«

»

Nov 30

TEKNOLOGI LOKOMOTIF HYBRID SEBAGAI KAMPANYE GREEN ENERGY APLICATION

Oleh:

Nobal Ardhinata Rahadyan

Mahasiswa Teknik Elektro dan Teknologi Informasi

Sistem Tenaga Listrik

2010

 

Kereta api dewasa ini menjadi solusi dari makin berkurangnya energi fosil yang tersedia. Panjang, hemat ruang, dan mampu menampung banyak orang semakin memperkuat posisinya sebagai  alat transportasi dengan komsumsi energi tiap penumpang paling rendah dibanding dengan moda transportasi lainnya. Penghematan energi sudah dimulai dari proses pembakarannya yang menerapkan teknologi EFI ( Electronic Fuel Injection ) yang mampu mengoptimalkan sekaligus meminimalkan konsumsi bahan bakar yang digunakan. Selain itu masih banyak lagi metode-metode  lain yang diterapkan demi meningkatkan efisisensi daya keluaran pada kereta api seperti teknologi turbocharger . Teknologi turbocharger ini memanfatkan sisa panas gas buang untuk memutar turbin yang putarannya digunakan untuk mengkompresi gas masukan sehingga menghasilkan pembakaran yang lebih sempurna.

 

              gambar 1 diagram turbocharger

Sumber: http://www.mazdarotary.net/images/tech_pics/turbodiagram.jpg

Akan tetapi semua itu baru dilihat dari segi thermodinamisnya, lalu dari segi elektrisnya bagaimana. Coba dibayangkan apabila kita mengubah motor traksi pada lokomotif menjadi generator sehingga energi kinetik pada kereta api dapat diubah menjadi energi listrik. Pengubahan motor traksi apabila digunakan mesin induksi maka harus diberikan putaran yang besarnya lebih besar dari kecepatan sinkron. Agar dapat memutar rotornya maka besar torsi elektris atau torsi pengeremannya tidak boleh lebih dari besar tractive effort dari lokomotif.  Tractive effort merupakan batasan agar lokomotif tidak mengalami slip mekanis yang akhirnya menyebabkan putaran rotor akan kembali mendekati slip nol nya sehingga motor gagal menjadi generator. Proses tersebut akan menghasilkan torsi elektris yang akan menahan torsi mekanis yang timbul akibat putaran gandar kereta api, sehingga dapat diterapkan untuk proses pengereman atau setidaknya untuk membatasi kecepatan kereta api pada situasi tertentu. Besar torsi pengereman tergantung pada besar daya yang diserap oleh beban dari motor traksi . Untuk saat ini beban yang dicatu berupa brake resistor.

gambar 2 rangkaian transmisi AC-AC diesel elektrik dengan break chopper pada lokomotif

sumber : http://www.freepatentsonline.com/6653806-0-large.jpg

Metode pengereman ini sering disebut regeneration braking.. Teknologi regeneratif braking atau dynamic braking memang sudah diterapkan tetapi teknologi tersebut menjadi sia-sia karena energi dibuang begitu saja menjadi panas oleh rheostat atau braking resistornya. Agar tidak terbuang sia sia menjadi panas maka penyimpanan pada baterai menjadi solusi terbaiknya. Baterai tersebut harus dapat menyimpan semua energi yang dihasilkan pada saat proses pengereman. Karakteristik baterai itu sendiri harus modular dengan dilengkapi cairan pendingin. Type baterai yang saat ini sudah mencukupi kriteria diatas adalah tipe Li-Ion yang mana seperti baterai komponen komponen elektronik rumah tangga biasa.

Bayangkan apabila kereta api meluncur dari dataran yang lebih tinggi , katakanlah bandung menuju jakarta yang lebih rendah, manfaat dari rem dinamis akan sangat terasa dalam konsumsi bahan bakar. Kereta api dapat dianggap sebagai roller coaster raksasa yang dapat dikendalikan kecepatannya dengan teknologi hybrid ini. Aplikasi ini mampu mengemat bahan bakar hingga 15-20% bayangkan jika ada 100 lokomotif CC 206 dengan daya maksimal 2250 HP per unit yang setara untuk menyalakan 25 ribu lebih rumah. Luar biasa bukan manfaatnya, selain itu mampu mereduksi emisi gas nitro oksida hingga 10 %. Di Amerika penerapan teknologi ini telah menyimpan mengasilkan efisiensi energi per kapita sebesar 0,5%.

 

                      Bagan 1 grafik pengujian rem dinamis pada rel pegunungan
sumber : general elctric co

Sungguh disayangkan jika teknologi ini dilewatkan begitu saja . Penggunaan transportasi massal terutama kereta api telah membuktikan dampak yang signifikan terhadap ketahanan energi nasional agar segalanya tidak menjadi sia-sia. Selain untuk penghematan energi penggunaan teknologi hyrbrid sendiri mampu mencegah baterai dari lokomotif bekerja diluar kemampuannya sekaligus memaksimalkan penggunaan baterai itu sendiri.

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>