PENDAHULUAN
Di daerah pedesaan sebagian besar cara pengambilan air terdiri
dari sumur masih menggunakan timba. Hal ini kurang menguntungkan
bila dihitung dari segi waktu dan tenaga yang dipakai untuk menimba
air.
Kegunaan pompa air perlu dikenalkan kepada masyarakat pedesaan.
Mereka perlu didorong untuk mencoba cara yang lebih menguntungkan
dalam pengambilan air. Waktu dan tenaga yang biasanya digunakan
untuk menimba air dapat dimanfaatkan untuk mengerjakan pekerjaan
lain.
Dalam bahasan berikut akan dijelaskan cara pembuatan pompa air
yang dapat dikerjakan oleh masyarakat pedesaan. Bahan dan alat-alatnya
mudah diperoleh di desa dan biayanya pun murah. Pemakaian serta
pemeliharaannya juga mudah.
URAIAN SINGKAT
Pompa hisap sistim balok penjepit dapat digunakan pada sumur yang
mempunyai kedalaman 15-20 m. Bahan dan alat mudah didapat di daerah
pedesaan. Pompa hisap tekan ini telah disederhanakan untuk memenuhi
kebutuhan di daerah pedesaan.
BAHAN
Besi (yang sudah digalvanisir)
Baut
Mur
Batang (diameter 12 mm)
Sambungan diameter ganda
Pipa cabang T
Pipa air
Kayu (jenis yang keras)
Lain-lain :
kulit tahan air atau karet
meni timah/meni besi
bahan pengawet kayu (karboleum)
semen
PERALATAN
Bor kayu
Kunci tangkai
Gergaji besi dan kayu
2 (dua) buah tang pipa
Pita ukur
Kikir kayu/sugu kayu
Alat tap dan pisau ulir untuk membuat ulir sekerup
Tabel 1. Ukuran-Ukuran yang dipakai
Tinggi Penaikan
Diameter maksimum silinder
Diameter maksimum pompa
Panjang Pegangan
< 5 m
10 cm
10 cm
20 + 80 cm
8 m
8 cm
7 cm
20 + 90 cm
12 m
7 cm
5 cm
20 + 100 cm
15 m
6 cm
4 cm
20 + 110 cm
PEMBUATAN
Dibuat silinder, katup kaki dan pengisap
Silinder pompa, terdiri dari pipa galvanisir panjangnya
+/- 60 cm yang bagian atasnya dilengkapi dengan ulir sebelah
luar. Bagian dalam dari silinder harus selicin mungkin
untuk menghindari kerusakan pada torak penghisap. Ukuran
serta cara pemasangan seperti Gambar 1.
Gambar 1. Silinder pon
Torak penghisap, merupakan suku cadang dari pompa yang
menentukan tinggi tekan maksimal dan kapasitas pompa.
Untuk tinggi penaikan yang lebih dari 12 meter dapat dipasang
2 buah penghisap (Gambar 2).
Penghisap dibuat dari lempengan karet yang diberi 6 ayau
8 buah lubang (Gambar 3) kemudian dengan katup kulit dipasang
pada batang torak.
Gambar 2. Torak pengisap ganda
Gambar 3. Karet penghisap penampang berllubang-lubang
Katup kaki, untuk mencegah mengalirnya kembali air
yang telah terdapat dalam silinder menuju lubang masuk.
Katup ini dipasang pada bagian bawah silinder pompa (Gambar4).
Gambar 4. Penutup kaki
Pemasangan rumah pompa
Kontruksi rumah pompa dengan balok penjepit (Gambar
5), caranya dengan menjepit tabung pompa dengan 2 buah
balok penjepit yang ditahan pada penahan-penahan pegangan
dengan 2 buah baut panjang (Gambar 6).
Potongan pompa seperti ditunjukkan pada Gambar 7.
Gambar 5. Kontruksi rumah pompa tanpa sambungan las
Gambar 6. Pemasangan rumah pompa
Gambar 7. Potongan rumah pompa
Pegangan pompa
Terbuat dari kayu keras ukuran minimal 6 x 6 cm
Pegangan pompa 80-120 cm (Gambar 8). Salah satu ujungnya
harus diserut menjadi bentuk yang dapat dipegang, sedang
pada ujung lainnya dihubungkan batang torak dengan jarak
antara lubang engsel dan lubang pemasangan batang toral
kira-kira 20 cm.
Gambar 8. Pegangan pompa
Gambar 9, merupakan batang pompa yang dihubungkan pada
pegangan dengan bantuan suatu balok engsel pada bagian
atas balok diberi 2 buah mur. Batang pompa harus dijepit
kokoh dalam balok pengikat.
Gambar 9. Pemasangan batang torak pada pegangan
Pemasangan akhir pompa
Apabila rumah pompa dan silinder pompa telah siap maka
semua suku cadang dicat dengan meni timah atau besi, sedang
bagian-bagian kayu dilindungi dengan bahan pengawet kayu.
Torak penghisap dan klep kaki dipasang dengan tepat
dalam silinder, sedang silinder dipasang pada tabung pompa.
Kemudian semua alur diberi lapis ter untuk mencegah karat.
Gambar 10, cara memperpanjang batang torak
Perakitan dapat dilihat pada Gambar 11, 12, 13, dan
14.
Gambar 10. Perpanjangan batang torak dengan bantuan sambuangan
berulir / dilas
Gambar 11. Pemasangan pompa
Keterangan :
1. Penutup celah antara lempengan dasar dan tutp sumur
dengan semen
2. Pembuatan suatu lantai miring agar air bocoran dapat
mengalir tanpa mencemari sumur
Gambar 12. Penutupan sumur guna mencegah pencemaran oleh
air bocoran
Gambar 13. Suku Cadang Utama Sebuah Pompa Hisap
Gambar 14. Prinsip kerja sebuah pompa hisap
PEMELIHARAAN
Kencangkan baut dan mur yang longgar
Cat secara teratur suku cadang yang berkarat
Ganti suku cadang yang aus dan rusak
Perbaiki semen yang retak-retak
KEUNTUNGAN
Penggunaan pompa penghisap ini dapat mencapai tinggi penaikan
sebesar 15 sampai 20 m
KERUGIAN
Dengan sistem balok penjepit, kekuatan dari pompa berkurang
dan tidak tahan lama.
Pengerjaan konstruksi lebih rumit
DAFTAR PUSTAKA
Pompa Hisap. Publikasi TOOL (Belanda) Terjemahan : Pusat Dokumentasi
Informasi PTP-ITP, Bandung.
INFORMASI LEBIH LANJUT
Pusat Penelitian dan Pengembangan Fisika Terapan –
LIPI; Jl. Cisitu Sangkuriang No. 1 – Bandung 40134 -
INDONESIA; Tel.+62 22 250 3052, 250 4826, 250 4832, 250 4833;
Fax. +62 22 250 3050
Pusat Informasi Wanita dalam Pembangunan PDII-LIPI; Sasana
Widya Sarwono, Jl. Jend. Gatot Subroto 10 Jakarta 12710, INDONESIA.
Sumber : Buku Panduan Air dan Sanitasi, Pusat Informasi Wanita
dalam Pembangunan PDII-LIPI bekerjasama dengan Swiss Development
Cooperation, Jakarta, 1991.
Publisher: Menristek
PENDAHULUAN
Di daerah pedesaan sebagian besar cara pengambilan air terdiri
dari sumur masih menggunakan timba. Hal ini kurang menguntungkan
bila dihitung dari segi waktu dan tenaga yang dipakai untuk menimba
air.
Kegunaan pompa air perlu dikenalkan kepada masyarakat pedesaan.
Mereka perlu didorong untuk mencoba cara yang lebih menguntungkan
dalam pengambilan air. Waktu dan tenaga yang biasanya digunakan
untuk menimba air dapat dimanfaatkan untuk mengerjakan pekerjaan
lain.
Dalam bahasan berikut akan dijelaskan cara pembuatan pompa air
yang dapat dikerjakan oleh masyarakat pedesaan. Bahan dan alat-alatnya
mudah diperoleh di desa dan biayanya pun murah. Pemakaian serta
pemeliharaannya juga mudah.
URAIAN SINGKAT
Pompa tali sangat menguntungkan untuk digunakan di daerah pedesaan.
Cara pemakaianya tidak memerlukan tenaga yang besar. Wanita dan
anak-anak dapat dengan mudah menggunakan pompa tali untuk memperoleh
air. Air yang dapat diambil dengan pompa ini keadalamannya terbatas
(.... 25 m).
BAHAN
Ban luar bekas mobil : 1 buah.
Pipa pralon diameter ¾ inci : panjang tergantung
dalamnya sumur.
Sambungan pipa (sok) : tergantung dalamnya sumur
Tali plastik diameter 8 0,5 cm : panjang tali 3 kali panjang
pipa
Besi beton diameter 8 mm sebanyak 4 batang @ 20 cm, 4 batang
@ 40 cm, 4 batang @ 50 cm
Pipa besi diameter ¾ inci sepanjang 50 cm
Papan dan balok kayu
Semen, paku, kawat secukupnya.
PERALATAN
Gergaji besi
Gergaji kayu
Palu
Pisau pahat kayu
Tang
PEMBUATAN
Roda pemutar
Ban luar bekas disayat bagian sampingya sehingga menghasilkan
2 buah lingkaran
Membuat 8 lubang segi empat, sisinya 1 cm. Letaknya
kira-kira 2 cm dari lingkaran dalam
Membengkokkan potongan besi beton yang panjangnya 40
cm menjadi bentuk U (bengkokkan ke empatnya)
Ambil keempat besi beton ukuran 20 cm, dan bengkokkan
sehingga membentuk huruf V
Bengkokkan besi yang panjang 30 cm dibuat persegi pada
kedua ujungnya
Tangkupkan kedua lingkaran ban yang bagian dalamnya
berada di sebelah luar. Pasang besi-besi yang berbentuk
U dan V seluruhnya. Kemudian ujung-ujung besi U dipasang
ke dalam pipa besi. Setelah itu pantek dengan paku supaya
kuat, seperti Gambar 1
Gambar 1. Pemasangan pipa besi U dan V pada ban
Pasang keempat besi yang berbentuk z, satukan untuk
batang pemutar, lalu pantek dengan paku hingga kuat. (Gambar
2).
Gambar 2. Pemasangan pipa besi Z pada ban
Pasang pipa pendek pada batang pemutar sebagi pegangan,
kemudian ikat dengan kawat.
Potong 2 buah papan dengan ukuran 15 x 30 cm, tebal
2 cm. Juga 2 buah papan dengan ukuran 6 x 30 x 3 cm. Pasang
keempat papn tersebut, kemudian ikat dengan kawat, tetapi
as pipa harus tetap dapat berputar denngan mudah. Pipa
yang kelihatan harus dibungkus dengan ban dalam bekas
supaya as pipa tidak bergeser (Gambar 3 dan 4).
Gambar 3. Pemasangan papan ban pada batang pemutar
Gambar 4. Pemasangan ban dalam bekas pada batang pemutar
Dudukan bagian bawah
Membuat keping papan seperti Gambar 5.
Gambar 5. Bentuk keping papan
Supaya ujung pipa melebar, panaskan diatas api. Tusuk
kayu bulat yang runcing pada lubang pipa, agar waktu tali
berputar dapat bergerak dengan lancar. Kemudian rakit
pipa di antara 2 papan yang diikat dengan tali plastik
(Gambar 6)
Gambar 6. Pemasangan pipa dalam papan
Simpul dan sambungan tali
Untuk membuat simpul gunakan alat bantu berupa belahan
bambu. Jarak antar simpul 25-35 cm. Jumlah simpul disesuaikan
dengan panjang tali/kedalaman sumur. (Gambar 7 dan 8).
Gambar 7. Cara membentuk simpul tali
Gambar 8. Cara membentuk simpul tali
Sambungan tali seperti Gambar 9
Gambar 9. Cara penyambungan tali
Dudukan pompa
Dibuat dari pasangan bata dan semen (Gambar 10)
Gambar 10. Bentuk dudukan pompa
Cara pemasangan dan pemakaian :
Ukur panjang pipa sesuai dengan kedalaman sumur. Masukkan
tali yang telah bersimpul ke dalam lubang pipa.
Pasang roda pemutar pada dudukannya
Masukkan pipa berserta tali ke dalam sumur.
Masukkan ujung pipa melalui lubang yang tersedia untuk
saluran air.
Pasang tali pada roda pemutar, dan sambung kedua ujungnya.
Tali dipasang agak longgar agar waktu diputar simpul tidak
menyangkut pada ujung pipa.
Coba diputar, yang ada dalam pipa arahnya harus ke
atas. Setelah diputar beberapa kali air akan menyembul
keluar melalui ujung pipa. (Gambar 11 dan 12).
Gambar 11. Cara kerja pompa tali
Gambar 12. Pemakaian pompa tali
KEUNTUNGAN
Memudahkan pengambilan air dari dalam sumur, karena air
dapat langsung disalurkan ke tempat-tempat penyimpanan melalui
pipa yang disediakan.
Pompa tali ini dapat menaikkan air dari kedalaman sekitar
25 m.
Wanita dan anak-anak dapat memutar pompa tali ini.
KERUGIAN
Tidak dapat digunakan pada sumur yang mempunyai kedalaman lebih
dari 25 m
DAFTAR PUSTAKA
Haryoto. Membuat Pompa Tali. Jakarta : PT. Penebar Swadaya,
1982. 23 hal.
Pompa tali pernah dicoba dan banyak dipakai di daerah Wamena,
Irian Jaya
INFORMASI LEBIH LANJUT
Pusat Penelitian dan Pengembangan Fisika Terapan –
LIPI; Jl. Cisitu Sangkuriang No. 1 – Bandung 40134 -
INDONESIA; Tel.+62 22 250 3052,
250 4826, 250 4832, 250 4833; Fax. +62 22 250 3050
Pusat Informasi Wanita dalam Pembangunan PDII-LIPI; Sasana
Widya Sarwono, Jl. Jend. Gatot Subroto 10 Jakarta 12710, INDONESIA.
Sumber : Buku Panduan Air dan Sanitasi, Pusat Informasi Wanita
dalam Pembangunan PDII-LIPI bekerjasama dengan Swiss Development
Cooperation, Jakarta, 1991.
Publisher: Menristek
PENDAHULUAN
Di daerah pedesaan sebagian besar cara pengambilan air terdiri
dari sumur masih menggunakan timba. Hal ini kurang menguntungkan
bila dihitung dari segi waktu dan tenaga yang dipakai untuk menimba
air.
Kegunaan pompa air perlu dikenalkan kepada masyarakat pedesaan.
Mereka perlu didorong untuk mencoba cara yang lebih menguntungkan
dalam pengambilan air. Waktu dan tenaga yang biasanya digunakan
untuk menimba air dapat dimanfaatkan untuk mengerjakan pekerjaan
lain.
