TEKNOLOGI FUEL CELL : Polymer Electrolyte Membrane (PEMFC)

             Hallo pengunjung setia, setelah sekian lama tidak menulis postingan karena terlalu banyak urusan daaan i'm back. Btw postingan ini merupakan postingan pertama di tahun 2019. Kali ini saya aka membahas mengenai sesuatu yang lebih berat yaitu mengenai teknologi fuel cell. Teknologi ini sedang hangat untuk diperbincangkan karena dapat diprediksi sebagai sumber energi masa depan. Baiklah tanpa basa-basi lagi mari kita ulas saja langsung mengenai teknologi fuel cell khususnya Polymer Electrolyte Membrane (PEMFC) :

          1. Sejarah Fuel Cell

          Dimulai dari tahun 1839 Sir William Grove untuk pertama kali menemukan fuel cell. Grove mengetahui bahwa air dapat dipisahkan menjadi air dan oksigen dengan mengalirkan arus listrik di dalamnya (sebuah proses yang disebut elektrolisis). Dia membuat hipotesa bahwa dengan membalik prosedur anda bisa menghasilkan tenaga listrik dari air tawar dia menciptakan fuel cell primitive dan menyebutnya sebagai suatu gas voltaic battery.

           Kemudian pada tahun 1930 Francis Bacon (1904-1992), pria lulusan Cambridge University dan berkebangsaan Inggris mengadakan penilitiannya mengenai fuel cell dan menemukan fuel cell yang menggunakan elektrolit basa (KOH), yang kemudian disebut alkaline fuel cell (fuel cell tipe basa). Berselang setelah ditemukan alkaline fuel cell, di tahun 1950-an, Perusahaan Amerika, General Electic (GE), berhasil mengembangkan fuel cell tipe baru, dengan polimer membran sebagai elektrolitnya, yang kemudian disebut PEMFC. PEMFC yang ditemukan oleh GE mampu menghasilkan sekitar 1 KWatt, dan memiliki keunggulan pada design, lebih compact, bila dibandingkan fuel cell yang ditemukan oleh F. Bacon saat itu

      

          2. Pengertian Fuel Cell

            Fuel cell merupakan alat konversi energi elektrokimia yang mengubah energi kimia dari hidrogen (H2) dan oksigen (O2) ke dalam energi listrik dan panas melalui reaksi reduksi elektrokimia masing-masing anoda (kutub positif) dan katoda (kutub negatif) dari sel dengan air (H2O) sebagai hasil sampingnya. Struktur fisik dasarnya terdiri atas lapisan elektrolit yang salah satu sisinya merupakan daerah kontak anoda berpori dengan katoda berpori pada sisi lainnya. Sel bahan bakar dibagi atas beberapa kategori berdasarkan kombinasi tipe bahan bakar dan oksidan, tipe elektrolit yang digunakan, temperatur operasi, dan lain-lain.
           Pada fuel cell, bahan gas oksigen didapat dari udara sedang gas hidrogen dapat diperoleh dari reaksi reformer dari hidrokarbon. Gas hidrogen mempunyai kesulitan untuk disimpan dan ditransport karena molekul yang kecil sehingga sulit untuk dicairkan dan mudah terbakar. Usaha memperoleh hidrogen dengan mudah sedang diusahakan dengan berbagai cara misalnya memperkecil reaktor reformer dengan bahan baku LPG atau gas methane, menguraikan metanol yang dibuat dari pabrik besar tetapi dalam bentuk cair sehingga mudah untuk ditransport. Gas hidrogen dapat juga diperoleh dari metanol setelah diuraikan menjadi gas CO dan hidrogen, kemudian gas CO dioksidasi menjadi CO2 dan air. Ion yang bemigrasi dapat sebagai hidrogen, oksigen atau hidroksida. Sedang elektrolit dapat berupa membran polimer, garam karbonat cair, lapisan oksida keramik, larutan alkali dan asam fospat. Elektroda biasanya terbuat dari logam platina atau nikel

Reaksi kimia pada fuel cell :

                                                           2H2 + O2 => 2H2O

Pada anoda hidrogen di oksidasi menjadi proton :

                                                             2H2 => 4H⁺ + 4 e^-

Setiap molekul H2 terpecah menjadi dua atom H⁺(proton), sedang setiap atom hidrogen melepaskan elektronnya. Proton ini akan bergerak menuju katoda melewati membran. Yang menjadi sasaran dalam penulisan ini adalah Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) yang bekerja pada temperatur yang relatif rendah. Elektron yang terbentuk akan menghasilkan arus listrik kalau dihubungkan dengan penghantar listrik menuju katoda. Pada katoda oksigen dirubah :
 

                                                          O2 + 4H⁺ + 4 e^- => 2H2O
 

           Molekul oksigen akan bergabung dengan empat elektron, menjadi ion oksigen yang bermuatan negatif untuk selanjutnya bergabung lagi dengan proton yang mengalir dari anoda. Setiap ion oksigen akan melepaskan kedua muatan negatifnya dan bergabung dengan dua proton, sehingga terjadi oxidasi menjadi air.

            Karena energi yang diproduksi fuel cell merupakan reaksi kimia pembentukan air, alat konversi energi elektrokimia ini tidak akan menghasilkan efek samping yang berbahaya bagi lingkungan seperti alat konversi energi konvensional (misalnya proses pembakaran pada mesin mobil). Sedangkan dari segi efisiensi energi, penerapan fuel cell pada baterai portable seperti pada handphone atau laptop akan sepuluh kali tahan lebih lama dibandingkan dengan baterai litium. Dan untuk mengisi kembali energi akan lebih cepat karena energi yang digunakan bukan listrik, tetapi bahan bakar berbentuk cair atau gas.

          3. Jenis-Jenis Fuel Cell

            Jenis dari pada fuel cell ditentukan oleh material yang digunakan sebagai elektrolit yang mampu menghantar proton. Ada enam tipe umum fuel cell, yaitu Alkaline Fuel Cell (AFC), Phosphoric Acid Fuel Cell (PAFC), Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC), Solid Oxide Fuel Cell (SOFC), Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC), dan Direct Methanol Fuel Cell (DMFC). Namun yang dibahas dalam materi ini adalah pengembangan fuel cell tipe PEMFC, menggunakan material dengan bahan membrane polimer, katalis elektroda dan graphite bi-polar plate
 

          4. Teknologi Polymer Electrolyte Membrane (PEMFC)

             Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) disebut juga Proton Exchange Membrane Fuel Cell. Membran ini berupa lapisan tipis padat yang berfungsi sebagai elektrolit pemisah katoda dan anoda. Membran ini secara selektif mengontrol transport proton dari anoda ke katoda dalam fuel cell. PEMFC mengandung katalis platina. Untuk menghasilkan energi, PEMFC hanya memerlukan hidrogen, oksigen dari udara, dan air untuk mengoperasikannya. Selain itu, pada fuel cell ini tidak dipakai fluida yang bersifat korosif seperti jenis lainnya.

