Minggu, 17 Juni 2012

Air Masih Dianggap Sebelah Mata Jika Dibandingkan BBM

Manakah yang menjadi perhatian utama, bensin atau air, bagi masyarakat di kota besar? Jawabannya tentu akan berbeda-beda. Tetapi hasil penelitian yang dilakukan oleh University of Texas setidaknya mewakili gambaran prioritas tersebut. Untuk mendapatkan data tentang seberapa besar pemahaman serta prioritas terhadap sektor-sektor tertentu, University of Texas melakukan polling terhadap sebagian warga Amerika. Hasilnya, air bukanlah menjadi prioritas perhatian dan berada di peringkat kelima setelah berbagai hal yang berhubungan dengan energi. Alasannya air masih lebih mudah didapatkan dengan harga yang murah. Alasan tersebut benar. Setidaknya untuk saat ini. Sebagian besar orang secara tidak langsung telah terdoktrin dengan pemberitaan di media tentang minyak bumi dan kelangkaannya serta harganya yang berubah-ubah. Kondisi ini bahkan membentuk opini bahwa tanpa bensin, maka detak kehidupan melambat dan mengakibatkan tekanan ekonomi yang sangat besar. Hasil polling tersebut juga menggambarkan ketidaktahuan sebagian besar warga kota besar tentang peran air dalam kehidupan mereka. Saat ini boleh jadi minyak bumi masih menjadi penggerak ekonomi dan industri, tetapi jika waktunya tiba, waktu dimana air semakin sulit didapatkan, maka peran air menjadi sangat penting. Bahkan masalah air juga menjadi kekhawatiran di masa depan. Perebutan sumber air bisa menjadi pemicu perang baru antar negara di beberapa belahan dunia. Jadi ada baiknya jika kita mulai mengubah paradigma kita tentang air. Memperhatikan kondisi air dengan konservasi yang berkesinmabungan adalah salah satunya, karena bisa jadi suatu saat nanti harga seliter air akan jauh lebih mahal dibandingkan dengan bahan bakar minyak.

Perusahaan Perancis Kembangkan Turbin Angin Penghasil Listrik Sekaligus Air Bersih

Turbin angin selama ini hanya dianggap sebagai penghasil listrik. Tetapi sebuah perusahaan Perancis mencoba menepis anggapan tersebut dengan membuat turbin angin yang memiliki desain sedikit berbeda namun menghasilkan fungsi tambahan lainnya. Turbin angin konvensional hanya mengusung generator di dalam rumah turbinnya. Oleh karenanya, Eola Water, perusahaan Perancis tersebut juga menambahkan kompresor ke dalam turbin barunya yang bernama WMS 1000 untuk menghasilkan air segar. Inovasi Eola Water memang tidak besar. Penambahan kompresor yang umum digunakan pada refrigerator dan humidifier akan membuat turbin angin itu juga mampu mendinginkan dan memberikan tekanan pada udara yang dibiarkan masuk melalui saringan udara yang ada di depan rumah turbin. Filter ini mengurangi partikel-partikel debu yang berpotensi merusak kompresor. Udara dingin yang terkompresi tersebut akan mengkondensasi udara di sekitarnya. Hasilnya titik-titik air akan jatuh terkumpul dalam sebuah tangki yang terletak di bawah dasar menara turbin yang kemudian melalui proses filterisasi dan siap dimanfaatkan. Eola Water menambahkan bahwa WMS 1000 -yang juga bisa direbahkan untuk menjalani pemeliharaan- mampu menghasilkan air sebanyak 1.000 liter setiap harinya di lokasi dengan iklim yang lembab. Produksi air turbin angin buatan Eola Water memang bergantung pada kondisi iklim di mana turbin angin akan dibangun. Fungsi tambahan tersebut memang sangat bermanfaat, terutama untuk daerah-daerah yang mempunyai kesulitan dalam mengakses air bersih. Hanya saja ada satu kekurangan dari turbin angin buatan Eola Water tersebut, harganya masih berkisar 750.000 US Dolar yang masih lebih mahal dari turbin angin konvensional. Tetapi perusahaan itu yakin, bahwa dengan jumlah produksi yang bertambah, maka harganya pun akan semakin bisa ditekan.

Pembangkit Listrik Gelombang Laut BioWave Siap Uji Coba di Australia

Indonesia yang dikelilingi oleh lautan bisa mencoba mengembangkan teknologi yang serupa dengan bioWave, sebuah pembangkit listrik gelombang laut yang dikembangkan oleh satu perusahaan di Australia, agar ketersediaan energi listrik di seluruh pulau tercukupi.

