Edisi Perdana HISTORY - Mobil Listrik: Si Calon Primadona Masa Depan - Nikolaus August Otto - Sang Pengaman, Kunci - SCIENCE & TECH - Kendaraan Hibrida - Menuju Indonesia Euro 4 - Nanotechnology: Superhydrophobic Coating - Bioethanol - SPECIAL REPORT - Wireless Bipedal Micro Robot International Micro Robot Maze 2013 Japan - FUN - Upside-Down Race Car - MYTHBUSTING - Memanaskan Mesin Kendaraan: Mitos Lama Atau Masih Perlu? - Space Mythbusted - MOVIEBUSTING - Fast And Furious 6 - Gravity - DO IT YOURSELF Troubleshooting Sepeda Motor Sehari-Hari - Senapan Angin - HOW IT WORKS - Pertamina Envogas - Drifting,Mengendalikan Ketakterkendalian - Shock Absorber - Penanganan Batu Bara Pada Pltu Suralaya - Hydraulic Fracturing - Anti-Lock Braking System
REDAKSI Kepala Redaksi Mx Magazine: Azman Azka Sekretaris: Stefanus Billy Bendahara: Maesha Gusti Rianta Kepala Divisi Editorial: Putranegara Riauwindu Kepala Divisi Konten: Dimas Abiyoga Kepala Divisi Artistik: Firas Pradickto Kepala Divisi Marketing: C. Zeus Abdiwijaya
DAFTAR ISI OPINI
MYTHBUSTING
4
SURABI ONCOM
31
MEMANASKAN MESIN KENDARAAN
6
MENUJU INDONESIA NEGARA INDUSTRI
32
SPACE MYTHBUSTED
HISTORY
MOVIEBUSTING
9
34
FAST AND FURIOUS 6
38
GRAVITY
MOBIL LISTRIK: SI CALON PRIMADONA MASA DEPAN
12
NIKOLAUS AUGUST OTTO
15
SANG PENGAMAN, KUNCI
DO IT YOURSELF SCIENCE & TECH
42
TROUBLESHOOTING SEPEDA MOTOR SEHARI-HARI
17
MENUJU INDONESIA EURO 4
44
SENAPAN ANGIN
18
KENDARAAN HIBRIDA
20
NANOTECHNOLOGY: SUPERHYDROPHOBIC COATING
22
BIOETHANOL
HOW IT WORKS 46
PERTAMINA ENVOGAS
49
DRIFTING,MENGENDALIKAN KETAKTERKENDALIAN
SPECIAL REPORT
52
SHOCK ABSORBER
24
54
PENANGANAN BATU BARA PADA PLTU SURALAYA
56
HYDRAULIC FRACTURING
58
ANTI-LOCK BRAKING SYSTEM
WIRELESS BIPEDAL MICRO ROBOT
FUN 28
UPSIDE-DOWN RACE CAR
OPINI
SURABI ONCOM Oleh: Insan A. Ilustrasi: Aqiela Raissa S.
“Nasionalis yang sedjati, jang nasionalismenya itu bukan timbul semata-mata suatu copie atau tiruan dari nasionalisme barat akan tetapi timbul dari rasa tjinta akan manusia dan kemanusiaan.” ― Sukarno, Di Bawah Bendera Revolusi Ketika sedang browsing di internet atau melihat acara TV kabel, terkadang timbul rasa iri disaat melihat program-program televisi yang membahas negara-negara besar seperti USA. Hal yang membuat iri adalah bagaimana USA begitu menghargai bangsanya sendiri sehingga setelah 237 tahun merdeka pun, istilah “The American’s Dream” masih terdengar sampai sekarang. Ambil contoh pada acara opening ceremony National Football League (NFL), atau analog di dalam negeri sebanding dengan Indonesia Super League (ISL). Acara rutin tahunan ini sebenarnya hanya merupakan acara seremonial pembukaan pertandingan American Football, tapi isi dari acara ini benar-benar dapat membuat rakyat USA bangga dengan negaranya. Acara ini selalu bertempat di Stadium football yang selalu dihadiri oleh puluhan ribu penonton dan disiarkan di semua stasiun televisi lokal. Tak luput pula dinyanyikannya lagu kebangsaan USA, “Star Spangled Banner”, dengan sangat meriah dan melibatkan artis-artis terkenal. Seluruh pemain American Football dan penonton berdiri saat lagu kebangsaan USA dinyanyikan. Tepat di saat bait terakhir lagu kebangsaan
4
dinyanyikan, pesawat-pesawat kebanggaan USA semisal F-22, F-16, B-52 melintas, bermanuver terbang rendah di atas stadium, dan saat itu semua pemain dan penonton sorak sorai bahkan ada pula yang menangis bangga sambil menatap ke arah langit. Jika ditanya apakah saya iri? Ya, saya iri karena mereka bisa bersenangsenang dengan cara mereka sendiri (American Football), sambil makanmakanan sendiri (American Hotdog), bernyanyi-nyanyi lagu kebangsaan sendiri (The Star-Spangled Banner), hingga memamerkan salah satu puncak teknologi bangsanya sendiri (pesawat tempur). Sekarang pertanyaannya adalah
kapankah kita, bangsa Indonesia, bisa seperti itu sehingga kita bisa merasakan kemerdekaan yang sesungguhnya dimana kita bisa bersenang-senang dengan cara kita sendiri di atas tanah kita sendiri? Untuk menuju ke sana, kita sebagai mahasiswa tentu memegang peran yang sangat besar. Kita adalah pewaris bangsa yang kelak akan menentukan berbagai keputusan untuk negeri ini. Pewaris bangsa tentulah harus bangga dan optimis dengan bangsanya sendiri, jangan sekali-kali kita menyerah dengan bangsa kita sendiri.
kenyataannya di bangsa kita, ada industri strategis di Indonesia seperti PINDAD dan PT Dirgantara Indonesia yang justru sedang kesusahan mencari calon-calon engineer dari institut terbaik di negerinya sendiri. Mau diisi oleh siapa lagi industriindustri strategis negara kalo bukan oleh kita sendiri? Mau dilestarikan oleh siapa lagi budaya-budaya beserta kearifan lokalnya kalo bukan oleh kita sendiri?
Tentu saja tulisan ini bukan untuk mengarahkan kita berpikir ultranasionalistik atau chauvinistik, tapi hanya sebagai perenungan karena pada
5
OPINI
MENUJU INDONESIA NEGARA INDUSTRI MELALUI KERETA API Oleh: Azman Azka Indonesia sebagai kepulauan dengan lokasi yang strategis dan dikaruniai dengan berbagai rupa jenis kekayaan sumber daya alam telah menjadi idam-idaman manusia sejak zaman dahulu kala. Semenjak kemerdekaan Indonesia pada tahun 1945 kita terus menerus berusaha untuk menjadi salah satu negara dengan nama besar. Semenjak revolusi industri di akhir abad 18, arah arus pergerakan dunia selalu dipegang oleh negara-negara industrialis yang mampu mengolah sumber daya mereka dari sekedar hasil eksploitasi alam menjadi sebuah produk karya dengan nilai tambah berkali-kali lipat dibandingkan bahan mentah saja. Dengan program Pelita yang diinisiasi oleh
6
Presiden Soeharto, Indonesia secara terus menerus berusaha untuk menjadi negara dengan basis industri yang kuat. Namun apakah kita telah berada dalam jalur yang tepat? Pada dasarnya negara dengan industri yang kuat dibangun berdasarkan pilarpilar fondasi. Salah satu pilar fondasi tersebut adalah sistem transportasi yang kuat. Dahulu sulit sekali untuk memindahkan barang dari satu daerah ke daerah lain sehingga terkadang biaya transportasi bisa mencapai 20% dari biaya suatu produk. Namun dengan kemunculan
teknologi transportasi kini kita bisa menjual suatu produk Brazil di Thailand dengan biaya transportasi hanya beberapa dolar sen saja. Tentu saja ini menjadi salah satu kunci dimulainya era globalisasi pada awal abad 20. Apakah kita sudah mampu bersaing dengan sistem transportasi di Indonesia sekarang? Bisa saja kita temukan baterai dengan nikel yang ditambang di Kanada dan diproduksi di Cina lebih murah ketimbang dengan baterai yang diproduksi di Cikarang dengan nikel yang ditambang di Sulawesi karena biaya transportasi dari Sulawesi lebih mahal dibandingkan dari sisi lain Bumi. Karena itu untuk menjadikan Indonesia sebagai suatu unit industri yang kuat dibutuhkan sebuah sistem transportasi yang menyeluruh dan terintegrasi di seluruh penjuru tanah air, dan cara terbaik untuk menekan biaya produksi barang adalah dengan sistem kereta api yang terintegrasi dengan sistem perkapalan yang kuat. Sejak awal mula perkembangan industri, sistem perkeretaapian telah melekat dengan erat pada perkembangan industri. Semua awal perkembangan negara-negara industri modern bisa dilacak kembali ke peletakan sistem kereta api mereka. Contoh-contoh jelas bisa dilihat seperti pada sistem kereta api yang dibangun Isambard Kingdom Brunel di kepulauan Inggris, Sistem kereta api yang dikembangkan Komodor Cornelius Vanderbilt yang menghubungkan manufacturing belt di Timur laut Amerika dan sistem kereta api yang menghubungkan negaranegara Eropa bahkan sejak zaman mereka masih berperang satu sama lainnya. Jepang yang awalnya adalah negara terisolasi, saat mereka merombak arah haluan dibawah kaisar Meiji bahwa saat mereka akan menjadi negara Industri, memutuskan untuk membangun jalur kereta api di pesisir timur kepulauan Jepang. Salah satu hal pertama yang dilakukan Mao Tse Tung saat akhirnya Partai Komunis
7
menguasai Cina daratan adalah dengan membangun puluhan ribu km jalur kereta api. Hal tersebut tentu saja sangat bertolak belakang dengan apa yang kita lihat di Indonesia. Bahkan bisa kita bilang memalukan bahwa sistem perkeretaapian kita sebagian besar adalah warisan dari zaman penjajahan Belanda. Sistem perkeretaapian kita bisa dibilang terseok-seok sejak awal kemerdekaan dan kini harus bersaing dengan industri otomotif. Banyak pendapat bahwa peran kereta api dalam transportasi produk bisa digantikan dengan sistem jalan raya dan truk. Namun dari segi biaya, sistem kereta api bisa menghemat hingga setengahnya. Berdasarkan survey Thomas Brown dan Anthony Hatch pada tahun 2002 di Amerika Serikat, sistem perkeretaapian bisa menghemat biaya transportasi hingga 40% dibandingkan dengan truk. Padahal sistem jalan raya Amerika Serikat adalah salah satu yang terbaik di dunia. Selain itu transportasi produk menggunakan Truk rentan dengan masalah kemacetan jalan raya, berbeda dengan sistem kereta api yang terpusat dan terintegrasi sehingga keterlambatan
8
bisa dikurangi. Ada yang berpendapat bahwa kondisi geologis Indonesia tidak memungkinkan untuk membangun sistem rel. Hal tersebut hanyalah pesimisme belaka jika kita bandingkan dengan Jepang. Jepang memiliki kontur tanah yang lebih menantang dibandingkan Indonesia, namun pemerintah Jepang mampu membangun salah satu jaringan kereta api terbaik di dunia. Mungkin memang untuk saat ini sistem kereta api belum bisa menjadi tulang belakang perkembangan industri Indonesia. Namun semenjak perbaikan yang dimotori oleh Direktur Utama PT KAI Ignatius Jonan, sistem kereta api Indonesia kini semakin handal dan mudah. Semoga dalam perkembangannya kedepan, sistem kereta api indonesia dapat menyaingi sistem kereta api di negara-negara industri lain dan membawa Indonesia sebagai negara yang tak lagi hanya sebagai produsen bahan mentah namun juga sebagai negara yang dapat menghasilkan produk-produk industri dengan kualitas dan daya saing tinggi
HISTORY
MOBIL LISTRIK: SI CALON PRIMADONA MASA DEPAN Oleh: Demas Bayu Konsumsi Bahan Bakar Minyak (BBM) yang terus meningkat mendorong terciptanya berbagai alternatif kendaraan ramah lingkungan seperti mobil listrik yang baru-baru ini mulai ramai dikembangkan dan diuji coba di jalan raya secara langsung. Berdasarkan data dari Kementrian Perhubungan, konsumsi BBM oleh mobil pribadi dan sepeda motor hampir mencapai 50 persen. Sedangkan untuk transportasi umum, penggunaan BBM hanya mencapai kurang dari sepersepuluh BBM yang digunakan oleh sektor transportasi. Berbagai instansi di Indonesia saat ini telah mencoba untuk membuat mobil listrik. Seperti yang telah dilakukan oleh Menteri Badan Usaha Milik Negara, Dahlan Iskhan bersama dengan Tim Putra Petir yang dibentuknya telah berhasil membuat tiga buah mobil listrik, antara lain Selo, Tuxuci, dan Gandhis. Berbagai universistas di Indonesia, seperti ITB, UI, dan ITS juga juga tidak mau ketinggalan mengembangkan mobil listrik. Perlombaan mobil listrik hemat energi juga mulai marak dilaksanakan, seperti misalnya Shell Eco Marathon (SEM) dan Indonesia Energy Marathon Challenge (IEMC). Menarik untuk ditelusuri bagaimana asal-usul terciptanya mobil listrik, banyak orang yang tidak mengetahui siapa pencipta mobil listrik pertama di dunia. Mobil listrik merupakan mobil yang menggunakan listrik sebagai sumber tenaganya. Menurut standar ISO 8713:2002, mobil listrik terbagi dalam dua jenis, yaitu Zero Emission Vehicle (ZEV) dan Low Emission Vehicle
