Fungsi Gelombang Laut

Dalam bidang oseanografi, Ombak dikenal sebagai gelombang dalam (internal wave). Fenomena ini juga ada dalam bidang meteorologi, dimana gelombang menjalar pada lapisan antar muka antara udara yang hangat dan dingin (lihat gambarnya di sini dan sini, karena kedua bidang ilmu ini memang memiliki banyak kesamaan yaitu sama-sama berkecimpung dengan fluida. Para ahli meteorologi lebih banyak berkecimpung dengan fluida dalam bentuk gas yaitu atmosfer, sedangkan para ahli oseanografi lebih banyak berkecimpung dengan fluida dalam bentuk cair yaitu air laut.

Pembahasan mengenai gelombang dalam oseanografi secara umum dapat dibagi menjadi 2 bagian yaitu gelombang permukaan dan gelombang internal. Gelombang permukaan adalah fenomena yang akan kita temui ketika mengamati permukaan air laut, dan biasa disebut sebagai ombak. Salah satu faktor yang menyebabkan terjadinya ombak adalah hembusan angin, disamping ada pula faktor lain seperti pasang surut laut yang terjadi akibat adanya gaya tarik bulandan matahari. (Sumber: Wikipedia)

1. Menjaga Kestabilan Suhu Dari Iklim Dunia

Ombak laut tidak dapat terjadi tanpa angin. Mula-mula menyebabkan riak di permukaan laut dan kemudian gelombang, Gelombang membantu meminimalkan suhu ekstrem di planet ini, memindahkan air dingin dari kutub, sementara pada saat yang sama bergerak air hangat dari khatulistiwa ke arah yang dingin.

2. Melalui Permukaan Ombak, Terjadi Pertukaran Gas

Di permukaan gelombang laut, pertukaran gas terjadi dimana oksigen keluar dan karbon dioksida masuk ke dalam permukaan gelombang laut tersebut.

3. Meningkatkan kemampuan adaptasi dan kekuatan dari Makluk hidup

Teori Darwin tentang evolusi berlaku di sini, karena gelombang pecah di pantai, makhluk yang ada di laut harus lebih kuat dan lebih beradaptasi untuk bertahan tidak terbawa oleh obak ke pantai. Tanpa gelombang, tidak akan ada sebagai spesies yang hidup di laut”.

4. Meningkatkan Adanya Keanekaragaman Hayati

Gelombang laut yang disebabkan oleh angin dan ombak memungkinkan penghuni laut agar larva/telur mereka diangkut jarak jauh, sehingga muncul spesies baru dari hasil evolusi dan adaptasi dari makluk laut yang terbawa gelombak laut tersebut.

5. Gelombang Laut Membantu Adanya Hubungan Mutualis Simbiosis

Sementara gelombang Laut yang mengikis karang dengan terus menerjang pada mereka, organisme laut telah beradaptasi dengan ini dan menempel ke karang-karag tersebut sehingga disini membantu adanya penundaan pengikisan batu karang tersebut dalam hal ini terjadi hubungan simbiosis sejati.

6. Gelombang Laut Membantu Membuat Pantai

Pantai diciptakan oleh pasir yang dibawa naik dari dasar laut oleh ombak, yang juga mencuci pasir dan bersihkan. Pasir diaduk dan tersuspensi dalam air yang memungkinkan untuk diangkut ke pantai oleh ombak.

Pembangkit gelombang laut

Pembangkit gelombang laut dapat disebabkan oleh angin (gelombang angin), gaya tarik menarik bumi-bulan-matahari (gelombang pasang-surut), gempa (vulkanik atau tektonik) di dasar laut (gelombang tsunami), ataupun gelombang yang disebabkan oleh gerakan kapal. Gelombang yang sehari-hari terjadi dan diperhitungkan dalam bidang teknik pantai adalah gelombang angin dan pasang-surut.

Energi Gelombang Laut

Energi gelombang laut adalah satu potensi laut dan samudra yang belum banyak diketahui masyarakat umum adalah potensi energi laut dan samudra untuk menghasilkan listrik. Negara yang melakukan penelitian dan pengembangan potensi energi samudra untuk menghasilkan listrik adalah Inggris, Francis dan Jepang.

Secara umum, potensi energi samudra yang dapat menghasilkan listrik dapat dibagi kedalam 3 jenis potensi energi yaitu energi pasang surut (tidal power), energi gelombang laut (wave energy) dan energy panas laut (ocean thermal energy). Energi pasang surut adalah energi yang dihasilkan dari pergerakan air laut akibat perbedaan pasang surut. Energi gelombang laut adalah energi yang dihasilkan dari pergerakan gelombang laut menuju daratan dan sebaliknya. Sedangkan energi panas laut memanfaatkan perbedaan temperatur air laut di permukaan dan di kedalaman. Meskipun pemanfaatan energi jenis ini di Indonesia masih memerlukan berbagai penelitian mendalam, tetapi secara sederhana dapat dilihat bahwa probabilitas menemukan dan memanfaatkan potensi energi gelombang laut dan energi panas laut lebih besar dari energi pajang surut.

Pada dasarnya pergerakan laut yang menghasilkan gelombang laut terjadi akibat dorongan pergerakan angin. Angin timbul akibat perbedaan tekanan pada 2 titik yang diakibatkan oleh respons pemanasan udara oleh matahari yang berbeda di kedua titik tersebut. Mengingat sifat tersebut maka energi gelombang laut dapat dikategorikan sebagai energi terbarukan.

Gelombang laut secara ideal dapat dipandang berbentuk gelombang secara ideal dapat dipandang berbentuk gelombang yang memiliki ketinggian puncak maksimum dan lembah minimum. Pada selang waktu tertentu, ketinggian puncak yang dicapai serangkaian gelombang laut berbeda-beda, bahkan ketinggian puncak ini berbeda-beda untuk lokasi yang sama jika diukur pada hari yang berbeda. Meskipun demikian secara statistik dapat ditentukan ketinggian signifikan gelombang laut pada satu titik lokasi tertentu.

Bila waktu yang diperlukan untuk terjadi sebuah gelombang laut dihitung dari data jumlah gelombang laut yang teramati pada sebuah selang tertentu, maka dapat diketahui potensi energi gelombang laut di titik lokasi tersebut. Potensi energi gelombang laut pada satu titik pengamatan dalam satuan kw per meter berbanding lurus dengan setengah dari kuadrat ketinggian signifikan dikali waktu yang diperlukan untuk terjadi sebuah gelombang laut. Berdasarkan perhitungan ini dapat diprediksikan berbagai potensi energi dari gelombang laut di berbagai tempat di dunia. Dari data tersebut, diketahui bahwa pantai barat Pulau Sumatera bagian selatan dan pantai selatan Pulau Jawa bagian barat berpotensi memiliki energi gelombang laut sekitar 40kw/m.

Pada dasarnya prinsip keria teknologi yang mengkonversi energi gelombang laut menjadi energi listrik adalah mengakumulasi energi gelombang laut untuk memutar turbin generator. Karena itu sangat penting memilih lokasi yang secara topografi memungkinkan akumulasi energi. Meskipun penelitian untuk mendapatkan teknologi yang optimal dalam mengkonversi energi gelombang laut masih terus dilakukan, saat ini, ada beberapa alternatif teknologi yang dapat dipilih.

Alternatif teknologi yang diperidiksikan tepat dikembangkan di pesisir pantai selatan Pulau Jawa adalah teknologi Tapered Channel (Tapchan). Prinsip teknologi ini cukup sederhana, gelombang laut yang datang disalurkan memasuki sebuah salurah runcing yang berujung pada sebuah bak penampung yang diletakkan pada sebuah ketinggian tertentu. Air laut yang berada dalam bak penampung dikembalikan ke laut melalui saluran yang terhubung dengan turbin generator penghasil energi listrik. Adanya bak penampung memungkinkan aliran air penggerak turbin dapat beroperasi terus menerus dengan kondisi gelombang laut yang berubah-ubah. Teknologi ini tetap memerlukan bantuan mekanisme pasang surut dan pilihan topografi garis pantai yang tepat. Teknologi ini telah dikembangkan sejak tahun 1985.

Alternatif teknologi pembangkit tenaga gelombang laut yang lebih banyak dikembangkan adalah teknik osilasi kolom air (the oscillating water column). Proses pembangkitan tenaga listrik dengan teknologi ini melalui 2 tahapan proses. Gelombang laut yang datang menekan udara pada kolom air yang diteruskan ke kolom atau ruang tertutup yang terhubung dengan turbin generator. Tekanan tersebut menggerakkan turbin generator pembangkit listrik. Sebaliknya, gelombang laut yang meninggalkan kolom air diikuti oleh gerakan udara dalam ruang tertutup yang menggerakkan turbin generator pembangkit listrik.

Variasi prinsip teknologi ini dikembangkan di Jepang dengan nama might whale technology. Di Skotiandia, Inggris Raya, telah dibangun pembangkit tenaga gelombang laut yang digunakan yang menggunakan teknologi ini. Pembangkit yang selesai dibangun pada tahun 2000 ini dilengkapai listrik sampai 500 kW.

Selain itu, di Denmark dikembangkan pula teknologi pembangkit tenaga gelombang laut yang disebut wave dragon, prinsip kerjanya mirip dengan tapered channel. Perbedaannya pada wave dragon, saluran air dan turbin generator diletakkan di tengah bak penampung sehingga memungkinkan pembangkit dipasang tidak di pantai.

Pembangkit-pembankit tersebut kemudian dihubungkan dengan jaringan transmisi bawah laut ke konsumen. Hal ini menyebabkan biaya instansi dan perawatan pembangkit ini mahal. Meskipun demikian pembangkit ini tidak menyebabkan polusi dan tidak memerlukan biaya bahan bakar karena sumber penggeraknya energi alam yang bersifat terbarukan.

Energi Gelombang Laut: Selama Ada Ombak, Energi akan Didapat

Di balik ganasnya gelombang samudera tersimpan potensi energi baru/terbarukan yang sangat besar, energi yang dihasilkan pun ramah lingkungan. Tidak hanya gelombang, energi baru/terbarukan juga dapat dihasilkan dari pasang surut air laut, energi yang timbul akibat perbedaan suhu permukaan air dengan dasar laut (Ocean Thermal Energy Conversion/OTEC) dan energi arus laut. Dengan luas lautan yang mencapai 5,8 juta Km2 (perhitungan secara kartografis) Indonesia memiliki potensi sumber energi alternatif berbasis gelombang laut yang sangat melimpah.

Kepala Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Kelautan (P3GL), Subaktian Lubis bersama Mira Yosi dalam penelitiannya memaparkan bahwa sumber energi gelombang laut dapat dimanfaatkan dengan mengetahui tinggi, panjang dan periode waktu gelombang. Untuk menangkap energi gelombang tersebut dapat dilakukan dengan tiga cara, menggunakan pelampung, kolom air yang berosilasi (oscillating water column), dan wave surge. Pemanfaatan potensi energi gelombang ini akan memberikan beberapa keuntungan. Selain merupakan energi bebas (tidak perlu bahan bakar) dan dapat diperbaharui, gelombang juga dapat menghasilkan energi yang besar dan murah.

Namun dalam memanfaatkan energi gelombang laut tersebut memilliki beberapa kelemahan, diantaranya sangat tergantung dengan karakteristik gelombang yang kadang-kadang bisa menghasilkan energi yang besar terkadang tidak, sehingga pemilihan lokasi harus diperhitungkan dengan tepat. Lokasi yang ideal adalah yang memiliki gelombang konsisten besar dan selanjutnya dilengkapi dengan peralatan yang tahan terhadap cuaca yang buruk.

Jika dibandingkaan dengan teknologi hijau lainnya seperti matahari dan angin, energi gelombang laut ini memberikan ketersediaan hingga mencapai 90% dengan kawasan tidak terbatas. Selama ada ombak, maka energi listrik bisa didapat.

Untuk memprediksi daya yang dapat dibangkitkan di pantai dilakukan dengan memanfaatkan data angin, karena angin yang bertiup dipermukaan laut merupakan faktor utama timbulnya gelombang, angin yang berhembus dipermukaan akan memindahkan energinya ke air semakin lama dan semakin kuat angin berhembus maka semakin besar gelombang terbentuk. Kecepatan angin minimum yang dapat membangkitkan gelombang yaitu sekitar 10 knot (5 m/det) dan untuk mengkonversi tinggi dan periode gelombang dipergunakan persamaan gelombang untuk perairan dangkal.

Berdasarkan data angin dari tahun 1994-2004 diperoleh bahwa pada bulan Januari s.d Maret mempunyai gelombang yang relatif lebih tinggi dan stabil dibandingkan dengan bulan-bulan lainnya, hal ini disebabkan karena tidak adanya angin yang tercatat pada selain priode tersebut yang mempunyai kecepatan lebih dari 10 Knot. Berdasarkan data yang ada, daerah yang potensial untuk dikembangkan adalah, sepanjang pesisir Barat Sumatera, Selatan Jawa, Nusa Tenggara Timur dan Nusa Tenggara Barat.

GELOMBANG PECAH DAPAT DI BEDAKAN MENJADI 3 TIPE:

  • Spilling, biasanya terjadi apabila gelombang den gan kemiringan yang kecil menuju ke pantai yang datar (kemiringan kecil) yang pecah pada jarak yang cukup jauh dari pantai dan berangsur-angsur.
  • Plunging, apabila kemiringan gelombang dan dasar bertambah gelombang akan pecah dan puncak gelombang akan memutar, sebagian kecil akan memantulkan ke laut.
  • Surging, gelombang yang terjadi pada pantai dengan kemiringan yang sangat besar seperti yang terjadi pada pantai berkarang.

KLASIFIKASI GELOMBANG MENURUT KEDALAMAN RELATIF

Yaitu perbandingan antara kedalaman air (d) dan panjang gelombang (L), (d/L), ada 3 macam:

  • Gelombang di laut dangkal jika d/L   ≤ 1/20
  • Gelombang di laut transisi jika 1/20 < d/L < ½
  • Gelombang di laut dalam jika      d/L ≥ ½

 DUA JENIS GELOMBANG, BILA DIPANDANG DARI SISI SIFAT-SIFATNYA. YAITU:

  1. Gelombang pembangun/pembentuk pantai (Constructive wave)
  2. Gelombang perusak pantai (Destructive wave)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Forum untuk berdiskusi dan berbagi pengetahuan atau informasi seputar teknik

https://insinyur.id/