Feeds:
Pos
Komentar

Archive for the ‘Energy terbarukan’ Category

Jumlah gas HHO yang dihasilkan menurut hukum Faraday adalah sebagai berikut:

W=(ArxtxI)/nx96500

Dimana,

W = berat zal hasil elektrolisis (gram)

Ar = massa atom relative (g/mol)

I = arus yang bekerja (Ampere)

t = waktu (s)

n = Jumlah electron yang terlibat

96500 = konstanta faraday (coloumb)

Dengan bantuan program HHO calculator yang di publikasikan David Biggs dalam website: www.hho4free.com telah membantu pemerhati gas HHO untuk memperoleh informasi bagaimana menentukan konfigurasi sel serta besar produksi gas yang diinginkan

Dasar dari perhitungan diatas bahwa dari hukum Faraday, satu ampere arus selama satu jam akan menghasilkan 0,0147 meter kubik hydrogen. Ini setara dengan, amp x 0,000245 = hidrogen CFM, dan amp x 0,0001229 =oksigen CFM. Satuan yang gunakan untuk sel HHO ini adalah LPM (liter per menit). Untuk mengkonversi CFM gas ke LPM kalikan dengan 28,3.

Setiap aliran elektron menghasilkan panas dan dalam hal ini panas harus dibatasi. Setiap inci persegi dari permukaan pelat, di satu sisi pelat, efisien melewati 0,54 ampere arus listrik (densitas Arus). Arus yang  lebih tinggi, per inci persegi, meningkatkan produksi HHO, tetapi juga menyebabkan panas yang berlebih. Perlu ada luas permukaan yang cukup untuk menangani arus yang akan digunakan. Ini merupakan faktor utama dalam efisiensi sel. Ukuran pelat tidak meningkatkan produksi HHO, tapi  menetapkan densitas arus maksimum yang efisien (operasi ampere maksimum). Jika luas permukaan yang cukup tidak tersedia untuk menangani arus listrik yang melintasi pelat, aliran elektron akan menumpuk di perlintasan air terdekat dan daerah itu akan panas. Elektron perlu ruang yang cukup untuk bergerak bebas di seluruh pelat, agar panas tidak berlebih . Jumlah gas HHO yang dihasilkan adalah dalam proporsi langsung dengan jumlah daya yang digunakan, (Volts x Amps = Daya dalam Watts). Dengan demikian, luas permukaan yang lebih besar akan meningkatkan densitas arus maksimum (atau optimal) dari operasi ampere yang akan digunakan.

Jumlah Stacks merupakan hal yang sangat penting. Jumlah ini menyebabkan beberapa total ampere yang terpakai. Konfigurasi sel dapat berupa +-+-+- atau +nn-nn+nn-. Jumlah stack masing-masing adalah 3 tetapi jumlah pelat yang berbeda. Tujuan pelat netral sebenarnya adalah untuk menurunkan panas yang berlebih.

Ada banyak parameter yang terlibat ketika merancang sel, jumlah gas yang diinginkan, ketersediaan arus, dan ruang yang diperlukan untuk pemasangan. Ketika merancang untuk kebutuhan ruang, perlu dipertimbangkan berapa besar arus akan melewati setiap lempengan pelat. Panas dibangkitkan dari hasil kombinasi tegangan dan arus. Tegangan dapat dikontrol dengan jumlah pelat yang digunakan dalam setiap sel. Arus dapat dikontrol melalui sarana eksternal dengan menggunakan catu daya. Untuk efektifitas produksi gas HHO, maka tegangan setiap sel sebaiknya antara 2 volt sampai 2.5 volt. [David Biggs]

Penentuan dimensi dilakukan dengan alat bantu software cell configuration (Jenis cell yang dipilih adalah Flat Plate dengan bentuk pelat segiempat)

Kriteria utama pemilihan konfigurasi alat ini adalah berapa jumlah gas HHO yang diperlukan sebagai additive. Data pengujian kinerja mesin yang sama dengan yang akan digunakan dalam pengujian ini menunjukkan bahwa untuk penggunaan bahan bakar jenis Premium dengan putaran 3000rpm dan beban 9.40 Nm (0.96 kgf.m), diperoleh konsumsi bahan bakar (FC) 0.0127 ltr/min. Sehingga alat elekrolisis diharapkan mampu menghasilkan gas HHO minimal 10 kali. Dengan demikian konfigurasi alat dapat ditentukan.

Screen HHO

Electrolyzer

Generator HHO

Presentasi Seminar Proposal

Setelah melalui beberapa bulan dalam pembuatan dan pengujian, akhirnya dapat dilihat hasilnya seperti grafik berikut:

Analisa Performa Generator HHO

Arus listrik akan mengalir pada media yang bersifat konduktor, semakin baik sifat konduktifitas media tersebut maka akan semakin baik media tersebut menghantarkan arus listrik. Larutan elektrolit dapat menghantarkan arus listrik kerena didalamnya terkandung ion-ion yang dapat bergerak bebas.

Arus

Dari gambar dapat dilihat bahwa dengan penambahan arus yang digunakan  pada generator mengakibatkan kenaikan pula pada produksi gas HHO. Hal ini dapat menyebabkan proses elektrolisis air dapat berjalan lebih baik, karena arus listrik yang dapat dihantarkan lebih besar.

Performa generator HHO merupakan perbandingan antara energi dan gas HHO yang dihasilkan terhadap energi listrik yang digunakan untuk mengeletrolisis molekul H2O (air) menjadi gas HHO. Performa dari generator ditentukan dari besarnya daya yang dibutuhkan untuk menghasilkan gas HHO dan gas HHO yang dihasilkan, dimana pada gas HHO yang dihasilkan juga menghasilkan energi sesuai dengan nilai kalor bawah (NKB) yang dimiliki. Dengan demikian semakin besar gas HHO yang dihasilkan maka akan semakin besar pula performa generator HHO.

Analisa Grafik Unjuk Kerja

Dari Gambar , secara umum terlihat daya efektif mengalami kenaikan seiring dengan penambahan putaran. Demikian pula halnya pada penambahan beban. Pada prinsipnya, penambahan beban menyebabkan putaran mesin menjadi turun. Untuk itu diperlukan bahan bakar yang lebih besar untuk menaikkan kembali putaran sesuai yang diharapkan. Sehingga dengan kenaikan pemasukan bahan bakar juga menyebabkan kenaikan daya efektif. Karena energi panas yang diberikan oleh bahan bakar juga bertambah.

Dari gambar , secara umum terlihat SFC semakin turun seiring bertambahnya beban. Pada beban rendah hingga menengah, penurunan terjadi dengan signifikan. Hal ini disebabkan pada beban rendah hingga menegah, temperatur pembakaran mulai mencapai optimum. Sedangkan pada beban tinggi, penurunan SFC tidak signifikan lagi. Pada beban tinggi gesekan yang terjadi di ruang bakar semakin tinggi sehingga energi dari hasil pembakaran semakin banyak yang terbuang menjadi panas, sehingga penurunan SFC sangat kecil dan akan naik pada beban tertentu.

Analisa Emisi Gas Buang

Meskipun bahan bakar utama yang digunakan pada pengujian ini adalah pertamax, dimana sifat dari bahan bakar ini memungkinkan kualitas pembakaran dapat lebih sempurna namun salah satu factor yang juga mempengaruhi tingginya HC adalah usia mesin dimana semakin tua usia penggunaan mesin, akan menyebabkan kualitas pembakaran yang tidak sempurna. Hal ini biasa dilihat dengan borosnya mesin tersebut. Tetapi pada gambar 18, terlihat  bahwa penggunaan generator HHO dapat mengurangi kandungan HC dalam gas buang. Gas HHO bermanfaat untuk mengikat lebih banyak lagi hidrokarbon, sehingga campuran bahan bakar dan udara dapat terbakar lebih sempurna. Pembakaran akan lebih merata dan kualitas pembakarannya pun akan lebih baik.

Seperti halnya dengan kadar HC dalam gas buang, Dari gambar grafik 19 dapat dilihat bahwa dengan penambahan generator HHO, dapat mengurangi kadar karbon monoksida (CO) yang dihasilkan oleh mesin. Hal ini dapat dijelaskan karena dengan penggunaan generator HHO maka keterikatan bahan bakar denga udara dalam hal ini oksigen akan semakin besar sehingga mudah terbakar. Maka pembakarannya bisa lebih sempurna dan CO yang dihasilkan lebih rendah bila dibandingkan denga kondisi standar.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil Rancangan Generator HHO yang menggunakan pelat stainless steel sebagai elektroda, diperoleh hasil bahwa kapasitas produksi gas HHO dari generator sangan dipengaruhi oleh besarnya arus yang diberikan. Semakin besar arus yang diberikan, semakin besar pula kapasitas produksi gas HHO. Pada penelitian ini diperoleh produksi gas sebesar masing-masin  0.03 L/min, 0.07 L/min, 0.1 L/min dan 0.14 L/min untuk arus berturut-turut 6 A, 8 A, 10 A dan 12 A

Sedangkan dari hasil pengujian motor bensin dengan bahan bakar utama Pertamax dan gas HHO sebagai suplemen, diperoleh hasil sebagai berikut.

