OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion)

10.7 Manfaat OTEC

OTEC, Ocean Thermal Energy Conversion, merupakan suatu proyek serba guna, disamping energi lautan ini adalah energi ulang baru atau energi terbarukan.

Pemerintah Indonesia telah melangkah maju dalam pembangunan dengan menandatanganni suatu kerja sama dengan pemerintah belanda di bidang proyek OTEC ini. Sebagai taraf permulaan pelaksanaan proyek OTEC, pemilihan lokasi OTEC Plant, memerluakansuatu penyelidikan yang seksama.Faktor-faktor kemudahan lokasi, fasilitas sarana untuk penelitian, pertimbangan keamanan dan lingkungan hidup, kemungkinan perkembangan Pusat Listrik Tenaga Panas Lautan (PLTPL) diintergrasikan dengan jala-jala elektrik yang ada dan sebagainya, faktor-faktor itu akan menentukan pemilihan lokasi yang ideal bagi dibangunnya suatu PLTPL.

Setelah tercapainya persetujuan bersama mengenai hukum laut Internasional, maka kita harus secepatnya merancang kemuka untuk memanfaatkan kekayaan lautan sekitar pulau-pulau indonesia. Salah satu usaha itu adalah pembangunan PLTPL ini dengan segera.

Dipandang dari segi manfaatnya, proyek OTEC ini membangkitkan tenaga elektrik sebagai tujuan utama, namun pada umumnya manfaatnya dapat dibagi tiga kelompok sebagai berikut:

1. Pembangkitan energi elektrik untuk memproses bahan mentah seperti air dan udara menjadi bahan-bahan amonia, hidrogen cairan yang sangat berharga dan mudah ditransfortasikan,

2. pemanfaatan air lautan dingin kaya akan bahan-bahan bagi produksi biomass atau operasi aquakkultur

3. pembangkitan energi listrik guna proses alumunium dan produksi alumunium.

Keserbagunaan proyek OTEC itu dapat digambarkan dalam  bagan dibawah ini. (Gambar 5.27)

Integrasi proyek OTEC dan proyek-proyek pembangunan pabrik pencairan hidrogen, pabrik amonia, alumunium, methanol, pupuk, pangan dan sebagainya, tergantung pada banyak faktor, diantaranya ruangan dan beratnya suatu pabrik yang dapat ditampung pada bangunan terapung OTEC, dan keadaan permukaan laut di tempat OTEC itu. OTEC yang dibangun di tepi pantai akan memungkinkan integrasi pabrik-pabrik itu mengingat berkurangnya faktor luas ruangan dan berat, serta faktor cuaca sebagai faktor-faktor pembatas.
Dipandang dari segi pemburuhan proyek ini akan menyerap tenaga kerja yang cukup banyak, baik tenaga ahli maupun tenaga terampil.
Dengan demikian proyek OTEC bagi indonesia akan memberikan manfaat serba guna yang dapat meningkatkan pendapatan negara dan kesejahteraan bangsa.

10. Gradien Suhu Lapisan Air laut

10.1  Lautan atau samudra merupakan kolektor sinar radiasi matahari secara alamiah dan yang terbesar di dunia. Di daerah tropis terdapat perbedaan suhu antara lapisan permukaan laut dengan kedalaman laut sekitar 20 sampai 25 derajat Celcius. Perbedaan suhu ini siang malam terus ada, sehingga ia merupakan sumber energi yang selalu tersedia dan dapat dimanfaatkan manusia.

10.2  Anatomi dan macam OTEC suatu sistem OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) atau Pusat Listrik Tenaga Panas laut (PLTPL) terdiri dari:

a. Macam Daur Terbuka:

1. Bejan pengawaudara pakum (Vacuum Deaerator Vessel)

2. Tanki Flash Pakum (Vacuum Steam Tank)

3. Turbin Uap pakum (Vacuum Steam Turbine)

4. Kondensor pakum (vacuum Condensor - direct contact)

5. Vacuum Compressor

6. Generator

7. Pegawan kabut (Demister)

8. Kendali biofouling

9. Pembersihan

10. pompa-pompa air dengan pipa dingin dan pipa panas.

b. Macam Daur Tertutup

1. pipa dingin  dan panas dengan pompanya

2. Evaporator, penguat

3. Turbin amoniak (atau lainnya)

4. Generator  dan alat-alat kendalinya

5. Kondensator

6. pipa amoniak

c. Macam Daur hibrid

Gabungan komponen a dan b.

d. Foam OTEC (PLTPL Busah)

1. Tabung pakum (Vacuum Vessel)

2. Kompresor Udara

3. Foam dispenser

4. pompa kompresor pakum

5. Surfactant dispenser

6. Foamant and Surfactant Recovery System

7. Sistem Pompa dan pipa foamant dan Surfactant

e. Macam OTEC kabut (Mist OTEC)

1. Concrete Evacuated spar buoy

2. pompa kompresor pakum

3. sistem kondensor pakum

4. dan lainnya.

f. Thermoelectric OTEC

1. Sel termo-elektrik

2. Sistem pembersihan

3. kendali biofouling

4. penguji isolasi listrik

g. Powerex (Direct Contact OTEC)

1. Tabung tekanan

2. Pegawa kabut

3. Fluida kerja Turbin-Generator

4. Carbon bed Absorber

5. penghembus udara

6. Generator uap

7. Kondensor uap

8. Isobutane seperator

h. Kontak langsung OTEC- Udara

1. Roda Gila

2. Silinder dan piston pnematik

3. Tower take off system

5. make-up Air Compressor.

10.3 Cara Kerja OTEC

        Untuk a, b, c, masing-masing OTEC daur terbuka tertutup dan hybrid lihat gambar 5.24, 5.25 dan 5.26.

d. "FOAM OTEC" (Gambar 5.27)

Cara Kerjanya :

    - Air laut panas dan zat busa dicampurkan (dan akan) membentuk busa yang stabil di dasar kolom pakum yang panjang.

   - Perbedaan kerapatan campuran uap dan udara yang tersimpan dalam busa di dasar kolom dan atas kolam, dapat mendorong busa menaik tinggi, (secara teoritis 290 m) untuk beda suhu 20o C (20 derajat).

     - Di puncak kolom busa dipecahkan oleh surfactant dan cairan air dan uap dan udara dilepaskan.

    -  Udara dipompa keluar dengan pompa vakum

    - Uap air mengalir ke kondensor di bawah kolom yang didinginkan air laut dingin.

    - Air setelah dilepaskan busa mengalir keluar dan melalui turbogenerator di bawah kolom itu.

keuntungan:

1. meniadakan penukaran kalor

2. dapat menggunakan turbin hidro biasa.

kerugian:

1. memerlukan sistem pompa pakum 

2. menara kolom di atas air laut yang tinggi

3. sukar untuk landasan stail

4. foaming agent (zat busa) dan surfactants cemari lingkungan

5. masih diperlukan penelitian yang lebih dalam tentang kesetabilan busa dimenara kolom.

e. MIST OTEC (Gambar 5.28)

cara kerjanya:

- semacam sistem daur terbuka

- tidak memerlukan turbin besar seperti open cycle OTEC

- terdiri dari pelampung silinder vertikal, 10 m atau lebih di atas permukaan laut.

- proses kerja dengan mengikuti nomor-nomor

- air lautpanas dijatuhkan dalam pipa pesat 1 ke turbin generator 2

-air dilakukan dalam bentuk jet di pelat berlubang ke tabung (evacuated lift). Di 4 jet pecah menjadi tetesan air. 1% dari air menguap lari ke kondensor di atas tabung 5.

- uap yang bergerak membawa tetesan-tetesan air secara "aerodynamic drag".

- uap dan kabut dan air dingin keluar di 7.

keuntungannya:

1. tidak perlu penukar kalor

2. turbin biasa dapat dipakai

3. menggunakan kondensor permukaan, dapat menghasilkan air tawar.

kerugiannya;

1. lubang-lubang pelat bisa tersumbat

2. diperlukan pompa-pompa pakum untuk menghilangkan gas-gas yang tak kondensir, larut dalam air laut

3. masih dibutuhkan penyelidikan lebih lanjut.


_____________________

Keuntungan Powerex
1. meniadakan penukar kalor
2. dan rugi-rigi parasitis lebih kurang
3. tidak diperlukan sistem pakum

Kerugian powerex
1. sisa-sisa isobutane dapat merusak lingkungan
2. Isobutane mudah terbakar dan berbahaya kebakaran mungkin terjadi.

h. Konsep "AIR" OTEC (Gambar 5. 31)
OTEC kontak langsung udara

Cara Kerjanya:
- menggunakan pemuaian 10% dari udara (untuk 22°C beda suhu air laut), untuk menggerakkan piston (torak)
- karena kontak langsung ia tidak memerlukan alat penukar kalor
- juga tidak memerlukan pompa air laut dengan menggunakan perbedaan tekanan untuk mengalirkan air yang diperlukan.
- pada letak dalam terbesar dari torak, tekanannya terbesar dan alat dapat diperkecil untuk daya yang sama.
- air panas dan dingin dimasukkan bergantian untuk kontak langsung dengan pengepakan (packing) kiri kanan torak.
- bila udara panas  dimasukkan sebelah kanan dan air dingin di sebelah kiri, torak bergerak ke kiri,
- mengubah aliran udara dan air laut menyebabkan piston bergerak ke kanan.
- daya diambil oleh roda gila dan bisa dipakai untuk menggerakkan generator.
-masukan dan keluaran diatur menurut waktu, sehingga perubahan tekanan oleh silinder dan mengeluarkan air laut.

Kerugian:
- masih dalam taraf penelitian