Membangun Kemandirian Energi melalui Optimalisasi Sumber Daya Laut Indonesia

Oleh : Fathul Bari, M.Pd

LATAR BELAKANG

Energi merupakan salah satu pilar utama dalam pembangunan ekonomi dan kesejahteraan masyarakat. Pada era globalisasi ini, ketergantungan terhadap energi fosil semakin memperburuk masalah lingkungan seperti perubahan iklim dan polusi udara. Menurut Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM), cadangan minyak bumi Indonesia pada tahun 2024 diperkirakan hanya akan tersedia untuk sekitar 9,5 tahun ke depan dengan asumsi tidak ada penemuan cadangan baru dan tingkat produksi saat ini sebanyak 700 ribu barel per hari. 

Total cadangan minyak Indonesia saat ini adalah 4,17 miliar barel, dengan 2,44 miliar barel di antaranya merupakan cadangan terbukti. Selain itu, cadangan gas bumi mencapai 62,4 triliun kaki kubik (Kementerian ESDM, 2023). Oleh karena itu, transisi menuju sumber energi terbarukan menjadi agenda penting di banyak negara, termasuk Indonesia.

Fakta mengenai cadangan potensi energi panas bumi yang tersebar di Indonesia, khususnya di daerah laut, menunjukkan potensi besar bagi pengembangan energi terbarukan. Namun, pemanfaatan energi terbarukan yang kurang optimal menyebabkan Indonesia terancam mengalami krisis energi. 

Bahkan, pemanfaatan yang masih belum optimal tersebut juga mendapatkan penolakan dan menimbulkan kerusakan lingkungan seperti kerusakan hutan, degradasi tanah, berkurangnya habitat alam, penurunan kualitas udara, dan sebagainya. Indonesia berada dalam dilema yang sulit. Jika melakukan eksploitasi panas bumi di daratan, maka harus menebang hutan untuk pembukaan lahan. Namun, jika hutan diselamatkan, krisis energi akan menjadi ancaman serius. Situasi ini menggambarkan Indonesia sebagai negara yang terjebak dalam pilihan yang sulit.

Berdasarkan berbagai temuan, terdapat berbagai alternatif energi di alam yang dapat dijadikan pilihan, di antaranya energi matahari, air, angin, nuklir, dan panas bumi (geothermal). Indonesia merupakan negara yang beruntung karena memiliki cadangan panas bumi terbesar di dunia. Potensi panas bumi yang terkandung di Indonesia mencapai 28.618 Megawatt atau 40% dari total cadangan panas bumi dunia. Sayangnya, dari total jumlah tersebut, baru sekitar 1.341 Megawatt (4,7%) yang dimanfaatkan (Faturrahman, 2021). 

Namun, eksploitasi geothermal mendapatkan kecaman akibat isu kerusakan lingkungan. Contohnya, pembangunan Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) dianggap merusak aliran mata air yang berguna bagi perairan sawah, merusak cagar budaya di sekitar lereng, dan mengganggu ekosistem alam di sekitar Gunung Lawu, yang juga menyebabkan berkurangnya hutan lindung dan penurunan permukaan tanah.

Indonesia, dengan posisi geografisnya yang strategis dan kekayaan sumber daya alamnya, memiliki potensi besar untuk mengembangkan energi terbarukan. Salah satu sektor yang menjanjikan adalah pemanfaatan energi dari wilayah perairan. Sebagai negara kepulauan terbesar di dunia, Indonesia memiliki luas perairan yang mencakup lebih dari dua pertiga wilayahnya, yang menyimpan potensi besar untuk dikembangkan menjadi sumber energi yang berkelanjutan. Dalam upaya menuju kemandirian energi, pemanfaatan potensi energi di wilayah perairan Indonesia menjadi langkah strategis yang tidak hanya dapat mengurangi ketergantungan pada energi fosil, tetapi juga mendukung keberlanjutan lingkungan.

PEMBAHASAN

Pembahasan terkait potensi energi berbasis wilayah perairan di Indonesia akan dibahas di bawah ini :

Energi Gelombang Laut :

Energi Gelombang laut adalah salah satu sumber energi yang relatif stabil dan terus-menerus. Potensi energi gelombang laut di Indonesia sangat besar, terutama di wilayah pesisir barat Sumatera, selatan Jawa, dan Nusa Tenggara. Energi gelombang merupakan salah satu sumber energi terbarukan yang dihasilkan dari pergerakan gelombang laut. Indonesia memiliki garis pantai sepanjang lebih dari 81.000 kilometer, menjadikannya lokasi yang ideal untuk pemanfaatan energi ini. 

Teknologi yang dapat digunakan meliputi buoy wave systems dan oscillating water columns, yang mampu mengubah energi kinetik gelombang menjadi listrik. Arus laut yang kuat, seperti yang ditemukan di Selat Malaka dan Selat Lombok, dapat dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik melalui teknologi turbin arus laut. Teknologi ini bekerja mirip dengan turbin angin, namun menggunakan arus laut sebagai penggeraknya.

