Alam Sekitar

Alam Sekitar
Keindahan Alam Sekitar

2010年4月25日 星期日

TENAGA OMBAK


Untuk bisa melangsungkan hidupnya, manusia harus berusaha memanfaatkan sumber daya hayati yang ada di bumi ini dengan sebaik-baiknya. Akan tetapi penggunaan tersebut haruslah mempunyai tujuan yang positif yang nantinya tidak akan membahayakan manusia itu sendiri.

Kenyataanya, Indonesia memiliki garis pantai terpanjang kedua setelah Norwegia. Sayangnya potensi tenaga pantai yang ada belum banyak dimanfaatkan. Masalah yang terjadi dalam kebutuhan manusia adalah kesenjangan antara kebutuhan hidup serta persediaan tenaga. Seperti saat ini kebutuhan akan minyak semakin turun, dikhuatirkan 5 tahun mendatang kebutuhan akan tenaga akan habis, lalu bagaimana dengan nasib anak cucu kita nanti? Oleh kerana itu perlu adanya pemanfaatan tenaga sumber daya hayati yang perlu dikembangkan saat ini.

Sumber daya hayati yang ada di planet bumi ini salah satunya adalah lautan. Selain mendominasi wilayah di bumi ini, laut juga mempunyai banyak potensi pangan (beraneka ragam spesies ikan dan tanaman laut) dan potensi sebagai sumber tenaga. Tenaga yang ada di laut ada 3 macam, iaitu: tenaga ombak, tenaga pasang surut dan tenaga panas laut.

Salah satu tenaga di laut tersebut adalah tenaga ombak. Sebenarnya ombak merupakan sumber tenaga yang cukup besar. Ombak merupakan gerakan air laut yang turun-naik atau bergulung-gulung. Tenaga ombak adalah tenaga alternatif yang dibangkitkan melalui efek gerakan tekanan udara akibat fluktuasi pergerakan gelombang.

Tenaga ombak dapat digunakan sebagai pembangkit tenaga listrik, seperti saat ini telah didirikan sebuah Pembangkit Listrik Bertenaga Ombak (PLTO) di Yogyakarta, iaitu model Oscillating Water Column. Tujuan didirikannya PLTO ini adalah untuk memberikan model sumber tenaga alternatif yang ketersediaan sumbernya cukup melimpah di wilayah perairan pantai Indonesia. Model ini menunjukan tingkat efisiensi tenaga yang dihasilkan dan parameter-parameter minimal hiroosenografi yang layak, baik itu secara teknik mahupun ekonomi untuk melakukan konversi tenaga.

Dalam PLTO ini proses masuk dan keluarnya aliran ombak pada suatu ruangan tertentu (khusus) dapat menyebabkan terdorongnya udara keluar dan masuk melalui sebuah saluran di atas ruang khusus tersebut. Apabila diletakkan sebuah turbin di ujung saluran tersebut, maka aliran udara yang keluar masuk akan memutar turbin yang menggerakkan generator. Kelemahan dari model ini adalah aliran keluar masuk udara dapat menimbulkan kebisingan, akan tetapi karena aliran ombak sudah cukup bising umumnya ini tidak menjadi masalah besar.

Selain model Oscillating Water Column, ada beberapa perusahaan & lembaga lainnya yang mengembangkan model yang berbenda untuk memanfaatkan ombak sebagai penghasil tenaga listrik, antara lain:

  1. Ocean Power Delivery; perusahaan ini mendesain tabung-tabung yang sekilas terlihat seperti ular mengambang di permukaan laut (dengan sebutan Pelamis) sebagai penghasil listrik. Setiap tabung memiliki panjang sekitar 122 meter dan terbagi menjadi empat segmen. Setiap ombak yang melalui alat ini akan menyebabkan tabung silinder tersebut bergerak secara vertikal maupun lateral. Gerakan yang ditimbulkan akan mendorong piston diantara tiap sambungan segmen yang selanjutnya memompa cairan hidrolik bertekanan melalui sebuah motor untuk menggerakkan generator listrik. Supaya tidak ikut terbawa arus, setiap tabung ditahan di dasar laut menggunakan jangkar khusus.
  2. Renewable Energy Holdings; idea mereka untuk menghasilkan listrik dari tenaga ombak menggunakan peralatan yang dipasang di dasar laut dekat tepi pantai sedikit mirip dengan Pelamis. Prinsipnya menggunakan gerakan naik turun dari ombak untuk menggerakkan piston yang bergerak naik turun pula di dalam sebuah silinder. Gerakan dari piston tersebut selanjutnya digunakan untuk mendorong air laut guna memutar turbin.
  3. SRI International; konsepnya menggunakan sejenis plastik khusus bernama elastomer dielektrik yang bereaksi terhadap listrik. Ketika listrik dialirkan melalui elastomer tersebut, elastomer akan meregang dan terkompresi bergantian. Sebaliknya jika elastomer tersebut dikompresi atau diregangkan, maka tenaga listrik pun timbul. Berdasarkan konsep tersebut idenya ialah menghubungkan sebuah pelampung dengan elastomer yang terikat di dasar laut. Ketika pelampung diombang-ambingkan oleh ombak, maka regangan maupun tahanan yang dialami elastomer akan menghasilkan listrik.
  4. BioPower Systems; perusahaan inovatif ini mengembangkan sirip-ekor-ikan-hiu buatan dan rumput laut mekanik untuk menangkap tenaga dari ombak. Idenya bermula dari pemikiran sederhana bahawa sistem yang berfungsi paling baik di laut tentunya adalah sistem yang telah ada disana selama beribu-ribu tahun lamanya. Ketika arus ombak menggoyang sirip ekor mekanik dari samping ke samping sebuah kotak gir akan mengubah gerakan osilasi tersebut menjadi gerakan searah yang menggerakkan sebuah generator magnetik. Rumput laut mekaniknya pun bekerja dengan cara yang sama, iaitu dengan menangkap arus ombak di permukaan laut dan menggunakan generator yang serupa untuk merubah pergerakan laut menjadi listrik.

Gambar kiri (1): Pelamis Wave Energy Converters dari Ocean Power Delivery. Gambar tengah (2): Rumput laut mekanik yang disebut juga Biowave. Gambar kanan (3): Sirip ekor ikan hiu buatan yang disebut Biostream.

Namun kekurangan dalam pemanfaatan tenaga ombak sebagai pembangkit listrik ini adalah:

  1. Bergantung pada ombak; kadang dapat tenaga, kadang pula tidak,
  2. Perlu menemukan lokasi yang sesuai dimana ombaknya kuat dan muncul secara konsisten. Akan tetapi jika kita memanfaatkan tenaga ini maka kelebihan yang kita dapatkan adalah tenaga bisa diperoleh secara gratis, tidak butuh bahan bakar, tidak menghasilkan limbah, mudah dioperasikan dan biaya perawatan rendah, serta dapat menghasilkan tenaga dalam jumlah yang memadai.

Oleh kerana itu mengingat potensi yang telah dmiliki oleh ombak begitu besar, maka sebaiknya mulai sekarang kita perlu memanfaatkan tenaga ombak ini sebagai pembangkit tenaga listrik guna memenuhi kebutuhan akan energy listrik di hari mendatang, dengan mengembangkan model tersebut di seluruh pesisir pantai Indonesia.

Harapan terhadap industri tenaga diperbaharui


sumber tenaga angin sesuai bagi kawasan yang berangin
seperti di tepi laut Pantai Timur Semenanjung Malaysia.


Harga minyak mentah dunia yang melambung dan tidak stabil sememangnya menjadi beban kepada orang ramai kerana ia memberi kesan besar kepada kos penjanaan tenaga elektrik, selain daripada sektor pengangkutan.