  1. Torsi yang dihasilkan pada pengujian dengan penambahan gas HHO dari generator HHO meningkat dengan signifikan jika dibandingkan dengan pengujian standar (tanpa gas HHO) dan peningkatan terus tejadi seiring dengan kenaikan arus yang diberikan pada generator HHO
  2. Daya efektif yang diakibatkan oleh Torsi juga mengalami kenaikan yang cukup besar seiring dengan besarnya arus yang diberikan. Rata-rata kenaikan daya efektif setelah penambahan gas HHO adalah: 19.5%, 95.7%, 114.8% dan 127% untuk masing-masing arus 6A, 8A, 10A dan 12A
  3. Konsumsi bahan bakar spesifik mengalami penurunan berbanding terbalik dengan besarnya arus yang diberikan. Rata-rata penurunan SFC setelah penambahan gas HHO adalah: 24.6%, 54.5%, 60.4% dan 64.3% untuk masing-masing arus 6A, 8A, 10A dan 12A
  4. Efisiensi termis mengalamai kenaikan berbanding lurus terhadap besarnya arus yang diberikan terhadap generator HHO. Rata-rata kenaikan efisiensi termal setelah penambahan gas HHO adalah: 55.6%, 144.7%, 178.3% dan 205% untuk masing-masing arus 6A, 8A, 10A dan 12A
  5. Pengujian emisi gas buang khususnya HC dan O2 terjadi penurunan dengan penambahan gas HHO

FOTO-FOTO

Generator HHOGambar pemasanganDi UMI

Iklan

Read Full Post »

Problem 1

An OTEC powerplant of the Claude type (Open type) has an ideal turbine operation between 25 and 15 C. For a turbine output of 1 MW, calculate: (a) mass flowthe rate of steam (kg/s), (b) the mass flow rate of warm water (kg/s) if the evaporator temperature drop is 2 C, (c) the mass flow rate of cold water (kg/s) if the evaporator temperature drop is 2 C, (d) the cold water pipe diameter (m) if the water velocity in it is not to exceed 1 m/s.

The Answers

Problem 2

An OTEC powerplant of the Claude type (Open type) use 10e7 lbm/h of warm water surface water at 70 F. The evaporator temperature is 66 F. The condensor pressure is 0.25 psia. The turbine polytropic efficiency is 0.84. the combined turbine-generator mechanical and electrical efficiency is 0.87.  Calculate: (a) the steam mass flow  rate into the turbine (lbm/s) , (b) the gross generator output (kW), (c) the gross cycle efficiency, and (d) the cold water pipe diameter (ft) if the cold water temperature and velocity in the pipe are 56 F and 1.0 ft/s, respectively

The Answers

Problem 3

An Anderson OTEC cycle generates 150MW of nett power. It uses ammonia as the working fluid. Ammonia vapor is generated at 70F saturated and condenses at 50F. The turbine has an adiabatic efficiency of 0.80 and the turbine-generator has a combined mechanical-electrical efficiency of 0.88. The temperature drop of the ocean warm water in the evaporator and rise of the cold water in the condenser are both 8F. 14% of the gross output of the generator is used for plant pumps and other auxiliaries. Calculate: (a) the ammonia mass and volume flow rates, in pound mass per hour and cubic feet per minute at turbine inlet, (b) the warm and cold water mass and volume flow rates, in pound mass per hour and cubic feet per minute , and (c) plant nett thermal efficiency.

The Answers

IMGIMG_0001IMG_0002

Problem 4

An Anderson OTEC powerplant uses propane as the working fluid. Saturated propane vapor enters the turbine at 70F and the condenser at 50F. The turbine polytropic efficiency is 0.88 and  the turbine-generator combined mechanical-electrical efficiency is 0.80. 10E+9 lbm/h of hot water enter the evaporator at 82F and leaves at 74F. Pumps and other auxiliaries consume 14% of the generator gross output. Calculate: (a) The propane mass and volume flow rates, in pound mass per hour and cubic feet per minute at turbine inlet, (b) the plant net output, in megawatts, (c) the cold water flow, in pound mass per hour if its temperature increases 8F in the condenser , and (c) The plant nett  efficiency.

The Answers

IMG_006IMG_0003IMG_0004IMG_0005

Read Full Post »

Konversi energi termal lautan (Ocean thermal energy conversion) 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.

Konsep mesin kalor adalah umum pada termodinamika, dan banyak energi yang berada di sekitar manusia dihasilkan oleh konsep ini. Mesin kalor adalah alat termodinamika yang diletakkan di antara reservoir temperatur tinggi dan reservoir temperatur rendah. Ketika kalor mengalir dari temperatur tinggi ke temperatur rendah, alat tersebut mengubah sebagian kalor menjadi kerja. Prinsip ini digunakan pada mesin uap dan mesin pembakaran dalam, sedangkan pada alat pendingin, konsep tersebut dibalik. Dibandingkan dengan menggunakan energi hasil pembakaran bahan bakar, energi yang dihasilkan OTEC didapat dengan memanfaatkan perbedaan temperatur lautan disebabkan oleh pemanasan oleh matahari.

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.

Sejarah

Meski sistem OTEC adalah suatu teknologi terbaru, konsepnya memiliki jalan pengembangan yang panjang. Dimulai pada tahun 1881, yaitu ketika Jacques Arsene d’Arsonval, fisikawan prancis yang mengajukan konsep konversi energi termal lautan. Dan murid d’Arsonval, George Claude yang membuat pembangkit listrik OTEC pertama kalinya di Kuba pada tahun 1930. Pembangkit listrik itu menghasilkan listrik 22 kilowatt dengan turbin bertekanan rendah.

Pada tahun 1931, Nikola Tesla meluncurkan buku “On Future Motive Power” yang mencakup konversi energi termal lautan. Meski ia tertarik dengan konsep tersebut, ia beranggapan bahwa hal ini tidak bisa dilakukan dalam skala besar.

Pada tahun 1935, Claude membangun pembangkit kedua di atas 10000 ton kargo yang mengapung di atas lepas pantai Brazil. Namun cuaca dan gelombang menghancurkan pembangkit listrik tersebut sebelum bisa menghasilkan energi.

Pada tahun 1956, para fisikawan Prancis mendesain 3 megawatt pembangkit listrik OTEC di Abidjan, Pantai Gading. Pembangkit listrik OTEC itu tak pernah selesai karena murahnya harga minyak di tahun 1950an yang membuat pembangkit listrik tenaga minyak lebih ekonomis.

Pada tahun 1962, J. Hilbert Anderson dan James H. Anderson, Jr. mulai mendesain sebuah siklus untuk mencapai tujuan yang tidak dicapai Claude. Mereka fokus pada pengembangan desain baru dengan efisiensi yang lebih tinggi. Setelah menganalisa masalah yang ditemukan pada desain Claude, akhirnya mereka mematenkan desain siklus tertutup buatan mereka pada tahun 1967.

Amerika serikat mulai terlibat pada penelitian OTEC pada tahun 1974, ketika otoritas Natural Energy Laboratory of Hawaii mendirikan Keahole Point di Pantai Kona, Hawaii. Laboratorium itu merupakan fasilitas penelitian dan percobaan OTEC terbesar di dunia. Hawaii merupakan lokasi yang cocok untuk penelitian OTEC karena permukaan lautnya yang hangat dan akses ke laut dalam yang dingin. Selain itu, Hawaii juga negara bagian yang biaya listriknya cukup mahal di Amerika Serikat.

Meski Jepang tidak memiliki tempat yang berpotensial untuk mendirikan OTEC, namun Jepang banyak berkontribusi dalam penelitian dan pengembangan OTEC, terutama untuk ekspor dan penerapannya di luar negeri. Salah satu proyek Jepang dalam pengembangan OTEC adalah fasilitas OTEC di Nauru yang menghasilkan 120 kW listrik. 90 kW dimanfaatkan untuk menggerakkan fasilitas OTEC tersebut dan 30 kW dialirkan ke sekolah-sekolah dan beberapa tempat di Nauru.

