KAJIAN PARAMETER ARUS TERHADAP PENGEMBANGAN WILAYAH

Arus air laut adalah pergerakan massa air secara vertikal dan horisontal sehingga menuju keseimbangannya, atau gerakan air yang sangat luas yang terjadi di seluruh lautan dunia[1]. Arus juga merupakan gerakan mengalir suatu massa air yang dikarenakan tiupan angin atau perbedaan densitas atau pergerakan gelombang panjang[2]. Pergerakan arus dipengaruhi oleh beberapa hal antara lain arah angin, perbedaan tekanan air, perbedaan densitas air, gaya Coriolis dan arus ekman, topografi dasar laut, arus permukaan, upwellng , downwelling.Semua dunia arus pada peta laut yang berkesinambungan
Selain angin, arus dipengaruhi oleh paling tidak tiga faktor, yaitu[3] :
1.Bentuk Topografi dasar lautan dan pulau - pulau yang ada di sekitarnya : Beberapa sistem lautan utama di dunia dibatasi oleh massa daratan dari tiga sisi dan pula oleh arus equatorial counter di sisi yang keempat. Batas - batas ini menghasilkan sistem aliran yang hampir tertutup dan cenderung membuat aliran mengarah dalam suatu bentuk bulatan.
2.Gaya Coriollis dan arus ekman : Gaya Corriolis mempengaruhi aliran massa air, di mana gaya ini akan membelokkan arah mereka dari arah yang lurus. Gaya corriolis juga yangmenyebabkan timbulnya perubahan - perubahan arah arus yang kompleks susunannya yang terjadi sesuai dengan semakin dalamnya kedalaman suatu perairan.
3.Perbedaan Densitas serta upwelling dan sinking : Perbedaan densitas menyebabkan timbulnya aliran massa air dari laut yang dalam di daerah kutub selatan dan kutub utara ke arah daerah tropik.
Adapun jenis - jenis arus dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu :
1.Berdasarkan penyebab terjadinya
Arus ekman : Arus yang dipengaruhi oleh angin.
Arus termohaline : Arus yang dipengaruhi oleh densitas dan gravitasi.
Arus pasut : Arus yang dipengaruhi oleh pasut.
Arus geostropik : Arus yang dipengaruhi oleh gradien tekanan mendatar dan gaya coriolis.
Wind driven current : Arus yang dipengaruhi oleh pola pergerakan angin dan terjadi pada lapisan permukaan.
2.Berdasarkan Kedalaman
Arus permukaan : Terjadi pada beberapa ratus meter dari permukaan, bergerak dengan arah horizontal dan dipengaruhi oleh pola sebaran angin.
Arus dalam : Terjadi jauh di dasar kolom perairan, arah pergerakannya tidak dipengaruhi oleh pola sebaran angin dan mambawa massa air dari daerah kutub ke daerah ekuator.
Jawaban Terbaik - Dipilih oleh Suara Terbanyak
Gaya coriolis adalah suatu gaya yang disebabkan oleh proses rotasi bumi. Ketika angin bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah di bumi belahan utara. Arah angin bergeser ke arah kanan oleh gaya Coriolis. Sedangkan di bumi belahan selatan, angin bergeser ke arah kiri oleh gaya Coriolis.
A.
Gerak Air Laut
Ada 3 gerakan air laut yang akan kita bahas yaitu: arus laut, gelombang laut, dan pasang surut air laut.
1.
Arus Laut
Arus laut (sea current) adalah gerakan massa air laut dari satu tempat ke tempat lain baik secara vertikal (gerak ke atas) maupun secara horizontal (gerakan ke samping). Contoh-contoh gerakan itu seperti gaya coriolis, yaitu gaya yang membelok arah arus dari tenaga rotasi bumi. Pembelokan itu akan mengarah ke kanan di belahan bumi utara dan mangarah ke kiri di belahan bumi selatan. Gaya ini yang mengakibatkan adanya aliran gyre yang searah jarum jam (ke kanan) pada belahan bumi utara dan berlawanan dengan arah jarum jam di belahan bumi selatan. Perubahan arah arus dari pengaruh angin ke pengaruh gaya coriolis dikenal dengan spiral ekman.
Menurut letaknya arus dibedakan menjadi dua yaitu arus atas dan arus bawah. Arus atas adalah arus yang bergerak di permukaan laut. Sedangkan arus bawah adalah arus yang bergerak di bawah permukaan laut.
Faktor pembangkit arus permukaan disebabkan oleh adanya angin yang bertiup diatasnya. Tenaga angin memberikan pengaruh terhadap arus permukaan (atas) sekitar 2% dari kecepatan angin itu sendiri. Kecepatan arus ini akan berkurang sesuai dengan makin bertambahnya kedalaman perairan sampai pada akhirnya angin tidak berpengaruh pada kedalaman 200 meter.
Oleh karena dibangkitkan angin, arah arus laut permukaan (atas) mengikuti arah angin yang ada. Khususnya di Asia Tenggara karena arah angin musim sangat kentara perubahannya antara musim barat dan musim timur maka arus laut permukaan juga banyak dipengaruhinya. Arus musim barat ditandai oleh adanya aliran air dari arah utara melalui laut Cina bagian atas, laut Jawa, dan laut Flores. Adapun pada musim timur sebaliknya mengalir dari arah selatan.

