Oleh : M. Sholehuddin Hambali
(Mahasiswa BIdang Studi Sistem Tenaga Listrik Jurusan Teknik Elektro ITS Surabaya)
(Indonesia Zamrud khatulistiwa dan Maritim dunia : http://adirafacesofindonesia.com)
Saya hanya bisa tersenyum melihat turunnya sang fajar di langit Nusantara dengan disambut ayunan gelombang laut maha luas yang terlukis dalam foto itu. Hati kecil saya berkata, “ Negeri ini kaya, sungguh kaya”. Bagaimana tidak, hari silih berganti, sinar matahari seperti tak ada bosannya menyinari tanah dan air negeri ini sepanjang tahun. Bahkan turis mancanegara rela datang ke Indonesia hanya untuk sekedar menggosongkan kulit mereka sambil menikmati indahnya alam. Tak ayal mereka menyebut terik matahari Indonesia sebagai salah satu terik matahari terbaik di dunia. Siang dan malampun bergantian dengan adilnya, dimana tidak banyak negara dunia punya waktu seideal ini.
Belum lagi laut beserta isinya bak kotak harta karun. Bahkan, Indonesia dengan lautnya dinobatkan sebagai salah satu negara maritim dengan luas laut terbesar. Proporsi luas laut Indonesia bahkan melebihi luas daratannya. Namun, hingga kini laut Indonesia sebatas digunakan sebagai sarana transportasi dan menggali pangan saja.
Indonesia dengan bentang lautnya yang luas masih menyimpan potensi energi yang luar biasa. Belum lagi letak geografis Indonesia sebagai Jamrud Khatulistiwa dimana matahari menyinari tanah dan air negeri ini sepanjang tahun. Kedua potensi besar itu merupakan asset energi masa depan yang belum dioptimalkan denganbaik. Adapun matahari hanya dimanfaatkan sebagai energi primer sel surya selain digunakan sebagai energi pengering jemuran . Jika kita lebih jeli, sejatinya kedua potensi energi ini bisa difusikan atau digabungkan kedalam satu paket teknologi energi terbarukan. Kolam surya atau solar pond adalah salah satu teknologi pembangkit listrik yang belum pernah dicanangkan di negeri ini sebelumnya. Teknologi ini sebenarnya mampu menghadirkan solusi alternatif teknologi energi terbarukan yang solutif, sederhana dan efektif untuk diimplementasikan di Indonesia dengan julukannya sebagai Zamrud Khatulistiwa dan Negara Maritim.
Kolam Surya : Selayang Pandang
Sejatinya, kolam surya bukan merupakan teknologi pembangkit listrik yang anyar. Teknologi ini sudah dikembangkan oleh para insinyur Israel sejak beberapa dekada lalu. Namun, dalam sejarah teknologi pembangkitan listrik di Indonesia, teknologi ini belum pernah diuji bahkan diimplementasikan sama sekali. Kolam surya memanfaatkan penyerapan energi panas atau kalor matahari dengan medium larutan garam. Dalam konteks negara maritim, Indonesia bisa mengganti larutan garam dengan air laut. Air lautdipilih karena kandungan garam didalamnya dapat membantu penyerapan kalor matahari lebih optimal. Air laut ditampung dalam sebuah kolam. Dari penyerapan kalor matahari tersebut secara alami, air laut mengalami kenaikan temperatur. Air laut yang mengandung garam jika dipanaskan akan memiliki density atau massa jenis yang lebih besar sehingga membuatnya menjadi lebih berat. Air laut yang lebih panas ini akan turun ke dasar kolam, sedangkan air laut yang lebih dingin akan naik ke permukaan. Dasar kolam dengan dilapisi bahan penyerap kalor yang baik akan mengoptimalkan penyerapan panas matahari. Hal ini menyebabkan terjadinya perbedaan temperatur di antar dasar kolam dengan permukaan kolam.
13835679551995416973
(Daerah Suhu Kolam Surya : http://www.teriin.org)
Dari peristiwa tersebut, air laut terbagi menjadi 3 zona dengan perbedaan temperatur. Surface zone adalah bagian yang memiliki temperatur paling rendah sedangkan storage zone memiliki temperatur paling panas.Insulating zone sebagai zone pemisah di antara keduanya. Air laut di storage zone akan digunakan untuk memanaskan organic working fluid. Organic working fluid adalah sejenis larutan yang memiliki titik didih lebih rendah daripada alkohol dan air. Bahkan daalam riset terbaru, organic working fluids jenis karbon dioksida memiliki titik didik sekitar 40-45 0 C (Chen, 2010).
