ENERGI LAUT DIBUAT UNTUK MEMENUHI MATA KULIAH ENERGI BARU TERBARUKAN (2 SKS) DOSEN PENGAMPU : Dr. MUHAMMAD TAUFIK, M.Si DISUSUN OLEH DATIK NACITRA 1403101000 04 BRAIN AULIA 1403101000 16 CHANDRA LEONANDO SILITONGA 1403101000 20 FADLY RIZKI PRATAMA 1403101000 88
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
ENERGI LAUT
DIBUAT UNTUK MEMENUHI MATA KULIAH
ENERGI BARU TERBARUKAN (2 SKS)
DOSEN PENGAMPU :
Dr. MUHAMMAD TAUFIK, M.Si
DISUSUN OLEH
DATIK NACITRA 140310100004
BRAIN AULIA 140310100016
CHANDRA LEONANDO SILITONGA 140310100020
FADLY RIZKI PRATAMA 140310100088
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS PADJADJARAN
2014
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Dunia menghadapi krisis energi yang dampaknya sudah dirasakan beberapa tahun ke
belakang. Ketergantungan kita atas satu jenis sumberdaya saja dan keterbatasan sumberdaya tersebut
menjadikan krisis tersebut semakin nyata. Energi fosil yang berupa minyak bumi, gas dan batubara
adalah energi yang tidak bisa diperbaharui. Ini menunjukkan sumberdaya tersebut tersedia terbatas
dan tidak terbarukan, penghematan hanyalah mengulur waktu saja untuk sampai pada kondisi “habis”,
apalagi pemborosan atau penggunaan yang tidak bijaksana.
Energi alternatif adalah energi yang berasal dari sumberdaya pengganti energy fosil (minyak
bumi, gas alam dan batubara) yang bersifat lestari atau terbarukan. Sumberdaya energi alternatif ini
biasanya berada di alam dan tersedia secara melimpah. Sumberdaya teresebut bisa dikembangkan
dengan aman untuk konversi energi atau dijamin tidak beresiko mengancam kehidupan manusia. Ada
beberapa sumberdaya energy alternatif yang sudah dikembangkan dan ada yang masih dalam tahap
penelitian. Beberapa sumberdaya tersebut seperti: air, angin, uap, panas bumi, nuklir, kelautan,
bioenergi dan lain-lain. Air adalah satu-satunya jenis sumberdaya terbarukan yang paling maksimal
dikembangkan (terutama di Indonesia) sedangkan yang lainnya belum maksimal karena masih dalam
tahap penelitian, uji coba dan pengkajian efisiensi (faktor ekonomi). Sumberdaya energi kelautan
adalah energi yang berasal dari laut dan perairan.
Bumi kita memiliki lebih besar wilayah lautan dibandingkan daratan. Indonesia adalah negara
kepulauan yang memiliki banyak laut, selat dan teluk. Potensi energi kelautan sangat besar di negara
yang memiliki lautan yang luas. Beberapa bentuk sumberdaya energi laut, seperti: energi pasang surut
air laut, gelombang laut (ombak), arus laut (arus bawah laut) dan energi panas laut. Di Indonesia,
semua energi kelautan tersebut masih dalam tahap penelitian, sedangkan di beberapa negara (Eropa,
Amerika Serikat, Kanada, Jepang, Korea, India dan Afrika) energi-energi ini sudah dikembangkan.
Dengan mengaju pada judul besar makah ini, akan dijelaskan secara spesifik 3 hal penting
yaitu energi laut yang didapat dari bentuk ombaknya, pasang surut dan temperatur laut itu
sendiri.
1.2 TUJUAN
Dengan melihat kondisi laut Indonesia, maka makalah ini mempuyai tujuan seperti
berikut ini:
1. Menjelaskan klasifikasi energi laut berdasarkan ombak, pasang surut, dan
temperturnya.
