A. JUDUL

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SUPERKONDUKTOR MENGGUNAKAN

SISTEM SMES

B. LATAR BELAKANG MASALAH

Indonesia merupakan negara yang kaya akan energi minyak dan batu bara namun jika

kekayaan-nya tidak dimanfaatkan secara optimal akan menjadi sia-sia sehingga para

perusahaan asing berlomba-lomba mengeksploitasi tambang sumber energi Indonesia, namun

di balik itu semua eksploitasi sumber minyak dan batu bara yang dilakukan oleh perusahaan

asing membuat indonesia kurang dan belum sejahtera di sisi ekonomi di samping itu

indonesia masih memerlukan minyak bumi dan batu bara untuk menghidupkan semua

pembangkit listrik-nya, Namun sayang semua pembangkit listrik tersebut berbahan bakar

minyak bumi dan batu bara yang mana mengakibatkan jika harga minyak bumi naik maka

harga listrik per watt-nya pun naik sehingga inipun membuat rakyat merasa berat untuk

membayar tagihan listrik yang ia rasakan semakin mahal, berakibat rakyat pun harus

mengurangi kebutuhan hidupnya untuk memenuhi kebutuhan sehari-harinya untuk dapat

menikmati listrik. Di karenakan dalam hal ini pembangkit listrik yang ada di negara kita

(indonesia) kurang efisien dalam hal biaya pengoperasian dan dalam hal biaya bahan bakar.

Dalam IPTEK ada suatu penerapan energi yang baru yang lebih efisien dan lebih ramah

lingkungan di antara energi pembangkit listrik yang lain yang mana energi itu menggunakan

sistem tarikan magnetik yaitu superkonduktor. Superkonduktor dikatakan lebih efisien sebab

superkonduktor tidak membutuhkan biaya mahal dan emisi yang lebih sedikit. Dalam

pembangunan suatu pembangkit listrik di butuhkan suatu tata letak untuk menunjang dalam

hal bahan bakar akan tetapi dalam kulasan ini tidak membutuhkan tata letak yang sulit

sehingga dapat di katakan sebagai ramah lingkungan terhadap masyarakat.

C. RUMUSAN MASALAH

Dari latar belakang yang telah diuraikan tersebut di atas, maka timbul suatu permasalahan

sebagai berikut:

1. Bagaimana merubah anomaly medan magnet menjadi energi listrik?

2. Bagaimana suatu bahan di jadikan superkonduktor?

1

D. TUJUAN

Adapun tujuan kegiatan ini adalah:

1. Untuk menghasilkan pembangkit energi yang lebih ramah lingkungan dari

pembangkit yang ada.

2. Membuat pembangkit listrik alternatif.

E. KEGUNAAN

Beberapa manfaat dari kegiatan ini dalam bidang teknologi Sistem Tenaga diantaranya

adalah:

1. Sebagai referensi untuk pembelajaran mahasiswa.

2. Sebagai aplikasi penerapan untuk pembangkit listrik yang baru.

F. TINJAUAN PUSTAKA

SUPERKONDUKTOR

Superkonduktor merupakan bahan material yang memiliki hambatan listrik

bernilai nol pada suhu yang sangat rendah. Artinya 2 superkonduktor dapat

menghantarkan arus walaupun tanpa adanya sumber tegangan. Karakteristik dari bahan

Superkonduktor adalah medan magnet dalam superkonduktor bernilai nol dan mengalami

efek meissner. Resistivitas suatu bahan bernilai nol jika dibawah suhu kritisnya.

Gambar 1.1 Grafis refistifitas sebagai fungsi suhu mutlak

2

Bahan superkonduktor dapat digunakan sebagai sistem pengangkutan, kabel elektrik

dan komponen elektronik. Suatu hal yang sangat menarik dari bahan superkonduktor ini

adalah kemampuannya untuk terapung di atas medan magnet. Keadaan bahan

superkonduktor mengapung di atas medan magnet disebut Efek Meissner. Dan titik beku

menyesuaikan dengan komposisi dari bahan superkonduktor sedangkan dalam hal ini kita

memakai bahan seperti tabel berikut ini yang akan menjadi bahan superkonduktor dengan

titik beku -195℃.

Komposisi Bahan Superkonduktor

Gambar 1.2 Bahan-bahan utama superkonduktor

GENERATOR

Dalam Generator yaitu menggunakan prinsip percobaannya faraday yaitu memutar

magnet dalam kumparan atau sebaliknya, ketika magnet digerakkan dalam kumparan

maka terjadi perubahan fluks gaya magnet (peribahan arah penyebaran medan magnet) di

dalam kumparan dan menembus tegak lurus terhadap kumparan sehingga menyebabkan

beda potensial antara ujung-ujung kumparan (yang menimbulkan listrik). syarat utama,

harus ada perubahan fluks magnetik, jika tidak maka tidak akan timbul listrik. cara

megubah fluks magnetik adalah menggerakkan magnet dalam kumparan atau sebaliknya

dengan energi dari sumber lain, seperti angin dan air yang memutar baling2 turbin untuk

menggerakkan magnet tersebut.