Prinsip Kerja

Beberapa pakar energi berpendapat bahwa OTEC akan menjadi teknologi penghasil listrik yang sangat kompetitif di masa depan. OTEC dapat memproduksi listrik hingga skala gigawatt, dan dengan penggabungan dengan sistem elektrolisis, akan menghasilkan hidrogen cukup untuk menggantikan konsumsi bahan bakar fosil dunia. Tetapi, mengatur biaya adalah yang tersulit. Seluruh fasilitas OTEC membutuhkan peralatan khusus dan pipa panjang berdiameter besar yang ditenggelamkan hingga beberapa kilometer jauhnya dari permukaan untuk mendapatkan air dingin. Dan itu membutuhkan banyak biaya.

Berdasarkan lokasi

  • Daratan
  • Mengapung
  • Perairan dangkal

Berdasarkan sistem siklus yang digunakan

  • Siklus terbuka
  • Siklus tertutup
  • Siklus hybrid

Air laut yang dingin merupakan bagian utama dari tiga tipe siklus tersebut. Untuk mengoperasikannya, air laut yang dingin harus dipompa ke permukaan. Cara lainnya adalah dengan desalinasi air laut dekat dasar laut yang akan menyebabkan air laut itu mengalir ke atas karena perbedaan densitas.

Siklus tertutup

Diagram siklus tertutup OTEC

Siklus tertutup menggunakan fluida dengan titik didih rendah, misalnya amonia, untuk memutar turbin dan menghasilkan listrik. Air hangat di permukaan dipompa ke penukar panas di mana fluida bertitik didih rendah dididihkan. Fluida yang mengalami perubahan wujud menjadi uap akan mengalami peningkatan tekanan. Uap bertekanan tinggi ini lalu dialirkan ke turbin untuk menghasilkan listrik. Uap tersebut lalu didinginkan kembali dengan air dingin dari laut dalam dan mengembun. Lalu fluida kembali melakukan siklusnya.

Siklus terbuka

Siklus terbuka menggunakan air laut untuk menghasilkan listrik. Air laut yang hangat dimasukkan ke dalam tangki bertekanan rendah sehingga menguap. Uap ini dugunakan untuk menggerakkan turbin. Air laut yang menguap meninggalkan mineral laut seperti garam dan lain sebagainya sehingga bermanfaat untuk menghasilkan air tawar untuk diminum dan irigasi.

Siklus hybrid

Siklus hybrid menggunakan keunggulan sistem siklus terbuka dan tertutup. Siklus hybrid menggunakan air laut yang dilekatakkan di tangki bertekanan rendah untuk dijaikan uap. Lalu uap tersebut digunakan untuk menguapkan fluida bertitik didih rendah (amonia atau yang lainnya). Uap air laut tersebut lalu dikondensasikan untuk menghasilkan air tawar desalinasi.

Teknologi terkait

OTEC memiliki banyak manfaat selain hanya menghasilkan energi listrik.

Air Conditioning

Air laut yang dingin yang dipompa oleh fasilitas OTEC memberikan kemampuan untuk pendinginan mesin-mesin yang berkaitan dengan fasilitas OTEC. Menurut perhitungan Departemen Energi Amerika Serikat, pipa berdiameter 0,3 m dapat memompa sebanyak 0,08 meter kuibk air perdetik. Jika 6 oC air dingin mampu dipompa oleh fasilitas OTEC, dapat digunakan untuk mendinginkan bangunan besar. Jika sistem beroperasi selama 8000 jam dan listrik lokal dijual seharga 5-10 sen per kWh, maka itu akan menghemat tagihan listrik sebesar 200.000 hingga 400.000 dolar pertahun.

Budidaya perairan

Sistem OTEC memiliki kemampuan untuk memompa air laut perairan dalam dalam jumlah besar. Air laut tersebut mengandung nutrisi yang diperlukan untuk budidaya perikanan. Budidaya salmon dan lobster sangat bergantung pada nutrisi dari laut dalam, sehingga hal ini sangat berpotensial untuk dikembangkan. Dinginnya air juga dapat dipergunakan untuk mengatur suhu air kolam budidaya dan mendinginkan hasil budidaya.

Desalinasi

Sistem siklus terbuka dan hybrid OTEC dapat dimanfatkan untuk desalinasi. Air yang dikondensasi adalah air tawar tanpa mineral laut yang dapat dijadikan air minum atau irigasi pertanian dekat pantai.

Produksi hidrogen

Hidrogen bisa diproduksi lewat elektrolisis menggunakan listrik yang dihasilkan OTEC. Air hasil disalinasi dapat dimanfaatkan sebagai medium elektrolisis dengan penambahan bahan lain untuk meningkatkan efisiensi.

Ekstraksi mineral

Sejak dulu diketahui bahwa laut mengandung banyak sekali mineral terlarut yang dapat dimanfaatkan, misalnya magnesium, namun mahalnya biaya pemompaan dibandingkan dengan hasilnya membuat kegiatan tersebut tidak berlangsung secara besar-besaran. Dengan adanya fasilitas OTEC, ekstraksi mineral air laut dalam dapat dilakukan sambil memproduksi listrik.

Hambatan

  • Degradasi kemampuan penukar panas akibat gas terlarut
  • Degradasi kemampuan penukar panas akibat mikroba
  • Penutupan yang tidak rapat – hal ini penting karena OTEC bekerja pada tekanan rendah. Meningkatnya tekanan dapat menyebabkan berkurangnya kinerja pembangkit listrik
  • Kompresor tua dapat mengambil energi berlebih – hal ini dapat mengakibatkan total energi bersih yang dihasilkan berkurang

SUMBER: WIKIPEDIA.ORG

Read Full Post »

PROSPEK ENERGI ARUS LAUT SEBAGAI SUMBER TENAGA LISTRIK DI SELAT-SELAT ANTAR PULAU SUNDA KECIL, INDONESIA

 

Oleh:

Subaktian Lubis*

e-mail: subaktianlubis@yahoo.com

Abstrak

Pulau-Pulau Sunda Kecil (Sunda Lesser) terletak memanjang di sebelah timur pulau Jawa mulai dari Bali sampai ke Timor. Pulau-pulau tersebut secara geologi memiliki perbedaan proses pembentukan yang signifikan, di bagian utara yaitu pulau Bali, Lombok, Sumbawa, Flores dan Wetar terbentuk secara volkanik, dan pulau-pulau bagian selatan termasuk Sumba, Timor dan Babar terbentuk secara non vulkanik. Selat-Selat ini merupakan perlintasan arus terpenting di bagian selatan Arus Lintas Indonesia (Arlindo). Di selat-selat ini terjadi arus berkecepatan relatif kuat, bukan saja akibat Arlindo tetapi juga pengaruh bentuk geometrik dan pasang surut musiman.

Kegiatan pengukuran arus laut telah dilaksanakan oleh Puslitbang Geologi Kelautan, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, menggunakan peralatan sepasang Acoustic Doppler Current Profiler (ACDP). Pada umumnya, rata-rata kecepatan arus laut lebih dari 1,5 m/detik dengan durasi aliran 8-12 jam per hari, dan maksimum kecepatan mencapai 3,2 m/detik. Walaupun sampai saat ini di Indonesia sumber daya arus laut ini belum digunakan, tetapi telah membuktikan bahwa arus laut merupakan potensi penting untuk pengembangan listrik terutama untuk pemukiman wilayah pantai.

Prototype turbin vertikal modifikasi Gorlov juga telah diuji di selat Nusa Penida salah satu selat yang terletak antara pulau Nusa Penida dan Bali pada tahun 2009. Tujuan dari uji coba ini adalah menguji prototype energi arus T-Files pada skala kecil, untuk membuktikan performanya secara langsung di laut, dan menyempurnakan teknologi mencapai tahap yang bersaing dengan teknologi energi baru lainnya. Uji coba memperlihatkan keberhasilan implementasi dan memperoleh ”proven design” sebagai pembangkit listrik berdaya 0,8 kW/sel. Selain itu, uji coba ini juga memperlihatkan bahwa peralatan ini dapat dioperasikan pada kondisi arus lemah. Hasil uji coba ini dinilai sangat penting dalam rangka meningkatkan kepercayaan dalam mengembangkan energi laut sebagai sumber energi yang dapat dipercaya.

PROSPEKSI ARUS LAUT SEBAGAI PEMBANGKIT ENERGI LISTRIK DI SELAT-SELAT ANTAR PULAU SUNDA LESSER, INDONESIA

I. PENDAHULUAN

1.1.       Energi Tenaga Arus Laut

Perkembangan teknologi pemanfaatan energi samudera khususnya arus laut sebagai energi baru terbarukan di dunia saat ini berkembang dengan pesat, seiring dengan meningkatnya tuntutan akan kebutuhan energi listrik masyarakat kawasan pesisir serta semakin maraknya issu pemanasan global yang mendorong untuk membatasi penggunaan bahan bakar hidrokarbon untuk pembangkit listrik.