Dalam bahasan berikut akan dijelaskan cara pembuatan pompa air
yang dapat dikerjakan oleh masyarakat pedesaan. Bahan dan alat-alatnya
mudah diperoleh di desa dan biayanya pun murah. Pemakaian serta
pemeliharaannya juga mudah.
URAIAN SINGKAT
Pembuatan pompa bambu ini mudah dan sederhana. Bahan dan alat
juga dapat diperoleh dengan mudah. Pompa bambu ini menghisap air
dari dalam sumur, dan menekan/mendorong air ke bak penampungan.
Pompa bambu terdiri dari : bambu; tabung piston; pengungkit; bambu
penghubung dengan
klep dan dudukan pompa.
BAHAN
2 (dua) batang bambu yang tua dan kering.
Kayu keras ukuran 6 x 12 cm, panjang 1,5.
Kayu keras ukuran 3 x 2 cm, panjang 2,5 m.
Kayu keras bentuk silinder (diameter sama dengan bambu).
Kayu ukuran panjang 1 m, lebar 4 cm dan tebal 4 cm.
Kulit lunak yang telah dimasak, diameter 20 cm.
Meni.
Cat.
Paku kecil (0,1 inci) ukuran 2 cm, 5 cm dan 15 cm.
Tali ijuk.
Kawat ban bekas mobil diameter 5 cm sebanyak 2 buah.
Seng tipis.
Baut dan mur ukuran 3/8 inci 1 buah, panjang 20 cm dan
1 cm.
Bambu kecil diameter 5 cm, panjang 10 cm 3 buah.
PERALATAN
Gergaji
Pisau raut
Pahat
Sugu
Tali ijuk atau tali plastik
Golok/parang
Kikir kayu atau parut
Catut/gegep
Paku
Palu
PEMBUATAN
Membuat sumur
buat sumur dengan diameter 1 m dan kedalaman 7 m
kedalaman air sumur 2 m
tinggi bibir sumur 1 m
Bentuk dasar pompa bambu (Gambar 1)
bambu I : panjang sama dengan kedalaman sumur
bambu II : untuk tabung piston, yang di dalamnya terdapat
piston
bambu III : untuk menyalurkan air ke bak penampungan
Bambu I, II, dan III dihubungkan dengan bambu kecil yang
mempunyai kelep karet. (Gambar 1.)
Komponen pompa bambu
Pompa bambu terdiri dari bambu, piston, pengungkit,
bambu penghubung dengan kelep, dan dudukan pompa. Potong
bambu 7,6 meter, kemudian buat lubang untuk menempelkan
bambu penghubung dengan jarak 20 cm dari atas (Gambar
2).
Gambar 1. Bentuk Dasar Pompa Bambu
Gambar 2. Pembuatan Bambu I
Ukuran untuk tabung piston (bambu II) (lihat Gambar
3a; 3b). Potong bambu untuk menyalurkan air ke bak penampungan
(bambu III).
Gambar 3a
Gambar 3b
Gambar 3a. Pembuatan Tabung Piston (Bambu II) Dengan Satu
Ruas
Gambar 3b. Pembuatan Tabung Piston (Bambu II) Dengan Dua
Ruas
Keterangan :
Lubang I = menghubungkan dengan bambu I
Lubang II = menghubungkan dengan bambu III
Panjang bambu III (Gambar 4) tergantung pada tingginya
bak penampung, sedang panjang dari bambu ke bak tergantung
pada jarak sumur ke bak penampung. Gambar
4. Pembuatan bambu III
Keterangan :
Lubang 1 = menghubungkan dengan bambu II
Lubang 2 = menghubungkan dengan bak penampungan
Membuat bambu penghubung dan kelepnya:
Bambu kecil diameter 4 cm, panjang 10 cm, harus pas
betul dengan lubang-lubang yang ada di bambu I, II, III.
(Gambar 5).
Gambar 5. Cara Pembuatan Bambu Penghubung
Cara membuat kelep seperti Gambar 6.
Gambar 6. Cara Membuat dan Memasang Klep
Membuat piston
Piston terdiri dari : tangkai piston; kayu piston bagian
atas dan bawah; dan kulit piston. Lihat Gambar 7.
Gambar 7. Piston
Tangkai piston, ukuran tangkai piston : lebar 6 cm;
tebal 3 cm dan panjang 42 cm. Cara membuatnya lihat Gambar
8.
Gambar 8. Tangkai Piston
Kayu biston bagian atas dan bawah merupakan 2 silinder
kayu dengan diameter 7,5 cm dan 7 cm, tebal 2 cm. Bagian
tengah diberi lubang
dengan diameter 1,5 cm. Lihat Gambar 9.
Gambar 9. Kayu Piston
Dibutuhkan 2 kulit piston (atas, bawah dang tengah).
Kulit piston bagian atas dan bawah berdiameter 7,5 cm.
Kulit piston bagian tengah berdiameter 12,5.
Cara memasang piston lihat Gambar 10.
Gambar 10. Cara Pemasangan Piston
Keterangan :
Kayu piston bagian atas 4. Kulit piston bagian
bawah
Kulit piston bagian atas 5. Kayu piston bagian
bawah
Kulit piston bagian tengah 6. Paku penguat
Membuat pengukit pompa
Kayu pengungkit pompa berukuran panjang 1 m (100 cm); lebar
6 cm dan tebal 4 cm.
Cara buat lihat Gambar 11
Gambar 11. Pengungkit Pompa.
Membuat dudukan pompa
Bahan kayu ukuran 6 x 12 cm, panjang 1 m, 35 cm dan 15 cm
dudukan pompa terdiri dari kayu mendatar untuk menempel bambu-bambu
I, II, III.
Kayu tegak untuk pengungkit. (Gambar 12, 13)
Gambar 12. Membuat Dudukan Pompa
Gambar 13. Merangkai Dudukan Pompa
Merangkai pompa bambu. (Gambar 14)
Gambar 14. Merangkai Pompa Bambu
PENGGUNAAN
Pemompaan harus teratur dan hati-hati
Pompa dipakai setiap hari
KEUNTUNGAN
Daya tahan pompa cukup lama
Kapasitas air yang diperoleh cukup besar
Air yang terhisap ke atas jernih
KERUGIAN
Apabila bahan yang digunakan (bambu) tidak cukup tua, kering dan
tebal, akan mengakibatkan kerusakan pada rangkaian bambu. Kerusakan
tersebut akan menyebabkan konstruksi dari bambu-bambu tersebut
berubah dan tidak berfungsi lagoi.
DAFTAR PUSTAKA
Kismosudirdjo, Prijono. Pompa bambu. Bandung : Terate,
1982, 35 hal.
Pompa bambu ini pernah dicoba dan banyak dipakai di Daerah
Jawa Barat dan Jawa Tengah.
INFORMASI LEBIH LANJUT
Pusat Penelitian dan Pengembangan Fisika Terapan –
LIPI; Jl. Cisitu Sangkuriang No. 1 – Bandung 40134 -
INDONESIA; Tel.+62 22 250 3052,
250 4826, 250 4832, 250 4833; Fax. +62 22 250 3050
Pusat Informasi Wanita dalam Pembangunan PDII-LIPI; Sasana
Widya Sarwono, Jl. Jend. Gatot Subroto 10 Jakarta 12710, INDONESIA.
Sumber : Buku Panduan Air dan Sanitasi, Pusat Informasi Wanita
dalam Pembangunan PDII-LIPI bekerjasama dengan Swiss Development
Cooperation, Jakarta, 1991.