Energi gelombang laut memiliki potensi besar untuk dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan di Indonesia, mengingat negara ini memiliki garis pantai yang sangat panjang dan berada di wilayah khatulistiwa dengan ombak yang konsisten. Berikut adalah beberapa aspek penting terkait pemanfaatan energi gelombang laut di Indonesia:

1. Garis Pantai yang Panjang: Indonesia memiliki garis pantai sepanjang sekitar 95.181 km, yang memberikan potensi besar untuk pemanfaatan energi gelombang laut.
2. Kondisi Geografis: Terletak di antara dua samudra besar (Samudra Hindia dan Samudra Pasifik), Indonesia memiliki lokasi strategis untuk memanfaatkan energi dari gelombang laut.
3. Konsistensi Gelombang: Wilayah perairan Indonesia memiliki karakteristik gelombang yang konsisten sepanjang tahun, terutama di bagian selatan dan barat.

Beberapa teknologi yang dapat digunakan untuk pemanfaatan Energi Gelombang Laut dalam mencapai swasembada energi adalah :

• Oscillating Water Column (OWC): Teknologi ini memanfaatkan pergerakan air laut yang masuk dan keluar dari kolom berongga untuk menggerakkan turbin.
• Point Absorber: Perangkat ini biasanya berbentuk pelampung yang bergerak naik turun seiring dengan gelombang laut, menggerakkan generator.
• Attenuator: Perangkat ini memanjang di permukaan laut dan bergerak sesuai dengan arah gelombang, mengubah energi mekanik menjadi listrik.
• Overtopping Device: Struktur ini menangkap gelombang yang meluap ke atas dan menyimpannya di reservoir sebelum air dilepaskan untuk menggerakkan turbin.

Ombak dan cahaya matahari di Laut dapat dimanfaatkan sebagai energi alternatif penggerak kapal nelayan. Konsep yang pernah ditawarkan yaitu dengan memanfaatkan energi ombak air laut sebagai energi penggerak kapal yang sistemnya di integrasikan pada cadiknya. Selain mudah didapatkan, energi ini juga ramah lingkungan dan energi outputnya pun lumayan besar. 

Namun, namun energi ombak sangat tergantung pada kondisi tinggi dan periode gelombangnya yang tidak selalu tetap. Sementara untuk energi surya, energi outputnya relatif kecil namun konstan/ tidak berubah selama selang waktu yang lama kecuali terdapat awan. 

Energi dari ombak diubah menjadi energi listrik yang kemudian energi dapat disimpan di dalam baterai/aki. Kemudian sel surya pada bagian atap kapal akan menghasilkan energi tambahan pada mesin sehingga dapat dimanfaatkan sebagai penggerak motor kapal dan sebagai sumber energi lampu penerangan sebagai sistem penangkapan ikan (Billah, 2021).

Berdasarkan data, lebih dari 50% nelayan Indonesia masih menggunakan perahu motor berbahan bakar solar dan bensin menjadi bagian terpenting dalam operasional kapal-kapal penangkap ikan di Indonesia. Selain itu, dalam biaya total operasional kapal motor, sebesar 60% digunakan untuk mencukupi kebutuhan bahan bakar untuk nelayan dapat pulang pergi melaut. Kapal nelayan Indonesia Sebagian besar merupakan kapal tradisional berkapasistas kurang dari 5GT. 

Namun tidak sedikit pula ada yang lebih dari 20 GT (Billah, 2021). Teknologi yang digunakan untuk mengkonversi energi gelombang ini termasuk perangkat seperti point absorbers, oscillating water columns, dan attenuators. Efisiensi dari teknologi ini dapat bervariasi tetapi biasanya berkisar antara 20% hingga 40%. Jadi, energi listrik aktual yang dihasilkan mungkin sekitar 20% hingga 40% dari nilai teoretis yang dihitung di atas.

Energi Pasang Surut Pasang surut :

Energi Pasang Surut Pasang surut perubahan periodik permukaan laut yang diakibatkan oleh gravitasi bulan dan matahari. Energi ini dapat dimanfaatkan dengan teknologi seperti turbin pasang surut yang dapat menghasilkan listrik secara berkelanjutan.

Indonesia merupakan negara maritim dan kepulauan, Indonesia yang memiliki luas kepualauan 2,8 juta km2, luas laut territorial 0,4 km2, dengan jumlah pulau sebesar 17.507 dan panjang garis pantai pulau-pulau nusantara mencapai 81.290 km hal ini menempatkan Indonesia merupakan negara dengan garis pantai pantai terpanjang kedua setelah Kanada. Daya listrik total yang dihasilkan dari gelombang pecah di garis pantai dunia diperkirakan mencapai 2 hingga 3 mewawatt. 

Pada tempat-tempat tertentu yang kondisinya sangat bagus, kerapatan gelombang energi dapat mencapai harga rata-rata 65 MW per mil garis pantai. Sumber energi ini berasal dari angin pasang surut air laut dan arus 1-15 m/s dan memiliki potensi pembangkitan sebesar 60.6 GW untuk angin dan 17.9 GW untuk air laut. Pemanfaatan energi pasang surut air laut harusnya menjadi hal yang penting untuk dikembangkan lebih lanjut. Apalagi Indonesia saat ini ingin mencapai target bauran energi bersih pada tahun 2025 sebesar 23% (Wiranata, 2021).