Prinsip yang dikembangkan pada aplikasi teknologi pemanfaatan energi dari laut adalah melalui konversi tenaga kinetik masa air laut menjadi tenaga listrik. Tercatat beberapa negara telah berhasil melakukan instalasi pembangkit energi listrik dengan memanfaatkan energi arus dan pasang surut, mulai dari prototype turbin pembangkit hingga mencapai turbin skala komersial dengan kapasitas 1,2 MW/turbin, seperti yang telah dibangun di Skotlandia, Swedia,  Perancis, Norwegia, Inggris, Irlandia Utara, Australia, Italia, Korea Selatan dan Amerika Serikat.

Berdasarkan rasio kelistrikan nasional, kondisi kelistrikan diIndonesiasaat ini masih dirasakan belum memenuhi azas berkeadilan dan pemerataan. Hal ini dapat dipahami karena ketersediaan listrik dari waktu ke waktu selalu lebih kecil dari kebutuhan yang terus meningkat. Selain itu, kendala lain yang nampaknya masih belum ditetapkan adalah tentang status pengelolaan listrik khusussnya sebagai energi baru terbarukan sebagai infrastruktur dasar (sebagaimana jalan, jembatan, pelabuhan, dsb.) untuk pemicu perekonomian atau status listrik sebagai sebuah komoditas. Beberapa prakarsa telah diajukan, salah satu pilihan adalah menetapkan bahwa pembangkit listrik yang menggunakan sumber daya alam pulih atau terbarukan (tanpa bahan bakar tertentu), seyogiyanya diperlakukan sebagai listrik infrastruktur dasar bagi masyarakat di wilayah terpencil, sedangkan pembangkit listrik yang dibangun di pulau-pulau dan kota-kota besar yang telah mapan dan berkualitas berbahan-bakar tertentu sebaiknya ditetapkan sebagai komoditas.

1.2.       Rasio Elektrifikasi

Rasio elektrifikasi di Indonesia sampai tahun 2010 dilaporkan baru mencapai sekitar 60-70%, namun di kawasan Indonesia Bagian Timur belum mencapai 45%. Tingkat penggunaan listrik bagi masyarakat yang lazim dinyatakan dalam konsumsi listrik per kapita, juga tercatat masih belum cukup memadai. Sebagai pembanding, data tahun 2005-an di Amerika Serikat dengan Gross Domestic Product (GDP) masyarakat rata-rata sekitar US$ 35.000,- pertahun maka konsumsi listriknya mencapai 10.000 kWh; Masyarakat Uni Eropa dengan GDP rata-rata masyarakat US$ 18.800,-  konsumsi listriknya sekitar 5.700 kWh; Singapura dan Malaysia  dengan GDP masyarakat rata-rata US$ 4.000,- – US$ 6.000,- konsumsi listriknya sekitar 3.000 kWh; sedangkan di Indonesia jika dibagi rata-rata jumlah penduduk hanya mencapai 500 kWh, inipun dengan catatan bahwa pada kenyataannya masyarakat yang menikmati listrik ini baru mencapai sekitar 65% saja.

Perkembangan teknologi pemanfaatan energi baru terbarukan, khususnya pemanfaatan radiasi sinar matahari, angin, arus laut, gelombang, dan ocean thermal energy conversion (OTEC) sebagai energi baru terbarukan di dunia saat ini mulai berkembang dengan pesat, seiring dengan meningkatnya tuntutan akan kebutuhan energi listrik masyarakat kawasan terpencil terutama di kawasan pesisir. Selain itu, semakin maraknya issu pemanasan global yang mendorong untuk membatasi penggunaan bahan bakar hidrokarbon telah memicu pemanfaatan energi non-fosil walaupun masih dalam kualitas yang tidak sebaik energi fosil.  Namun demikian, upaya untuk penyediaan listrik bagi masyarakat pulau-pulau kecil terpencil ini telah mulai digulirkan yaitu dengan target 100 pulau pada tahun 2010, dan selanjutnya secara bertahap melistriki sekitar 1.000 pulau Indonesia Bagian Timur terutama melalui pengadaan pembangkit energi baru terbarukan (PLN, 2009).

II.      KEBIJAKAN ENERGI NASIONAL

 

Langkah yang dilakukan pemerintah untuk mengantisipasi kelangkaan/krisis energi di Indonesia antara lain melalui Peraturan Pemerintah No. 3/2005, Peraturan Pemerintah No. 5 tahun 2006 Tentang Kebijakan Energi Nasional, Cetak Biru Pengelolaan Energi Nasional 2005 – 2025, Kebijakan Strategis Nasional Pembangunan Iptek, serta Kebijakan Nasional Eksploitasi Laut yang menekankan sustainabilitas energi melalui penciptaan dan pemanfaatan sumber energi terbarukan.  Pada Blue Print Energy Management 2020, antara lain menjelaskan bahwa pada tahun 2020, diharapkan sekitar 90% dari seluruh rumah tangga telah memperoleh pelayanan listrik; dan setiap tahun dilakukan penambahan 450 MW/tahun; serta 5% listrik akan terpenuhi oleh listrik dari sumber energi terbarukan. Berdasarkan Blue Print Energy Management, target bauran energi akan dioptimalkan, sehingga pada tahun 2025  komposisi energi diharapkan menjadi 33% batubara, 30% gas, 20% minyak bumi dan 17% energi baru terbarukan.

Kebijakan Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral (DESDM) dalam menjawab isu nasional mengenai energi dengan diversifikasi energi adalah penganekaragaman penyediaan dan pemanfaatan berbagai sumber energi baru, salah satunya adalah sumber energi kelautan yaitu arus laut (DESDM, 2005), terutama untuk wilayah-wilayah terpencil dan pulau-pulau kecil yang tidak terjangkau jaringan listrik nasional khususnya di selat-selat diantara pulau-pulau Sunda Kecil (Sunda Lesser) .

 

III.   PROSPEK ENERGI ARUS LAUT DI PERAIRAN INDONESIA

Kecepatan arus pasang-surut di perairan pantai-pantai Indonesia umumnya kurang dari 1,5 m/detik, kecuali di selat-selat diantara pulau-pulau Sunda Kecil seperti di selat Bali, Lombok, dan Nusa Tenggara Timur, kecepatan signifikannya bisa mencapai 2,5 – 3,4 m/detik (Sudjono, 2007; Yuningsih et al, 2008; Mirayosi, 2009).

Arus pasang-surut terkuat yang tercatat di Indonesia adalah di Selat antara Pulau Taliabu dan Pulau Mangole di Kepulauan Sula, Propinsi Maluku Utara, mencapai kecepatan 5,0 m/detik, namun durasinya hanya mencapai 2-3 jam per hari.

Pulau-Pulau Sunda Kecil (Sunda Lesser) terletak memanjang di sebelah timur pulau Jawa mulai dari Bali sampai ke Timor. Secara geologi Pulau-pulau tersebut memiliki perbedaan proses pembentukan yang signifikan, di bagian utara yaitu pulau Bali, Lombok, Sumbawa, Flores dan Wetar terbentuk secara volkanik, dan pulau-pulau bagian selatan termasuk Sumba, Timor dan Babar terbentuk secara non vulkanik yaitu akibat pengangkatan tumbukan lempeng benua Australia terhadap lempeng busur Banda. Selat-Selat ini merupakan perlintasan arus terpenting di bagian selatan Arus Lintas Indonesia (Arlindo). Di selat-selat ini terjadi arus berkecepatan relatif kuat, bukan saja akibat Arlindo tetapi juga pengaruh bentuk geometrik dan pasang surut musiman (Gordon, 1995; Gordon et al, 1996; Susanto et al, 2000).

Berbeda dengan energi gelombang laut yang hanya terjadi pada kolom air di lapisan permukaan saja, arus laut bisa terjadi sampai pada lapisan yang lebih dalam dan bahkan sampai ke dasar laut. Kelebihan karakter fisik arus laut ini memberikan peluang yang lebih optimal dalam pemanfaatan konversi energi kinetik menjadi energi listrik.

Road map penelitian karakteristik arus laut serta estimasi daya listrik yang telah dilaksanakan oleh PPPGL sampai tahun 2011 di perairan Sunda Kecil atau Nusa Tenggara Timur, seperti yang ditunjukkan table dibawah ini.

ENERGI ARUS LAUT Selat          Lombok Selat Nusa Penida

 

Selat Larantuka

 

Selat        Pantar

 

Selat Molo

 

Kecepatan Arus (m/det) 1,8 – 8-2,4 0,5 – 3,2 1,5 -3 ,4 1,5 – 3,1 1,7 – 3,5
Luas Turbin  (m2) 15 40 40 40 40
Daya Listrik (kW/cel) 70 – 150 200 – 400 60 – 450 50 – 250 65 – 440
Tahun Penelitian 2005, 2006 2007,  2009 2008 2010 2011

Kelebihan tenaga arus laut dibandingkan dengan sumber energi konvensional atau energi terbarukan lainnya yaitu densitas air laut 800 kali densitas udara sehingga untuk menghasilkan daya energi yang sama maka ukuran diameter turbin energi arus laut akan jauh lebih kecil dari turbin angin sehingga tidak memerlukan penggunaan lahan yang luas seperti sumber energi angin. Selain itu, turbin arus laut juga tidak memerlukan perancangan untuk kondisi atmosfer yang ekstrim seperti turbin angin karena keadaan di bawah air relatif konstan, sehingga dapat diprediksi secara tepat karena kejadiannya merupakan fenomena alam yang berkala.

Berdasarkan data yang dikeluarkan oleh Asosiasi Energi Laut Indonesia (ASELI) pada kongres II bulan September 2011, secara hipotetik, total sumber daya energi laut nasional sangat cukup berlimpah yaitu mencapai 727.000 MW.  Namun demikian, potensi energi laut yang dapat dimanfaatkan dengan menggunakan teknologi sekarang dan secara praktis memungkinkan untuk dikembangkan, berkisar antara 49.000 MW, diantaranya 4800 MW dari tenaga arus laut (situs esdm.go.id tanggal 20 September 2011).

IV.     METODA KONVERSI ENERGI ARUS LAUT

Pengembangan teknologi ekstraksi energi arus laut lazimnya dilakukan dengan mengadopsi prinsip teknologi energi angin yang telah lebih dulu berkembang, yaitu dengan mengubah energi kinetik arus laut menjadi energi rotasi dan energi listrik. Daya yang dihasilkan oleh turbin arus laut jauh lebih besar dari pada daya yang dihasilkan oleh turbin angin, karena rapat massa air laut hampir 800 kali rapat massa udara (Thomas, 1991). Kapasitas daya yang dihasilkan dapat dihitung dengan pendekatan matematis yang memformulasikan daya yang melewati suatu permukaan atau luasan. Misalkan suatu aliran fluida yang menembus suatu permukaan A dalam arah yang tegak lurus permukaan, maka rumus umum yang digunakan adalah formulasi Fraenkel (1999) yaitu:

dimana  P= daya (watt);

ρ= rapat massa air (kg/m³);

 A= luas penampang (m²); dan

 V= kecepatan arus (m/s).

V.       PILOT PLANT  PENGEMBANGAN ENERGI ARUS LAUT DI INDONESIA

Penelitian karakteristik arus laut yang telah dilakukan oleh Puslitbang Geologi Kelautan (PPPGL) diawali pada tahun 2005 berkolaborasi dengan Program Studi Oceanografi ITB. Pengukuran arus laut dilakukan menggunakan ADCP (Accoustic Doppler Current Profiler) di Selat Lombok dan Selat Alas dalam kaitan dengan rencana penyiapan lokasi dan instalasi untuk Turbin Kobold buatan Italia yang berkapasitas 300 kW di bawah koordinasi Kementerian Riset dan Teknologi (Masduki, 2006).

Sejak tahun tahun  2006 – 2011 telah dilaksanakan penelitian karakteristik arus laut di berbagai selat di Nusa Tenggara Timur, yaitu di Selat Lombok , Selat Alas, Selat Nusa Penida, Selat Flores, Selat Pantar, dan Selat Molo. Hasil kompilasi data arus dari BPPT diperoleh paling sedikit ada 20 selat di Indonesia yang memiliki prospek untuk dimanfaatkan sebagai energy arus laut (Erwandi, 2011).

Prototipe turbin pertama telah dibangun secara kemitraan bersama Kelompok Teknik T-Files ITB dan PT Dirgantara Indonesia, dengan mengadopsi dan memodifikasi model turbin Gorlov skala kecil (0,8 kW/cel). Kelompok T-Files ITB adalah kelompok mahasiswa yang terdiri dari berbagai latar belakang keilmuan yang secara langsung dibimbing oleh  Prof. Iskandar Alisyahbana (Alm), mengembangkan berbagai jenis pembangkit listrik tenaga arus laut skala kecil menggunakan generator type PMG (Permanent Magnet Generator).

Keuntungan menggunakan Generator Type PMG:

  • Dapat bekerja pada RPM rendah (40 – 60 RPM)
  • Loses eksitasi dapat dihindari
  • Pole pitch yang dihasilkan lebih kecil
  • Tahan korosi (iron less)

Salah satu prototipe perangkat pembangkit listrik hasil rakitan perdana telah diuji-coba di kolam uji PPPGL Cirebon dan tahun 2008, dilanjutkan dengan uji lapangan tahun 2009 di Selat Nusa Penida sehingga telah berhasil memperoleh “proven design” yang cocok untuk diterapkan pada perairan yang berkarakteristik selat (arus pasang surut).

Prototipe dalam skala besar (> 80 kW) direncanakan akan dilaksanakan pada tahun 2012-2014 oleh institusi terkait lainnya yang berkewenangan (Ditjen Energi Baru, Terbarukan dan Konservasi Energi, Puslitbangtek EBTKE, Kementerian Ristek, BPPT, dsb.) untuk mengembangkan dan meningkatkan status skala prototipe menjadi skala pilot dan skala komersial.  Diharapkan pada tahun 2025 energi listrik tenaga arus laut yang dihasilkan dari berbagai pembangkit (PLTAL) akan menunjang pencapaian proporsi 5% berbagai energi terbarukan dari sasaran kebijakan energi 25% bauran energi Indonesia, sesuai dengan visi bauran energi 25-25.

Beberapa “success story” pembangunan PLTAL yang telah dilakukan oleh berbagai negara maju seperti Sea Flow dan Sea Snail (Inggris), SeaGen (Irlandia), Clean Current Mark III (Canada), Kobold dan Marcee (Italia), memperlihatkan bahwa energi dari laut ini telah berhasil dikembangkan menjadi pembangkit yang berskala komersial dengan kapasitas terpasang 300kW – 2,0 MW per unit pembangkit.

VI.    KESIMPULAN

Selat-selat antar pulau-pulau Sunda Kecil umumnya memiliki arus berkecepatan relatif kuat, bukan saja akibat penyempitan lintasan Arlindo tetapi juga pengaruh bentuk geometrik dan pasang surut musiman. Pada umumnya, rata-rata kecepatan arus laut lebih dari 1,5 m/detik dengan durasi aliran 8-12 jam per hari, dan maksimum kecepatan mencapai 3,5 m/detik.

Hasil uji coba pilot plant T-Files type turbin Gorlov memperlihatkan keberhasilan dan memperoleh ”proven design” sebagai pembangkit listrik berdaya 0,8 kW/sel. Selain itu, uji coba ini juga memperlihatkan bahwa peralatan ini dapat dioperasikan pada kondisi arus lemah.

Salah satu isu nasional mengenai diversifikasi energi adalah penganekaragaman penyediaan dan pemanfaatan berbagai sumber energi baru termasuk energi arus laut. Sumber daya arus laut sampai saat ini secara hipotetik teknik mencapai 4800 MW sayangnya masih belum prioritas untuk dimanfaatkan, padahal telah dibuktikan bahwa arus laut mempunyai potensi yang cukup signifikan untuk penyediaan listrik di pedesaan wilayah pantai terpencil dan pulau-pulau kecil yang tidak terjangkau jaringan listrik nasional, khususnya di selat-selat berpotensi seperti pulau-pulau Sunda Kecil (Sunda Lesser) .

DAFTAR PUSTAKA

 

DESDM, 2005. Diversifikasi Energi. ”Energi Kelautan sebagai Alternatif Baru”. DESDM disampaikan pada Seminar Pembangunan Ekonomi Kemaritiman 15 Maret 2005, Jakarta

Erwandi, 2011. Potensi Listrik Arus Laut Nusatenggara. Harian Ekonomi Neraca Pedagangan, Jakarta, 27 April 2011.

Fraenkel, P.,1999, Power from Marine Currents, Marine Currents Turbines Ltd. London, UK.

Gordon, A. L., 1995: When is “Appearance” Reality? Indonesian throughflow is in fact primarily derived from North Pacific water masses, J. Phys. Oceanogr., vol. 25.