Ini kerana sejak sekian lama, selain daripada menggunakan tenaga hidro, minyak digunakan dengan meluas untuk menggerakkan pusat-pusat penjana elektrik di seluruh dunia.
Bagi melegakan pembekal bekalan elektrik, banyak negara kini mula beralih mencari sumber tenaga alternatif atau tenaga yang boleh diperbaharui untuk menggerakkan turbin-turbin di pusat janakuasa elektrik mereka.
Sememangnya, masih banyak tenaga alternatif dan boleh diperbaharui yang boleh digunakan seperti tenaga nuklear, air, biomas, angin, suria dan juga hidrogen.
Bukan sahaja ia murah tetapi tenaga yang dihasilkan daripada bahan alternatif ini lebih bersih dan mesra alam, memandangkan ia boleh diperbaharui dengan mudah.
Bagaimanapun antara tenaga yang diperbaharui, tenaga hidro (air) antara yang paling banyak dibangunkan termasuk di negara kita.
Bagaimanapun, untuk membangunkan pusat janakuasa berasaskan hidro, kita terpaksa mengorbankan sejumlah kawasan yang besar untuk menakung air dan ia pula seharusnya berada di kawasan yang terdapat air terjun.
Kini timbul pula teknologi menggunakan pergerakan arus pasang surut air laut untuk dijadikan penggerak kepada sumber tenaga elektrik yang baru. Bagaimanapun, teknologi ini masih baru.
Di negara ini, ramai yang semakin memberi perhatian untuk memajukan biomas sebagai sumber tenaga kerana Malaysia mempunyai sumber yang banyak ia menggunakan sumber sisa tumbuhan atau batang kayu.
Sisa buangan bahan daripada pokok sawit seperti tandan, gentian dan sebagainya misalnya boleh digunakan untuk menghasilkan bahan bakar yang baik.
Konsep ini hampir sama dengan bahan api fosil seperti arang batu yang digunakan sebagai bahan bakar untuk sesetengah pusat janakuasa elektrik.
Nuklear pula walaupun dikira boleh menjadi sumber tenaga yang baik tetapi perlu mengambil kira mengenai isu keselamatan.
Biarpun ia tidak melibatkan pembebasan karbon dioksida tetapi ramai yang bimbang mengenai masalah sisa pembuangan bahan radioaktif.
Pengarah dan Pengasas Institut Bahan Api Sel, Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM) Prof. Wan. Ramli Wan Daud berkata, bahan api fosil bukan saja tidak boleh diperbaharui tetapi juga menyumbang peningkatan gas rumah hijau.
“Tenaga alternatif yang boleh diperbaharui masih menyumbang kepada gas rumah hijau tetapi kesannya masih kurang,” katanya selepas Forum Inovasi Teknologi Bisnes di Taman Teknologi Malaysia, dekat sini, baru-baru ini.
Pelan strategik
Beliau menambah, bagi mengatasi krisis tenaga, Kementerian Tenaga, Air dan Komunikasi (KTAK) telah mengenal pasti beberapa pelan strategik melibatkan pembangunan tenaga mapan.
Ia dilaksanakan menerusi bekalan kos efektif, mengurangkan pencemaran udara yang terhasil daripada pengangkutan dan industri gas asli dan kuasa elektrik menggunakan teknologi arang yang bersih.
Selain itu, penggunaan tenaga secara cekap, mempromosikan kecekapan kuasa dan memperkenalkan tenaga boleh diperbaharui sebagai bahan api alternatif.
Wan Ramli berkata, pada 2001, tenaga diperbaharui diletakkan pada tempat ke lima selepas minyak, arang batu, gas dan tenaga hidro.
Campuran bahan bakar pada 2010 disasarkan kepada 40 peratus gas, 40 peratus arang batu, 10 peratus tenaga hidro dan 10 peratus tenaga diperbaharui.
Bagi jangka pendek, terdapat biomas daripada kelapa sawit dan biodiesel daripada minyak sawit, manakala jangka masa sederhana terdapat biomas, biodiesel dan tenaga suria.
