Ocean renewable energy merupakan energi yang dihasilkan dari gerakan dan karakteristik alami laut. Hal ini merupakan sumber energi yang bersih dan berkelanjutan, berbeda dengan bahan bakar fosil. Kebutuhan listrik Indonesia sebagian besar dipenuhi oleh pembangkit listrik berbahan bakar fosil, dengan minyak bumi menempati urutan pertama sebesar 51,66% dan gas alam menempati urutan kedua sebesar 28,57%. Dengan konsumsi energi yang terus meningkat, kedua sumber energi tak terbarukan ini diperkirakan akan menurun di masa depan. Di tengah krisis energi global dan kebutuhan mendesak untuk transisi menuju sumber energi terbarukan, lautan dapat menjadi sumber daya yang menjanjikan. Melihat potensi energi panasnya yang melimpah, Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) merupakan salah satu cara yang dapat menjadi pembangkit listrik dari energi panas laut.
Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) adalah proses atau teknologi untuk menghasilkan energi dengan memanfaatkan perbedaan suhu (gradien thermal) antara air permukaan laut dan air laut dalam dimana lautan yang meliputi dua pertiga luas permukaan bumi, menerima panas yang berasal dari penyinaran matahari. Selain itu, air lautan juga menerima panas yang berasal dari panas bumi yaitu magma, yang terletak di bawah dasar laut. OTEC menggunakan perbedaan suhu antara permukaan laut dan kedalaman laut untuk mengoperasikan generator dan menghasilkan energi listrik. Di daerah tropis maritim, sumber daya termal dari termoklin samudera merupakan sumber energi terbarukan yang sangat berpotensi.
Mekanisme Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC)
Secara umum, sistem dari OTEC sendiri beroperasi dalam gradien suhu yang menggunakan perbedaan suhu air laut antara permukaan yang bersifat hangat dan juga permukaan dingin pada setiap 1000 m. Rancangan OTEC ini mengubah perbedaan thermal antara air laut permukaan yang hangat dan air laut dalam yang dingin menjadi tenaga listrik. Mekanismenya adalah energi matahari memanaskan permukaan air laut. Di daerah tropis, air permukaan bisa jauh lebih hangat dibandingkan air dalam. Perbedaan suhu ini dapat digunakan untuk menghasilkan listrik dan desalinasi air laut. setidaknya untuk menggerakkan turbin guna menghasilkan listrik diperlukan perbedaan suhu 20° Celcius atau 36° Fahrenheit. air permukaan yang hangat dipompa melalui evaporator, yang menguapkan fluida kerja (sering kali air permukaan itu sendiri). Uap yang dihasilkan mengembang dan menggerakkan generator turbin, menghasilkan listrik. Uap kemudian dikondensasi kembali menjadi cairan menggunakan air dingin dari dalam lautan, menyelesaikan siklus.
Sistem power Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) dapat dibagi kedalam dua kategori siklus tertutup (closed cycle) dan siklus terbuka (open cycle). Pada siklus tertutup (closed cycle), fluida kerja (working fluid) di pompa ke dalam evaporator setelah mengalami kondensasi. Pada Siklus terbuka (open cycle) merupakan pelopor dari variasi siklus Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC), dimana pada siklus terbuka (open cycle) berhubungan pada penggunaan air laut sebagai fluida kerja (working fluid).
Siklus terbuka (open cycle) merupakan proses dimana air laut yang hangat dilewatkan ke dalam ruang evaporasi, dimana bagian dari air laut di konversi ke dalam uap bertekanan rendah. Uapnya kemudian dilewatkan melalui turbin, dimana mengekstraksi energi, lalu kemudian keluar kedalam kondensor. Sebaliknya, air yang mengalami kondensasi dapat digunakan sebagai desalinasi air karena tidak dikembalikan kedalam evaporator. Digambarkan pada (Gambar 1).