Publisher: Menristek
Penggunaan untuk semua bahan hasil pertanian, perkebunan,
peternakan dan perikanan.
3. SPESIFIKASI
1) Dimensi Ruang pengumpul panas (mm) : 200 x 3000
x 2000; ruang pengering (mm): 900 x 1000 x 2000.
2) Konstruksi
a) Rangka utama dari kayu dan plastik polietilen.
b) Penyambungan dengan menggunakan paku.
3) Rancangan Fungsional
a) Sumber energi: sinar matahari.
b) Pengumpul panas: seng gelombang yang dicat hitam.
4) Rancangan Struktural
a) Ruang pengumpul panas:
- seng gelombang yang dicat hitam
- saluran pemasukan udara
- kerangka: alas dan dinding dari papan, dan penutup
dari plastik transparan polietilen
b) Ruang pengering:
- plenum
- rak-rak bahan yang dikeringkan
- saluran pengeluaran udara
- kerangka dari kayu, dinding dan atap dari plastik
transparan polietilen
5) Bahan Kayu, seng dan plastik.
6) Kapasitas 50 - 100 kg ikan.
7) Umur Alat 2 (dua) tahun
4. PRINSIP KERJA ALAT
Cahaya matahari memanaskan udara dari seng gelombang
di ruang pengumpul panas. Udara panas yang relatif ringan dibanding
udara di ruang pengering mengalir ke ruang pengering untuk menguapkan
air pada bahan. Udara pada ruang pengering mengalir ke bagian atas
ruang pengering dan keluar melalui ventilasi. Cahaya matahari juga
memanasi bahan di ruang pengering sevara langsung dari plastik transparan.
5. HARGA/ANALISIS BIAYA
a) Harga untuk setiap unit adalah Rp. 1.000.000,-
(perkiraan tahun 1997).
b) Perkiraan biaya operasional: Rp. 2.495, 70 per
jam (8 jam operasi per hari).
c) Perkiraan biaya pengeringan: Rp. 5,- sampai Rp.
25, - per kg ikan.
6. KONTAK HUBUNGAN
Dewan Ilmu Pengetahuan, Teknologi dan Industri Sumatera
Barat, Jl.Rasuna Said, Padang Baru, Padang, Tel. 0751 40040, Fax.
0751 40040 Jakarta, Maret 2001 Sumber : Teknologi Tepat Guna Untuk
Agroindustri Kecil Sumatera Barat, Hasbullah, Dewan Ilmu Pengetahuan,
Teknologi dan Industri Sumatera Barat, Padang, 2000.
PENDAHULUAN
Kebutuhan akan air bersih di daerah pedesaan dan pinggiran kota
untuk air minum, memasak , mencuci dan sebagiannya harus diperhatikan.
Cara penjernihan air perlu diketahui karena semakin banyak sumber
air yang tercemar limbah rumah tangga maupun limbah industri.
Cara penjernihan air baik secara alami maupun kimiawi akan diuraikan
dalam bab ini. Cara-cara yang disajikan dapat digunakan di desa
karena bahan dan alatnya mudah didapat. Bahan-bahannya anatara
lain batu, pasir, kerikil, arang tempurung kelapa, arang sekam
padi, tanah liat, ijuk, kaporit, kapur, tawas, biji kelor dan
lain-lain.
URAIAN SINGKAT
Sekam padi banyak terdapat didaerah pedesaan, namun penggunaan
sekam padi belum dimanfaatkan sepenuhnya. Uraian ini adalah salah
satu cara memanfaatkan sekam padi untuk memperoleh air bersih
yang merupakan kebutuhan dasar bagi masyarakat.
BAHAN DAN PERALATAN
Arang sekam padi
Kayu bakar
Sampah-sampah/tanah
Pipa
Kerikil
Kawat ram
Lumpur
Drum diameter 40 cm dan tinggi 72 cm
PEMBUATAN
Dasar drum dibuat lubang-lubang kecil (diameter 2 mm) dan
4 lubang dengan diameter 3,5 mm. Pada dinding drum diberi
6 lubang berdiameter 3,5 mm. Jarak antara masing-masing lubang
10 cm. Bagian kiri dan kanan drum dipasangi pipa yang panjangnya
15 cm. Pada bagian dasar dari drum diberi kawat ram (lihat
Gambar 1).
Gambar 1. Alat Pembuatan Arang Sekam Padi
Tungku pembakaran :
Tungku pembakaran adalah tungku rumah tangga yang dimodifikasi
untuk pengarangan kayu bakar. Lihat Gambar 2.
Gambar 2. Tungku Pembakaran Sekam Padi
Alat penjernihan air terdiri atas 2 bagian :
Alat pengendapan yang terbuat dari drum.
Alat penyaringan yang dibuat dari gentong. Pada dasar
gentong diberi kerikil dan arang sekam padi setebal dari
10 sampai 20 cm di atasnya. Di atas arang sekam padi diberi
ijuk.
Pembuatan arang sekam padi :
Secara tradisional arang sekam padi dibuat dalam suatu
lubang yang berukuran : panjang 50 cm, tinggi 30 cm dan
diameter 50 cm, dengan kapasitas 5 kg. Sekam dibakar di
atas tungku singer. Sekam yang sudah terbakar ditutup
tanah dan diatasnya diberi sampah. Pada salah satu sudut
lubang diberi pipa udara.
Cara lain dengan menggunakan drum sebagi tungku pembakaran.
Temperatur pada waktu pengarangan 400°-600°C dan
lama pengarangan 2,5 jam. Bahan bakar kayu yang digunakan
5 kg, untuk 5 kg sekam padi.
Gambar 3. Alat Penjernihan Air
PENGGUNAAN
Proses penyaringan air:
Tahap pertama pengendapan
Tahap kedua penyaringan dengan arang sekam padi kira-kira
10 cm tebalnya. Proses penyaringan ini bekerja selama 6 jam/hari.
KEUNTUNGAN
Dapat memenuhi kebutuhan air bersih untuk keperluan keluarga
Pengarangan sekam padi mudah dikerjakan oleh masyarakat
pedesaan sendiri.
Relatif murah
Hasil penjernihan memenuhi syarat kesehatan.
Sekam padi mudah diperileh di pedesaan.
KERUGIAN
Pembakaran harus sempurna, apabila pembakaran”tidak sempurna”
(kekurangan oksigen) arang sekam padi dan abu akan bercampur.
DAFTAR PUSTAKA
Asril, Lutan. Penjernihan air menggunakan arang sekam padi skala
keluarga untuk daerah pedesaan. Dalam kumpulan makalah : Lokakarya
penelitian dan pengembangan teknologi tepat guna penyediaan air
minum dan pembuangan kotoran di pedesaan, Cimacan : 2-4 Februari
1981. Jakarta : Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan, Pusat
Penelitian Ekologi Kesehatan, 1981.
INFORMASI LEBIH LANJUT
Pusat Penelitian dan Pengembangan Fisika Terapan –
LIPI; Jl. Cisitu Sangkuriang No. 1 – Bandung 40134 -
INDONESIA; Tel.+62 22 250 3052, 250 4826, 250 4832, 250 4833;
Fax. +62 22 250 3050
Pusat Informasi Wanita dalam Pembangunan PDII-LIPI; Sasana
Widya Sarwono, Jl. Jend. Gatot Subroto 10 Jakarta 12710, INDONESIA.
Sumber : Buku Panduan Air dan Sanitasi, Pusat Informasi Wanita
dalam Pembangunan PDII-LIPI
bekerjasama dengan Swiss Development Cooperation, Jakarta, 1991.