Selain pergerakan arah arus mendatar, angin dapat menimbulkan arus air vertikal yang dikenal dengan upwelling dan sinking di daerah-daerah tertentu. Proses upwelling adalah suatu proses massa air yang didorong ke atas dari kedalaman sekitar 100 sampai 200 meter. Angin yang mendorong lapisan air permukaan mengakibatkan kekosongan di bagian atas, akibatnya air yang berasal dari bawah menggantikan kekosongan yang berada di atas. Oleh karena air yang dari kedalaman lapisan belum berhubungan dengan atmosfer, maka kandugan oksigennya rendah dan suhunya lebih dingin dibandingkan dengan suhu air permukaan lainnya.

Walaupun sedikit oksigen, arus ini mengandung larutan nutrien seperti nitrat dan fosfat sehingga cederung mengandung banyak fitoplankton. Fitoplankton merupakan bahan dasar rantai makanan di lautan, dengan demikian di daerah upwelling umumnya kaya ikan.

Gejala upwelling dapat dipantau oleh satelit cuaca NOAA dan dijadikan sebagai tanda akan dimulainya musim panen ikan 14 hari setelah upwelling terjadi. Bagi nelayan modern dapat memanfaatkan informasi NOAA untuk persiapan panen. Pencurian ikan di berbagai laut di Indonesia umumnya para pencuri memantau gejala upwelling. Pada saat upwelling mereka pura-pura mencari ikan di daerah yang jauh dari perairan laut.
Gb. 6. Daerah air naik (upwelling) di Indonesia
Akan tetapi 14 hari kemudian mereka meluncur dengan kekuatan penuh menuju perairan Indonesia. Dengan gesit mereka mengeruk ikan yang lagi banyak-banyaknya. Mereka lolos dari pengejaran patroli perairan Indonesia karena perlengkapan kita belum dapat melacak keberadaan mereka.
Sinking merupakan proses kebalikan dari upwelling, yaitu gerakan air yang tenggelam ke arah bawah di perairan pantai. Agar Anda lebih jelas perhatikan perbedaan gambar gerakan upwelling dan sinking.

Gb.7. (a) Daerah upwelling (b) Daerah sinking
Berikut ini adalah persebaran arus laut di dunia, coba Anda perhatikaan nama-nama arus yang terdapat di samudra-samudra, dan perhatikan pula arah gerakannya dibelahan bumi utara dan belahan bumi selatan berbeda!
 


 


 


Faktor Penyebab Terjadinya Arus
Terjadinya arus di lautan disebabkan oleh dua faktor utama, yaitu faktor internal dan faktor eksternal.  Faktor internal seperti perbedaan densitas air laut, gradien tekanan mendatar dan gesekan lapisan air. Sedangkan faktor eksternal seperti gaya tarik matahari dan bulan yang dipengaruhi oleh tahanan dasar laut dan gaya coriolis, perbedaan tekanan udara, gaya gravitasi, gaya tektonik dan angin ( Gross, 1990).
Menurut Bishop (1984), gaya-gaya utama  yang berperan dalam sirkulasi massa air adalah gaya gradien tekanan, gaya coriolis, gaya gravitasi, gaya gesekan, dan gaya sentrifugal.
Faktor penyebab terjadinya arus yaitu dapat dibedakan menjadi tiga komponen yaitu gaya eksternal, gaya internal angin, gaya-gaya kedua yang hanya datang karena fluida dalam gerakan yang relatif terhadap permukaan bumi. Dari gaya-gaya yang bekerja dalam pembentukan arus antara lain tegangan angin, gaya Viskositas, gaya Coriolis, gaya gradien tekanan horizontal, gaya yang menghasilkan pasut.
Ketika angin berhembus di laut, energi yang ditransfer dari angin ke batas permukaan, sebagian energi ini digunakan dalam pembentukan gelombang gravitasi permukaan, yang memberikan pergerakan air dari yang kecil kearah perambatan gelombang sehingga terbentuklah arus dilaut. Semakin cepat kecepatan angin, semakin besar gaya gesekan yang bekerja pada permukaan laut, dan semakin besar arus permukaan. Dalam proses gesekan antara angin  dengan permukaan laut dapat menghasilkan gerakan air yaitu pergerakan air laminar dan pergerakan air turbulen (Supangat,2003).
 
Gaya Viskositas pada permukaan laut ditimbulkan karena adanya pergerakan angin pada permukaan laut sehingga menyebabkan pertukaran massa air yang berdekatan secara periodik, hal ini disebabkan karena perbedaan tekanan pada fluida. Gaya viskositas dapat dibedakan menjadi dua gaya yaitu viskositas molecular dan viskositas eddy. Gesekan dalam pergerakan fluida hasil dari transfer momentum diantara bagian-bagian yang berbeda dari fluida. Dalam pergerakan fluida dalam aliran laminer, transfer momentum terjadi hasil transfer antara batas yang berdekatan yang disebut viskositas molekular. Di permukaan laut, gerakan air tidak pernah laminer, tetapi turbulen sehingga kelompok-kelompok air, bukan molekul individu, ditukar antara satu bagian fluida ke yang lain. Gesekan internal yang dihasilkan lebih besar dari pada yang disebabkan oleh pertukaran molekul individu dan disebut viskositas eddy.
 
