applicationofdualturbinetoenchancedtheefficiencyof ... · proceeding,seminarnasionalkebumianke-11...

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA

5 – 6 SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA

1213

PROSPECTIVITY OF OTEC BASED ON BATHYMETRY, SST, FFD ANDAPPLICATION OF DUAL TURBINE TO ENCHANCED THE EFFICIENCY OFOTECMODEL SYSTEM, CASE STUDY IN MAKASSAR STRAIT INDONESIA

Senia Rahayu1*

Sinatrya Diko Prayudi2

Daffa Arrofi3

Devina Trisnawati, ST, M.Eng41Departement of Geological Engineering Diponegoro University , [email protected]

2North East Java Research Section , [email protected] of Geological Engineering Diponegoro University , [email protected] of Geological Engineering Diponegoro University , [email protected]

*corresponding author: [email protected]

ABSTRAKMakassar Strait is located between two big islands of Sulawesi and Kalimantan. The geographicallocation of the Strait of Makassar is included in a safe area against disturbance of regional geologicalstructures so that it is suitable for developing OTEC (Oceanic Thermal Energy Conversion). OTEC isone of the technologies to generate electrical energy by utilizing the differences in deep oceantemperature and near surface waters by looking at the depth and geological structure that developed inthe area. The method used in this research is remote sensing to analyze bathymetry / depth, sea surfacetemperature (SST) and fault fracture density (FFD) which from the analysis result will be obtained bythe prospect zone to be developed by OTEC. Based on the assumption that the temperature used is25 ° C obtained by the average depth that can be developed OTEC is -838 m with an area of 468,448km2. Where the closest distance the location that can be used for OTEC development is 18 km fromthe nearest island is Sulawesi Island. In its use OTEC has a drawback where to pump water from deepdepth will require considerable energy so that to overcome the problem can be applied dual turbineapplication to cover the lost energy when pumping. OTEC power potential calculations obtained8,557.32 MW in the delineated area. It can be concluded that bathymetry, SST, and FFD analysis canbe used for delineation of prospect zones in OTEC development in Makassar Strait.

Kata Kunci : remote sensing, dual turbine, OTEC, makassar strait

1. Pendahuluan

Saat ini Indonesia sedang memasuki krisis energi yang disebabkan krisisnya hargaminyak dan gas bumi dunia karena dalam mencukupi kebutuhan energi Indonesia masihmelakukan impor dari negara lain sehingga kondisi tersebut menyebabkan tersendatnyapertumbuhan ekonomi, terkendalanya pembangunan pembangkit listrik, turunnya penyerapanangka tenaga kerja, tertundanya proyek infrastruktur, hingga dampak sosial lainnya yanglebih luas di masyarakat. Selain itu, krisisnya harga minyak berakibat langsung pada sektormigas dimana berkurangnya kegiatan eksplorasi unruk mencari cadangan yang baru,berkurangnya kegiatan pengeboran dan pengurangan tenaga kerja serta turunnya minatinvestor pada wilayah migas di Indonesia sehingga diperlukan solusi efektif untuk mengatasikrisis energi yang terjadi, salah satu solusinya yaitu dengan menggunakan energi terbarukan.Salah satu energi terbarukan yang sedang dikembangkan di Indonesia adalah OTEC. OTEC(Oceanic Thermal Energy Conversion) merupakan sumber energi terbarukan yangmemanfaatkan air laut sebagai bahan bakar, dimana air laut tersebut dapat digunakan untukmemutar turbin sehingga dapat menghasilkan listrik. Konsep kerja OTEC yaitu denganmenggunakan perbedaan temperature laut dalam dan perairan dekat permukaan denganmelihat aspek kedalaman dan struktur geologi yang terdapat di daerah penelitian. Daerah

mailto:[email protected]



1214

penelitian terletak di Selat Makassar yang mana terletak diantara Pulau Sulawesi danKalimantan. Indonesia merupakan negara dengan potensi energi laut yang terbesar di duniaberdasarkan keterangan dari Kepala Pusat Pusat Penelitian dan Pengembangan GeologiKelautan (PPPGL) Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral (ESDM) yang tersebar di17 lokasi di Indonesia, dari pantai barat Sumatera, selatan Jawa, Sulawesi, Maluku Utara, Bali,dan NTT. Dimana dalam ekplorasi potensi OTEC diperlukan data batimetri dan temperaturlaut yang diperoleh dari citra satelit, sedangkan data fault fracture density (FFD) diperolehdari struktur geologi yang berkembang di daerah penelitian.

