home Analisis, Pemikiran Energi Laut Dunia Islam

Energi Laut Dunia Islam

Oleh: Muhammad Fatkhurrozi – Mahasiswa Magister Teknik Kelautan ITB

Energi gelombang dan pasang-surut merupakan contoh energi alternatif yang melimpah, selain energi matahari, geothermal, dan angin. Prinsip utama pembangkit listrik tenaga pergerakan air laut adalah mengubah energi potensial dan kinetik yang disebabkan pergerakan air laut, dapat berupa pasang-surut (tide), gelombang (wave), atau arus (stream), menjadi energi listrik. Selain energi gelombang dan pasang-surut, terdapat juga gradien thermal dan salinitas air laut yang juga dapat diubah menjadi energi listrik.

Pasang-surut dan gelombang adalah dua macam energi dari laut yang cukup menjadi perhatian ilmuwan saat ini. Pasang surut air laut disebabkan oleh gaya gravitasi antara bumi dengan bulan. Sedangkan gelombang laut dibentuk oleh angin yang bertiup di permukaan laut. Semakin angin bertiup lama dan panjang jangkauannya, maka bangkitan gelombang yang dihasilkan akan semakin besar, baik periode (T) maupun tingginya (H). Para insinyur dan saintis telah banyak menemukan persamaan empiris hubungan antara angin dan gelombang yang dihasilkan. Karena pembangkitan gelombang dipengaruhi oleh kondisi angin, maka  energi gelombang lebih mudah diprediksi potensinya dibanding angin.

Energi gelombang termasuk salah satu ‘energi bersih’ disamping energi matahari, geothermal, dan angin. Limbah yang dihasilkan dari operasi pembangkitan gelombang laut hampir nol. Dari segi ketersediaan, tentu jelas, energi ini termasuk energi yang begitu berlimpah di alam, secara, 72% permukaan bumi adalah air laut.

‘Memanen’ energi gelombang relatif sederhana dibanding energi surya dan nuklir. Energi surya dan energi nuklir membutuhkan teknologi instrumentasi tingkat tinggi dan pengetahuan fisika kuantum yang rumit untuk bisa memanfaatkannya. Sedangkan energi gelombang laut merupakan energi mekanik seperti halnya gerakan air di sungai. Sudah sejak tahun 13 sebelum masehi, tercatat bangsa Yunani dan Roma memanfaatkan arus sungai untuk keperluan irigasi. Kaum muslim di Baghdad sejak abad ke-10 menyempurnakan teknologi tersebut dan memanfaatkannya untuk irigasi dan penggilingan gandum [1]. Energi mekanik dari gerakan air merupakan sumber energi pertama non-hewani yang dimanfaatkan oleh umat manusia.

Meski mengubah energi gelombang ke energi listrik cukup sederhana, perkembangan teknologi pengubah energi gelombang (wave energi converter – WEC) ternyata tidak semenggembirakan ‘tetangga’-nya, energi angin. Penyebab utama ketertinggalan tersebut adalah masih mahalnya teknologi untuk menginstall produk manusia di tengah lautan. Hingga kini, ilmuwan masih berjuang mencari format WEC yang paling ekonomis untuk dapat bersaing minimal dengan energi angin.

Potensi energi gelombang dunia

Energi gelombang berbanding eksponensial pangkat dua terhadap tinggi gelombang (H2) dan linier terhadap periode (T).  Untuk menyebut potensi gelombang, biasanya digunakan satuan kilowatt per meter (kW/m). Sebagai contoh, sebuah perairan dengan potensi 10 kW/m berarti akan menghasilkan listrik 10 kW per meter panjang muka gelombang (wave front). Potensi energi gelombang di tiap perairan sangat ditentukan ketinggian gelombang. Bumi bagian utara dan selatan adalah tempat yang paling diberkahi dengan energi gelombang. Pada Gambar 1 ditampilkan potensi gelombang rata-rata per tahun di tiap perairan di bumi.

fig1

Gambar 1. Potensi energi gelombang global rata-rata per tahun dalam kW/m. [2]

Potensi energi gelombang sebenarnya bervariasi untuk tiap bulan pada satu tahun. Pada bulan Januari, potensi gelombang di bumi bagian utara relatif lebih melimpah di banding bumi bagian selatan. Kondisi sebaliknya terjadi pada bulan Juli. Perbedaan sumber daya gelombang antara kedua bulan tersebut untuk wilayah utara dan selatan bisa sangat tinggi. Daerah yang relatif konstan potensi gelombangnya sepanjang tahun diantaranya Australia timur, Afrika barat laut, Mexico barat, dan sebagian besar negara-negara kepulauan di Samudera Pasifik [2]. Wilayah perairan tengah Indonesia juga memiliki variabilitas gelombang yang rendah, namun potensinya sangat kecil.