(LEV). Mobil listrik kategori ZEV merupakan mobil baterai dan mobil fuel cell. Sedangkan LEV adalah mobil yang sistem penggeraknya memadukan antara mesin konvensional dengan motor listrik. Mobil listrik pertama kali diciptakan tahun 1830, seiring dengan ditemukannya motor listrik pada tahun 1828 oleh Anyos Jedlik. Robert Anderson merupakan pencipta mobil listrik pertama di dunia, beliau saat itu menciptakan prototype mobil listrik pertama yang saat itu masih menggunakan sumber energi baterai. Kelemahan dari mobil listrik ciptaannya adalah baterai yang digunakan tidak bisa diisi ulang sehingga mobil ini kalah bersaing dengan mobil bertenaga uap. Kemudian pada tahun 1834, seorang ilmuwan bernama Thomas Davenport menemukan motor listrik DC (Direct Current) yang dapat menghasilkan arus listrik searah. Motor listrik DC yang ditemukannya diaplikasikan sebagai sumber penggerak pada mobil listrik mini ciptaannya. Kelebihan yang dimiliki oleh motor DC adalah kecepatannya mudah dikendalikan, mudah dikontrol, dan cocok untuk aplikasi berdaya besar. Namun motor DC ini mempunyai ukuran yang besar dan tidak cocok untuk aplikasi berdaya besar. Penemuan Thomas Davenport menjadi inspirasi bagi para ilmuwan lainnya untuk terus mengembangkan mobil listrik. Pada tahun 1859, Gaston Plante berhasil menemukan baterai yang bisa diisi ulang kembali. Hal ini sangat mempengaruhi perkembangan mobil listrik. Pada tahun 1884, Thomas Parker, seorang Insinyur berkebangsaan Inggris berhasil memproduksi mobil listrik pabrikan untuk pertama kalinya dan dipasarkan secara resmi pada tahun 1896. Awal tahun 1890 merupakan
9
awal dari kejayaan mobil listrik, pada saat itu mobil listrik lebih mudah ditemukan di jalanan daripada mobil berbahan bakar bensin. Pada tahun 1897 penggunaan mobil listrik mulai merambah ke sektor angkutan publik seperti taksi di New York. Selain itu, Kantor Pos di Perancis pada tahun 1901 juga mulai menggunakan mobil listrik sebagai angkutan pengiriman barangnya. Mobil listrik yang digunakan diproduksi oleh perusahaan bernama Levallois-Perret. Mobil tersebut mempunyai kemampuan jelajah sejauh 50 km dengan kecepatan maksimal 15 km/jam dengan daya angkut hingga 1,5 ton Di dunia balapan mobil, pada tahun 1899 sebuah mobil listrik asal belgia yang bernama “La Jamais Contente’ yang mempunyai arti tidak pernah puas berhasil memecahkan rekor kecepatan hingga mencapai 100 km/jam. Kecepatan mobil listrik ini bahkan melebihi pesaingnya yang berpenggerak motor bakar. Mobil listrik Belgia ini dilengkapi dengan baterai yang memiliki berat setengah dari berat mobilnya sendiri yaitu seberat 750kg. Setelah melalui perkembangan pesat, perkembangan mobil listrik akhirnya mengalami kemunduran karena perkembangan teknologi motor bakar terus berkembang. Pada tahun 1908, lahir mobil Ford T yang diproduksi secara massal. Peluncuran ini mempengaruhi industri mobil pada saat itu. Ditambah dengan masih murahnya harga bahan bakar bensin dan harga biaya produksi yang 2 kali lebih murah dibandingkan mobil listrik, hal ini menjadikan mobil listrik semakin tidak popular. Tahun 1930-1960 merupakan tahun kematian mobil listrik. Banyak mobil listrik yang akhirnya berhenti diproduksi secara massal akibat tidak mampu bersaing dengan mobil berbahan bakar bensin. Permasalahan utama mobil listrik saat itu adalah jarak tempuhnya yang jauh lebih sedikit dibandingkan mobil berpenggerak motor bakar, daya dorong yang lebih kecil, dan harga baterai
Foto: Lola Drayson B12/69EV
10
yang relatif cukup mahal. Walaupun masih banyak industri yang masih berusaha memproduksi mobil listrik pada saat itu, tetap saja penjualan mobil listrik tidak mampu menyaingi penjualan mobil bermesin motor bakar. Mobil listrik masih kerap diproduksi hingga awal abad ke 20. Awal abad ke-20 merupakan awal dimana mobil listrik kembali mulai dilirik. Pada saat itu banyak negara mulai peduli dengan kondisi lingkungan yang mulai memburuk sehingga diperlukan sarana transportasi yang ramah lingkungan dan mobil listrik merupakan salah satu solusi terbaik. Semoga kelak kedepannya mobil listrik bisa menjadi primadona masa depan dan menjawab kebutuhan akan kendaraan yang ramah lingkungan.
11
HISTORY
NIKOLAUS AUGUST OTTO Oleh: Maesha Gusti R. Di era modern saat ini, kehidupan manusia tidak dapat lepas dari alatalat transportasi. Alat transportasi dikembangkan secara besar-besaran untuk menunjang kehidupan manusia. Segala inovasi yang dilakukan jelaslah bertujuan untuk mengangkat peringkat alat-alat transportasi ke tingkat dengan teknologi yang lebih mutakhir. Perkembangan teknologi dari alat transportasi, khususnya mobil, terjadi begitu pesat di abad 20 dan 21 ini. Mobil yang kita jumpai saat ini adalah mobil yang telah mengalami ribuan kali penyempurnaan dari desain awal mobil yang dibuat pada akhir abad 18. Untuk itu, tak ada salahnya bila kita menengok kembali ke masa lalu yaitu saat-saat ketika mobil baru diciptakan yang merupakan fondasi kokoh dari perkembangan teknologi mobil, sehingga kita dapat menjumpai dan menggunakan berbagai mobil yang berteknologi mutakhir. Nikolaus August Otto, seorang berkebangsaan Jerman yang pada tahun 1876 berhasil menciptakan mesin dengan pembakaran 4 tak, jenis mesin yang bahkan hingga kini masih digunakan. Selain menjadi dasar penemuan mobil, prinsip kerja mesin yang ditemukan Otto bahkan digunakan untuk mesin perahu motor, pesawat bermesin jet, serta sepeda motor.
12
Nikolaus August Otto lahir pada tahun 1832 di kota Holzhausen, Jerman. Meskipun Otto merupakan seorang anak yang cerdas, Ia putus sekolah saat umurnya 16 tahun. Berbagai pekerjaan yang sama sekali tidak ada hubungannya dengan fisika, terpaksa Ia tekuni untuk menyambung kehidupannya. Pada sekitar tahun 1860, seorang berkebangsaan Prancis bernama Etienne Lenoir, menciptakan mesin yang dapat digerakan dengan berbahan bakar gas. Otto menyadari bahwa penggunaan bahan bakar berfasa cair tentunya akan lebih praktis untuk digunakan, dan jelas dapat menyedot animo dunia transportasi, yang pada akhirnya akan menciptakan peluang dalam bisnis. Sejak itu Ia mulai mencoba menyempurnakan mesin temuan Lenoir dengan berdasarkan konsep yang Ia pikirkan. Otto menyadari bahwa jika mesin dapat menggunakan bahan bakar berfasa cair, maka mesin akan lebih berdaya
13
Gambar Mesin Otto pertama
guna karena tidak memerlukan lagi pembuangan gas. Ia pun menciptakan karburator, namun ciptaannya itu ditolak oleh kantor hak paten karena alat serupa sudah pernah dibuat orang. Tak kenal lelah, Ia pun tetap terus berusaha melakukan penyempurnaan. Beruntung bagi Otto karena ada seorang saudagar kaya yang bernama Eugen Langen, yang bersedia mendanai usahanya. Ia pun segera membentuk sebuah pabrik kecil, dan disanalah Ia memusatkan segala pemikirannya untuk meneruskan penyempurnaan mesin rancangannya. Pada tahun 1876, Ia menciptakan mesin 2 tak, dan untuk ciptaannya itu, Ia mendapatkan medali emas dalam “World Fair� di Paris. Keuntungan perusahaan melimpah setelah mesin 2 tak ciptaannya itu laku di pasaran. Meskipun telah meraih kesuksesan finansial berkat mesin 2 tak ciptaannya, Ia masih tetap tidak bisa melupakan ambisinya untuk menciptakan mesin empat tak yang memberikan kompresi campuran bahan bakar dan udara sebelum terjadi pembakaran, yang merupakan penyempurnaan dari mesin ciptaan Lenoir.
14
Pada tahun 1872, Ia mempekerjakan seorang Insinyur bernama Gottlieb Daimler, untuk memperlancar produksi mesinnya. Pada tahun 1876, Otto berhasil menciptakan sebuah pengembangan sistem pembakaran, yang akhirnya mewujudkan impiannya menciptakan mesin empat tak yang praktis. Penjualan mesin ini pun sukses besar. Lebih dari 30000 unit mesin terjual dalam kurun waktu 10 tahun, dan mesin ciptaan Lenoir pun tersisihkan sepenuhnya. Otto meninggal pada tahun 1891 dalam keadaan yang sangat makmur. Penemuan-penemuan Otto ini jelaslah sangat penting dalam perkembangan teknologi transportasi. Nikolaus August Otto layak diberi penghargaan sebagai seorang penemu yang membawa kehidupan umat manusia menuju dunia yang modern.
HISTORY
SANG PENGAMAN, KUNCI Oleh: Yadi Ferdian Foto: S. Billy Ketika seseorang akan meninggalkan rumah, membuka pintu mobil, menghidupkan kendaraan atau menyimpan barang berharga, secara tidak langsung orang tersebut akan berinteraksi dengan sebuah kunci. Benda tersebut memiliki peran yang besar bagi kehidupan, karena setiap hari dapat ditemukan dimana saja dan kapan saja. Sekarang timbul pertanyaan, ‘siapa penemu kunci?’. Tak banyak informasi yang disebarkan tentang penemuan kunci ini. Yang diketahui orang banyak adalah beberapa merk kunci yang terkenal dan banyak digunakan. Berikut adalah uraian sejarah dari penemuan kunci. Pada zaman dahulu manusia menyimpan rahasia atau sesuatu dengan cara menutup hal tersebut dengan sesuatu, ada yang menggunakan daun, ranting, dikubur dan ada juga yang membuat lubang di permukaan batu dan ditutup dengan batu. Namun sayangnya dengan menggunakan metode di atas, rahasia tersebut tetap bisa dibuka dan dicuri oleh orang lain. Pada 4000 sebelum masehi di Mesir ditemukan kunci yang terbentuk dari beberapa pasak berbahan kayu seperti sikat gigi. Prinsip penggunaannya yaitu ketika batang kayu masuk ke celah, maka beberapa pasak kayu yang tegak
lurus akan turun sehingga batang kayu akan terkunci, namun dimensi yang dihasilkan dari jenis kunci ini sangat besar. Kemudian beberapa tahun berikutnya pada zaman bangsa Romawi ditemukan jenis kunci dengan prinsip yang sama, namun dengan ukuran yang kecil dan terbuat dari logam. Jenis kunci ini sangat lama diterapkan dalam kehidupan manusia. Seiring berjalannya waktu dan perkembangan zaman, karena ketidakpuasan ahli kunci untuk menciptakan jenis kunci yang berbeda-beda dengan yang lainnya, maka pada tahun 1778 Robert Barron mematenkan kunci doubleacting. Kunci ini menggunakan konsep kunci pada zaman mesir kuno, dengan sedikit modifikasi pada besarnya ukuran dan bentuk desainnya. Kemudian Joseph Brahmah pada tahun 1784 mulai menyempurnakan kunci tersebut dengan mematenkan kunci pengaman yang unpickable sehingga terhindar dari pencuri. Perkembangan teknologi pun tak bisa dibendung, pada tahun 1848 Linus Yale memperkenalkan kunci pintumbler yang terdiri dari susunan beberapa pin. Inilah jenis kunci yang kita temukan di rumahrumah yang sederhana. Selanjutnya pada tahun 1857 terciptalah kunci kombinasi pertama di dunia oleh James Sargent. Bentuknya seberti
15
gembok namun dilengkapi dengan kombinasi untuk membuka cincin pengunci. Karena kreativitas dari anaknya Linus Yale pada tahun 1862 dia menggabungkan ide ayahnya dengan ide James Sargent dengan menciptakan kunci kombinasi yang lebih modern. Penemuan ini banyak diterapkan pada kunci loker pada sebuah bank dan perkantoran. Kunci ini menjadi laris ketika diterapkan inovasi box-locker merupakan tempat penyimpan barang berharga yang terbuat dari logam dan anti api serta anti banting. Pada tahun 1916 Samuel Segal menciptakan kunci satu pasak yang diberi nama JimmyProof Lock. Ide Samuel banyak diterapkan pada perumahan sebagai kunci tambahan. Ide para penemu kunci ini yang menjadi dorongan para mekanik untuk menciptakan inovasi baru dari sebuah kunci yang mampu memberikan kenyamanan dalam pemakaian, penggunaan dan keamanan bagi penggunanya. Seperti kunci kombinasi, pasak modern pada loker dan kunci elektronik yang diterapkan pada perhotelan dengan kartu dan kode sebagai alat penguncinya serta kunci elektronik yang diterapkan pada kendaraan modern. Industri kunci menjadi dominan dalam sebuah sistem keamanan ketika pembuatan kunci logam diterapkan dalam kehidupan. Pembuatan kunci logam dimulai dengan pembentukan alur kunci yang dilakukan oleh komputer secara acak. Kemudian penopang pasak dibuat dengan proses ekstrusi serta untuk pasaknya dibuat dengan proses pemotongan pada kawat dengan panjang yang berbeda-beda. Penopang pasak dan pasak kemudian digabungkan dengan bantuan kunci agar terbentuk silinder penopang yang sempurna sehingga dalam sistem tersebut terdapat panjang pasak yang berbeda-beda. Untuk penyelesaian dari kunci pasak dibuatlah rumah kunci yang terdiri dari penopang pasak yang dilengkapi dengan pemasangan pegas pada pasak dan ganggang sebagai pembukanya. Proses inilah yang membuat kunci tidak bisa digunakan di rumah kunci yang berbeda.