Bagi jangka masa panjang pula, terdapat tenaga suria, hidrogen, bahan bakar sel dan nuklear.
Menyentuh mengenai biomas daripada kelapa sawit, Wan Ramli berkata, negara merupakan pengeluar utama minyak sawit dunia dengan keluasan tanaman 3.8 juta hektar.
“Kini biomas hasil ladang sawit telah digunakan bagi menjana kuasa elektrik di dalam kilang,” katanya.
Terdapat dua program utama biomas iaitu:
lProgram tenaga Diperbaharui skala kecil (SREP)
liomass-based Power Generation Program in the Malaysian Plan Oil Industry (BIOGEN) dengan kerjasama UNDP.
Ujarnya, program tenaga daripada biomas tidak mendapat sambutan menggalakkan kerana tarif yang ditawarkan adalah rendah 17 sen/kWh (kilowatt sejam) dan biomas sawit lebih mahal kerana bersaing dengan kegunaan lain seperti dalam pembuatan kusyen kereta, papan lapis dan makanan ternakan.
“Sejarah biodiesel bermula pada tahun 1980-an tetapi ia kurang mendapat perhatian daripada industri pengangkutan kerana tidak terdapat polisi yang jelas dari kerajaan dan harga minyak sawit yang semakin tinggi berbanding petroleum,” katanya.
Beliau menambah, biodiesel dilihat relevan digunakan jika harga bahan bakar fosil lebih tinggi berbanding minyak sawit.
Justeru pokok jarak atau jathopra diambil sebagai alternatif lain bagi menggantikan biomas daripada kelapa sawit.
“Pokok jarak dipilih kerana toksik dan tidak bersaing sebagai bahan makanan dan harganya rendah berbanding minyak sawit,” katanya.
Angin
Akan tetapi, permintaan terhadap tenaga yang semakin tinggi, menyebabkan negara merancang menggunakan tenaga angin sebagai alternatif.
Tenaga angin adalah sumber tenaga yang masih kurang dibangunkan di negara ini sebagai tenaga diperbaharui, berbanding di negara-negara maju.
Potensi tenaga angin dilihat di kawasan pantai timur semenanjung seperti kuala Terengganu dan Mersing dengan tiupan angin semasa monsun Timur Laut yang sentiasa bertiup kencang.
Selain itu, tenaga solar juga merupakan satu lagi tenaga alternatif yang digunakan dalam kilang-kilang terutama untuk tujuan pengeringan.
Malaysia yang terletak di garisan khatulistiwa mendapat cahaya matahari sepanjang tahun bagaimanapun cabaran terletak kepada kos photovoltaik yang mahal.
Tenaga hidrogen dan suria telah dikenalpasti sebagai tenaga diperbaharui alternatif kepada bahan api fosil.
Sel bahan bakar merupakan satu peralatan sesuai bagi mengubah menghasilkan hidrogen misalnya dalam pengangkutan.
Bagi membangunkan tenaga suria, Institut Penyelidikan Tenaga Suria (SERI) ditubuhkan pada 2005 di Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM) yang menggabungkan pelbagai fakulti dalam penyelidikan.
Institut Sel Bahan Bakar pula dibangunkan di UKM pada tahun lalu yang bertujuan membangunkan tenaga yang boleh diperbaharui.
Terkini, sel biofuel yang menghasilkan tenaga elektrik daripada bahan biologi dan menggunakan pemangkin biologi bagi mengubah tenaga kimia dalam bahan bakar biologi dan oksigen kepada tenaga elektrik dan air.
Sementara itu biohidrogen pula boleh dihasilkan oleh bakteria hasil tindakbalas biologi. Terdapat dua jenis proses bagi menghasilkan biohidrogen iaitu proses menggunakan cahaya dan proses tanpa cahaya.
Sememangnya, masih banyak sumber yang boleh digunakan untuk menjana bekalan elektrik di negara kita dan terpulang kepada para saintis untuk mengemukakan idea-idea bernas hasil kajian mereka.