Di sisi lain, energi panas matahari mampu memanaskan air laut hingga 90 0 C. Pada dasarnya,prinsip kerja teknologi ini menyerupai PLTU Batubara (Pembangkit Listrik Tenag Uap). Uap dari organic working fluids akan menggerakkan turbin bertekanan rendah sehingga generator menghasilkan listrik. Surface zone yang memiliki temperatur lebih rendah berfungsi sebagai pendingin uap organic working fluids. Peristiwa ini akan menciptakan siklus tertutup yang sama seperti di dalam siklus PLTU. Namun, bedanya teknologi ini ramah lingkungan dan bebas emisi. Selain itu, pembentukan uapnya lebih sederhana karena terjadi secara alami.
13835681291221427890
(Prinsip Kerja Kolam Surya: http://www.teriin.org)Di Australia, teknologi ini banyak digunakan. Di daerah dengan terikmatahari yang cukup, untuk kolam surya seluas 0,3 Ha atau 3000 m2 mampu memnghasilkan energi listrik 15kW (http://soilwater.com.au). Energi tersebut setara dengan energi untuk menghidupkan lampu neon 100 watt sebanyak 150 buah.
Keuntungan Kolam Surya untuk Indonesia
Dengan energi pancaran matahari sebesar 4,8 KWh/m2 (Kementrian ESDM. 2012), tentu sebuah keuntungan besar bagi Indonesia jika teknologi ini diimplementasikan. Dengan sumber energi matahari dan air laut yang melimpah, tentu teknologi ini patut untuk diimplementasikan di Indonesia.
Sebagian besar pasokan listrik Indonesia diproduksi oleh PLT Uap Batubara, yakni sebesar 44% dan PLT Diesel dengan menggunakan solar sebesar 8% dari total produksi nasional (Statistika Listrik PLN, 2012) sehingga implementasi kolam surya secara masal dapat menekan laju penggunaan energi fosil. Selain itu, teknologi ini juga akan mampu mereduksi anngaran belanja negara (APBN) dalam pembelian sumber energi seperti batubara dan solar karena kolam surya menggunakan kalor matahari dan air laut yang notabene diperoleh secara gratis. Dengan demikian, subsidi listrik yang selama ini mencapai angka ratusan trilun, sebagiannya dapat dialihkan untuk hal lain, misalnya pembangunan infrastruktur umum seperti jalan.
Teknologi kolam surya tergolong teknologi yang sederhana ditinjau dari segi kompleksitas peralatan yang digunakan. Meskipun sistem ini cara kerjanya mirip dengan PLT Uap, namun bagian kompleks seperti sistem boiler dan pembakaran batubara tidak diadopsi teknologi ini. Bahkan operasinya berjalan secara alami sehingga untuk membangunnya tidak perlu orang asing, cukup konsultan listrik dalam negeri saja yang sebenarnya sudah mumpuni untuk membangun kolam surya. Teknologi ini bisa dikatakan teknologi tepat guna bagi Indonesia. Dimana dengan sistem sederhana ini, durasi pembangunan yang relatif singkat dan perawatan yang tidak rumit menjadi tawaran keunggulan teknologi ini.
1383567785846609868
Pada kenyataannya, daerah atau pulau-pulau kecil di Indonesia Timur memperoleh pasokan listrik dari PLT diesel yang menggunakan solar sebagai bahan bakarnya. Padahal harga beli solar lebih tinggi daripada harga jual listrik per kWhnya sehingga hal inilah yang menyebabkan subsidi listrik Indonesia setiap tahunnya besar. Oleh karena itu, untuk mereduksi subsidi dan penggunaan solar atau sejenis bahan bakar fosil lainnya, kolam surya dinilai tepat untuk digunakan di Indonesia Timur. Selain itu, kebutuhan daya listrik yang tidak terlalu besar seperti di Jawa memungkinkan implementasi kolam surya dengan kapasitas bisa mencapai 350 kW.Dengan karakteristik pembangunanya yang cepat serta teknologinya yang sederhana serta sumber energinya yang murah bahkan gratis, kolam surya dinilai tepat untuk menyelesaikan permasalahan krisis energi dan pemborosan subsidi bagi pembangkitan listrik di Indonesia Timur.