Pembangunan turbin arus laut ini sedang dilakukan di Indonesia yaitu di Larantuka, NTT. Pemanfaatan energi pasang surut air laut dapat menggunakan beberapa cara. Penggunaan sistem pembangkitan berbentuk bendungan 'berrage'. 

Bendungan dipasang pada sebuah teluk yang berbentuk cekungan untuk dapat mengontrol arus air laut yang lewat. Proses ini dimulai dari pemasukan dan pengeluaran air laut melewati sebuah turbin. Pembangitan ini telah dibuat pada pembangkit listrik tenaga air danau Shiwa di Korea Selatan yang memiliki kapasistas pembangkit sebesar 254 MW, La Rance di Nova Scotia, Kanada, dengan kasistas pembangkit listrik sebesar 20 MW. Selain dengan bendungan, pembangkitan pasang surut air lait dapat menggunakan pelampung denga kapasitas hingga 1 kW (Wiranata, 2021). 

Pemanfaatan energi pasang surut air laut di Indonesia memiliki banyak tantangan. Pertama, karakter gelombang laut Indonesia yang cukup rendah dibandingkan negara Amerika dan Eropa karena tropis. Kedua, proses pembangkitan energi listrik ini bersifat intermittent yakni tidak terus menerus. Ketiga, biaya investasi yang mahal untuk melakukan riset agar dapat sesuai dengan karakter angin Indonesia dan daya yang dihasilkan tidak terlalu besar. Keempat, efisiensi pembangkitan pasang surut sekitar 50% dan gelombang air laut sekitar 25%. Kelima, berpotensi untuk dapat merusak ekosistem dan kualitas perairan (Wiranata, 2021).

Potensi Energi Osean Termal : 

Energi Osean Termal Energi osean termal memanfaatkan perbedaan suhu antara permukaan laut yang hangat dengan air laut dalam yang dingin. Indonesia, dengan laut tropisnya, memiliki potensi besar untuk pengembangan teknologi ini. Ocean Geothermal Power Project berbasis ocean geothermal bawah laut dapat meminimalisir penebangan hutan lindung dan mencegah krisis mata air sebagai akibat dari ketinggian permukaan tanah, serta untuk mewujudkan swasembada dan pembangunan berkelanjutan dibidang energi. 

Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) dan CGG Verietas dan IPG (institute de physique du globe) Paris telah menemukan beberapa gunung berapi di bawah laut di Indonesia. Salah satunya terletak di Bengkulu, Sumatera (Faturrahman, 2021).

Indonesia memiliki beberapa gunung api bawah laut yang memiliki potensi signifikan. Beberapa di antaranya adalah Gunung Banua Wuhu di Sulawesi Utara, yang terkenal dengan aktivitas vulkaniknya dan letusan bawah laut yang mempengaruhi ekosistem laut di sekitarnya. Gunung api bawah laut lainnya termasuk Gunung Api Sangih di Laut Banda dan beberapa lainnya di perairan sekitar Indonesia yang belum sepenuhnya dieksplorasi. Potensi ini penting untuk penelitian ilmiah, potensi energi geothermal, dan pemahaman lebih lanjut tentang aktivitas vulkanik di kawasan maritim Indonesia. Berikut adalah beberapa di antaranya:

• Gunung Hobal: Terletak di kecamatan Atedai, Kabupaten Flores Timur, Nusa Tenggara Timur, Pulau Lembata. Aktivitas terakhirnya tercatat pada tahun 1999.
• Gunung Banua Wuhu: Terletak di dekat Kepulauan Sangihe, Sulawesi Utara. Gunung ini memiliki ketinggian 400 meter dari dasar laut dan aktivitas terakhirnya tercatat pada tahun 1919.
• Submarine Volcano 1922: Terletak di sekitar Kepulauan Sangir, Talaud, Sulawesi Utara, dengan kedalaman diperkirakan sekitar 5.000 meter di bawah permukaan laut. Aktivitas terakhirnya terjadi pada tahun 1922.
• Gunung Nieuwerkerk (Gunung Api Kembar): Terletak di dekat Kabupaten Maluku Tengah, Provinsi Maluku. Ketinggian gunung ini lebih dari 1.900 meter dari dasar laut dan terakhir aktif pada tahun 1927.
• Gunung Yersey: Terletak di dekat Laut Banda Selatan, dengan puncak yang menjulang sekitar 600 meter dari dasar laut pada kedalaman lebih dari 4.200 meter. Aktivitas terakhirnya tidak diketahui, tetapi diperkirakan masih aktif.
• Gunung Emperor of China: Terletak di bagian barat Laut Banda Selatan dengan ketinggian 1.500 meter dari dasar laut. Aktivitas terakhir tercatat pada tahun 1927.