2. Metode PenelitianPenggunaan data untuk penelitian yang mengkaji kelayakan suatu wilayah untuk OTEC iniberfokus pada pengolahan data citra satelit non foto yang berasal dari Landsat-8 OLI/TIRS.Data citra yang digunakan adalah citra satelit yang diambil pada pada wilayah di SelatMakasar, suatu wilayah laut sempit di antara Kalimantan dan Sulawesi. Dari data citra mentah,kemudian dilakukan beberapa pengolahan hingga menghasilkan data akhir yang diwujudkandalam peta dan angka. Beberapa hasil yang didapat dari pengolahan diantaranya Sea SurfaceTemperature (SST), Fault and Fracture Density (FFD), Peta Bathimetri, dan dari beberapapeta tersebut dilakukan tahap deleniasi untuk mendapatkan Peta Sebaran Potensi OTEC. Datahasil yang paling utama diolah dari data citra Landsat-8 OLI/TIRS adalah SST. Peta inimemberikan gambaran nilai sebaran suhu permukaan laut yang ada pada suatu wilayah padasaat dilakukan pengambilan data citra. Data SST sendiri merupakan salah satu parameterpenting yang digunakan untuk memahami seberapa potensial suatu perairan, dilihat darivariasi suhu yang dimiliki. Data kedua yang dilakukan pengolahan dari dasar citra adalahFFD, dimana menggunakan data dasar DEM (Digital Elevation Model). FFD sendirimerupakan hasil dari pengolahan yang mekanismenya adalah deliniasi wilayah-wilayah yangmenunjukkan adanya kenampakan pelurusan struktural. Hasil akhir yang didapatkan adalahsebaran wilayah yang memiliki pelurusan sebagai indikasi aktivitas tektonik pada suatuwilayah, dimana semakin banyak dan padat maka mengindikasikan aktivitas tektonik yangtinggi. Data DEM yang dimiliki selain untuk melakukan pengolahan FFD juga digunakandalam mengetahui persebaran elevasi di bawah permukaan air laut.

3. DataNilai sebaran suhu yang didapat dari pengolahan citra untuk SST berada pada rentang33,91oC untuk nilai tertinggi dengan warna semakin merah dan 28,315oC untuk nilai terendahdengan gradasu warna semakin biru. Umumnya sebaran nilai suhu yang tinggi berada padawilayah yang dekat dengan daratan, hanya beberapa titik lokasi yang suhu tingginya beradapada tengah wilayah perairan. Data yang didapat pada daerah penelitian yang digambarkanmelalui peta FFD berada pada rentang 0 sampai 0,0001100263. Sebaran nilai FFD beradapada bagian tengah peta, sedangkan wilayah di sekitarnya yang jika diselaraskan dengankondisi asal adalah daratan tidak terdapat nilai (0). Nilai ketinggian yang dihasilkan padawilayah yang berada di bawah permukaan laut menunjukkan nilai terendah yang merupakanzona batas pasang-surut atau peralihan darat ke laut (0 meter di atas permukaan laut) hinggayang paling dalam bernilai 2600 meter di bawah permukaan laut. .