Gambar 1. Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) Siklus Terbuka (Open Cycle)
Sedangkan siklus tertutup (closed cycle) merupakan proses dimana heat digunakan untuk meng evaporasikan fluida pada tekanan yang tetap di dalam sebuah tangki pemanas atau evaporator, dimana uap masuk ke piston mesin atau turbin dan berekspansi melakukan kerja. Uap keluar kemudian masuk ke dalam suatu wadah dimana heat ditransfer dari uap ke cairan pendingin, menyebabkan uap terkondensasi menjadi cair lalu cairan tersebut dipompa kembali ke dalam evaporator untuk melengkapi siklus. Digambarkan pada (Gambar 2)
Gambar 2. Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) Siklus Tertutup(Closed Cycle)
Aspek Penting Dalam Instalasi OTEC
Untuk dilakukannya instalasi OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion), terdapat beberapa faktor yang perlu diperhatikan dengan cermat. Pertama, diperlukan lingkungan yang stabil untuk memastikan kinerja sistem yang konsisten. Selanjutnya, keberadaan sumber air hangat dan air dingin dengan selisih temperatur minimal 20° Celcius menjadi kunci utama, karena perbedaan ini memungkinkan proses konversi energi secara efisien.
Selain itu, aspek biaya dan ketersediaan produk juga merupakan hal penting yang harus dipertimbangkan. Proses instalasi dan operasional OTEC bisa menjadi investasi yang signifikan, sehingga perlu dilakukan perhitungan biaya secara lengkap. Pemilihan produk dan teknologi yang tepat juga menjadi faktor penentu kesuksesan, termasuk dalam hal keandalan, efisiensi, dan ketersediaan suku cadang.
Dalam mengembangkan OTEC, penting untuk mempertimbangkan keberlanjutan lingkungan serta potensi dampaknya terhadap ekosistem laut. Sistem OTEC yang dirancang dengan baik tidak hanya memberikan manfaat dalam hal energi terbarukan, tetapi juga meminimalkan dampak negatif terhadap lingkungan laut.
Pengembangan OTEC di Indonesia
Indonesia adalah negara kepulauan yang terletak di daerah tropis, di mana perairan di wilayah Indonesia umumnya memiliki perbedaan suhu air permukaan dan laut dalam yang sangat tinggi, serta memiliki intensitas gelombang laut yang kecil, sehingga sangat cocok dalam pengembangan teknologi OTEC. ARLINDO (Arus Lintas Indonesia) yang dimiliki oleh Indonesia merupakan bagian tak terpisahkan dari sistem thermohaline circulation dunia dan berpengaruh besar pada dinamika yang terjadi baik di Samudera Pasifik maupun Samudera Hindia (Sprintall et. al., 2003). ARLINDO sendiri memasuki perairan Indonesia dari Samudera Pasifik melalui lapisan thermocline. Untuk pengembangan OTEC di wilayah lain yang tidak dilalui ARLINDO pada kedalaman tertentu masih bisa mendapatkan selisih suhu yang dibutuhkan untuk pembangunan OTEC hal ini didasarkan dengan teori oceanography yaitu mengenai thermocline. Laut Sulawesi, Laut Banda, Selat Makassar, Selat Timur, Selat Morotai dan beberapa daerah di perairan Papua berpotensi OTEC. Pengembangan inilah yang nantinya sebagai salah satu upaya menghadapi krisis energi yang terjadi di masa kini, mewujudkan tujuan Net Zero Emissions Indonesia, serta sejalan dengan SDGs nomor 7 tentang Affordable and Clean Energy (Energi Bersih dan Terjangkau) untuk menjamin akses energi yang terjangkau, andal, berkelanjutan dan modern untuk semua.