16
SCIENCE & TECH
MENUJU INDONESIA EURO 4 Oleh: Magangers Divisi PIWK HMM ITB Standar Euro adalah aturan acuan gas buang bagi kendaraan-kendaraan yang dianut oleh negara-negara Eropa. Kegunaan standardisasi ini adalah membatasi jumlah emisi yang dikeluarkan kendaraan agar tidak melewati ambang polusi dan menjamin agar kualitas udara tetap baik. Euro sendiri dirintis dari tahun 1992 yaitu Euro 1, dilanjutkan Euro 2, Euro 3 dst. Semakin tinggi tingkatan Euro-nya, semakin baik kualitas gas emisinya. Hingga saat ini standard Euro yang ada di dunia sudah sampai pada Euro 6.
Untuk kali ini kita akan membahas sedikit tentang Euro untuk kendaraan berat berbahan bakar diesel. Kandungan – kandungan yang terdapat dalam gas buang seperti karbon monoksida, hidrokarbon, partikel mikro, dan nitro oksida dipengaruhi oleh kualitas bahan bakar dan teknologi yang digunakan oleh kendaraan tersebut. Peningkatan mutu bahan bakar adalah kunci utama dari penurunan jumlah gas buang. Semakin baik kualitas bahan bakar semakin sedikit polutan gas buangnya. Hingga saat ini Indonesia masih mengusahakan untuk mencukupi kekurangan akan bahan bakar berkualitas baik. Namun, berdasarkan
Tabel: Tingkatan Euro Untuk Kendaraan Bermesin Diesel [g/kWh]
kenyataan yang ada, kualitas bahan bakar di Indonesia masih rendah. BBM jenis Solar masih mengandung sulfur yang mencapai 2000 ppm, jauh dari standar Euro 2 yang mengharuskan kandungan sulfur dalam bahan bakar diesel maksimum 500 ppm. Selain itu, minimnya teknologi yang memungkinkan Indonesia untuk mengurangi kuantitas emisi gas buang juga mempengaruhi progress menuju Euro 4. Untuk menuju Euro 4, Indonesia harus meningkatkan kualitas bahan bakar yang digunakan dan membenahi teknologi pada sistem pembuangan kendaraan. Salah satu produsen kendaraan diesel di Indonesia, ISUZU menyatakan bahwa
ada banyak teknologi yang bisa digunakan untuk mengurangi kandungan polutan dari gas buang kendaraan. Beberapa teknologi yang sedang dikembangkan oleh ISUZU diantaranya Injection Pump Rotary VE type dan Injection Pump Inline PE untuk engine konvensional dan hybrid engine. Selain itu dikembangkan juga sistem common rail dan electronic injection pump governor untuk kedua jenis mesin. Dengan diterapkannya teknologi tersebut diharapkan bisa mengurangi kadar polutan yang dikeluarkan oleh kendaraan-kendaraan berbahan bakar diesel dan menciptakan udara yang lebih baik di Indonesia.
17
SCIENCE & TECH
KENDARAAN HIBRIDA Oleh: Kristovora Alvin Ilustrasi: Insan A. Belakangan ini, kendaraan hibrida atau yang sering kita kenal dengan istilah ‘hybrid’ sedang ramai dibicarakan oleh penggemar otomotif maupun masyarakat umum. Namun, banyak yang belum mengetahui apa yang dimaksud dengan hybrid itu sendiri. Kendaraan hybrid adalah kendaraan yang menggunakan minimal dua sumber tenaga sebagai penggerak kendaraan, pada umumnya kendaraan hybrid menggunakan motor bakar bensin dan motor listrik. Karena menggunakan dua sumber tenaga, kendaraan hybrid yang menggunakan bensin tidak memerlukan bensin sebanyak kendaraan yang hanya bergantung pada bensin. Cara ini dinilai dapat mengurangi maupun membatasi penggunaan bahan bakar fosil pada kendaraan. Penggunaan bahan bakar fosil yang berkurang dapat mengurangi polusi udara yang terjadi juga sekaligus mengurangi pengeluaran negara yang dikeluarkan untuk mensubsidi BBM (Bahan Bakar Minyak). Kendaraan hybrid yang menggunakan listrik sebagai salah satu sumber tenaganya pasti memiliki baterai untuk menyimpan energi listrik tersebut. Setiap kendaraan hybrid memiliki kebutuhan baterai yang berbeda – beda, tergantung seberapa banyak energi yang dibutuhkan untuk menggerakan kendaraan tersebut. Baterai harus mampu menyimpan energi sebanyak mungkin sehingga jenis baterai yang umum digunakan adalah baterai lithium – ion (biasa dijumpai pada baterai telepon genggam dan laptop). Berdasarkan prinsip kerja, kendaraan hybrid dapat diklasifikasikan menjadi berbagai macam. Namun, secara umum kendaraan hybrid dapat dikelompokkan menjadi dua, yakni series hybrid dan parallel hybrid Pada jenis series hybrid, motor listrik memegang seluruh pergerakan kendaraan dan motor bakar bensin hanya mengisi ulang energi pada baterai. Saat engine dinyalakan, tenaga akan disalurkan
18
dari baterai menuju motor elektrik yang menggerakan roda. Sistem ini berguna pada perjalanan dekat atau dalam kota. Untuk perjalanan jauh, motor bakar bensin akan menyediakan tenaga (tidak hanya mengisi ulang energi pada baterai). Untuk memperoleh kendaraan series hybrid diperlukan biaya yang tidak sedikit karena baterai kendaraan lebih besar. Baterai yang besar berguna untuk menyediakan energi yang lebih banyak. Energi ini nanti dapat digunakan untuk meningkatkan kecepatan kendaraan. Parallel hybrid memiliki cara kerja yang berbeda dengan series hybrid. Motor listrik dan motor bakar bensin akan terhubung pada satu transmisi sehingga keduanya akan menggerakan kendaraan pada
waktu yang bersamaan. Tangki bahan bakar akan menyimpan bahan bakar minyak untuk motor bakar bensin, sedangkan generator akan mengisi energi baterai. Parallel hybrid cocok digunakan pada perjalanan jauh. Selain itu, parallel hybrid lebih hemat dalam penggunaan bahan bakar minyak. Pembagian kendaraan hybrid tidak hanya berdasarkan klasifikasi di atas. Kombinasi penggunaan sistem hybrid dapat dikategorikan lagi menjadi dua kategori utama, kombinasi motor bakar/listrik dengan tenaga manusia dan diesel-electric Kombinasi motor bakar/listrik dengan tenaga manusia mudah dijumpai pada kendaraan roda dua, seperti sepeda listrik dan skuter listrik. Prinsip kerja untuk menggerakan sepeda listrik berlawanan dengan penggunaan dinamo untuk menyalakan lampu sepeda. Baterai yang telah di-charge akan
menyimpan energi listrik. Energi listrik ini akan dikonversi menjadi energi kinetik atau energi gerak pada ban sehingga sepeda maupun skuter dapat bergerak. Kombinasi diesel-electric banyak digunakan pada kendaraan – kendaraan besar seperti kereta hybrid, crane, dan bus hybrid. Di sini akan dibahas secara singkat sistem hybrid pada kereta. Sistem hybrid pada lokomotif akan mengurangi transmisi mekanik. Transmisi mekanik adalah penyaluran energi yang diproduksi engine pada titik kerja, biasanya untuk mengubah kecepatan sudut. Pada kereta hybrid, sistem ini diperlukan agar mesin diesel utama bekerja pada kecepatan konstan sekaligus mengaktifkan generator atau pembangkit listrik. Pembangkit akan menyalurkan tenaga listrik pada motor di setiap poros kereta yang nantinya akan menggerakan roda kereta. Kombinasi diesel-electric juga digunakan pada kendaraan kecil roda empat, yakni mobil maupun bus dalam kota. Namun pada kendaraan roda empat memiliki perbedaan dengan kombinasi yang umum dijumpai pada industri dan alat berat, yaitu bahan bakar motor bakar yang lazim digunakan adalah bensin dan kondisi kerja yang tidak tunak. Kendaraan kecil lebih efisien daripada kendaraan besar karena memiliki engine yang lebih kecil dan ringan, serta jumlah silinder yang lebih sedikit. Dengan kriteria – kriteria tersebut, kendaraan kecil akan mampu menempuh jarak yang lebih jauh daripada kendaraan besar yang memiliki jumlah sumber tenaga yang sama. Kapan kalian akan menggunakan kendaraan hybrid? Untuk mengurangi polusi pada lingkungan, tidak ada salahnya mulai beralih menggunakan kendaraan hybrid.
19
SCIENCE & TECH
NANOTECHNOLOGY: SUPERHYDROPHOBIC COATING Oleh: Arief Nur P. Superhydrophobic coating adalah sebuah teknologi pelapisan nanoscopic (pelapisan secara nano) suatu permukaan sehingga permukaan tersebut anti air dan juga anti terhadap berbagai larutannya. Lapisan ini berupa lapisan yang hampir tidak tampak dan tipis yang diletakkan pada bagian permukaan suatu benda. Lapisan ini bersifat resistan terhadap air. Di alam kita juga sering menemukannya pada dedaunan seperti daun lotus dan juga ditemukan di beberapa sayap serangga. Namun kini seiring perkembangan teknologi, lapisan ini tak hanya anti air, namun juga minyak bumi. Secara manual, pelapisan superhydrophobic ini dapat dibuat dari beberapa material yang berbeda seperti Manganese Oxide Polystyrene (MnO2/PS) nano-composite, Zinc Oxide Polystyrene (ZnO/PS) nano-composite, Precipitated Calcium Carbonate, Carbon nanotube structure, dan Silica
20
nano-coating. Cara pembuatan dari teknologi ini masih menjadi rahasia perusahaan yang bersangkutan. Pelapisan ini sangat luas pemanfaatannya. Pada industri, pelapisan superhydrophobic digunakan untuk ultra-dry dan berbagai pelapisan pada sebuah permukaan untuk menghindari korosi, pembekuan, dan kelembaban. Pada industri maritim, pelapisan ini sangat berguna untuk mengurangi ‘skin-
friction drag’ pada lambung kapal yang akan berakibat pada peningkatan efisiensi penggunaan bahan bakar, selain juga dapat digunakan untuk mengurangi tingkat korosi dan organisme yang tumbuh dibawah lambung kapal. Pada bidang kesehatan, pelapisan ini berguna sekali untuk self-cleaning pada peralatan kesehatan sehingga membuat perlindungan dari bakteri berbahaya. Begitu juga dengan perusahaan minyak, pelapisan ini sangat bermanfaat untuk sistem pemipaan karena dapat mengurangi gesekan antara fluida dengan pipa sehingga meminimalisir head loss. Atas: Cara kerja lapisan Hydrophobic
Dalam aktivitas kita sehari-hari pun teknologi ini sangat berguna. Misalnya, pelapisan pakaian dan sepatu yang anti basah. Hal ini akan sangat efektif untuk mengurangi cucian kita di rumah. Karena pakaian dan sepatu kita telah memiliki self-cleaning dari pengotor-pengotor terutama dalam bentuk cairan. Dan masih banyak lagi pengaplikasian dari teknologi ini. Di Amerika, teknologi ini sudah diaplikasikan di bidang telekomunikasi, penerbangan, jembatan, transmisi pipeline, dan plumbing rumahan sehingga meminimalisir terjadinya korosi, lumut, gesekan, pembekuan, dan kondensas. Pengaplikasian teknologi terbukti berhasil menghemat biaya USD 300 milyar. Di Indonesia sendiri, pengaplikasian dari teknologi ini masih sangat sedikit sehingga teknologi ini masih sangat potensial untuk dikembangkan di industri – industri yang ada di Indonesia.