Gordon, A. L., and R. Fine, 1996: Pathways of water between the Pacific and Indian Oceans in the Indonesian Seas, Nature, vol. 379.

Masduki, A. dan Mira Yosi, 2006, Laporan Arus Laut Untuk Listrik Daerah Lombok Timur, Kerjasama Ristek  dan  Puslitbang Geologi Kelautan, (unpublished)

Mirayosi, 2009. Laporan Cruise: South China Sea – Indonesian Seas Transport/Exchange (SITE) and Impacts on Seasonal Fish Migration in the Dynamic of Sunda Strait. Marine Geological Institute, Bandung.

Sudjono, E, A. Yuningsih, dan T. Suprijo, 2007, Studi Awal Potensi Arus Laut sebagai Energi Alternatif untuk Pembangkit Listrik di Selat Lombok, P3GL & ITB.

Susanto, R. D., A. L. Gordon, J. Sprintall, and B. Herunadi, 2000: Indonesian Through Flow, Intraseasonal variability and Tides in Makassar Strait, Geophys. Res. Lett.

Thomas, K., 1991. Low Speed Energy Conversion from Marine Currents, Comprehensive Summaries of Uppsala Dissertations from the Faculty of Science and Technology 287, ISBN 978-91-554-7063-0

Yuningsih, A. Masduki, B. Rachmat, P. Astjario, M. Akrom, E. Usman, and I. N. Astawa, 2008, Penelitian Potensi Energi Arus Laut sebagai Pembangkit Listrik bagi Masyarakat Pesisir di Selat Badung – Nusa Penida, Bali, P3GL, (unpublished).

Read Full Post »

Sel bahan bakar (fuel cell) seringkali dianggap sangat menarik dalam aplikasi modern karena efisiensi tinggi dan penggunaan bebas-emisi, berlawanan dengan bahan bakar umum seperti methane atau gas alam yang menghasilkan karbon dioksida.

Molekul gas Hydrogen merupakan bahan bakar alternative yang termasuk dalam Energi Baru untuk masa depan dan ramah lingkungan. Melalui Proses Elektrolisa,  Molekul air (H2O) akan terpisah menjadi molekul gas hydrogen (H2) dan Gas Oxygen (O2).  Gas H2 yang dihasilkan mempunyai sifat mirip dengan bahan bakar bensin, alkohol, solar (diesel) atau bahan bakar sejenisnya. Karakteristik H2 tersebut mudah terbakar (flammable) pada suhu ruangan dan tahan tekanan. Menurut Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM), bahwa Gas Hidrogen termasuk Energi baru yang masuk dalam kelompok Nuklir, Coal Bed Methane, Liquified Coal dan Gasified Coal. Gas H2 lebih bermanfaat bagi kebutuhan manusia dalam menggunakan energy. Karena H2 dapat  diperoleh dari air  dan air cukup banyak  ada dimana-mana, sehingga dapat dikatakan bahwa H2 adalah sumber Energi Baru masa depan yang berkelimpahan dan murah.

Hidrogen yang diperoleh dari proses elektrolisa dapat digunakan sebagai penghemat bahan bakar kendaraan bermotor seperti; motor, mobil, kapal nelayan, generator set dan lain-lain. Kendaraan hidrogen adalah kendaraan yang mempergunakan gas hidrogen sebagai bahan bakarnya. Kendaraan tersebut tidak terbatas pada mobil dan motor saja, melainkan telah ada pesawat udara yang menggunakan hidrogen sebagai bahan bakarnya. Pada dasarnya kendaraan yang menggunakan bahan bakar hydrogen merupakan kendaraan ramah lingkungan karena tidak menggunakan bahan bakar konvensional seperti minyak yang biasanya akan menimbulkan polusi dan efek rumah kaca.

Ada dua bentuk kendaraan yang menggunakan bahan bakar hidrogen yaitu:

  1. Kendaraan dengan mesin pembakaran dalam, merupakan kendaraan yang menggunakan bahan bakar hidrogen seperti halnya mesin pembakaran dalam yang menggunakan bahan bakar gas.
  2. Kendaraan dengan sel bahan bakar, yang seringkali dianggap sangat menarik dalam aplikasi modern karena efisiensi tinggi dan penggunaan bebas-emisi, berlawanan dengan bahan bakar umum seperti methane atau gas alam yang menghasilkan karbon dioksida. Satu-satunya hasil produk dari bahan bakar yang beroperasi menggunakan hidrogen murni adalah uap air.

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh laboratorium Otomotif Fakultas Teknik dan Sains UNAS Jakarta, manfaat Gas Hidrogen bagi masyarakat luas tidak hanya untuk penghemat bahan bakar bagi kendaraan melainkan dapat digunakan untuk kompor Rumah Tangga, Pemanas pada proses peleburan besi atau Burner, uap air panas (steam), alat pengelasan dan lain sebagainya. Alat penghemat kendaraan atau mesin berbahan bakar minyak yang telah kami temukan bernama EcoPowerBosster (EPB).  Cara kerja alat tersebut tidak mengubah standard mesin kendaraan. Dengan memasang EPB di ruang mesin, isi EPB dengan air destilasi, aliri dengan listrik DC, dan EPB akan memproduksi gas HHO (hidrogen+oksigen) untuk disupply ke ruang bakar. Gas HHO disuplai ke ruang bakar melalui intake manifold atau filter udara.  Arus listrik ke EPB hidup hanya setelah kunci kontak diputar ke posisi ON. Setelah kunci kontak OFF, maka EPB tidak bekerja. EPB disuplai dengan tegangan DC 12V, arus 8-10A, dan tidak mengganggu kinerja alternator secara berlebihan, pada kendaraan roda dua (motor), DC 12V, arus 2-5A.

Schematic instalasi EPB pada mesin kendaraan

Produksi HHO oleh EPB harus seimbang dengan besar isi langkah (CC) mesin. Sejauh yg dipraktekkan di workshop kami, satu unit EPB cukup untuk menyuplai HHO ke ruang bakar mesin ber-CC 2000. Suplai HHO stabil dari putaran rendah hingga tinggi maupun jarak tempuhnya. Respon EPB tidak membutuhkan waktu lama, begitu mesin start maka EPB langsung bekerja mensuplai HHO ke ruang bakar sesuai dengan putaran mesin atau kecepatan yang dibutuhkan.

Instalasi EPB pada kendaraan roda dua

Gas HHO ini bila dimasukan didalam ruang bakar dan terbakar akan didapat sebuah pembakaran yang baik dan nyaris sempurna sehingga ruang bakar menjadi lebih bersih dari beberapa penelitian dan percobaan yang dilakukan didapat sebuah kesimpulan positif bahwa gas hidrogen yang didapat dari hidrogen maker ini adalah sebagai berikut:

  1. Proses pembakaran yang nyaris sempurna diharapkan akan dapat menghilangkan emisi gas buang yang berbahaya bagi manusia dan alam, dengan demikian juga akan dapat mengurangi efek pemanasan global akibat dari sisa pembakaran yang tidak sempurna.
  2. Meningkatkan performa dan kekuatan daripada mesin itu sendiri dan menurunkan suhu mesin, suara dari mesin menjadi lebih halus tidak berisik, mesin menjadi lebih awet, menghemat bahan bakar (konsumsi yang diuji adalah 70% gas hidrogen dan 30% bensin) jadi terjadi pengiritan bensin setidak tidaknya hingga 40%

Sebagai referensi seorang teman yang mengaplikasikan hidrogen maker pada sepeda motornya yang sebelumnya hanya dapat dipacu dengan kecepatan 80km/jam (maksimal) dengan kondisi mesin sangat bergetar setelah memakai hidrogen maker mampu dipacu dengan kecepatan 100km/jam, mesin masih dalam keadaan dingin dan stabil tanpa getaran.   