Publisher: Mentri Negara Riset dan Teknologi
Ada tiga cara membangkitkan listrik dengan tenaga ombak :
·Energi gelombang
Energi
kinetik yang ada pada gelombang laut digunakan untuk menggerakkan turbin. Ombak
naik ke dalam ruang generator, lalu air yang naik menekan udara keluar dari
ruang generator dan menyebabkan turbin berputar.ketika air turun, udara bertiup
dari luar ke dalam ruang generator dan memutar turbin kembali.(lihat gambar di
sampin
·Pasang surut air laut
Bentuk lain dari pemanfaatan
energi laut dinamakan energi pasang surut. Ketika pasang datang ke pantai, air
pasang ditampung di dalam reservoir. Kemudian ketika air surut, air di belakang
reservoir dapat dialirkan seperti pada PLTA biasa.Agar bekerja optimal,
kita membutuhkan gelombang pasang yang besar. dibutuhkan perbedaan kira-kira 16
kaki antara gelombang pasang dan gelombang surut. Hanya ada beberapatempat yang memiliki kriteria ini. Beberapa pembangkit
listrik telah beroperasi menggunakan sistem ini. Sebuah pembangkit listrik di
Prancis sudah beroperasi dan mencukupi kebutuhan listrik untuk 240.000 rumah.
·Memanfaatkan perbedaan temperatur air laut (Ocean Thermal Energy)
Cara lain untuk membangkitkan listrik dengan ombak adalah dengan
memanfaatkan perbedaan suhu di laut. Jika kita berenang dan menyelam di laut
kita akan merasakan bahwa semakin kita menyelam suhu laut akan semakin rendah
(dingin).
Suhu yang lebih tinggi pada permukaan laut disebabkan sinar matahari memanasi
permukaan laut. Tetapi, di bawah permukaan laut, suhu sangat dingin. Itulah
sebabnya penyelam menggunakan baju khusus ketika mereka menyelam. Baju tersebut
akan menjaga agar suhu tubuh mereka tetap hangat.
Pembangkit
listrik bisa dibangun dengan memanfaatkan perbedaan suhu untuk menghasilkan
energi. Perbedaan suhu yang diperlukan sekurang-kurangnya 380fahrenheit
antara suhu permukaan dan suhu bawah laut untuk keperluan ini.Cara ini
dinamakan OceanThermal Energy Conversion
atauOTEC. Cara ini telah digunakan di
Jepang dan Hawaii dalam beberapa proyek percobaan.
Untuk mengkonversi
energi gelombang terdapat 3 (tiga) sistem dasar yaitu sistem kanal yang
menyalurkan gelombang ke dalam reservoar atau kolam, sistem pelampung yang
menggerakan pompa hidrolik, dan sistem osilasi kolom air yang memanfaatkan
gelombang untuk menekan udara di dalam sebuah wadah. Tenaga mekanik yang
dihasilkan dari sistem-sistem tersebut ada yang akan mengaktifkan generator
secara langsung atau mentransfernya ke dalam fluida kerja, air atau udara, yang
selanjutnya akan menggerakan turbin atau generator.
Daya
total dari gelombang pecah di garis pantai dunia diperkirakan mencapai 2 hingga
3 juta megawatt. Pada tempat-tempat tertentu yang kondisinya sangat bagus,
kerapatan energi gelombang dapat mencapai harga rata-rata 65 megawatt per mil
garis pantai. Ada
3 cara untuk menangkap energi gelombang, yaitu:
Dengan pelampung. Dimana
alat ini akan membangkitkan listrik dari hasil gerkana vertikal dan rotasional
pelampung. Alat ini dapat ditambatkan pada sebuah rakit yang mengambang atau
alat yang tertambat di dasar laut.
Kolom air yang berosilasi (Oscillating
Water Column). Alat ini membangkitkan listrik dari naik turunnya air akibat
gelombang dalam sebuah pipa silindris yang berlubang. Naik turunnya kolom air
ini akan mengakibatkan keluar masuknya udara di lubang bagian atas pipa dan
menggerakkan turbin.
Wave Surge atau Focusing Devices).
Peralatan ini biasa juga disebut sebagai tapered channel atau kanal meruncing
atau sistem tapchan, dipasang pada sebuah struktur kanal yang dibangun di
pantai untuk mengkonsentrasikan gelombang, membawanya ke dalam kolam penampung
yang ditinggikan. Air yang mengalir keluar dari kolam penampung ini yang
digunakan untuk membangkitkan listrik dengan menggunakan teknologi standar
hydropower.
Seperti di negara
Australia, Pusat stasiun
pembangkit listrik gelombang laut komersial yang pertama di Australia mengapung persis di lepas pantai Australia.
Stasiun pembangkit tersebut siap untuk menyalurkan tenaga listrik dan air minum
ke sekitar 500 rumah di selatan Sydney,
Australia.
Listrik dihasilkan ketika muncul gelombang yang menerpa corong yang menghadap
ke lautan; gerakan ini mengalirkan udara melalui pipa dan masuk ke putaran roda
air (turbin) yang mampu memompa 500 kw daya listrik setiap harinya ke jaringan kota. Stasiun ini
merupakan proyek pencontohan untuk pemasangan dalam skala yang lebih besar yang
akan dibangun di pantai selatan Australia.
Minat untuk membangun tempat yang sama telah berdatangan dari Hawai, Spanyol,
Afrika Selatan, Meksiko, Cili, dan Amerika Serikat. John Bell, Direktur
Keuangan Energetech yang mengembangkan stasiun tersebut, mengatakan bahwa
”Energi gelombang merupakan sumber energi yang tiada habisnya dibandingkansumber energi
alam lainnya. Gelombang selalu ada dan tidak hilang seperti matahari dan
angin.”
Peneliti Universitas Oregon
memuplikasikan temuan teknologi terbarunya yang diberi nama Permanent Magnet
Linear Buoy. Diberi nama buoy karena memang pada prinsip dasarnya, teknologi terbaru
tersebut dipasang untuk memanfaatkan gelombang laut di permukaan. Berbeda
dengan buoy yang digunakan untuk mendeteksi gelombang laut yang menyimpan
potensi tsunami. Peneliti Oregon
menjelaskan prinsip dasar buoy penghasil listrik tersebut yaitu dengan mengapungkannya
di permukaan. Gelombang laut yang terus mengalun dan berirama bolak-balik dalam
buoy ini akan diubah menjadi gerakan harmonis listrik. Sekilas bila dilihat
dari bentuknya, buoy ini mirip dengan dlinamo sepeda.
Bentuknya silindris dengan
perangkat penghasil listrik pada bagian dalamnya. Buoy diapungkan di permukaan
laut dengan posisi sebagian tenggelam dan sebagian lagi mengapung. Kuncinya,
terdapat pada perangkat elektrik yang berupa koil (kumparan yang mengelilingi
batang magnet di dalam buoy). Saat ombak mencapai pelampung, maka pelampung
akan bergerak naik dan turun secara relatif terhadap batang magnet sehingga
bisa menimbukan beda potensial dan listrik dibangkitkan.Tentu saja agar dapat
bergerak koil tersebut ditempelkan pada pelampung yang dikaitkan ke dasar
laut, kata Annette von Jouanne, teknisi dari Oregon State University (OSU). Jouanne
menuturkan dalam percobaan sistem ini diletakkan kurang lebih satu atau dua mil
laut dari pantai. Kondisi ombak yang cukup kuat dan mengayun dengan gelombang
yang lebih besar akan menghasilkan listrik dengan tegangan yang lebih tinggi.