BioWave ini hanya memanfaatkan energi gelombang laut dengan menyerapnya menggunakan pelampung dan mengalirkannya menuju generator untuk menghasilkan listrik dengan bantuan pompa hidrolik yang dikenal sebagai O-Drive.

Sebuah pondasi segitiga ditanam di dasar laut untuk mengikat sistem pembangkit listrik tersebut tetap berada di posisinya. Jika terjadi badai atau gelombang besar, maka pembangkit tersebut segera merunduk rata di dasar untuk menghindari kerusakan.

Saat ini prototip berkapasitas 250 kiloWatt siap beroperasi pada kedalaman 30 meter, sedangkan skala komersial berkapasitas 1 MW beroperasi pada laut yang lebih dalam, berkisar 40-45 meter. Untuk membangkitkan daya sebesar itu, masing-masing pembangkit akan menggerakkan 4 buah O-Drive.

Untuk mendapatkan energi listrik yang lebih besar, maka beberapa BioWave bisa ditempatkan di satu area laut tertentu sebagai sebuah ladang pembangkit listrik gelombang laut dengan kedalaman dan gelombang yang ideal.

Lemari Pendingin Tanpa Listrik Pertahankan Suhu Selama 10 Hari

Saat ini lemari pendingin sudah banyak digunakan di setiap rumah. Selain pengkondisi udara, lemari pendingin ini juga merupakan salah satu penyerap energi listrik terbesar karena bekerjanya yang 24 jam non-stop.

Tapi bagaimana jika ada lemari pendingin yang cukup seminggu sekali menyerap energi listrik untuk mendinginkan kompartemen di dalamnya? Tentunya akan menjadi alternatif yang paling baik sebagai pengganti lemari pendingin yang ada saat ini.

Saat ini sebuah perusahaan True Energy sudah membuatnya. Teknologi Sure Chill yang dimiliki perusahaan tersebut memanfaatkan semaksimal mungkin polyurethane densitas tinggi sebagai penyekat. Selain itu, sebuah ''teknologi bahan fasa perubahan'' yang inovatif --True Energy tidak merahasiakan detilnya-- mampu menyimpan energi hingga saatnya diperlukan.

Sebenarnya, lemari pendingin tersebut hanya memerlukan waktu kurang lebih 5 jam per harinya untuk bisa mengisi ulang. Sekali terisi penuh, maka material rahasia yang digunakannya akan bekerja menjaga suhu kompartemen tetap stabil hingga sepuluh hari ke depan. Kemampuan ini menjadikan lemari pendingin tersebut mampu mendinginkan secara konsisten tanpa mempedulikan hilangnya pasokan listrik.

Selain itu, lemari pendingin itu juga dilengkapi dengan sistem monitor cerdas yang akan mendeteksi keberadaan obyek yang bersuhu hangat di dalam kompartemennya dan bereaksi dengan mengeluarkan panas yang timbul, dan menjaga suhunya tetap di antara 4oC dan 6oC. Sementara produk lain, menurut True Energy, seringkali membekukan beberapa obyek saat berusaha menjaga suhu yang benar bagi obyek-obyek tersebut.

Meski True Energy menerapkan teknologi tersebut pada desain lemari pendingin untuk menyimpan vaksin, tetapi tidak menutup kemungkinan lemari pendingin yang mempunyai efisiensi energi dua kali lebih baik dibandingkan produk serupa itu akan bisa diterapkan pada lemari-lemari pendingin lainnya.

Oleh : rahman budi

Sumber : planethijau.com

Pemanfaatan Programmable Logic Controller dalam Dunia Industri

Perkembangan industri dewasa ini, khususnya dunia industri di negara kita, berjalan amat pesat seiring dengan meluasnya jenis produk-produk industri, mulai dari apa yang digolongkan sebagai industri hulu sampai dengan industri hilir. Kompleksitas pengolahan bahan mentah menjadi bahan baku, yang berproses baik secara fisika maupun secara kimia, telah memacu manusia untuk selalu meningkatkan dan memperbaiki unjuk kerja sistem yang mendukung proses tersebut, agar semakin produktif dan efisien. Salah satu yang menjadi perhatian utama dalam hal ini ialah penggunaan sistem pengendalian proses industri (sistem kontrol industri).