Kiri: Perbandingan skala nano Bawah: Aplikasi lapisan Hydrophobic
21
SCIENCE & TECH
BIOETHANOL Oleh: Tim Rakata ITB 2013 Foto: S. Billy Pertumbuhan jumlah penduduk dapat dipastikan berbanding lurus dengan peningkatan konsumsi energi dunia. Bahkan menurut Badan Energi Dunia (International Energy Agency/IEA), permintaan energi dunia meningkat sebesar 45% atau rata-rata 1,6% per tahun, hingga tahun 20301. Sayangnya, demand yang besar ini tidak diimbangi dengan suplai bahan bakar fosil yang memadai. Melihat prediksi tersebut serta didukung oleh fakta energi dunia saat ini, para ilmuwan dan akademisi dunia bekerja untuk menemukan sumber energi yang renewable serta ecofriendly. Indonesia, negara dengan ribuan pulau ini ternyata menyimpan jutaan potensi Energi Baru Terbarukan (EBT). Menurut Direktur Energi Baru Terbarukan dan Konservasi Energi dalam acara Focus Group Discussion tentang SupplyDemand Energi Baru Terbarukan, potensi EBT Indonesia antara lain mini/micro hydro sebesar 450 MW, biomassa 50 GW, energi surya 4,80 kWh/m2/hari, energi angin 3-6 m/det, dan energi nuklir 3 GW. Salah satu potensi EBT yang dimiliki
22
oleh Indonesia adalah Bioethanol. Bioethanol adalah bahan bakar alternatif yang diolah dari tumbuhan dengan cara fermentasi. Bioethanol, yang terbuat dari ubi kayu, ubi jalar, jagung, dan sagu, ini sangat potensial karena bahan bakunya merupakan jenis tanaman yang banyak tumbuh di Indonesia dan sudah dikenal masyarakat luas. Selain bisa mengurangi kebutuhan akan BBM premium, penggunaan Bioethanol, yang mengandung 35% oksigen, ini juga bisa membantu mengurangi efek gas rumah kaca karena kandungan oksigennya meningkatkan efisiensi pembakaran. Keunggulan Bioetanol lainnya adalah bersifat ramah lingkungan karena gas buangnya rendah, mudah terurai, dan aman. Walaupun begitu, masih banyak hal yang menghambat pemanfaatan Bioethanol di Indonesia. Rencana pengembangan lahan untuk tanaman penghasil bahan
baku Bioethanol oleh pemerintah belum sejalan dengan rencana pengembangan Bioethanol di sektor energi. Rencana pemerintah tentang pengembangan energi Bioethanol ini juga belum selaras dengan rencana pelaku bisnis dan juga pengelola lahan pertanian. Selain itu, hambatan pemanfaatan Bioethanol juga berasal dari ketidakpastian resiko investasi dan belum terbentuknya rantai tata niaga bioethanol. Lalu solusinya? Beberapa solusinya adalah perlu adanya penyusunan agenda bersama antara semua pihak yang terkait agar program-program yang dicanangkan dapat padu dan terintegrasi dengan baik. Program-program yang tersusun pun sebaiknya dibuat ke dalam sebuah blueprint yang dapat dipakai oleh semua stakeholder serta penerusnya. Selain itu, perlu dilakukan inventarisasi dan evaluasi terkait peluang dan tantangan dalam investasi Bioethanol. Dan yang terakhir, perlu dibuat rantai tata niaga bersama dengan pemerintah. Kelanjutan pemanfaatan potensi Energi Baru Terbarukan Indonesia yang sangatlah besar berada di tangan kita, para engineer muda masa depan. Namun, perlu kita pahami betul bahwa pemanfaatan ini pun harus tetap memerhatikan aspek sosial dan lingkungan.
23
SPECIAL REPORT
WIRELESS BIPEDAL MICRO ROBOT INTERNATIONAL MICRO ROBOT MAZE 2013, JAPAN Oleh: Achmad Faris F. S. Foto: S. Billy Robot Wireless Bipedal Micro Robot ini sebenarnya dibuat untuk Lomba International Micro Robot Maze di Jepang pada tanggal 10-11 November 2013. Tujuan lomba ini yaitu untuk mencapai target secepat mungkin dalam sebuah maze dengan ketentuanketentuan tertentu. Ada beberapa kategori yang dilombakan dalam lomba ini dan robot ini diikutkan untuk kategori robot Bipedal Manual. Pada kategori ini, robot harus mampu menyelesaikan sebuah lintasan dalam waktu secepat-cepatnya menggunakan 2 kaki dan dikontrol oleh seorang operator. Lintasan yang harus diselesaikan berupa lintasan berliku, sehingga robot pada harus mampu melakukan gerakan berbelok, maju dan mundur.
Robot apa? Robot ini memiliki objektif yaitu menyelesaikan sebuah maze dengan cara dikontrol oleh operator secara nikabel dengan metoda berjalan
24
hanya menggunakan 2 kaki. Sebenarnya pada peraturan lomba untuk kategori 2 kaki tidak ada keharusan dalam pengontrolan robot harus secara nirkabel, tetapi penulis menganggap bahwa dengan menghilangkan kabel dan mengontrolnya secara nirkabel, robot akan terlihat lebih kompak dan tidak kompleks dengan kabel-kabel yang menjuntai kesana kemari.
Mekanisme Jalan Untuk memenuhi syarat pertama yakni berjalan menggunakan 2 kaki, dibutuhkan suatu mekanisme agar bagaimana robot dapat berjalan menggunakan 2 kaki dan tetap memiliki batasan dimensi yang ketat, yakni 1,5�. Dengan batasan dimensi yang ketat maka dibutuhkan mekanisme jalan yang mudah tapi masih mampu mengakomodir beberapa gerakan, yakni maju, mundur, serong kanan, serong kiri, pivot, mundur kanan dan mundur kiri. Untuk mengakomodir gerakan tersebut akhirnya dipilihlah mekanisme berjalan yang hanya menggunakan 3 DOF (degree of freedom) yang pengontrolannya diwujudkan dalam 3 buah motor servo yang masing-masing dapat dikontrol posisi keluaran porosnya.
Motor servo yang digunakan adaah hobby servo berukuran kecil yang biasanya digunakan untuk pesawat aeromodelling yang posisi dari rotasi keluaran porosnya dapat diatur menggunakan PWM yang akan di bahas di bawah. Untuk mekanismenya dapat dilihat pada gambar di bawah (fourbar linkage untuk kaki).
Berdasarkan gambar di atas, 2 motor servo ditempatkan pada bagian kaki robot. masing-masing 1 servo yang digunakan untuk melakukan rotasi pada sumbu Y yang selanjutnya akan merotasi badan robot tergantung dari kaki robot mana yang berpijak pada tanah. Sedangkan 1 buah motor servo lainnya digunakan untuk menentukan
kaki mana yang berpijak pada tanah. Motor servo ini memiliki keluaran dalam bentuk rotasi, sedangkan untuk pemilihan kaki mana yang menginjak tanah, diperlukan perbedaan ketinggian sehingga perlu penambahan struktur yang mampu merubah gerakan rotasi menjadi gerakan translasi. Untuk mewujudkan hal tersebut, maka digunakan 4 bar linkage yang dihubungkan pada kaki kanan, kaki kiri dan ditambahkan 1 batang lagi pada pertengahan batang yang menghubungkan antara kaki kanan dan kaki kiri yang berfungsi sebagai lokasi penempatan motor servo. Ketika motor servo tengah melakukan rotasi searah jarum jam, maka kaki kiri akan naik dan kaki kanan akan turun, sehingga pergerakan rotasi dari badan robot akan hanya tergantung pada servo kaki kanan. Sebaliknya jika motor servo tengah melakukan rotasi berlawanan arah dengan jarum jam, maka kaki kanan akan turun dan kaki kiri akan naik, sehingga rotasi dari badan robot hanya akan tergantung pada motor servo kaki kiri. Dengan menggunakan kombinasi-kombinasi gerakan seperti yang disebutkan di atas, operator dapat melakukan berbagai gerakan seperti pada video di bawah.
25
Desain Kaki Mengapa kaki robot harus didesain? Hal karena pada dasarnya pada saat robot berjalan, maka Center of Gravity (CoG) robot akan berada pada titik tertentu dan jika dilakukan pergerakan, maka untuk setiap penggerak, kaki harus mampu menahan momen yang terjadi akibat gaya berat robot dan jarak antara CoG dan titik tumpunya. Jika robot tidak mampu menahan momen yang terjadi, maka robot akan terjatuh sehingga dubutuhkan desain kaki yang mampu menahan momen tersebut pada semua
posisi yang dilakukan oleh robot. Jika desain kaki tidak mampu menanggulangi momen yang terjadi, maka diperlukan CoG shifter yang mampu memindahkan CoG ke daerah dimana jika CoG tersebut berada, desain kaki masih mampu menahan momen. Tetapi pada desain robot kali ini tidak diperlukan CoG shifter karena dengan desain kaki yang dipilih sudah mampu mengimbangi momen yang terjadi pada semua posisi yang terjadi.
Otak Robot Diperlukan kontroler yang mampu mengatur 3 posisi motor servo dan mampu menerima inputan dari remote control agar robot ini dapat
Foto: Modul komunikasi robot
berjalan dengan baik. Berdasarkan hal tersebut di atas maka digunakanlah microcontroller ATMega 8L pada robot. ATMega 8L ini memiliki merupakan versi voltase rendah dari microcontroller ATMega 8 tetapi memiliki fungsi dan fitur yang sama. Versi tegangan rendah dipilih karena catu daya robot menggunakan batere berjenis Lithium Polymer yang memiliki tegangan keluaran sebesar 3,7 V (nominal) sehingga jika digunakan microcontroller versi biasa (bukan low voltage) maka diperlukan modul DC step up untuk menaikkan tegangan dari 3,7 V menjadi 5 V yang merupakan tegangan kerja ATMega 8. Ini dinilai tidak praktis
26
dan akan membutuhkan tempat yang tidak sedikit (dimensi maksimum hanya 1,5 x 1,5 inch). Kontroler yang digunakan ini memiliki keluaran berupa 3 kanal PWM (Pulse Width Modulation) yang digunakan untuk mengatur posisi dari masing-masing motor servo untuk kemudian mengatur posisi dari robot (lihat bagian mekanisme jalan). 3 kanal PWM ini masing-masing harus dapat diatur secara independen karena robot ini adalah robot berderajat kebebasan 3, sehingga diperlukan 3 buah masukan untuk mengontrol posisi dari robot. PWM yang digunakan berfrekuensi 50 Hz dengan duty cycle diatur antara 5% hingga 10% . Ketentuan ini dipilih berdasarkan karakteristik
motor servo yang mengharuskan input frekuensi 50 Hz dan duty cycle dengan rentang 5% hingga 10% untuk mengatur posisi dari motor servo. Masukan dari remote control dibaca menggunakan penerima Inframerah yang dihubungkan pada pin Rx pada modul microcontroller untuk komunikasi serial pada microcontroller ATMega 8L yang akan menjadi input command bagi robot untuk aksi yang dilakukannya.
Komunikasi Komunikasi dengan remote control dilakukan melalui komunikasi serial yang dimodulasi pada frekuensi 38 kHz. Komunikasi inframerah ini digunakan karena modul penerima yang terletak pada sisi robot umumnya berdimensi kecil sehingga tidak berpengaruh besar pada dimensi total robot. Selain itu hal ini memungkinkan jarak antara remote dan robot yang tidak diperlukan terlalu jauh. Kelemahan dari sistem komunisasi data berbasis inframerah adalah data ditransmisikan melalui cahaya kasat mata, sehingga jika ada suatu penghalang antara receiver dan transmitter yang menyebabkan gelombang inframerah dari transmitter tidak dapat ‘terlihat’ oleh receiver, maka komunikasi akan gagal dan terhenti. Dari sisi remote control sendiri, karena komunikasi yang dilakukan pada dasarnya me- modulasi protokol serial pada gelombang 38 kHz, maka diperlukan rangkaian modulator. Gelombang 38 kHz dan serial data dimasukkan sebagai input pada rangkaian modulator, dan output berupa data serial termodulasi
pada 38 kHz. 38 kHz digunakan karena frekuensi ini memiliki karakteristik dari receiver Infrared pada robot itu sendiri yang akan menghasilkan logika 0 saat terkena paparan gelombang infrared dengan frekuensi 38 kHz.