Berdasarkan hasil penelitian Universitas Oregon,
setiap pelampung mampu menghasilkan daya sebesar 250 kilowatt. Ada beberapa
pilihan untuk menghasilkan daya tersebut, ujar Jouanne. Penjelasan di atas
menggunakan teknik koil yang bergerak naik turun, tetapi bisa juga dengan
teknik batang magnet yang bergerak naik turun. Pilihan kedua dengan menggunakan
pelampung, penempatan koil dan batang magnet bisa juga ditempatkan di dasar
atau di permukaan laut. Jouanne menuturkan, teknologi yang ditawarkannya
tersebut memiliki banyak keuntungan dibandingkan dengan teknologi laut.
Ketersediaan teknologi ini mencapai 90 persen
dan kerapatan energi yang dihasilkannya lebih tinggi,katanya. Mesin sendiri
juga dapat dirakit dan digunakan dalam skala kecil maupun besar tergantung
pada energi yang dibutuhkan. Potensi penggunaan energi pun bisa diterapkan di
banyak negara terutama yang memiliki kawasan pantai. Dibandingkan dengan energi
angin atau matahari, energi gelombang laut kerapatannya jauh lebih tinggi.
Peneliti yang sama dari OSU, Alan Wallace menyebutkan penyediaan energi gelombang
ini dengan hanya 200 buoy yang diapungkan, satu buah pelabuhan atau kota besar seperti Portland
sudah dapat memanfaatkan energinya dengan sangat melimpah tanpa harus menarik
bayaran. Peneliti percaya jika hasil penelitian tersebut benar-benar
dioptimalkan di sepanjang pantai, seluruh energi listrik di dunia sudah bisa
terpenuhi. Jumlah ini ditaksir hanya mengambil 0,2 persen energi pantai, kata
Alan. Keyakinanya semakin lebih diperkuat dengan efisiensi penghasilan energi
yang tinggi dan besar, energi gelombang laut ini bisa menjadi energi utama
pengganti energi sekarang.
Di samping nilai ekonomis yang cukup
menjanjikan ada hal-hal lain yang dapat memberikan keuntungan di bidang lingkungan
hidup. Energi ini lebih ramah Iingkungan, tidak menimbulkan polusi suara,
emisi C02, maupun polusi visual dan sekaligus mampu memberikan ruang kepada
kehidupan laut untuk membentuk koloni terumbu karang di sepanjang jangkar yang
ditanam di dasar laut. Pada kasus-kasus seperti ini biasanya lebih
menguntungkan karena ikan dan binatang laut selalu lebih banyak berkumpul. Penempatan
buoy dengan ukuran yang tidak terlalu besar juga tidak mengganggu pelayaran.
Rata-rata dengan besar buoy kurang dari dua meter, kapal besar atau kecil bisa
melihat obyek tersebut dan dapat menghindarinya. Energi listrik namun
yang secara efisien bisa dialihkan menjadi energi listrik adalah gelombang
laut.
2. Kelebihan
dan Kekurangan Teknik Konversi Energi Gelombang Menjadi Listrik
1.Energi ombak adalah
energi yang bisa didapat setiap hari, tidak akanpernah habis.
2.Tidak menimbulkan polusi
karena tidak ada limbahnya
3.Mudah untuk mengkonversi energi listrik dari energi mekanik pada ombak
4.Keuntungan penggunaan energi arus laut adalah selain ramah lingkungan, energi ini juga mempunyai intensitas
energi kinetik yang besar dibandingkan dengan energi terbarukan
yang lain. Hal ini disebabkan densitas air laut 830 kali lipat densitas udara
sehingga dengan kapasitas yang sama, turbin arus laut akan jauh lebih kecil
dibandingkan dengan turbin angin.
5.Keuntungan lainnya adalah tidak perlu perancangan struktur yang kekuatannya
berlebihan seperti turbin angin yang dirancang dengan memperhitungkan adanya
angin topan karena kondisi fisik pada kedalaman tertentu cenderung tenang dan
dapat diperkirakan.
1.Diperlukan alat khusus
yang memerlukan teknologi tinggi, sehingga tenaga ahli sangat diperlukan.
2.Output dari pembangkit
listrik tenaga pasang surut mengikuti grafik sinusoidal sesuai dengan respons
pasang surut akibat gerakan interaksi Bumi-Bulan-Matahari.
3.Biaya instalasi dan pemeliharaannya yang cukup
besar.
4.Tantangan teknis
tersendiri untuk para insinyur dalam desain sistem turbin, sistem roda gigi,
dan sistem generator yang dapat bekerja secara terus-menerus selama lebih
kurang lima tahun.
5. Menggunakan pasang surut gelombang sebagai pembangkit energi listrik, bisa
mengakibatkan rotasi bumi melambat 24 jam tiap 2000 tahun.
3. Konversi Energi Gelombang di
Indonesia
Sebagai
negara kepulauan yang besar, laut Indonesia menyediakan sumber energi
alternatif yang melimpah. Sumber energi itu meliputi sumber energi yang
terbarukan dan tak terbarukan. Selain minyak bumi di lepas pantai dan laut
dalam, sumber energi yang tak terbarukan yang berasal dari laut dalam di
wilayah Indonesia
adalah methane hydrate. Methane hydrate adalah senyawa padat campuran antara
gas methan dan air yang terbentuk di laut dalam akibat adanya tekanan
hidrostatik yang besar dan suhu yang relatif rendah dan konstan di kedalaman
lebih dari 1.000 meter.
Sumber
energi yang terbarukan dari laut adalah energi gelombang, energi yang timbul
akibat perbedaan suhu antara permukaan air dan dasar laut (ocean thermal energy
conversion/OTEC), energi yang disebabkan oleh perbedaan tinggi permukaan air
akibat pasang surut dan energi arus laut. Dari keempat energi ini hanya energi
gelombang yang tidak dapat diprediksi kapasitasnya dengan tepat karena
keberadaan energi gelombang sangat bergantung pada cuaca. Sedangkan OTEC,
energi perbedaan tinggi pasang surut serta energi arus laut dapat diprediksi
kapasitasnya dengan tepat di atas kertas. Untuk mendukung kebijaksanaan
pemerintah, perlu dilakukan langkah-langkah pencarian sumber-sumber energi
alternatif yang ramah lingkungan serta terbarukan. Berdasarkan tempatnya, ada
dua sumber energi alternatif, yakni sumber energi alternatif yang berasal dari
daratan dan sumber energi yang berasal dari laut. Untuk Jawa yang padat
penduduknya, pembangunan fasilitas pembangkit listrik dengan energi alternatif
yang berasal dari daratan kemungkinan Dari penelitian PL Fraenkel (J Power and
Energy Vol 216 A, 2002) lokasi yang ideal untuk instalasi pembangkit listrik
tenaga arus mempunyai kecepatan arus dua arah (bidirectional) minimum 2 meter
per detik. Yang ideal adalah 2.5 m/s atau lebih. Kalau satu arah (sungai/arus
geostropik) minimum 1.2-1.5 m/s. Kedalaman tidak kurang dari 15 meter dan tidak
lebih dari 40 atau 50 meter. Relatif dekat dengan pantai agar energi dapat
disalurkan dengan biaya rendah. Cukup luas sehingga dapat dipasang lebih dari
satu turbin dan bukan daerah pelayaran atau penangkapan ikan. Gelombang laut
sangat potensial dikonversikan menjadi energi listrik, khususnya karena Indonesia
memiliki pantai yang sangat panjang yang bisa diberdayakan sebagai sumber
energi alternatif pengganti bahan bakar fosil. Balai Pengkajian Dinamika Pantai
BPPT saat ini sedang melakukan kajian Hybrid Power Energy dengan mendisain dan
membangun sistem energi gelombang laut dengan peralatan Oscilating Water Column
(OWC), kata Kepala Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) Said
Djauharsyah Jenie seperti dilansir Antara, di Jakarta, Rabu (11/4).
