Desain, Uji Model Aerodinamika dan HVAC Kereta Cepat

Jakarta, Itech– Pertumbuhan penumpang terus meningkat pesat sesuai dengan meningkatnya populasi dan aktifitas ekonomi, sehingga berdampak pada meningkatnya kemacetan, terutama di kota-kota besar, yang tidak bisa diatasi dengan hanya mengandalkan moda transportasi bus, truk, kendaraan roda empat dan roda dua. Isu energi dan dampak lingkungan juga harus mendapat perhatian dalam kebijakan pengembangan transportasi. Oleh karena itu diperlukan moda transportasi masal yang berkapasitas besar, cepat, terjangkau bagi masyarakat, efisien, dan ramah lingkungan. Moda transportasi berbasis rel memenuhi seluruh kriteria diatas. Namun ironisnya moda transpotasi berbasis Rel masih berkontibusi sangat rendah terhadap seluruh moda angkutan secara nasional secara total yakni hanya 7% untuk kereta api penumpang.

Oleh karena itu Pemerintah Indonesia melalui Rencana Induk Perkeretaapian Nasional (RIPNAS) mentargetkan untuk menaikkan jaringan kereta nasional sebesar 3 kali lipat dari yang ada saat ini, dengan target peningkatan jumlah penumpang secara nasional sebesar 11-13%. Kebijakan ini juga menjadi trend perkembangan moda transportasi secara global di berbagai negara, terutama negara-negara maju, dimana pembangunan infrastruktur kereta api global telah meningkat secara pesat Ditambah lagi dengan perkembangan teknologi perkerataapian dunia, yang mengarah pada Kereta Cepat dan teknologi propulsi berbasis listrik, baterai maupun antisipasi energi baru lainnya di masa depan.

Industri kereta api tengah dikembangkan menjadi industri prioritas dan andalan di Indonesia. Pemerintah Indonesia mendukung pengembangan PT INKA sebagai integrator industri kereta api di Indonesia. Pemerintah juga mendukung pengembangan industri komponen turunan sebagai suatu strategi untuk meningkatkan Tingkat Kandungan Komponen Dalam Negeri (TKDN) di sektor perkeretaapian. Dalam pengembangan industri tersebut, proses alih teknologi komponen kritikal utama sistem perkeretapiaan menjadi perhatian khusus.

“Pemerintah Indonesia dalam upaya alih teknologi akan lebih meningkatkan kapasitas sumber daya manusia di bidang perkeretaapian baik di Lembaga-lembaga penelitian, pengembangan, pengkajian dan penerapan teknologi, dan juga di industri terkait. Inovasi Teknologi Perkeretaapian telah ditetapkan menjadi menjadi salahsatu Prioritas Riset Nasional dan menjadi salah satu flagship BPPT,” ungkap Deputi TIRBR BPPT Wahyu Widodo Pandoe dalam webinar bertema Desain, Uji Model Aerodinamika dan HVAC Kereta Cepat di Jakarta, (16/6)

Menurutnya, BPPT ditunjuk sebagai koordinator konsorsium, dan telah mengajak atau melibatkan berbagai kementerian, lembaga litbang dan perguruan tinggi. Dukungan pendanaan diperoleh, selain dari DIPA BPPT, dari anggaran LPDP yang dikoordinasi oleh BRIN. Pada tahun 2020, riset mask of car dan desain HVAC telah memperoleh pendanaan dari LPDP. “Urgensi riset mask of car kereta api cepat adalah mengingat Kereta api cepat memerlukan desain bentuk (shape) dengan performa aerodinamis yang baik sehingga dapat mereduksi efek hambatan angin dan pada akhirnya mengurangi konsumsi bahan bakar ataupun input energi listrik,” jelasnya.

Pandoe menambahkan, dalam hal desain mask of car, BPPT berkolaborasi dengan ITS. Pembuatan prototipe model mask of car kereta diperlukan sebagai tahapan verifikasi desain dengan pengujian di terowongan angin. Selain eksterior, optimasi desain interior perlu dilakukan sehingga didapatkan desain yang mampu menjamin keselamatan dan keamanan penumpang selama kereta api cepat beroperasi.

