Pembangit Listrik Tenaga Panas Laut

Energi yang di pancarkan matahari ke permukaan bumi pada saat matahari bersinar terik di perkirakan 1.000 watt per meter persegi. Dan seperti kita ketahui Bumi kita diliputi oleh lautan sekitar 70 %. Oleh sebab itu lautan merupakan pengumpul energi yang maha luas. Temperatur di permukaan laut menjadi hangat karena panas dari sinar matahari diserap sebagian oleh permukaan laut. Semakin ke dalam energi matahari makin berkurang terserap sehingga di bawah permukaan, temperatur akan turun dengan cukup drastis.

Pembangkit listrik energi termal ini dapat dimanfaatkan jika perbedaan temperatur tersebut cukup besar untuk bisa menghasilkan energi listrik. Perbedaan temperatur antara permukaan yang hangat dengan air laut dalam yang dingin dibutuhkan minimal sebesar 77 derajat Fahrenheit (25 °C) agar dapat dimanfaatkan untuk membangkitkan energi listrik. Teknologi yang digunakan disebut dengan konversi energi panas laut (Ocean Themal Energy Convertion atau OTEC).

Teknologi ini dibuat berhasil dibuat pada tahun 1939 oleh George Claude di pantai Kuba dengan kapasitas 22 kilowatt. Dan yang terbesar di bangun di India dengan kapasitas 1 MW menggunakan sistem tertutup. Energi yang berasal dari laut (ocean energy) dapat dikategorikan menjadi tiga macam:

1.      Energi Ombak (Wave Energy)

2.      Energi Pasang Surut (Tidal Energy)

3.      Hasil Konversi Panas Laut (ocean Thermal Energy Convertion)

Bagian-bagian alat energi konversi termal lautan:

Karena teknologi ini di tempatkan dilautan yang dalam (kira-kira dengan kedalaman 1 km), maka alat ini dilengkapi dengan berbagai peralatan agar dapat bekerja maksimal di lautan dalam:

1.      Pipa tempat masuk air dingin terletak di bagian laut dalam

2.      Pipa tempat masuk air hangat terletak diatas permukaan air laut

3.      Pompa berfungsi untuk memompa air hangat ke sistem

4.      Alat penukar kalor berfungsi untuk menguapkan fluida

5.      Kondensor berfungsi untuk mengkondensasikan uap

6.      Sistem pengapung berfungsi untuk menempatkan peralatan otec 

 

Gambar Skema Energi Konversi Termal Lautan(OTEC)

 Gambar Skema Energi Konversi Termal Lautan 

Gambar Peta Persebaran Panas Laut

Berdasarkan siklus yang digunakan, OTEC dapat dibedakan menjadi tiga macam :

1.      CLOSED-CYCLE (Siklus Tertutup)

2.      OPEN-CYCLE (Siklus Terbuka)

3.      HYBRID SYSTEM (Siklus Gabungan)

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) dimana fluida dengan titik didih rendah tadi diuapkan. Hasil penguapan tadi kemudian kembali ke turbo generator.Kemudian air dingin dari dasar lautan dipompa melewati heat exchanger yang kedua,mengembunkan hasil penguapan tadi menjadi fluida lagi,dimana siklus ini berputar terus menerus.

 

Gambar Skema Prinsip Konversi Energi Panas Laut (Siklus Tertutup) 

 

Gambar Ocean Thermal Energy Convertion dengan Siklus Tertutup 

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.

 

OTEC dengan siklus tertutup, menggunakan fluida dengan titik didih rendah (mudah menguap) seperti amonia untuk memutar turbin dan menghasilkan listrik. Air laut permukaan yang hangat dipompakan ke dalam alat penukar panas untuk menguapkan amonia. Uap amonia akan memutar turbin yang menggerakkan generator. Uap amonia keluaran turbin selanjutnya dikondensasi dengan air laut yang lebih dingin dan dikembalikan untuk diuapkan kembali, dan skilus ini terus berulang.

 

Gambar proses kerja energi panas laut (otec)

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 Skema Prinsip Konversi Energi Panas Laut (Siklus Terbuka) 

3.      HYBRID SYSTEM (Siklus Gabungan):

            Pada sistem Hybrid,aior laut hangat memasuki vacuum chamber dimana ini diubah menjadi uap,yang mirip dengan penguapan dari Open-cycle system.Uap akan membuat fluida melalui siklus closed-cycle.Uap dari fluida akan menggerakkan turbin yang akan menghasilkan listrik,Uap lalu dikondensasi di Heat-exchanger dan menghasilkan air desalinasi. Proses ini dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik untuk industri pembuatan Methanol,hydrogen dan lain-lain.

 Gambar Skema Prinsip Konversi Energi Panas Laut (Siklus Gabungan)

 

 Gambar PLT-PL Di Pantai dan Di Laut

PRINSIP KERJA

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.

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.

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.

  Gambar Fasilitas OTEC di Keahole Point, Hawaii

 Gambar Pembangunan OTEC di lepas pantai India

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 aquaculture, ekstraksi mineral, dan produksi hidrogen secara elektrolisis.

Kekurangan:

• Belum ada analisa mengenai dampaknya terhadap lingkungan.
• Efisiensi total masih rendah sekitar 1%-3%.
• Biaya pembangunan tidak murah.