4. Hasil dan Pembahasan4.1 Analisa Citra Satelit



1215

4.1.1 Peta Batrimetri

Berdasarkan hasil peta kedalaman dasar laut atau batrimetri, maka dapat dilihat bahwasemakin ke daerah tengah maka memiliki kedalaman yang lebih besar. Berdasarkan petakedalaman tersebut dapat dilihat variasi kedalaman dari 0 hingga 2600 di bawah permukaanlaut dengan jarak antar daratan terdekat sekitar 200km yang menghubungkan bagian timurPulau Kalimantan dan bagian barat Pulau Sulawesi. Secara morfologi Selat Makassarmembentuk sebuah palung pada bagian dasar ditandai dengan perbedaan kedalaman dasar lautyang sangat signifikan. Perbedaan tersebut dapat dilihat diantara warna coklat dan hijau tuapada Gambar 2.

4.1.2 Peta Sea Surface Temperature

Peta suhu permukaan laut (Gambar 3) menunjukkan kisaran suhu berkisar 28,310Chingga 33,910C. Semakin mendekati daerah yang tengah memiliki suhu yang relatif lebihrendah, hal ini berkaitan dengan kedalaman yang semakin besar juga. Namun pada beberapadaerah di bagian tengah memiliki suhu permukaan laut yang relatif tinggi juga.

4.1.3 Peta Fault Fracture Density

Pada peta Fault Fracture Density atau FFD (Gambar 4) menunjukkan bahwa persebaranindikasi struktur berupa rekahan dari pelurusan-pelurusan yang dibentuk relatif merata padaSelat Makassar. Nilai yang terdapat rekahan tinggi ditandai dengan warna biru dan nilairendah ditandai dengan warna merah. Berdasarkan dari nilai hasil pelurusan pada peta FFDmenunjukkan bahwa rekahan yang terdapat pada Selat Makassar tidak terlalu intesif. Namunhal ini merupakan indikasi awal karena dalam tahapan eksplorasi citra satelit tidak dapatmenggambarkan keadaan di bawah air laut dengan maksimal. Nilai FFD yang semakin tinggimengindikasikan aktivitas tektonik yang semakin aktif juga.

4.1.4 Potensi OTEC

Berdasarkan hasil dari beberapa parameter meliputi suhu permukaan laut, kedalaman laut,dan analisa FFD, maka dapat diinterpretasikan potensi pemanfaatan OTEC di Selat Makassar.Umumnya potensi OTEC menggunakan perbedaan suhu bawah laut dengan perbedaan suhusekitar 250C terhadap permukaan dengan kedalaman sekitar 1000m. Hasil analisa citra satelitmenunjukkan bahwa kedalaman minimal yang dibuthkan untuk menerpakan OTEC di SelatMakassar adalah 838m di bawah permukaan laut dengan luas daerah sekitar 21816 km2 dankeliling deleniasi prospek sekitar 614.07 km (Gambar 5).Jarak terdekat dari daratan sekitar18 km dari bagian barat pantai pulau Sulawesi. Pada daerah tersebut memiliki suhupermukaan laut yang relatif tinggi dibandingkan dengan bagian lainnya dengan intensitas nilaiFFD juga yang relatif lebih rendah atau mendekati 0. Berdasarkan hasil perhitungan denganmenggunakan rumus sederhana maka dapat diketahui bahwa potensi OTEC yang dapatdikembangkan pada Selat Makassar sekitar 8.557,32 MW.

4.2 Dual Turbin

OTEC merupakan suatu energi terbarukan yang memanfaatkan perbedaan suhu fluidadi permukaan dan di kedalaman sekitar 838m di bawah permukaan laut. Sistem kerja alatnyamerupakan sistem kerja tertutup. Fluida di permukaan berfungsi untuk memanaskan ammoniaatau fluida kerja sehingga perubahan fase terjadi pada fluida kerja yang dari cair menjadi gas.Gas tersebut akan bergerak memutar turbin. Turbin yang berputar akan menghasilkan tenagalistrik akibat konversi energi mekanik. Setelah memutar turbin, fluida dalam bentuk gas



1216

tersebut didinginkan kembali menggunakan fluida yang berasal dari kedalaman sekitar 838mdi bawah permukaan laut sebelum kembali diinjeksikan ke dalam laut.