2. Memaparkan persamaan daya dan efisiensi dari setiap klasifikasi energi laut.
1.3 BATASAN MASALAH
Adapaun yang menjadi batasan masalah dalam pembahasan makalah ini adalah
pemanfaatan enegi yang hanya berasal dari laut.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Jika dihitung secara kartografis, Indonesia mempunyai lautan seluas 5,8 juta km. Hal
ini dinilai mempunyai potensi energi gelombang laut yaitu sepanjang pesisir barat Sumatera,
selatan Jawa, Nusa Tenggara Timur, dan Nusa Tenggara Barat. Untuk dapat mengelola
sumber energi gelombang laut, maka perlu diketahui parameter-parameter seperti tinggi
gelombang laut, panjang dan periode waktu. Secara mendasar, energi laut dapat
diklasifikasikan sebagai berikut :
a. Energi Gelombang Laut (Wave Energy)
b. Energi Pasang Surut (Tidal Power)
c. Energi Panas Laut (Ocean Thermal Energy)
2.1 Energi Gelombang Laut (Wave Energy)
Gelombang laut merupakan energi dalam transisi, merupakan energi yang terbawa
oleh sifat aslinya. Prinsip dasar terjadinya gelombang laut adalah sebagai berikut
(waldopo,2008):
” Jika ada dua massa benda yang berbeda kerapatannya ( densitasnya) bergesekan satu
sama lain, maka pada bidang geraknya akan terbentuk gelombang. ”
Gelombang merupakan gerakan naik turunnya air laut. Hal ini seperti ditunjukkan pada
gambar 1.
Gambar 1. Gambar pergerakan air laut (Sumber: Waldopo ,2008)
Gelombang permukaan merupakan gambaran yang sederhana untuk menunjukkan
bentuk dari suatu energi lautan. Gejala energi gelombang bersumber pada fenomena-
fenomena sebagai berikut (Pudjanarsa, 2006):
• Benda (body) yang bergerak pada atau dekat permukaan yang menyebabkan terjadinya
gelombang dengan periode kecil, energi kecil pula.
• Angin merupakan sumber penyebab utama gelombang lautan.
• Gangguan seismik yang menyebabkan terjadinya gelombang pasang atau tsunami. Contoh
gangguan seismik adalah: gempa bumi, dan lain-lain.
• Medan gravitasi bumi dan bulan penyebab gelombang-gelombang besar, terutama
menyebabkan gelombang pasang yang tinggi.
Selanjutnya gelombang laut ditinjau dari sifat pengukurannya dibedakan menurut
ketinggian serta periode alunannya. Dari kebanyakan data yang ada, tinggi gelombang lautan
dapat diukur melalui alat ukur gelombang ataupun dengan cara visual dengan melakukan
pengamatan langsung di lapangan. Gelombang laut sukar dijabarkan dengan pasti, tetapi
dapat diformulasikan dengan pendekatan. Berbagai macam teori pendekatan digunakan untuk
memberikan informasi ilmiah tentang sifat gelombang lautan pada suatu tingkat fenomena
yang aktual. Suatu teori sederhana tentang gelombang lautan dikenal sebagai teori dari Airy
atau teori gelombang linier. Selanjutnya para ahli membedakan sifat gelombang laut sebagai
gelombang linier dan gelombang non-linier.
2.1.1 Pengaruh angin
Angin adalah sumber utama terjadinya gelombang lautan. Dengan demikian tinggi
gelombang, periode, dan arah gelombang selalu berhubungan dengan kecepatan dan arah
angin. Angin dengan kecepatan rendah akan menyebabkan kecilnya tinggi gelombang dan
rendahnya periode gelombang yang terjadi, sedangkan angin yang kuat dan angin ribut akan
menyebabkan variasi tinggi serta periode gelombang serta mengarah ke berbagai penjuru.
Pada kondisi angin yang baik, gelombang laut dapat diobservasi secara random, baik untuk
tinggi, periode, maupun arahnya. Angin memberikan pengaruh yang besar terhadap
terjadinya gelombang laut sehingga efisiensi hampir semua pesawat konversi energi
gelombang laut dipengaruhi oleh frekuensi angin yang terjadi sepanjang tahun pada suatu
zone lautan tertentu. Pada gambar 2 menunjukkan suatu spektrum periode gelombang untuk
berbagai variasi kecepatan angin.
