Mengapa pemanfaatan energi alternatif dari gelombang pasang surut masih belum banyak digunakan

Wikimedia

Foto udara pembangkit listrin energi pasang surut air laut Rance Tidal Power Station di Perancis.

Ocean Flow Energy Ltd

Generator pembangkit listrik pasang surut air laut di Irlandia Utara

Energi merupakan salah satu unsur kebutuhan yang penting bagi keberlangsungan kehidupan manusia. Permintaan energi cenderung meningkat pesat bersamaan dengan bertambahnya penduduk dan pertumbuhan ekonomi. Salah satu energi yang menjadi perhatian adalah meningkatnya kebutuhan energi listrik melihat energi tersebut merupakan kebutuhan primer untuk setiap aktivitas manusia sehingga dibutuhkan pasokan atau suplai yang besar untuk memenuhi kebutuhan energi listrik tersebut. Berbagai diskusi untuk menyelesaikan permasalahan dan isu keterbatasan sumber energi fosil, seperti minyak bumi, gas alam, dan batu bara, memicu inovasi berkaitan dengan energi terbarukan (renewable energy). Laut menyimpan potensi yang besar dalam bidang energi terbarukan jika dilihat dari sifatnya yang bersifat kontinu dan ramah lingkungan, mendorong berbagai studi dan penelitian yang melibatkan pengembangan dan pengoptimalan energi nonkonvensional dari laut.

Indonesia merupakan salah satu negara di dunia yang memiliki wilayah perairan terbesar di dunia, dengan luas perairan mencapai hampir 60% dari total luas wilayah Indonesia. Hal tersebut memberikan keuntungan bagi Indonesia untuk mengeksplorasi pemanfaatan laut dalam bidang energi laut untuk memenuhi sumber energi terbarukan. Energi laut yang dihasilkan dari gerakan dan perbedaan suhu lapisan laut atau samudera berupa energi pasang surut, energi gelombang, energi arus laut, dan energi perbedaan suhu lapisan laut.

Pasang surut air laut atau disebut sebagai ocean tide adalah suatu fenomena pergerakan naik turunnya permukaan air laut secara berkala atau periodik akibat adanya gaya gravitasi antara bumi dan bulan serta matahari yang menyebabkan gaya tarik menarik dari benda — benda astronomi terutama oleh matahari, bumi, dan bulan.

Energi pasang surut atau tidal energy merupakan sumber energi terbarukan yang mengubah energi yang terbentuk dari pergerakan naik turunnya pasang surut air laut menjadi energi atau listrik yang dapat digunakan. Energi pasang surut didapatkan dengan menggunakan berbagai teknologi seperti tidal barrages, tidal fences, dan tidal turbines.

Tidal barrages atau bendungan pasang surut adalah teknologi dengan prinsip yang berkerja seperti Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) dimana harus terdapat bendungan (barrage). Tidal barrages terdiri dari tiga bagian utama, pertama adalah bendungan (barrage) yang berfungsi untuk menahan atau menjebak air, kedua adalah pintu air yang berfungsi untuk mengarahkan air masuk ke bagian ketiga, dan ketiga yaitu turbin dan generator. Tidal barrages bekerja saat air laut mulai pasang lalu mengisi bendungan dan saat air laut surut membuka pintu air. Dengan perbedaan kedua arah, air yang bergerak akan menghasilkan gaya untuk memutar bilah turbin untuk menghasilkan energi listrik.

Tidal fences adalah bentuk lain dari tidal stream technology dengan prinsip seperti turbin angin atau pembangkit listrik tenaga angin yang berada di bawah permukaan air dan biasanya dibangun antara pulau — pulau kecil atau antara daratan dan pulau — pulau yang memiliki arus deras. Tidal fences digunakan di daerah yang berarus sehingga turbin akan berputar dan menghasilkan energi listrik.

Tidal turbines adalah teknologi yang menggunakan turbin individu yang diletakkan di tempat dengan pasang surut yang kuat. Tidal turbines menangkap dan mengonversi energi kinetik pada air laut akibat pasang surut, sama dengan bagaimana turbin angin menangkap energi angin. Air memiliki densitas 830 kali lebih besar dari udara atau angin sehingga mampu menghasilkan listrik pada kecepatan yang lebih rendah dari turbin angin. Saat pasang surut bergerak, air laut mendorong turbin dan mengubah turbin menjadi generator sehingga menghasilkan energi listrik.