Potensi energi gelombang seluruh dunia per tahun mencapai 80.000 TWh/tahun [3]. Angka ini adalah 5 kali lipat konsumsi listrik dunia saat ini yang mencapai 16.000 TWh/tahun. Potensi energi gelombang paling besar terdapat di sekitar 48o LS 90o BT, 1400 km timur Pulau Kerguelen, dimana potensinya mencapai 140 kW/m [4].

Perkembangan energi gelombang

Pemanfaat energi gelombang untuk pertama kali yang masuk dalam catatan sejarah adalah para prajurit Angkatan Laut Jepang pada tahun 1960. Ketika itu mereka memasang buoy di tengah laut dan menggunakan energi gelombang untuk menyalakan lampunya. Riset tersebut sudah dimulai sejak 1940 oleh Yoshio Masuda, seorang pejabat Angkatan Laut Jepang [5].

Isu kelangkaan minyak bumi pada 1970-an telah memacu perkembangan energi alternatif tak terkecuali energi gelombang. Pada 1974 terbit sebuah publikasi oleh ilmuwan dari Inggris yang kemudian menjadi landmark perkembangan WEC dan menginspirasi penelitian-penelitian di bidang energi gelombang di kemudian hari. Pada 1975, Pemerintah Britania memulai riset serius tentang energi gelombang yang kemudian diikuti oleh Pemerintah Norwegia dalam waktu hampir bersamaan. Konferensi energi gelombang pertama diadakan di Inggris pada 1976.

Memasuki tahun 1990-an, sudah terdapat perkembangan yang signifikan di beberapa negara dengan instalasi full-scale dan terhubung dengan jaringan listrik nasional. Saat ini ada sekitar 24 negara yang serius menggarap WEC. Negara di dunia dengan instalasi WEC terbanyak terdapat di Inggris yang kemudian disusul oleh Amerika. Di Indonesia sendiri, riset di bidang ini sudah mulai diinisiasi oleh BPPT dan PT. T-Files (anak perusahaan PT. INTI).

Problema Pemanfaatan Energi Laut

Dunia pembangkit listrik tenaga gelombang ternyata tidak berkembang pesat seperti pesaingnya, energi angin. Penyebab utama ketertinggalan tersebut adalah masih mahalnya teknologi WEC untuk menghasilkan listrik dibanding energi alternatif lainnya. Tingginya biaya tersebut terutama disebabkan mahalnya instalasi WEC ke tengah laut. Namun kasusnya berbeda dengan energi fosil. Potensi ekonomi minyak bumi lebih ‘seksi’, sehingga penyedotan minyak oleh manusia saat ini sudah menjamah laut dengan kedalaman 10 km lebih. Energi gelombang masuk dalam daftar 4 besar energi termahal per MWh yang ditampilkan pada Gambar 2.

fig2

Gambar 2. Biaya pembangkitan sumber energi alternatif [6]

Kendala alam adalah faktor utama. Ganasnya lingkungan laut memaksa setiap desain WEC harus tahan terhadap gelombang yang ekstrim dan tahan terhadap karat. Tidak seperti energi angin yang hanya bergantung pada kecepatan, energi gelombang merupakan bentuk energi yang lebih kompleks karena harus mempertimbangkan periode dan tinggi gelombang. Seorang pakar dari National Renewable Energy Laboratory berpendapat bahwa pemanfaatan energi gelombang masih berkutat dalam pencarian format teknologi yang paling efisien.

Hingga kini belum ada satu pun instalasi WEC di dunia yang layak secara ekonomi sehingga bisa go-commercial. Tantangan meminimalisasi biaya produksi listrik WEC juga tidak didukung oleh beberapa perusahaan raksasa. Beberapa perusahaan seperti GE dan Siemens masih nyaman ‘bermain’ di sektor energi angin [7].

 

Potensi Dunia Islam

Potensi energi gelombang di Dunia Islam tentu didominasi oleh negeri kepulauan seperti Indonesia dan negara dengan samudera lepas seperti negara-negara di Afrika barat. Di Indonesia, potensi pembangkit listrik dari gelombang laut mencapai 510 GW dan potensi pembangkit listrik tenaga pasang surut mencapai 160 GW. Garis pantai Indonesia yang panjangnya nomor dua di dunia diperkirakan memiliki potensi energi laut sebesar 10-36 MW per kilometer [8]. Potensi energi gelombang di selatan Pulau Jawa termasuk yang terbesar di Indonesia, angkanya mencapai 45 kW/m [9]. Sedangkan keberadaan arus laut Indonesia yang berada di Selat Lombok juga sedang akan digarap untuk dapat memanen energi [8]. Indonesian Ocean Energy Association (INOCEAN) telah memetakan potensi energi gelombang laut di Indonesia (Gambar 3).

fig3

Gambar 3. Potensi energi dari laut Indonesia (INOCEAN) [9]

Kondisi dunia penelitian di Indonesia memang sudah bisa ditebak. Potensi gelombang laut yang cukup besar tersebut memang masih terlihat belum ada dampak. PT T-Files adalah pionir di bidang pemanfaatan energi laut di Indonesia. Kondisinya tidak jauh dari trend dunia energi laut. Instalasi WEC PT T-Files terdapat di 5 titik di Indonesia dengan kapasitas maksimal 1 MW. Daya sebesar itu mampu menerangi 1 desa kecil di pelosok Indonesia [10].