          PEMFC merupakan sebuah sistem bebas pelarut. Sistem fuel cell ini menggunakan fasa penghantar bersifat ionik berupa gugus garam yang matriks polimernya bersifat polar, seperti pada garam anion F^-, Cl^-, I^-, SCN^-, ClO4^-, CF3SO3^-, BF4^-, dan AsF6^-. Semakin besar ukuran anion dan semakin terdelokalisasi muatan, maka semakin sulit tersolvasi sehingga dapat terjadi ikatan non permanen antara anion dan proton.

              Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC) dapat memberikan densitas daya yang tinggi dan mempunyai kelebihan dalam hal berat dan volume dibandingkan dengan sel bahan bakar jenis lain. PEMFC menggunakan polimer padat sebagai elektrolit dan elektroda karbon berpori (porous carbon electrodes) yang mengandung katalis platina. PEMFC hanya membutuhkan hidrogen, oksigen dari udara, dan air untuk sistem operasinya dan tidak membutuhkan cairan korosif seperti pada sel bahan bakar jenis lain. Efisiensi PEMFC dapat mencapai 40–50%, suatu nilai yang jauh melampaui efisiensi mesin bakar BBM yang kurang dari 20%.

 

Keterangan :
       A = Pengumpul Arus Anoda
       B = Kanal Aliran Anoda
       C = Lapisan Katalisator Anoda
       D = Membran Elektrolit Polimer
       E = Lapisan Katalisator Katoda
       F = Pengumpul Arus Katoda
       G = Kanal Aliran Katoda

             Sampai sekarang telah banyak dikembangkan berbagai basis elektrolit dalam pembuatan sel elektrokimia. Basis elektrolit yang sudah dikembangkan antara lain: padatan kristal, gelas, lelehan, dan elektrolit. Material berbasis polimer ternyata memiliki beberapa keunggulan (yang salah satunya sudah disebutkan di atas) sebagai material elektrolit polimer. Keunggulan tersebut antara lain :

               1. Mempunyai hantaran yang cocok untuk aplikasi sel elektrokimia
               2. Mempunyai hantaran listrik yang rendah
               3. Mempunyai sifat mekanik yang baik
               4. Mempunyai kestabilan kimia, elektrokimia dan fotokimia yang baik
               5. Murah dalam pembuatannya

               Polymer Electrolyte Membrane fuel cell bekerja pada temperatur yang relatif rendah, yaitu sekitar 80 °C (176 °F). Rendahnya suhu operasi ini menyebabkan rendahnya waktu pemanasan (warm-up time). Selain itu PEM memiliki kerapatan daya yang cukup tinggi karena sifat-sifat inilah maka PEM banyak digunakan sebagai sumber daya bagi alat-alat elektronik portable dan alat-alat transportasi. Peranan elektroda sangat penting pada proses pengubahan fluks difusi proton menjadi energi listrik. Pada elektroda, perbedaan potensial kimia dikonversi menjadi potensial listrik sesuai persamaan Nernst. Pada perkembangan fuel cell terakhir, telah diteliti suatu cara perakitan yang baik untuk menghasilkan energi listrik paling maksimal, yaitu dengan Membrane Assembly Electrodes (MEA). Perakitan elektroda dilakukan dengan cara pencangkokan elektrokatalis secara langsung pada waktu pembentukan polimer TFPE.

           Cara kerja suatu unit fuel cell dapat diilustrasikan dengan jenis PEMFC (Polymer Exchange Membrane Fuel Cell). Jenis ini adalah jenis fuel cell yang menggunakan reaksi kimia paling sederhana. PEMFC memiliki empat elemen dasar seperti kebanyakan jenis fuel cell. Pertama, anoda sebagai kutub negatif fuel cell. Anoda merupakan elektroda yang akan mengalirkan elektron yang lepas dari molekul hidrogen sehingga elektron tersebut dapat digunakan di luar sirkuit. Pada materialnya terdapat saluran-saluran agar gas hidrogen dapat menyebar ke seluruh permukaan katalis. Kedua, katoda sebagai kutub elektroda positif fuel cell yang juga memiliki saluran yang akan menyebarkan oksigen ke seluruh permukaan katalis. Katoda juga berperan dalam mengalirkan elektron dari luar sirkuit ke dalam sirkuit sehingga elektron-elektron tersebut dapat bergabung dengan ion hidrogen dan oksigen untuk membentuk air. Ketiga, elektrolit. Yang digunakan dalam PEMFC adalah membran pertukaran proton (Polymer Exchange Membrane). Material ini berbentuk seperti plastik pembungkus yang hanya dapat mengalirkan ion bermuatan positif. Sedangkan elektron yang bermuatan negaif tidak akan melalui membran ini. Dengan kata lain, membran ini akan menahan elektron. Keempat, katalis yang digunakan untuk memfasilitasi reaksi oksigen dan hidrogen. Katalis umumnya terbuat dari lembaran kertas karbon yang diberi selapis tipis bubuk platina. Permukaan katalis selalu berpori dan kasar sehingga seluruh area permukaan platina dapat dicapai hidrogen dan oksigen. Lapisan platina katalis berbatasan langsung dengan membran penukar ion positif.

               Pada ilustrasi cara kerja PEMFC, diperlihatkan gas hidrogen yang memiliki tekanan tertentu memasuki fuel cell di kutub anoda. Gas hidrogen ini akan bereaksi dengan katalis dengan dorongan dari tekanan. Ketika molekul H2 kontak dengan platinum pada katalis, molekul akan terpisah menjadi dua ion H⁺ dan dua elektron (e^-). Elektron akan mengalir melalui anoda, elektron-elektron ini akan membuat jalur di luar sirkuit fuel cell dan melakukan kerja listrik, kemudian mengalir kembali ke kutub katoda pada fuel cell.
               Di sisi lain, pada kutub katoda fuel cell, gas oksigen (O2) didorong gaya tekan kemudian bereaksi dengan katalis membentuk dua atom oksigen. Setiap atom oksigen ini memiliki muatan negatif yang sangat besar. Muatan negatif ini akan menarik dua ion H⁺ keluar dari membran PEM, lalu ion-ion ini bergabung dengan satu atom oksigen dan elektron-elektron dari luar sirkuit untuk membentuk molekul air (H2O). Pada satu unit fuel cell terjadi reaksi kimia yang terjadi di anoda dan katoda. Reaksi yang terjadi pada anoda adalah 2H2 => 4H⁺ + 4e^-. Sementara reaksi yang terjadi pada katoda adalah O2 + 4H⁺ + 4e^- => 2H2O. Sehingga keseluruhan reaksi pada fuel cell adalah 2H2 + O2 => 2H2O. Hasil samping reaksi kimia ini adalah aliran elektron yang menghasilkan arus listrik serta energi panas dari reaksi. Karena itu untuk memenuhi energi satu baterai handphone atau menggerakkan turbin gas dan mesin mobil, dibutuhkan berlapis-lapis unit fuel cell dikumpulkan menjadi satu unit besar yang disebut sebagai stack fuel cell.
               Pada sistem fuel cell terdapat membran elektrolit yang merupakan ”jantung” dari sistem dan perangkat separator fuel. Fungsi dari membran pada fuel cell adalah sebagai elektrolit dan pemisah dua gas reaktan. Sebagai elektrolit, membran fuel cell menjadi sarana transportasi ion hidrogen yang dihasilkan oleh reaksi anoda menuju katoda, sehingga reaksi pada katoda yang menghasilkan energi listrik dapat terjadi. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan oleh beberapa ahli maka telah dibuat membran fuel cell yang berasal dari material komposit bipolar plate dengan matriks polimer yang akan diperkuat grafit. Graphite bipolar plate akan menjadi lembar panel khusus, dalam alat pembangkit energi berbahan bakar hidrogen.
                 Elektrolit yang digunakan dalam PEMFC adalah membran pertukaran proton (polymer exchange membrane/PEM). Material ini berbentuk seperti plastik pembungkus yang hanya dapat mengalirkan ion bermuatan positif. Sedangkan elektron yang bermuatan negaif tidak akan melalui membran ini. Dengan kata lain, membran ini akan menahan elektro. Membran polimer merupakan komponen yang sangat penting dalam PEM fuel cell. Membran polimer ini dapat memisahkan reaktan dan menjadi sarana transportasi ion hidrogen yang dihasilkan di anoda menuju katoda sehingga menghasilkan energi listrik. Persamaan reaksi yang terjadi di anoda dan katoda dapat dituliskan sebagai berikut  :