Energi pasang surut memiliki potensi sebagai energi terbarukan yang besar. Energi tersebut lebih dapat diandalkan daripada energi terbarukan yang lainnya dikarenakan lebih efisien dan memiliki masa hidup yang lebih lama. Sifat tidak dapat diprediksi dari sumber energi lainnya, seperti angin dan surya, menjadi salah satu kelemahan utama yang menghambat perkembangan energi terbarukan, termasuk energi pasang surut yang dapat berubah — ubah secara alami. Namun, energi pasang surut memiliki pola yang lebih mudah untuk diprediksi daripada sumber energi terbarukan yang lainnya sehingga memiliki kelebihannya tersendiri, yaitu:

Energi pasang surut dikenal sebagai sumber energi terbarukan yang artinya energi tersebut tidak akan mengalami penurunan atau habis saat memanfaatkan energi tersebut karena berasal dari gerakan air laut yang selalu berubah — ubah. Tarikan gravitasi dari matahari dan bulan yang mengontrol pasang surut membuat pasang surut memiliki sifat yang dapat diprediksi polanya, melihat bagaimana pasang surut memiliki siklus yang cukup mudah untuk dipelajari. Hal ini membuat energi pasang surut mudah untuk mengetahui dan menghitung secara akurat berapa banyak dan kapan saja energi listrik dapat diproduksi.

Selain menjadi sumber energi terbarukan, Tidal power plant atau pembangkit listrik tenaga pasang surut tidak membutuhkan ruang yang besar dan tidak mengeluarkan gas rumah kaca selama melakukan produksi listrik. Karena emisi gas rumah kaca adalah salah satu penyebab utama perubahan iklim, menemukan sumber energi tanpa emisi menjadi lebih penting dari sebelumnya.

3. Output Tenaga yang Besar

Pembangkit listrik tenaga pasang surut mampu menghasilkan listrik dalam jumlah besar. Salah satu alasan utamanya adalah karena air sangat padat yaitu hampir 830 kali lebih padat daripada udara. Ini berarti bahwa turbin pasang surut akan menghasilkan lebih banyak energi daripada turbin angin dengan ukuran yang sama. Bahkan saat air bergerak dengan kecepatan rendah, kerapatan air masih memungkinkan untuk menggerakkan turbin. Jadi, turbin pasang surut berpotensi menghasilkan listrik dalam jumlah besar meskipun kondisi airnya tidak ideal.

4. Memiliki Ketahanan yang Lama

Pembangkit listrik tenaga pasang surut bisa bertahan dalam jangka waktu ketahanan yang lebih lama daripada pembangkit listrik tenaga angin atau surya, memiliki sekitar empat kali ketahanan lebih lama atau bisa mencapai 100 tahun. Turbin angin dan panel surya biasanya dibuat dengan jaminan ketahanan sekitar 20 sampai 25 tahun dan walaupun ada beberapa sel surya yang mempunyai ketahanan sampai 40 tahun, biasanya mereka akan mengalami penurunan efisiensi sebesar 0.5% per tahun. Selain itu, pembangkit listrik tenaga pasang surut termasuk pembangkit listrik yang memakan biaya operasional dan pemeliharaan yang rendah.

Namun, energi pasang surut juga memiliki beberapa kekurangan jika ingin dimanfaatkan dalam pembangkit listrik tenaga pasang surut, yaitu:

1. Biaya Pembangunan yang Mahal

Pembangkit listrik tenaga pasang surut tergolong memiliki biaya pembangunan yang sangat mahal. Hal ini disebabkan karena medan pembangunan yang agak sulit serta turbin yang dibutuhkan juga harus mampu memiliki ketahanan terhadap tingkat korosi yang tinggi. Turbin energi pasang surut juga harus lebih kuat daripada turbin angin, karena kepadatan air yang tinggi. Biaya pembangunan pembangkit listrik tenaga pasang surut juga bervariasi tergantung pada jenis teknologi yang digunakan. Namun, pembangkit pasang surut hanya membutuhkan pembangunan sekali dengan biaya perawatan yang relatif rendah.

