Pembangkit Listrik Tenaga Ombak (PLTO)

 

Krisis energi telah diprediksikan akan melanda lima tahun yang akan datang. Hal ini dikarenakan semakin langkanya minyak bumi dan semakin meningkatnya permintaan energi. Untuk itu diperlukan sebuah terobosan baru untuk memanfaatkan energi lain, selain energi yang tidak dapat diperbaharui ini. Karena jika kita tergantung pada energi yang tidak dapat diperbaharui saja, maka di masa depan kita akan kesulitan untuk memanfaatkan energi ini karena keterbatasan sumber dari energi tersebut. Lalu bagaimana dengan nasib anak cucu kita nanti? Oleh karena itu manusia harus berusaha memanfaatkan sumber daya hayati yang ada di bumi ini dengan sebaik-baiknya dan dalam pemanfaatannya harus dikembangkan dari sekarang. Akan tetapi penggunaannya haruslah mempunyai tujuan yang positif yang nantinya tidak akan membahayakan manusia itu sendiri.

Pada kenyataanya, Indonesia memiliki garis pantai terpanjang kedua setelah Norwegia. Namun, potensi energi pantai yang ada belum banyak dimanfaatkan karena banyaknya keterbatasan dalam pemanfaatkannya. Sumber daya hayati yang ada di bumi ini salah satunya adalah lautan. Wilayah bumi didominasi oleh laut, dan laut juga mempunyai banyak potensi pangan dan potensi sebagai sumber energi. Potensi pangan yang ada di laut adalah beranekaragamnya spesies ikan dan tanaman laut. Dan potensi sumber energi yang ada di laut ada 3 macam, yaitu: energi ombak, energi pasang surut dan energi panas laut.

Salah satu energi di laut adalah energi ombak. Sebenarnya ombak merupakan sumber energi yang cukup besar. Ombak merupakan gerakan air laut yang turun-naik atau bergulung-gulung. Energi ombak adalah energi alternatif yang dibangkitkan melalui efek gerakan tekanan udara akibat fluktuasi pergerakan gelombang.

Untuk itu kita akan mencoba menggali informasi tentang tenaga ombak yang sudah dimanfaatkan oleh banyak negara, termasuk Indonesia. Berdasarkan survei yang dilakukan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) dan Pemerintah Norwegia sejak tahun 1987, terlihat bahwa banyak daerah-daerah pantai yang berpotensi sebagai pembangkit listrik bertenaga ombak. Ombak di sepanjang Pantai Selatan Pulau Jawa, di atas Kepala Burung Irian Jaya, dan sebelah barat Pulau Sumatera sangat sesuai untuk menyuplai energi listrik. Kondisi ombak seperti itu tentu sangat menguntungkan, sebab tinggi ombak yang bisa dianggap potensial untuk membangkitkan energi listrik adalah sekitar 1,5 hingga 2 meter, dan gelombang ini tidak pecah hingga sampai di pantai.

Potensi tingkat teknologi saat ini diperkirakan bisa mengkonversi per meter panjang pantai menjadi daya listrik sebesar 20-35 kW (panjang pantai Indonesia sekitar 80.000 km, yang terdiri dari sekitar 17.000 pulau, dan sekitar 9.000 pulau-pulau kecil yang tidak terjangkau arus listrik nasional, dan penduduknya hidup dari hasil laut). Dengan perkiraan potensi semacam itu, seluruh pantai di Indonesia dapat menghasilkan lebih dari 2~3 Terra Watt Ekuivalensi listrik, bahkan tidak lebih dari 1% panjang pantai Indonesia (~800 km) dapat memasok minimal ~16 GW atau sama dengan pasokan seluruh listrik di Indonesia tahun ini

    Saat ini telah didirikan sebuah Pembangkit Listrik Bertenaga Ombak (PLTO) di Yogyakarta, yaitu model Oscillating Water Column. Tujuan didirikannya PLTO ini adalah untuk memberikan model sumber energi alternatif yang ketersediaan sumbernya cukup melimpah di wilayah perairan pantai Indonesia. Model ini menunjukan tingkat efisiensi energi yang dihasilkan dan parameter-parameter minimal hiroosenografi yang layak, baik itu secara teknis maupun ekonomis untuk melakukan konversi energi.

