Abstrak — Pembangkit  Listrik  Tenaga  Gelombang  Laut  – Sistem  Bandulan  (PLTGL-SB)  adalah  salah  satu  pembangkit listrik  yang  memanfaatkan  gelombang  laut  sebagai  sumber energinya.  Ponton  berfungsi  untuk  mengangkut  bandul  yang terhubung  dengan  generator.  Setiap  gerakan  air  laut  akan menggoyangkan  bandul  untuk  memutar  generator  sehingga menghasilkan  energi  listrik.  Perbedaan  model  ponton berpengaruh  terhadap  gerakan  yang  akan  dihasilkan. Penelitian sebelumnya telah dilakukan dan masih dikembangkan  pada  model  ponton  tripod  sama  kaki. Sehingga diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mendapatkan efisiensi dari  jumlah  pemasangan  ponton  tripod.  Penelitian  ini dilakukan  pada  ponton  model  tripod  siku-siku  dengan  sama kaki,  yaitu  tiga  buah  ponton  segidelapan  yang  dihubungkan dengan  membentuk  pola  segitiga  siku-siku  dan  sama  kaki. Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  gerakan  terbaik pada  kedua  ponton  model  tripod  tersebut.  Pada  tinggi gelombang  5  –  11.5  cm,  gerakan  terbaik  didapat  pada  tinggi gelombang  11.5  meter.  Pada  periode  gelombang  10  –  16 detik, gerakan  terbaik  didapat  pada  periode  gelombang  10  detik. Ponton  model  tripod  siku-siku  menghasilkan  gerakan  yang lebih  bagus  untuk  diaplikasikan  pada  Pembangkit  Listrik Tenaga Gelombang Laut – Sistem Bandulan (PLTGL-SB) jika dibandingkan dengan ponton tripod sama kaki.
Kata  Kunci —Bandulan,  Gelombang  Laut,  Pembangkit Listrik, Ponton, Tripod Sama Kaki, Tripod Siku-Siku.

## I. PENDAHULUAN
Meningkatnya  kebutuhan  akan  penggunaan  energi, mengakibatkan  semakin  berkurangnya  bahan  bakar  fosil sebagai sumber energi utama. Sumber energi seperti minyak bumi, gas alam dan batu bara diperkirakan akan habis sekitar 30 tahun mendatang. Oleh karena itu, kontribusi dari sumber energi  terbarukan  akan  terus  meningkat.  Matahari,  angin, laut,  air,  elektromagnetik,  elektrostatik,  panas,  getaran,  dan gerakan tubuh manusia merupakan macam – macam sumber energi terbarukan [1]. Dibandingkan dengan teknologi hijau lainnya seperti energi matahari dan angin, energi gelombang laut  memberikan  ketersediaan  mencapai  90%  dengan kawasan yang potensial tidak terbatas [2].
Pembangkit  Listrik  Tenaga  Gelombang  Laut  –  Sistem Bandulan (PLTGL-SB) adalah salah satu pembangkit listrik yang  memanfaatkan  gelombang  laut  sebagai  sumber energinya.  Ini  berdasarkan  penelitian  Zamrisyaf,  pegawai pusat  penelitian  dan  pengembangan  Perusahaan  Listrik Negara  (PLN)  sejak  tahun  2002.  Temuan  Zamrisyaf  telah mendapatkan  penyempurnaan  lewat  kerjasama  dengan Institut  Teknologi  Sepuluh  Nopember  (ITS)  Surabaya, diantaranya  telah  menghasilkan  ukuran  –  ukuran  ponton,
berat  bandul  dan  panjang  lengan  bandul  serta  daya  dan putaran yang dihasilkan.
Cara  kerja  PLTGL-SB  ini  cukup  menarik.  Ponton  yang berfungsi sebagai kapal mengangkut bandul yang terintegrasi  dengan  dinamo.  Untuk  menghasilkan  putaran dinamo yang maksimal, bandul dibantu dengan alat transmisi double-freewheel dan  diintegrasikan  dengan  bantuan  rantai. Setiap  gerakan  air  laut  akan  menggoyangkan  bandul sehingga  menggerakkan double-freewheel untuk  memutar dinamo menghasilkan listrik [3].
Energi  yang  dihasilkan  alat  ini  sangat  tergantung  dari gerakan  ponton.  Gerakan  yang  terjadi  pada  ponton  adalah gerakan  rotasi  dan  translasi,  gerakan  ini  muncul  sebagai akibat  dari  tabrakan  dengan  pemukaan  gelombang  atau tekanan  naik  turun  di  bawah  permukaan  laut  [4].  Dengan demikian,  model  ponton,  variasi  sudut  kemiringan  lambung ponton,  jenis  dan  ukuran  gelombang  yang  terjadi  dimana ponton  dipasang,  dan  cara  pemasangan  ponton  itu  sendiri merupakan beberapa hal yang berpengaruh terhadap gerakan yang dihasilkan ponton.
Penelitian  sebelumnya  telah  dilakukan  dan  masih dikembangkan  pada  model  ponton  segidelapan.  Apabila penelitian  ini  berhasil,  maka  diperlukan  lebih  dari  satu ponton  yang  akan  dioperasikan.  Sehingga  diperlukan penelitian  lebih  lanjut  untuk  mendapatkan  efisiensi  dari jumlah  pemasangan  ponton.  Berdasarkan  permasalahan  di atas,  maka  pada  penelitian  ini  akan  dilakukan  analisa terhadap  ponton  dengan  model  tripod.  Pengertian  dari ponton  model  tripod  adalah  tiga  buah  ponton  segidelapan yang  dihubungkan  dengan  membentuk  pola  segitiga  siku- siku  dan  sama  kaki,  kemudian  di  atasnya  diberi  konstruksi untuk pemasangan bandul, roda gila, dinamo serta peralatan pendukung  lainnya.  Harapannya  adalah  ponton  dengan model  tripod  ini  mampu  memberikan  gerakan  yang  lebih bebas  terhadap  arah  datangnya  gelombang,  mampu menyerap energi yang lebih besar dari gelombang laut yang diterima badan ponton, dan diharapkan ponton model tripod ini akan cenderung lebih stabil.
Untuk  mengetahui  gerakan  terbaik  pada  ponton  model tripod  ini,  penelitian  dilakukan  dengan  pengujian  pada Towing Tank yang berada di Laboratorium Mesin Fluida dan Sistem.  Hasil  yang  akan  didapatkan  dalam  penelitian  ini adalah  gerakan  perbandingan  gerakan  ponton  model  tripod yang  lebih  sesuai  untuk  diaplikasikan  pada  PLTGL-SB diantara  beberapa  variasi  yang  diberikan  dan  tidak memperhatikan  besarnya  nilai  matematis  dari  gerakan  yang dihasilkan  ponton  pada  Pembangkit  Listrik  Tenaga Gelombang Laut – Sistem Bandulan (PLTGL-SB).

## Analisa Perbandingan Gerakan Ponton Model Tripod Sama Kaki dengan Siku-Siku untuk Energi Gelombang Sistem Bandulan
Mohammad Idrul Nafis, Irfan Syarif Arief dan Toni Bambang Musriadi Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111
e-mail : irfansya@its.ac.id
Gambar 2.1. Geometri ponton segidelapan

## A. Energi Gelombang Laut
Salah  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,  Prancis,  dan  Jepang. Secara  umum,  potensi  energi  samudra  yang  dapat menghasilkan listrik dapat dibagi kedalam tiga jenis potensi energi  yaitu  energi  pasang  surut  ( tidal  power ),  energi gelombang laut ( wave energy ), dan energi 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  pasang surut [6].

## B. Gerakan Bangunan Apung
Pertimbangkan  suatu  struktur  bergerak  bebas  pada gelombang  laut.  Meskipun  struktur  terikat  pada  dasar  laut, pada  umumnya  struktur  dianggap  suatu  struktur  kaku,  oleh karenanya  struktur  akan  mengalami  enam  pergerakan  bebas ( six degrees of freedom ), tiga rotasi dan tiga translasi.
Dalam  kenyataannnya  suatu  struktur  akan  mengalami enam  gerakan  secara  bersamaan,  jadi  setiap  satu  macam gerakan  tidaklah  berdiri  sendiri,  sehingga  dapat  dikatakan bahwa suatu struktur apabila terapung di permukaan air yang terkena gaya luar akan mengalami enam gerakan bersama  – sama atau mempunyai enam derajad kebebasan [7].

## II. SIMULASI PENGUJIAN DATA PONTON TRIPOD

## A. Data Ponton
Model  ponton  yang  digunakan  untuk  membuat  ponton model  tripod  adalah  ponton  segidelapan  dengan  ukuran tinggi 20 cm, panjang diameter lingkaran dalam segidelapan 30 cm, dan kemiringan lambung 45° [8].
Ponton model tripod yang diteliti, geometrinya terdiri dari tiga  buah  ponton  segidelapan  yang  dihubungkan  dengan membentuk  pola  segitiga  sama  kaki  dan  siku-siku.  Panjang sisi  segitiga  sama  kaki  dengan  untuk  sisi  yang  sejajar masing  –  masing  adalah  80  cm dan sisi terpanjang 110 cm, adapun  untuk  panjang  diagonal,  lebar,  dan  tinggi  untuk ponton tripod siku-siku adalah 100 cm, 80 cm, dan 60 cm.
Gambar 2.2. Geometri ponton model tripod.

## B. Data Lingkungan
Dalam  penelitian  ini  data  lingkungan  yang  digunakan diantaranya  adalah,  jenis  gelombang regular ,  kedalaman perairan 1 meter, tinggi gelombang 11.5 cm (dengan variasi periode  gelombang  10  s,  12  s,  14  s  dan  16  s),  dan  periode gelombang  8  detik  (dengan  variasi  tinggi  gelombang  5  cm, 8,5 cm, 10 cm, dan 11,5 cm).

## C. Data Pemodelan
Pengujian alat dibatasi pada ukuran  dimensi towing tank , dengan  titik  nol  model  pada  titik  pusat  segitiga  sama  kaki dan  sigitiga  siku-siku  dan  tepat  pada  garis  air  (90  cm  dari base line ).

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Ponton Model Tripod Siku-Siku pada Tinggi Gelombang 11.5 cm dan Periode Gelombang 8 detik.
Berikut ini adalah tabel motions pendulum ponton tripod siku-siku terhadap tinggi gelombang 11.5 cm.
Dari  data  hasil  percobaan  didapatkan  nilai motions maksimal  bandul  pada  ponton  tripod  siku-siku  pada  tinggi gelombang  11.5  cm.  Nilai  gerakan  terendah  adalah  13  n pada periode gelombang 10 s. Nilai gerakan tertinggi adalah 20  n  pada  periode  gelombang  16  s.  Sedangkan  nilai simpangan  terjauh  adalah  65°  pada  periode  gelombang  14 dan  16  s.  Nilai  simpangan  terkecil  adalah 45° pada periode gelombang 12 s.
Berikut  ini  adalah  grafik motions  pendulum pada  ponton tripod  siku-siku  terhadap  sumbu-y  pada  periode  gelombang 8 s.
Dari  data  hasil  percobaan  didapatkan  nilai motions pendulum pada  ponton  tripod  siku-siku  pada  periode gelombang  8  s.  Nilai  gerakan  terendah  adalah  8  n  pada tinggi  gelombang  5  cm.  Nilai  gerakan  tertinggi adalah 12 n pada  pada  tinggi  gelombang  10  dan  11.5  cm.  Sedangkan nilai  simpangan  bandul  terjauh  adalah  60°  pada  tinggi gelombang  11.5  cm.  Nilai  simpangan  terendah  adalah  5° pada tinggi gelombang 5 cm.
Gambar 2.3. Domain ponton untuk pemodelan.
Tabel 3.1.
Nilai motions bandul terhadap tinggi gelombang H = 11.5 cm.
Periode Gelombang Motions Bandul Terjauh Jumlah Gerakan Terbanyak ( n ) 10 s 60° 13 12 s 45° 15 14 s 65° 17 16 s 65° 20
B. Ponton  Model  Tripod  Sama  Kaki  pada  Tinggi Gelombang 11.5 dan Periode 8 detik.
Berikut  ini  adalah  grafik motions  pendulum pada  ponton tripod  sama  kaki  terhadap  sumbu-y (pitch) pada  tinggi gelombang 11.5 cm.
Dari  data  hasil  percobaan  didapatkan  nilai motions maksimal  bandul  pada  ponton  tripod  sama  kaki  pada  tinggi gelombang  11.5  cm.  Nilai  gerakan  terendah  adalah  12  n pada periode gelombang 10 s. Nilai gerakan tertinggi adalah 19  n  pada  periode  gelombang  16  s.  Sedangkan  nilai simpangan terjauh adalah 81° pada periode gelombang 16 s. Nilai simpangan terkecil adalah 60° pada periode gelombang 10 s.
Berikut  ini  adalah  grafik motions  pendulum pada  ponton tripod sama kaki terhadap sumbu-y pada periode gelombang 8 s.
Dari  data  hasil  percobaan  didapatkan  nilai motions pendulum pada  ponton  tripod  sama  kaki  pada  periode gelombang  8  s.  Nilai  gerakan  terendah  adalah  7  n  pada tinggi  gelombang  5  cm.  Nilai  gerakan  tertinggi adalah 10 n pada pada tinggi gelombang 8.5, 10 dan 11.5 cm. Sedangkan nilai  simpangan  bandul  terjauh  adalah  50°  pada  tinggi gelombang  11.5  cm.  Nilai  simpangan  terendah  adalah  10° pada tinggi gelombang 5 cm..

## IV. KESIMPULAN
Pada  tinggi  gelombang  11.5  cm  dengan  variasi  periode gelombang  10  -  16  detik,  ponton  tripod  sama  kaki mengalami  gerakan  terbaik  dengan sudut simpangan bandul terjauh 80°.
Pada periode gelombang 8 detik dengan tinggi gelombang 5  -  11.5  cm,  ponton  tripod  siku-siku  mengalami  gerakan terbaik dengan sudut simpangan bandul terjauh 60°.
Ponton  model  tripod  siku-siku sesuai untuk diaplikasikan pada  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Gelombang  Laut  –  Sistem Bandulan (PLTGL-SB) jika dibandingkan dengan ponton
Tabel 3.2. Nilai motions bandul terhadap periode gelombang 8 detik.
Tinggi gel. Motions Bandul Terjauh Jumlah Gerakan Terbanyak ( n ) 5 cm 5° 8 7.5 cm 25° 10 10.0 cm 30° 12 11.5 cm 60° 12 Tabel 3.3. Nilai motions bandul terhadap tinggi gelombang H = 11.5 cm. Periode Gelombang Motions Bandul Terjauh Jumlah Gerakan Terbanyak ( n ) 10 s 60° 12 12 s 70° 14 14 s 75° 17 16 s 81° 19 Tabel 3.4. Nilai motions bandul terhadap periode gelombang 8 detik.
Tinggi gel. Motions Bandul Terjauh Jumlah Gerakan Terbanyak ( n ) 5 cm 10° 7 8.5 cm 15° 10 10 cm 30° 10 11.5 cm 50° 10
tripod  sama  kaki  karena  gerakan  dan  sudut  simpangan terjauh  bandul  lebih  banyak  dan  lebih  jauh  daripada  tripod tripod sama kaki.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. Alireza,  Khaligh  and  Omer,  C,  O. Energy  Harvesting  :  Solar,  Wind, and Ocean Energy Conversion Systems. London : CRC Press, 2010. [2]. Energi Gelombang. [Online] [Cited: March 07, 2012.] http://id.wikipedia.org.
[3]. Arfi, B, A. RI Temukan Pembangkit Listrik Gelombang Laut. [Online] [Cited: March 13, 2012.] http://news.viva.co.id.
[4]. Analysis  of  Barge  Models  to  Capture  the  Energy  from  Ocean  Wave. Irfan,  S,  A  and  Zamrisyaf,  Sy.  Surabaya :  The  Royal  Institution  of Naval Architecs (RINA), 2010.
[5]. Firman,  Tuakia. Dasar  -  Dasar  CFD  Menggunakan  FLUENT. Bandung : Informatika, 2008.
[6]. Ferial.  Pengembangan  Energi  Arus  Laut.  [Online]  [Cited:  March  13, 2012.] http://www.ebtke.esdm.go.id.
[7]. Indiyono, P. Hidrodinamika Bangunan Lepas Pantai. Surabaya : SIC, 2004
[8]. Felik, S, R. Studi Optimasi Kemiringan Lambung Ponton Segidelapan Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Sistem Bandul Terhadap Variasi  Sarat  Air. Surabaya :  Institut  Teknologi  Sepuluh  Nopember, 2012.
[9]. Munawaroh, Raudhotul. Kajian Eksperimen Gerakan Pendulum pada Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut – Sistem Bandulan pada Kondisi Uji On-Shore dan Uji Offshore. Surabaya : Institut Teknologi Sepuluh Nopember, 2013.
[10]. Wardhana,  M,  Ede. Analisa  Tegangan  dan  Penempatan  Mooring pada  Pontoon  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Gelombang  Laut  –  Sistem Bandulan. Surabaya : Institut Teknologi Sepuluh Nopember, 2013.