Walaupun energi pasang surut merupakan energi terbarukan, energi tersebut masih memiliki beberapa kekurangan dalam segi ramah lingkungan yaitu pembangunan pembangkit listrik tenaga pasang surut dapat berdampak pada ekosistem sekitarnya. Turbin pasang surut memiliki masalah yang sama dengan turbin angin yang dihadapi burung, yaitu bertabrakan dengan kehidupan laut. Saat turbin berputar, ikan dan kehidupan laut lainnya dapat berenang ke salah satu turbin yang dapat menyebabkan cedera serius atau kematian. Turbin pasang surut juga menciptakan kebisingan tingkat rendah di bawah permukaan air yang berdampak negatif pada mamalia laut, seperti anjing laut.

Saat ini, Indonesia masih dalam tahap penelitian terkait dengan pengembangan dan pemanfaatan energi pasang surut untuk memenuhi permintaan kebutuhan energi listrik dengan inovasi berasalkan dari sumber energi terbarukan. Indonesia memiliki laut yang luas sehingga memiliki potensi besar sebagai lokasi yang cocok untuk pembangunan pembangkit listrik energi pasang surut. Energi pasang surut di wilayah Indonesia terdapat pada banyak pulau, melihat dari cukup banyak selat sempit yang membatasinya maupun teluk yang dimiliki masing-masing pulau. Hal ini memungkinkan untuk memanfaatkan energi pasang surut. Berdasarkan beberapa studi sebelumnya, metode pemanfaatan energi pasang surut yang cocok diterapkan di Indonesia adalah tidal turbines atau turbin lepas pantai jika dibandingkan dengan tidal barrages atau bendungan pasang surut.

Berdasarkan (RENSTRA) Rencana Strategis Direktorat Jenderal Energi Baru, Terbarukan, dan Konservasi Energi 2015–2019, Indonesia memiliki beberapa daerah yang mempunyai potensi energi pasang surut yaitu Bagan Siapi-api yang pasang surutnya mencapai 7 meter, Teluk Palu yang struktur geologinya merupakan patahan (Palu Graben) sehingga memungkinkan gejala pasang surut, Teluk Bima di Sumbawa (Nusa Tenggara Barat), Kalimantan Barat, Papua, dan pantai selatan Pulau Jawa yang pasang surutnya bisa mencapai lebih dari 5 meter.

Pada akhir kata, energi pasang surut memiliki potensi besar sebagai salah satu solusi untuk menyelesaikan permasalahan keterbatasannya sumber energi yang sejalan dengan peningkatannya kebutuhan energi di kehidupan manusia. Dengan bantuan teknologi baru dan penelitian lebih jauh, pengembangan energi pasang surut dapat terus berjalan, seperti contohnya dynamic tidal power.

Indonesia memiliki kesempatan untuk menerapkan energi pasang surut berkat luasnya wilayah laut Indonesia dan besarnya potensi energi laut yang masih belum sepenuhnya dioptimalisasikan. Dengan diterapkannya energi pasang surut dan pembangkit listrik tenaga pasang surut, Indonesia dapat memenuhi kebutuhan energi listrik di berbagai kota dan pulau — pulau terpencil. Selain itu, Indonesia dapat mulai beralih ke energi yang bersih sehingga dapat mengurangi jumlah karbon atau emisi gas rumah kaca karena tidak menggunakan energi fosil. Harapannya, pengembangan teknologi pemanfaatan energi pasang surut akan menjadi perhatian untuk menyelesaikan permasalahan keterbatasan kebutuhan energi listrik dan menjadi sumber energi terbarukan yang menjanjikan untuk kedepannya.

Husseini, Talal. 2018. Riding the Renewable Wave: Tidal Energy Advantages and Disadvantages. https://www.power-technology.com/features/tidal-energy-advantages-and-disadvantages/

Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral. 2016. (RENSTRA) Rencana Strategis Direktorat Jenderal Energi Baru, Terbarukan, dan Konservasi Energi 2015–2019. http://ebtke.esdm.go.id/post/2016/04/13/1186/rencana.strategis.renstra.ditjen.ebtke.2015-2019

Lane, Catherine. 2020. Tidal Energy Pros and Cons. https://www.solarreviews.com/blog/tidal-energy-pros-and-cons

Listrikinfo. 2020. Mengenal Pembangkit Listrik Tenaga Tidal. https://listrikindonesia.com/mengenal_pembangkit_listrik_tenaga_tidal_4869.htm