Catu Daya Catu daya yang digunakan untuk robot ini menggunakan baterai Lithium polymer dengan tegangan kerja 3,7 V dan kapasitas 150 mAh. Tidak diperlukan kapasitas yang besar pada robot ini karena lintasan tidak begitu panjang sehingga 150 mAh dianggap cukup untuk robot ini. Kapasitas kecil dipilih karena dengan semakin besarnya kapasitas, maka dimensi dari baterai itu sendri akan semakin besar, dan kembali pada syarat robot yang dilombakan harus lebih kecil dari 1,5 inchi kubik. Alhamdulillah dengan kondisi robot seperti di atas, robot ini mampu meraih juara satu dalam kategori Bipedal Micro Robot. Untuk kedepannya penulis berharap robot ini dapat dikembangkan sedemikian hingga dapat menjadi sesuatu yang bermanfaat bagi orang banyak.
Foto: Robot Bipedal
27
FUN
28
UPSIDE-DOWN RACE CAR Oleh: M. Rifky Mungkin sejenak pertanyaan ini terlintas dipikiran Anda, “Mobil aneh apakah ini?�. Percaya atau tidak mobil di atas adalah mobil balap!. Lebih tepatnya “Upside Down Camaro Race Car.� Mobil ini merupakan salah satu mobil yang dilombakan pada kompetisi 24 Hours of LeMons. LeMons adalah sebuah kompetisi balap mobil berbasis Endurance Race, dimana mobil kontestan akan diuji kehandalannya (reliability) dan kontestan akan diuji ketahanannya (endurance). Rata-rata setiap race memakan waktu hingga 14,5 jam. Untuk satu kali dalam satu tahun panitia LeMons akan mengadakan
24-hour straight race, dimana balapan akan berlangsung selama 24 jam non-stop. LeMons merupakan sebuah parodi dari kompetisi balap legendaris dan terkenal: 24 Hours of Le Mans. Pada dasarnya konsep kompetisi LeMons tidak jauh berbeda dengan Le Mans. Perbedaan yang paling mendasar adalah mobilnya. Pada kompetisi Le Mans, mobil yang diikutsertakan adalah supercar. Sedangkan pada kompetisi LeMons, mobil yang boleh diikutsertakan hanyalah mobil bekas yang dibeli dan
29
diperbaiki dengan total pengeluaran sebesar $500. Bagaimana sebenarnya proses pembuatan mobil yang unik ini? Berikut ini adalah proses pembuatannya. Mobil ini merupakan gabungan dari dua mobil, yaitu Ford Festiva dengan Chevrolet Camaro. Ford Festiva yang digunakan merupakan keluaran tahun 1990 dengan kapasitas engine 1300 cc dan sudah berjalan 200 ribu kilometer dengan harga $200. Sedangkan Chevrolet Camaro yang digunakan merupakan keluaran tahun 1999. Sang pemilik mobil, Jeff Bloch, mendapatkan mobil tersebut dengan harga $800, namun kondisi mobil sudah tidak bagus lagi sehingga Jeff memutuskan untuk mengambil bagian body nya saja untuk dipasangkan pada Ford Festiva supaya terlihat menarik. Pertama-tama, mobil Camaro dibongkar terlebih dahulu lalu diambil bagian body nya. Setelah itu, body yang telah dicopot dicat warna oranye agar terlihat bagus dan segar. Kemudian, untuk keselamatan pengemudi dipasangkan rollcage pada Ford Festiva. Terakhir, body Camaro diposisikan terbalik dan dipasangkan pada Festiva. Sebuah konsep yang unik dan ‘nyeleneh’ dari seorang Jeff Bloch, atau lebih sering dikenal dengan sebutan Speedycop. Banyak orang menyukai idenya, namun ada pula yang membenci mobil ini. Pada kompetisi LeMons, mobil ‘Camaro’ ini berhasil finis di urutan ke-98 dari 139 kontestan. Good job, Speedycop!
30
MYTHBUSTING
MEMANASKAN MESIN KENDARAAN: MITOS LAMA ATAU MASIH PERLU? Oleh: Dzaki N. Y. Foto: S. Billy Memanaskan mesin kendaraan merupakan hal yang lumrah dilakukan oleh pemilik kendaraan sebelum berkendara. Pemanasan mesin dipercaya akan menghindarkan mesin dari berbagai kendala teknis sekaligus memperawet masa pakai mesin. Apakah memanaskan mesin kendaraan adalah sebuah keharusan sebelum berkendara? Mari kita simak ulasan berikut ini. Pada dasarnya, pemanasan mesin kendaraan bertujuan untuk mencapai kondisi kerja mesin agar mesin dapat bekerja sesuai dengan kondisi desainnya. Kondisi kerja mesin ditandai oleh empat hal, yaitu: temperatur kerja normal bagi mesin, sirkulasi pelumas yang baik dari bak oli ke seluruh permukaan gesek mesin, pemuaian komponen mesin hingga tercapai toleransi desain dan terpenuhinya kebutuhan aliran listrik aki, regulator, dan alternator sebelum kendaraan dijalankan. Timbul pertanyaan baru: pemanasan seperti apa yang dapat membuat tujuantujuan tersebut tercapai secara optimal tanpa memunculkan masalah?
sangat kecil serta pelumas canggih yang dapat menyebar dalam waktu singkat, membuat pemanasan mesin kendaraan turun peringkat dalam prioritas berkendara. Russ Perry, seorang montir asal Amerika Serikat, berpendapat bahwa pemanasan (idling) selama 45 detik adalah waktu yang cukup untuk membuat mesin mobil siap untuk digunakan. Di samping semua itu, pemanasan mesin kendaraan secara berlebihan memiliki beberapa kerugian, yaitu pemborosan bahan bakar dan waktu, serta penumpukan polusi apabila dilakukan di tempat tertutup (berventilasi buruk). Menyegerakan berkendara setelah menghidupkan mesin adalah hal terbaik yang dapat dilakukan. Tanpa melakukan akselerasi mendadak dan menjalankan mesin pada revolusi (rpm) rendah maka mesin kendaraan anda akan lebih cepat ‘panas’ bila dibandingkan dengan meng-idle kendaraan. All you need is the first 45 seconds after starting your engine to warm it up. Hal tersebut akan tercakupi sembari melakukan persiapan-persiapan lain sebelum berkendara alias menyetel spion, memasang sabuk pengaman, mengecek lampu kendaraan, atau menghidupkan radio.
Sejak berkembangnya teknologi mesin modern berbasis fuelinjection pada kendaraan pribadi menjadikan pemanasan mesin bukan lagi hal yang urgensinya tinggi. Sistem distribusi bahan bakar yang terkomputerisasi memungkinkan mesin untuk mengatur jumlah bahan bakar yang diperlukan sesuai dengan temperatur mesin sehingga temperatur kerja mesin tercapai lebih cepat. Didukung oleh celah antar komponen mesin pada kendaraan orde baru yang sudah
31
MYTHBUSTING
SPACE MYTHBUSTED Oleh: M. Yunus Q. H. Ilustrasi: Aqiela Raissa S. Masihkah Anda ingat dengan film Armageddon? Film yang menceritakan sekumpulan tim penyelamat bumi yang dikirim ke luar angkasa dengan misi meledakkan meteor yang akan menabrak bumi. Atau mungkin Anda penggemar serial robot Transformer? Tentu Anda sudah menonton seri Transformer 3 : Dark of The Moon, dimana Sentinel Prime ternyata ditemukan terdampar di sisi gelap bulan. Atau yang paling terbaru, Gravity? Film berdurasi 91 menit, yang di sepanjang film Anda akan disuguhi dengan adegan astronot melayanglayang di ruang angkasa. Ya. Film-film yang mengambil tema tentang luar angkasa memang menarik untuk dinikmati. Tapi apakah Anda tahu bahwa beberapa fenomena yang terjadi di luar angkasa tidak seperti yang kita ketahui sebelumnya? Banyak mitos atau pemahaman yang salah kaprah tentang hal-hal tersebut. Mari kita telusuri satu per satu.
1. Meteor akan hancur menjadi bagianbagian yang lebih kecil karena panas yang ditimbulkan oleh gaya gesek yang dialami meteor ketika memasuki atmosfer bumi Ketika meteorit memasuki atmosfer bumi (menjadi meteor), yang sebenarnya terjadi adalah proses kompresi udara di depan objek meteor tersebut. Hal inilah yang menyebabkan timbulnya panas. Tekanan pada udara menghasilkan panas yang sangat tinggi sehingga mampu membuat batu-batu meteor terlihat memancarkan cahaya yang berpijar jika dilihat dari pandangan mata kita (jika kita beruntung dapat melihatnya di langit pada saat yang tepat). Kita juga dapat menyangkal mitos bahwa temperatur meteor yang jatuh ke bumi
32
(meteorit) memiliki temperatur yang tinggi atau panas. Pada kenyataannya, meteorit hampir selalu dingin, dan biasanya ditemukan dalam keadaan diselimuti lapisan es tipis (frost). Hal ini karena meteor memiliki temperatur yang sangat dingin akibat perjalanannya mengelilingi angkasa dan panas yang masuk akibat peristiwa di atmosfer bumi tidak cukup mampu memanaskan seluruh bagian meteor, hanya dapat membakar lapisan luarnya saja.
2. Terdapat daerah gelap pada bulan Pada kenyataannya, setiap bagian dari bulan disinari oleh matahari pada waktu-waktu tertentu. Pandangan yang salah kaprah ini timbul karena ada bagian bulan yang tidak pernah terlihat dari bumi. Hal ini berkaitan dengan fenomena tidal locking. Tidal locking terjadi ketika gaya gravitasi yang sangat besar menyebabkan hanya salah satu sisi benda langit yang selalu menghadap benda langit lainnya. Contohnya, hanya ada salah satu sisi bulan yang selalu menghadap ke bumi. Saat mengorbit bumi, bulan juga berotasi pada sumbu putarnya secara bersamaan sehingga hanya satu sisi bulan yang terlihat dari bumi.
3. Tidak ada gaya gravitasi di ruang angkasa Sering, saat kita melihat adegan astronot yang sedang melayang-layang di ruang angkasa, kita menganggap hal itu terjadi karena tidak adanya gaya gravitasi. Namun pada kenyatannya, terdapat gaya gravitasi di ruang angkasa, cukup besar malah. Tetapi mengapa astronot yang sedang berada di ruang angkasa terlihat tubuhnya sangat ringan sehingga sampai melayang-layang ? Alasannya adalah karena mereka mengorbit bumi. Mereka jatuh ke bumi tetapi ada gerakan menyamping yang cukup untuk menahan tubuh mereka tidak jatuh. Jadi, pada dasarnya mereka selalu jatuh tetapi tidak pernah mendarat. Gaya gravitasi terdapat pada hampir seluruh area ruang angkasa. Pada ketinggian orbit shuttle space (250 mil di atas permukaan bumi), gaya gravitasi hanya berkurang sekitar 10%.
33
MOVIEBUSTING
FAST AND FURIOUS 6 Oleh: Robertus Kristianto S. Ilustrasi: Niken N. T. M. V. Siapa yang tidak tahu film Fast and Furious 6? Film yang kurang lebih berdurasi 2 jam ini sukses besar dan meraih laba lebih dari 700 juta dollar Amerika, atau setara dengan 8,4 triliun rupiah (dengan kurs 1 US$ = Rp12.000,00). Film yang dirilis 24 Mei 2013 lalu ini berhasil memukau banyak penonton dari banyak negara. Vin Diesel, Paul Walker, Dwayne Johnson, dan banyak artis papan atas lainnya berhasil membuat film Fast and Furious berjaya kembail di Box Office. Namun, banyak juga kritikan atau sekedar ocehan mengenai kelogisan dari film ini, terutama pada scene terakhir di landasan udara, di mana Dominic Toretto dan kawanannya, menggunakan mobil, berusaha mengejar Shaw dkk yang hendak lepas landas dengan pesawat Antonov AN-124 mereka. Scene ini terbilang cukup lama, selama kurang lebih 13 menit. Jika menikmati filmnya mungkin memang tidak terasa selama itu, tapi beberapa orang mungkin malah bingung dengan penerbangan pesawat
34
35
selama itu. Apakah scene tersebut logis? Apakah bisa terjadi pada kehidupan nyata? Atau, berapakah panjang landasan terbang pada film itu? Mari kita cari tahu. Banyak sumber yang sudah menganalisis hal ini, dengan cara dan asumsi yang berbeda-beda. Untuk mempermudah penghitungan, tentunya dalam menganalisis dan menghitung panjang landasan terbang ini kita juga harus mengambil asumsi, antara lain kecepatan pesawat dan mobil konstan pada saat tertentu. Dengan kata lain, penghitungan mengabaikan percepatan atau perlambatan yang terjadi. Oke, mari kita mulai. Scene diawali dengan Toretto dkk mengendarai mobil di landasan terbang selama 1 menit pada adegan itu. Kita asumsikan kecepatannya 100 mph (miles per hour, mil per jam). Maka kita dapatkan :
36
Adegan selanjutnya, pesawat Antonov AN-124 mendarat untuk menjemput Shaw dkk. Dari berbagai sumber, diketahui kecepatan pesawat mendarat kurang lebih 160 mph. Adegan ini berlangsung kurang lebih selama 6 menit. Kita mengambil asumsi bahwa adegan di dalam pesawat dan di luar pesawat terjadi bersamaan, jadi waktu yang dialami sebenarnya 3 menit. Maka didapatkan :
Selanjutnya, Shaw memerintahkan pilot pesawat untuk segera take-off, pesawat segera dinaikkan kecepatannya. Namun pesawat tidak dapat terbang karena Brian O’Connor dkk telah menahan pesawat dengan mobil-mobil mereka menggunakan kait. Kecepatan lepas landas pesawat kurang lebih 10-20% dari kecepatan mendaratnya. Jadi kita dapatkan kecepatannya kurang lebih 180 mph, dan adegan berlangsung selama 4 menit. Sama seperti adegan sebelumnya, pada adegan ini ada yang terjadi di
dalam pesawat dan di luar pesawat. Jadi, waktu yang sebenarnya dialami kurang lebih 2 menit. Maka kita dapatkan :
Adegan terakhir, ketika Brian O’Connor menembak turbin pesawat, sehingga pesawat tidak bisa melaju lagi dan pada akhirnya berhenti. Adegan tersebut berlangsung selama 2 menit. Di sini kita melawan asumsi awal, karena kita harus mempertimbangkan percepatan pesawat sampai berhenti. Didapatkan bahwa perlambatan pesawat :
Maka didapat (dari rumus y = v0t + 0,5at2) :
Maka didapat panjang lintasan :
Lintasan yang sangat panjang tentunya. Nah, berapakah panjang landasan terbang terpanjang di dunia? Landasan terbang terpanjang di dunia adalah Qamdo Bamda Airport, di Cina, sepanjang 5,5 km saja! Berarti landasan terbang di Fast and Furious 6 memiliki panjang hamper 6 kali dari panjang landasan terbang terpanjang di dunia. Mungkin ada kesalahan penghitungan maupun asumsi, tapi dengan melihat hasil yang ada, penghitungan sekompleks apapun tidak akan mendapatkan hasil yang memungkinkan hal ini terjadi. Kesimpulannya, apakah scene ini mungkin terjadi dan apakah logis? Jawabannya adalah tidak. Tidak mungkin kita dapatkan landasan terbang sejauh itu di Bumi, dan tidak logis juga bahwa ada suatu kejadian yang terjadi dengan kecepatan take-off maupun landing selama 13 menit.
