POLUSI THERMAL..

1.           Latar Belakang

Laut selalu disinari oleh matahari sepanjang siang.Ini membuat suhu air permukaan laut tinggi, tetapi suhu udara di sekitarnya tetap.Perbedaan suhu ini mengandung sangat banyak energi matahari yang sangat berpotensi sekali untuk digunakan manusia.Jika sistem ini dapat dimanfaatkan dalam skala besar,maka ini akan menjadi solusi dari masalah krisis energi di bumi.Total energi yang tersedia memiliki nilai yang lebih besar dari pemanfaatan energi yang lain seperti kekuatan ombak,tetapi perbedaan suhu yang sangat kecil yang hanya sekitar 20°C membuat pemanfaatannya menjadi sulit dan mahal.

Hal-hal di atas melahirkan suatu sistem bernama Ocean Thermal Energy Conversion. Mungkin ini terdengar asing di telinga kita.Tetapi sebenarnya sistem ini sudah lahir pada tahun 1800-an. Pada tahun 1881, Jacques Arsene d’Arsonval, seorang fisikawan perancis, meneliti tentang energi panas dari laut. Adalah murid d’Arsonval, George Claude yang sebenarnya pertama kali membangun OTEC di Kuba tahun 1930.

Sistem ini menghasilkan daya listrik sebesar 22kW dengan turbin tekanan rendah. Pada tahun 1935,Claude Membangun pembangkit lain,kali ini di pantai Brazil. Cuaca dan ombak menghancurkan kedua pembangkit itu sebelum mereka dapat membangun generator jaringan daya. (Jaringan daya adalah daya yang dihasilkan setelah dikurangi daya untuk sistem itu sendiri). Pada tahun 1956, para fisikawan perancis mendesain tiga pembangkit listrik MW untuk Abidjan, Pantai Gading. Pembangkit ini sendiri tidak pernah diselesaikan, ini disebabkan biaya yang digunakan terlalu mahal.

Limbah air panas dari instalasi pembangkit listrik biasanya dibuang secara langsung ke sungai sehingga meningkatkan suhu air dan menimbulkan pencemaran termal. Kenaikan suhu 10 derajat dapat mempercepat aktivitas metabolisme biota air menjadi dua kali dari biasanya. Karena masing-masing jenis biota air memiliki kecepatan metabolik yang berbeda, maka biota air hanya dapat hidup pada rentangan suhu tertentu yang berbeda-beda untuk setiap kelompok biota. Populasi hewan air akan menurun pada suhu tinggi, hanya sedikit jenis hewan yang dapat hidup pada suhu di atas 40° C. Tumbuhan lebih tahan terhadap kenaikan suhu. Kenaikan suhu air akan menurunkan prosentasi kelarutan oksigen. Pengaruh polusi thermal juga meningkatkan toksisitas zat kimia tertentu.

Minyak dan petrokimia sejenis yang mencemari perairan akan membentuk lapisan tipis di permukaan air yang menghalangi pertukaran oksigen dalam air dengan di atmosfer. Hal ini menyebabkan penurunan kandungan oksigen dalam air.

Untuk menghilangkan radiasi thermal, cukup dengan mendinginkan ruang tersebut pada temperatur nol absolut. Secara teori, pada temperatur ini tidak ada radiasi thermal dan semua partikel akan diam serta ruangan pun akan kosong dari partikel yang berseliweran.

Namun hasil penelitian mutakhir menunjukkan hal yang baru. Pada kondisi hampa seperti diatas masih terdapat radiasi yang tetap ada walau temperatur telah diturunkan hingga nol absolut. Radiasi ini disebut dengan "zero point radiation", dinamakan demikian karena sesuai dengan sifatnya yang tetap muncul pada temperatur nol absolut, dan energi pembangkitnya disebut dengan "zero point energy" (ZPE).

2.            Pengertian Polusi Termal

Polusi termal adalah degradasi kualitas air oleh setiap proses yang mengubah suhu air ambien. Polusi termal dikaitkan dengan peningkatan suhu air di sungai, danau, atau laut karena debit air panas dari proses industri, seperti generasi listrik. Penyebab umum dari polusi termal sendiri adalah penggunaan air sebagai pendingin oleh pembangkit listrik dan produsen industri. Bila air yang digunakan sebagai pendingin dikembalikan ke lingkungan alam pada suhu yang lebih tinggi, perubahan suhu akan mengurangi pasokan oksigen, dan mempengaruhi komposisi ekosistem. Ketika pembangkit listrik pertama membuka atau menutup untuk perbaikan atau penyebab lainnya, ikan dan organisme lain dengan rentang suhu tertentu dapat dibunuh oleh kenaikan mendadak suhu air yang dikenal sebagai 'shock termal’.

Air dingin mengandung oksigen lebih dari air panas sehingga kenaikan temperatur menyebabkan penurunan kapasitas pengangkut oksigen dalam air. Selain itu, peningkatan suhu air meningkatkan laju dekomposisi bahan organik dalam air, yang juga menghabiskannya oksigen terlarut. Oksigen terlarut (dissolved oxygen, disingkat DO) atau sering juga disebut dengan kebutuhan oksigen (Oxygen demand) merupakan salah satu parameter penting dalam analisis kualitas air. Semakin besar nilai DO pada air, mengindikasikan air tersebut memiliki kualitas yang bagus. Sebaliknya jika nilai DO rendah, dapat diketahui bahwa air tersebut telah tercemar. DO yang  rendah dalam air berarti air tidak mampu menampung biota air seperti  ikan dan  mikroorganisme.

