Membangun Kemandirian Energi melalui Optimalisasi Sumber Daya Laut Indonesia

Keberadaan gunung api aktif di bawah laut ini menjadi potensi sebagai energi biothermal untuk dimanfaatkan sebagai energi listrik di Indonesia.

Penerapan Geo-Ocean Thermal Energy Conversion (GeOTEC) di Indonesia dapat menjawab tantangan kebutuhan energi dengan tidak memanfaatkan wilayah daratan. Hal ini karena Indonesia, sebagai negara yang terletak di Cincin Api Pasifik, memiliki banyak gunung api bawah laut yang bisa dijadikan sumber energi. Berikut adalah analisis potensi gunung api bawah laut sebagai sumber energi listrik di Indonesia:

1. Sumber Panas yang Melimpah: Aktivitas vulkanik bawah laut menghasilkan panas dalam jumlah besar yang bisa dimanfaatkan untuk pembangkit listrik geothermal.
2. Lokasi Strategis: Indonesia memiliki banyak gunung api bawah laut, terutama di wilayah perairan seperti Laut Banda, Laut Flores, dan Laut Maluku.
3. Keberlanjutan: Energi panas bumi adalah sumber energi yang terbarukan dan dapat diperbaharui selama aktivitas vulkanik terus berlangsung.

Teknologi Pemanfaatan potensi geothermal berbasis gunung api bawah laut :

• Pembangkit Listrik Geothermal Konvensional: Menggunakan panas dari reservoir bawah laut untuk menghasilkan uap yang menggerakkan turbin pembangkit listrik.
• Sistem Binernari: Menggunakan cairan kerja dengan titik didih rendah yang dipanaskan oleh panas dari gunung api bawah laut untuk menghasilkan uap dan menggerakkan turbin.

Selain itu wlayah perainan Indonesia perbedaan suhunya signifikan, terutama di kawasan tropis, memiliki perbedaan suhu yang cukup signifikan antara permukaan laut (sekitar 25-30C) dan kedalaman 1000 meter (sekitar 5-10C). Perbedaan ini sangat ideal untuk operasi OTEC. Luas wilayah perairan Indonesia memiliki wilayah perairan yang sangat luas, menyediakan banyak lokasi potensial untuk instalasi Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC). Artinya Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) menawarkan sumber energi yang berkelanjutan dan ramah lingkungan dengan potensi menghasilkan listrik secara terus-menerus selama 24 jam sehari.

Geo-Ocean Thermal Energy Conversion (GeOTEC) dengan Hybryd System yang sangat potensial dikembangkan di wilayah perairan untuk menghasilkan energi listrik menggunakan perbedaan temperature yang berada di antara laut dalam (800 m -- 1000 m) dan perairan dekat permukaan untuk menjalankan mesin kalor. Wilayah laut dengan gunung api bawah laut berpotensi besar dalam penerapan GeOTEC karena menghasilkan termoklin yang tinggi akibat sumber uap panas dari lubang fumarole di sekitar gunung api yang dihasilkan sangat besar yaitu 300o C-400o C dengan faktor kapasistas mencapai 90% - 95 %. Teknologi GeOTEC dengan Hybrid System menghasilkan produk lain berupa air desalinasi dalam jumlah yang cukup besar yakni mencapai 2,28 juta liter per MW listrik yang dihasilkan. 

Air desalinasi ini dapat dimanfaatkan untuk industri air minum, sarana irigasi areal pertanian di sekitar tambang, serta untuk budidaya perairan (akuakultur). Selain itu juga dimanfaatkan sebagai seawater air conditioning (SWAC) untuk sistem AC, produksi hydrogen dan ekstraksi mineral. Ocean Geothermal Project adalah gagasan visioner yang konsepnya mengalihkan eksplorasi panas bumi di darat kearah eksplorasi laut berbasis Geo-Ocean Thermal Energy Conversion (GeOTEC) melalui Hybrid System (Faturrahman, 2021).

Sebagai negara maritim, Indonesia memiliki potensi energi terbarukan yang bersumber dari laut dengan potensi daya listrik yang dihasilkan mencapai 240 GW. Sebagai upaya untuk mengelola besarnya potensi tersebut adalah dengan membangun sistem konversi energi panas laut atau dikenal sebagai OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion). OTEC bekerja seperti mesin kalor dengan memanfaatkan perbedaan suhu permukaan laut dan suhu pada kedalaman tertentu kemudian dikonversi menjadi energi listik. OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) pernah dilakukan oleh di Kepulauan Yapen Papua sebagai solusi pemenuhan kebutuhan listrik bersih masa depan masyarakat di Kepulauan Yapen Papua. 

Berdasarkan karakteristik suhu permukaan laut, didapatkan bahwa nilai suhu permukaan laut tertinggi dicapai pada bulan oktober yaitu sebesar 30,33oC. Sedangkan nilai suhu permukaan laut, terendah dicapai pada bulan februari yaitu sebesar 28,85oC. berdasarkan perhitungan efisiensi, didapatkan nilai efisiensi rata-rata OTEC adalah 6,81%. Pada analisis implementasi, telah dikaji mekanisme pembangkitan listrik oleh OTEC (Zakia, 2023).

Nilai rata-rata tahunan SPL dan suhu pada kedalaman 475 meter di paraian Kepualauan Yapen masing-masing adalah 29,37oC dan 8,75oC. Dengan demikian didapatkan nilai efisiensi rata-rata OTEC sebesar 6,81%. Pembangkitan energi listrik dilakukan menggunakan sistem terbukan dengan air laut sebgai fluida kerja. OTEC siklus terbuka terdiri dari evaporator, turbin, kondensor dan generator. Pertama air laut hangat dipompa ke dalam evaporator. 

Pada evaporator ini, air laut dikoversi menjadi uap jenuh bertekanan rendah di bawah nilai saturasi sesuai dengan suhunya yang kemudian dilewatkan melalui turbin. Energi mekanik dari pergerakan sudut turbin diterukan ke generator arus bolak balik (AC) untuk membangkitkan energi listrik. Jika efisiensi generator 90% maka daya listrik yang dapat dibangkitkan oleh OTEC adalah 7,560 kW. Jika rata-rata konsumsi listrik rumah tangga sebesar 1000 watt, maka sebuah pembangkit listrik tenaga OTEC dapat digunakan oleh 7.560 rumah tangga. Setelah melewati turbin, air laut hangat akan diteruskan menuju kondensor. 

Dalam kondensor, air laut hangat akan bertemu dengan air laut dingin sehingga mengalami proses kondensasi. Hasil dari kondensasi berupa air sudah terdesalinasi dan dapat dimanfaatkan sebagai air minum, irigasi dan keperluan pertanian. Salah satu dampak penggunaan OTEC adalah pembuangan air laut yang kaya nutrisi dalam volume besar berpotensi menimbulkan fenomena ganggang mekar sehingga dapat menyebabkan kematian basal bagi ikan dan biota laut lainnya (Zakia, 2023).

• Bifotovoltaik Berbasis Mikroalga