Dalam era industri modern, sistem kontrol proses industri biasanya merujuk pada otomatisasi sistem kontrol yang digunakan. Sistem kontrol industri dimana peranan manusia masih amat dominan (misalnya dalam merespon besaran-besaran proses yang diukur oleh sistem kontrol tersebut dengan serangkaian langkah berupa pengaturan panel dan saklar-saklar yang relevan) telah banyak digeser dan digantikan oleh sistem kontrol otomatis. Sebabnya jelas mengacu pada faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi dan produktivitas industri itu sendiri, misalnya faktor human error dan tingkat keunggulan yang ditawarkan sistem kontrol tersebut. Salah satu sistem kontrol yang amat luas pemakaiannya ialah Programmable Logic Controller (PLC). Penerapannya meliputi berbagai jenis industri mulai dari industri rokok, otomotif, petrokimia, kertas, bahkan sampai pada industri tambang, misalnya pada pengendalian turbin gas dan unit industri lanjutan hasil pertambangan. Kemudahan transisi dari sistem kontrol sebelumnya (misalnya dari sistem kontrol berbasis relay mekanis) dan kemudahan trouble-shooting dalam konfigurasi sistem merupakan dua faktor utama yang mendorong populernya PLC ini.

Artikel ini mecoba memberikan gambaran ringkas tentang PLC ini dari sudut pandang piranti penyusunnya.
Apakah Sebenarnya PLC itu?
NEMA (The National electrical Manufacturers Association) mendefinisikan PLC sebagai piranti elektronika digital yang menggunakan memori yang bisa diprogram sebagai penyimpan internal dari sekumpulan instruksi dengan mengimplementasikan fungsi-fungsi tertentu, seperti logika, sekuensial, pewaktuan, perhitungan, dan aritmetika, untuk mengendalikan berbagai jenis mesin ataupun proses melalui modul I/O digital dan atau analog.

PLC merupakan sistem yang dapat memanipulasi, mengeksekusi, dan atau memonitor keadaan proses pada laju yang amat cepat, dengan dasar data yang bisa diprogram dalam sistem berbasis mikroprosesor integral. PLC menerima masukan dan menghasilkan keluaran sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem. Dengan demikian besaran-besaran fisika dan kimia yang dikendalikan, sebelum diolah oleh PLC, akan diubah menjadi sinyal listrik baik analog maupun digital,yang merupakan data dasarnya.. Karakter proses yang dikendalikan oleh PLC sendiri merupakan proses yang sifatnya bertahap, yakni proses itu berjalan urut untuk mencapai kondisi akhir yang diharapkan. Dengan kata lain proses itu terdiri beberapa subproses, dimana subproses tertentu akan berjalan sesudah subproses sebelumnya terjadi. Istilah umum yang digunakan untuk proses yang berwatak demikian ialah proses sekuensial (sequential process). Sebagai perbandingan, sistem kontrol yang populer selain PLC, misalnya Distributed Control System (DCS), mampu menangani proses-proses yang bersifat sekuensial dan juga kontinyu (continuous process) serta mencakup loop kendali yang relatif banyak.

Piranti Penyusunan PLC
PLC yang diproduksi oleh berbagai perusahaan sistem kontrol terkemuka saat ini biasanya mempunyai ciri-ciri sendiri yang menawarkan keunggulan sistemnya, baik dari segi aplikasi (perangkat tambahan) maupun modul utama sistemnya. Meskipun demikian pada umumnya setiap PLC (sebagaimana komputer pribadi Anda yang cenderung mengalami standarisasi dan kompatibel satu sama lain) mengandung empat bagian (piranti) berikut ini:
Modul Catu daya.
Modul CPU.
Modul Perangkat Lunak.
Modul I/O.