Secara hukum internasional, jika suatu negara melepaskan emisi karbon ke udara, negara tersebut wajib membayar pajak karbon atau dikenal dengan sebutan carbon tax. Carbon tax tersebut akan diberikan kepada negara yang mampu mengurangi emisi karbon di atmosfer, semisal mengguanakn teknologi energi terbarukan. Jika kolam surya diimplemntasikan di Indonesia secara masal terutama di Indonesia bagian Timur, tentu Indonesia secara tidak langsung akan mengurangi emisi gas karbon ke atmosfer. Jika demikian, Indonesia akan dikenakan mekanisme carbon credit dimana mekanisme ini mengharuskan negara-negara yang terkena carbon tax secara tidak langsung membayarkan uang hasil pajak mereka ke Indonesia sebagaireward atas kontribusinya membuat atmosfer lebih bersih dari emisi gas (www.carbontax.org )
Rencana Strategis Implementasi Kolam Surya di Indonesia
Sebuah rencana dan ide bagus tentu harus dibarengi dengan rencana pelaksanaan yang mumpuni juga. Sejatinya, ada beberapa hal yang patut kita lakukan untuk turut mendukung terwujudnya implemtasi kolam surya di Indonesia sebagai alternative energi masa depan yang zero emission dan ramah lingkungan, di anataranya :
A.Pemerintah beserta instansi terkait seperti perguruan tinggi harus melaksanakan survey terlebih dahulu. Survey ini untuk menentukan daerah-daerah strategis yang akan dijadikan tempat implementasi teknologi kolam surya, adapun parameter yang bisa digunakan dalam survey ini yakni meliputi :
1. Memiliki intensitas penyinaran maatahari yang lebih baik daripada daerah lain. Artinya, cuaca dan iklim daerah stabil sehingga penyerapan panas matahari nantinya bisa maksimal.
2.Memiliki struktur tanah yang baik yang mampu menampung beban air laut yang cukup besar. Poin ini penting agar saat pembangunan dan operasi kolam surya, kolam tidak mengalami keretakan akibat kekuatan tanah yang lemah.
3.Dekat dengan laut. Poin ini sangat penting untuk diperhatikan mengingat medium kolam surya adalah air laut. Jika lokasi kolam surya jauh dari laut, maka biaya operasional untuk mengangkut air laut akn lebih besar.
B.Melakukan penelitian terkait organic working fluids dengan titik didih lebih rendah. Dalam teknologi kolam surya, organic working fluids dengan titik didih lebih rendah menjadi salah satu kunci penting dalam pengoptimalan pembentukan uap. Dengan titik didih lebih rendah, tentu uap yang terbentuk akan membentuk tekanan uap lebih tinggi sehingga memungkinkan untuk digunakannya turbin tekanan menengah sehingga memungkinkan generator menghasilkan daya listrik yang lebih besar.
C. Hal yang tidak kalah pentingnya juga adalah pemerintah harus mendorong para peneliti untuk bisa mendesain generator dengan kecepatan rendah namun memiliki daya output yang maksimal agar efisiensi teknologi kolam surya dapat terus ditingkatkan. Selama ini, generator kecepatan rendah banyak digunakan di PLT Air, namun ukurannya yang besar menjadi kendala tersendiri untuk diimplementasikan di kolam surya. Oleh karena itu, desain generator kecepatan rendah yang lebih ramping tentu bisa mengoptimalkan kerja kolam surya.
D. Mengembangkan material penyerap panas terbaik. Material ini digunakan di dasar kolam sebagai katalis kenaikan temperatur air laut yang berada di Storage zone. Material ini harapannya dapat mengurangi hilangnya kalor yang menembus dasar kolam sehingga dapat terserap lalu diinduksikan ke air laut di sekitarnya. Tentu pengembangan ini sangat mungkin dilakukan mengingat kekayaan kandungan material di alam Indonesia seta ahli-ahli asal Indonesia yang sudah membuktikan dirinya di luar negeri sehingga perlu kerjasama yang baik antara pemerintah dengan para ahli tersebut agar pengembangan ini sukses dilaksanakan.
E. Rencana strategis ini ada baiknya diundangkan atau dibukukan dalam suatu undang-undang yang memiliki kekuatan hukum. Hal ini dilakukan untuk memperkuat renstra ini agar tidak hanya menjadi kebijakan semu dan instan saja yang terkadang hanya sekedar menjadi wacana yang tidak dilanjutkan pada estafet kepemerintahan selanjutnya. Sejatinya, renstra ini menjadi kunci untuk membangun cita ketahanan energi Indonesia di masa sekarang dan masa depan sehingga rencana jangka panjang dinilai sangat perlu untuk bisa mewujudkan cita tersebut.