Negeri muslim lainnya, potensinya jelas tidak sebesar di Indonesia. Malaysia memiliki potensi energi gelombang sebesar 2,6 – 4,6 kW/m pada pantai timur Semenanjung Malaya. [8]. Sedangkan di Turki, potensi energi gelombang mencapai 18 TWh/ tahun [11]. Di perairan Mediterania timur, barat Lebanon, Palestina, dan Syria, terdapat 3-6 kW/m potensi energi gelombang laut [12].

Secara ringkas, Dunia Islam memang tidak diberkati dengan energi gelombang laut. Namun bagi Dunia Islam yang ketika nanti bersatu dalam kepempininan tunggal, dimana sumber daya alam bagi satu negeri muslim juga untuk negeri muslim lainnya, maka potensi sumber energi kaum muslim bisa saja dari manapun. Sumber energi dunia Islam terkenal dengan potensi migasnya yang luar biasa dibanding negeri-negeri lainnya. Cadangan migas di Timur Tengah mencapai 61% cadangan dunia [13]. Dunia Islam juga ditopang dengan energi nuklir dari uranium di Kazakhstan, Uzbekistan, Indonesia, Yordania, dan negeri muslim lainnya yang mencapai 16% cadangan dunia [14]. Indonesia juga kaya akan potensi panas bumi yakni sebesar 27 GW [13] dan batu bara sebesar 104,8 miliar ton [14]. Tentu semuanya akan terasa keberkahannya bila diatur dalam tatanan yang sudah menjadi ketentuan bagi ummat Islam.

Jikalau sekiranya penduduk negeri beriman dan bertaqwa, pasti Kami limpahkan berkah dari langit dan bumi … [Al A’raf: 96]

 

Referensi:

[1] http://www.fahmiamhar.com/2014/05/teknologi-tepat-guna-zaman-khilafah.html (diakses pada 28-11-2015).

[2] Joao Cruz dkk. (2008) Ocean Wave Energy – Current Status and Future Perspective. Leipzig. Springer.

[3] Soerensen HC, Weinstein A. (2008) Ocean Energy: Position paper for IPCC. [Online]. Tersedia: http://123seminarsonly.com/Seminar-Reports/037/44753036-Ocean-Energy-IPCC-Final.pdf (diakses 4-12-2015)

[4] Barstow, S. dkk. (2009) WorldWaves wave energy resource assessments from the deep ocean to the coast. Proceedings of the 8th European Wave and Tidal Energy Conference, Uppsala, Sweden,

[5] Falcao, Antonio F.O. (2014) Modelling of Wave Energy Conversion. Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa.

[6] http://www.altenergystocks.com/archives/2009/06/what_does_clean_energy_cost_1.html (diakses pada 4-12-2015).

[7] http://e360.yale.edu/feature/why_wave_power_has_lagged_far_behind_as_energy_source/2760/ (diakses pada 4-12-2015)

[8] Quirapas, M., dkk (2014) Ocean renewable energy in Southeast Asia: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 2015;41:799-817.

[9] Musabbiq, M.Y. (2015) Pemodelan Energi Gelombang Laut Di Perairan Selatan Pulau Jawa. Tugas Akhir Program Studi Oseanografi. Institut Teknologi Bandung.

[10] http://www.ristek.go.id/index.php/module/News+News/id/12947 (diakses 4-12-2015)

[11] Ozgur, Arif M. (2008) Review of Turkey’s renewable energy potential. Renewable Energy. 33:2345-2356.

[12] Zodiatis, G. dkk. (2014) Wave energy potential in the Eastern Mediterranean Levantine Basin. An integrated 10-year study. Renewable Energy. 69:311-323.

[13] Alimuddin (2013) Pengelolaan Energi Dalam Pandangan Islam. Proceeding of JICMI: 594:601

[14] Rasito & Razak, H.A. (2013) Energi Nuklir untuk Pembangkit Listrik di Indonesia. Proceeding of JICMI: 554-562

[15] Fitri, M. (2013) Potensi Batubara Sebagai Pengganti Minyak Bumi dari Sumatera Selatan. Proceeding of JICMI: 512-519.

631 kali dilihat, 2 kali dilihat hari ini

(Visited 499 times, 1 visits today)