37
MOVIEBUSTING
38
GRAVITY Oleh: Alvin Raditya Tanto Setelah menempati peringkat pertama boxoffice selama satu bulan, film Gravity karya Alfonso Cuaron yang penuh dengan efek spesial luar biasa ini berhasil menghibahkan salah satu aktrisnya, Sandra Bullock, sebuah piala Oscar. Secara berpasangan, kedua aktor senior ini memerankan Insinyur Medis, Ryan Stone (Bullock) yang bekerja sama dengan astronot veteran, Matt Kowalsky (Clooney) dalam misi luar angkasa. Tentu saja bahaya ruang hampa yang dingin dan kejam menanti mereka. Dalam perhelatan untuk bertahan hidup dari banyak bencana yang menimpa mereka, Stone terpaksa pulang ke Bumi sendirian. Kowalsky mengorbankan dirinya untuk mendorong Stone kedalam space pod terakhir untuk pulang.
39
Kolega-kolega mereka telah habis dihantam sampah-sampah ruang hampa yang mengorbit dengan kecepatan mematikan, dan Stone dibuat nyaris meninggal ironis ketika mendarat di laut. Di layar lebar hal-hal ini membuat saya ingin mengurungkan diri untuk jalan-jalan ke Mars suatu hari nanti, sekaligus menimbulkan rasa penasaran mengapung di ruang hampa tanpa rasa takut karena saya punya jetpack berpropulsi gas seperti milik Kowalsky. Mungkinkah?
40
regulator termal untuk mengatur temperatur badan pengguna. Menilik lebih jauh kedalam lagi, baju astronot dilengkapi dengan popok dewasa khusus astronot. Itu tidak mungkin dilepas, bukan?
Satelit Palapa Mungkin Harus Diganti Setiap 1 Jam
Jawabannya ya dan tidak, ini alasannya:
Teleskop Hubble, International Space Station, dan Tiangong-1 seharusnya tidak berada dalam orbit yang sama. Bila hal itu terjadi (semua dalam satu orbit), satelit-asteroid-sampah akan terus bertabrakan dan menghancurkan satu sama lain.
Hah? Baju Dalam?
Terlalu Banyak Gaya
Pemandangan menyegarkan ketika Sandra Bullock melepas baju astronotnya. Baju astronot tidak untuk seluruhnya dilepas, namun ada lapisan
Space Station itu terguncang dan melempar semua awaknya keluar. Hal ini mungkin logis karena sekecil apapun gaya pada ruang angkasa tak akan mengalami perlambatan, bukan berarti
sedikit guncangan akan melempar seluruh awak keluar. Kecuali struktur sebesar itu berputar cukup cepat dan tercipta gaya sentrifugal, Stone dan Kowalsky tidak akan mengalami momen paling romantis dalam film itu, berpegangan kabel bersama.
Manned Manuevering Unit (MMU)
jantungan membayangkan hal ini jangan khawatir, sampah angkasa mengorbit jauh lebih cepat dari yang bisa anda lihat yakni pada 30.000km/jam atau sepuluh kali kecepatan peluru. Seharusnya, stasiun luar angkasa anda akan tiba-tiba bolong, baju luar angkasa kempes begitu saja, dan penderitaannya kurang lebih hanya 10-15 detik.
‘Mainan’ satu ini bukanlah sebuah mainan. Kowalsky nampak bersenang-senang menggunakan jetpacknya yang sangat seru. Alat itu nyatanya tidak pernah digunakan astronot selama bertahun-tahun, karena seharusnya dipakai saat tidak ada cara lain untuk kembali ke kapal induk.
Sampah Angkasa Super-Cepat Nampaknya rongsokan satelit bunuh diri milik Rusia itu terus berputar dan menghantam Bullock tanpa ampun. Bila Anda dibuat
41
DO IT YOURSELF
TROUBLESHOOTING SEPEDA MOTOR SEHARI-HARI Oleh: Galih GIbrani Saman Ilustrasi: M. Rizka Faisal R.
Jika motor mati, apa yang harus dilakukan? Apa yang akan Anda lakukan ketika berangkat ke kantor atau sekolah motor dan motor Anda mogok? Apakah Anda akan mendorongnya sampai ke bengkel terdekat? Mungkin sebagian besar dari Anda akan melakukan hal tersebut, tetapi ada beberapa hal sederhana yang dapat anda lakukan sebelum akhirnya motor anda dibawa ke bengkel profesional. Pada dasarnya, mesin bensin akan berjalan apabila di ruang bakar terdapat campuran bahan bakar dan pemantik pembakaran. Maka secara sederhana, jika motor Anda mati, periksalah kedua syarat tersebut terlebih dahulu. Berikut adalah langkah-langkah pengujian yang dapat anda lakukan sendiri di rumah.
路 Siapkan peralatan sederhana Untuk memeriksa keadaan mesin motor yang mogok, tidak perlu memiliki peralatan profesional seperti di bengkelbengkel resmi. Anda hanya cukup menyiapkan kunci busi, obeng kembang, dan obeng minus.
路 Cek pengapian langkah pertama yang Anda harus anda lakukan adalah memeriksa apakah pengapian motor tersebut berjalan atau tidak. 1. Lepas kepala busi dari businya
42
2. Buka busi menggunakan kunci busi 3. Pasangkan kembali kepala busi pada busi yang sudah dilepas 4. Dekatkan busi dengan mesin dengan memegang kepala busi (jangan memegang kabel busi!) 5. Nyalakan mesin dengan cara menyelah atau dapat juga dengan electric starter 6. Lihat apakah busi memercikan bunga api atau tidak Jika busi tersebut memercikan bunga api, maka pengapian masih berjalan lancar, tetapi apabila tidak menyala, Anda dapat memeriksa kabel busi, dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Lepas kepala busi dari kabel busi dengan cara memutar berlawanan arah jarum jam 2. Dekatkan kabel busi dengan mesin (jepit
kabel busi dengan menggunakan tang) 3. Nyalakan mesin, dan lihat apakah ada percikan bunga api Jika kabel busi tersebut tidak memercikan bunga api, maka ada kemungkinan koil tersebut sudah rusak. Tetapi, jika kabel busi tersebut masih memercikan bunga api, maka busi yang digunakan sudah aus (electroda sudah habis).
¡ Cek bensin Pengecekan kedua ini dapat anda lakukan jika pada saat pengujian busi, busi masih memercikan bunga api. Oleh karena itu, Anda harus memeriksa apakah bahan bakar dapat masuk ke dalam ruang bakar?
Langkah pertama yang harus anda lakukan adalah mengecek apakah bensin dapat mengalir dari tangki bensin menuju karburator atau tidak. Bagaimana caranya? Anda cukup melepas selang bensin yang menuju karburator. Jika motor anda menggunakan katup vakum, anda perlu menghisap selang vakum yang biasanya terletak dibagian karburator dekat manifold intake. Apabila bensin masih dapat keluar dari selang tersebut, berarti anda harus mengecek kondisi spuyerspuyer yang ada didalam karburator. Berikut adalah langkah-langkah untuk membuka spuyer tersebut. 1. Putar posisi keran bensin ke posisi off agar bensin tidak mengalir dari tangki bensin 2. Lepaskan karburator dari manifold 3. lepaskan semua selang dan kabel gas yang menempel pada karburator 4. Buka bak bensin karburator (siapkan tempat utk menyimpan bensin yang tersisa di bak) 5. Lepaskan spuyer-spuyer tersebut 6. Lihat apakah lubang spuyer tersebut bulat sempurna atau ada kotoran didalamnya 7. Bersihkan dengan cara merendamnya pada bensin dan semprot spuyer tersebut dengan kompresor (jika ada) 8. Rakit kembali karburator, pastikan tidak ada kebocoran pada intake manifold dan coba nyalakan kembali motor Anda.
43
DO IT YOURSELF
SENAPAN ANGIN Oleh: Stefanus Billy - Pegas Tarik Olahraga menembak adalah kegiatan yang mengasah akurasi pandangan dan ketahanan fisik seseorang. Tujuan dari olahraga ini adalah untuk mengarahkan sebuah proyektil kepada sebuah target pada jarak tertentu. Senapan yang umum digunakan adalah senapan angin. Senapan angin melontarkan proyektil dengan tekanan udara. Tekanan tersebut berasal dari sistem pompa mekanis pada senjata atau dari sumber tekanan eksternal.
- Nylon silinder diameter 35mm - Batang silinder logam 2mm - Lem Pipa PVC
Peralatan - Sarung tangan - Gergaji Hacksaw - Penggaris dan Mistar Ing sut
Perhatian
- Amplas
- Pengerjaan pipa PVC menggunakan benda tajam dan akan menghasilkan serbuk berbahaya. Gunakan peralatan keamanan selama proses pembuatan.
- Bor Listrik dan mata bor logam 2mm dan 5mm
Skema Benda
- Senjata untuk tidak digunakan melukai makhluk hidup. - Pastikan sekeliling anda tidak terdapat bahaya mendadak.
Bahan baku
Bentuk Keseluruhan
- Pipa PVC ukuran 1” dan 2”, panjang cukup 500mm masing-masing
- Pipa Stainless Steel 8mm, panjang 500mm - Elbow 90° PVC 1” Dimensi Bejana Tekan
- Reducer PVC dari 1” ke 2” - Ball Valve PVC 1” dengan gagang logam, dua buah - Tutup pipa PVC 2” - Ban dalam motor, bekas atau baru
44
Dimensi Penghubung
7. Lepaskan kedua gagang katup.
8. Potong salah satu penghenti gagang. 9. Lubangi kedua gagang pada tempat yang sama, menggunakan mata bor 2mm.
Bentuk susunan Katup
10. Pada gagang dengan penghenti, buat satu lubang tambahan pada bagian bawah lubang pertama. Gagang ini akan jadi pelatuk dan terhubung dengan katup pertama. 11. Ikatkan pegas tarik dengan gagang pertama pada lubang kedua.
Dimensi Reducer Nylon
12. Pasangkan gagang pertama dan kedua pada katup pertama dan kedua. 13. Amati zona gerakan katup antara terbuka atau tertutup. 14. Posisikan katup pertama pada posisi tepat terbuka dan katup kedua pada posisi tertutup penuh.
15. Ukur batang silinder logam 2mm untuk memiliki panjang sesuai jarak antara kedua lubang pada gagang.
Langkah Pembuatan 1. Potong Pipa PVC dan stainless steel sesuai dengan dimensi pada skema. 2. Amplas hingga kasar permukaan bagian - bagian pada pipa PVC yang akan berkontak dengan pipa lain. 3. Lubangi tutup pipa PVC 2” seukuran dengan pentil menggunakan bor listrik. 4. Letakkan pentil dengan potongan ban bekas diantara pentil dan tutup pipa PVC. Potongan ban berfungsi sebagai sekat untuk mencegah terjadinya kebocoran. 5. Berikan bahan nylon pada bengkel bubut beserta skema dimensi. 6. Rekatkan bagian – bagian di atas dengan menggunakan lem PVC. Keringkan lem pada tempat panas dan terbuka. Untuk laras dan penampung proyektil, sambungan keduanya dapat menggunakan las listrik.