Gambar 2. Spektrum periode gelombang untuk berbagai kecepatan angin ( Pudjanarsa,2006)
2.1.2 Disain Pembangkit Listrik Tenaga (PLT) Gelombang Laut
2.1.2.a Komponen dasar PLT gelombang laut
Konstruksi pembangkit listrik tenaga (PLT) gelombang terdiri dari mesin konversi energi
gelombang, turbin, generator.
a. Mesin konversi energi gelombang laut
Energi gelombang laut dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan pesawat-pesawat yang
nantinya bermanfaat demi kesejahteraan manusia. Upaya untuk memanfaatkan energi
gelombang laut telah banyak dilaksanakan baik dengan konsep yang sederhana maupun yang
canggih. Sejumlah percobaan telah dilaksanakan oleh para ahli di bidang gelombang laut dan
telah ditemukan beberapa konsep pemanfaatannya, diantaranya (Pudjanarsa, 2006):
Konsepsi yang sederhana:
• Heaving and pitching bodies
• Cavity resonators
• Pressure device
• Surging wave energy conventors
• Particel motion convertors
• Float wave-power machine
• The dolphin type wave power generators
Konsepsi yang lebih tinggi:
• Salter’s nodding duck
• Cockerell’s rafts
• Russel rectifier
• Wave focusing techniques
b. Turbin
Turbin merupakan bagian penting dalam suatu pembangkit tenaga listrik. Pada
pembangkit listrik tenaga gelombang laut ini jenis turbin yang digunakan ada dua jenis turbin
yang banyak digunakan yaitu turbin air dan turbin udara. Dimana turbin air menggunakan
media air sebagai fluida kerjanya. Sedangkat turbin udara mengunakan udara sebagai fluida
kerjanya. Jenis turbin air biasanya digunakan pada pembangkit listrik tenaga gelombang laut
yang menggunakan teknologi buoy tipe dan teknologi overtopping devices. Sedangkan jenis
turbin udara dipakai pada pembangkit listrik tenaga gelombang laut yang menggunakan
teknologi oscilatting water column. Jenis turbi n udara (wells turbine) yang digunakan pada
PLTGL-OWC ini adalah unidirectional wells turbine. Dimana turbin ini terdiri dari 2 jenis
ukuran turbin, hal ini disesuaikan dengan prinsip kerja 2 arah pada PLTGL-OWC. Dua buah
turbin ini diatur dengan kemiringan posisi bidang turbin yang berlawanan, sehingga nantinya
pada pergerakan udara keluar masuk chamber dihasilkan arah putaran yang sama. Kemudian
dari perputaran turbin inilah nantinya akan dikopel dengan generator sehingga dapat
menghasilkan daya listrik.
2.1.3 Cara kerja PLT gelombang laut
Dalam sistem pembangkitan tenaga gelombang laut, ada beberapa peralatan penting
yang sangat berperan mulai dari awal proses pembangkitan hingga tenaga listrik dihasilkan
yang nantinya tenaga listrik tersebut akan disalurkan kepada para konsumen. Peralatan-
peralatan tersebut adalah:
a. Mesin konversi energi gelombang laut Berfungsi untuk menyalurkan energi kinetik yang
dihasilkan oleh gelombang laut yang kemudian dialirkan ke turbin.
b. Turbin
Berfungsi untuk mengubah energi kinetik gelombang menjadi energi mekanik yang
dihasilkan oleh perputaran rotor pada turbin.
c. Generator
Di dalam generator ini energi mekanik dari turbin dirubah kembali menjadi energi
listrik atau boleh dikatakan generator ini sebagai pembangkit tenaga listrik. Sistem
pembangkitan pada pembangkit listrik tenaga gelombang ini dapat dijelaskan melalui skema
dibawah ini.
Gambar 3. Skema sistem pembangkitan Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang
Pertama-tama aliran gelombang laut yang mempunyai energi kinetik masuk kedalam
mesin konversi energi gelombang. Kemudian dari mesin konversi aliran gelombang yang
mempunyai energi kinetik ini dialirkan menuju turbin. Di dalam turbin ini, energi kinetik
yang dihasilkan gelombang digunakan untuk memutar rotor. Kemudian dari perputaran rotor
inilah energi mekanik yang kemudian disalurkan menuju generator. Di dalam generator,
energi mekanik ini dirubah menjadi energi listrik (daya listrik). Dari generator ini, daya listrik
yang dihasilkan dialirkan lagi menuju sistem tranmisi (beban) melalui kabel laut. Daya listrik
yang disalurkan melalui kabel laut ini adalah daya listrik arus searah (DC).