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

Menurut data Perindustrian RI tahun 2022 sektor industri Indonesia naik 4,83%. Data pertumbuhan terbesar sektor industri ini adalah industri logam sebanyak 20,16%; angkutan umum sebanyak 10,26% dan manufaktur sebanyak 5,72%. Berbagai sector Industri besar di Indonesia ini sebagaian terpusat di Pulau Jawa yang memiliki kantor utama berupa Gedung-gedung tinggi. Penggunaan listrik berbahan bakar fosil meningkat untuk kebutuhan Gedung pengoperasian industri menjadi faktor yang mempercepat kelangkaan sumber daya fosil di alam. Penggunaan Gedung operasional industri atau kantor sentral rata-rata menggunakan unit batubara dengan nilai kalori 5752 kKal/kg dengan unit operasi beban maksimal 419 MW dengan spesifikasi konsumsi 0,3996 kg/kWh. Unit batubara tersebut banyak menggunakan batubara jenis Sub Bituminous dan Bituminous. Hal ini menyebabkan eksplorasi yang berlebihan terhadap keberadaan batubara yang juga menyebabkan permasalahan kerusakan lingkungan secara fisik dan kimiawi serta habisnya bahan bakar fosil di bumi (Aditya, 2023).

Biofotovoltaik berbasis mikroalga adalah salah satu solusi inovatif untuk menghasilkan listrik berbasis CSUS dan mengurangi emisi karbon. Konsep pembuatan biofotovoltaik mikroalga di PT Djarum dibedakan menjadi beberapa tahapan yaitu tahapan persiapan (prepare), peninjauan lapangan (field review), pembuatan (manufacture), perakitan (assembly), pengujian dan pemeriksaan (testing and inspection), pengaplikasian (implementation), dan pengelolaan (management) (Aditya, 2023).

Hasil biofotovoltaik mikroalga menggunakan fotobioeraktor dengan sumber bahan yang direduksi emisi karbon di atmosfer sehingga dihasilkan lisrik yang ramah lingkungan dan bebas karbon. Hasil penelitian Iglina (2022) dalam satu petak kolam alga bervolume 1m3 dapat menyerap CO2 di lingkungan sebesar 6%-12% dalam 21 hari. Biofotovoltaik mikroalga botol bervolume 8 CM3 dapat menghasilkan tegangan 1,1-1,3 voltase listrik dalam 5-10 menit. Sistem biofotovoltaik yang diintegrasikan dengan Internet of Things (IoT) memastikan bahwa mikroalga dapat menghasilkan listrik secara tetap dan konstan agar menjaga efisiensi tenaga listrik yang dihasilkan per hari. Internet of Things juga akan memantau serapan karbon yang masuk ke dalam fotobioeraktor dalam setiap waktu yang diatur secara berkala. Secara ekonomi, biofotovoltaik mikroalga dapat mengurangi beban pembiayaan listrik berbahan dasar fosil yang diperkirakan harganya naik di setiap pergantian tahun. Analisis kehematan penggunaan biofotovoltaik berbasis mikroalga dapat menekan pengeluaran 4 kali lipat daripada listrik yang berbahan bakar fosil (Aditya, 2023).

Produksi biofuel dari mikroalga dapat memberikan beberapa keuntungan yang berbeda di bidang keberlanjutan dengan tingkat pertumbuhan yang cepat karena memiliki sifat pertumbuhan yang singkat, emisi karbon dioksida nol, dan sifatnya yang bersatu dengan alam. Parameter pertumbuhan mikroalga juga dapat diubah untuk menghasilkan mikroalga tertentu dengan komposisi kimia biofuel yang berbeda. Mikroalga menghasilkan metabolit primer, yaitu lipid dan karbohidrat yang tergantung pada spesies dan kondisi pertumbuhan. Karbohidrat dapat difermentasi untuk menghasilkan ethanol sementara lipid dapat diekstraksi menjadi biofuel dalam bentuk etilena dan propilena yang merupakan bahan baku industri energi dan petrokimia. Mikroalga adalah organisme fotosistensis air yang mampu memproduksi minyak dan bahan biokimia lainnya (Widjaja, 2021).

Sisem kultivasi terbuka dianggap lebih baik karena kemampuannya menerima sinar matahari yang kuat dan menangkap karbon dioksida di atmosfer. Dua sistem kultivasi terbuka untuk menghasilkan alga yang dievaluasi disini adalah Algal Turf Scrubber (ATS) dan Open Raceway Ponds (ORP). Kombinasi hydrothermal liquefaction (HTL) dan catalytic dari mikroalga setelah dibandingkan dengan metode lain (pirolisis penekanan mekanik, ekstraksi pelarut kimia, dan ekstraksi superkritis) karena efisiensi energi yang tertinggi (85-90%)  (Widjaja, 2021).

Mikroalga dengan lipid tinggi dan proses HTL-CHG gabungan memenuhi semua dasar untuk menjadi energi alternatif yang berkelanjutan, hijau, eknomis dan layak secara geopolitik untuk memenuhi permintaan energi masa depan. Untuk meningkatkan daya jual mikroalga, tingginya biaya ekstraksi minyak dapat dikurangi dengan skala produksi dan modifikasi genetic mikroalga. Solusi ini layak secara ekonomi dan berdampak secara geopolitik, tetapi membutuhkan komitmen dan dukungan dari para pemangku kepentingan (Widjaja, 2021).

Pemanfaatan Potensi Energi Berbasis Rumput Laut

Terdapat beberapa jenis tumbuhan yang mengangung selulosa tinggi dan dapat dijadikan sebagai sumber bioethanol seperti sawit, jarak, singkong, sorgum, kelapa dan jagung. Apabila melihat potensi negara Indonesia sebagai negara kepulauan yang memiliki luas lautan sekitar 2/3 dari keseluruhan luas wilayahnya maka alternatif tanaman yang dapat dimanfaatkan untuk bioethanol adalah rumput laut. Indonesia mempunyai sekitar 555 jenis dari 8.462 spesies rumput laut yang terdapat di dunia dengan luas habitat rumput laut sekitar 1,2 ha (Wahyudi, 2021).

Salah satu jenis bahan bakar nabati atau biofuel yang dapat dikembangkan untuk menggantikan bahan bakar fosil adalah bioethanol. Bioethanol dibuat dari bagian tanaman yang mengandung kandungan gula, pati atau selulosa yang tinggi melalui proses biologi (enzimantik dan fermentasi) yang kemudian didapatkan etanol murni untuk dimanfaatkan sebagai bahan bakar. Negara Brazil telah berhasil menggunakan ethanol sebagai bahan bakar kendaraan bermotor dengan total penggunaan 40 % secara nasional dan USA yang telah berhasil memasarkan bahan bakar E85 dengan kandungan ethanol 85%. Keseluruhan wilayah Indonesia merupakan wilayah perairan dengan panjang pantai sekitar 81.000 km memberikan prospek cerah untuk meningkatkan budidaya rumput laut sebagai sumber energi terbarukan (Wahyudi, 2021).

Menurut laporan US EPA pada tahun 2020, sector transportasi (dalam hal ini kendaraan bermotor, perahu, kereta dan moda transportasi lain) menyumbang 29% dari total emisi gas hasil pembakaran dari seluruh aspek kehidupan. Kampung yang terletak di atas air laut ini memiliki kekayaan hayati berupa rumput laut. Rumput laut terhampar luas di laut tidak terhitung jumlahnya. Namun pemanfaatan rumput laut di kampung ini terbilang jauh dari kata maksimal. Di kampung Teluk Kadere saat ini hanya terdapat seorang pengusaha yang memiliki tambak rumput laut dengan kapasitas produksi sejumlah 500 kg sampai dengan 1 ton rumput laut dalam sekali proses panen yang biasa dilakukan sebulan sekali. Bioethanol yang dihasilkan nantinya dapat digunakan sebagai campuran bensin premium sebagai bahan bakar mesin perahun sehingga tercipta swasembada energi di kampung Teluk Kadere (Alit, 2021).

Penggunaan bioethanol memiliki manfaat diantaranya : mengurangi impor BBM, mengurangi polusi udara karena pembakaran bioethanol lebih bersih daripada bahan bakar fosil, mengatasi permasalahan kelangkaan BBM dan mesin kendaraan yang menggunakan campuran bioethanol akan bekerja lebih bagus dibandingkan mesin kendaraan yang menggunakan bahan bakar tanpa campuran bioethanol. Syarat yang harus dipenuhi dalam pencampuran bioethanol ke dalam bahan bakar adalah campuran tersebut harus memiliki tingkat pemurnian 99%-99,5% yang berarti tidak ada kandungan zat pengotor lainnya. Klasifikasi bioethanol dibedakan menjadi 4, yaitu bioethanol generasi 1 (G1) berbahan dasar pati atau gula, bioethanol generasi 2 (G2) berbahan dasar biomassa lignoselulosa, bioethanol generasi 3 (G3) berbahan dasar mikroalga maupun mikroalga dan bioethanol generasi 4 (G4) yang dihasilkan dari biomassa atau oleh mikroba yang telah mengalami proses modifikasi genetika (Alit, 2021).

Tahapan pembuatan bioethanol : Rumput laut -- Hidrolis -- Fermentasi -- Distilasi -- Dehidrasi. Secara umum bioethanol tipe E85 dapat digunakan sebagai bahan bakar perahu nelayan di kampung Teluk Kadere, Bontang, Kalimantan Timur. Penggunaan campuran bahan bakar berbasis premium dan bioethanol dari rumput laut memiliki keunggulan dapat mengurangi emisi hasil pembakaran. Dengan adanya bioethanol dari rumput laut menjadi solusi bagi kelangkaan bahan bakar yang kerap terjadi di kampung Teluk Kadere. Hal ini menujukkan bahwa di suatu desa kecilpun terdapat potensi swasembada energi yang dapat dikembangkan oleh peneliti maupun pemerintah (Alit, 2021).

TANTANGAN DAN PELUANG

Tantangan :

Meskipun potensi energi dari perairan Indonesia sangat besar, ada beberapa tantangan yang perlu diatasi, antara lain:

Teknologi dan Investasi: Pengembangan teknologi energi laut masih membutuhkan investasi yang besar dan teknologi yang canggih.

Infrastruktur: Infrastruktur yang diperlukan untuk mendukung pengembangan energi laut masih terbatas, terutama di daerah-daerah terpencil.

Regulasi dan Kebijakan: Kebijakan pemerintah yang mendukung dan regulasi yang jelas sangat diperlukan untuk mendorong investasi di sektor ini.

Teknologi dan Biaya: Pengembangan teknologi untuk eksploitasi panas bumi dari gunung api bawah laut membutuhkan investasi yang besar dan teknologi canggih.

Akses dan Infrastruktur: Lokasi gunung api bawah laut yang sulit dijangkau memerlukan infrastruktur khusus untuk eksplorasi dan eksploitasi.

Dampak Lingkungan: Meskipun energi geothermal ramah lingkungan, instalasi dan eksploitasi bisa berdampak pada ekosistem laut sekitar.

Keamanan dan Resiko: Aktivitas vulkanik bawah laut yang aktif bisa menimbulkan risiko keamanan bagi instalasi dan operasi pembangkit listrik.

Peluang :

Di sisi lain, peluang yang dapat dimanfaatkan antara lain:

Sumber Daya Alam yang Melimpah: Indonesia memiliki kekayaan alam yang dapat menjadi modal dasar dalam pengembangan energi terbarukan.

Dukungan Internasional: Banyak negara dan organisasi internasional yang mendukung pengembangan energi terbarukan melalui pendanaan dan transfer teknologi.

Kebutuhan Energi yang Meningkat: Dengan pertumbuhan populasi dan ekonomi, kebutuhan energi di Indonesia terus meningkat, sehingga pengembangan energi terbarukan menjadi sangat relevan.

PERAN GENERASI MUDA 

Diprediksikan 65% dari populasi Indonesia di 2045 akan berada dalam usia produktif, yang akan menjadi kunci dalam perkembangan Indonesia dalam dua dekade yang akan datang. Aksi konkrit yang dapat dilakukan oleh generasi muda :

Tahapan 

Contoh Aksi yang dapat dilakukan 

Inform 

Mengikuti kanal berita maupun informasi mengenai keberlanjutan

Mengikuti organisasi di bidang keberlanjutan untuk mendapatkan informasi lebih lanjut

Consult 

Memberikan aspirasi non-formal lewat tulisan secara daring maupun luring

Mengikuti survei yang dilakukan oleh organisasi nirlaba, pemerintah, maupun institusi lain mengenai keberlanjutan

Memilih opsi barang yang memiliki nilai keberlanjutan dibandingkan barang konvensional

Involve 

Melakukan edukasi secara horizontal kepada rekan sejawat mengenai pentingnya keberlanjutan

Bekerja maupun aktif dalam organisasi yang berge- rak di bidang keberlanjutan

Collaborate 

Secara formal hadir dalam proses pengambilan keputusan dengan menjadi rekan berpikir pemerintah lewat Forum Group Discussion, kontribusi lewat penulisan riset, dan sebagainya.

Kolaborasi dengan sesama generasi muda untuk menciptakan proyek jangka pendek untuk peningkatan kesadaran masyarakat

Empower 

Melakukan pemberdayaan pada masyarakat lewat program-program pengembangan masyarakat

Menciptakan gerakan atau platform untuk meningkatkan pemberdayaan masyarakat dan pemahaman tentang keberlanjutan

(SRE & RM, 184-185:2024).

Agar generasi muda dapat berkontribusi sebagai maksimal, terdapat dua faktor pendukung, yaitu:

• Pemerintah memperluas akses dan membuka kesempatan untuk berkontribusi
  Pemerintah, sebagai pengambil keputusan utama, maka pemerintah wajib menyadari tentang perlunya pengikutsertaan generasi muda dalam pengambilan keputusan. Diluar itu, pemerintah perlu memberikan platform agar generasi muda dapat berpartisipasi secara aktif dan konkrit.
• Individu perlu meningkatkan kompetensi diri dan kesadaran tentang keberlanjutan Individu, sebagai subjek yang perlu berkontribusi, perlu melakukan pencerdasan tentang ilmu dasar di bidang keberlanjutan. Lalu, perlu dilakukan identifikasi diri, seberapa ingin individu berkontribusi dalam proses pengambilan keputusan ini, dan akhirnya dapat memanfaatkan kesempatan yang disediakan untuk berkontribusi  (SRE & RM, 185:2024).

Sisten energy hybrid adalah sistem yang menggabungkan dua atau lebih sumber energi untuk menghasilkan tenaga yang dapat digunakan oleh suatu sistem atau perangkat. Biasanya, sistem energi hibrida mengkombinasikan sumber energi terbarukan dengan sumber energi konvensional untuk meningkatkan efisiensi, kestabilan, dan keberlanjutan.