HUBUNGAN TEMPERATUR DENGAN

DISSOLVED OXYGEN

•  Ketika temperatur tinggi maka oksigen terlarut rendah dan berlaku sebaliknya .

3.           Dampak dari Polusi Termal

Salah satu dampaknya adalah dapat menyebabkan mutasi untuk suatu jangka waktu tertentu. Akan bermunculan ikan berkepala dua atau semisal lain ikan berekor 2, dan atau hal-hal berkenaan ketidaksetimbangan lingkungan.

Air hangat biasanya menurunkan tingkat oksigen terlarut dalam air. Penurunan kadar oksigen terlarut dapat membahayakan hewan air seperti ikan, amfibi dan copepoda. Polusi termal juga dapat meningkatkan tingkat metabolisme hewan air, seperti aktivitas enzim, sehingga organisme ini mengkonsumsi lebih banyak makanan dalam waktu yang lebih singkat daripada jika lingkungan mereka tidak berubah. Sebuah tingkat metabolisme meningkat dapat mengakibatkan kekurangan sumber makanan, menyebabkan penurunan tajam dalam suatu populasi. Perubahan lingkungan juga dapat mengakibatkan migrasi organisme lain, lingkungan yang lebih cocok, dan untuk di-migrasi dari organisme yang biasanya hanya hidup di perairan hangat di tempat lain. Hal ini menyebabkan kompetisi untuk sumber daya yang lebih sedikit; organisme lebih disesuaikan bergerak dalam mungkin memiliki keuntungan lebih dari organisme yang tidak digunakan untuk suhu hangat. Akibatnya seseorang memiliki masalah rantai makanan kompromi dari lingkungan lama dan baru. Keanekaragaman hayati dapat menurun sebagai hasilnya.

Pada 1970-an ada aktivitas yang cukup dari para ilmuwan dalam mengukur efek dari polusi termal. Hydrologists, fisikawan, ahli meteorologi, dan ilmuwan komputer gabungan keterampilan mereka dalam salah satu kegiatan interdisipliner pertama era ilmu pengetahuan modern lingkungan. Pertama datang penerapan pemodelan penyebaran fungsi gaussian bahwa prakiraan bagaimana segumpal termal terbentuk dari sumber termal dan memprediksi titik distribusi suhu air. Model akhir ini dikembangkan oleh US Environmental Protection Agency memperkenalkan variasi statistik dalam meteorologi untuk memprediksi membanggakan dihasilkan dari pembuangan termal.

Pembakaran batu bara pembangkit listrik yang dikenal produsen polusi termal dalam tubuh dekat air yang mereka gunakan sebagai kolam pendingin. Penelitian ini difokuskan pada efek bahwa polusi termal disebabkan oleh Stasiun Uap Marshall di Danau Norman, North Carolina. Ditemukan bahwa oksigen terlarut di stasiun uap itu debit teluk mengalami penurunan sebesar sekitar empat mg / L dibandingkan dengan situs sepuluh mil hulu, dan menurun sekitar tiga mg / L dibandingkan dengan beberapa ratus meter teluk hilir. Suhu air permukaan pada cairan tersebut.

4.           Energi Matahari Sebagai Sumber Energi yang Ramah Lingkungan

semua bentuk pembangkit energi memiliki efek samping yang tidak diinginkan. Beberapa di antaranya lebih buruk dari yang lain, dan tidak semua masalah dapat diantisipasi. Di saat manusia bingung dengan apa yang harus dilakukan dalam menghadapi permasalahan ini pembangkit listrik tenaga matahari menjawab semua permasalahan yang ada, terbukti pada penggunaan pembangkit ini energi matahari ini tidak ada polusi yang ditimbulkan baik itu polusi udara, air, maupun radioaktivitas, dan penggunaan teknologi ini tidak akan terlalu sulit. Untuk mengetahui prosesnya dapat dijelaskan sebagai berikut; pengguna sinar matahari yang langsung adalah sel surya, atau sering disebut dengan sel fotovoltaik, yang merubah sinar matahari langsung menjadi listrik tanpa perlu adanya mesin kalor sehingga polusi termal dapat dihindarkan.

5.           Solusi dan Pencegahan Polusi Termal

1. Penekanan regulasi secara ketat. Semisal air buangan kondensor tidak boleh melebihi 5 deg. C dari temperatur air lingkungan. 
2. Mengurangi gesekan mekanik dalam setiap bagian yang berputar.
3. hindari mengkonsumsi lebih banyak energi dibanding kebutuhan. Membakar batubara kurang, minyak atau gas.
4. Penerapan teknologi air pendingin yang bisa digunakan berulang, semisal penggunaan Cooling tower. Utamanya penggunaan penukar panas biasa menggunakan air sungai atau laut untuk mendinginkan uap dari pembangkit listrik, hanya untuk suatu pertimbangan lingkungan perlu menggunakan cooling tower. Cooling tower dapat mengurangi polusi termal dikarenakan pemakaian air pendingin dapat diminimalkan. Cara meminimalkannya adalah dengan ikut menyertakan udara sebagai media pendingin.

6.            Contoh Polusi Termal