Studi Distribusi Panas di Laut untuk Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC)

Transkripsi

1 Studi Distribusi Panas di Laut untuk Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) Oleh : Putu Yoga Perdana ( ) Dosen Pembimbing: Ir. Arief Suroso, MSc. Suntoyo, S.T., M.Eng, Ph.D

2 Latar Belakang Perumusan Masalah Tujuan Penelitian Batasan Masalah Manfaat Penelitian

3 LATAR BELAKANG OTEC merupakan salah satu teknik terbaru yang bertujuan untuk mengkonversi thermal energy yang di serap oleh air laut menjadi energi terbarukan yang biasanya berupa energi listrik Penggunaan air laut sebagai sumber energi di Indonesia masih sangat minim Perhitungan distribusi panas di laut untuk OTEC masih sering dilakukan dengan instrumen berupa satelit atau alat pengukuran langsung

4 Berapakah suhu air laut dalam di Indonesia apabila suhu air laut permukaan dan kedalamannya diketahui? Dimanakah daerah yang dapat digunakan untuk OTEC agar dapat menghasilkan energi yang maksimal?

5 Suhu air laut yang dihitung ada suhu air laut dalam Perhitungan densitas air laut diabaikan. Kedalaman maksimal yang dihitung adalah 600 meter dibawah permukaan air laut. Sumber data penelitian diambil tiga tempat di Indonesia Barat, Indonesia Tengah dan Indonesia Timur. Lokasi penelitian adalah di wilayah Indonesia. Lautan tropis di dunia dianggap mempunyai karateristik yang sama. Faktor Ekonomi dalam penentuan lokasi dianggap sama. Faktor bencana alam diabaikan.

6 Mengetahui besarnya suhu air laut dalam di Indonesia dengan data suhu air permukaan dan kedalaman Mengetahui daerah-daerah yang dapat digunakan untuk dapat memperoleh energi yang maksimal

7 Memberikan informasi mengenai OTEC sebagai sumber energi baru yang dapat dipakai terus-menerus Sebagai bahan refrensi tentang suhu air laut dalam di Indonesia yang dapat digunakan sebagai kondensor dalam OTEC. Memberikan informasi tentang dimana daerah-daerah yang berpotensial dibangun OTEC

8 OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) merupakan salah satu teknik konversi energi laut yang memanfaatkan panas air laut. Dalam sistem kerjanya, terdapat dua siklus yang sering digunakan: -Closed cycle (Siklus Tertutup) -Open cycle (Siklus Terbuka)

9 OTEC Efficiency Efisiensi dari OTEC secara umum dapat dihitung dengan persamaan carnott berikut : max Tw Tc Tw Dimana : max = efisiensi carnott Tw = Temperatur absolut dari air hangat Tc = Temperatur absolut dari air dingin

10 Suhu Air Laut Perubahan temperatur air laut disebabkan oleh perpindahan panas dari massa yang satu ke massa yang lainnya Kenaikan temperatur permukaan laut disebabkan oleh: Radiasi dari angkasa dan matahari Konduksi panas dari atmosfir Kondensasi uap air Matahari mempunyai efek yang paling besar terhadap perubahan suhu permukaan laut

11 mulai Studi Literatur dan data A Mencari data untuk perairan Indonesia Melakukan Analisa dari data sebelumnya untuk mendapatkan persamaan Validasi Data dengan Laut Indonesia Analisa Data dari Persamaan Perhitungan Efisiensi Kesimpulan A selesai

12 Analisa dan Pembahasan A. SUMBER DATA Sumber data yang dipakai untuk mendapatkan persamaan empiris dari distribusi panas di laut adalah data dari penelitian OTEC sebelumnya dengan melihat grafik distribusi panas yang telah dipakai untuk refrensi pembuatan OTEC

13 Diambil 3 tempat di perairan tropis sebagai sumber data perhitungan yaitu : 1. Filipina Peta disamping menunjukan daerah-daerah yang telah dihitung temperatur permukaan laut dan suhu laut dalamnya

14 Dari data wilayah Filipina yang berpotensi di bangun OTEC, diambil 6 data wilayah di Filipina dengan grafik:

15 2. Perairan Amerika Selatan (Hawaii dan Puerto Rico) Map Hawaii Map Puerto Rico

16 Grafik dibawah ini menunjukkan perbedaan temperatur permukaan laut dengan temperatur laut dalam di empat tempat berbeda di Amerika Selatan yang meliputi Hawaii, Puerto Rico, Teluk Meksiko dan Naul. Yang digunakan adalah grafik Hawaii dan Puerto Rico

17 Metoda penelitian yang dipake dalam mencari persamaan ini adalah dengan menggunakan persamaan titik-titik di masingmasing kedalaman dengan asumsi awal yaitu : Xn = Xo +by dimana: Xn = Suhu pada kedalaman n Xo = Suhu permukaan awal b = Konstanta fungsi kedalaman y = kedalaman (m)

18 B. ANALISA DATA 1. Hawaii No suhu (celcius) kedalaman (m) 1 29, , , , , ,6 700 No suhu (celcius) kedalaman (m) b 1 29, , , , , , ,05 5 5, , , ,034

19 2. Puerto Rico No suhu (celcius) kedalaman (m) 1 27, , , , , ,1 700 No suhu (celcius) kedalaman (m) b 1 27, , , , , , , , , , ,03

20 3. Filipina No suhu (celcius) kedalaman (m) 1 32, , , ,9 450 No suhu (celcius) kedalaman (m) b 1 32, , , , , , ,043

21 Dengan menggunakan persamaan dari : Xn = Xo +by maka didapat resume hasil perhitungan di tiga tempat yang dipakai sebagai sumber data perhitungan No Kedalaman Hawai Puerto Rico Filipina 1 0 x 0 = x + 0y x 0 = x + 0y x 0 = x + 0y x 150 = x - 0,066y x 150 = x - 0,048y x 150 = x - 0,031y x 300 = x - 0,063y x 300 = x - 0,041y x 300 = x - 0,046y x 450 = x - 0,050y x 450 = x - 0,039y x 450 = x - 0,043y x 600 = x - 0,039y x 600 = x - 0,033y x 700 = x - 0,034y x 700 = x - 0,03y

22 Dari data persamaan kemudia akan dicari hasil perhitungan di daerah Mamuju kemudian hasilnya akan dirangkum dalam satu tabel dan dilihat perbandingannya Data Perairan Mamuju Hasil Perbandingan Waterline Farenheit Celcius Waterline (m) EL 0 85 F 29.4 C 0 EL (-) F 18.3 C 152,4 EL (-) F 10.5 C 304,8 EL (-) F 7.7 C 457,2 EL (-) F 6.6 C 609,6 EL (-)2300 & below 42 F 5.4 C 701,04 Depth Data UNOCAL Pers. Hawaii Pers. Puerto Rico Pers. Filipina 0 29,4 29,4 29,4 29, ,3 19,5 22,2 24, ,5 10,5 17,1 15, ,7 6,9 11,85 10, ,6 6 9, ,4 5,6 8,4

23 Dengan grafik hasil perhitungan dapat dilihat dari grafik di bawah ini

24 Mencari nilai (b) dari grafik UNOCAL dan Hawai untuk menentukan konstanta fungsi kedalaman yang dipakai di Indonesia No Kedalaman Indonesia Hawaii Average/mean ,074-0,066-0, ,063-0,063-0, ,048-0,05-0, ,038-0,039-0, ,034-0,034-0,034 No Kedalaman (m) b m y/ m (y-1170)/14309

25 Tiga tempat di Indonesia yang akan dipakai untuk melakukan perhitungan distribusi panas laut Site I : Perairan Pulau Simeulue, NAD Site II : Laut Utara Bali Site III : Laut Banda

26 1. Perairan Pulau Simeulue, NAD Dengan suhu permukaan (Xo) 29,2 o C dan kedalaman sampai dengan 600 meter maka di dapat hasil distribusi panasnya: No Kedalaman b X0 Xn ,2 29, ,047 29,2 24, ,068 29,2 15, ,061 29,2 10, ,054 29,2 7, ,047 29,2 5, ,04 29,2 5,3 Efisiensi : max = 0,818529

27 2. Perairan Bali Utara Dengan suhu permukaan (Xo) 30,3 o C dan kedalaman sampai dengan 600 meter maka di dapat hasil distribusi panasnya: No Kedalaman b X0 Xn ,3 30, ,047 30,3 25, ,068 30,3 16, ,061 30,3 12, ,054 30,3 8, ,047 30,3 6, ,04 30,3 6,4 Efisiensi : max = 0,788813

28 3. Perairan Laut Banda Dengan suhu permukaan (Xo) 31,2 o C dan kedalaman sampai dengan 600 meter maka di dapat hasil distribusi panasnya : No Kedalaman b X0 Xn ,2 31, ,047 31,2 26, ,068 31,2 17, ,061 31,2 12, ,054 31,2 9, ,047 31,2 7, ,04 31,2 7,3 Efisiensi : max = 0,766059

29 KESIMPULAN 1. Besarnya suhu air laut dalam di tiga tempat penelitian di Indonesia dapat dilihat dalam tabel berikut: No Kedalaman (m) Perairan Pulau Simuelue Laut Utara Bali Laut Banda ,2 30,3 31, ,53 25,63 26, ,64 16,74 17, ,96 12,06 12, ,68 8,78 9, ,79 6,89 7, ,3 6,4 7,3 2. Dalam hasil penelitian, ada beberapa faktor yang menjadi hal utama dalam pembuatan OTEC. Dalam penelitian ini, daerah yang paling bagus untuk pembuatan OTEC adalah di Laut Simeulue, NAD karena mempunyai efisiensi paling tinggi di antara dua tempat lainnya.

30 SARAN Saran yang dapat disampaikan untuk penelitian yang lebih lanjut antara lain: Perlu dilakukan penelitian-penelitian yang lebih dalam tentang faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi perubahan suhu permukaan terhadap kedalaman sehingga peramalan suhu di laut dalam dapat dilakukan mendekati kenyataan di lapangan. Pencarian data yang lebih akurat untuk mendapatkan hasil yang lebih baik. Faktor ekonomi diperhitungkan apabila ingin mengetahui daerah mana yang paling cocok dibuat struktur OTEC sebagai salah satu acuan dalam pembuatan struktur OTEC tersebut.

31