16. Tekuk batang pada bagian yang sesuai. 17. Potong batang silinder logam 2mm dan pasangkan pada kedua gagang 18. Ukur dan sesuaikan pegas tarik pada titik baut gagang kedua. Pastikan agar pegas tidak terlalu menarik gagang hingga bergerak atau tidak terlalu kendur pada saat pelatuk ditarik. 19. Pasangkan ujung kedua dari pegas pada titik baut gagang kedua 20. Isi tekanan pada bejana tekan, periksa kebocoran pada sambungan dan seluruh sistem senapan angin.
45
HOW IT WORKS
PERTAMINA ENVOGAS Oleh: C. Zeus Abdiwijaya
Latar Belakang Pertamina ENVOGAS Pertamina Envogas adalah merek jual Pertamina untuk Bahan Bakar Gas (BBG) berupa Compressed Natural Gas (CNG). Produk BBG sebelumnya diperkenalkan Pertamina pada tahun 1986 dan 1992 melalui program Langit Biru. Natural Gas adalah bahan bakar fosil yang terbentuk dari lapisan jasad tumbuhan dan hewan yang terkubur dan terkena panas dan tekanan selama ribuan tahun. Energi dari jasad tumbuhan dan hewan ini tersimpan dalam berbagai bentuk, salah satunya gas. Gas adalah bahan bakar yang lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan Bahan Bakar Minyak. Hal ini terjadi karena walaupun gas juga menghasilkan NOx dan CO, tetapi kadarnya lebih rendah dibandingkan pembakaran bahan bakar minyak. Di Indonesia, Compressed Natural Gas sudah digunakan secara luas, terutama untuk angkutan-angkutan umum di kota besar. Bis Trans Jakarta dan Bajaj BBG sudah menggunakan gas sebagai bahan bakarnya dalam aktivitas transportasi sehari - hari.
Stasiun Pengisian Bahan Bakar Gas Tipe “Mother� Cibubur Stasiun pengisian bahan bakar gas atau
46
disingkat SPBG memiliki 3 jenis utama yaitu Mother, Child, dan Online. SPBG Online mengambil gas langsung dari line gas milik penjual, dan langsung menjualnya melalui dispenser. SPBG Mother mengambil gas dari line gas milik penjual, menjualnya langsung, dan mengisi truk-truk tangki untuk mendistribusikan gas tersebut ke SPBG Child yang tidak mengambil langsung gas dari line, tetapi hanya mengandalkan transmisi dari SPBG Mother. SPBG Envogas Cibubur merupakan salah satu Mother station yang dimiliki oleh pertamina. SPBG ini membeli gas dari Pertagas. Transmisi gas dilakukan dengan melakukan tapping langsung ke pipa gas milik Pertagas kemudian dialirkan dengan pipa berukuran 6� ke SPBG tersebut. Tekanan pada pipa ini cukup tinggi yaitu 13.4 bar sehingga butuh penanganan khusus sebelum dapat dijual ke konsumen. SPBG Envogas Cibubur memiliki sistem pengolahan gas dari hasil tapping sampai ke penjualan. Komponen sistem pengolahan gas dan penjualan akan dijelaskan secara lebih rinci pada tulisan ini. Pertama gas dilewatkan ke sistem metering yang bernama MRS (Meter Regulating System). MRS ini dapat diibaratkan dengan meteran listrik yang ada di rumah-rumah. MRS ini digunakan oleh pihak Pertagas sebagai penjual untuk mengetahui berapa banyak gas yang sudah mereka transmisikan ke SPBG ini. Pihak
Envogas juga memiliki metering sendiri untuk memastikan bahwa gas yang ditransmisikan adalah benar sesuai dengan yang diklaim oleh Pertagas. Sistem ini bernama meter pembanding dan dipasang setelah sistem MRS. Setelah melalui MRS dan meter pembanding, gas diproses melalui scrubber dan dryer. Scrubber digunakan untuk menyaring partikel kecil dan geram sedangkan dryer digunakan untuk menurunkan kadar cairan di dalam gas.
Kiri atas: Scrubber Kanan atas: Kompressor Bawah: Storage tank Kiri bawah jauh: Sistem MRS dan Meter pembanding
Setelah melalui scrubber dan dryer, gas kemudian dilewatkan ke sistem kompresor. Kompresor digunakan untuk menaikkan tekanan gas sehingga dengan volume yang kecil, dapat terkandung massa gas yang lebih banyak. Hal ini mungkin terjadi karena gas bersifat kompresibel. Di SPBG Envogas Cibubur, kompresor yang digunakan digerakkan dengan motor listrik berdaya 315kW. Ada 3 buah kompresor yang masing-masing memiliki sistem pendingin air yang cara kerjanya kurang lebih sama dengan radiator pada mesin mobil. Gas yang telah melalui proses saring dan kompresi kemudian disimpan dalam storage. Gas storage dapat dianalogikan dengan kolam bensin pada SPBU biasa. Storage ini digunakan untuk menyimpan gas sebelum ditransmisikan
47
ke dispenser. Gas storage ini berupa tabung-tabung gas bertekanan tinggi berjumlah 28 buah tabung per storage. Terdapat 3 buah instalasi storage pada SPBG ini. Gas yang tersimpan di dalam storage tank akan dijual dengan menggunakan alat yang disebut dispenser. Ada 2 jenis dispenser di SPBG Envogas Cibubur ini. Yang pertama adalah dispenser untuk mengisi truk-truk tangki, sedangkan yang kedua adalah dispenser untuk mengisi kendaraan pribadi. Terdapat perbedaan pada selang dispenser karena perbedaan tekanan operasi pengisian bahan bakar gas dari kedua jenis dispenser ini.
48
Kiri atas: Dryer Kanan bawah: Dispenser kendaraan pribadi Kiri bawah: Dispenser truk tanki
HOW IT WORKS
DRIFTING, MENGENDALIKAN KETAKTERKENDALIAN Oleh: Tan Hammy Foto: S. Billy Drifting merupakan teknik mengendalikan kendaraan dengan cara yang tidak biasa, yaitu dengan cara ‘menggeser’ bagian buritan kendaraan untuk melalui suatu tikungan. Dalam artikel ini akan diberikan penjelasan secara ilmiah mengenai fenomena drifting ini. Pertama, kita perlu mempelajari bagaimana kendaraan itu dikendalikan secara normal. Dalam hal pengendalian, semua pergerakan yang terjadi pada kendaraan darat, gerakan maju-mundur maupun berbelok, dikendalikan melalui gaya-gaya gesek yang dihasilkan dari ban kendaraan tersebut. Gaya gesek ini, yang sering diistilahkan orang dengan cengkeraman ban, seberapa besar ban mampu mencengkeram jalan dan menghasilkan gaya untuk mengendalikan kendaraan. Supaya kendaraan bisa bergerak maju, maka daya dari mesin akan disalurkan untuk memutar roda penggerak, yang kemudian akan menghasilkan gaya dorong atau traksi, yang mampu menggerakkan kendaraan ke depan, melawan beban kendaraan itu sendiri. Sama halnya dengan gerakan maju, maka
gerakan kendaraan untuk berbelok juga diatur dengan menggunakan gaya cengkeraman ban, namun gaya ini mengarah kesamping, yang diatur dengan mengendalikan sudut belok roda. Perlu diketahui bahwa dalam kondisi berbelok, kendaraan melakukan gerak melingkar. Ketika suatu benda melakukan gerak melingkar, timbul suatu gaya yang melawan arah gerakan melingkar kendaraan tersebut, yang disebut dengan gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal ini besarnya sebanding dengan berat dan kecepatan benda tersebut bergerak, dan berkebalikan dengan radius lintasan gerak. Dalam hal pengendalian kendaraan, gaya sentrifugal inilah yang harus dilawan oleh ban kendaraan supaya kendaraan bisa berbelok. Semakin cepat kendaraan berbelok, semakin besar gaya sentrifugal yang timbul dan harus dilawan oleh ban kendaraan supaya kendaraan dapat berbelok dengan baik. Dalam hal drifting, yang dilakukan adalah pengendara kendaraan berusaha menghasilkan gaya sentrifugal yang melampaui kemampuan ban
49
mencengkeram jalan, terutama ban belakang kendaraan sehingga bagian belakang kendaraan bergeser. Hal ini dapat diperoleh dengan 2 cara, yaitu memperbesar gaya sentrifugal yang bekerja dan memperkecil kemampuan cengkeraman ban. Gaya sentrifugal dapat diperbesar dengan mempercepat kendaraan ketika melewati tikungan, atau mengurangi radius belokan dengan memperbesar sudut belok roda. Untuk memperkecil kemampuan cengkeraman ban, dapat dilakukan dengan berbagai macam cara. Cengkeraman ban dipengaruhi oleh banyak faktor, yaitu faktor tekanan angin ban, faktor permukaan jalan, serta faktor berat yang ditumpu oleh ban tersebut. Semakin besar beban yang ditumpu ban tersebut, maka gaya gesek yang mampu dihasilkan oleh ban tersebut semakin tinggi, begitu sebaliknya. Selain itu, kemampuan ban mencengkeram jalan akan menurun drastis ketika melakukan pengereman ataupun akselerasi, terutama jika pengereman atau akselerasi yang dilakukan sangat ekstrim sehingga ban slip. Prinsip-prinsip inilah yang dimanfaatkan oleh pengendara ketika melakukan drifting dengan kendaraannya. Ada berbagai macam teknik yang sering digunakan untuk melakukan aksi drifting. Caracara tersebut antara lain:
1. E-brake, atau handbrake. Teknik ini
dilakukan dengan cara menarik rem tangan ketika melalui tikungan dalam kecepatan tinggi. Ketika pengemudi menarik rem tangan, maka roda belakang akan segera terkunci dan kehilangan cengkeraman, pada kondisi kendaraan sudah berkecepatan tinggi dan mulai memasuki tikungan, dalam artian gaya sentrifugal sudah tercipta. Karena ban belakang kehilangan cengkeraman dan tidak mampu mengatasi gaya sentrifugal yang terjadi, maka dengan segera bagian belakang kendaraan akan bergeser.
2. Shift lock. Teknik ini hanya dapat digunakan pada kendaraan berpenggerak roda belakang. Prinsip yang digunakan sama dengan pada metode e-brake, namun untuk mengunci roda belakang dengan cara memindahkan gigi ke posisi yang lebih rendah ketika dalam kecepatan
50
tinggi. Ketika gigi berpindah ke posisi yang lebih rendah, maka akan tercipta efek engine brake yang dapat mengunci roda penggerak, yaitu roda belakang. Ketika roda belakang terkunci, sama seperti metode di atas, kemampuannya mencengkeram jalan menurun secara drastis dan kemudian kendaraan bergeser.
3. Power Over. Sama seperti
teknik shift lock, teknik ini hanya dapat digunakan pada kendaraan berpenggerak roda belakang. Prinsip yang digunakan untuk menghilangkan cengkeraman ban belakang adalah dengan memberikan torsi berlebih pada roda belakang dan menyebabkan ban slip, ketika kendaraan melalui tikungan dengan kecepatan tinggi. Ketika roda belakang slip maka gaya sentrifugal akan bekerja menggeser buritan kendaraan.
4. Braking. Dalam teknik
ini, pengendara melakukan pengereman secara drastis ketika akan memasuki tikungan. Prinsip
yang dimanfaatkan adalah perpindahan beban (weight shifting) kendaraan ke depan, yang terjadi ketika melakukan deselerasi ekstrim sehingga ban belakang kehilangan cengkeraman.
5. Feint. Untuk melakukan teknik ini,
pada mulanya kendaraan diarahkan ke arah yang berlawanan dengan arah yang dituju, dan kemudian dengan tiba-tiba dibelokkan ke arah yang dituju. Hal yang akan dituju adalah peningkatan gaya sentrifugal yang drastis akibat sudut belokan yang besar. Selain itu, karena kendaraan seperti “dibanting� maka berat kendaraan juga akan berpindah, sehingga cengkeraman ban di salah satu sisi berkurang drastis.
6. Lift-off. Metode ini merupakan
teknik yang paling sulit dan berbahaya, karena melibatkan kecepatan yang sangat tinggi. Prinsip dasar yang digunakan sama dengan metode braking, namun tercipta dengan melakukan engine braking dengan mengangkat pedal gas secara tiba-tiba dalam kecepatan tinggi sambil membelokkan kendaraan.
