Mungkinkah Membangun PLTA dari Sungai yang Tenang (Landai)?

Hampir semua Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) dibangung di suangai yang melewati gunung atau perbukitan. Hal tesebut disebabkan karena PLTA membutuhkan air dengan beda ketinggian permukaan dangat besar antara dua posisi berdekatan. Ketika sungai melewati bukit atau gunung, maka sungai dapat dibendung membentuk dam dan dari dam tersebut dibuat terowongan menuju ke generator yang dipasang di sisi sebelah dam. Karena perbedaan ketinggian permukaan yang besar maka air yang mengali pada terowongan memiliki kecepatan sangat tinggi saat mencapai generator. Energi yang dimiliki sangat besar sehingga energy yang diserahkan ke generator juga sangat besar. Akibatnya, listrik yang dihasilkan sangat besar.

Indonesia mememiliki beberapa PLTA yang memanfaatkan sungai yang melewati lokasi perbukitan. Salah satu yang terkenal adalah sungai Citarum di Jawa Barat. Di sungai ini telah dibangun tiga PLTA besar yang menyuplai listrik pada jaringan transmisi pulau Jawa-Bali, yaitu PLTA Saguling, PLTA Cirata, dan PLTA Jatiluhur. Permasalahan yang dihadapi Indonesia adalah tidak banyak sungai yang memungkinan pembangunan PLTA karena tidak melewati perbukitan. Indonesia memiliki banyak sungai besar di pulau Sumatera dan Kalimantan, namun aliran air sangat tenang. Kita memiliki sungai Musi, Batangahari, dan Siak di pulau Sumatera serta sungai Kapuas, Barito, Kahayang di pulau Kalimantan. Sungai-sungai tersebut sangat besar, namun sungai-sungai tersebut sangat tenang dan hampir tidak mungkin membuat PLTA. Adakalah cara lain membangun PLTA pada sungai yang landai? Ini adalah tantangan yang sangat menarik. Jika hal ini dapat direalisasikan maka kita dapat mengatasi persoalan kekurangan energi listrik di Indonesia, khususnya di pulau Sumatera dan Kalimantan yang memiliki banyak sungai besar. Sekali lagi mungkinkah membuat PLTA dari sungai yang tenang (landai)? Yuk kita tanya fisika!

Fisika menjawab:

Seorang guru besar ITB yang juga seorang profesor di bidang fisika memiliki konsep sederhana untuk memecahkan masalah ini. Idenya ini mungkin sulit direalisasikan saat ini. Namun, mungkin dalam beberapa puluh tahun ke depan, ada teknologi yang memungkinkan cara tersebut dapat direalisasikan dengan biaya yang ekonomis. Caranya adalah membuat terowongan di dasar sungai. Gambar berikut adalah ilustrasi singkat ide tersebut. 

Caranya adalah menggali terowongan arah vertikal di suatu lokasi di sekitar tepi sungai hingga kedalaman beberapa puluh meter dan melanjutkan dengan terowongan arah horizontal menuhu kea rah hulu sungai hingga keluar gai di dasar sungai sebelah hulu. Terowongan arah horizontal memang cukup panjang. Di dasar terowongan vertikal diletakkan generator. Air jatuh melalui terowongan vertikal dan memutar generator. Kemudian air yang telah memutar generator mengalir melalui terowongan horizontal dan keluar di ujung terowongan ke arah hulu. Ebnergi air yang digunakan untuk memurat generator bergantung pada ukuran terowongan dan kedalaman terowongan.

Misalkan sungai tersebut memiliki sudut landai q di mana sudut tersebut sangat kecil. Misalkan kedalaman terowongan vertikal adalah h. Dengan menggunakan persamaan segitiga standar maka panjang terowongan bagian horizontal adalah:

Sebagai conoth, kita misalkan tinggi ait terjun (tinggi terowongan vertikal) adalah 75 meter dan sudut kemiringan permukaan air sungai adalah 1o maka panjang terowongan bagian vertikal adalah L = 75/tan 1o = 4,3 km.

Demikianlah Fisika menjawab tentang kemungkinan membuat PLTA dengan sumber air dari sungai yang tenang (landai), semoga bermanfaat.

Subscribe to receive free email updates: