Makalah Fisika: Energi Pasang Surut

MAKALAH FISIKA

ENERGI PASANG SURUT

DIBUAT OLEH :

ZAHRA FATHIA ROSANTO

XII MIA 3

SMAN 3 KOTA TANGERANG SELATAN

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas rahmat-Nya maka saya dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Energi PasangSurut ”. Makalah ini dititikberatkan pada Energi alternatif dimana energiitu didapat dari fenomena pasang surut.

Dalampenyusunan makalah ini, adahambatan yang saya hadapi,diantaranya penentuan tema,penentuan kata-kata yang cocok untukdigunakan dalam sebuah paragraf, dan lain sebagainya yang tidak dapat sayasebutkan satu persatu. Namun hal tersebut merupakan proses pembelajaran bagisaya, selainitusaya menyadari bahwa kelancaran dalam  penyusunanmakalah ini tidak lain berkat bantuan, dorongan orang tua dan juga teman-teman sehingga kendala-kendalayang saya hadapi teratasi.

Dalam  penulisan  makalah  ini  saya merasa  masih  ada kekurangan - kekurangan   baik   pada   teknis   penulisan   maupun   materi,mengingat   akankemampuan yang dimiliki saya.Untuk itu kritik dan saran dari semua pihaksangat penulis harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini.Saya berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagisaya pada khususnya dan bagi pembaca pada umumnya.

Tangerang Selatan, 28 Februari 2016

Zahra Fathia

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
Bab 1 Studi Pustaka
Bab 2 Studi Kasus
Bab 3 Penutup
Daftar Pustaka

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Cadangan minyak bumi, gas alam dan batu bara akan habis dalam waktu dekat karena eksploitasi dilakukan tanpa perhitungan dan kontrol yang jelas. Lalu,energi alternatif apa yang bisa digunakan? Sejumlah pihak muncul dengan idetenaga pasang surut air laut.Memang bukan teknologi baru, bahkan tergolongteknik paling tua yang pernah dipikirkan manusia.Namun, jenis teknologi iniramah lingkungan dan tidak mempunyai ekses negatif.Dan yang terpenting, alammemberikannya secara gratis.

Indonesia dengan luas perairan hampir 60% dari total luas wilayah sebesar1.929.317 km2,Indonesia seharusnya bisa menerapkan teknologi alternatif ini.Apalagi dengan bentangan Timur ke Barat sepanjang 5.150 km dan bentanganUtara ke Selatan 1.930 km telah mendudukkan Indonesia sebagai negara dengangaris pantai terpanjang di dunia. Pada musim hujan, angin umumnya bergerak dariUtara Barat Laut dengan kandungan uap air dari Laut Cina Selatan dan TelukBenggala. Di musim Barat, gelombang air laut naik dari biasanya di sekitar PulauJawa.Fenomenaalamiahini mempermudah pembuatan teknik pasang suruttersebut.

Penerapannya di Indonesia bukanlah sesuatu yang mustahil.Tapi perlu ada rencana yang jelas untuk mewujudkannya.Karena ini dapat menjadi sumberenergi alternatif potensial. Apalagi proses pembuatannya tidak merusak alam,melainkan ramah lingkungan. Tetapi sebelumnya, harus dilakukan sebuah risetyang   berguna   untuk   mengukur   kedalaman   sepanjang   garis   pantai   Indonesia.Sehingga dapat ditentukan di daerah mana saja yang layak. Bangsa Indonesia

seharusnya menyadari bahwa alam menyediakan semua yang dibutuhkan. Hanyaperlu kerja keras dan kebijakan yang memperhatikan sumber daya alam yangterbatas. Sehingga Indonesia tidak perlu risau akan cadangan energi.

1.2Rumusan Masalah

Dalam   ruang   lingkup   pembahasan   ini,   maka   akan   dipertanyakan   suatu

masalah, yaitu :

1. Bagaimana pasang surut air laut itu terjadi?

2. apa saja manfaat pasang surut air laut ?

1.3 Tujuan

Tujuan   penulisan   makalah   ini   adalah   untuk   menambah   pengetahuan

mengenai energi alternatif yang memanfaatkan pasang surut air laut.

1.4 Manfaat

Manfaat yang diperoleh dari penulisan makalah ini adalah

1. penulis dapat mengetahui gambaran terjadinya pasang surut air laut,

2. penulis   dapat   mengetahui   proses   pemanfaatan   pasang   surut   air   laut

menjadi energi.

BAB II

STUDI PUSTAKA

2.1    Pengertian Energi Pasang Surut

Pasang surut adalah naik turunnya permukaan air laut akibat efek dari gaya gravitasi yang diberikan oleh bulan dan matahari bila dikombinasikan dengan rotasi Bumi.Pasang surut terjadi pada berbagai tingkat dan frekuensi, tergantung pada lokasi. Garis pantai di mana dua pasang hampir sama tinggi dan dua pasang surut terjadi setiap hari pasang semi-diurnal. Terjadinya hanya satu tinggi dan satu surut setiap hari dikenal sebagai pasang diurnal. Waktu dan amplitudo pasang di berbagai daerah lokal dipengaruhi oleh keselarasan matahari dan bulan, pola pasang surut di laut dalam, bentuk garis pantai, dan kekuatan lainnya

Energi pasang surut adalah energi yang dihasilkan dari pasang surut air laut dan menjadikannya energi dalam bentuk lain, terutamalistrik. Energi pasang surut merupakan salah satu jenis energi terbarukan yang relatif lebih mudah diprediksi jumlahnya dibandingkanenergi angin dan energi surya.Pemanfaatannya saat ini belum luas karena tingginya biaya awal dan terbatasnya lokasi yang memiliki pasang surut yang mencukupi.Penelitian dan pengembangan lebih lanjut terus dilakukan untuk meningkatkan efisiensi dan batas kritis energi yang dihasilkannya sehingga didapatkan berbagai metode untuk mengekstraksi energi jenis ini.

Dalam sejarahnya, energi pasang surut telah digunakan di Eropa dan pantai timur Amerika Utara dalam bentuk turbin, mengubahnya menjadi energi mekanik dan digunakan untuk menggiling gandum.Baru pada abad ke 19, proses ini digunakan untuk menghasilkan listrik.Pembangkit listrik tenaga pasang surut skala besar pertama di dunia adalah Rance Tidal Power Station yang dibangun di Prancis dan mulai beroperasi sejak tahun 1966.

Air laut merupakan fluida dengan massa jenis yang lebih tinggi, hingga 800 kali udara. Selain itu, sifat fenomena pasang surut yang dapat diprediksi berdasarkan wilayah diikuti dengan pemantauan yang kontinu mampu menjaga pasokan energi listrik dari pembangkit listrik jenis ini.

Tenaga pasang surut pada dasarnya adalah bentuk tenaga air yang menghasilkan daya listrik melalui pemanfaatan dari aliran pasang surut.Listrik tenaga pasang surut walaupun memiliki potensi besar masih belum banyak digunakan. Prinsip kerja dari tenaga pasang surut tidak terlalu rumit: sekali air pasang datang, air akan disimpan dalam bendungan, dan ketika air surut, air di bendungan akan disalurkan melalui pipa untuk menggerakkan turbin,
yang kemudian menghasilkan listrik.

Listrik tenaga pasang surut memiliki beberapa keunggulan. Pertama, tenaga pasang surut adalah sumber energi terbarukan karena pasang surut di planet kita disebabkan oleh interaksi gaya gravitasi antara Bulan dan Matahari, serta rotasi bumi, yang berarti bahwa listrik tenaga pasang surut tidak akan habis selama paling tidak beberapa milyar tahun.

Satu keunggulan besar yang dimiliki tenaga pasang surut dibandingkan beberapa sumber energi terbarukan lainnya (terutama energi angin) adalah bahwa tenaga pasang surut merupakan sumber energi yang sangat handal. Hal ini dapat dipahami karena kita bisa memprediksi kapan air pasang akan naik dan kemudian surut, karena pasang-surutnya air laut jauh lebih siklik daripada pola cuaca yang acak.

Dan juga, listrik tenaga pasang surut tidak menghasilkan gas rumah kaca seperti bahan bakar fosil, dan limbah berbahaya seperti ini juga dikhawatirkan akan terjadi pada penggunaan energi nuklir. Waduk dan bendungan kecil yang diperlukan untuk memanfaatkan tenaga pasang surut juga dapat memainkan peran yang sangat penting dalam melindungi kota-kota terdekat atau pelabuhan dari gelombang berbahaya pada saat terjadi badai.

Listrik tenaga pasang surut merupakan sumber energi yang sangat efisien, dengan efisiensi 80%, ini berarti bahwa efisiensi energi pasang surut hampir tiga kali lebih besar dari batubara dan minyak bumi yang memiliki efisiensi 30%, dan juga secara signifikan lebih tinggi dari efisiensi energi surya dan angin.

Kelemahan utama energi pasang surut adalah pembangkit listrik pasang surut sangat mahal untuk dibangun, yang berarti listrik tenaga pasang surut masih tidak efektif dalam hal biaya bila dibandingkan dengan pembangkit bahan bakar fosil.Meskipun begitu, pembangkit listrik pasang surut dibangun hanya sekali dan biaya pemeliharaannya relatif rendah.

Dan pula, di kehidupan nyata energi pasang surut hanya dapat dilakukan di pantai dengan diferensial pasang surut yang baik, artinya tidak banyak lokasi yang benar-benar cocok untuk jenis pembangkit listrik tenaga pasang surut, dan juga hanya menghasilkan listrik selama ada gelombang pasang yang rata-rata terjadi sekitar 10 jam setiap hari.

Listrik tenaga pasang surut juga dapat memiliki dampak negatif terhadap lingkungan; turbin pembangkit dapat mengganggu gerakan kapal dan hewan laut yang besar di sekitar kanal, sedangkan bangunan pembangkit listrik tenaga pasang surut dapat mengganggu migrasi ikan di lautan, dan bahkan membunuh populasi ikan ketika melewati turbin.

Tidak ada keraguan sedikitpun bahwa tenaga pasang surut memiliki potensi besar, namun juga terdapat beberapa kelemahan serius yang menghambat listrik tenaga pasang surut memiliki nilai komersial tinggi.Masih perlu banyak pengembangan agar teknologi listrik tenaga pasang surut menjadi efektif dalam hal biaya, karena potensi besar saja tidak cukup untuk membuat tenaga pasang surut kompetitif dengan bahan bakar fosil yang dominan di saat ini.

2.3 Faktor Penyebab Terjadinya Pasang Surut

Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya pasang surut berdasarkan teori kesetimbangan

kesetimbangan   adalah   rotasi   bumi   pada   sumbunya,revolusi  bulan  terhadapmatahari, revolusi bumi terhadap matahari. Sedangkan berdasarkan teori dinamisadalah kedalaman dan luas perairan, pengaruh rotasi bumi (gaya coriolis), dangesekan   dasar.   Selain   itu   juga   terdapat   beberapa   faktor   lokal  yang dapatmempengaruhi pasut  disuatu   perairan seperti,  topogafi   dasar laut, lebar selatbentuk teluk, dan sebagainya, sehingga berbagai lokasi memiliki ciri pasang surut yang berlainan (Wyrtki, 1961).