                Kemurnian gas hidrogen sangat mempengaruhi emisi buang sistem fuel cell berbasis polimer tersebut. Kemurnian hidrogen yang tinggi memberikan tingkat emisi yang mendekati zero emission. Penggunaan hidrogen dengan tingkat kemurnian tinggi juga dapat memperpanjang waktu hidup membran fuel cell dan mencegah pembentukan karbonmonoksida (CO) yang beracun, pada permukaan katalis.

          5. Karakteristik Polymer Electrolyte Membrane (PEMFC)

             Setiap jenis sel bahan bakar yang telah dijelaskan di atas memiliki karakteristik masing-masing. Perbedaannya terletak pada bahan bakar yang digunakan, oksidan, elektrolit, ion yang ditransfer, dan lain-lain. Pada tabel berikut menunjukkan perbandingan karakteristik masing-masing sel bahan bakar.

             Dari tabel diatas, dapat kita lihat bahwa kebanyakan sel bahan bakar menggunakan H2 sebagai bahan bakarnya, sedangkan sel bahan bakar metanol memakai campuran metanol (CH3OH) dan air (H2O). Sedangkan dari sisi oksidan, oksigen murni maupun udara campuran paling banyak digunakan, sedangkan sel bahan bakar karbonat menggunakan tambahan CO2 sebagai oksidan. PEMFC dan metanol merupakan sel bahan bakar yang memiliki suhu operasi yang paling rendah dibanding yang lain, sedangkan sel bahan bakar oksida padat merupakan memiliki suhu operasi paling tinggi.

 

          6. Efisiensi dari Polymer Electrolyte Membrane (PEMFC)

            Kemampuan electrolyzer PEM untuk beroperasi, tidak hanya di bawah kondisi yang sangat dinamis, tetapi juga dalam kondisi beban-sebagian dan kelebihan beban adalah salah satu alasan untuk minat baru dalam teknologi ini. Tuntutan jaringan listrik relatif stabil dan dapat diprediksi, namun ketika menggabungkannya dengan sumber energi seperti angin dan matahari, permintaan jaringan jarang sesuai dengan generasi energi terbarukan. Ini berarti energi yang dihasilkan dari sumber terbarukan seperti angin dan matahari harus memiliki penyangga, atau sarana untuk menyimpan energi cadangan. Ketika menentukan efisiensi elektrik elektrolisis PEM, nilai panas yang lebih tinggi (HHV) dapat digunakan. Ini karena lapisan katalis berinteraksi dengan air sebagai uap. Karena proses beroperasi pada 80° C untuk elektroliser PEM, panas dialirkan melalui sistem untuk menciptakan uap, menghasilkan efisiensi listrik keseluruhan yang lebih tinggi. Nilai panas yang lebih rendah (LHV) harus digunakan untuk elektroliser alkali karena proses di dalam elektroliser ini membutuhkan air dalam bentuk cair dan menggunakan alkalinitas untuk memfasilitasi pemecahan ikatan yang menahan atom hidrogen dan oksigen bersama-sama. Nilai panas yang lebih rendah juga harus digunakan untuk sel bahan bakar, karena uap adalah keluaran daripada input. Elektrolisis PEM memiliki efisiensi listrik sekitar 80% dalam aplikasi yang bekerja, dalam hal hidrogen yang dihasilkan per unit listrik yang digunakan untuk menggerakkan reaksi. Efisiensi elektrolisis PEM diperkirakan mencapai sekitar 82%-86% sebelum tahun 2030. Nilai effisiensi yang dihasilkan oleh PEMFC juga tidak terlepas dari rugi-rugi yang dihasilkan dalam proses yang terjadi dalam proses elektrolisis seperti gambar berikut.

          A. Ohmic losses 

          Ohmic losses adalah overpotential listrik yang digolongkan ke proses elektrolisis oleh resistansi internal dari komponen sel. Kerugian ini kemudian membutuhkan tegangan tambahan untuk mempertahankan reaksi elektrolisis, prediksi kehilangan ini mengikuti hukum Ohm dan memegang hubungan linier dengan kerapatan arus elektroliser operasi direpresentasikan ke dalam persamaan berikut. 

                                                                              V = I.R

           Penurunan tegangan karena resistivitas dikaitkan dengan konversi energi listrik untuk memanaskan energi melalui proses yang dikenal sebagai pemanasan joule. Sebagian besar energi panas ini terbawa dengan pasokan air reaktan dan hilang ke lingkungan, namun sebagian kecil dari energi ini kemudian ditangkap kembali sebagai energi panas dalam proses elektrolisis.  Jumlah energi panas yang dapat ditangkap kembali tergantung pada banyak aspek operasi sistem dan desain sel . 

                                                                              Q = I².R

               Kehilangan Ohmic karena konduksi proton berkontribusi pada hilangnya efisiensi yang juga mengikuti hukum Ohm, namun tanpa efek pemanasan Joule. Konduktivitas proton dari PEM sangat tergantung pada hidrasi, temperatur, perlakuan panas, dan keadaan ion dari membran.

