Sabtu, 16 Februari 2008

Jumat, 08 Februari 2008

Energi gelombang merupakan sumber daya alam yang melimpah (abundant resources) dan senantiasa ada di laut (ocean). Energi gelombang merupakan energi yang terkandung di dalam penjalaran kelompok gelombang (wave group) selama menuju ke pantai dan semakin meningkat energinya yang berakibat pada semakin besar tinggi gelombang.

Energi gelombang dapat menghasilkan sumber energi listrik sebesar 40 KW/m hingga 1 MW per meter panjang puncak gelombang. Energi Matahari sanggup menghasilkan 300 W per meter persegi, sedangkan energi angin menghasilkan 800 W per meter persegi Prediksi hitungan dapat berubah dan bervariasi tergantung pada kondisi lokasi setempat (Bedard, 2005).

Energi gelombang terdiri dari energi kinetik dan energi potensial dimana energi totalnya adalah Etot = 1/8 rho. g. H^2. Energi gelombang merupakan fungsi dari tinggi gelombang sehingga semakin tinggi gelombang yang terjadi maka akan semakin besar energi yang dibawa oleh gelombang tersebut dalam penjalarannya.

Energi gelombang laut diekspresikan dalam satuan KW per meter yang dibawa oleh lebar puncak bagian depan gelombang (wave crest front). Energi gelombang ini sesungguhnya berasal dari kecepatan angin yang berhembus di laut dan mentransfer energi ke dalam permukaan air laut.

Fluks energi gelombang dapat dihitung dengan rumus Fluks = 1/8 rho. g. H^2. cg, dengan cg adalah kecepatan kelompok gelombang, rho adalah rapat massa air laut, H adalah tinggi gelombang dan g adalah percepatan grafitasi.

Seiring perkembangan zaman, pantai kini menjadi daerah yang paling berharga dan penting. Dengan semakin habisnya lahan daratan yang kosong dan semakin banyaknya sumber daya hutan yang hampir punah, maka pantai dan laut kini menjadi primadona baru. Meskipun demikian, tantangan yang dihadapi oleh pantai, laut dan kawasan pemukiman di tepian pantai semakin hari semakin berat dan kompleks. Mulai dari ancaman gempa hingga tsunami, dari mulai badai hingga gelombang besar, dari mulai pembuangan limbah hingga pencemaran lingkungan, dari mulai pengembangan kawasan tambak, perikanan hingga pembangunan reklamasi dan wisata. Dari mulai pembangunan perumahan elit hingga pembangunan industri strategis. Termutakhir adalah pemanasan global yang berujung pada pola perubahan iklim global yang menjadi ancaman dan tantangan bagi kawasan pantai agar terhindar dari bahaya yang muncul dari arah laut.

Daerah pantai merupakan kawasan yang sangat strategis bagi sebuah negara dan masyarakat yang tinggal di kawasan pantai. Pantai adalah kawasan yang sangat kaya akan sumber daya alam dengan manfaat yang berlimpah seperti tempat sumber energi dan mineral, perikanan, pertanian, wisata, pelayaran dan lain-lain.

Pantai adalah daerah yang dinamis dimana perubahan pantai selalu terjadi setiap saat dalam skala ruang dan waktu. Dinamika di kawasan pantai disebabkan oleh adanya proses hidrodinamika yaitu proses interaksi gelombang, arus, angin dan angkutan sedimen serta pasang surut. Dinamika pantai menyebabkan kawasan pantai menjadi sangat rentan terhadap kerusakan pantai. Proses pemanasan global yang menyebabkan kekacauan iklim mendorong semakin banyaknya kejadian serangan badai dengan gelombang besar dan kecepatan angin yang besar melanda kawasan pantai.

Kawasan pantai di zaman sekarang banyak digunakan untuk berbagai peruntukan manusia. Contoh peruntukan di kawasan pantai misalnya adalah pemukiman, pelabuhan, pariwisata, kawasan nelayan, tambak, industri dan daerah lindung. Pentingnya kawasan pantai menyebabkan pantai perlu dilindungi dari kerusakan-kerusakan baik dari faktor alamiah maupun campur tangan manusia.

Faktor-faktor alamiah penyebab kerusakan pantai antara lain adalah serangan badai dengan gelombang besar dan angin kencang, arus pantai, angkutan sedimen pantai, perubahan kenaikan muka air laut. Sedangkan faktor campur tangan manusia antara lain adalah penambangan pasir, pembangunan kawasan pantai yang berlebihan sehingga merusak keseimbangan ekosistem pantai, pembangunan dan penggunaan lahan yang tidak sesuai peruntukan dan daya dukung kawasan, pencemaran pantai oleh kegiatan manusia seperti seperti banyaknya sampah dan limbang akibat adanya industri dan pemukiman, dan lain-lain.

Dewasa ini, ilmu rekayasa pantai sudah sangat pesat perkembangannya. Dari mulai teori gelombang linier hingga teori gelombang nonlinier. Dari mulai kajian perlindungan pantai hingga penyelidikan pengembangan kawasan pantai. Dari mulai konsep reklamasi pantai (beach nourishment) hingga konsep konstruksi terapung yang sangat besar (large floating structure) yang mengagumkan. Dari mulai teknologi single wind turbin hingga konsep wind energy farm. Dari konsep energi gelombang (wave energy) hingga konsep compound energy device yang menggabungkan energi gelombang, energi angin dan energi matahari menjadi satu pembangkit energi listrik alternatif. Dari mulai konsep penyelidikan pantai menggunakan instrument berbasis digital hingga penyelidikan pantai menggunakan instrument berbasis nuklir. Dari mulai pembangunan dermaga kecil (small pier) hingga pembangunan konstruksi lepas pantai (offshore structure) di laut dalam. Dari mulai jembatan ponton hingga konstruksi terowongan bawah tanah yang memukau di daratan Eropa yang menghubungkan Inggris dan Prancis.

Rekayasa Pantai (Coastal Engineering) menurut USACE (US Army Corps of Civil Engineering), 2000, secara garis besar adalah salah satu dari beberapa disiplin ilmu yang mempelajari proses-proses, fenomena lingkungan, dan karakteristik pada daerah pantai, dan mengembangkan suatu solusi untuk mengatasi permasalahan yang berhubungan dengan pengaruh interaksi manusia dengan alam di daerah pantai.

Ilmu rekayasa pantai adalah bagian dari ilmu teknik sipil yang bersandar dan berhubungan dengan berbagai ilmu lainnya antara lain: Mekanika Fluida, Matematika, Statistik, Mekanika Tanah, Oseanografi, Meteorologi, Mekanika Struktur, Geologi, Mekanika bahan, Elektronika, dan Komputer.

Rekayasa pantai meliputi bahasan teori mengenai gelombang dan macam-macam gelombang, sifat-sifat gelombang, gelombang linier dan nonlinier, tekanan dan gaya gelombang, transformasi gelombang, interaksi gelombang dan arus, pasang surut, pengaruh angin terhadap proses pembentukan gelombang, proses pantai, angkutan sedimen pantai, gaya-gaya gelombang pada struktur, macam-macam bangunan pantai dan perlindungan pantai, perencanaan bangunan pantai, pengembangan energi gelombang dan angin.