Potensi Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut di Indonesia

Indonesia merupakan salah satu negara berkembang yang memiliki populasi terbesar kelima di dunia dengan jumlah penduduk lebih dari 260 juta penduduk. Jumlah ini akan terus bertambah dengan seiring bertumbuhnya pertumbuhan penduduk tiap tahun. 

Bertambahnya jumlah populasi yang ada ini tentunya menambah kebutuhan terhadap energi yang sangat vital kegunaannya bagi kehidupan manusia, baik untuk konsumsi rumah tangga ataupun industri. 

Selama ini kebutuhan energi terpenuhi oleh bahan bakar fosil seperti minyak bumi dan gas alam. Seperti yang kita tahu, bahwa bahan bakar fosil ini merupakan salah satu sumber daya alam tak terbarukan yang ketersediaannya terbatas dan dapat habis di kemudian hari. 

Bukan hanya ketersediannya yang terbatas, melainkan juga efek polusi yang ditimbulkan dari penggunaan bahan bakar fosil memberikan dampak buruk bagi lingkungan. 

Oleh karena itu, sumber energi terbarukan yang ramah lingkungan sangat diperlukan untuk dikembang dan diterapkan sebagai investasi Indonesia di masa depan.

Indonesia memiliki dua per tiga wilayah berupa lautan yang menjadikannya sebagai salah satu negara dengan wilayah laut terbesar di dunia dan garis pantai kedua terpanjang di dunia setelah Kanada. Luasnya wilayah laut Indonesia ini mampu membawa keuntungan bagi Indonesia bila bisa dimanfaatkan secara optimal. 

Salah satu potensi besar lautan Indonesia adalah energi laut yang merupakan salah satu energi terbarukan yang mampu memenuhi kebutuhan akan energi. Energi laut dihasilkan oleh gerakan dan perbedaan suhu lapisan laut atau samudera. 

Energi yang bersumber dari perairan laut ini dapat berupa energi pasang surut, energi gelombang, energi arus laut, dan energi perbedaan suhu lapisan laut. Indonesia yang memiliki banyak pulau dengan selat sempit dan teluk di perbatasan pulau-pulau memungkinkan untuk adanya pemanfaatan energi pasang surut air laut.

Pasang surut tidak hanya sebuah fenomena naik turunnya air laut secara vertikal, tetapi juga merupakan fenomena gerakan air laut secara horizontal.  Pasang surut merupakan naik turunnya permukaan laut secara berkala akibat adanya gaya tarik atau gravitasi bulan, matahari, dan efek sentrifugal (dorongan ke arah luar pusat rotasi terhadap massa air di bumi).

Pengaruh dari benda angkasa selain bulan dan matahari bisa diabaikan karena jaraknya yang jauh dan ukurannya lebih kecil. Meskipun bulan memiliki ukuran yang lebih kecil daripada matahari, tetapi efek gaya tarik gravitasi bulan terhadap bumi dua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surut laut. 

Hal ini dikarenakan jarak bulan yang lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik dari gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari yang menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, yaitu sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari. 

Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya pasang surut berdasarkan teori kesetimbangan adalah rotasi bumi pada sumbunya, dan revolusi bulan terhadap matahari, dan revolusi bumi terhadap matahari. Sedangkan berdasarkan teori dinamis adalah kedalaman dan keluasan perairan, pengaruh rotasi bumi (gaya coriolis), dan gesekan dasar. 

Selain itu, juga terdapat beberapa faktor lokal yang dapat mempengaruhi pasang surut di suatu perairan seperti, kedalaman laut, topogafi dasar laut, lebar selat, bentuk teluk, dan sebagainya, sehingga berbagai lokasi memiliki ciri pasang surut yang berlainan.

Menurut Wyrtki (1961), pasang surut diIndonesia dibagi menjadi 4 yaitu: pasang surut harian tunggal (Diurnal Tide), pasang surut harian ganda (Semi Diurnal Tide), pasang surut campuran condong harian tunggal (Mixed Tide; Prevailing Diurnal), dan pasang surut campuran condong harian ganda (Mixed Tide; Prevailing Semi Diurnal). 

Pasang surut harian tunggal (Diurnal Tide) hanya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dalam satu hari, contoh fenomena pasang surut ini terjadi di Selat Karimata. Untuk pasang surut harian ganda (Semi Diurnal Tide), terjadi dua kali pasang dan dua kali surut, memiliki tinggi yang hampir sama dalam satu hari. 

Pasang surut ini terdapat di Selat Malaka hingga laut Andaman. Pasang surut campuran condong harian tunggal (Mixed Tide, Prevailing Diurnal) merupakan pasang surut yang terjadi satu kali pasang dan satu kali surut setiap harinya, tetapi terkadang dengan dua kali pasang dan dua kali surut yang sangat berbeda ketinggian dan waktunya. 

Hal ini terjadi di Pantai Selatan Kalimantan dan Pantai Utara Jawa Barat. Sedangkan pada pasang surut campuran condong harian ganda (Mixed Tide, Prevailing Semi Diurnal), terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dalam sehari tetapi terkadang terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dengan tinggi dan waktu yang berbeda. Fenomena pasang surut ini terjadi di Pantai Selatan Jawa dan Indonesia Bagian Timur.

Puncak gelombang pasang-surut air laut disebut pasang tinggi (High Water/RW) dan lembah gelombang disebut surut/pasang rendah (Low Water/LW). Perbedaan tinggi vertikal antara pasang tinggi dan pasang rendah disebut dengan rentang atau tunggang pasang surut (tidal range) yang bisa mencapai beberapa meter hingga puluhan meter. 

Periode pasang-surut adalah waktu antara puncak atau lembah gelombang ke puncak atau lembah gelombang berikutnya. Harga periode pasang surut bervariasi antara 12 jam 25 menit hingga 24 jam 50 menit. 

Pasang surut menggerakkan air dalam jumlah yang besar setiap harinya dan pemanfaatannya dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang cukup besar. Energi yang dihasilkan dari pasang surut air laut dan menjadikannya energi dalam bentuk lain, terutama listrik.

 Dalam sehari bisa terjadi hingga dua kali siklus pasang surut. Oleh karena waktu siklus bisa diperkirakan (kurang lebih setiap 12,5 jam sekali), maka suplai listriknya pun relatif lebih dapat diandalkan daripada pembangkit listrik bertenaga ombak.

Turbin Lepas Pantai (RGL Services)

Dam Pasang Surut (https://energyandenvironmentramblings.wordpress.com)

Pada dasarnya ada dua metodologi untuk memanfaatkan energi pasang surut menjadi energi listrik, yaitu: Dam Pasang Surut (Barrage Tidal System) dan Turbin Lepas Pantai (Offshore Turbines). Dam Pasang Surut (Barrage Tidal System) merupakan teknologi pasang surut yang diterapkan dengan membangun dam. Metode ini merupakan salah satu teknologi terlama yang telah digunakan. 

Ekstrasi energi pasang surutnya didapat dari perbedaan ketinggian antara air di dalam dam dan di luar dam (laut). Pada umumnya, ukuran dam yang dibangun untuk memanfaatkan siklus pasang surut jauh lebih besar daripada dam air sungai. Dam ini biasanya dibuat di muara sungai yang terjadi pertemuan antara air sungai dengan air laut. 

Saat laut pasang, air mengalir memasuki dam sampai kondisi tertentu lalu air tersebut ditahan. Kemudian, saat laut sudah surut air dialirkan kembali ke laut melewati turbin air dan didapatkan energi listrik yang diinginkan. 

Sedangkan untuk Turbin Lepas Pantai (Offshore Turbines) lebih menyerupai pembangkit listrik tenaga angin versi bawah laut. Keunggulan dari metode turbin lepas pantai adalah lebih murah biaya instalasinya, dampak lingkungan relatif lebih sedikit daripada metode dam, dan persyaratan lokasinya juga lebih mudah sehingga turbin dapat dipasang di lebih banyak tempat. Sistem ini langsung terpasang di lautan lepas sehingga tidak perlu adanya pembangunan dam. 

Offshore turbine dapat menghasilkan energi yang lebih besar dengan ukuran yang sama untuk wind turbine. Ada beberapa perusahaan yang mengembangkan teknologi turbin lepas pantai ini, yaitu Blue Energy dari Kanada, Swan Turbines (ST) dari Inggris, dan Marine Current Turbines (MCT) dari Inggris.

Tidal turbine terbesar terdapat di Scotlandia dengan bobot 1300 ton dan tinggi sekitar 22 m, dengan kecepatan aliran laut 2.65 m/s yang bisa menghasilkan daya  listrik sampai dengan 4000 Twh setiap tahun. Turbin terbesar ini diperkirakan mampu memenuhi kebutuhan listrik lebih dari 1000 rumah tangga.

Energi pasang surut merupakan salah satu jenis energi terbarukan yang relatif lebih mudah diprediksi jumlahnya dibandingkan energi angin dan sel surya. Prinsip kerja nya sama dengan pembangkit listrik tenaga air, dimana air dimanfaatkan untuk memutar turbin dan mengahasilkan energi listrik. Energi pasang surut diperkirakan sekitar 500 sampai 1000 m kWh pertahun. 

Namun, hingga saat ini belum ada penelitian untuk pemanfaatan energi pasang surut yang memberikan hasil yang cukup signifikan di Indonesia. Bahkan, hanya terdapat sekitar 20 tempat di dunia yang telah 17 diidentifikasi sebagai tempat yang cocok untuk pembangunan pembangkit listrik bertenaga pasang surut. 

Meskipun begitu, ada beberapa daerah di Indonesia yang memiliki potensi energi pasang surut. Beberapa daerah tersebut afalah Bagan Siapi-api yang pasang-surutnya mencapai 7 meter, Teluk Palu dengan struktur geologi berupa patahan (Palu Graben) yang memungkinkan gejala pasang surut, Teluk Bima di Sumbawa (Nusa Tenggara Barat), Kalimantan Barat, Papua, dan pantai selatan Pulau Jawa yang memiliki pasang surut lebih dari 5 meter. 

Hal ini menandakan bahwa adanya potensi besar sebagai salah satu peluang investasi yang dimiliki Indonesia untuk menerapkan pembangkit energi atau listrik tenaga pasang surut. 

Diharapkan Indonesia di masa mendatang mampu memanfaatkan dan mengembangkan potensi luar biasa yang dimiliki oleh laut nusantara ini dengan baik, khususnya sebagai penghasil energi yang terbarukan yang ramah lingkungan seperti pembangkit listrik tenaga pasang surut ini.

Soutce: 

Subaktian Lubis, Ai Yuningsih . 2016. Sebaran Pembangkit Listrik di Indonesia.

ITB. 2014. Prof. Safwan Hadi, Ph.D: Energi Listrik Alternatif Berbasis Arus Laut Indonesia.

Achmad Rifqiy Baihaqiy. (2017). Prototipe Pembangkit Listrik Tenaga Pasang Surut Air Laut di Kelurahan Tugurejo Kecamatan Tugu Kota Semarang. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. 12-20.

Inovasita Alifdini, Adrian Bela Widodo, Denny Nugroho Sugianto,Yochi Okta, Andrawina. (2016). Identifikasi Potensi Energi Pasang Surut Menggunakan Alat Floating Dam di Perairan Kalimantan Barat, Indonesia. Universitas Diponegoro. 2.