Pengertian otec ( ocean thermal energy conversion ). Makalah Pengertian otec ( ocean thermal energy conversion ), dokumen materi Pengertian otec ( ocean thermal energy conversion )

1. Pengertian OTEC ( Ocean Thermal Energy Conversion )
OTEC ( Ocean Thermal Energy Conversion ) atau Konversi energi termal lautan
adalah metode untuk menghasilkan energi listrik menggunakan perbedaan temperatur yang
berada di antara laut dalam dan perairan dekat permukaan untuk menjalankan mesin kalor.
Seperti pada umumnya mesin kalor, efisiensi dan energi terbesar dihasilkan oleh perbedaan
temperatur yang paling besar. Perbedaan temperatur antara laut dalam dan perairan
permukaan umumnya semakin besar jika semakin dekat ke ekuator. Pada awalnya, tantangan
perancangan OTEC adalah untuk menghasilkan energi yang sebesar-besarnya secara efisien
dengan perbedaan temperatur yang sekecil-kecilnya.
Permukaan laut dipanaskan secara
terus menerus dengan bantuan sinar
matahari, dan lautan menutupi hampir
70% area permukaan bumi. Perbedaan
temperatur ini menyimpan banyak energi
matahari yang berpotensial bagi umat
manusia untuk dipergunakan. Jika hal ini
bisa dilakukan dengan cost effective dan
dalam skala yang besar, OTEC mampu
1.1 Gambar Pembangunan OTEC di lepas pantai India
menyediakan sumber energi terbaharukan
yang diperlukan untuk menutupi berbagai masalah energi.
Konsep mesin kalor adalah umum pada termodinamika, dan banyak energi yang
berada di sekitar manusia dihasilkan oleh konsep ini. Mesin kalor adalah alat termodinamika
yang diletakkan di antara reservoir temperatur tinggi dan reservoir temperatur rendah. Ketika
kalor mengalir dari temperatur tinggi ke temperatur rendah, alat tersebut mengubah sebagian
kalor menjadi kerja. Prinsip ini digunakan pada mesin uap dan mesin pembakaran dalam,
sedangkan pada alat pendingin, konsep tersebut dibalik. Dibandingkan dengan menggunakan
energi hasil pembakaran bahan bakar, energi yang dihasilkan OTEC didapat dengan
memanfaatkan perbedaan temperatur lautan disebabkan oleh pemanasan oleh matahari.
Siklus kalor yang sesuai dengan OTEC adalah siklus Rankine, menggunakan turbin
bertekanan rendah. Sistem dapat berupa siklus tertutup ataupun terbuka. Siklus tertutup
menggunakan cairan khusus yang umumnya bekerja sebagai refrigeran, misalnya ammonia.
1

2. Siklus terbuka menggunakan air yang dipanaskan sebagai cairan yang bekerja di dalam
siklusnya.
2

3. Sejarah OTEC
Meski sistem OTEC adalah suatu teknologi terbaru, konsepnya memiliki jalan
pengembangan yang panjang. Dimulai pada tahun 1881, yaitu ketika Jacques Arsene
d'Arsonval, fisikawan prancis yang mengajukan konsep konversi energi termal lautan. Dan
murid d'Arsonval, George Claude yang membuat pembangkit listrik OTEC pertama kalinya
di Kuba pada tahun 1930. Pembangkit listrik itu menghasilkan listrik 22 kilowatt dengan
turbin bertekanan rendah.
Pada tahun 1931, Nikola Tesla meluncurkan buku "On Future Motive Power" yang
mencakup konversi energi termal lautan. Meski ia tertarik dengan konsep tersebut, ia
beranggapan bahwa hal ini tidak bisa dilakukan
dalam skala besar.
Pada tahun 1935, Claude membangun
pembangkit kedua di atas 10000 ton kargo yang
mengapung di atas lepas pantai Brazil. Namun
cuaca dan gelombang menghancurkan pembangkit
listrik tersebut sebelum bisa menghasilkan energi.
Pada tahun 1956, para fisikawan Prancis
mendesain 3 megawatt pembangkit listrik OTEC
di Abidjan, Pantai Gading. Pembangkit listrik
OTEC itu tak pernah selesai karena murahnya
harga minyak di tahun 1950an yang membuat
pembangkit listrik tenaga minyak lebih ekonomis.
Pada tahun 1962, J. Hilbert Anderson dan
James H. Anderson, Jr. mulai mendesain sebuah 1.2 Jacques Arsène d'Arsonval (1851–1940)
siklus untuk mencapai tujuan yang tidak dicapai Claude. Mereka fokus pada pengembangan
desain baru dengan efisiensi yang lebih tinggi. Setelah menganalisa masalah yang ditemukan
pada desain Claude, akhirnya mereka mematenkan desain siklus tertutup buatan mereka pada
tahun 1967.
Amerika serikat mulai terlibat pada penelitian OTEC pada tahun 1974, ketika otoritas
Natural Energy Laboratory of Hawaii mendirikan Keahole Point di Pantai Kona, Hawaii.
Laboratorium itu merupakan fasilitas penelitian dan percobaan OTEC terbesar di dunia.
Hawaii merupakan lokasi yang cocok untuk penelitian OTEC karena permukaan lautnya
3

