oleh: Subaktian Lubis (PPPGL, Kementerian ESDM)

Pembangkit Listrik Tenaga Arus Laut di Dunia

Perkembangan teknologi pemanfaatan energi samudera khususnya arus laut sebagai energi baru terbarukan di dunia saat ini berkembang dengan pesat, seiring dengan meningkatnya tuntutan akan kebutuhan energi listrik masyarakat kawasan pesisir serta semakin maraknya issu pemanasan global yang mendorong untuk membatasi penggunaan bahan bakar hidrokarbon.

Prinsip yang dikembangkan pada aplikasi teknologi pemanfaatan energi dari laut adalah melalui konversi tenaga kinetik masa air laut menjadi tenaga listrik. Tercatat beberapa negara telah berhasil melakukan instalasi pembangkit energi listrik dengan memanfaatkan energi arus dan pasang surut, mulai dari prototype turbin hingga mencapai turbin skala komersial dengan kapasitas 1,2 MW/turbin, seperti di Skotlandia, Swedia, Perancis, Norwegia, Inggris, Irlandia Utara, Australia, Italia, Korea Selatan dan Amerika Serikat.

Potensi Energi Arus Laut di Perairan Indonesia

Kecepatan arus pasang-surut di pantai-pantai perairan Indonesia umumnya kurang dari 1,5 m/detik, kecuali di selat-selat diantara pulau-pulau Bali, Lombok, dan Nusa Tenggara Timur, kecepatannya bisa mencapai 2,5 - 3,4 m/detik.

Arus pasang-surut terkuat yang tercatat di Indonesia adalah di Selat antara Pulau Taliabu dan Pulau Mangole di Kepulauan Sula, Propinsi Maluku Utara, dengan kecepatan 5,0 m/detik. Berbeda dengan energi gelombang laut yang hanya terjadi pada kolom air di lapisan permukaan saja, arus laut bisa terjadi pada lapisan yang lebih dalam. Kelebihan karakter fisik ini memberikan peluang yang lebih optimal dalam pemanfaatan konversi energi listrik.

Konversi Energi Arus Laut Menjadi Listrik

Pada dasarnya, arus laut merupakan gerakan horizontal massa air laut, sehingga arus laut memiliki energi kinetik yang dapat digunakan sebagai tenaga penggerak rotor atau turbin pembangkit listrik. Secara global laut mempunyai sumber energi yang sangat besar yaitu mencapai 2,8 x 10¹⁴ (280 Triliun) Watt-jam. Selain itu, arus laut ini juga menarik untuk dikembangkan sebagai pembangkit listrik karena sifatnya yang relatif stabil dan dapat diprediksi karakteristiknya.

Pengembangan teknologi ekstraksi energi arus laut ini dilakukan dengan mengadopsi prinsip teknologi energi angin yang telah lebih dulu berkembang, yaitu dengan mengubah energi kinetik arus laut menjadi energi rotasi dan energi listrik. Daya yang dihasilkan oleh turbin arus laut jauh lebih besar dari pada daya yang dihasilkan oleh turbin angin, karena rapat massa air laut hampir 800 kali rapat massa udara. Kapasitas daya yang dihasilkan dihitung dengan pendekatan matematis yang memformulasikan daya yang dihasilkan dari suatu aliran fluida yang menembus suatu permukaan A dalam arah yang tegak lurus permukaan. Rumus umum yang digunakan adalah formulasi Fraenkel (1999): 12P= 12 ρ A V3 '>, dimana P= daya (watt); ρ= rapat massa air (kg/m³); A= luas penampang (m²); dan V= kecepatan arus (m/s).

Road Map Penelitian dan Pengembangan Energi Arus Laut di Indonesia

Penelitian karakteristik arus laut yang telah dilakukan oleh Puslitbang Geologi Kelautan (PPPGL) diawali pada tahun 2005 berkolaborasi dengan Program Studi Oceanografi ITB. Pengukuran arus laut dilakukan menggunakan ADCP (Accoustic Doppler Current Profiler) di Selat Lombok dan Selat Alas dalam kaitan dengan rencana penyiapan lokasi dan instalasi untuk Turbin Kobold buatan Italia yang berkapasitas 300 kW di bawah koordinasi Kementerian Riset dan Teknologi.

Tahun 2006 - 2010 telah dilaksanakan penelitian karakteristik arus laut di berbagai selat di Nusa Tenggara yaitu Selat Lombok , Selat Alas, Selat Nusa Penida, Selat Flores, dan Selat Pantar.

Prototipe turbin pertama telah dibangun secara kemitraan bersama Kelompok Teknik T-Files ITB dan PT Dirgantara Indonesia, dengan mengadopsi dan memodifikasi model turbin Gorlov skala kecil (0,8 kW/cel). Perangkat pembangkit listrik ini selanjutnya telah diuji-coba di kolam uji PPPGL Cirebon dan tahun 2008, dilanjutkan dengan uji lapangan tahun 2009 di Selat Nusa Penida sehingga telah berhasil memperoleh "proven design".

Prototype dalam skala besar (> 80 kW) direncanakan akan dilaksanakan pada tahun 2012-2014 oleh institusi terkait lainnya yang berkewenangan (Ditjen Energi Baru Terbarukan, Puslitbangtek Ketenagalistrikan dan Energi Baru Terbarukan, dsb.) untuk mengembangkan dan meningkatkan status skala prototipe menjadi skala pilot dan skala komersial.

Diharapkan pada tahun 2025 energi listrik tenaga arus laut yang dihasilkan dari berbagai pembangkit (PLTAL) akan mencapai 5% dari sasaran kebijakan energi 25% bauran energi Indonesia, sesuai visi bauran energi 25-25.

Road map lengkap tentang capaian pemanfaatan prospek energi arus laut di Indonesia yang terdiri dari fase penelitian dan pengembangan, fase prototipe, sampai fase pembangunan turbin pembangkit skala komersial diperlihatkan seperti pada road map di bawah ini.