Pengembangan Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) di Indonesia telah menjadi fokus utama dalam upaya meningkatkan penggunaan energi terbarukan dan mengurangi ketergantungan pada energi fosil. Indonesia memiliki potensi OTEC yang sangat besar, dengan prediksi daya sekitar 240.000 MW, yang menjadikan negara ini sebagai lokasi terbaik untuk pengembangan teknologi OTEC. Pemerintah Indonesia telah mengembangkan beberapa proyek OTEC, termasuk pilot plant dengan kapasitas 5 MW yang akan dibangun di Bali Utara, serta telah melakukan survei dan penelitian di beberapa lokasi lainnya seperti Laut Flores, Selat Lembata, dan Laut Sulawesi Utara. Dalam beberapa tahun terakhir, Indonesia telah meningkatkan investasi dalam teknologi OTEC, dengan bantuan dari Jepang, yang telah menjadi salah satu negara yang gencar mengembangkan teknologi OTEC karena keamanan lingkungan dan potensi energi yang besar.
.
Kelebihan dan Kekurangan Penggunaan OTEC
Penggunaan OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) tentunya memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan dari penggunaan OTEC yakni
- Peluang Mitigasi perubahan iklim. Menurut Badan Energi Internasional, secara global, energi laut dapat membantu mengurangi dampak perubahan iklim dengan mengurangi emisi karbon dari pembangkit listrik berbahan bakar fosil sekitar 500 juta ton pada tahun 2050.
- Energi yang dapat diprediksi dan stabil. Dibandingkan dengan sumber energi terbarukan lainnya, energi laut menyediakan pembangkitan listrik yang lebih dapat diprediksi dan hampir berkelanjutan. Teknologi energi laut dapat mendukung dan menstabilkan jaringan listrik yang mengintegrasikan sumber energi terbarukan lainnya yang lebih bersifat periodik, seperti tenaga surya dan angin.
- Tenaga lepas pantai. Energi laut dapat menyediakan listrik yang bersumber secara lokal dan dapat diandalkan untuk industri, aktivitas, dan sistem lepas pantai seperti peternakan organisme laut, navigasi, dan sensor laut yang digunakan, yang cenderung bergantung pada baterai yang membatasi jangkauan dan kegunaannya.
- Dukungan untuk masyarakat pesisir dan pulau pedesaan. Energi laut dapat membantu memenuhi kebutuhan air dan energi masyarakat pedesaan pesisir dan kepulauan dengan menyediakan listrik yang bersumber secara lokal untuk memproduksi air minum dan mengurangi ketergantungan pada generator diesel, yang mahal, mengeluarkan karbon dioksida, dan rentan terhadap gangguan pasokan.
- Pemulihan bencana. Energi laut dapat membantu pemulihan bencana alam di tempat-tempat tertentu dengan menyediakan sumber energi yang tangguh bagi masyarakat yang terkena dampak. Misalnya, perangkat energi laut yang dibangun di pemecah gelombang dapat terlindungi saat terjadi bencana sehingga mampu menyediakan air desalinasi dan listrik bagi masyarakat tersebut.
Adapun kelemahan dari penggunaan OTEC yakni:
- Biaya tinggi. Teknologi energi laut umumnya lebih mahal dibandingkan teknologi energi terbarukan lainnya karena tingginya biaya instalasi, pengoperasian, dan pemeliharaan. Hal ini memperkuat persepsi bahwa energi laut berisiko, dan mempersulit pencarian investor dan asuransi.
- Infrastruktur. Teknologi energi laut menghadapi tantangan infrastruktur yang signifikan dan rantai pasokan yang belum berkembang. Misalnya, menyambungkan perangkat ini ke jaringan listrik memerlukan biaya yang mahal dan beberapa komponen akan mengalami pelapukan yang parah.
- Tantangan regulasi. Pengelolaan aktivitas laut dan pesisir melibatkan berbagai otoritas federal dan negara bagian. Proses regulasi yang diakibatkannya bisa memakan waktu lama dan mahal.
- Dampak lingkungan. Risiko lingkungan utama dari teknologi energi laut mencakup benturan kehidupan laut dengan turbin bawah air, terciptanya suara bawah air, dan perubahan habitat. Diperlukan lebih banyak penelitian untuk menilai dampak jangka panjang teknologi energi laut terhadap lingkungan dan satwa liar laut.
Writer: Water Column And Its Circulation Bureau