Gaya Coriolis mempengaruhi aliran massa air, dimana gaya ini akan membelokan arah angin dari arah yang lurus. Gaya ini timbul sebagai akibat dari perputaran bumi pada porosnya. Gaya Coriolis ini yang membelokan arus dibagian bumi utara kekanan dan dibagian bumi selatan kearah kiri. Pada saat kecepatan arus berkurang, maka tingkat perubahan arus yang disebabkan gaya Coriolis akan meningkat. Hasilnya akan dihasilkan sedikit pembelokan dari arah arus yang relaif cepat dilapisan permukaan dan arah pembelokanya menjadi lebih besar pada aliran arus yang kecepatanya makin lambat dan mempunyai kedalaman makin bertambah besar. Akibatnya akan timbul suatu aliran arus dimana makin dalam suatu perairan maka arus yang terjadi pada lapisan-lapisan perairan akan dibelokan arahnya. Hubungan ini dikenal sebagai Spiral Ekman, Arah arus menyimpang 450 dari arah angin dan sudut penyimpangan. bertambah dengan bertambahnya kedalaman (Supangat, 2003).

 
Gambar 1.Pola arus spiral Ekman
Gaya gradien tekanan horizontal sangat dipengaruhi oleh tekanan, massa air, kedalaman dan juga densitas dari massa air tersebut, yang mana jika densitas laut homogen, maka gaya gradien tekanan horizontal adalah sama untuk kedalaman berapapun. Jika tidak ada gaya horizontal yang bekerja, maka akan terjadi percepatan yang seragam dari tekanan tinggi ke tekanan yang lebih rendah.Gelombang-gelombang yang panjang pada lautan menghasilkan peristiwa pasang surut air laut. Pasang surut ini menimbulkan pergerakan massa air yang mana prosesnya dipengaruhi oleh gaya tarik bulan, matahari dan benda angkasa lainya selain itu juga dipengaruhi oleh gaya sentrifugal dari bumi itu sendiri.
Referensi :
Bishop, J.M. 1984. Aplied Oceanography. John Willey and Sons, Inc. New York. 252 p.
Gross, M. 1990. Oceanography sixth edition. New Jersey : Prentice-Hall.Inc.
Arus adalah proses pergerakan massa air menuju kesetimbangan yang menyebabkan perpindahan horizontal dan vertikal massa air. Gerakan tersebut merupakan resultan dari beberapa gaya yang bekerja dan beberapa factor yang mempengaruhinya. Arus laut (sea current) adalah gerakan massa air laut dari satu tempat ke tempat lain baik secara vertikal (gerak ke atas) maupun secara horizontal (gerakan ke samping).
Contoh-contoh gerakan itu seperti gaya coriolis, yaitu gaya yang membelok arah arus dari tenaga rotasi bumi. Pembelokan itu akan mengarah ke kanan di belahan bumi utara dan mangarah ke kiri di belahan bumi selatan.
Gaya ini yang mengakibatkan adanya aliran gyre yang searah jarum jam (ke kanan) pada belahan bumi utara dan berlawanan dengan arah jarum jam di belahan bumi selatan. Perubahan arah arus dari pengaruh angin ke pengaruh gaya coriolis dikenal dengan spiral ekman (Pond dan Pickard, 1983).
Menurut Gross 1972, arus merupakan gerakan horizontal atau vertikal dari massa air menuju kestabilan yang terjadi secara terus menerus. Gerakan yang terjadi merupakan hasil resultan dari berbagai macam gaya yang bekerja pada permukaan, kolom, dan dasar perairan. Hasil dari gerakan massa air adalah vector yang mempunyai besaran kecepatan dan arah. Ada dua jenis gaya yang bekerja yaitu eksternal dan internal Gaya eksternal antara lain adalah gradien densitas air laut, gradient tekanan mendatar dan gesekan lapisan air (Gross,1990)
Pond dan Pickard 1983 mengklasifikasikan gerakan massa air berdasarkan penyebabnya, terbagi atas :
a. Gerakan dorongan angin
Angin adalah factor yang membangkitkan arus, arus yang ditimbulkan oleh angin mempunyai kecepatan yang berbeda menurut kedalaman. Kecepatan arus yang dibangkitkan oleh angin memiliki perubahan yang kecil seiring pertambahan kedalaman hingga tidak berpengaruh sama sekali.
b. Gerakan termohalin
Perubahan densitas timbul karena adanya perubahan suhu dan salinitas anatara 2 massa air  yang densitasnya tinggi akan tenggelam dan menyebar dibawah permukaan air sebagai arus dalam dan sirkulasinya disebut arus termohalin.
 