ANALISA PRODUKSI GAS HIDROGEN

  1. Proses elektrolisa air dapat menjadikan; 1 liter air menghasilkan 1,750 liter gas HHO, sehingga dapat dikatakan bahwa bahan bakar berasal dari air merupakan bahan bakar gas yang diproduksi pada saat diperlukan (HHO gas on demand) tanpa harus menyimpannya pada tabung yang besar dan tidak harus ada kebocoran gas yang dapat memungkinkan terjadinya ledakan pada gas. Dalam penggunaan gas HHO pada kendaraan bermotor, memiliki dua macam bahan bakar (dual fuel) yang masuk keruang bakar secara bersamaan yaitu bensin atau diesel dengan gas HHO, sehingga penggunaan bahan bakar utama berkurang dari seharusnya (hemat bahan bakar) dengan atau tanpa mengurangi tenaga mesin, bahkan menambah tenaga mesin yang disebabkan oleh kecepatan bakar (flame speed) gas H2 yang sangat besar (130 m/s), sehingga seluruh bahan bakar yang berada diruang bakar habis terbakar oleh karena itu emisi gas buang juga menurun dan ramah lingkungan.
  1. Standar produksi gas HHO yang dapat dijadikan acuan adalah berdasarkan hasil penelitian Faraday yaitu: 1 liter gas HHO per jam memerlukan catu daya sebesar 2,36watt atau 1/60liter per menit (16,6cc), standar ini dijadikan 100% produktivitas gas HHO.
  1. Luas permukaan plat elektrolisa yang dapat berproduksi dengan sempurna adalah: 1 cm2 memerlukan 0,24Ampere atau 1Ampere = 4 cm2 , dari perhitungan ini dapat dirancang besarnya plat yang diperlukan sesuai dengan besarnya arus listrik yang akan dibebankan pada plat.
  1. Setiap sel elektrolisa yaitu 1 sel positif dan 1 sel negatif memerlukan tegangan 1,23Volt dan ditambah dengan kehilangan efisiensi sehingga tegangan maximal adalah 2Volt, diatas 2Volt terjadi panas.

(Sumber: Ir. Ajat Sudrajat MT & Eddy Arifin Dipl.-Ing pada Makalah Seminar dalam rangka Konvensi BKM-PII 2011)

Read Full Post »

DUA mahasiswa Fakultas Teknik (FT) Universitas Hasanuddin (Unhas) Makassar berhasil merakit mesin kendaraan yang memadukan tenaga surya dengan mesin bensin. Mereka menyebut karyanya Gokart Hybrid.

Kedua mahasiswa Jurusan Teknik Mesin FT Unhas Makassar tersebut yakni Nasdi Elwan (24) dan Sastian Kiston (24). Mahasiswa FT Unhas angkatan 2006 ini berhasil mengembangkan bentuk teknologi baru di dunia otomotif Tanah Air, sekaligus meyakinkan dunia bahwa mahasiswa asal Makassar juga bisa bersaing dalam bidang pendidikan.

Rangkaian mesin Gokart Hybrid roda empat ini memang belum dibenamkan ke dalam bodi kendaraan mobil pada umumnya. Saat ini, masih menggunakan rangka sangat sederhana yang memiliki panjang 194 cm dan lebar 85 cm, belum sampai pada tahap penyempurnaan desain dan sistem aerodinamis.

“Gokart hybrid ini baru sebatas konsep dasar untuk melihat cara kerja perpaduan antara mesin bensin dan mesin bertenaga surya. Tentu saja bisa dikembangkan,” kata Nasdi Elwan.

Namun, jika dikembangkan, pria kelahiran Soppeng 23 September 1988 ini meyakini bahwa, hasil karyanya tersebut mampu bersaing dengan kendaraan mobil yang telah ada. Bahkan, jika lebih dikembangkan wujudnya bisa disandingkan dengan mobil mewah yang banyak digunakan oleh konglomerat.

“Nantinya akan memakai tenaga angin. Tentu namanya akan berubah, bukan lagi hybrid tapi super hybrid karena memadukan tiga sumber energi,” katanya.

Dia memiliki alasan tersendiri mengembangkan teknologi otomotif ini. Menurutnya, salah satu persoalan di negeri ini adalah ketersediaan bahan bakar yang tidak sebanding dengan konsumsi bahan bakar yang lebih besar. Sehingga butuh teknologi yang bisa menghemat bahan bakar, terutama pada kendaraan. Salah satunya yang berkembang adalah energi terbarukan yang bisa mengantikan bahan bakar, yakni energi surya.

Konsep energi surya sangat sederhana yakni mengubah energi surya menjadi energi listrik dengan alat yang disebut sel surya. Sel surya ini dapat menghasilkan energi listrik dalam jumlah yang tidak terbatas langsung diambil dari matahari, tanpa ada bagian yang berputar dan tidak memerlukan bahan bakar.

“Bahan bakar hemat sampai 50 persen dibandingkan dengan kendaraan mobil yang lain, karena kita menggunakan sumber daya listrik lainnya yakni tenaga surya,” ujarnya.

Warga Jalan Bung, Perumahan Bung Permai A7 Nomor 4 Makassar ini menjelaskan cara kerja sederhana mesin mobil ini. Energi listik dari matahari diperoleh dari panel surya yang dipasang pada bagian atap gokart ini. Panel selebar 0,8×0,9 meter yang dibeli seharga Rp3 juta dari Surabaya tersebut bisa menghasilkan daya listrik sampai 80 watt.

“Saya pernah uji coba di Makassar panel surya ini menyerap panas matahari selama dua jam. Hasilnya cukup mengagetkan karena rupanya panas yang dihasilkan bisa sampai 100 watt atau lebih besar dibandingkan pada yang ada di katalog yang hanya 80 watt. Mungkin karena Makassar memang panas,” kata pria asal Kabupaten Soppeng ini.

Dia menjelaskan, energi listrik yang dihasilkan panel surya ini kemudian dialirkan ke aki dan selanjutnya motor listrik DC 12 volt yang ditaruh pada bagian lain di gokart ini. Rangkaian listrik ini yang kemudian menggerakkan roda gokart berbobot sekitar 100 kilogram tersebut.

Sebagai bahan percobaan, dia menggunakan panel surya selebar 0,8×0,9 meter dan satu aki. Hasilnya, mobil ini hanya bisa bergerak dengan kecepatan 50 kilometer per jam.

Nasdi mengakui, daya dorong mesin masih rendah sebab menggunakan panel surya yang hanya menghasilkan engeri listrik 80 watt. Namun, kata dia jika ingin laju kendaraan lebih kencang cukup menambah lebar panel surya sehingga daya listrik yang dihasilkan akan lebih besar pula.

“Rencana awal sebenarnya kami menggunakan panel surya yang lebih lebar sehingga bisa menghasilkan sampai 2.000 watt dan tiga aki. Tapi, sayangnya anggaran kami sebagai mahasiswa sangat terbatas,” ujar dia.

Jika mesin bertenaga surya hanya bisa menghasilkan kecepatan 50 kilometer per jam, berbeda jika dialihkan menggunakan mesin bensin. Gokart ini menggunakan mesin sepeda motor 125 cc. “Kalau kita matikan mesin tenaga surya lalu mesin bensin yang kita gunakan, kecepatannya bisa 100 meter per jam,” kata dia.

Karya ini, Nasdi menjelaskan, sebenarnya bukanlah sebuah proyek besar seperti yang dilakukan oleh siswa SMK di Solo Jawa Tengah. Dia juga tak ingin produk ini disejajarkan dengan hasil karya siswa yang rencananya akan diproduksi massal.

Sebab, kata dia, gokart miliknya dirakit sebelum mobil Esemka ramai diperbincangkan oleh publik nasional. Gokart Hybrid ini adalah tugas akhir sebagai salah satu persyaratan untuk meraih gelar sarjana teknik di FT Unhas. Karya ini adalah wujud dari skripsi berjudul “Pengaruh Sel Surya Terhadap Kinerja Mobil Hybrid Sederhana Motor Bensin dan Motor Listrik” yang ditulis bersama rekannya ini.

Dia mengakui, kendaraan ini masih banyak kekurangannya, seperti pada bentuk aerodinamis, massa kendaraan, dan masih kurangnya energi surya yang dipakai.

Namun, dia optimistis rangkaian mesin ini bakal dilirik oleh kalangan industri, setidaknya untuk dimanfaatkan di sektor pertanian untuk meningkatkan hasil pertanian. (syamsu rizal/koran si)(dicopy dari Okezone)

Read Full Post »

PENGEMBANGAN MOTOR HIBRIDA

SEBAGAI ALTERNATIF PENGHEMATAN  BBM NASIONAL

 

Ir.Tutuka Wirjoatmodjo, METM *)

ABSTRAK / ABSTRACK

 

Energi  bahan bakar minyak (BBM) , Fosil Fuel yang sering kita pakai sehari-hari saat ini semakin lama semakin berkurang atau  menipis. Karena banyaknya pemakaian yang tidak terkontrol sehingga menimbulkan kelangkaan atau bahkan habis sama sekali dan ditengarai peningkatan penggunaan konsumsi energy ini  sebagai pemicu pemanasan global dunia. Salah satu pengguna energy BBM utama adalah segment transportasi masyarakat. Perkembangan ekonomi dan industri, mobilitas masyarakat  Indonesia makin tinggi, dan karenanya  ada peningkatan unit kendaraan pribadi. Peningkatan kendaraan pribadi mendorong peningkatan konsumsi BBM, dan tentunya akan meningkatkan sumber pemanasan global.

