

dibilang yang terbaik dan terbesar di dunia. Karena, ocean energy merupakan

alternatif energi terbaru termasuk sumberdaya non-hayati yang memilik

potensi besar untuk dikembangkan. Potensi energy laut mampu memenuhi

empat kali kebutuhan listrik dunia, sehingga tidak mengherankan berbagai

negara maju telah berlomba memanfaatkan energi laut itu. Oleh karena itu,

praktikum ini akan menganisis daerah di Indonesia yang berpotensi untuk

pengembangan OTEC.

1.2 Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menentukan daerah yang tepat

di Indonesia untuk mengembang OTEC.

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 OTEC

Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) adalah teknologi energi

terbarukan laut yang menggunakan gradien temperatur di laut untuk

menghasilkan beban-dasar, atau konstan, sumber listrik. Sumber energi

terbarukan lainnya seperti angin dan energi gelombang, merupakan sumber

listrik intermiten, yang berarti bahwa jumlah listrik yang mereka hasilkan

dapat bervariasi karena kondisi cuaca (Office of Ocean and Coastal Resource

Management, 2011).

Teknologi OTEC menggunakan diferensial suhu antara laut dalam

yang dingin dan permukaan laut yang relatif lebih hangat untuk menghasilkan

listrik. Teknologi ini berpotensi layak di daerah tropis dimana suhu sepanjang

tahun diferensial antara air permukaan dalam dingin dan hangat lebih besar

dari 20o C (36o F). Selain menghasilkan listrik, OTEC memiliki potensi untuk

menghasilkan produk lainnya seperti air minum, hidrogen, dan amonia. Air

dingin juga dapat digunakan untuk produk komersial lainnya seperti penyejuk

udara dan air budidaya (Office of Ocean and Coastal Resource Management,

2011).

2.2 Prinsip Kerja Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC)

Siklus kalor yang sesuai dengan OTEC adalah siklus Rankine,

menggunakan turbin bertekanan rendah. Sistem dapat berupa siklus tertutup

ataupun terbuka. Siklus tertutup menggunakan cairan khusus yang umumnya

bekerja sebagai refrigeran, misalnya ammonia. Siklus terbuka menggunakan

air yang dipanaskan sebagai cairan yang bekerja di dalam siklusnya

(Prawatya, 2010).

Secara sederhana dapat disebutkan bahwa OTEC bekerja dengan

memanfaatkan perbedaan temperatur untuk membangkitkan tenaga listrik

dengan cara memanfaatkannya untuk menguapkan Ammonia atau Freon.

Tekanan uap yang timbul kemudian dipergunakan untuk memutar turbin

(Prawatya, 2010).

Gambar 1. Prinsip Kerja OTEC

(Sunber: http://majalahenergi.com/forum/energi-baru-dan-terbarukan/energi-

laut/ocean-thermal-energy-conversion-otec)

Menurut Prawatya (2010), 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 (25°C) 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.

2.3 Jenis-jenis Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC)

Menurut Prawatya (2010), jenis-jenis Ocean Thermal Energy

Convertion (OTEC) dapat dibagi menjadi tiga, yaitu:

1. 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.

Gambar 2. Siklus Tertutup

(Sumber: http://www.nrel.gov/otec/electricity.html)

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.

Gambar 3. Siklus Terbuka


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.

Gambar 4. Siklus Gabungan


2.4 Kekurangan dan Kelabihan Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC)

Menurut Prawatya (2010), kekurangan dan kelebihan Ocean Thermal

Energy Conversion (OTEC) adalah sebagai berikut:

1. 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 akuakultur,

ekstraksi mineral, dan produksi hidrogen secara elektrolisis

2. Kekurangan

• 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%.

2.5 Syarat-syarat Daerah yang Berpotensi untuk Pengembangan OTEC

Daerah yang berpotensi dikembangkan OTEC harus memenuhi

beberapa persyaratan berikut ini:

1. Kedalaman perairan lebih dari 1500 m

2. Proximity ke kota pantai kurang dari 20 km

3. Perbedaan suhu antara permukaan dan suhu laut dalam lebih dari 22o C

4. Terlindung dari cuaca laut ekstrim dan tsunami

3. METODOLOGI

3.1. Deskripsi Data Batimetri SRTM 30 Plus

Data yang digunakan untuk mengolah batimetri pada Global Mapper

adalah data SRTM 30. Data ini dapat memperlihatkan topografi permukaan dasar

laut dunia, data ini didapat dari satelit geodesi dengan resolusi 1 Ion yang diambil

selama 30 detik per kilometer. Data ini mempunyai 33 region dengan format srtm.

The Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) mengambil data elevasi pada

skala global untuk membangkitkan data topografi bumi secara digital yang paling

lengkap dan memiliki resolusi yang tinggi. SRTM juga memiliki sistem radar

yang sudah termodifikasi secara khusus dan berada di angkasa untuk memberikan

data terbaru dari batimetri di seluruh dunia.

Data batimetri SRTM 30 plus berasal dari satelit TOPEX/POSEIDON

dengan sensor utama radar altimetri yang beroperasi secara simultan pada dua

frekuensi (dual frekuensi). Memiliki resolusi temporal 10 hari dan resolusi spasial

sepanjang lintasan satelit kira – kira 7 km dan jarak antar lintasan dengan lebar

bujur sekitar 3o atau sekitar 300 km. Dengan proyeksi Geographic

(Latitude/Longitude) dan DATUM WGS84.

3.2. Proses Pengolahan Peta Laut DISHIDROS.

Gambar 5. Flowchart Pengolahan Batimetri Berdasarkan Peta Laut Dishidros

TNI-AL

Proses pendigitan dengan software

surfer 8.0 (disimpan dalam *.bln)

Digit batimetri

Digit Atribut lain

Proses Griding dan interpolasi

Overlay

Pembuatan peta 2D & 3D

ScaleBar

Color countur

Keterangan atribut lain

Layout

Scanning Peta batimetri

dan load ke komputer

Pembuatan bingkai dan

penentuan koordinat

batas

Penentuan lokasi peta

batimetri

Penjelasan:

• Pemilihan Lokasi. Lakukan pemilihan daerah yang akan dikaji.

• Scanning. Peta daerah yang ingin dikaji di scan. Hasil scanning dibuka di

program Surfer 9.0 untuk dilakukan proses pengolahan.

• Pengolahan. Proses pengolahan terdiri dari penentuan koordinat, digitasi,

penggabungan data dan griding. Sebelum memulai mendigit, terlebih dahulu

ditentukan daerah dan dibuat bingkai koordinat pada peta tersebut. Setelah

bingkai terbentuk, mulai melakukan digitasi darat kemudian dilanjutkan

dengan digitasi wilayah laut. Semua hasil digitasi tersebut kemudian

disatukan dan dilakukan proses griding yaitu proses penginterpolasian data

agar didapatkan hasil data kontur.

• Tampilkan hasil Contour map, Base map dan Post map pada plot yang baru.

• Overlay. Lakukan overlay dari data – data tersebut dengan : Select all > Map

> Overlay Maps.

• Beri Keterangan. Berikan keterangan – keterangan wilayah dan posisi –

posisi stasiun pada data post map.

• Layout. Berikan tambahan keterangan peta seperti judul peta, skala bar, skala

warna, keterangan sumbu axis, serta arah mata angin.

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Batimetri

Penentuan lokasi OTEC dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor,

diantaranya adalah kedalaman perairan atau batimetri. Persyaratan lokasi

OTEC adalah memiliki perairan laut dengan kedalaman lebih dari 1.5 Km.

Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan beda suhu yang jauh antara air yang

ada di permukaan dengan air yang ada di dalam. Batimetri ini juga

mempengaruhi tekanan air yang akan diambil untuk operasi OTEC ini.

Perairan Selatan Bali merupakan salah satu daerah potensial sebagai

lokasi didirikannya OTEC. Kedalaman perairan pada daerah ini mencapai 1.8

Km hingga 3 Km, memenuhi persyaratan kedalaman perairan sebagai lokasi

OTEC. Berikut peta batimetri Perairan Selatan Bali.

Gambar 6. Peta Batimetri Perairan Selatan Bali

Gambar 6. merupakan visualisasi dari data SRTM kedalaman

Indonesia tahun 2009. Gambar 6. menunjukkan bahwa Perairan Selatan Bali

memiliki kedalaman hingga 3 Km dengan jarak yang tidak terlalu jauh dari

pantai. Pantai Pulau Nusa Penida bahkan memiliki jarak yang sangat dekat

dengan kedalaman perairan hingga 1.8 Km. Berdasarkan peta pada gambar 6.,

maka daerah pesisir Selatan Bali dapat dijadikan lokasi didirikannya OTEC.

Pengambilan air laut dapat dilakukan pada kedalaman 1.5 Km – 1.8 Km.

Lokasi OTEC ini juga dapat lebih dikembangkan hingga daerah Jawa Timur

dan Selatan Lombok.