           B. Faradaic Losses and Crossover

              Kerugian Faradaik menggambarkan kerugian efisiensi yang berkorelasi dengan arus, yang dipasok tanpa mengarah ke hidrogen pada gas katodik. Hidrogen dan oksigen yang dihasilkan dapat menembus membran, disebut sebagai crossover. Pada katoda, oksigen dapat direaksikan secara katalitik dengan hidrogen pada permukaan platinum katalis katodik. Pada anoda, hidrogen dan oksigen tidak bereaksi pada katalis iridium oksida. Dengan demikian, bahaya keamanan karena campuran anodik eksplosif hidrogen dalam oksigen dapat terjadi. Energi yang disediakan untuk produksi hidrogen hilang, ketika hidrogen hilang karena reaksi dengan oksigen pada katoda dan permeasi dari katoda melintasi membran ke anoda yang sesuai. Oleh karena itu, rasio jumlah hidrogen yang hilang dan diproduksi menentukan kerugian faradaik. Pada pengoperasian elektroliser yang bertekanan, crossover dan kerugian efisiensi faradaik berkorelasi meningkat.

           C. Hydrogen Compression During Water Electrolysis

             Evolusi hidrogen karena elektrolisis bertekanan sebanding dengan proses kompresi isotermal, yang dalam hal efisiensi lebih baik dibandingkan dengan kompresi isotropik mekanis. Namun, kontribusi dari kerugian faradaic yang disebutkan sebelumnya meningkat dengan tekanan operasi. Jadi, untuk menghasilkan hidrogen terkompresi, kompresi in-situ selama elektrolisis dan kompresi gas berikutnya harus dipertimbangkan dalam pertimbangan efisiensi. Artinya kondisi ini menyebabkan semakin meningkatnya faradaic losses.

          7. Perbandingan dari Polymer Electrolyte Membrane (PEMFC) dengan Fuel Cell Lainnya

          Sel bahan bakar memiliki karakteristik tersendiri yang memungkinkan untuk berbagai aplikasi. Desain sel bahan bakar akan sangat berbeda tergantung pada jenis aplikasinya yang memperhitungkan daya keluaran yang dibutuhkan, suhu, efisiensi, ukuran, berat dan suplai bahan bakar. Aplikasi tersebut diantaranya pencatu daya portable, pembangkit daya cadangan, transportasi dan pembangkit daya stasioner. Tabel dibawah ini menunjukkan perbandingan aplikasi dan daya sel bahan bakar .

          8. Kelebihan dan Kekurangan dari Polymer Electrolyte Membrane (PEMFC)

            Setiap jenis sel bahan bakar mempunyai karakteristik yang unik jika dibandingkan satu dengan yang lain. Termasuk jenis PEM, sel bahan bakar jenis ini mempunyai beberapa keunggulan dan kelemahan dibandingkan jenis yang lain. Tabel dibawah ini menunjukkan karakteristik keunggulan dan kelemahan PEMFC.

  PMFC memiliki tingkat kepadatan daya (power density) yang tinggi sehingga memungkinkan untuk mengaplikasikannya pada bidang transportasi dan keperluan mobilitas tinggi lainnya. Elektrolit yang digunakan memilik ketahanan yang tinggi, suhu operasi PEMFC berkisar antara 25-100^oC. Namun PEMFC memiliki kekurangan yakni harus menggunakan hidrogen yang benar-benar murni sebagai bahan bakar sehingga ketidakmurnian sedikit saja akan menurunkan kinerja sangat jauh. Dari uraian perbandingan jenis-jenis sel bahan bakar di atas, dapat dituliskan beberapa kelebihan PEMFC apabila dimodelkan yaitu ; Suhu operasi di bawah 100^oC, sehingga fasa H2O yang terlibat hanya dalam bentuk cair, Bahan bakar adalah hidrogen murni sehingga relatif lebih mudah memodelkan reaksinya, PEMFC banyak diaplikasikan dan diproduksi secara komersial terutama untuk transportasi.

          9. Implementasi dari Polymer Electrolyte Membrane (PEMFC)

            Keberhasilan sel bahan bakar adalah karena tidak adanya polusi menyebabkan komponen yang tidak memiliki mesin pembakaran. Juga konstruksinya tidak rumit dan dapat diandalkan. Perhatian utama di sini adalah konversi, penyimpanan, dan pengendalian energi yang tersimpan. Sel bahan bakar juga menemukan tempat di kapal dan kapal selam, Advanced Electric Ship Demonstrator (AESD) dapat menggunakan teknologi ini untuk efisiensi propulsi yang lebih baik sel bahan bakar di sini harus mampu menahan tingkat kelembaban dan suhu, juga mengkonsumsi banyak ruang yang harus dijaga. Kendaraan laut menemukan sel bahan bakar membran Polymer Electrolyte yang layak pengganti karena dapat bekerja di bawah 100^oC dan juga tahan lama. Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell memang memiliki keterbatasan yang harus ditingkatkan, karena membutuhkan unit penyimpanan energi untuk memanfaatkan energi yang lebih baik, memiliki faktor riak yang tinggi, perubahan tegangan yang tidak stabil . Beberapa contoh penggunaan PMFC dibidang industriadalah sebagai berikut :
              A. Penggunaan PEMFC pada Dunia Otomotif

               Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell yang digunakan dalam mobil dapat memberikan efisiensi sekitar 40%. Hidrogen yang diperlukan sebagai bahan bakar untuk sel bahan bakar membran Polymer Electrolyte harus memiliki kemurnian tinggi dan karenanya bukan sistem yang fleksibel. Terlepas dari ini, sel-sel bahan bakar Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell diharapkan untuk memimpin pengiriman unit, terhitung 88% dari total, dan kawasan Asia diperkirakan akan mendominasi dengan 76% pangsa unit total. Dalam kasus transportasi terestrial, udara yang dibutuhkan untuk reaksi sel bahan bakar dipasok oleh efek gabungan dari motor yang digerakkan oleh motor
              B. Penggunaan PEMFC pada Dunia Maritim

                  Implementasi dari Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell adalah penggunaan teknologi AIP (Air Independent Propulsion) fuel cell pada kapal selam. Dengan penambahan modul AIP fuel cell, menjadikan panjang kapal selam akan bertambah 5 – 6 meter pada bagian buritan. Teknologi AIP ini telah di terapkan pada kapal selam Poseidon Class milik AL Yunani dengan memasang modul AIP Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PMFC) dengan sistem 120kW. Kapal selam tenaga disel yang telah di kopel dengan teknologi AIP memiliki kemampuan selam mencapai 3- 4 minggu, jauh lebih lama dari kapal selam dengan mesin disel biasa. Hal tersebut dikarenakan pada teknologi AIP ini membawa bahan bakar tambahan dan juga udara (oksigen) yang dibutuhkan ketika proses pembakaran pada mesin disel. Selain itu teknologi AIP terdiri dari generator disel, baterai timbal, penyimpanan oksigen dan hidrogen , serta sistem ini terdiri dari 9 membran PEMFC yang masing-masing memberikan daya antara 30kW sampai 50kW. Dengan hadirnya teknologi ini dapat memoderenisasi dunia kemaritiman dengan berbagai keunggulan.
=============================================================================
 Catatan Editor :
            Okeh, sekian materi dari editor semoga berguna bagi teman-teman semua dan jangan lupa share postingan ini keteman kalian. Tinggalkan Komentar pada kolom dibawah jika ada yang perlu ditanyakan. 
            Untuk meambahkan emoji pada kolom komentar dapat mengetik "emot0, emot1, dll" tanpa tanda kutip. Untuk mengetahui jenis emot yang dipakai, tinggal arahkan kursor ke tepat list emoji diatas kolom komentar.  Terimakasih~

Read more...