OWC
merupakan salah satu sistem dan peralatan yang dapat mengubah energi gelombang
laut menjadi energi listrik dengan menggunakan kolom osilasi. Alat OWC ini akan
menangkap energi gelombang yang mengenai lubang pintu OWC, sehingga terjadi
fluktuasi atau osilasi gerakan air dalam ruang OWC, kemudian tekanan udara ini
akan menggerakkan baling-baling turbin yang dihubungkan dengan generator
listrik sehingga menghasilkan listrik. Sistem ini diakuinya belum pernah
dibangun di Indonesia
sehingga pelaksanaan disain dan pembangunan prototipe sistem OWC ini adalah
yang pertama kali dilaksanakan. Rencananya pada 2007 akan dilaksanakan
pengembangan rancang bangun Pembangkit Listrik Energi Gelombang untuk
menghasilkan listrik 2,5 KVA hingga 500 kVA yang disesuaikan dengan pendanaan
yang tersedia, pemerintah ataupun swasta. Prototipe yang telah diujicobakan
adalah dengan struktur baja yang untuk output 1KVA dicapai efisiensi 30 persen
dan dengan struktur beton yang untuk output 1KVA dicapai efisiensi 45 persen. Jika
didayagunakan secara optimal maka energi konversi gelombang laut akan menjamin
ketersediaan energi listrik sepanjang tahun sehingga suplai listrik tidak akan
tergantung pada pergantian dan perubahan musim, ujarnya. Fenomena fisik laut
seperti pergerakan pasang surut, gelombang, panas laut, angin laut dan
perubahan salinitas seluruhnya bisa dikonversikan menjadi
4. Potensi Energi Arus Laut Wilayah Indonesia
Untuk wilayah Indonesia, energi yang punya prospek bagus adalah energi
arus laut. Hal ini dikarenakan Indonesia mempunyai banyak pulau dan
selat sehingga arus laut akibat interaksi Bumi-Bulan-Matahari mengalami
percepatan saat melewati selat-selat tersebut. Selain itu, Indonesia
adalah tempat pertemuan arus laut yang diakibatkan oleh konstanta
pasang surut M2 yang dominan di Samudra Hindia dengan periode sekitar
12 jam dan konstanta pasang surut K1 yang dominan di Samudra Pasifik
dengan periode lebih kurang 24 jam. M2 adalah konstanta pasang surut
akibat gerak Bulan mengelilingi Bumi, sedangkan K1 adalah konstanta
pasang surut yang diakibatkan oleh kecondongan orbit Bulan saat
mengelilingi Bumi.
Interaksi Bumi-Bulan diperkirakan menghasilkan daya energi arus pasang
surut setiap harinya sebesar 3.17 TW, lebih besar sedikit dari
kapasitas pembangkit listrik yang terpasang di seluruh dunia pada tahun
1995 sebesar 2.92 TW (Kantha & Clayson, 2000). Namun, untuk wilayah
Indonesia potensi daya energi arus laut tersebut belum dapat diprediksi
kapasitasnya.
Keuntungan penggunaan energi arus laut adalah selain ramah lingkungan,
energi ini juga mempunyai intensitas energi kinetik yang besar
dibandingkan dengan energi terbarukan yang lain. Hal ini disebabkan
densitas air laut 830 kali lipat densitas udara sehingga dengan
kapasitas yang sama, turbin arus laut akan jauh lebih kecil
dibandingkan dengan turbin angin. Keuntungan lainnya adalah tidak perlu
perancangan struktur yang kekuatannya berlebihan seperti turbin angin
yang dirancang dengan memperhitungkan adanya angin topan karena kondisi
fisik pada kedalaman tertentu cenderung tenang dan dapat diperkirakan.
Kekurangan dari energi arus laut adalah output-nya mengikuti grafik
sinusoidal sesuai dengan respons pasang surut akibat gerakan interaksi
Bumi-Bulan-Matahari. Pada saat pasang purnama, kecepatan arus akan
deras sekali, saat pasang perbani, kecepatan arus akan berkurang
kira-kira setengah dari pasang purnama. Kekurangan lainnya adalah biaya
instalasi dan pemeliharaannya yang cukup besar. Kendati begitu bila
turbin arus laut dirancang dengan kondisi pasang perbani, yakni saat di
mana kecepatan arus paling kecil, dan dirancang untuk bekerja secara
terus-menerus tanpa reparasi selama lima tahun, maka kekurangan ini
dapat diminimalkan dan keuntungan ekonomisnya sangat besar. Hal yang
terakhir ini merupakan tantangan teknis tersendiri untuk para insinyur
dalam desain sistem turbin, sistem roda gigi, dan sistem generator yang
dapat bekerja secara terus-menerus selama lebih kurang lima tahun.
Dari penelitian PL Fraenkel (J Power and Energy Vol 216 A, 2002) lokasi
yang ideal untuk instalasi pembangkit listrik tenaga arus mempunyai
kecepatan arus dua arah (bidirectional) minimum 2 meter per detik. Yang
ideal adalah 2.5 m/s atau lebih. Kalau satu arah (sungai/arus
geostropik) minimum 1.2-1.5 m/s. Kedalaman tidak kurang dari 15 meter
dan tidak lebih dari 40 atau 50 meter. Relatif dekat dengan pantai agar
energi dapat disalurkan dengan biaya rendah. Cukup luas sehingga dapat
dipasang lebih dari satu turbin dan bukan daerah pelayaran atau
penangkapan ikan.
Simulasi numerik
Simulasi numerik potensi daya listrik di beberapa daerah di Indonesia
telah dilakukan oleh Laboratorium Hidrodinamika Indonesia BPP
Teknologi. Gambar di bawah ini merupakan contoh hasil simulasi potensi
daya listrik di selat Bali dan Lombok dengan menggunakan program
MEC-Model buatan Research Committee of Marine Environment, The Society
of Naval Architects of Japan. Dengan asumsi efisiensi turbin sebesar
0,593 dan menggunakan kecepatan arus rata-rata selama satu periode
pasang surut (residual current) untuk tidal constant M2, potensi daya
listrik di beberapa tempat di selat Bali pada kedalaman 12 meter,
kondisi pasang perbani, dapat mencapai 300 kW bila menggunakan daun
turbin dengan diameter 10 meter. Untuk selat Badung dan selat Lombok
bagian selatan potensi energinya berkisar 80-90 kW.
Hasil numerik tersebut dapat digunakan sebagai dasar pemilihan lokasi
untuk instalasi turbin arus. Hasil ini masih bersifat global dan kasar.
Untuk mengetahui karakteristik kecepatan arus secara lebih detail di
tempat-tempat terpilih, perlu diadakan survei lapangan atau simulasi
numerik detail dengan menggunakan program khusus Full-3D yang juga
disediakan oleh MEC-Model program.
Ada dua jenis rotor (daun turbin) untuk konversi energi kinetik, yang
pertama adalah jenis rotor yang mirip dengan kincir angin. Tipe ini
sering disebut juga dengan turbin dengan poros horizontal. Yang kedua
adalah cross-flow rotor atau rotor Darrieus. Ini adalah tipe turbin
dengan poros vertikal karena porosnya tegak lurus dengan arah arus.
Menurut PL Fraenkel, rotor Darrieus mempunyai beberapa kekurangan,
rotor tidak dapat langsung berputar, kalau sudah berputar sulit
dihentikan bila ada keadaan darurat, dan butuh ongkos tambah untuk
konstruksinya. Untuk mempertinggi efisiensi, kedua tipe rotor ini
biasanya ditambahi dengan nozzle, duct, atau venturi untuk mempercepat
aliran arus yang masuk ke piringan daun rotor.
Dewasa ini penelitian tentang teknologi konversi arus laut menjadi
energi listrik sedang berlangsung sangat gencar. Inggris sudah memasang
prototipe skala penuh dengan kapasitas 300 MW di Foreland Point, North
Devon, pada Mei 2003. Norwegia juga telah melakukan instalasi di
Kvalsundet Hammerfest dengan kapasitas 700 MW. Jepang, dengan
menggunakan program MEC-Model, melakukan studi kelayakan pemasangan
turbin di Selat Kanmon antara Pulau Honshu dan Kyushu. Indonesia
sebagai negara kepulauan terbesar di dunia seharusnya mulai meneliti
secara intensif potensi energi arus laut ini dan memanfaatkannya untuk
menghadapi bencana krisis energi karena masalah kenaikan harga dan
langkanya BBM.
5. OTEC
Konversi energi termal lautan (Inggris: Ocean Thermal Energy
Conversion/OTEC) adalah metode untuk menghasilkan energi listrik
menggunakan perbedaan temperatur yang berada di antara laut dalam dan
perairan dekat permukaan untuk menjalankan mesin kalor. Seperti pada
umumnya mesin kalor, efisiensi dan energi terbesar dihasilkan oleh
perbedaan temperatur yang paling besar. Perbedaan temperatur antara
laut dalam dan perairan permukaan umumnya semakin besar jika semakin
dekat ke ekuator. Pada awalnya, tantangan perancangan OTEC adalah untuk
menghasilkan energi yang sebesar-besarnya secara efisien dengan
perbedaan temperatur yang sekecil-kecilnya.
Permukaan laut dipanaskan secara terus menerus dengan bantuan sinar
matahari, dan lautan menutupi hampir 70% area permukaan bumi. Perbedaan
temperatur ini menyimpan banyak energi matahari yang berpotensial bagi
umat manusia untuk dipergunakan. Jika hal ini bisa dilakukan dengan
cost effective dan dalam skala yang besar, OTEC mampu menyediakan
sumber energi terbaharukan yang diperlukan untuk menutupi berbagai
masalah energi.
Siklus kalor yang sesuai dengan OTEC adalah siklus Rankine, menggunakan
turbin bertekanan rendah. Sistem dapat berupa siklus tertutup ataupun
terbuka. Siklus tertutup menggunakan cairan khusus yang umumnya bekerja
sebagai refrigeran, misalnya ammonia. Siklus terbuka menggunakan air
yang dipanaskan sebagai cairan yang bekerja di dalam siklusnya.
Prinsip Kerja Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC)
Secara sederhana dapat disebutkan bahwa OTEC bekerja dengan
memanfaatkan perbedaan temperatur untuk membangkitkan tenaga listrik
dengan cara memanfaatkannya untuk menguapkan Ammonia atau Freon.
Tekanan uap yang timbul kemudian dipergunakan untuk memutar turbin.
Adapun prinsip kerja dari OTEC secara umum adalah:
1. Konversi energi panas laut atau OTEC menggunakan perbedaan
temperatur antara permukaan yang hangat dengan air laut dalam yang
dingin, minimal sebesar 77 derajat Fahrenheit (25°C) agar bisa
digunakan untuk membangkitkan listrik.
2. Laut menyerap panas yang berasal dari matahari. Panas matahari
membuat permukaan air laut lebih panas dibandingkan air di dasar laut.
Hal ini menyebabkan air laut bersirkulasi dari dasar ke permukaan.
Sirkulasi air laut ini juga dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan
turbin dan menghasilkan energi listrik.
3. Dalam beroperasinya OTEC, pipa-pipa akan ditempatkan di laut yang
berfungsi untuk menyedot panas laut dan mengalirkannya ke dalam tangki
pemanas guna mendidihkan fluida kerja. Umumnya digunakan ammonia
sebagai fluida kerja karena mudah menguap. Dari uap fluida tersebut
selanjutnya akan digunakan untuk menggerakkan turbin pembangkit
listrik. Selanjutnya, uap fluida dialirkan ke ruang kondensor.
Didinginkan dengan memanfaatkan air laut bersuhu 5 derajat Celcius. Air
hasil pendinginan kemudian dikeluarkan kembali ke laut. Begitu siklus
seterusnya. (Zaiki, 2009)
Jenis Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC)
a. Closed-Cycle (Siklus Tertutup):
Closed-cycle system menggunakan fluida dengan titik didih
rendah,seperti ammonia, untuk memutar turbin guna membangkitkan
listrik. Air laut permukaan yang hangat dipompa melewati sebuah heat
exchanger (penukar panas) di mana fluida dengan titik didih rendah tadi
diuapkan. Fluida yang mengalami perubahan wujud menjadi uap akan
mengalami peningkatan tekanan. Uap bertekanan tinggi ini kemudian
dialirkan ke turbin untuk menghasilkan listrik. Kemudian air dingin
dari dasar lautan dipompa melewati heat exchanger yang kedua,
mengembunkan hasil penguapan tadi menjadi fluida lagi, di mana siklus
ini berputar terus menerus.
b. Open-Cycle (Siklus Terbuka):
Open-Cycle OTEC menggunakan air laut permukaan yang hangat untuk
membangkitkan listrik. Ketika air laut hangat dipompakan ke dalam
kontainer bertekanan rendah, air ini mendidih. Uap yang mengembang
menggerakkan turbin tekanan rendah untuk membangkitkan listrik. Uap
ini,meninggalkan garam-garam di belakang kontainer. Jadi uap ini hampir
merupakan air murni. Uap ini kemudian dikondensasikan kembali dengan
menggunakan suhu dingin dari air dasar laut. c. Hybrid System (Siklus Gabungan):
Siklus hybrid menggunakan keunggulan sistem siklus terbuka dan
tertutup. Siklus hybrid menggunakan air laut yang diletakkan di tangki
bertekanan rendah (vacuum chamber) untuk dijaikan uap. Lalu uap
tersebut digunakan untuk menguapkan fluida bertitik didih rendah
(amonia atau yang lainnya) yang akan menggerakkan turbin guna
menghasilkan listrik. Uap air laut tersebut lalu dikondensasikan untuk
menghasilkan air tawar desalinasi.
Kekurangan dan Kelebihan
Kelebihan:
• Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya.
• Tidak membutuhkan bahan bakar.
• Biaya operasi rendah.
• Produksi listrik stabil.
• Dapat dikombinasikan dengan fungsi lainnya: menghasilkan air
pendingin, produksi air minum, suplai air untuk aquaculture, ekstraksi
mineral, dan produksi hidrogen secara elektrolisis.
Kekurangan:
• Belum ada analisa mengenai dampaknya terhadap lingkungan.
• Jika menggunakan amonia sebagai bahan yang diuapkan menimbulkan potensi bahaya kebocoran.
• Efisiensi total masih rendah sekitar 1%-3%.
Gambar
4. Pembuatan bambu III