Untuk mengatasi penggunaan BBM untuk kendaraan pribadi, perlu perangkat penghemat bahan bakar dan atau penyediaan kendaraan berpenggerak bukan basis BBM. Harga kendaraan berpenggerak bukan basis BBM berlipat dibanding kendaraan basis BBM. Selain faktor harga, pengissian kembali bahan penggerak sangat lama dan langka. Pertimbangan lain adalah, kemampuan masyarakat untuk membeli lagi kendaraan baru berbasis bukan BBM, mengingat mereka telah memiliki kendaraan serupa berbasis BBM. Untuk itu perlu disiapkan unit retrofit tambahan untuk unit kendaraan yang telah dimiliki masyarakat, dan unit retrofit ini dapat mengakomodir pengehematan BBM, sekaligus alternative penggerak bukan basis BBM.

Dengan solusi retrofit tambahan pengehemat BBM dan alternative penggerak bukan BBM, maka akan dapat dicapai pengendalian penggunaan BBM. Selanjutnya proyek ini dapat menjadikan Indonesia berperan aktif menjaga stabilitas ekosistem di bumi. Indonesia dapat mengusung proyek ini dalam keikutsertaan dan kepeduliannya dalam lingkungan global yang dalam bentuk nyata telah dilakukan dengan pendekatan kepada seluruh negara untuk ikut serta dalam menangani dan mencapai solusi dalam isu global ini.

Beberapa  keuntungan lain dalam pengembangan proyek ini meliputi :

  • Mengembangkan Wahana Pengembangan Kewirausahaan.
  • Mengembangkan Konsep Koperasi Pada PemudaIndonesia
  • Mewujudkan Pelaksanaan Penyebaran Kesejahteraan Yang Lebih Adil Dan Merata
  • Membuka Peluang Kesempatan Lapangan Kerja Baru Berbasis Waralaba
  • Membentuk Masyarakat Yang Mandiri Siap Bekerja Dan Menciptakan Peluang Kerja.

 

LATAR BELAKANG

Lingkungan hidup menjadi isu global yang mendunia dan hal ini dikarenakan adanyaisu pemanasan global telah mencuat kepermukaan dengan adanya data-data ilmiah yang menunjukan efek pemanasan ini akan menyebabkan ketidak seimbangan terhadap ekosistem diseluruh permukaan dunia. hal itu disebabkan adanya peningkatan dan konsumsi ‘fossil fuel’ sebagai bagian perkembangan teknologi industri yang menciptakan pencapaian kepuasaan dengan efisiensi tetapi tanpa meninjau lebih terhadap efek yang diberikan terhadap lingkungan.

Energi Fosil fuel yang sering kita pakai sehari-hari saat ini semakin lama semakin berkurang atau  menipis. Karena banyaknya pemakaian yang tidak terkontrol sehingga menimbulkan kelangkaan atau bahkan habis sama sekali dan ditengarai peningkatan penggunaan konsumsi energy ini  sebagai pemicu pemanasan global dunia.

Sebagai negara yang mempunyai potensi alam yang luas, terbentang dari barat hingga timur gugusan kepulauan Indonesia. Menjadikan Indonesia sebagai salah satu bentangan kekuatan alam yang dapat menjaga stabilitas ekosistem di bumi. Tuntutan dunia internasional yang menginginkan agar isu pemanasan global ini dijadikan salah satu agenda utama dalam “pergaulan” internasional. Indonesia kemudian  menggunakan isu ini untuk menunjukan keikutsertaan dan kepeduliannya dalam lingkungan global yang dalam bentuk nyata telah dilakukan dengan pendekatan kepada seluruh negara untuk ikut serta dalam menangani dan mencapai solusi dalam isu global ini.

BENTUK WAHANA

PRODUK

Produk yang akan diluncurkan adalah add-on accessories (modul tambahan) hybrid electric pada unit sepeda motor konvensional yang dipasarkan saat ini dan yang telah ada masyarakat .  Dengan  add-on accessories  hybrid electric ini maka pemilik sepeda motor konvensional tidak perlu mengganti seluruh sepeda motor yang dimiliki dengan sepeda motor electric add-on accessories  hybrid electric maka sepeda motor konvensional tersebut sudah menjadi sepeda motor hybrid berbasis konvensional dan electric.

Selanjutnya sepeda motor hybrid tersebut akan membantu beberapa kendala ekologi dan ekonomi dewasa ini. Dengan sepeda motor hybrid ini maka masyarakat akan mendapat keuntungan ekologi dan ekonomi sebagai berikut :

  1. Mengurangi penggunaan BBM fosil
  2. Mengurangi polusi udara dan suara , sehingga dicapai penggunaan teknologi yang ramah lingkungan ( Green Technology)
  3. Menghemat biaya transportasi individual dan belanja Negara
  4. Berperan dalam mengurangi pemicu pemanasan global  ( Global Warming) yang menjadi isu lingkungan di dunia saat ini.

Pendekatan produk add-on accessories  hybrid electric  sepeda motor ini akan lebih mudah diterima oleh masyarakat karena teknologi hybrid ini dapat mengatasi kendala utama pengunaan sepeda motor listrik murni :

  1. Mengatasi ketidak tersediaan pasokan listrik, – jika daya battery habis, maka pengguna tetap dapat meneruskan perjalanan  dengan penggerak konvensinal berbasis BBM.
  2. Keengganan membeli sepeda motor listrik karena berarti mengalihkan investasi sepeda motor konvensional yang telah dimiliki

Selain dapat mengatasi kendala diatas, add-on accessories  hybrid electric ini akan menarik bagi pengguna karena add-on accessories  hybrid electric dapat dialihkan dari satu unit sepeda motor konvensional yang satu ke yang lainnya. Dengan kata lain jika pemilik akan menjual sepeda motor yang dimiliki, maka add-on accessories  hybrid electric dapat dilepas dan dengan  demikian sepeda motor tersebut menjadi sepeda motor konvensional kembali. Selanjutanya jika telah memiliki sepeda motor konvensional baru maka add-on accessories  hybrid electric dapat dicangkok kan pada unit tersebut sehingga sepeda motor yang dimiliki menjadi sepeda motor hybrid siap pakai kembali.

 

 

Produk utama terdiri dari 2 jenis produk yang saling terkait.

  1. Perangkat bergerak utama  berupa veleg (wheel rim)  terintegrasi  dengan motor listrik kinerja tinggi (dinamo)

Bentuk produk ini serupa dengan veleg motor pada umum nya baik yang berbasis jeruji maupun yang berbasis logam tuang (metal alloy), yang membedakan pada bagian lingkar tengah veleg tersebut dipasangkan motor listrik kinerja tinggi. Veleg dan motor listrik tersebut diset menjadi satu kesatuan utuh.

Jika diurai maka perangkat gerak utama ini terdiri dari :

  • Velg khusus – yang dapat dipasangkan menyatu dengan motor listrik
  • Motor listrik kinerja tinggi kedap air
  1. Perangkat statis  berupa modul pengendali (controler)

Modul pengendali (controller) ini mengatur pasokan daya listrik dari battery ke motor listrik kinerja tinggi. Pengaturan pasokan daya ini disesuaikan dengan tenaga dan atau kecepatan yang diinginkan pengguna.

Jika diurai maka modul ini terdiri dari :

  • Modul pengendali utama
  • Perangkat masukan pengatur kecepatan (handel kecepatan / gas)

Produk pendukung ada 2 jenis

Add-on accessories  hybrid electric  ini memiliki produk pendukung yang berupa penyimpan daya listrik. Pendukung penyimpan daya listrik ini menentukan jarak jelajah dan lama daya jelajah modul hybrid.

  1. Batery penyimpan daya listrik

Batery ini dapat beruapa kering atau basah yang berkemampuan simpan tinggi, sehingga effisien dalam rasio ruang dan daya simpan listrik, mengingat ruang di sepeda motor sangat terbatas. Selain ruang perlu diperhitungkan juga bobot / berat battery.

  1.  Charger / modul pengisi ulang daya listrik

Charger merupakan modul pengendali proses pengisian ulang daya listrik. Pada modul ini terdapat processor pengendali arus dan tegangan listrik yang disalurkan kedalam battery. Charger ini juga akan memonitor tingkat daya yang tersimpan di battery untuk ditampilkan pada pengguna dan juga untuk mengatur kapan pasokan listrik pengisi diputuskan agar battery tidak kelebihan isi (overload)

INI DIA PROTOTYPE NYA

Read Full Post »