BAGAIMANA INTERNET BEKERJA?

               Hallo netizen yang berbudiman apa kabar?, semoga baik-baik saja. Hampir setiap menit ataupun detik kita melihat smartphone yang dimiiki untuk memastikan apakah pesan yang kita kirim sudah dibalas, mencari-cari informasi mengenai berita yang sedang hangat, mencari jawaban dari tugas yang diberikan oleh guru/dosen, dan lain sebagainya. Pernahkah kalian menyadarinya aktivitas yang kita lakukan di zaman sekarang ini tidak lepas dari peranan internet. Sehingga seakan-akan internet menjadi kebutuhan pokok bagi manusia. Seperti halnya banyak orang saat ini rela menahan lapar untuk memebeli kuota agar bisa tetap aktif di dunia maya, padahal disatu sisi makan (pangan) merupakan salah satu kebutuhan pokok bagi kita. Sadarkah kalian akan hal itu?

               Akan tetapi kali ini saya tidak akan membahas mengenai hal tersebut. Disini saya akan berbagi informasi mengenai bagaimana internet itu bekerja. Tulisan kali ini akan saya bagi menjadi beberapa segmen (bagian), diharapkan dengan metode ini pembaca menjadi lebih mudah untuk dimengerti.
=============================================================================
 SEGMEN 1 : 
               Apasih internet itu?, Internet merupakan singkatan dari interconnection network adalah sebuah sistem komunikasi global yang menghubungkan jaringan-jaringan komputer diseluruh dunia. Internet dapat dianalogikan sebagai suatu peradaban yang dimana setiap individu adalah sebuah komputer yang bersatu membentuk suatu hubungan satu dengan yang lain.

              Lalu bagaimana sebuah internet bekerja? Secara umum sebuah komputer dapat terhubung dengan komputer lain menggunakan media penghubung salah satunya kabel. Selain kabel ada juga media penghubung yang lebih efektif untuk menghubungkan beberapa komputer yaitu wireless, Apa itu teknologi wireless? akan dibahas pada materi-materi selanjutnya. Sebelum membahas mengenai prinsip kerja internet secara luas mari kita membahas hal yang sederhana terlebih dahulu. Prinsip kerja internet secara sederhana adalah terhubungnya 2 buah komputer sehingga dapat bertukar informasi. Jika kita umpamakan sebuah komputer adalah sebuah rumah dan media penghubung adalah jalan raya seperti pada ilustrasi datas,  maka itu dapat dikatakan sebagai sistem interkoneksi atau internet.
=============================================================================
 SEGMEN 2 : 
                 Sekarang kita berbicara mengenai hal yang sedikit lebih kompleks, Seperti yang kita ketahui sekarang ini hampir setiap individu memiliki sebuah komputer atau sejenisnya. Lantas bagaimana jika setiap komputer tersebut ingin melakuakan komunikasi antar komputer lainnya?. Apakah kita akan menggunakan banyak kabel dengan panjang tertentu?, tidak praktis bukan?. Lantas apa solusinya? Seperti hal yang saya bahas pada segmen 1, media penghubung tidak hanya kabel melainkan ada yang dinamakan teknologi wireless.  Teknologi wireless merupakan teknologi jaringan tanpa kabel atau memanfaatkan suatu sinyal (gelombang) untuk berkomunikasi. 

                Lalu bagaimana komputer kita dapat terhubung dengan internet ?, komputer kita dapat terhubung dengan internet melalui penyedia  layanan internet atau yang lebih dikenal sebagai internet Service Provider (ISP). Contoh dari ISP yang kita kenal adalah Telkomsel, XL, Indosat, dan lain sebagainnya. 

                    Jika kita analogikan sebuah komputer adalah sebuah rumah, pesan yang kita kirim adalah seorang individu, jalanan adalah internet, dan mobil adalah layanan ISP. Maka bagaimana jika seorang individu ingin berkunjung ke kerumah lainnya dengan cepat?, maka menggunakan kendaraan adalah jawabannya. Jadi seperti itulah ISP bekerja sebagai penghubung antar komputer pada internet.       
 

                
                     Setiap website yang ingin kita kunjungi ataupun komputer yang kita gunakan memiliki nomor unik tersendiri atau yang sering kita sebut sebagai IP Address. IP Address merupakan alamat yang  dimiliki oleh setiap komputer yang kita gunakan ataupun website yang kita kunjungi. IP Address antara satu komputer dengan komputer lain tidak mungkin sama, hal ini dikarenakan untuk menghindari terjadinya kesalahan saat pengiriman ataupun penerimaan informasi. 
                       Alamat setiap komputer (IP Address) terdiri dari kombinasi angka-angka yang sanagt sulit untukdiingat. Oleh karena itu agar mempermudah mengakses atau melakukan komunikasi terhadap suatu website, maka setiap website tersebut dibuatkan domain name seperti ; www.google.com, www.yahoo.com, www.facebook.com, dan lain sebagainya. Lantas bagaimana suatu server/komputer dapat membaca nama domain tersebut? sedangkan yang kita ketahui komputer hanya bisa mengenali bahasa mesin yang berupa kombinasi angka-angka. Jawabannya adalah DNS atau Domain Name System. DNS ini memiliki fungsi sebagai penerjemah dari server/komputer agar dapat mengenali nama domain suatu website (contoh : www.google.com) menjadi IP address agar dapat dikenali oleh server. Ilustasi dari prinsip kerja DNS dapat dilihat pada gambar berikut.

 =============================================================================
 SEGMEN 3 : 

 Bagaimana komunikasi di internet bekerja?

                  Gambar diatas merupakan ilustrasi bagaimana komunikasi di internet bekerja. Informasi yang dikirim ke tujuan akan dipecah menjadi beberapa bagian/paket terlebih dahulu sebelum dikirim ke tujuan. Setelah sampai ke tujuan maka informasi yang telah dipecah tadi akan disatukan kembali menjadi kesatuan informasi yang utuh seperti semula.
                  Lalu lintas pengiriman informasi di dunia maya (internet) sangatlah padat, lantas bagaimana internet bisa memilah informasi yang kita kirim agar tidak tertukar dengan informasi lain jika kita memiliki tujuan yang sama?

                     IP Address dan Router adalah jawabannya. Tentunya setiap komputer memiliki IP Address yang berbeda sehingga tidak memungkinkan terjadinya informasi yang tertukar. Router adalah alat yang memiliki fungsi untuk mempermudah penghantaran paket agar sampai ke tujuan. Ilustrasi lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
 

                   Berdasaekan ilustrasi diatas komputer 1 mengirimkan informasi , lalu pada router 1 akan menambahkan IP Address yang router 1 miliki, sehingga pada router 1 terdapat informasi + IP Router 1. Setelah itu akan menuju ke ISP dan dilanjutkan ke router 2. Pada router 2 sama halnya seperti pada router 1, sinyal informasi tadi akan ditambahkan IP Address router 2 sehingga sinyal informasi mendapatkan tambahan IP Address router 1 dan 2 lalu dikirim menuju tujuan. Begitu pula dengan respon yang dikirim oleh tujuan menuju komputer 1 akan dibungkus dalam paket informasi + IP Address dari router yang sama agar mempermudah jalannya informasi. Jika dianalogikan seperti sebelumnya maka router merupakan papan penunjuk jalan menuju tujuan.

=============================================================================
 Catatan Editor :
            Okeh, sekian materi dari editor semoga berguna bagi teman-teman semua dan jangan lupa share postingan ini keteman kalian. Tinggalkan Komentar pada kolom dibawah jika ada yang perlu ditanyakan. 
            Untuk meambahkan emoji pada kolom komentar dapat mengetik "emot0, emot1, dll" tanpa tanda kutip. Untuk mengetahui jenis emot yang dipakai, tinggal arahkan kursor ke tepat list emoji diatas kolom komentar.  Terimakasih~

Read more...

SISTEM DISTRIBUSI TENAGA LISTRIK

              Halo sahabat blogger, bagaimana hari ini?, semoga baik-baik saja dan sehat selalu. Kali ini saya akan membahas mengenai sistem distribusi tenaga listrik. Okeh langsung saja....

1. KONSEP PENYALURAN TENAGA LISTRIK

              Konsep penyaluran tenaga listrik secara umum di bedakan menjadi dua yakni saluran Transmisi dan Distribusi. Saluran transmisi merupakan penyaluran tenaga listrik dari pusat pembangkitan listrik ke Gardu Induk (GI). Saluran transmisi biasanya memiliki tegangan lebih besar atau sama dengan 70kV. Di indonesia besar tegangan saluran transmisi adalah 150 kV dan 500 kV. saluran distribusi merupakan penyaluran tenaga listrik dari gardu induk (GI) pusat-pusat beban atau yang lebih dikenal dengan konsumen.  Besar tegangan saluran distribusi biasanya 20 kV disebut sebagai saluran tegangan menengah (TM). Pada gardu distribusi tegangan diturunkan menjadi tegangan rendah (380/220 V) untuk dilanjutkan ke konsumen.

2. SISTEM PENYALURAN TENAGA LISTRIK

               Sistem penyaluran tenaga listrik dibagi menjadi dua bagian yakni;

           A.Sistem Penyaluran Langsung

              Sisitem penyaluran langsung adalah sistem dimana tenaga listrik disalurkan  langsung dari  pusat pembangkit ke konsumen. Dalam hal ini tegangan dari pembangkit langsung diturunkan ke tegangan rendah. Biasanya sistem ini digunakan untuk konsumen yang berada dekat dengan konsumen.

           B. Sistem Penyaluran Tak Langsung

           Sistem penyaluran tenaga listrik secara tak langsung adalah sistem dimana penyaluran tenaga listrik dari pembangkit menuju konsumen melewati saluran transmisi dan distribusi. Di Indonesia cenderung menerapkan sistem ini, karena letak konsumen jauh dari pusat pembangkitan.

3. STRUKTUR JARINGAN DISTRIBUSI
           A. Gardu Induk

               Gardu induk biasanya temat transit energi listrik untuk diturunkan menjadi tegangan meegah. Gardu induk merupakan awal dari saluran distribusi tenaga listrik.

           B. Jaringan Distribusi Primer

                 Jaringan distribusi primer merupakan saluran utama tegangan menengah. Pada umumnya besar tegangan pada saluran distribusi primer adalah sebesar 20 kV. Pemberian nilai tegangan yang lebih besar bisa menimbulkan gejala - gejala korona yang dapat menggangu frekuensi radio, TV dan saluran komunikasi lainnya. Sistem konstruksi dari jaringan distribusi primer adalah saluran udara dan saluran bawah tanah, pemilihan konstruksi jaringan ini berdasarakan kondisi lingkungan, nilai ekonomi dan estetika.

           C. Gardu Distribusi

                 Gardu distribusi merupakan peralatan yang digunakan untuk  menurunkan nilai tegangan dari saluran distribusi primer ke saluran distribusi sekunder. Komponen utama dari gardu distribusi ini adalah sebuah transformator. kapasitas dari transformator yang digunakan tergantung dari jumlah beban (konsumen) yang dilayani. Komponen lain dari gardu distribusi lainnya adalah arrester, arching horn, fuse cut out (FCO), dan lain sebagainya yang akan dijelaskan lebih rinci pada postingan berikutnya.

           D. Jaringan Distribusi Sekunder

                  Jaringan distribusi sekunder atau biasa disebut sebagai saluran rumah tangga, saluran ini sepanjang gardu distribusi sampai ke beban (konsumen). Bisanya nilai tegangan saluran distibusi sekunder adalah 380 V antar fasa dan 220 V antar fasa.

4. KLASIFIKASI JARINGAN DISTRIBUSI

          A. Berdasarkan Nilai Tegangannya

               i.  Sistem Distribusi Primer :  Seperti yang telah  dijelaskan   sebelumnya   sistem distribusi
                    primer dimulai dari garu induk sampai dengan gardu distribusi.  Biasanya sistem distribusi
                    primer ini memeiliki tegangan sebesar 20 kV untuk wilayah indonesia.
               ii. Sistem Distribusi  Sekunder : Sama seperti  yang  telah  dijelaskan  sebelumnya sistem
                    distribusi  sekunder  dikenal  dengan saluran rumah tangga . sistem distibusi sekunder ini
                    dimulai dari gardu distibusi sampai ke konsumen. Biasanya sistem distribusi sekunder ini
                    memeiliki tegangan 380 V untuk fasa-fasa dan 220 V untuk fasa - netral.
               iii. Tegangan Lebih : Tegangan lebih merupakan perubahan nilai tegangan yang lebih tinggi
                     dari nilai batas maksimumnya. Pada umumnya  hali  ini   terjadi  dikarenakan  oleh   arus
                     hubungan   singkat,   putusnya    kawat  penghantar,  surja petir dan  gangguan   lainnya.
                     Berbicara  mengenai  tegangan lebih ada yang dinamakan  tegangan lebih peralihan 
                    (  transient over  voltage)  yakni  tegangan  kondisi sesaat  dimana  tegangan   berubah
                     dari posisi normal yang berlangsung cepat dan  tak periodik, biasanya tegangan lebih ini
                     terjadi akibat gangguan dari petir.   Tegangan  lebih Stasioner   adalah kondisi dimana
                     perubahan nilai tegangan yang berlangsung lama dan periodik. 
              iv. Standar Tegangan : Merupakan  suatu  aturan  nilai  tegangan   yang   ditetapkan   pada
                    suatu wilayah luas.