Pasang   surut laut merupakan   hasil   dari   gaya   tarik   gravitasi   dan   efeksentrifugal.  Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasibervariasi   secara   langsung   dengan   massa   tetapi   berbanding   terbalik   terhadapjarak.  Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, gaya tarik gravitasi bulandua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasangsurutlaut karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi.  Gayatarik gravitasi menarik airlaut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan duatonjolan (bulge) pasang surut gravitasional dilaut.  Lintang dari tonjolan pasangsurut ditentukan oleh deklinasi, yaitu sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidangorbital   bulan   dan   matahari   (Priyana,1994)   Bulan   dan   matahari keduanyamemberikan gaya  gravitasi   tarikan   terhadap   bumi   yang   besarnya   tergantungkepada   besarnya   masa   benda   yang   saling   tarik   menarik   tersebut.   Bulanmemberikan gaya tarik (gravitasi) yang lebih besar dibanding matahari.  Hal inidisebabkan karena walaupun masa bulan lebih kecil dari matahari, tetapi posisinyalebih dekat ke bumi.Gaya-gaya ini mengakibatkan air laut, yang menyusun 71%permukaan bumi,menggelembung pada sumbu yang menghadap ke bulan.

Pasang surut terbentuk karena rotasi bumi yang berada di bawah muka air yangmenggelembung   ini,   yang   mengakibatkan   kenaikan   dan   penurunanpermukaan laut di wilayah pesisir secara periodik.  Gaya tarik gravitasi mataharijuga memiliki efek yang sama namun dengan derajat yang lebih kecil. Daerah-daerah pesisir mengalami dua kali pasang dan dua kali surut selama periodesedikit di atas 24 jam (Priyana,1994)

BAB II

STUDI KASUS

2.4 Tipe Pasang Surut

Perairan laut memberikan respon yang berbeda terhadap gaya pembangkitpasang surut,

sehingga   terjadi   tipe   pasut   yang   berlainan   di   sepanjang   pesisir.

Menurut Dronkers (1964), ada tiga tipe pasut yang dapat diketahui, yaitu :

1. Pasang surut diurnal. Yaitu bila dalam sehari terjadi satu satu kalipasang dan satu kali surut.Biasanya terjadi di laut sekitar katulistiwa.

2. pasang surut semi diurnal.  Yaitu bila dalam sehari terjadi dua kalipasang dan dua kali surut yang hampir sama tingginya.

3. pasang surut campuran.  Yaitu gabungan dari tipe 1 dan tipe 2, bilabulan melintasi khatulistiwa (deklinasi kecil), pasutnya bertipe semi diurnal,dan jika deklinasi bulan mendekati maksimum, terbentuk pasut diurnal.

Menurut Wyrtki (1961), pasang surut di Indonesia dibagi menjadi 4 yaitu :

1. Pasang surut harian tunggal (Diurnal Tide) Merupakan pasut yanghanya terjadi  satu  kali pasang dan satu  kali surut dalam  satu hari,  initerdapat di Selat Karimata

2. Pasang surut harian ganda  (Semi Diurnal Tide) Merupakan pasutyang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut yang tingginya hampir samadalam satu hari, ini terdapat di Selat Malaka hingga Laut  Andaman.

3. Pasang   surut   campuran   condong   harian   tunggal  (Mixed   Tide,Prevailing Diurnal) Merupakan pasut yang tiap harinya terjadi satu kalipasang dan satu kali surut tetapi terkadang dengan dua kali pasang dan duakali surut yang sangat berbeda dalam tinggi dan waktu, ini terdapat di PantaiSelatan Kalimantan dan Pantai Utara Jawa Barat.

4. Pasang   surut   campuran   condong   harian   ganda  (Mixed   Tide,Prevailing Semi Diurnal) Merupakan pasut yang terjadi dua kali pasang dandua kali surut dalam sehari tetapi terkadang terjadi satu kali pasang dan satukali surut dengan memiliki tinggi dan waktu yang berbeda, ini terdapat diPantai Selatan Jawa dan Indonesia Bagian Timur

2.5 Arus Pasang Surut

Gerakan air vertikal yang berhubungan dengan naik dan turunnya pasangsurut, diiringi oleh gerakan air horizontal yang disebut dengan arus pasang surut.Permukaan air laut senantiasa berubah-ubahsetiap saat karena gerakan pasang surut,

Kelebihan:

·Setelah dibangun, energi pasang surut dapat diperoleh secara gratis.

·Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya.

·Tidak membutuhkan bahan bakar.

·Biaya operasi rendah.

·Produksi listrik stabil.

·Pasang surut air laut dapat diprediksi.

· Turbin   lepas   pantai   memiliki   biaya   instalasi   rendah   dan   tidakmenimbulkan

dampak lingkungan yang besar.

Kekurangan:

· Sebuah dam yang menutupi muara sungai memiliki biaya pembangunanyangsangat   mahal,   dan   meliputi area   yang   sangat   luas   sehingga  merubahekosistem lingkungan baik ke arah hulu maupun hilir hingga berkilo-kilometer.

· Hanya dapat mensuplai energi kurang lebih 10 jam setiap harinya, ketikaombak bergerak masuk ataupun keluar.

2.7 Manfaat  Energi Pasang Surut

 

Gambar 1 Ombak masuk ke dalam muara sungai ketika terjadi pasang naik air laut.

Pasang surut menggerakkan air dalam jumlah besar setiap harinya; danpemanfaatannya dapat menghasilkan energi dalamjumlah  yangcukup besar.Dalam sehari bisa terjadi hingga dua kali siklus pasang surut. Oleh karena waktusiklus bisa diperkirakan (kurang lebih setiap 12,5 jam sekali), suplai listriknya punrelatif lebihdapat diandalkan  daripada   pembangkit   listrik   bertenaga   ombak.

Namun demikian, menurut situs darvill.clara.net, hanya terdapat sekitar 20 tempat

di dunia yang telah diidentifikasi sebagai tempat yangcocok untuk pembangunan

pembangkit listrik bertenaga pasang surut ombak.

Pada dasarnya  ada   dua metodologi  untuk   memanfaatkan  energi pasang

surut:

  

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Setelah membaca berbagai artikel yang di dapat dan penulis bahas kembali

dalam makalah ini maka disimpulkan sebagai berikut:

1. Fenomena pasang surut diartikan sebagai naik turunnya muka laut secaraberkala akibat adanya gaya tarik benda-benda angkasa terutama matahari danbulan terhadap massa air di bumi.

2. Energi   pasang   surut   air   laut   adalah   energi   yang   dihasilkan   akibatterjadinya fenomena pasang surut air laut.

3. Ada tiga tipe pasut yang dapat diketahui, yaitu : Pasang surut diurnal,pasang surut semi diurnal,pasang surut campuran.  Sedangkan pasang surut diIndonesia dibagi menjadi 4 yaitu : Pasang surut harian tunggal (Diurnal Tide),Pasang surut  harian   ganda   (Semi Diurnal  Tide),  Pasang surut  campurancondong   harian   tunggal   (Mixed   Tide,Prevailing   Diurnal) ,   Pasang  surutcampuran condong harian ganda (Mixed Tide, Prevailing Semi Diurnal).

4. Energi Pasang Surut Air Laut dapat digunakan sebagai energi alternatif yang mana energi ini berasal dari fenomena pasang surut laut.

3.2 Saran

1. Gunakanlah energi secara bijak.

2. Kembangkan   energi-energi   alternatif   dengan   memanfaatkan   potensi-potensi yang ada di Indonesia.

3. Jangan   terlalu   bergantung   pada   energi   fosil, karena suatu saat energi tersebut akan habis.

 DAFTAR PUSTAKA

Gunawan, Thicon.2008.”Pemanfaatan Energi Laut 2: Pasang Surut”.

http://majarimagazine.com/2008/01/energi-laut-2-pasang-surut/

Muhammad.2007.”Pasang Surut Laut dan Keadaanya di Indonesia”.

http://www.ilmukelautan.com/oseanografi/fisika-oseanografi/402-pasang-

surut (diunduh 04 April 2012)

https://id.wikipedia.org/wiki/Energi_pasang_surut

.

Tweet