Modul Catu Daya (Power Supply: PS)
PS memberikan tegangan DC ke berbagai modul PLC lainnya selain modul tambahan dengan kemampuan arus total sekitar 20A sampai 50A, yang sama dengan battery lithium integral (yang digunakan sebagai memory backup). Seandainya PS ini gagal atau tegangan bolak balik masukannya turun dari nilai spesifiknya, isi memori akan tetap terjaga. PLC buatan Triconex, USA, yakni Trisen TS3000 bahkan mempunyai double power supply yang berarti apabila satu PS-nya gagal, PS kedua otomatis akan mengambil alih fungsi catu daya sistem.
Modul CPU
Modul CPU yang disebut juga modul kontroler atau prosesor terdiri dari dua bagian:
  • Prosesor
  • Memori
1. Prosesor berfungsi:
mengoperasikan dan mengkomunikasikan modul-modul PLC melalui bus-bus serial atau paralel yang ada.
Mengeksekusi program kontrol.
2. Memori, yang berfungsi:
Menyimpan informasi digital yang bisa diubah dan berbentuk tabel data, register citra, atau RLL (Relay Ladder Logic), yang merupakan program pengendali proses.
Pada PLC tertentu kadang kita jumpai pula beberapa prosesor sekaligus dalam satu modul, yang ditujukan untuk mendukung keandalan sistem. Beberapa prosesor tersebut bekerja sama dengan suatu prosedur tertentu untuk meningkatkan kinerja pengendalian. Contoh PLC jenis ini ialah Trisen TS3000 mempunyai tiga buah prosesor dengan sistem yang disebut Tripple Redundancy Modular.
Kapasitas memori pada PLC juga bervariasi. Trisen TS3000, misalnya, mempunyai memori 384 Kbyte (SRAM) untuk program pengguna dan 256 Kbyte (EPROM) untuk sistem operasinya. Simatic S5 buatan Siemens mempunyai memori EPROM 16Kbyte dan RAM 8 Kbyte. PLC FA-3S Series mempunyai memori total sekitar 16 Kbyte. Kapasitas memori ini tergantung penggunaannya dan seberapa jauh Anda sebagai mengoptimalisasikan ruang memori PLC yang Anda miliki, yang berarti pula tergantung seberapa banyak lokasi yang diperlukan program kontrol untuk mengendalikan plant tertentu. Program kontrol untuk pengaliran bahan bakar dalam turbin gas tentu membutuhkan lokasi memori yang lebih banyak dibandingkan dengan program kontrol untuk menggerakkan putaran mekanik robot pemasang bodi mobil pada industri otomotif. Suatu modul memori tambahan bisa juga diberikan ke sistem utama apabila kebutuhan memori memang meningkat.
Modul Program Perangkat Lunak
PLC mengenal berbagai macam perangkat lunak, termasuk State Language, SFC, dan bahkan C. Yang paling populer digunakan ialah RLL (Relay Ladder Logic). Semua bahasa pemrograman tersebut dibuat berdasarkan proses sekuensial yang terjadi dalam plant (sistem yang dikendalikan). Semua instruksi dalam program akan dieksekusi oleh modul CPU, dan penulisan program itu bisa dilakukan pada keadan on line maupun off line. Jadi PLC dapat bisa ditulisi program kontrol pada saat ia mengendalikan proses tanpa mengganggu pengendalian yang sedang dilakukan. Eksekusi perangkat lunak tidak akan mempengaruhi operasi I/O yang tengah berlangsung.
Modul I/O
Modul I/O merupakan modul masukan dan modul keluaran yang bertugas mengatur hubungan PLC dengan piranti eksternal atau periferal yang bisa berupa suatu komputer host, saklar-saklar, unit penggerak motor, dan berbagai macam sumber sinyal yang terdapat dalam plant.

  1. Modul masukan
Modul masukan berfungsi untuk menerima sinyal dari unit pengindera periferal, dan memberikan pengaturan sinyal, terminasi, isolasi, maupun indikator keadaan sinyal masukan. Sinyal-sinyal dari piranti periferal akan di-scan dan keadaannya akan dikomunikasikan melalui modul antarmuka dalam PLC. 
Beberapa jenis modul masukan di antaranya:
- Tegangan masukan DC (110, 220, 14, 24, 48, 15-30V) atau arus C(4-20mA).
- Tegangan AC ((110, 240, 24, 48V) atau arus AC (4-20mA).
- Masukan TTL (3-15V).
- Masukan analog (12 bit).
- Masukan word (16-bit/paralel).
- Masukan termokopel.
- Detektor suhu resistansi (RTD).
- Relay arus tinggi.
- Relay arus rendah.
- Masukan latching (24VDC/110VAC).
- Masukan terisolasi (24VDC/85-132VAC).
- Masukan cerdas (mengandung mikroprosesor).
- Masukan pemosisian (positioning).
- Masukan PID (proporsional, turunan, dan integral).
- Pulsa kecepatan tinggi.
- Dll.