                  Tabel diatas merupakan tabel tegangan nominal dan tegangan tinggi peralatan. Tabel diatas menunjukkan bahwa nilai tegangan tinggi suatu peralatan harus lebih besar dari tegangan nominal yang diterapkan. Ini menunjukkan bahwa penerapan standar tegangan pada suatu peralatan harus melebihi nilai tegangan nominal yang digunakan untuk mengurangi resiko kerusakan pada peralatan akibat tegangan lebih yang dapat terjadi. Berbicara mengenai standar tegangan merupakan hal yang sangat penting  dikarenakan nilai tegangan yang ditetapkan berpengaruh terhadap penggunaan peralatan pada jalur jaringan energi listrik, baik transmisi maupun distribusi. Terdapat 3 istilah dalam memperhitungkan standar tegangan yang ingin ditetapkan yakni : 

• Tegangan Sistem : Merupakan nilai dari suatu tegangan yang harus dapat dipertahankan oleh sistem jaringan untuk jangka waktu yang tak terbatas.
• Tegangan Nominal : Merupakan nilai tegangan yang telah ditetapkan sehingga dapat bekerja sesuai dengan peralatan yang dipergunakan.
• Tegangan Maksimum : Merupakan batas tegangan yang dapat ditahan oleh suatu sistem jaringan dalam masa waktu tertentu sehingga tidak menggangu penyaluran energi listrik ke konsumen.

         B. Berdasarkan Jenis Arus Listrik

             i. Sistem Distribusi Arus AC (Arus Bolak-Balik)

             ii. Sistem Distribusi Arus Dc (Arus Searah) 

 

            Berbicara mengenai jenis arus listrik yang digunakan pernahkan terpikir di benak kalian "Mengapa kita menggunakan sistem penyaluran energi listrik arus bolak - balik (AC) ? baik transmisi ataupun distribusi ". Berdasarkan beberapa literatur yang saya baca, memang pada dasarnya sistem arus bolak balik memiliki banyak kekurangan dari pada sistem listrik DC diantaranya timbulnya hambatan induktansi (reaktansi induktif), frekuensi yang berubah-rubah, analisis yang rumit dan lain sebagainya. "tetapi mengapa kita masih menggunakan sistem ini ?", mungkin dari beberapa literatur yang saya baca, dapat saya simpulkan bahwa sistem listrik AC ini memeiliki satu keunggulan yang tidak dimiliki sistem listrik DC yakni sistem listrik AC lebih mudah mentransformasikan nilai tegangannya daripada sistem listrik DC. Dengan mentransformasikan nilai tegangan (menikkan atau menurunkan tegangan) kita dapat menyesuaikan dengan peralatan yang kita gunakan. Transformator merupakan peralatan istrik yang digunakan untuk mentransformasikan nilai tegangan. "Lantas apakah listrik DC tidak bisa ditransformasikan teganganya?". Jawabannya, BISA , tetapi tidak semudah dan seefisien listrik AC.

Okehh,, cukup untuk pembahasan kali ini akan dilanjutkan pada postingan berikutnya..... (Part II)

=============================================================================
 Catatan Editor :
            Okeh, sekian materi dari editor semoga berguna bagi teman-teman semua dan jangan lupa share postingan ini keteman kalian. Tinggalkan Komentar pada kolom dibawah jika ada yang perlu ditanyakan. 
            Untuk meambahkan emoji pada kolom komentar dapat mengetik "emot0, emot1, dll" tanpa tanda kutip. Untuk mengetahui jenis emot yang dipakai, tinggal arahkan kursor ke tepat list emoji diatas kolom komentar.  Terimakasih~

============================================================================= 
Daftar Pustaka yang menjadi dasar saya menulis serta dapat pula teman-teman kunjungi kunjungi :

1. http://www.satuenergi.com/2015/08/kelebihan-transmisi-arus-searah-dc.html
2. https://www.zenius.net/blog/14056/listrik-rumah-arus-ac. 
3. Damawan Siswanto : Sistem distribusi Tenaga Listrik - Bagian 1

 

Read more...

MENGAPA BISA TERJADI OMBAK?

            Hallo teman blogger, kali ini saya akan membahas fenomena yang terjadi di laut yaitu mengenai gelombang laut atau sering disebut ombak. Pernahkan kalian berpikir bagaimana air laut dapat bergerak dan membentuk gulungan air seperti  gambar diatas?. Okeh mari kita bahas.....

                Sebelum membahsa mengenai fenomen tersebut,  pertama-tama kita harus mengenal yang namanya arus laut. Arus Laut adalah pergerakan massa air di laut dari suatu tempat ke tempat lain. Pergerakan air laut ini disebabkan oleh adanya matahari, Perbedaaan panas akibat pancaran sinar matahari terhadap permukaan bumi menyebabakan perbedaan besar energi yang diterima di beberapa belahan bumi berbeda. Sebagai contoh permukaan laut bagian barat mendapatkan penyinaran yang optimal sehingga suhu dipermukaan laut bagian barat menjadi tinggi sedangkan suhu pada permukaan laut bagian timur lebih rendah karena penyinaran matahari tidak optimal  sehingga arus laut akan bergerak dari barat ke timur. Secara umum arus laut dibagi menjadi 2 yaitu sirkulasi permukaan laut (surface circulation) dan sirkulasi di dalam laut (deep circulation). Sirkulasi arus  permukaan laut ditimbulkan oleh pergerakan angin, sedangkan sirkulasi arus dalam laut didominasi oleh arus thermolin.  Arus thermolin terjadi akibat perbedaan densitas air laut (perbedaan massa air laut per satuan  volume) akibat dari perbedaaan suhu dan salinitas (kandungan garam ) dari air laut. 
             Adanya arus laut ini memiliki pengaruh besar terhadap timbulnya Ombak. Ombak merupakan pergerakan gelombang laut akibat adanya arus laut, ombak disebut juga sebagai gelombang dalam (internal waves). Gelombang Laut merupakan gerakan naik turunya air laut secara periodik tanpa disertai perpindahan masa airnya. Menurut teorinya pergerakan gelombang laut dibedakan menjadi 2 yakni :
                A. Teori menurut Phillips
                Turbulensi dalam angin menyebabkan fluktuasi acak permukaan lau sehingga menghasilkan gelombang-gelombang kecil dengan panjang gelombang beberapa sentimeter (cm). Gelombang-gelombang kecil ini kemudian tumbuh semakin besar melalui proses resonansi dengan fluktuasi tekanan turbulensi.
                B. Teori menurut Miles
                   Teori menurut MIles dikenal sebagai teori ketidakstabilan atau teori mekanisme arus balik (feed-back mechanisme) yang menyatakan bahwa, "Ketika ukuran gelombang-gelombang kecil yang sedang tumbuh mulai mengganggu aliran udara di atasnya, angin yang bertiup akan memberikan tekanan yang semakin kuat seiring dengan meningkatnya ukuran gelombang, sehingga gelombang semakin besar. Proses pemindahan energi ini berlangsung secara tidak stabil, semakin besar ukuran gelombangnya, ketidakstabilan menyebabkan gelombang tumbuh secara eksponensial."
                Menurut oseanografi lembaga lipi, berikut adalah contoh rekaman gelombang laut.

oleh karena itu bentuk gelombang laut dapat disederhanakan menjadi gelombang gerak harmonik sederhana sebagai berikut.

             Berdasarkan perbandingan antara kedalaman perairan (d), panjang gelombang (L), gelombang laut dapat diklasifikasikan menjadi 3 :
                 1. Gelombang perairan dalam (Deep water waves) dimana d/L >1/2
                 2. Gelombang perairan transisi (Transional Waves) dimana 1/20 < d/L < 1/2
                 3. Gelombang perairan dangkal  ( Shallow water waves ) dimana d/L < 1/20
             
                 Kembali ke topik awal, mengapa bisa terjadi ombak?.  Secara garis besar ombak disebabkan oleh adanya arus laut dan gelombang laut, tetapi selain itu adanya ombak disebabkan oleh beberapa hal yakni.

              A. Angin

                Angin bergerak dari dari tempat bertekanan udara tinggi ke tempat permukaan rendah.  Angin yang bertium di permukaan laut dapat memicu terjadinya arus dan gelombang laut. Ada dua istilah gelombang laut yang disebabkan oleh angin, yaitu Sea Wave dan Swell. Sea Wave adalah gelombang laut yang masih terpengaruh oleh angin dan bentuknya tidak teratur, sedangkan Swell adalah gelombang laut yang sudah keluar dari pengaruh angin dan bentuknya sudah teratur. Sifat-sifat gelombang yang dipengaruhi oleh faktor angin terdiri dari :

1. Kecepatan angin, umunya semakin kencang angin bertiup maka semain besar dan cepat  gelombang dan arus laut yang ditimbulkan.
2.  Lama angin bertiup, semaikn lama angin bertiup maka semakin panjang gelombang yang ditimbulkan.
3. Fetch, merupakan jaraj tanpa rintangan dimana angin sedang bertiup. Semakin panjang fetch maka ombak semakin panjang.

                B. Gempa Bumi

                   Gempa bumi adalah getaran yang terjadi di permukaan bumi akibat pelepasan energi dari dalam bumi secara tiba-tiba. Biasanya gempa bumi disebabkan oleh pergerakan kerak bumi, letusan gunung di dasar laut dan lain sebagainya.  Ketika terjadi gempa di kerak bumi , maka getaran yang ditimbulkan akan menyebabkan terjadinya gelombang laut.

                C. Pasang Surut Air Laut 

                   Pasang surut adalah perubahan gerak relatif dari materi suatu planet, bintang dan benda angkasa lainnya yang diakibatkan aksi gravitasi benda-benda angkasa di luar materi itu berada. Sehingga pasang surut yang terjadi di bumi terdapat dalam tiga bentuk yaitu:

1. Pasang Surut Atmosfer adalah gerakan atmosfer bumi yang diakibatkan oleh adanya aksi gravitasi dari matahari dan bulan atau benda langit lainnya. Gerakan atmosfer akibat hal ini bias dideteksi dengan alat barometer yang mencatat perubahan tekanan udara di muka laut.
2. Pasang Surut Bumi adalah gangguan akibat gaya gravitasi benda langit terhadap bagian bumi padat. Gangguan ini sangat kecil, sehingga hampir tidak dapat dilihat secara jelas tapi untuk pengukuran dari ketinggian suatu tempat dan penelitian geofisika lainnya gangguan ini harus diperhatikan.
3. Pasang Surut Laut adalah naik atau turunya permukaan laut yang disebabkan oleh posisi bulan, bumi, dan matahari. Fenomena inilah yang menyebabakan terjadinya gelombang laut.

KLASIFIKASI GELOMBANG LAUT :

1. Berdasarkan sifatnya, ada dua macam gelombang laut, yaitu :

• Gelombang Laut Pembangun/Pembentuk Pantai (Constructive Wave), merupakan gelombang yang ketinggiannya kecil kecepatannya rendah, dan saat gelombang tersebut pecah di pantai akan mengangkut sedimen (material pantai).
• Gelombang Laut Perusak Pantai (Destructive wave), merupakan gelombang laut dengan ketinggian dan kecepatan rambat yang besar, dan ketika gelombang ini menghantam pantai akan ada banyak volume air yang terkumpul dan mengangkut material pantai ke tengah laut.

2. Berdasarkan ukuran dan penyebabnya

• Gelombang kapiler (capillary wave), gelombang kapiler ini adalah gelombang yang biasa kita sebut dengan riak, gelombang kapiler memiliki panjang gelombang sekitar 1,7 meter, periode kurang dari 0,2 detik dan disebabkan karena tegangan permukaan dan tiupan angin yang tidak terlalu kuat.
• Gelombang angin (seas/wind wave), merupakan gelombang dengan panjang gelombang mencapai 130 meter, periode 0,2-0,9 detik, dan disebabkan oleh angin kencang.
• Gelombang Alun (Swell wave), merupakan gelombang yang panjang gelombangnya dapat mencapai ratusan meter, periodenya sekitar 0,9 – 15 detik, dan disebabkan oleh angin yang bertiup lama.
• Gelombang Pasang Surut (Tidal Wave), merupakan gelombang yang panjang gelombangnya dapat mencapai beberapa kilometer, periodenya antara 5 – 25 jam, dan disebabkan oleh fluktuasi gaya gravitasi matahari dan bulan.

=============================================================================
 Catatan Editor :
            Okeh, sekian materi dari editor semoga berguna bagi teman-teman semua dan jangan lupa share postingan ini keteman kalian. Tinggalkan Komentar pada kolom dibawah jika ada yang perlu ditanyakan. 
            Untuk meambahkan emoji pada kolom komentar dapat mengetik "emot0, emot1, dll" tanpa tanda kutip. Untuk mengetahui jenis emot yang dipakai, tinggal arahkan kursor ke tepat list emoji diatas kolom komentar.  Terimakasih~

============================================================================= 
Daftar Pustaka yang menjadi dasar saya menulis serta dapat pula teman-teman kunjungi kunjungi :

1. https://www.ilmudasar.com/2017/07/Pengertian-Teori-Penyebab-Klasifikasi-dan-Pergerakan-Gelombang-Laut-adalah.html
2. M. Furqon Azis. Gerak Air Dilaut” Oseanografi-Lipi,Oseana, Volume XXXI, Nomor 4, Tahun 2006 : 9 - 21.

Read more...