“Tujuan dari Riset Mask of Car ini adalah untuk melakukan kajian tentang aspek aerodinamika pada komponen mask of car dan carbody pada High Speed Train untuk mendapatkan coefficient drag yang rendah sehingga lebih efisien untuk peningkatan kecepatan kereta. Untuk mendapatkan rancangan desain mask of car dan body kereta api yang mempunyai koefisien hambatan yang rendah sehingga kebutuhan daya menjadi lebih rendah dan hemat energi, maka dibuat pembuatan model mask of car kereta api untuk dilakukan pengujian. Setelah itu dilakukan pengujian di terowongan angin untuk mengetahui performa dan sifat aerodinamika dari model fisik tersebut,” paparnya.

Sementara itu, Mulyadi Sinung Harjono, MT, selaku Direktur PTSPT-BPPT menjelaskan mengenai interior kereta api, dmana salah satu aspek yang diriset adalah desain HVAC kereta api cepat. Urgensi riset HVAC untuk kereta api cepat adalah terkait faktor teknis keamanan dan faktor kenyamanan penumpang. Kriteria kenyamanan mengikuti standar dan regulasi yang memberikan pedoman rentang suhu, kelembaban relatif dan kecepatan pergerakan udara kabin, jumlah udara segar per penumpang, pengembunan dan kebisingan, ramah lingkungan, sistem ventilasi, dan perubahan tekanan kabin. Kondisi ruang penumpang harus mampu terjaga keseimbangan tekanannya terhadap perubahan tekanan yang cepat.

“Secara teknologi, untuk negara tropis seperti di Indonesia, tekologi kompresi uap masih menjadi pilihan utama. Selain cocok dengan iklim tropis, teknologi ini sudah sangat familiar dari aspek desain, manufaktur, pengoperasian dan pemeliharaan. Dampak lingkungan dari sistem siklus kompresi uap dapat diatasi dengan pemilihan jenis refrigeran yang ramah dengan lingkunan,” urainya.

Seperti diketahui, BPPT, melalui unit BT2MP, sejak berdirinya mempunyai tugas yang salah satunya adalah melaksanakan inovasi dan layanan berbasis inovasi di bidang refrigerasi.. BT2MP–BPPT dengan dana dari LPDP, di tahun 2020 telah mengembangkan AC untuk kereta api cepat dan bermitra dengan PT INKA. Manufaktur unit AC dan pengujian di laboratorium diperkirakan selesai pada akhir tahun 2021. Integrasi dan uji dinamis di kereta api cepat menunggu carbody selesai manufaktur dan siap diuji jalan pada tahun 2024. Dengan kesiapan PT INKA sebagai industri perkeretaapian nasional, sistem AC kereta api cepat dirancang dengan TKDN yang maksimal.

Pastinya, nilai strategis kegiatan riset ini secara makro adalah kemandirian industri perkeretaapian nasional, solusi konektivitas, dan berdampak pada peningkatan ekonomi. Nilai strategis secara spesifik adalah alih teknologi dalam hal desain bodi, mask of car dan HVAC dari kereta api cepat yang akan diimplementasikan di Indonesia. Hasil riset ini akan menjadi dasar ilmiah bagi pengembangan teknologi perkeretaapian Indonesia, dan memberi dukungan pada flagship Nasional tentang Inovasi Teknologi Pekeretaapian Nasional. Kesimpulan umum yang dirangkum dari keseluruhan hasil adalah bahwa desain mask of car dan HVAC yang dikembangkan dalam riset ini bisa direkomendasikan untuk kereta api cepat Indonesia. Riset ini masih tahap awal dari perjalanan panjang menuju prototipe, pengujian dan hilirisasi. Sehingga masih memerlukan tahap lanjutan dan dukungan semua pihak. (red)