Abstrak —Sistem  konversi  energi  gelombang  laut  merupakan sistem  yang  menangkap  energi  gelombang  laut  untuk  dikonversi menjadi  energi  lain  seperti  energi  listrik.  Salah  satu  jenis  wave energy  converter  (WEC)  yang  banyak  digunakan  diantaranya yaitu  Oscillating  Water  Columnatau  OWC.  Prinsip  kerja  sistem WEC  ini  ialah  mengubah  pergerakan  naik  turunnya  gelombang pada silinder kolom udara untuk menghasilkan udara bertekanan yang  selanjutnya  digunakan  untuk  menggerakkan  turbin  dan generator  listrik.  Penelitian  ini  ditujukan  untuk  dapat mengetahui kinerja dari Oscillating Water Column (OWC) dalam menangkap  energi  gelombang  laut.  Untuk  dapat  melakukan penelitian  ini  diperlukan  beberapa  perlatan  yaitu  pembuatan konfigurasi  peralatan  pembuat  dan  penangkapan  gelombang yang  terdiri  dari  pelampung  dan  silinder  Oscillating  Water Column  (OWC).  Percobaan  ini  dilakukan  dengan  cara memvariasikan  panjang  dan  tinggi  gelombang  pada  flow  water channel dengan mengatur bukaan pada pneumatic speed control. Dari  hasil  percobaan  diperoleh  bahwa  kinerja  paling  efektif diperoleh  pada  panjang  gelombang  0.9  m  dan  tinggi  gelombang 0.23m. Pada karakteristik gelombang tersebut diperoleh tekanan, kecepatan  dan  volume  pada  silinder  Oscillating  Water  Column (OWC)  sebesar    1.11  bar,  39.39  m/s  dan  0.0057  m3.  Dari  hasil percobaan  juga  diperoleh  waktu  pengisian  Pressure  Vessel selama 100 menit dengan tekanan 3 Psi.
Kata Kunci —Energi  Gelombang  Laut,  Wave  Energy Converter, Oscillating Water Column(OWC), Wave Maker.

## I. PENDAHULUAN
EIRING  dengan  berkembangnya  kehidupan  manusia  di muka  bumi,  semakin  tinggi  pula  tingkat  kebutuhan  energi yang  dibutuhkan  manusia  untuk  memenuhi  kebutuhan hidupnya.  Sampai  saat  ini  dalam  upaya  memenuhi  kebutuhan energi  mayoritas  masyarakat  masih  menggunakan  sumber energi  dari  bahan  bakar  fosil.  Namun  seiring  berkembangnya kehidupan  manusia,  tingkat  ketersediaan  sumber  energi  dari bahan bakar fosil juga semakin sedikit jumlahnya.
Berdasarkan  pada  kebutuhan  energi  yang  semakin meningkat, manusia berlomba – lomba untuk membuat sumber energi alternatif untuk menggantikan sumber energi konvensional.  Sumber  energi  alternatif  dapat  berasal  dari sumber  daya  alam  yang  dapat  diperbarui  (renewable  energy) seperti tenaga angin, air, sinar matahari, dan gelombang laut.
Wilayah  Lautan  yang  luas  menyimpan  energi  yang  sangat besar,  oleh  karena  itu  beberapa  penelitian  dilakukan  untuk
dapat  mengeksplorasi  energi  yang  dapat  dihasilkan  oleh  laut. Gelombang  laut  menyimpan  energi  yang  sangat  besar  dan belum  termanfaatkan  secara  maksimal.  Energi  potensial  dan kinetik  yang  terkandung  pada  gelombang  laut  dapat dikonversikan untuk pemanfaatan tenaga listrik.

## II. METODE PENELITIAN
Metodologi  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah dengan  metode  berbasis  percobaan  dengan  membuat perancangan  sistem  peralataan  ini  kemudian  dilakukan pengujian  dan  percobaan  pada  sistem  tersebut.  Metodologi penulisan  skripsi  ini  mencakup  semua  kegiatan  yang  akan dilaksanakan  untuk  memecahkan  masalah  atau  melakukan proses analisa terhadap permasalahan tugas akhir. Untuk lebih jelasnya akan dijabarkan sebagai berikut :

## A. Identifikasi dan Perumusan Masalah
Bentuk kegiatan yang akan dilakukan adalah mengidentifikasi  dan  merumuskan  masalah  mengenai  kinerja dari  Pneumatic  Wave  Energy  Converter  (WEC)  serta bagaimana  perbedaan  karakteristik  gelombang  mempengaruhi kinerja sistem WEC tersebut. Selain itu permusan masalah ini nantinya  juga  akan  mengacu  pada  isu  terkini  mengenai Pneumatic  Wave  Energy  Converter  dengan  menggunakan Oscillating Water Column (OWC).