2.1.4 PLTGL-OWC
OWC merupakan salah satu sistem dan peralatan yang dapat mengubah energi
gelombang laut menjadi energi listrik dengan menggunakan kolom osilasi. Alat OWC ini
akan menangkap energi gelombangyang mengenai lubang pintu OWC, sehingga terjadi
fluktuasi atau osilasi gerakan air dalam ruang OWC, kemudian tekanan udara ini akan
menggerakkan baling-baling turbin yang dihubungkan dengan generator listrik sehingga
menghasilkan listrik
2.1.4.a Teknologi oscilatting water column (OWC)
Pada teknologi OWC ini, digunakan tekanan udara dari ruangan kedap air untuk
menggerakkan whells turbine yang nantinya pergerakan turbin ini digunakan untuk
menghasilkan energi listrik. Ruangan kedap air ini dipasang tetap dengan struktur bawah
terbuka ke laut. Tekanan udara pada ruangan kedap air ini disebabkan oleh pergerakan naik-
turun dari permukaan gelombang air laut. Gerakan gelombang di dalam ruangan ini
merupakan gerakan compresses dan gerakan decompresses yang ada di atas tingkat air di
dalam ruangan. Gerakan ini mengakibatkan, dihasilkannya sebuah alternating streaming
kecepatan tinggi dari udara. Aliran udara ini didorong melalui pipa ke turbin generator yang
digunakan untuk menghasilkan listrik. Sistem OWC ini dapat ditempatkan permanen di
pinggir pantai atau bisa juga ditempatkan di tengah laut. Pada sistem yang ditempatkan di
tengah laut, tenaga listrik yang dihasilkan dialirkan menuju transmisi yang ada di daratan
menggunakan kabel laut.
2.1.4.b Kerapatan energi yang dihasilkan PLTGL OWC
Dalam menghitung besarnya energi gelombang laut dengan metode oscilatting water
column (OWC), hal yang pertama yang harus diketahui adalah ketersediaan akan energi
gelombang laut. Total energi gelombang laut dapat diketahui dengan menjumlahkan besarnya
energi kinetik dan energi potensial yang dihasilkan oleh gelombang laut tersebut. Energi
potensial adalah energi yang ditimbulkan oleh posisi relatif atau konfigurasi gelombang laut
pada suatu sistem fisik. Bentuk energi ini memiliki potensi untuk mengubah keadaan objek-
objek lain di sekitarnya, contohnya, konfigurasi atau gerakannya. Besarnya energi potensial
dari gelombang laut dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut (University of
Michigan,2008):
P . E=mgy (x , t)
2(J )
Dimana:
m = wρy : Massa Gelombang (kg)
ρ : massa jenis air laut (kg/m3)
w : lebar gelombang (m) (diasumsikan sama dengan
luas chamber pada OWC).
Y = y(x,t) = a sin(kx-ωt) (m) : persamaan gelombang
(diasumsikan gelombang sinusoidal).
a = h/2 : amplitudo gelombang.
h = ketinggian gelombang (m)
k=2 πλ
: konstantagelombang
λ : panjang gelombang (m)
ω=2 πT
(rad / sec) : frekuensigelombang
T : Periode gelombang (sec)
Maka persamaan energi potensial dapat ditulis sebagai berikut :
P . E=ωρgy2
2=ωρg
a2
2sin2(kx−ωt )
Selanjutnya dihitung besarnya energi potensial gelombang lebih dari 1 periode,
diasumsikan bahwa gelombang hanya merupakan fungsi dari x terhadap waktu, sehingga
didapatkan persamaan y(x,t) = y(x). Jadi didapatkan:
dP . E=0.5 w ρga2 sin2 ( kx−ωt ) dx
Berdasarkan persamaan k=2 πλ
dan ω=2 πT
, maka didapatkan persamaan :
P . E=14
w ρga2 λ
Besarnya energi kinetik lebih dari 1 periode adalah sebanding dengan besarnya energi
potensial yang dihasilkan :
K . E .=14
w ρga2 λ
Dimana energi kinetik adalah bagian energi yang berhubungan dengan gerakan dari
gelombang laut. Setelah besarnya energi potensial dan energi kinetik diketahui, maka dapat
dihitung total energi yang dihasilkan selama lebih dari 1 periode dapat dicari dengan
menggunakan persamaan:
EW=P .E .+K . E .=12
w ρga2 λ
Total energi yang dimaksud disini adalah jumlah besarnya energi yang dihasilkan
gelombang laut yang didapatkan melalui penjumlahan energi potensial dan energi kinetik
yang dimilikinya. Melalui persamaan diatas, maka dapat dihitung besarnya energy density
(EWD), daya listrik (PW), dan power density (PWD) yang dihasilkan gelombang laut. Untuk
menetukan besarnya energy density (EWD) yang dihasilkan gelombang laut digunakan
persamaan berikut ini :
EWD=EW
λW
=12
ρga2(J /m2)
Energi densitas adalah besarnya kerapatan energi yang dihasilkan gelombang laut tiap
1 satuan luas permukaan. Untuk menentukan besarnya daya listrik (PW) yang dihasilkan
gelombang laut digunakan persamaan berikut ini.