4. yang hangat dan akses ke laut dalam yang dingin. Selain itu, Hawaii juga negara bagian yang
biaya listriknya cukup mahal di Amerika Serikat.
Meski Jepang tidak memiliki tempat yang berpotensial untuk mendirikan OTEC,
namun Jepang banyak berkontribusi dalam penelitian dan pengembangan OTEC, terutama
untuk ekspor dan penerapannya di luar negeri. Salah satu proyek Jepang dalam
pengembangan OTEC adalah fasilitas OTEC di Nauru yang menghasilkan 120 kW listrik. 90
kW dimanfaatkan untuk menggerakkan fasilitas OTEC tersebut dan 30 kW dialirkan ke
sekolah-sekolah dan beberapa tempat di Nauru.
4

5. Bagian - Bagian Alat Energi Konversi Termal Lautan
1.3 Gambar Skema Energi Konversi Termal Lautan (OTEC)
Alat ini dilengkapi dengan berbagai peralatan agar dapat bekerja maksimal di lautan
dalam ( kira-kira dengan kedalaman 1 km ):
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
1.4 Gambar Skema Energi Konversi Termal Lautan
5

6. Jenis - Jenis Ocean Thermal Energy Conversion
(OTEC)
Berdasarkan siklus yang digunakan, OTEC dapat dibedakan menjadi tiga macam :
1. CLOSED-CYCLE (Siklus Tertutup)
1.5 Gambar Skema Prinsip Konversi Energi Panas Laut (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.
1.6 Gambar Skema Prinsip Konversi Energi Panas Laut (Siklus Tertutup)
6

7. 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.
1.7 Gambar Skema Prinsip Konversi Energi Panas Laut (Siklus Tertutup)
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.
2. OPEN-CYCLE (Siklus Terbuka)
1.8 Gambar Skema Prinsip Konversi Energi Panas Laut (Siklus Terbuka)
7

8. 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.
3. HYBRID SYSTEM (Siklus Gabungan)
1.9 Gambar Skema Prinsip Konversi Energi Panas Laut (Siklus Gabungan)
Pada sistem Hybrid, air 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.
8

9. Prinsip Kerja OTEC
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.
1.9 Gambar Peta Persebaran Panas Laut
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.
1.11 Gambar Fasilitas OTEC di Keahole Point, Hawaii
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
9

10. memanfaatkan air laut bersuhu 5 derajat Celcius. Air hasil pendinginan kemudian
dikeluarkan kembali ke laut. Begitu siklus seterusnya.
10

11. Kelebihan Kekurangan OTEC
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.
11

12. Daftar Pustaka
Anonymous, Konversi Energi Termal Lautan.
http://id.wikipedia.org/wiki/Konversi_energi_termal_lautan. Diakses pada tanggal 5
November 2012.
Armand, 2011., Pembangkit Listrik Tenaga Panas Laut.
http://armand10dma.blogspot.com/2011/08/pembangit-listrik-tenaga-panas-laut.html.
Diakses pada tanggal 5 November 2012.
Rahman, 2010., Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC).
http://majalahenergi.com/forum/energi-baru-dan-terbarukan/energi-laut/ocean-thermal-
energy-conversion-otec. Diakses pada tanggal 5 November 2012.
Anonymous, Konversi energi termal lautan.
http://aseli.co/index.php?option=com_content&view=article&id=92:art-
konversi&catid=40:cat-article&Itemid=53. Diakses pada tanggal 5 November 2012.
Anonymous, IOES Ajak Kerjasama Indonesia di Bidang OTEC.
http://ristek.go.id/index.php/module/News+News/id/10083. Diakses pada tanggal 5
November 2012.
12