2. Modul keluaran
Modul keluaran mengaktivasi berbagai macam piranti seperti aktuator hidrolik, pneumatik, solenoid, starter motor, dan tampilan status titik-titik periferal yang terhubung dalam sistem. Fungsi modul keluaran lainnya mencakup conditioning, terminasi dan juga pengisolasian sinyal-sinyal yang ada. Proses aktivasi itu tentu saja dilakukan dengan pengiriman sinyal-sinyal diskret dan analog yang relevan, berdasarkan watak PLC sendiri yang merupakan piranti digital. Beberapa modul keluaran yang lazim saat ini di antaranya:
- Tegangan DC (24, 48, 110V) atau arus DC (4-20mA
- Tegangan AC (110, 240V) atau arus AC (4-20mA).
- Keluaran analog (12-bit).
- Keluaran word (16-bit/paralel)
- Keluaran cerdas.
- Keluaran ASCII.
- Port komunikasi ganda.
Dengan berbagai modul di atas PLC bekerja mengendalikan berbagai plant yang kita miliki. Mengingat sinyal-sinyal yang ditanganinya bervariasi dan merupakan informasi yang memerlukan pemrosesan saat itu juga, maka sistem yang kita miliki tentu memiliki perangkat pendukung yang mampu mengolah secara real time dan bersifat multi tasking,. Anda bayangkan bahwa pada suatu unit pembangkit tenaga listrik misalnya, PLC Anda harus bekerja 24 jam untuk mengukur suhu buang dan kecepatan turbin, dan kemudian mengatur bukaan katup yang menentukan aliran bahan bakar berdasarkan informasi suhu buang dan kecepatan di atas., agar didapatkan putaran generator yang diinginkan! Pada saat yang sama sistem pelumasan turbin dan sistem alarm harus bekerja baik baik di bawah pengendalian PLC! Suatu piranti sistem operasi dan komunikasi data yang andal tentu harus kita gunakan. Teknologi cabling, pemanfaatan serat optik, sistem operasi berbasis real time dan multi tasking semacam Unix, dan fasilitas ekspansi yang memadai untuk jaringan komputer merupakan hal yang lazim dalam instalasi PLC saat ini.



Sumber:
Robert B. Hee, A.A.S., Knowing the Basics of PLCs-Part 1, EC &M Magazine, October 1995
TS3000 Planning & Installation Guide , March 1988
T. senbun, F. Hanabuchi, Instrumentation System, Fundamentals and Applications, Yokogawa electric Corp. Tokyo 1991.
Sumber-sumber lain.

Oleh: N.A. Widyanahar
widyan@mailcity.com
Elektronika dan Instrumentasi FMIPA UGM Yogyakarta

Rabu, 13 Juni 2012

Sejarah Perkembangan Sumber Cahaya Dengan Api dan Minyak

Di alam semesta ini ada dua macam sumber cahaya, yaitu sumber cahaya alami dan sumber cahaya buatan. Sumber cahaya alami yang tidak pernah padam adalah matahari. Sedangkan sumber cahaya buatan pada awalnya ditemukan nenek mo-yang kita dulu secara tidak sengaja. Ketika melihat kilat menyambar sebatang po-hon kemudian terbakar dan muncullah api. Atau semak-semak yang tiba-tiba hang-us terbakar karena panas dan menimbulkan api. Sejak itulah manusia mengenal api dan memanfaatkannya sebagai penghangat tubuh, untuk memasak dan sekaligus memberikan penerangan di malam hari.
Api dapat diperoleh dengan cara menggosok-gosokkan batu atau kayu kering. Ba-karan kayu kering / fosil / rumput / bulu binatang kemungkinan bisa dikatakan seba¬gai sumber cahaya buatan manusia yang pertama, sehingga terbebas dari kegelap-an malam atau rasa takut terhadap ancaman binatang buas maupun rasa dingin di malam hari.
Pembakaran kayu dapat menimbulkan cahaya namun sebagai bentuk penerangan sangat terbatas dan berbahaya karena sulit diatur. Munurut catatan sejarah dari ha-sil penggalian situs kuno di Peking, China, sejak 400.000 tahun yang lalu api telah dinyalakan manusia di gua-gua huniannya.
Ditemukan juga pelita-pelita primitif di gua-gua di Lascaux, Perancis, yang menurut para ahli ahli berumur 15.000 tahun. Pelita itu terbuat dari batu yang dilubangi dan ada juga yang terbuat dari kerang atau tanduk binatang yang diberi sumbu dari se-rabut-serabut tumbuhan dan diisi dengan lemak binatang.
Lampu buatan tangan manusia dengan bahan bakar minyak nabati antara lain minyak zaitun dan lemak binatang muncul di Palestina 2.000 tahun SM. Kemudian di abad 7 SM di Yunani mulai digunakan lampu gerabah yang mudah pembuatannya sehingga lebih murah dan penggunaannya pun semakin luas. Dengan merekayasa tempat minyak lampu yang tadi-nya terbuka menjadi tertutup, membuat pemakainya praktis / mudah dibawa dan dipindah-pindahkan. Pada abad 4 M ditemukan lilin yang digunakan sebagai pencahayaan. Lilin pada awalnya terbuat dari bahan yang dihasilkan oleh lebah madu atau dari se-jenis minyak kental
Pada tahun 1860 hingga kini kekuatan sinar lilin dijadikan patokan dasar standar internasional pengukuran kekuatan cahaya (satuannya disebut candela) dari suatu lampu.
Dengan berkembangnya ilmu pengetahuan yang lebih baik mengenai proses pem-baharuan dan ditemukannya bahan bakar minyak dari perut bumi, sejak mulai abad ke-18 penggunaan lampu minyak mulai berkembang pesat. Lampu minyak dengan bahan bakar minyak korosin dapat digunakan sebagai sumber cahaya secara aman (tidak mudah meledak) dan murah, sehingga lampu-lampu lilin tidak terpakai lagi, kecuali untuk dekorasi atau kepentingan khusus.