Proyek yang mendapat bantuan (hibah) dari pemerintah Norwegia sebanyak
70 persen (sekitar 5,1 juta dolar AS) dari total investasi itu direncanakan, dalam periode tiga tahun, PLTO Baron selesai dikerjakan dan sebesar 1.100 kilo watt jam listriknya bisa dinikmati oleh sekitar dua ribu rumah warga sekitarnya. Sebagai proyek percontohan, memang PLTO di Baron ini masih dalam tahap uji coba, belum dalam skala komersial. Namun demikian tidak tertutup kemungkinan, jika proyek percontohan Baron sukses, maka instalasi-instalasi listrik yang bersumber pada tenaga ombak akan banyak bermunculan. Yang digunakan PLTO Baron, pada prinsipnya serupa dengan yang dikembangkan di daerah Toftestailen, Norwegia. Namun para peneliti di Indonesia kini sedang mempersiapkan software (piranti lunak) yang unik, lain dari pada yang lain. 

Untuk sistem mekaniknya, PLTO dikenal memakai teknologi OWC (Oscillating Wave Column). Untuk OWC ini ada dua macam, yaitu OWC tidak terapung dan OWC terapung. Untuk OWC tidak terapung prinsip kerjanya sebagai berikut. Instalasi OWC tidak terapung terdiri dari tiga bangunan utama, yakni saluran masukan air, reservoir (penampungan), dan pembangkit. Dari ketiga bangunan tersebut, unsur yang terpenting adalah pada tahap pemodifikasian bangunan saluran masukan air yang tampak berbentuk U, sebab ia bertujuan untuk menaikkan air laut ke reservoir.

Bangunan untuk memasukkan air laut ini terdiri dari dua unit, kolektor dan konverter. Kolektor berfungsi menangkap ombak, menahan energinya semaksimum mungkin, lalu memusatkan gelombang tersebut ke konverter. Konverter yang didesain berbentuk saluran yang runcing di salah satu ujungnya ini selanjutnya akan meneruskan air laut tersebut naik menuju reservoir. Karena bentuknya yang spesifik ini, saluran tersebut dinamakan tapchan (tapered channel).

Setelah air tertampung pada reservoir, proses pembangkitan listrik tidak berbeda dengan mekanisme kerja yang ada pada pembangkit listrik tenaga air (PLTA). Air yang sudah terkumpul itu diterjunkan ke sisi bangunan yang lain. Energi potensial inilah yang berfungsi menggerakkan atau memutar turbin pembangkit listrik. OWC ini dapat diletakkan di sekitar ~50 m dari garis pantai pada kedalaman sekitar ~15 m.

Selain OWC tidak terapung, kita juga mengenal OWC tidak terapung lain seperti OWC tidak terapung saat air pasang. OWC ini bekerja pada saat air pasang saja, tapi OWC ini lebih kecil. Hasil survei hidrooseanografi di wilayah perairan Parang Racuk menunjukkan bahwa sistem akan dapat membangkitkan daya listrik optimal jika ditempatkan sebelum gelombang pecah atau pada kedalam 4-11 meter. Pada kondisi ini akan dapat dicapai putaran turbin antara 3000-700 rpm. Posisi prototip II OWC (Oscillating Wave Column) masih belum mencapai lokasi minimal yang disyaratkan, karena kesulitan pelaksanaan operasional alat mekanis. Posisi ideal akan dicapai melalui pembangunan prototip III yang berupa sistem OWC apung. Untuk OWC terapung, prinsip kerjanya sama seperti OWC tidak terapung, hanya saja peletakannya yang berbeda. 

Selain model Oscillating Water Column, ada beberapa perusahaan & lembaga lainnya yang mengembangkan model yang berbeda untuk memanfaatkan ombak sebagai penghasil energi listrik, antara lain:

1. 
   
   
   
   Ocean Power Delivery; perusahaan ini mendesain tabung-tabung yang sekilas terlihat seperti ular mengambang di permukaan laut (dengan sebutan Pelamis) sebagai penghasil listrik. Setiap tabung memiliki panjang sekitar 122 meter dan terbagi menjadi empat segmen. Setiap ombak yang melalui alat ini akan menyebabkan tabung silinder tersebut bergerak secara vertikal maupun lateral. Gerakan yang ditimbulkan akan mendorong piston diantara tiap sambungan segmen yang selanjutnya memompa cairan hidrolik bertekanan melalui sebuah motor untuk menggerakkan generator listrik. Supaya tidak ikut terbawa arus, setiap tabung ditahan di dasar laut menggunakan jangkar khusus.
2. 
   
   
   
   Renewable Energy Holdings; ide mereka untuk menghasilkan listrik dari tenaga ombak menggunakan peralatan yang dipasang di dasar laut dekat tepi pantai sedikit mirip dengan Pelamis. Prinsipnya menggunakan gerakan naik turun dari ombak untuk menggerakkan piston yang bergerak naik turun pula di dalam sebuah silinder. Gerakan dari piston tersebut selanjutnya digunakan untuk mendorong air laut guna memutar turbin.
3. 
   
   
   
   SRI International; konsepnya menggunakan sejenis plastik khusus bernama elastomer dielektrik yang bereaksi terhadap listrik. Ketika listrik dialirkan melalui elastomer tersebut, elastomer akan meregang dan terkompresi bergantian. Sebaliknya jika elastomer tersebut dikompresi atau diregangkan, maka energi listrik pun timbul. Berdasarkan konsep tersebut idenya ialah menghubungkan sebuah pelampung dengan elastomer yang terikat di dasar laut. Ketika pelampung diombang-ambingkan oleh ombak, maka regangan maupun tahanan yang dialami elastomer akan menghasilkan listrik.
4. 
   
   
   
   BioPower Systems; perusahaan inovatif ini mengembangkan sirip-ekor-ikan-hiu buatan dan rumput laut mekanik untuk menangkap energi dari ombak. Idenya bermula dari pemikiran sederhana bahwa sistem yang berfungsi paling baik di laut tentunya adalah sistem yang telah ada disana selama beribu-ribu tahun lamanya. Ketika arus ombak menggoyang sirip ekor mekanik dari samping ke samping sebuah kotak gir akan mengubah gerakan osilasi tersebut menjadi gerakan searah yang menggerakkan sebuah generator magnetik. Rumput laut mekaniknya pun bekerja dengan cara yang sama, yaitu dengan menangkap arus ombak di permukaan laut dan menggunakan generator yang serupa untuk merubah pergerakan laut menjadi listrik.
   
   

Dengan demikian, keuntungan yang didapat dari teknologi PLTO ini antara lain, selain hemat biaya dari segi investasi maupun operasional, juga bermanfaat bagi lingkungan hidup. PLTO tidak mengeluarkan limbah berupa padat, cair, maupun gas seperti halnya pada PLTA, PLTO pun bisa dimanfaatkan untuk membudidayakan ikan air laut. Sebab, pada bangunan reservoirnya banyak sekali mengandung oksigen akibat gerakan air laut naik menuju reservoir tersebut. 

Ditanjau dari sudut wisata, PLTO Baron diharapkan semakin menambah kashanah wisata ilmiah di lokasi tersebut. Dengan kata lain tidak tertutup kemungkinan kalau Pantai Baron nantinya bisa menjadi objek wisata ilmiah, suatu wisata yang menawarkan ilmu pengetahuan dan teknologi. 

 Namun kekurangan dalam pemanfaatan energi ombak sebagai pembangkit listrik ini adalah:

1. Bergantung pada ombak; kadang ombak tersebut dapat menjadi sumber energi, kadang tidak,
   
   
2. Perlu menemukan lokasi yang sesuai dimana ombaknya kuat dan muncul secara konsisten. Akan tetapi jika kita memanfaatkan energi ini maka kelebihan yang kita dapatkan adalah energi bisa diperoleh secara gratis, tidak butuh bahan bakar, tidak menghasilkan limbah, mudah dioperasikan dan biaya perawatan rendah, serta dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang memadai.

Oleh karena itu mengingat potensi yang telah dImiliki oleh  ombak begitu besar, maka sebaiknya mulai sekarang kita perlu memanfaatkan energi ombak ini sebagai pembangkit tenaga listrik guna memenuhi kebutuhan akan energy listrik di hari mendatang, dengan mengembangkan model tersebut di seluruh pesisir pantai Indonesia.

Energi tidal juga merupakan salah satu macam dari energi ombak. Kelemahan energi ini diantaranya adalah membutuhkan alat konversi yang handal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras yang disebabkan antara lain oleh tingginya tingkat korosi dan kuatnya arus laut.

Saat ini baru beberapa negara yang yang sudah melakukan penelitian secara serius dalam bidang energi tidal, diantaranya Inggris dan Norwegia. Di Norwegia, pengembangan energi ini dimotori oleh Statkraft, perusahaan pembangkit listrik terbesar di negara tersebut. Statkraft bahkan memperkirakan energi tidal akan menjadi sumber energi terbarukan yang siap masuk tahap komersial berikutnya di Norwegia setelah energi hidro dan angin. Keterlibatan perusahaan listrik besar seperti Statkraft mengindikasikan bahwa energi tidal memang layak diperhitungkan baik secara teknologi maupun ekonomis sebagai salah satu solusi pemenuhan kebutuhan energi dalam waktu dekat.