c.Arus Pasut
Arus yang disebabkan oleh gaya tarik menarik antara bumi dan benda benda angkasa. Arus pasut ini merupakan arus yang gerakannya horizontal.
d. Turbulensi
Suatu gerakan yang terjadi pada lapisan batas air dan terjadi karena adanya gaya gesekan antar lapisan.
e.Tsunami
Sering disebut sebagai gelombang seismic yang dihasilkan dari pergeseran dasar laut saat etrjadi gempa.
f. Gelombang lain ; Internal, Kelvin dan Rossby/Planetary
Menurut letaknya arus dibedakan menjadi dua yaitu arus atas dan arus bawah. Arus atas adalah arus yang bergerak di permukaan laut. Sedangkan arus bawah adalah arus yang bergerak di bawah permukaan laut. Faktor pembangkit arus permukaan disebabkan oleh adanya angin yang bertiup diatasnya. Tenaga angin memberikan pengaruh terhadap arus permukaan (atas) sekitar 2% dari kecepatan angin itu sendiri. Kecepatan arus ini akan berkurang sesuai dengan makin bertambahnya kedalaman perairan sampai pada akhirnya angin tidak berpengaruh pada kedalaman 200 meter (Bernawis,2000)
Oleh karena dibangkitkan angin, arah arus laut permukaan (atas) mengikuti arah angin yang ada. Khususnya di Asia Tenggara karena arah angin musim sangat terlihat perubahannya antara musim barat dan musim timur maka arus laut permukaan juga banyak dipengaruhinya. Arus musim barat ditandai oleh adanya aliran air dari arah utara melalui laut Cina bagian atas, laut Jawa, dan laut Flores. Adapun pada musim timur sebaliknya mengalir dari arah selatan.
Selain pergerakan arah arus mendatar, angin dapat menimbulkan arus air vertikal yang dikenal dengan upwelling dan downwelling di daerah-daerah tertentu. Proses upwelling adalah suatu proses massa air yang didorong ke atas dari kedalaman sekitar 100 sampai 200 meter. Angin yang mendorong lapisan air permukaan mengakibatkan kekosongan di bagian atas, akibatnya air yang berasal dari bawah menggantikan kekosongan yang berada di atas. Oleh karena air yang dari kedalaman lapisan belum berhubungan dengan atmosfer, maka kandugan oksigennya rendah dan suhunya lebih dingin dibandingkan dengan suhu air permukaan lainnya. Walaupun sedikit oksigen, arus ini mengandung larutan nutrien seperti nitrat dan fosfat sehingga cederung mengandung banyak fitoplankton. Fitoplankton merupakan bahan dasar rantai makanan di lautan, dengan demikian di daerah upwelling umumnya kaya ikan.
Pustaka
Bernawis, Lamona I. 2000. Temperature and Pressure Responses on El-Nino 1997 and La-Nina 1998 in Lombok Strait. Proc. The JSPS-DGHE International Symposium on Fisheries Science in Tropical Area.
Gross,M.G.1990.Oceanography : A View of Earth. Prentice Hall, Inc. Englewood Cliff. New Jersey.
Pond, S dan G.L Pickard. 1983. Introductory dynamical Oceanography. Second edition. Pergamon Press. New York.Ekman Spiral
 