Selasa, 12 Juni 2012

Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Tanpa Bahan Bakar Hemat Lingkungan

Sejumlah negara maju telah memanfaatkan potensi energi gelombang laut sebagai sumber listrik. Gelombang laut tak berbeda dengan matahari dan angin yang tak akan pernah habis.

Banyak orang yang suka bertamasya ke pantai. Mereka senang melihat birunya laut dan gelombang laut yang menggulung-gulung. Betapa indahnya pemandangan tersebut. Gerakan permukaan air laut yang turun naik juga bisa menghibur bagi yang menyaksikannya. Betapa hebat gelombang laut yang tak henti-henti bergerak.

Ternyata di balik gelombang laut itu terdapat energi yang bisa dimanfaatkan. Kini gelombang laut telah dimanfaatkan sebagai sumber energi pembangkit listrik. Memang berbicara pembangkit listrik tenaga gelombang laut (PLTGL) kurang begitu popular. Sejumlah negara telah membangun PLTGL, tetapi jumlah masih sedikit.

Sebenarnya PLTGL bukanlah sesuatu yang baru. Berdasarkan sejarahnya, pemanfaatkan gelombang laut sebagai sumber energi listrik telah dilakukan sejak abad ke-18. Berdasarkan catatan sejarah, Girard dan anaknya dari Prancis telah menggunakan energi gelombang laut. Selanjutnya pada 1919, Bochaux-Praceique telah memanfaatkan gelombang laut untuk menggerakkan alat pembangkit listrik untuk menerangi lampu rumahnya di Royan, dekat Boedeaix, Prancis.

Apa yang dilakukannya telah menunjukkan kemajuan teknologi dalam pemanfaatan energi gelombang laut. Bahkan dia telah menggunakan perangkat teknologi yang diberi nama Oscillating Water Column untuk pertama kalinya. Tak hanya di Prancis, kalangan ilmuwan mencoba memanfaatkan energi gelombang laut. Dari 1855 hingga 1973 tercatat sekitar 340 paten mengenai teknologi pemanfaatan gelombang laut di Inggris.

Penggunaan teknologi yang ilmiah dan modern untuk pemanfaatkan energi gelombang laut dirintis oleh peneliti Jepang Yoshio Masuda pada 1940-an. Dia telah mengetes berbagai konsep dari perangkat yang memanfaatkan energi gelombang laut. Ratusan unit alat pembangkit dites untuk menghasilkan listrik yang bisa menyalakan lampu. Pada 1950, Masuda telah menghasilan konsep yang juga maju.

Tetapi sayangnya pengembangan teknologi yang memanfaatkan gelombang laut kurang mendapat respons. Seiring perjalanan waktu pada 1973, dunia dilanda krisis minyak. Krisis bahan bakar dari fosil itu kembali mendorong dan memacu peneliti dari berbagai universitas mencoba mengembangkan pembangkit listrik tenaga gelombang laut. Peneliti itu di antaranya Stephen Salter dari Edinburgh University, Johannes Falnes dari Norwegian Institute of Technology, Michael E. McCormick dari U. S. Naval Academy, David Evans dari Bristol University, Michael French from University of Lancaster, John Newman, serta Chiang C. Mei dari MIT.

Pembangkit listrik tenaga gelombang telah dikembangkan di Jerman. Perusahaan Energie Baden-Wuttemberg Ag (EnBW) bekerja sama dengan Vorth Siemen Hydro Power Generation GmbH & Co. Bermula dari EnBW melihat potensi untuk pembangkit gelombang di pantai Laut Utara. Akhirnya pemerintah Jerman merancang pilot project pembangkit listrik tenaga gelombang.

Pembangkit listrik tenaga gelombang laut (PLTGL) yang telah berjalan adalah PLTGL Limpet dikelola oleh Wavegen, anak perusahaan Vorth Siemen yang berbasis di Inggris. PLTGL Limpet mampu memproduksi listrik 500 kwh. Pembangkit tersebut menggunakan teknologi Oscillating Water Column (OWC) yang mengubah energi gelombang menjadi udara pendorong untuk menggerakan turbin.
Sementara itu, PLTGL yang di Jerman akan memiliki kapasitas 250 kWh. Dengan kapasitas tersebut, PLTGL tersebut dapat mengaliri listrik ke 120 rumah. Pemerintah Jerman berharap pembangunan PLTG tersebut tidak mengganggu lingkungan sekitar pantai. Oleh karena itu, EnBW menjalin kerja sama dengan proyek konservasi pantai agar pembanguan PLTGL tidak merusak keindahan alam daerah sepanjang pantai.