Kinerja mesin OTEC dapat semakin efisien jika dilakukan pemasang turbin ganda yaituberposisi pada bagian pipa yang menginjeksikan fluida kembali ke laut. Turbin yang keduatersebut dapat membangkitkan tenaga listrik guna untuk memenuhi kebutuhan listrik dalampemompaan fluida dingin dari dalam laut. Sebelum dilakukan penginjeksian, fludiadikumpulkan dalam collector guna untuk memberikan tekanan agar turbin dapat berputarsebelum dilepaskan ke laut kembali. Turbin tersebut akan berputar dan terjadi konversiperubahan energi dari mekanik manjadi tenaga listrik.

5. KesimpulanDalam penentuan potensi OTEC yang difokuskan pada lokasi penelitian di Selat Makasar,

digunakan 3 buah parameter yang keseluruhan berasal dari pengolahan data citra satelit(Landsat dan DEM). Hasil pengolahan citra yang berupa data batimetri, SST, dan FFDmemberikan informasi berupa sebaran area seluas sekitar 614.07 km2 dari total wilayahperairan seluas 21816 km2. dengan estimasi nilai potensi daya yang dapat dikembangkan padadaerah peneltian pada kisaran 8.557,32 MW, dengan menggunakan perhitungan sederhana.Selain daya yang dapat dihasilkan dari konsep OTEC itu sendiri, proses pemindahan fluidayang terlibat pada perubahan elevasi sebesar 838 m serta aktivasi gas pada perubahan fasedalam prosesnya dapat dialihkan untuk memutar turbin ganda (dual-turbine) sebagaitambahan daya untuk alat tersebut.

AcknowledgementsUcapan terimakasih kami ucapkan kepada segala pihak yang ikut terlibat dalam proses

penyusunan laporan penelitian yang kami sajikan. Besarnya rasa terimakasih kami haturkankepada Bapak dan Ibu Dosen Departemen Teknik Geologi yang baik secara langsung maupuntidak langsung memberikan support dalam kelancaran penelitian ini.

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11

PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA 5 – 6SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA

1217

Daftar PustakaBujung, A.N. Cyrke, S. Alamte, M. Dicky, H. Febri ,dan S. Adjat. 2011. Identifikasi prospek

panas bumi berdasarkan Fault and Fracture Density (FFD): Studi kasus GunungPatuha, Jawa Barat, Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 2 No. 1 April 2011,2011: 67 – 75.

Emery, W.J. 2003. Sea Surface Temperature, United States of America:Elsevier Secience Ltd.

Oktoberiman et al, Identification of Geothermal Potential Based on Fault Fracture Density(FFD), Geological Mapping and Geochemical Analysis, Case Study :Bantarkawung, Brebes, Central Java, New, Renewable Energy and EnergyConservation Conference and Exhibition (The 3rd Indonesia EBTKE-ConEx),2014: 141 - 151.

Reynolds RW and Smith TM (1994) Improved global sea surface temperature analysis usingoptimum interpolation. Journal of Climate, 7: 929–948.

Vega, L.A. (1992), Economics of ocean thermal energy conversion, In: Seymour RJ (ed.) OceanEnergy Recovery: The State of the Art. New York: American Society of CivilEngineers.



1218

Gambar 1. Luas daerah yang memiliki geometri di bawah dan atas permukaan laut



1219



1220

Gambar 2. Peta Kedalaman Laut (Batrimetri)



1221

Gambar 3. Sayatan Profil Selat Makassar



1222

Gambar 4. Peta suhu permukaan laut



1223

Gambar 5. Peta Fault Fracture Density (FFD)



1224

Gambar 6. Potensi OTEC pada Selat Makassar



1225

Gambar 7. Skema Kerja Dual Turbine

applicationofdualturbinetoenchancedtheefficiencyof ... · proceeding,seminarnasionalkebumianke-11...

Documents