PW=EW
T(W )
Dimana wave power adalah besarnya daya listrik yang mampu dihasilkan oleh
gelombang laut. Untuk menentukan besarnya power density (PWD) yang dihasilkan
gelombang laut digunakan persamaan berikut ini :
PWD=PW
λW
= 12T
ρga2(W /m2)
2.1.5. Skema PLTGL-OWC
Pembangkit listrik tenaga gelombang laut dengan teknologi oscilatting water column
ini ditempatkan di tengah laut dan dibuat di atas sebuah ponton yang dipancangkan di dasar
laut menggunakan kawat baja. Listrik yang dihasilkan dialirkan melalui kabel transmisi
menuju ke daratan.
Gambar 5. Skema oscilatting water column( Sumber: Graw, 1996)
Sistem pembangkit listrik ini terdiri dari chamber berisi udara yang berfungsi untuk
menggerakkan turbin, kolom tempat air bergerak naik dan turun melalui saluran yang berada
di bawah ponton dan turbin yang terhubung dengan generator. Gerakan air naik dan turun
yang seiring dengan gelombang laut menyebabkan udara mengalir melalui saluran menuju
turbin. Sistem yang berfungsi mengkonversi energi mekanik menjadi listrik ( turbin,
generator) diletakkan di atas permukaan laut dan terisolasi dari air laut dengan
meletakkannya di dalam ruang khusus kedap air, sehingga bisa dipastikan tidak bersentuhan
dengan air laut. Dengan sistem yang dimilikinya, pembangkit listrik ini bisa memanfaatkan
efisiensi optimal dari energi gelombang dengan meminimalisir gelombang-gelombang yang
ekstrim. Efisiensi optimal bisa didapat ketika gelombang dalam kondisi normal. Skema
pergerakan gelombang laut dengan oscilating water column (OWC) terdiri dari 2 jenis aliran,
yaitu aliran udara masuk dan aliran udara keluar.
Gambar 6. Skema pergerakan gelombang laut pada oscilatting water column
Dari gambar 6 terlihat bahwa skema pergerakan gelombang laut dalam OWC terdiri
dari 2 jenis aliran udara, yaitu:
Aliran udara keluar
Pada aliran udara keluar ini, skema pergerakan gelombang laut dapat dijelaskan sebagai
berikut:
pertama diawali dari naiknya permukaan gelombang laut sehingga menyebabkan udara di
dalam chamber bergerak naik karena ada tekanan dari gelombang laut (proses 1). Kemudian
udara tersebut masuk melewati katub A menuju ke ruangan X (proses 2). Setelah itu udara ini
mengalir menuju ruangan Y, dimana aliran udara ini menyebabkan turbin berputar (proses 3).
Pada proses ini, energi kinetik yang dihasilkan oleh perputaran turbin dikopel dengan
generator sehingga menghasilkan energi listrik. Kemudian setelah melewati turbin, udara
bertekanan ini mengalir melewati katub D dan selanjutnya mengalir keluar dari OWC
(proses 4).
Aliran udara masuk
Pada aliran udara masuk ini, skema pergerakan gelombang laut dapat dijelaskan sebagai
berikut: pertama diawali dari turunnya permukaan gelombang laut sehingga menyebabkan
udara dari luar masuk melewati katub C (proses 1). Kemudian udara tersebut masuk melewati
katub C menuju ke ruangan X (proses 2). Setelah itu udara bertekanan ini mengalir menuju
ruangan Y, dimana aliran udara bertekanan ini menyebabkan turbin berputar (proses 3). Pada
proses ini, energi kinetik yang dihasilkan oleh perputaran turbin dikopel dengan generator
sehingga menghasilkan energi listrik. Kemudian setelah melewati turbin, udara bertekanan ini
mengalir melewati katub B dan selanjutnya mengalir menuju kedalam chamber diikuti
dengan turunnya permukaan air laut.
2.2 Energi Pasang Surut (Tidal Power)
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.
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).
1. 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.
2. 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 7.
gambar 7. Turbin Lepas Pantai ( Offshore Turbines)