Pembangkit listrik gelombang laut komersial juga dikembangkan di ‘Negeri Kanguru’. Pusat PLTGL itu terletak di lepas pantai Australia. Pembangkit dengan terobosan teknologi yang masih langka itu telah memasok kebutuhan listrik sekitar 500 rumah yang berada di daerah Selatan Sydney, Australia.
Listrik baru bisa dihasilkan PLTGL jika gelombang laut datang menerpa corong yang menghadap ke lautan. Gerakan tersebut mengalirkan udara melalui dan masuk menggerakan turbin. Dari putaran turbin tersebut, sebanyak 500 kWh daya listrik dihasilkan setiap hari dan langsung disalurkan ke rumah-rumah .

Pusat PLTGL yang di Australia merupakan proyek percontohan. Pemerintah Australia berencana membangun PLTGL yang lebih besar dan menghasilkan listrik lebih kuat di pantai selatan Australia. Dengan pembangunan PLTGL, para ahli teknologi PLGL Australia pun mendapat kebanjiran order untuk membangunan PLTGL di beberapa negara. Hawai, Spanyol, Afrika Selatan, Cile, Meksiko, dan Amerika Serikat juga tertarik.

Perusahaan yang mengelola PLTGL, Energetech mengaku pembangkit yang masih jarang dikembangkan memiliki banyak keuntungan. John Bell, Direktur Keuangan Energetech mengatakan energi gelombang laut merupakan energi yang tidak pernah habis jika dibandingkan sumber energi lainnya. Energi gelombang laut tidak berbeda dengan energi dari matahari dan angin.
Energi gelombang laut adalah satu potensi laut dan samudra yang belum banyak bisa menghasilkan listrik. Negara yang melakukan penelitian dan pengembangan potensi energi samudra untuk menghasilkan listrik adalah Inggris, Australia, Perancis, dan Jepang.

Tiga Tipe Energi
Secara umum, potensi energi gelombang laut dapat menghasilkan listrik dapat dibagi menjadi tiga tipe potensi energi yaitu energi pasang surut (tidal power), energi gelombang laut (wave energy), dan energi panas laut (ocean thermal energy). Energi pasang surut merupakan energi yang dihasilkan dari pergerakan air laut akibat perbedaan pasang surut. Energi gelombang laut adalah energi yang dihasilkan dari pergerakan gelombang laut menuju daratan dan sebaliknya. Sedangkan energi panas laut memanfaatkan perbedaan temperatur air laut di permukaan dan di kedalaman.

Indonesia belum pemanfaatan energi gelombang laut sebagai sumber listrik. Memang Indonesia dengan wilayahnya yang luas, memiliki potensi mengembangkan PLTGL. Namun untuk merealisasikan hal tersebut perlu dilakukan penelitian lebih mendalam. Tetapi secara sederhana dapat dilihat bahwa probabilitas menemukan dan memanfaatkan potensi energi gelombang laut dan energi panas laut lebih besar dari energi pasang surut.

Pada dasarnya pergerakan laut yang menghasilkan gelombang laut terjadi akibat dorongan pergerakan angin. Angin timbul akibat perbedaan tekanan pada 2 titik yang diakibatkan oleh respons pemanasan udara oleh matahari yang berbeda di kedua titik tersebut. Dengan sifat tersebut, energi gelombang laut dapat dikategorikan sebagai energi terbarukan.

Gelombang laut secara ideal dapat dipandang berbentuk gelombang yang memiliki ketinggian puncak maksimum dan lembah minimum. Pada selang waktu tertentu, ketinggian puncak yang dicapai serangkaian gelombang laut berbeda-beda. Ketinggian puncak ini berbeda-beda untuk lokasi yang sama jika diukur pada hari yang berbeda. Meskipun demikian, secara statistik dapat ditentukan ketinggian signifikan gelombang laut pada satu titik lokasi tertentu.

Ketinggian dan periode gelombang tergantung kepada panjang fetch pembangkitannya. Fetch adalah jarak perjalanan tempuh gelombang dari awal pembangkitannya. Fetch ini dibatasi oleh bentuk daratan yang mengelilingi laut. Semakin panjang jarak fetch-nya, ketinggian gelombangnya akan semakin besar. Angin juga memunyai pengaruh yang penting pada ketinggian gelombang. Angin yang lebih kuat akan menghasilkan gelombang yang lebih besar.