Jika suatu konduktor digerakkan memotong medan magnet akan timbul beda

tegangan di ujung2 konduktor tsb. Tegangannya akan naik saat mendekati medan dan

3

turun saat menjauhi. Sehingga listrik yg timbul dalam siklus: positif-nol-negatif-nol

(AC). Generator DC membalik arah arus saat tegangan negatif, menggunakan mekanisme

cincin-belah, sehingga hasilnya jadi siklus: positif-nol-positif-nol (DC].

Beda Generator listrik DC dan AC

Generator DC: Generator Arus Searah

Generator AC: Generator Arus Bolak Balik

Generator DC: Menggunakan "Comutator".

Generator AC: Menggunakan "Slip Ring".

Generator atau pembangkit listrik yang sederhana dapat ditemukan pada sepeda.

Pada sepeda, biasanya dinamo digunakan untuk menyalakan lampu. Caranya ialah bagian

atas dinamo (bagian yang dapat berputar) dihubungkan ke roda sepeda. Pada proses itulah

terjadi perubalian energi gerak menjadi energi listrik. Generator (dinamo) merupakan alat

yang prinsip kerjanya berdasarkan induksi elektromagnetik. Alat ini pertama kali

ditemukan oleh Michael Faraday.

Gambar 2.1 Alat Pertama Yang Ditemukan Oleh Michael Faraday

Berkebalikan dengan motor listrik, Generator adalah mesin yang mengubah energi

kinetik menjadi energi listrik. Energi kinetik pada generator dapat juga diperoleh dari

angin atau air terjun. Berdasarkan arus yang dihasilkan. Generator dapat dibedakan

menjadi dua rnacam, yaitu generator AC dan generator DC. Generator AC menghasilkan

4

arus bolak-balik (AC) dan generator DC menghasilkan arus searah (DC). Baik arus

bolak-balik maupun searah dapat digunakan untuk penerangan dan alat-alat pemanas.

NITROGEN CAIR

Nitrogen cair (liquid N2) adalah cairan yang nampak selalu menguap (seperti

mengeluarkan asap, lihat gambar) yang bisa digunakan untuk membantu mempermudah

penggerusan suatu bahan. Nitrogen cair memiliki suhu -196 derajat celcius, sehingga

sample bisa dibekukan dengan disiram nitrogen cair sebelum digerus. Sample (misalnya

daun) yang telah disiram nitrogen cair akan lebih mudah dihaluskan (digerus), mirip

kerupuk yang baru di angkat dari wajan penggorengan.

Gambar 3.1 Cairan Nitrogen

GEAR BOX (PULLY)

Gabungan beberapa gear yang berfungsi untuk mengatur kecepatan putaran RPM

pada suatu poros motor.

SMES (Superconducting Magnetic Energy Storage)

Superkonduktor bisa digunakan sebagai alat penyimpan energi listrik atau sering

disebut dengan nama Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES). Efisiensi

penyimpanan denga teknolgi ini mencapai 95 persen. Meski penyimpanan dengan sistem

SMES untuk kondisi saat ini masih dinilai mahal, namun dengan penemuan

superkonduktr suhu tinggi diharapakan persoalan biaya tersebut dapat diturunkan.

SMES biasanya dipakai antara lain untuk stabilisasi frekuensi dan tegangan serta

unutk peredaman osilasi dalam sistem penyediaan tenaga listrik. Dengan demikian

5

apabila dalam sistem pembangkit energi terdapat kelebihan daya, maka kelebihan daya

tersebut dapat disimpan dengan teknik SMES ini.

TURBIN

Alat yang di gunakan dalam pembangkit listrik untuk mengubah energi

tekanan/dorongan menjadi energi kinetik.

G. METODE PELAKSANAAN

Adapun metode yang dilakukan terbagi menjadi beberapa bagian sebagai berikut:

1) Kajian pustaka.

Mengumpulkan referensi yang berkaitan dengan Superkonduktor, Nitrogen Cair,

Generator, Gearbox, SMES dan Turbin.

2) Rancang Bangun dan Desain sistem.

Melakukan perancangan (desain) meliputi penentuan perangkat keras dan kinerja

alat.

Gambar 4.1 Proses Diagram Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Superkonduktor

6

H. KESIMPULAN

Superkonduktor merupakan aplikasi dari sebuah medan magnet, yang dalam hal ini tidak

membutuhkan inputan yang banyak tetapi biasa menghasilkan daya yang besar.

7

I. DAFTAR PUSTAKA

http://carakerja-pengertian.blogspot.com/2011/03/cara-kerja-pengertian-

generator.html

http://www.fisikanet.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&1100396563

http://energi-terbarukan-indonesia.blogspot.com

http://energi-terbarukan-indonesia.blogspot.com/2009/01/aplikasi-smes-pada-hybrid-

wind-diesel.html

8