## B. Studi Literatur
Studi literatur dilakukan untuk mempelajari teori-teori yang dapat  menunjang  penyelesaian  permasalahan  yang  ada.  Studi literatur didapatkan dari beberapa sumber seperti buku, jurnal, tugas  akhir,  dan  juga  internet.  Dimana  literatur  tersebut mengacu pada optimasi sistem pneumatis, teori gelombang dan juga  optimasi  Oscillating  Water  Column  (OWC)  pada  sistem konversi  pneumatis  tenaga  gelombang,  dan  beberapa  materi lain yang dapat menunjang pengerjaan penelitian ini.

## C. Studi Empiris
Studi  empiris  dilakukan  untuk  mempelajari  formula, perumusan  serta  hitungan  matematis  yang  digunakan  dalam menyelesaikan  perhitungan  data  baik  pada  sistem  pneumatis tenaga gelombang maupun Oscillating Water Column (OWC).

## Analisa Kinerja Pneumatic Wave Energy Converter (WEC) Dengan Menggunakan Oscillating Water Column(OWC)
Rico Ary Sona, Sutopo Purwono Fitri dan Beni Cahyono Jurusan Teknik Sistem Perkapalan, Fakultas Teknologi Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail : sutopopf@gmail.com; cak_beny@yahoo.com
S

## Gambar 1. Konfigurasi Wave Maker

## Gambar 2 Konfigurasi Oscillating Water Column
Tabel 1. Variasi Percobaan Tekanan Kompresor
Bukaan Pneumatic Speed Control In Out
40 - 70 Psi
1 10 2 10 3
10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 10
9 10 10 10
10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7
10 8
10
9
10
10
Gambar 3. Grafik Profil Gelombang Sinusoidal
Gambar 4. Grafik kinerja Oscillating Water Column (Tekanan Udara OWC) terhadap variasi tinggi gelombang.
Gambar 5. Grafik kinerja Oscillating Water Column  (Volume Udara OWC) terhadap variasi tinggi gelombang.
Gambar  6.  Grafik  kinerja  Oscillating  Water  Column  (Kecepatan Udara OWC) terhadap variasi tinggi gelombang .
Gambar  7.  Grafik  waktu  pengisian  Pressure  Vessel  sampai  tekanan tertentu
Gambar  9.  Grafik  pebandingan  pressure  loss  terhadap  kecepatan aliran udara pada oscillating water column

## D. Perancangan Alat
Pada  tahapan  ini  akan  dilakukan  pembuatan  serta penyusunan  komponen  menjadi  peralatan  Pneumatic  Wave Energy  Converter    (WEC)  dengan  menggunakan  Oscillating Water  Column  (OWC)  berdasarkan  acuan  key  plan  design yang  telah  dibuat  sebelumnya.  Berikut  ini  adalah  gambaran rangkaian sistem alat uji percobaan yang akan dirangkai.

## E. Percobaan Alat Uji
Percobaan dilakukan menggunakan prototype. Percobaan ini memvariasikan  bukaan  pada  pneumatic  speed  control  dengan tekanan kompresor sebesar 40 – 70 psi.

## F. Pengumpulan Data Percobaan
Setelah  dilakukan  percobaan  maka  selanjutnya  dilakukan pengumpulan  data-data  hasil  percobaan  yang  selanjutnya  dilakukan analisa  terhadap  data  –  data  tersebut.  Pengumpulan  data  percobaan tersebut  meliputi  data  gelombang,  jumlah  OWC,  tekanan  OWC, kecepatan  OWC,  Luas  penampang  OWC  serta  kecepatan  pengisian Pressure Vessel

## III. ANALISA DATA
A. Analisa Hasil Percobaan
1) Percobaan Kaliberasi Performa Peralatan Pembuat

## Gelombang
Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui profil gelombang yang dibentuk oleh peralatan pembuat gelombang. Berikut ini adalah  profil  gelombang  yang  dibentuk  dari  peralata  pembuat gelombang.
Dari grafik perbandingan pada gambar 3. diatas, maka dapat dianalisa sebagai berikut :
1. Pada  percobaan  gelombang  (Wavemaker)  yang  telah dilakukan  pada  flow  water  channel  dapat  menghasilkan panjang  dan  tinggi  gelombang  maksimum  sebesar  1.2  m  dan 0.23 m.
2. Dari  gambar  tersebut  menunjukkan  pengaruh  tinggi  dan periode  gelombang  terhadap  karakteristik  gelombang  yang dibentuk,  dimana  kenaikan  wave  power  berbanding  lurus dengan kenaikan tinggi dan periode gelombang.
2) Percobaan Performa Oscillating Water Column
Percobaan  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  performa  dan kinerja  Oscillating  Water  Column  baik  dari  segi  tekanan, volume serta kecepatan udara yang dihasilkan oleh Oscillating
Water Column. Berikut ini merupakan grafik performa kinerja Oscillating Water Column yang diperoleh selama percobaan.
Dari  ketiga  grafik  tersebut  diatas,  maka  dapat  dianalisa sebagai berikut :
1. Pada  gambar    4,    dapat  diketahui  bahwa  kinerja Oscillating  Water  Columndapat  menghasilkan  tekanan  udara maksimum 1.1 bar dengan tinggi gelombang sebesar 0.23 m.
2. Pada  gambar    5,    dapat  diketahui  bahwa  kinerja Oscillating  Water  Columndapat  menghasilkan  volume  udara maksimum  0.0057  m3  dengan  tinggi  gelombang  sebesar  0.23 m
3. Pada  gambar    6,    dapat  diketahui  bahwa  kinerja Oscillating Water Columndapat menghasilkan kecepatan udara maksimum 39.39 m/s dengan tinggi gelombang sebesar 0.23 m 4. Pada  percobaan  tersebut  menunjukkan  pengaruh  tinggi gelombang  terhadap  kinerja  Oscillating  Water  Column  baik dalam  tekanan,  volume  serta  kecepatan udara yang dihasilkan dari  variasi  tinggi  gelombang  selama  percobaan,  dimana kinerja  Oscillating  Water  Column  berbanding  lurus  dengan kenaikan tinggi gelombang.
3) Percobaan Waktu Pengisian Pressure Vessel.
Percobaan  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  waktu  pengisian Pressure  Vessel  sampai  pada  tekanan  tertentu  dengan menggunakan  multiple  oscillating  water  column.    Berikut  ini merupakan  grafik  waktu  pengisian  Pressure  Vessel  yang diperoleh dari percobaan.
Dari  ketiga  grafik  tersebut  diatas,  maka  dapat  dianalisa sebagai berikut :
1. Pada  gambar    7,    dapat  diketahui  bahwa  perlatan penangkap gelombang Oscillating Water Columnhanya dapat  menghasilkan  tekanan  3  psi  selama  100  menit. Hal  ini  dapat  disebabkan  karena  losses  yang  cukup besar pada instalasi Oscillating Water Columnbaik pada pipa maupun fitting.
4) Perhitungan Pressure Loss.
Perhitungan  ini  bertujuan  untuk  mengetahui  pressure  loss yang terjadi pada instalasi Oscillating Water Column. Pressure loss  merupakan  penurunan  tekanan  pada  jalur  pipa  udara Oscillating  Water  Columnyang  disebabkan  baik  oleh  gesekan pada pipa maupun pada fitting. Berikut ini grafik pressure loss terhadap kecepatan aliran udara pada oscillating water column.
Dari  grafik  tersebut  dapat  diketahui  bahwa  pressure  loss berbanding  lurus  dengan  kecepatan  aliran  udara  pada oscillating  water  column.  Hal  ini  sesuai  dengan  perumusan pressure  loss,  dimana  nilai  pressure  loss  sebanding  dengan kecepatan aliran udara pada pipa.

## IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
Berdasarkan  hasil  percobaan  yang  telah  dilakukan,  maka dapat diambil beberapa kesimpulan :
1. Perancangan peralatan pembuat gelombang (Wavemaker) yang  telah  dilakukan  pada  flow  water  channel  dapat menghasilkan  panjang  dan  tinggi  gelombang  maksimum sebesar 1.2 m dan 0.23 m.
2. Kinerja  penangkapan  gelombang  dengan  menggunakan Oscillating  Water  Column  dapat  menghasilkan  volume, tekanan  dan  kecepatan  udara  maksimum  sebesar  0.0057  m3  ,
1.1 bar dan 39.39 m/s.
3. Dalam  pengisian  Pressure  Vessel  dengan  menggunakan multiple  Oscillating  Water  Column  diperoleh  tekanan  sebesar 3 psi dalam waktu 100 menit..

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Anonim.  Januari  2013.  Oscillating  Water  Column.  Diakses  di <URL:http://plengdut.blogspot.com/2012/10/mengenal-teknologi- oscillating-water.html> pada tanggal 13 Januari 2013.
[2] Anonim. Januari 2013. Non Return Valve. Diakses di <URL:http://www.pneumatic-equipments.com> pada tanggal 13 Januari 2013.
[3] Anonim. Januari 2013. Non Return Valve. Diakses di <URL:http://www.pneumatic-equipments.com> pada tanggal 13 Januari 2013.
[4] Bahri,  Samsul.  2012.  Sistem  Konversi  Pneumatis  Energi  Gelombang Laut untuk Pembangkit Listrik. Surabaya : ITS Surabaya
[5] Falcao, Antonio F de O., 2010. Wave energy utilization: A review of the technologies, Elsevier.
[6] Falnes, J. Lovseth, J. 1991. Ocean Wave Energy. Energy Policy.
[7] Fitri, Sutopo Purwono, Arief , Irfan S., Nugroho, Taufik F., dan Yusuf, M.,  2012.  Potensi  Pemanfaatan  Energi  Gelombang  Laut  Menggunakan Sistem Konversi Pneumatis Untuk Pembangkit Listrik Mikro di Daerah Pantai  dan  Daerah  Terpencil.  Jurusan  Teknik  Sistem  Perkapalan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
[8] McCormick,  M.  E.  1981.  Ocean  Wave  Energy  Conversion.  Newyork  : Wiley
[9] Pujanarsa  Astu,  MT & Nursuhud, Djati. 2006. Mesin Konversi Energi.
Yogyakarta : Andi
[10] Puspita,  Rani  Ratna,  2011.  Studi  Perancangan  Konversi  Energi Gelombang  Laut  Tipe  OWC  di  Pantai  Pangambengan  Bali.  Jurusan Teknik Kelautan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
[11] Rahadyawan,  Arseto,  2009.  Studi  Pembangkit  Listrik  Energi  Ombak Tipe  Oscillating  Water  Column(OWC).  Jurusan  Teknik  Sistem Perkapalan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
[12] Rodrigues, Leao., 2010. Wave Power Conversion Systems for Electrical Energy  Production  ,  Department  of  electrical  Engineering,  Faculty  of
Science and Technology, Nova University of Lisbon, Portugal.
[13] Senturk,  Utku,  Aydogan  Ozdamar,  2011.  Modelling  The  Interaction Between Water Waves and The Oscillating Water ColumnWave Energy Device,  Mechanical  Engineering  Department,  Faculty  of  Engineering, Ege University, Turkey.
[14] Stappenbelt,  B.  &  Cooper,  P.,  2010.  Mechanical  Model  of  A  Floating Oscillating  Water  ColumnWave  Energy  Conversion  Device,  Faculty  of
Engineering and Information Sciences, University of Wollongong.
[15] Vinning,  J.  2005.  Ocean  Wave  Energy  Conversion.  Advanced Independent  study  report  electrical  and  Computer  Engineering Department University of Wisconsin – Madison.
[16] Stoecker,  WF.,  Jones  JW.,  Hara  S.,  1982.  Referigerasi  dan Pengkondisian Udara, Jakarta : Erlangga.
[17] Warring,  RH.,  1982.  Pneumatic  Handbook  6TH  Edition,  England  : Trade & Technical Press LTD.
[18] Yonathan,  Riyan.  2013.  Studi  Analisa  Performansi  Sistem  Pneumatis Terhadap Variasi Pembebanan Pelampung dan Karakteristik Gelombang Sinusoidal pada Sistem Pneumatic Wave Energy Converter (WEC). Surabaya : ITS Surabayavidmar