Gelombang yang menjalar dari laut dalam (deep water) menuju ke pantai akan mengalami perubahan bentuk disebabkan adanya perubahan kedalaman laut. Apabila gelombang bergerak mendekati pantai, pergerakan gelombang di bagian bawah yang berbatasan dengan dasar laut akan melambat. Ini adalah akibat dari gesekan antara air dan dasar pantai. Sementara itu, bagian atas gelombang di permukaan air akan terus melaju. Semakin menuju ke pantai, puncak gelombang akan semakin tajam dan lembahnya akan semakin datar. Fenomena ini yang menyebabkan gelombang tersebut kemudian pecah.

Bila waktu yang diperlukan untuk terjadi sebuah gelombang laut dihitung dari data jumlah gelombang laut yang teramati pada sebuah selang tertentu, dapat diketahui potensi energi gelombang laut di titik lokasi tersebut. Potensi energi gelombang laut pada satu titik pengamatan dalam satuan kWh per meter berbanding lurus dengan setengah dari kuadrat ketinggian signifikan dikali waktu yang diperlukan untuk terjadi sebuah gelombang laut.

Berdasarkan perhitungan ini dapat diprediksikan berbagai potensi energi dari gelombang laut di berbagai tempat di dunia. Dari data tersebut, diketahui bahwa pantai barat Pulau Sumatera bagian selatan dan pantai selatan Pulau Jawa bagian barat berpotensi memiliki energi gelombang laut sekitar 40 kw/m.

Pada dasarnya prinsip kerja teknologi yang mengkonversi energi gelombang laut menjadi energi listrik adalah mengakumulasi energi gelombang laut untuk memutar turbin generator. Karena itu, sangat penting memilih lokasi yang secara topografi memungkinkan akumulasi energi. Meskipun penelitian untuk mendapatkan teknologi yang optimal dalam mengonversi energi gelombang laut masih terus dilakukan.

Alternatif teknologi yang diperidiksikan tepat dikembangkan di pesisir pantai selatan Pulau Jawa adalah teknologi Tapered Channel (Tapchan). Prinsip teknologi ini cukup sederhana, gelombang laut yang datang disalurkan memasuki sebuah saluran runcing yang berujung pada sebuah bak penampung yang diletakkan pada sebuah ketinggian tertentu.

Air laut yang berada dalam bak penampung dikembalikan ke laut melalui saluran yang terhubung dengan turbin generator penghasil energi listrik. Adanya bak penampung memungkinkan aliran air penggerak turbin dapat beroperasi terus menerus dengan kondisi gelombang laut yang berubah-ubah. Teknologi ini tetap memerlukan bantuan mekanisme pasang surut dan pilihan topografi garis pantai yang tepat. Teknologi ini telah dikembangkan sejak l985.

Alternatif teknologi pembangkit tenaga gelombang laut yang lebih banyak dikembangkan adalah teknik osilasi kolom air (oscillating water column). Proses pembangkitan tenaga listrik dengan teknologi ini melalui 2 tahapan proses. Gelombang laut yang datang menekan udara pada kolom air yang diteruskan ke kolom atau ruang tertutup yang terhubung dengan turbin generator. Tekanan tersebut menggerakkan turbin generator pembangkit listrik. Sebaliknya, gelombang laut yang meninggalkan kolom air diikuti oleh gerakan udara dalam ruang tertutup yang menggerakkan turbin generator pembangkit listrik.

Variasi prinsip teknologi ini dikembangkan di Jepang dengan nama might whale technology. Di Skotlandia, Inggris Raya, telah dibangun pembangkit tenaga gelombang laut yang menggunakan teknologi ini. Pembangkit yang selesai dibangun pada 2000 ini dilengkapai listrik sampai 500 kW.
Selain itu, di Denmark dikembangkan pula teknologi pembangkit tenaga gelombang laut yang disebut wave dragon, prinsip kerjanya mirip dengan tapered channel. Perbedaannya pada wave dragon, saluran air dan turbin generator diletakkan di tengah bak penampung sehingga memungkinkan pembangkit dipasang tidak di pantai.

Pembangkit-pembangkit tersebut kemudian dihubungkan dengan jaringan transmisi bawah laut ke konsumen. Hal ini menyebabkan biaya instansi dan perawatan pembangkit ini mahal. Meskipun demikian pembangkit ini tidak menyebabkan polusi dan tidak memerlukan biaya bahan bakar karena sumber penggeraknya energi alam yang bersifat terbarukan.