4.2 Suhu

Gambar 7. Sebaran Suhu Menegak di Perairan Laut Bali

Sebaran suhu menegak di Perairan Bali menunjukkan sebaran yang

bervariasi mulai dari permukaan hingga dasar perairan. Suhu permukaan atau

pada kedalaman 0 meter di Laut Bali memiliki nilai suhu sebesar 27 °C,

sedangkan nilai suhu pada dasar perairan atau pada kedalaman 1800 meter

memiliki nilai suhu sebesar 3 °C. Sebaran suhu menegak di Perairan Bali

memiliki 3 lapisan yakni lapisan terampur, lapisan termoklin, dan lapisan

dalam. Lapisan tercampur memiliki kisaran suhu yang relatif tidak berbeda

jauh yakni 27 °C pada permukaan hingga 25 °C pada kedalaman 70 meter.

Lapisan termoklin terjadi perubahan suhu yang drastis atau penurunan suhu

yang drastis dari 70 meter dengan nilai suhu 24 °C hingga kedalaman 500

meter dengan nilai suhu 8 °C. Lapisan dalam terjadi penurunan suhu yang

sebanding dengan bertambahnya kedalaman, dari kedalaman 500 meter

dengan suhu 8 °C hingga dasar perairan atau kedalaman 1800 meter dengan

suhu 3 °C.

Suhu merupakan syarat utaman untuk suatu daerah dalam membangun

OTEC. Suhu permukaan dan suhu dari dasar perairan memiliki menjadi

syarat utama. Selisih antara suhu permukaan dan suhu dasar perairan >20 °C.

Wilayah Perairan Laut Bali memiliki selisih suhu antara permukaan dengan

dasar perairan yakni 24 °C, sehingga Perairan Laut Bali dapat dijadikan untuk

membangun OTEC.

4.3 Kondisi Cuaca di Perairan Laut Bali

Gambar 8. Citra Satelit Cuaca TGL. 12 September 2011 PKL. 08.00

WITA

Gambar 9. Gelombang Laut TGL.12 September 2011 PKL. 08.00

WITA

Sumber: http://www.bmgbali.com/info-cuaca/cuaca-maritim

RINGKASAN CUACA :

Dari analisa angin (Streamline), daerah belokan angin terjadi di sekitar

sumatera bagian tengah hingga Kalimantan Tengah. Masih hangatnya suhu

muka laut disekitar perairan bali, NTB dan NTT hingga laut Arafura yang

berkisar 27°C masih memberikan peluang pertumbuhan awan –awan local

konvektif yang memberikan peluang terjadinya hujan local.

Keadaan cuaca perairan bali umumnya berawan dan hujan ringan

lokal. Angin di atas wilayah bali umumnya dari arah Timur – Tenggara

dengan kecepatan rata-rata 10-38 km/jam. Sedangkan untuk tinggi gelombang

laut diperkirakan berkisar antara 0.5 – 2 meter (BMKG, 2011).

4.4 Jarak dari Kota Pantai

Sedangkan jarak tempuh dari lokasi ke kota Denpasar masih relatif

terjangkau yaitu kurang lebih 20.0021 km.

Gambar 10. Jarak OTEC dari Kota Pantai

(Sumber: http://maps.google.co.id/maps?hl=id&tab=wl)

5. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Setelah mengikuti praktikum ini, praktikan telah dapat menentukan daerah

yang tepat di Indonesia untuk mengembangkan OTEC. Syarat-syarat suatu

daerah dapat dikembangkan OTEC adalah Kedalaman perairan lebih dari 1500

m, Proximity ke kota pantai kurang dari 20 km, Perbedaan suhu antara permukaan

dan suhu laut dalam lebih dari 22o C, Terlindung dari cuaca laut ekstrim dan

tsunami. Berdasarkan persyaratan tersebut, salah satu daerah yang cocok adalah

Perairan Selatan Bali.

5.2 saran

Untuk praktikum selanjutnya, mohon untuk lebih dijelaskan lagi mengenai

materi praktikum dan cara pengolahan data-datanya. Sehingga dapat menghasilkan

laporan yang lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA

BMKG. 2011. Cuaca Maritim. http://www.bmgbali.com/info-cuaca/cuaca-

maritim (20 September 2011)

Prawatya RA. 2010. Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC).

http://majalahenergi.com/forum/energi-baru-dan-terbarukan/energi-

laut/ocean-thermal-energy-conversion-otec (19 September 2011)

Office of Ocean and Coastal Resource Management. 2011. Ocean Thermal

Energy Conversion.

http://coastalmanagement.noaa.gov/programs/otec.htm (19 September

2011)

Penentuan Lokasi OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion)

Documents

Transcript of Penentuan Lokasi OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion)