Laut Sebagai Sumber Energi Terbarukan

Menjelang konferensi pemanasan global di awal Desember 2007, kita dihujani dengan berita bahwa telah ditemukan blue energy berupa bahan bakar dari air laut, dan yang membanggakan adalah penemunya bernama Joko Suprapto berasal dari Nganjuk, Indonesia. Beberapa bulan sebelumnya, tepatnya pada bulan September 2007, dunia juga dikejutkan dengan berita bahwa John Kanzius, ilmuwan dari Erie, Amerika Serikat, dalam penelitiannya menggunakan gelombang radio untuk pengobatan kanker, menemukan bahwa apabila air laut dipapar dengan gelombang radio selama waktu tertentu, air laut tersebut akan terbakar. Namun banyak juga pihak yang meragukan kebenaran kedua berita ini, karena secara ilmiah belum ada penelitian lanjutan yang membuktikan kebenaran bahwa air laut dapat dijadikan pengganti bahan bakar fosil secara mudah.

Dalam pengembangan teknologi untuk mencari sumber energi alternatif, laut merupakan salah satu sumber yang dipertimbangkan untuk menjadi sumber energi, karena jumlahnya yang berlimpah dan sifatnya yang renewable. Berikut ini adalah beberapa cara atau perkembangan teknologi untuk memanfaatkan laut sebagai sumber energi alternatif. 

Energi Terbarukan dari Gelombang Laut

Gelombang laut terjadi karena tiupan angin di permukaan laut. Gelombang laut memiliki energi potensial yang sangat besar, namun tidak mudah untuk memanen energi ini dan mengubahnya menjadi energi listrik.

Terdapat beberapa metode untuk mengkonversi energi gelombang laut menjadi energi listrik. Salah satu metoda yang paling efektif adalah bekerja seperti kebalikan mesin ombak di kolam renang. Pada mesin ombak di kolam renang, udara ditiupkan masuk dan keluar pada sebuah bilik di samping kolam, yang menyebabkan air kolam bergerak naik-turun dan membentuk gelombang. Pada stasiun pembangkit listrik dari ombak, gelombang yang tiba menyebabkan air pada bilik untuk naik dan jatuh, sehingga udara dipaksa masuk dan keluar dari lubang di bagian atas bilik. Pada lubang ini diletakkan turbin yang berputar dengan dorongan udara keluar masuk, dan turbin itu kemudian memutar generator. Masalah dalam rancangan ini adalah udara yang memutar turbin sangat berisik, kecuali dipasang peredam. Bunyi berisik itu sendiri bukan masalah besar, karena ombak yang terjadi sendiri sudah sangat berisik. 

Namun masalah besar yang dihadapi adalah instalasi pembangkit listrik dengan tenaga gelombang laut ini harus mampu bertahan dalam kondisi badai terburuk yang dapat terjadi di laut, dan sebaliknya juga harus mampu menghasilkan sejumlah listrik dalam kondisi gelombang laut kecil. Tentunya sistem pembangkit ini tidak berguna banyak jika hanya bisa berfungsi saat terjadi badai. Saat ini instalasi pembangkit listrik dengan tenaga gelombang laut sudah banyak dibangun negara-negara Eropa di sekitar Laut Utara.

Keunggulan dari sistem pembangkit listrik dengan gelombang laut adalah :

• energi yang dihasilkan gratis, tidak memerlukan bahan bakar, dan tidak menimbulkan polusi dan limbah
• biaya pengoperasian dan perawatan fasilitas generator cukup murah
• dapat memproduksi energi dalam jumlah besar

Sedangkan kelemahan dari sistem ini adalah :

• produksi energi sangat bergantung pada kondisi gelombang laut – terkadang bisa diperoleh energi dalam jumlah besar, terkadang tidak
• membutuhkan lokasi yang tepat, di mana gelombang laut yang terjadi cukup kuat sepanjang waktu
• beberapa rancangan turbin generator terkadang sangat berisik
• harus mampu bertahan dalam kondisi badai terburuk

Selain dari gelombang laut, energi dapat juga “dipanen” dari energi pasang-surut air laut. Walaupun energi ini belum banyak dimanfaatkan, energi pasang-surut ini berpotensi untuk menggerakkan pembangkit listrik, dan sifatnya lebih mudah diramalkan dibandingkan energi dari angin atau sinar matahari. Di Eropa, penggilingan gandum dengan energi pasang-surut sudah digunakan selama ribuan tahun.

Pada prinsipnya, energi pasang-surut dihasilkan dari tarikan gravitasi bulan terhadap air laut. Akibat gaya gravitasi ini, aras permukaan air laut mengikuti periode tinggi dan rendah. Ketinggian pasang-surut di berbagai tempat di permukaan bumi merupakan hasil dari perubahan posisi relative matahari dan bulan terhadap bumi, dikombinasikan dengan dampak rotasi bumi dan bentuk dasar laut. Pembangkit listrik energi pasang-surut memanfaatkan fenomena ini untuk menghasilkan energi. Semakin tinggi selisih antara pasang naik dan pasang surut, semakin besar kemungkinan untuk memanen energi. Daerah-daerah yang berpotensi untuk pembangunan pembangkit listrik tenaga pasang-surut antara lain di Inggirs, Skotlandia, Australia, Selandia Baru, Kanada, Selat Gibraltar, dan Selat Malaka.

Produksi Hidrogen dari Air Laut

Hidrogen merupakan salah satu bahan bakar utama untuk motor elektrik dan internal combustion engine, sehingga salah satu tujuan pencarian energi alternatif adalah untuk mencari sumber produksi hidrogen, mengingat suplai hidrogen yang ada saat  ini masih bergantung pada bahan bakar fosil, yang berpotensi untuk menghasilkan pemanasan global, terutama dari hasil samping berupa karbondioksida dan metana.

Air laut dapat menjadi sumber hidrogen, yang dihasilkan melalui proses elektrolisis. Elektrolisis air dilakukan dengan melewatkan arus searah pada air, dengan menggunakan elektroda (umumnya menggunakan platinum yang bersifat inert, agar elektroda tidak bereaksi dengan hasil reaksi). Reaksi elektrolisis dapat digambarkan seperti pada gambar berikut.

Proses elektrolisis menghasilkan hidrogen, dengan hasil samping berupa oksigen murni, sehingga proses ini tidak menimbulkan polusi. Dalam prosesnya, penggunaan air laut yang memiliki kandungan garam lebih tinggi daripada air murni akan meningkatkan intensitas reaksi. Saat ini, baru sekitar 4% produksi hidrogen di dunia yang dihasilkan melalui proses elektrolisis, di mana hidrogen yang dihasilkan kemudian digunakan kembali pada lokasi pabrik yang sama. Efisiensi rata-rata yang pernah dilaporkan dalam proses elektrolisis ini adalah sekitar 50-70%, sementara secara teoritis efisiensi proses diperkirakan dapat mencapai 80-94%. Salah satu kegunaan hidrogen yang dihasilkan dari proses elektrolisis adalah untuk menjalankan sel bahan bakar atau fuel cell, yang saat ini sudah dimanfaatkan untuk pembangkit listrik atau penggerak mesin kendaraan (misalnya hybrid car).

Penutup

Laut merupakan sumber daya alam yang terbarukan, dengan demikian sangat berpotensi untuk diteliti sebagai sumber energi untuk menggantikan bahan bakar fosil yang cadangannya semakin habis, serta mengurangi pemanasan global dengan proses konversi energi yang lebih ramah lingkungan.

Note: dimuat di Warta Pertamina, No. 1/Thn XLIII, Januari 2008