Ekman spiral merujuk ke struktur arus atau angin di dekat garis batas horisontal  yang arah alirannya berputar dan bergerak menjauh. Istilah Ekman Spiral ini berasal dari seorang ilmuwan kelautan Swedia yang bernama Vagn Walfrid Ekman. Defleksi dari arus permukaan pertama kali ditemukan oleh  ilmuwan oseanografi  Norwegia yang bernama  Fridtjof Nansen ketika berlangsungnya ekspedisi Fram (1893-1896).Efek dari Ekman Spiral ini adalah akibat efek Coriolis yang menyebabkan benda dipaksa bergerak ke kanan pada belahan bumi utara dan ke arah kiri pada belahan bumi selatan. Dengan demikian ketika angin berhembus pada permukaan laut di belahan bumi utara, arus permukaan bergerak kearah kanan dari arah angiin.
Diagram yang di sebelah kanan menunjukkan gaya yang terkait dengan Ekman spiral. Gaya yang bekerja di atas permukaan yang diberi warna merah (sebagai akibat adanya hembusan angin di permukaan air),  gaya Coriolis (di sudut kanan dari gaya yang bekerja di atas permukaan air)  berwarna kuning, dan resultan perpindahan (arus) berwarna merah jambu, yang kemudian menjadi memberikan pengaruh pada lapisan di bawahnya, dan secara gradual membentuk spiral secara bertahap searah jarum jam dengan gerakan ke arah bawah.
Referensi :
http://www.answers.com/topic/ekman-spiral
Upwelling merupakan fenomena oseanografi yang melibatkan wind-driven motion yang kuat, dingin dan biasanya membawa massa air yang kaya akan nutrien ke arah permukaan laut. Upwelling adalah fenoma atau kejadian yang berkaitan dengan gerakan naiknya massa air laut. Gerakan vertikal ini adalah bagian integrasi dari sirkulasi laut tetapi ribuan sampai jutaan kali lebih kecil dari arus horizontal. Gerakan vertikal ini terjadi akibat adanya stratifikasi densitas air laut karena dengan penambahan kedalaman mengakibatkan suhu menurun dan densitas meningkat yang menimbulkan energi untuk menggerakkan massa air secara vertikal.  Laut juga terstratifikasi oleh faktor lain, seperti kandungan nutrien yang semakin meningkat seiring pertambahan kedalaman. Dengan demikian adanya gerakan massa air vertikal akan menimbulkan efek yang signifikan terhadap kandungan nutrien pada lapisan kedalaman tertentu.
Setidaknya ada lima tipe upwelling yaitu coastal upwelling, large-scale wind-driven upwelling in the ocean interior, upwelling associated with eddies, topographically-associated upwelling, and broad-diffusive upwelling in the ocean interior.
Coastal Upwelling
Coastal upwelling adalah tipe yang paling banyak memiliki hubungan dengan aktivitas manusia dan memberikan banyak pengaruh terhadapa produktivitas perikanan di dunia, seperti ikan pelagis kecil (sardines, anchovies, dll.). Laut dalam kaya akan nutrien termasuk nitrate and phosphate, yang merupakan hasil dari dekomposisi materi organik (dead/detrital plankton) dari permukaan laut.
Ketika sampai ke permukaan, nutrien tersebut digunakan oleh fitoplankton, beserta CO2 terlarut dan dan energi cahaya matahari untuk menghasilkan bahan organik melalui proses fotosintesis. Daerah Upwelling memiliki produktivitas yang tinggi dibanding dengan wilayah lainnya. Hal ini berkaitan dengan rantai makanan, karena fitoplankton berada pada level dasar pada rantai makanan di laut. Daearah dari upwelling antara lain pantai Peru, Chile, Laut arab, western South Africa, eastern New Zealand, southeastern Brazil dan pantai California.
Adapun rantai makanan di laut adalah sebagai berikut :
Phytoplankton -> Zooplankton -> Predatory zooplankton -> Filter feeders -> Predatory fish
Karena ini menjadi sebuah rantai makanan, ini berarti bahwa setiap spesies adalah spesies kunci dalam zona upwelling. Bagian kunci dari oseanografi fisika yang menimbulkan coastal upwelling adalah efek Coriolis yang didorong oleh wind-driven yang derung diarahkan ke sebelah kanan di belahan bumi utara dan ke arah kiri di belahan bumi selatan.
Equatorial Upwelling
Fenomena yang sama terjadi di ekuator. Apapun lokasinya ini merupakan hasil dari divergensi, massa air yang nutrien terangkat dari lapisan bawah dan hasilnya ditandai oleh fakta bahwa pada daerah ekuator di pasifik memiliki konsentrasi fitoplankton yang tinggi.
Southern Ocean Upwelling
Upwelling dalam skala besar juga terjadi di Southern Ocean. Di sana, dipengaruhi angin yang kuat dari barat dan timur yang bertiup mengelilingi Antarctika, yang mengakibatkan perubahan yang signifikan terhadap aliran massa air yang menuju ke utara. Sebenarnya tipe ini masih termasuk ke dalam coastal upwelling. Ketika tidak ada daratan antara Amerika Selatan dengan Semenanjung Antartika, sejummah massa air terangkat dari lapisan dalam. Dalam banyak pengamatan dan sintesis model numerik, upwelling samudra bagian Selatan merupakan sarana utama untuk mengaduk material lapisan dalam ke permukaan.Beberapa model sirkulasi laut menunjukkan bahwa dalam skala luas upwelling terjadi di daerah tropis, karena didorong tekanan air mengalir berkumpul ke arah lintang rendah dimana terdifusi dengan lapisan hangat dari permukaan.

Tropical cyclone upwelling
Upwelling juga bisa disebabkan oleh tropical cyclone yang melanda suatu wilayah laut, biasanya apabila bertiup dengan kecepatannya kurang dari 5 mph (8 km/h).
Artificial Upwelling
Upwelling tipe jenis ini dihasilkan oleh perangkat yang menggunakan energi gelombang laut atau konversi energi panas laut untuk memompa air ke permukaan. Perangkat seperti telah dilakukan untuk memproduksi plankto.
Non-oceanic upwelling
Upwellings juga terjadi di lingkungan lainnya, seperti danau, magma dalam mantel bumi. Biasanya akibat dari konveksi.
Referensi:
US Research project, NSF and Oregon State University



Arus Laut Energi Alternatif

Lambat laun manusia dipaksa berpikir mencari energi alternatif baru dan terbarukan. Sebab, cadangan sumber daya energi yang berasal dari fosil yang selama ini menjadi andalan manusia semakin menipis. Dalam usaha mencari masukan mengenai energi tersebut, sebagai rekomendasi dalam penyusunan kebijakan Rencana Pembangunan Jangka Menengah Nasional (RPJMN 2009-2014), Bappenas menyelenggarakan Seminar Kebijakan Pengembangan Energi Arus Laut di Kepulauan Riau.

Seminar yang berlangsung pada Senin (16/11) pukul 09.00-12.00 WIB di Ruang SG 3-5 Bappenas ini dibuka secara resmi oleh Menneg PPN/Kepala Bappenas Prof. Armida S. Alisjahbana, MA, Ph.D. Sebelumnya, Staf Ahli Menneg PPN Bidang Tata Ruang dan Kemaritiman Dr. Ir. Son Diamar, MSc menyampaikan laporan penyelengaraan; disusul sambutan kunci seminar oleh Menko Perekonomian Hatta Radjasa, yang diwakili Deputi Bidang Koordinasi Energi Sumber Daya Mineral dan Kehutanan, Dr. Ir. Wimpy S. Tjetjep.

Dalam sambutan tertulisnya, Menko Perekonomian menyatakan meski Indonesia mempunyai sumber energi yang cukup beragam, namun pengembangan dan pemanfaatan energi alternatif hingga saat ini belum optimal.

“Dalam upaya pengembangan dan pemanfaatan energi arus laut, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, yaitu identifikasi dalam rangka memperluas cakupan database energi arus laut, pengembangan dan penguasaan teknologi, kajian aspek ekonomi berdasarkan pusat beban-pusat sumber daya energi arus laut dan aspek insentif yang diperlukan untuk mengembangkan bisnis pemanfaatan energi arus laut,” demikian kata Menko Perekonomian seperti dibacakan Dr. Ir. Wimpy S. Tjetjep.

Sedangkan dalam sambutannya, Menneg PPN/Kepala Bappenas mengatakan, sebagai negara kepulauan yang sebagian besar wilayahnya terdiri dari lautan, pemanfaatan energi yang terkandung di laut belum dilakukan secara maksimal. Berdasarkan kajian yang dilakukan Bappenas dalam beberapa tahun terakhir, ternyata tenaga arus laut dapat menjadi sumber energi alternatif yang sangat menjanjikan di tengah krisis energi listrik yang terjadi belakangan ini.

“Dalam Visi dan Misi yang disampaikan Presiden SBY-Boediono, salah satu program prioritasnya adalah mengupayakan tambahan pasokan listrik sebesar 10.000 MW, yang bukan bersumber dari fosil atau batubara, melainkan bersumber dari energi baru dan terbarukan. Energi ini terutama untuk memasok listrik di Kawasan Ekonomi Khusus dan Free Trade Zone,” kata Ibu Armida.

Usai pembacaan sambutan kunci dan pembukaan, acara dilanjutkan dengan diskusi panel menampilkan beberapa narasumber antara lain: Staf Ahli Ketua Otorita Batam Bidang Perencanaan dan Lingkungan Ir. Cahyo Prionggo; Direktur Energi Baru - Terbarukan dan Konservasi Energi Dirjen Listrik & Pemanfaatan Energi Rarna Ariati; Direktur Eksekutif Yayasan Pelangi Indonesia Moekti H Soejachmoen; Tim Kajian Pengembangan Energi Arus laut di Kepulauan Riau Rizal Sabirin; Mantan Menteri Lingkungan Hidup Ir Sarwono Kusumaatmaja; dan moderator oleh Direktur Energi, Telekomunikasi dan Informatika Dr. Ir. Yahya Rahmana Hidayat, MSc. Ph.D. (Humas)
II. BAGAN SKEMATIK PEMBANGKIT LISTRIK
TENAGA ARUS LAUT
Teknologi pembangkit listrik tenaga arus laut di duniaada beberapa macam. Hal ini terutama karena adabeberapa macam teknik yang dapat dilakukan untukmenangkap energi gelombang laut. Namun secara garisbesar semua pembangkit listrik mempunyai prinsip yangsama. Unsur yang paling penting dari instalasi PLTALadalah pada pemodifikasian saluran air masuk,kemudian dinaikkan di penampungan. Bangunan initerdiri dari dua unit, yaitu kolektor dan konverter.Kolektor berfungsi menangkap ombak, menahanenerginya semaksimal mungkin dan mengarahkangelombang itu ke konverter. Oleh konverter yangujungnya meruncing, air diteruskan menuju kepenampungan. Setelah air terkumpul, tahap berikutnyatidak jauh berbeda dengan mekanisme kerja yang adapada pembangkit listrik umumnya.sederhananya sebagaiberikut:


Dengan teknik seperti ini maka pembangkit dapatdibuat dengan sangat sederhana dan biaya perawatanlebih murah. Selain itu hasil yang didapatkan, dalam halini kapasitas daya yang terbangkit dapat lebih efisiendan besar.
III. KOMPONEN YANG DIGUNAKAN DALAM
PEMBANGKIT
Pada pembangkit listrik tenaga arus laut terdapat tiga
komponen utama yang terdapat di dalamnya. Ketiga
komponen tersebut adalah generator, turbin sebagai
prime mover dan alat penangkap gelombang atau arus
laut.
Generator yang digunakan dalam pembangkit ini adalah generator sinkron biasa dengan jenis yangdisesuaikan kebutuhan. Namun biasanya digunakangenerator sinkron kutub dalam dengan kutub non-salientpole karena daya yang terbangkit dengan teknik arus lautsangat besar. Diperkirakan daya yang dihasilkan darisatu sistem pembangkit pada satu tempat dapatmencapai ribuan megawatt
Untuk turbin digunakan turbin biasa sebagaimanapada PLTA, namun dengan konstruksi bahan yang lebihbagus mengingat dalam hal ini turbin akan langsungbersentuhan dengan air laut yang memiliki kadar garamcukup tinggi. Kadar garam yang cukup tinggi dapat
mengakibatkan logam mudah terkorosi. Sehinggadigunakan bahan yang lebih bagus dan perawatan yanglebih sulit untuk bagaian turbin.Sedang cara untuk menangkap energi gelombang adabeberapa macam. Tiga cara yang dapat dilakukan untukmenangkap gelombang laut adalah sebagai berikut:
1. Dengan pelampung
Alat ini akan membangkitkan listrik dari hasil gerakan

vertikal dan rotasional pelampung dan dapat
ditambatkan pada sebuah rakit yang mengambang atau
alat yang tertambat di dasar laut.
2. Kolom air yang berosilasi (Oscillating Water Column)
Alat ini membangkitkan listrik dari naik turunnya airakibat gelombang dalam sebuah pipa silindris yangberlubang. Naik turunnya kolom air ini akanmengakibatkan keluar masuknya udara di lubang bagianatas pipa dan menggerakkan turbin. Sederhananya OWCmerupakan salah satu sistem dan peralatan yang dapatmengubah energi gelombang laut menjadi energi listrikdengan menggunakan kolom osilasi. Alat OWC ini akanmenangkap energi gelombang yang mengenai lubangpintu OWC, sehingga terjadi fluktuasi atau osilasigerakan air dalam ruang OWC, kemudian tekanan udaraini akan menggerakkan baling-baling turbin yangdihubungkan dengan generator listrik sehinggamenghasilkan listrik.

3. Wave Surge atau Focusing Devices
Peralatan ini biasa juga disebut sebagai taperedchannel atau kanal meruncing atau sistem tapchan,dipasang pada sebuah struktur kanal yang dibangun dipantai untuk mengkonsentrasikan gelombang,membawanya ke dalam kolam penampung yangditinggikan. Air yang mengalir keluar dari kolampenampung ini yang digunakan untuk membangkitkanlistrik dengan menggunakan teknologi standarhydropower.




IV. PROSES PEMBANGKITAN ATAU
KONVERSI ENERGI
Secara singkat proses konversi energi arus atau gelombang laut adalah dengan memanfaatkan energi kinetik yang ada pada gelombang laut 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. Untuk mengkonversi energi gelombang terdapat 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. Untuk teknologi energi saat ini ada empat teknologi energi gelombang yaitu sistem rakit Cockerell, tabung tegak Kayser, pelampung Salter, dan tabung Masuda. Sistem rakit Cockerell berbentuk untaian rakit-rakit yang saling dihubungkan dengan engsel-engsel dan sistem ini bergerak naik turun mengikuti gelombang laut. Gerakan relatif rakit-rakit menggerakkan pompa hidrolik yang berada di antara dua rakit. Sistem tabung tegak Kayser menggunakan pelampung yang bergerak naik turun dalam tabung karena adanya tekanan air. Gerakan relatif antara pelampung dan tabung menimbulkan tekanan hidrolik yang dapat diubah menjadi energi listrik. Sistem Pelampung Salter memanfaatkan gerakan relatif antara bagian/pembungkus luar (external hull) dan bandul didalamnya (internal pendulum) untuk diubah menjadi energi listrik. Pada sistem tabung Masuda metodenya adalah memanfaatkan gerak gelombang laut masuk ke dalam ruang bawah dalam pelampung dan menimbulkan gerakan perpindahan udara di bagian ruangan atas dalam pelampung. Gerakan perpindahan udara ini dapat menggerakkan turbin udara. Negara-negara maju seperti Amerika Serikat, Inggris, Jepang, Finlandia, dan Belanda, banyak menaruh perhatian pada pengembangan teknologi konversi energi ini. Lokasi potensial untuk membangun sistem energi gelombang adalah di laut lepas, daerah lintang sedang dan di perairan pantai. Salah satu teknologi untuk memanfaatkan arus laut adalah Ocean Energy. Ocean energy memfokuskan pengembangan pembangkit listrik gelombang laut dengan membuat oscilating water column yang mengapung di atas sebuah ponton dengan dipancangkan di dasar laut menggunakan kawat baja. Listrik yang
dihasilkan dialirkan melalui kabel transmisi menuju ke daratan.