Komponen Utama Sistem Energi Hibrida

1. Sumber Energi Terbarukan:

- Tenaga Surya: Menggunakan panel surya untuk mengkonversi sinar matahari menjadi listrik.

- Tenaga Angin: Menggunakan turbin angin untuk mengkonversi angin menjadi listrik.

- Tenaga Air (Hidro) : Menggunakan aliran air untuk menghasilkan listrik.

2. Sumber Energi Konvensional:

- Generator Diesel: Menggunakan bahan bakar fosil untuk menghasilkan listrik.

- Pembangkit Listrik Tenaga Uap: Menggunakan bahan bakar fosil atau biomassa untuk menghasilkan uap yang menggerakkan turbin.

3. Sistem Penyimpanan Energi:

- Baterai: Menyimpan energi listrik untuk digunakan saat sumber energi terbarukan tidak tersedia.

- Flywheel: Menyimpan energi kinetik.

- Supercapacitor: Menyimpan energi dalam bentuk kapasitor berkapasitas tinggi.

4. Sistem Pengelolaan Energi:

- Pengontrol Energi: Mengatur aliran energi antara sumber energi, penyimpanan, dan beban.

- Inverter: Mengubah arus searah (DC) dari panel surya atau baterai menjadi arus bolak-balik (AC) yang digunakan oleh peralatan rumah tangga atau industri.

Manfaat Sistem Energi Hibrida

1. Keandalan Tinggi: Kombinasi berbagai sumber energi membuat sistem lebih andal dan mengurangi risiko kegagalan pasokan energi.

2. Pengurangan Emisi: Mengurangi ketergantungan pada bahan bakar fosil dan mengurangi emisi gas rumah kaca.

3. Efisiensi Biaya: Mengurangi biaya operasional dengan memanfaatkan energi terbarukan yang lebih murah dalam jangka panjang.

4. Kemandirian Energi: Meningkatkan kemandirian energi di daerah terpencil yang sulit dijangkau jaringan listrik konvensional.

Aplikasi Sistem Energi Hibrida

- Komunitas Off-Grid: Daerah yang tidak terhubung dengan jaringan listrik utama.

- Industri: Pengurangan biaya operasional dan peningkatan keberlanjutan.

- Transportasi: Kendaraan hibrida yang menggabungkan mesin pembakaran internal dengan motor listrik.

- Bangunan Komersial dan Residensial: Penyediaan energi yang efisien dan berkelanjutan untuk keperluan sehari-hari.

Sistem energi hibrida memainkan peran penting dalam transisi menuju penggunaan energi yang lebih bersih dan berkelanjutan, serta membantu dalam mengurangi dampak lingkungan dari penggunaan energi.

KESIMPULAN 

• Energi gelombang laut memiliki potensi besar untuk menjadi sumber energi terbarukan yang berkelanjutan di Indonesia. Meskipun ada tantangan yang perlu diatasi, dengan investasi yang tepat dalam penelitian, pengembangan teknologi, dan kolaborasi internasional, Indonesia bisa memanfaatkan sumber daya alam ini untuk memenuhi kebutuhan energinya dan mendukung target keberlanjutan lingkungan. Dengan langkah-langkah strategis dan kebijakan yang mendukung, Indonesia dapat menjadi pemimpin dalam pemanfaatan energi gelombang laut di kawasan Asia Tenggara.
• Dengan pemanfaatan energi yang ada di sekitar lingkungan laut sebagai sumber energi listrik, harapannya dapat dijadikan pilihan lain dari bahan bakar mesin kapal selain BBM. Selain itu keadaan Pelabuhan laut di Indonesia yang tercemar minyak buangan mesin kapal, akan lemoh diminimalisir. Bukan hal yang tidak mungkin jika nelayan Indonesia akan kehilangan profesinya dan kalah dengan nelayan prosesional yang berteknologi tinggi dari luar negeri. Sudah saatnya teknologi baru yang ramah lingkungan dapat menambah kualitas hidup nelayan dapat hadir di tengah-tengah mereka terlebih di daerah kita. Sehingga, dapat menumbuhkan kesejahteraan kehidupan nelayan dan dengan ini juga tentunya dapat mendorong terwujudnya Sustainable Development Goals SDGS 2030 (Billah, 2021).
• Menuju swasembada energi melalui pemanfaatan potensi energi di wilayah perairan Indonesia merupakan langkah strategis yang perlu didorong. Dengan memanfaatkan kekayaan alam yang dimiliki, mengatasi tantangan yang ada, dan memanfaatkan peluang yang tersedia, Indonesia dapat mencapai kemandirian energi yang berkelanjutan dan ramah lingkungan. Pembangunan sektor energi laut bukan hanya akan mengurangi ketergantungan pada energi fosil, tetapi juga berkontribusi pada pembangunan ekonomi yang inklusif dan berkelanjutan.

DAFTAR PUSTAKA

Alit, M. 2021. Bioetanol Dari Rumput Laut Sebagai Bahan Bakar Mesin Perahu Di Kampung Teluk Kadere Bontang, Kalimantan Timur. Indonesia Menuju Energi Bersih. 50 Karya Terbaik Kompetisi Penulisan Artikel Energi Baru Terbarukan. Piala Menteri ESDM RI 2021. Society of Renewable Energy (SRE) & Rakyat Merdeka (RM). RM Books 

Adiningsih, A. D. 2023. Optimalisasi Produksi Ikan Nelayan Pulau Pagerungan Kecil Gunakan Teknologi Hybrid Renewable Energy. Menuju Indonesia Bersih. 50 Karya Terbaik Kompetisi Penulisan Artikel National Energy, Climate & Sustainability (NECSC) Piala Menteri ESDM RI dan Piala Menteri LHK RI. Society of Renewable Energy (SRE) & Rakyat Merdeka (RM). RM Books

Aditya, F. A. 2023. Inovasi Biofotovoltaik Berbasis Mikroalga Untuk Gedung Operasional Industri PT Djarum Demi Mewujudkan Net Zero Carbon Energy Di Kabupaten Kudus. Menuju Indonesia Bersih. 50 Karya Terbaik Kompetisi Penulisan Artikel National Energy, Climate & Sustainability (NECSC) Piala Menteri ESDM RI dan Piala Menteri LHK RI. Society of Renewable Energy (SRE) & Rakyat Merdeka (RM). RM Books

Billah, M.A. 2021. KAJURI : Kapal Jungkuh Ramah Lingkungan dengan Hybrid Energy System Pelamis -- Surya yang dilengkapi Light Fishing LED Guna Mewujudkan SDGS 2030. Indonesia Menuju Energi Bersih. 50 Karya Terbaik Kompetisi Penulisan Artikel Energi Baru Terbarukan. Piala Menteri ESDM RI 2021. Society of Renewable Energy (SRE) & Rakyat Merdeka (RM). RM Books 

Kementerian ESDM. (2023). Laporan Tahunan Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral. Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral Republik Indonesia.

Faturrahman, A. 2021. Menyulap Energi Tersembunyi Bawah Laut Melalui Ocean Geothermal Power Project Berbasis Hybrid System GeoTec Technology Guna Mewujudkan Swasembada Energi 20230. 50 Karya Terbaik Kompetisi Penulisan Artikel Energi Baru Terbarukan. Piala Menteri ESDM RI 2021. Society of Renewable Energy (SRE) & Rakyat Merdeka (RM). Society of Renewable Energy (SRE) & Rakyat Merdeka (RM). RM Books 

Society of Renewable Energy (SRE) & Rakyat Merdeka (RM), 2021. Indonesia Menuju Energi Bersih. 50 Karya Terbaik Kompetisi Penulisan Artikel Energi Baru Terbarukan. Piala Menteri ESDM RI 2021. Society of Renewable Energy (SRE) & Rakyat Merdeka (RM). RM Books

Wahyudi, I. 2021. Benarkah Rumput Laut Menjadi Energi Baru dan Terbarukan yang Berprospek Cerah di Indonesia. Indonesia Menuju Energi Bersih. 50 Karya Terbaik Kompetisi Penulisan Artikel Energi Baru Terbarukan. Piala Menteri ESDM RI 2021. Society of Renewable Energy (SRE) & Rakyat Merdeka (RM). RM Books

Widjaja, A.H. 2021. Peningkatan Produktivitas Lipid Mikroalga Tropis dan Kombinasi Hydrothermal Liquefaction Process-Catalytic Hydrothermal Gasification Sebagai Energi Masa Depan Berkelanjutan. Indonesia Menuju Energi Bersih. 50 Karya Terbaik Kompetisi Penulisan Artikel Energi Baru Terbarukan. Piala Menteri ESDM RI 2021. Society of Renewable Energy (SRE) & Rakyat Merdeka (RM). RM Books

Wiratanata, I. 2021. Pasang Surut Gelombang Air Laut (PSGAL) Untuk Sumber Energi Terbarukan Masa Depan Indonesia. Indonesia Menuju Energi Bersih. 50 Karya Terbaik Kompetisi Penulisan Artikel Energi Baru Terbarukan. Piala Menteri ESDM RI 2021. Society of Renewable Energy (SRE) & Rakyat Merdeka (RM). RM Books 

Zakia, Z,S. 2023. OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) : Solusi Pemenuhan Kebutuhan Listrik Bersih Masa Depan Masyarakat di Kepulauan Yapen Papua. Menuju Indonesia Bersih. 50 Karya Terbaik Kompetisi Penulisan Artikel National Energy, Climate & Sustainability (NECSC) Piala Menteri ESDM RI dan Piala Menteri LHK RI. Society of Renewable Energy (SRE) & Rakyat Merdeka (RM). RM Books

Kompasianival

Baca konten-konten menarik Kompasiana langsung dari smartphone kamu. Follow channel WhatsApp Kompasiana sekarang di sini: https://whatsapp.com/channel/0029VaYjYaL4Spk7WflFYJ2H