F. Sosialisasi kepada masyarakat umum. Sosialisasi ini bertujuan untuk mendapatkan tujuan dari masyarakat umum. Bagaimanapun, suatu kebijakan akan berjalan seiring dan selaras jika semua elemen negara ini yang meliputi masyarakat, pemerintah, dan instansi terkait turut mendukung terwujudnya impian implementasi teknologi ini.
…hemat energi itu butuh kemauan dan komitmen kuat…
Optimalisasi pelaksanaan rencana strategis tersebut juga harus dibarengi dengan upaya penghematan energi terutama energi listrik dengan kemauan dan komitmen kuat. Sejatinya, upaya pengembangan pemanfaatan energi terbarukan dengan upaya penghematan energi haruslah berjalan seiring seirama. Agar upaya untuk menyelamatkan Indonesia dari ancaman krisis bisa semaksimal mungkin.
Penerepan teknologi smart building system seperti lampu pintar dalam ruangan mestinya harus diterapkan di banyak gedung-gedung besar atau hotel-hotel besar di kota-kota besar di Indonesia karena sejatinya sektor inilah yang paling banyak mengkonsumsi energi listrik. Selama ini, sektor tersebut belum tertarik untuk menerapkan smart building system. Oleh karena itu, peran pemerintah sebagai regulator kebijakan sangat besar dalam konteks optimalisasi penghematan energi. Pemerintah seyogyanya memuat aturan yang mengharuskan sektor tersebut mengadopsi smart building system sebagai bentuk sikap peduli pada upaya penghematan energi. Aturan yang dibuat bisa berupa perundang-undangan ataupun perda yang mengatur masalah konservasi energi.
Partisipasi masyarakat pun juga turut dibutuhkan dalam upaya penghematan energi. Terkadang gaya hidup yang sedikit glamor merupakan pemicu pemborosan energi. Butuh rasa peduli dan sadar untuk melakukannya. Jika rasa tersebut sudah tumbuh, sesungguhnya penghematan energi di lingkungan masyarakat terkesan lebih mudah dan atraktif ketimbang di sektor-sektor lainnya. Budaya nonton bareng salah wujud prilaku hemat energi yang efektif. Dengan 1 layar, banyak orang bisa menikmati program kesukaan secara bersama. Lain dari itu, program nonton bareng di desa-desa seperti dahulu sebenarnya cara paling efektif menumbuhkan sikap hemat berasaskan persatuan. Jika dengan nonton bareng hanya menghidupakan 1 televisi saja, sedangkan 9 atau lebih televise lainnya mati, tentu ini adalah tindakan nyata hemat energi yang luar biasa.
"Sedikit demi sedikit, lama-lama menjadi bukit"
Pepatah tersebut mengingatkan saya kembali dengan usaha kecil yang berbuah besar. Contohnya saja penghematan energi. Sejatinya, hemat energi tidak memerlukan teknologi canggih, program luar biasa, bahkan subsidi negera. Hanya butuh sedikit kesadaran kecil dari kita sebagai individu. Jika setiap malam datang, kita bisa mematikan satu lampu neon 20 watt saja, sebenarnya kita sudah berkontribusi besar pada penghematan energi negeri ini. Mari kita bayangkan jika setiap malamnya 1 juta dari 250.000.000 lebih penduduk Indonesia melakukan hal yang sama seperti kita, maka kita bersama sudah menghemat energi listrik sebesar 120.000 kWh per malamnya. Mari kita perhatikan kalkulasi penghematan energi yang terjadi dalam 1 bulan :
Tindakan : Misalkan kita biasanya menghidupkan lampu sejak pukul 17.00-05.00 pada keesokan harinya. Namun, jika kita mematikan lampu pada pukul 23.00, maka kita berhemat listrik selama 6 jam terhadap kondisi biasanya.
Perhitungan :
Energi dihemat per hari
= Watt x waktu (jam) x banyak alat x banyak pelanggan
= 20 watt x 6 jam x 1 x 1.000.0000
= 120.000.000 watt jam
= 120.000 kWh per hari
Energi dihemat per bulan
= 120.000 kWh x 30
= 3.600.000 kWh per bulan
Konversi energi
= 1 kWh membutuhkan 0.7 kg batubara(ESDM, 2010)
Batubara dihemat per bulan
= 3.600.000 kWh x 0,7 kg
= 2.520.000 kg
= 2.520 ton
Batubara dihemat per tahun
= 2.520 ton x 12 bulan
= 30.240 ton