Aqua-Boy sebagai salah satu pengangkap arus laut Berlokasi di Irlandia, sebuah negara yang terletak di salah satu tempat dengan iklim yang mendukung terjadinya gelombang laut dengan energi yang lebih dari cukup untuk dipanen, perusahaan tersebut memiliki lokasi yang tepat untuk melakukan riset dan
pengembangan. Sistem pembangkit listrik tersebut terdiri dari chamber berisi udara yang berfungsi untuk menggerakkan turbin, kolom tempat air bergerak naik dan turun melalui saluran yang berada di bawah ponton dan turbin yang terhubung dengan generator. Gerakan air naik dan turun yang seiring dengan gelombang laut menyebabkan udara mengalir melalui saluran menuju turbin. Turbin tersebut didesain untuk bisa bekerja dengan generator putaran dua arah. Sistem yang berfungsi mengkonversi energi mekanik menjadi listrik terletak di atas permukaan laut dan terisolasi dari air laut dengan meletakkannya di dalam ruang khusus kedap air, sehingga bisa dipastikan tidak bersentuhan dengan air laut. Dengan sistem yang dimilikinya, pembangkit listrik tersebut bisa memanfaatkan efisiensi optimal dari energi gelombang dengan meminimalisir gelombanggelombang yang ekstrim. Efisiensi optimal bisa didapat ketika gelombang dalam kondisi normal. Hal tersebut bisa dicapai dengan digunakannya katup khusus yang menghindarkan turbin tersebut dari overspeed. 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. Di Inggris tim peneliti dari Oxford University mencoba membuat suatu turbin berbentuk horisontal sepanjang sumbunya. Turbin tersebut akan berputar jika ada arus pasang surut air laut. Turbin berdiameter 10 meter dan panjang 60 meter yang didesain oleh tim tersebut diberi nama Transverse Horisontal Axis Water Turbine (THAWT). Turbin THAWT tersebut juga tidak terlalu kompleks dari sisi
teknologinya. Artinya, biaya produksi dan pemeliharaannya rendah. Sejauh ini, para peneliti telah berhasil menguji salah satu prototipe THAWT dengan diameter 1 meter dan panjang 6 meter. Mereka juga merencanakan untuk membuat prototipe berdiameter 5 meter yang sudah bisa membangkitkan listrik. Di tahun 2009, prototipe tersebut akan dibawa ke laut untuk pengujian sebenarnya guna mengetahui daya tahannya berada di kondisi sebenarnya. Menurut para peneliti tersebut, turbin THAWT yang ditanam di lokasi sepanjang 20km diperkirakan bisa membangkitkan listrik hingga satuan gigawatt. Berdasarkan analisa ekonominya dinyatakan bahwa THAWT yang ditanam dengan skala sebesar tersebut hanya membutuhkan £1.7 juta per MW. Lebih rendah jika dibandingkan dengan teknologi turbin laut saat ini
yang berkisar £3 juta per MW dan £2 juta per MW untuk turbin angin. Berbagai teknologi lain juga digunakan untuk mengembangkan suatu alat yang dapat mengkonversi energi gelombang laut. Anaconda, demikian nama perangkat tersebut, adalah sebuah tabung karet berukuran besar yang pada kedua ujungnya tertutup dan berisi air. Perangkat yang ditemukan oleh Francis Farley dan Rod Rainey, didesain untuk dipasang mengapung di bawah permukaan laut, dengan salah satu ujungnya menghadap ke arah gelombang. Ketika sebuah gelombang mengenai ujung tertutup dari tabung, maka akan terjadi gelombang yang bergerak maju mundur (bulge wave) di dalam tabung akibat tekanan pada salah satu ujungnya. Kecepatan gelombang yang berjalan di dalam tabung tersebut ditentukan oleh geometri dan bahan tabung karet tersebut. Energi yang terjadi akibat gerakan gelombang ditangkap oleh sebuah katup yang kemudian menyalurkan tekanannya ke sebuah turbin. Listrik yang dihasilkannya disalurkan ke pantai melalui sebuah kabel.



Dengan bahan yang terbuat dari karet, maka Anaconda menjadi lebih ringan dibandingkan perangkat pengubah energi laut lainnya, yang biasanya terbuat dari logam, dan memerlukan banyak sistem mekanik. Dengan sistem yang lebih sederhana, Anaconda bisa dibangun dengan biaya yang lebih sedikit, serta mengurangi biaya perawatan. Produksi Anaconda saatini dilakukan oleh Checkmate SeaEnergy.Konsep Anaconda saat ini masih diuji dalam skala kecil di laboratorium. Mereka menggunakan dimensi0,25 m dan 0,5 meter, untuk mendapatkan berbagai data pada berbagai kondisi seperti gelombang biasa, tidakbiasa bahkan gelombang paling ekstrim. Data-data tersebut untuk mengetahui besar tekanan yang terjadi di dalam tabung, perubahan bentuk dan gaya yang berpengaruh pada tali yang mengikat Anaconda dengan dasar laut. Data-data tersebut juga digunakan untuk membuat model matematika yang bisa digunakan untuk memperkirakan besarnya energi listrik yang dihasilkan dari Anaconda dalam skala penuh. Rencananya, jika dibuat dalam skala penuhnya, makaAnaconda akan mempunyai panjang 200 m dan diameter7 meter, dan dipasang di laut dengan kedalaman antara40 m hingga 100 m. Skala berukuran 1:3 rencananya
akan dibuat tahun depan untuk pengujian di laut danskala penuhnya akan dipasang di perairan pantai Inggrissekitar 5 tahun mendatang