51
HOW IT WORKS
SHOCK ABSORBER Oleh: Arif Budi S. Foto: S. Billy Shock absorber, atau peredam kejut, adalah salah satu komponen kendaraan yang berfungsi meredam getaran yang terjadi pada kendaraan. Getaran ini berasal dari road irregularities (ketidakrataan jalan). Shock absorber dapat meningkatkan indeks ride quality (kenyamanan berkendara) melalui mekanisme penyimpanan energi berupa energi kinetik oleh pegas dan pendisipasian energi berupa energi panas oleh damper. Ada banyak jenis shock absorber yang biasa digunakan pada kendaraan, namun tiap jenis shock absorber selalu memiliki kesamaan, yaitu terdiri dari coil spring dan damper, Ride quality sangat berhubungan erat dengan getaran yang terjadi pada kendaraan, khususnya pada rangka kendaraan yang berhubungan langsung dengan tempat duduk pengendara. Apabila kendaraan tidak memiliki shock absorber, getaran dengan frekuensi tinggi yang terjadi akan mengakibatkan pengendara cepat mengalami kelelahan. Shock absorber berguna untuk meredam getaran tersebut sehingga meningkatkan
52
kenyamanan pengendara atau penumpang. Road Irregularities (ketidakrataan jalan) menimbulkan gaya dinamik terhadap roda kendaraan. Ketika kendaraan melewati suatu road irregularities (baca: polisi tidur), maka roda kendaraan akan mengalami percepatan vertikal ke atas sehingga menimbulkan gaya bump (Hukum II Newton, jika timbul percepatan pada suatu massa inersia maka timbul pula gaya yang sebanding dengan massa inersia dikalikan dengan percepatan yang timbul). Gaya ini akan mengangkat roda dari permukaan jalan, dan apabila tidak ada shock absorber, gaya ini kemudian diteruskan menuju chassis sehingga chassis ikut terangkat dan pengendara akan merasakan ‘kejutan’. Shock absorber berperan untuk mencegah gaya bump tersebut supaya tidak diteruskan menuju chassis. Akibatnya, hanya roda kendaraan saja yang akan bergerak naikturun, sedangkan chassis tetap pada kondisi horizontal relatif terhadap permukaan jalan.
Bagaimana Cara Kerja Shock Absorber? Shock absorber terdiri dari dua komponen utama, yaitu coil spring dan damper. Pada saat shock absorber tertekan, coil spring
menyimpan energi kinetik yang timbul pada roda kendaraan yang mengalami percepatan vertikal ke atas. Ini disebut fase kompresi pada shock absorber. Ketika shock absorber mulai kembali ke kondisi awalnya, coil spring mendisipasikan energi kinetik yang telah disimpan tadi. Namun, damper mengkonversikan energi kinetik yang terdisipasi tersebut menjadi energi panas melalui mekanisme fluida viskos yang melewati celah orifice pada damper. Alhasil, laju naik-turun coil spring menjadi berkurang dan lama kelamaan coil spring akan berhenti karena seluruh energi kinetik telah dikonversi menjadi energi panas. Damper berperan mengurangi atau membatasi laju osilasi coil spring. Apabila shock absorber hanya memiliki coil spring saja, tanpa damper, maka coil spring pada shock absorber akan berosilasi terus - menerus dan menyebabkan kendaraan menjadi tidak terkendali, alih – alih menjadi nyaman bagi pengendara. Damper terdiri dari piston yg memiliki celah orifice sebagai jalur aliran fluida viskos. Ketika shock absorber tertekan (gambar bawah), sebagian fluida yang terdapat di dalam pressure tube mengalir melalui celah orifice menuju sisi atas piston ke akibat tekanan yang diberikan oleh piston. Karena celah orifice cukup sempit untuk dilewati oleh fluida viskos, sebagian fluida viskos terdorong menuju ruang reserve cylinder. Hal ini akan menghambat laju osilasi coil spring yang terjadi. Pada saat shock absorber tertarik, fluida viskos yang terdapat di sisi atas piston mengalir kembali menuju ruang pressure tube di sisi bawah piston. Karena fluida viskos di ruang pressure tube tekanannya menjadi lebih rendah daripada tekanan di ruang reserve cylinder, maka fluida yang berada di reserve cylinder mengalir kembali menuju ruang pressure tube.
53
HOW IT WORKS
PENANGANAN BATU BARA PADA PLTU SURALAYA Oleh: Budi Herwanto Listrik merupakan salah satu kebutuhan energi primer manusia dalam menjalankan kehidupannya sehari-hari. Semakin banyak jumlah penduduk suatu negara akan semakin banyak pula kebutuhan energinya. Indonesia merupakan salah satu negara dengan jumlah penduduk ke-4 terbanyak didunia setelah China, Amerika, dan India. Pada tahun 2009 Indonesia telah mengkonsumsi energi listrik sebesar 133,11 TWh. Setiap tahunnya mengalami peningkatan kebutuhan rata-rata 6.1 % per tahun (sumber: RUPTL PLN 2009-2019) dalam penggunaan listrik. Di Indonesia sendiri sumber energi listrik berasal dari PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap), PLTA (Pembangkit Listrik
adalah dengan memastikan sumber bahan bakar tetap ada dan memastikan komponen kritisnya tidak rusak. PLTU Suralaya menggunakan batubara sebagai sumber energi yang dikonversikan menjadi listrik. Batubara dipasok dari berbagai sumber seperti PT. Bukit Asam, PT. Berau Coal, PT. Kideco Jaya Agung, dan PT. Adaro Indonesia. Gambar dibawah merupakan letak PLTU Suralaya dan Letak pemasok batubara. Batubara yang digunakan adalah jenis Sub-
54
Tenaga Air), PLTP (Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi), PLTG (Pembangkit Listrik Tenaga Gas), dan PLTGU (Pembangkit Listrik Tenaga Gas dan Uap). Untuk memikul beban tinggi lebih difokuskan pada PLTU dan PLTA. Sedangkan sisanya digunakan untuk menambah pasokan produksi listrik dan sebagai back-up pada saat peak load. PLTU Suralaya memiliki kapasitas 3.4 GW yang digunakan untuk memasok kebutuhan listrik Jawa-Bali. Seperti yang ditampilkan gambar dibawah ini terlihat persebaran produksi listrik Jawa-Bali dengan PLTU Suralaya sebagai pemasok listrik terbesar. Dari pemaparan sebelumnya dapat dilihat betapa vitalnya keberadaan PLTU Suralaya. Dengan kebutuhan
listrik yang meningkat setiap tahunnya dan sebagian besar produksi dilakukan oleh PLTU dimana PLTU Suralaya sebagai pemasok utama Jawa-Bali bisa dibayangkan apabila PLTU Suralaya behenti beroperasi, setengah dari pulau Jawa akan gelap gulita dimalam hari dan pertumbuhan ekonomi Indonesia yang notabene berpusat dipulau Jawa akan lumpuh. Pertanyaannya adalah bagaimana kita bisa memastikan PLTU Suralaya bisa terus beroperasi? Tentu jawaban logis sederhananya
pelabuhan yang dilengkapi dengan alat Reclaimer. Reclaimer adalah alat untuk mengambil batubara dari suatu tempat. Wilayah pelabuhan ini adalah Unloading area. Batubara kemudian didistribusikan menuju coal stock area atau power plant area menggunakan belt conveyor.
bituminous dengan kebutuhan batubara per hari sekitar 33.000 ton. Bagaimana cara memastikan kebutuhan batubara terpenuhi setiap harinya? Jika pemasok batubara hanya mengirim sesuai kebutuhan per hari PLTU Suralaya akan sangat tidak efektif dan tidak efisien. Karena jika satu hari saja batubara tidak dipasok akibat hal yang tak terduga maka PLN akan merugi puluhan milyar rupiah. Oleh karena itu untuk menghindari hal-hal tak terduga tersebut PLTU Suralaya harus memiliki cadangan batubara yang siap pakai. PLTU Suralaya memiliki kapasitas penyimpanan batubara seluas 21 ha yang cukup untuk 1.500.000 MT (cukup untuk kebutuhan 1 bulan). Penanganan batubara menggunakan prinsip FIFO (First In First Out), artinya setiap batubara yang pertama masuk akan digunakan lebih awal. Sehingga tidak ada batubara yang disimpan terlalu lama dan kualitasnya tetap terjaga. Apabila batubara disimpan terlalu lama akan menurunkan caloric value dari batubara. Dalam menangani 33.000 ton batubara per hari dibutuhkan mekanisme yang teratur agar prinsip FIFO bisa terlaksana. Gambar dibawah merupakan skema penanganan batubara di PLTU Suralaya.
Dapat dilihat pada skema di atas garisgaris merah yang terhubung satu sama lain merupakan belt conveyor yang ada pada PLTU Suralaya. Belt conveyor didesai berpasangan agar pendistribusian batubara masih bisa dilakukan jika ada belt conveyor yang rusak (prinsip redundansi). Setiap sambungan belt conveyor berujung pada Junction House yang berfungsi sebagai pengatur arah distribusi batubara dan sebagai tempat motor penggerak belt conveyor. Pada umumnya batubara dari unloading area didistribusikan menuju coal stock area agar lebih mudah menjalankan prinsip FIFO. Namun dari skema di atas batubara dapat disalurkan langsung menuju power plant area. Pada coal stock area terdapat stockout system dan reclaim system. Stockout system berfungsi untuk menyimpan batubara pada stock yard. Sedangkan reclaim system berfungsi untuk mengambil batubara dari stock yard. Pada power plant area terdapat silo-silo (coal bunker) tempat penyimpanan batubara siap pakai. Dengan penanganan batubara tersebut diharapkan pasokan batubara selalu ada dan kualitas batubara yang digunakan tetap terjaga sehingga PLTU Suralaya dapat terus beroperasi secara efisien dan mampu memenuhi kebutuhan listrik Jawa-Bali.
Penanganan barubara dibagi menjadi 3 wilayah yaitu, Unloading Area, Coal Stock Area, dan Power Plant Area. Letak PLTU Suralaya berada ditepi pantai sehingga untuk transportasi batubara dari pertambangan ke PLTU Suralaya menggunakan kapal laut atau tongkang. Kapasitas kapal laut bisa mencapai 100.000 ton. Sedangkan tongkang mempu membawa 15.000 ton batubara. Untuk memindahkan batubara dari kapal laut atau tongkang dibutuhkan
55
HOW IT WORKS
HYDRAULIC FRACTURING Oleh: Yos Rabung Kebutuhan manusia akan energi kian hari kian meningkat sehingga menyebabkan manusia mencari berbagai cara untuk mencari sumber energi tersebut. Seiring penggunaan minyak yang selama ini merupakan sumber energi utama, manusia mulai beralih menggunakan gas sebagai sumber energi. Gas bumi merupakan sumber energi yang lebih ramah lingkungan sehingga sangat dipertimbangkan untuk ditingkatkan penggunaannya. Salah satu kiat mengoptimalkan eksplorasi gas dengan menggunakan metode Hydraulic Fracturing dan dikombinasikan dengan pengeboran horisontal. Hydraulic Fracturing atau biasa disebut dengan Fracturing merupakan suatu teknik memasukkan air, pasir, dan bahan kimia pada tekanan tinggi kedalam shale dan formasi batuan yang padat untuk mengeluarkan gas yang ada didalamnya. Metode ini dipilih karena dapat mengeluarkan gas yang tersisa didalamnya, sehingga investasi untuk pencariannya dapat menjadi lebih efektif. Hal ini dapat dibuat lebih efektif dengan cara mengaplikasikan pengeboran horizontal , seperti yang telah diketahui bahwa lapisan shale gas terdapat pada kedalaman tertentu saja dan tersebar secara horizontal, sehingga penggunaan pengeboran horizontal akan sangat memperluas dan mempermudah dalam menentukan area pencarian minyak. Seperti halnya proses pengeluaran gas pada umumnya, metode ini juga dimulai dengan melakukan pengeboran secara vertikal pada daerah yang telah dipastikan memiliki lapisan shale gas dibawah tanah. Setelah beberapa ribu
56
meter dari permukaan, pengeboran mulai membentuk lengkungan yang pada akhirnya akan terletak horizontal pada lapisan shale gas. Setelah pengeboran mencapai lapisan shale gas, pengeboran dilanjutkan secara horizontal sepanjang 914 hingga 1524 meter. Setelah itu ke dalam sumur yang telah dibuat dimasukkan casing yang nantinya akan dimasukkan semen dan menjaga lubang tetap terbuka. Bahan peledak lalu dimasukkan kedalam sumur bor itu, ledakan tersebut terkontrol dengan menggunakan wadah perforating gun untuk menciptakan lubang kecil yang menembus beton pada sumur horizontal hingga ke shale. Cairan campuran bertekanan (air, pasir, dan bahan kimia) kemudian dipompakan masuk kedalam sumur dengan debit sekitar 16.000 liter per menit. Pada akhirnya cairan bertekanan tersebut akan menciptakan retakan-retakan kecil di dalam shale yang akan membebaskan gas-gas yang terperangkap sehingga dapat mengalir hingga ke permukaan. Bahan kimia yang dicampurkan hanya mencakup 2% dari total keseluruhan cairan campuran yang diinjeksikan kedalam sumur
namun terdapat cukup banyak zat didalamnya seperti, asam, agen anti bakteri, breakerI, clay stabilizer, corrosion inhibitor, crosslinker, pengurang gesekan, gel, pengontrol besi, agen pengatur asam, scale inhibitor, dan surfactant. Walaupun dengan begitu banyak terobosan dan keuntungan dari penggunaan metode ini, namun tetap saja memiliki banyak kelemahan dan telah diprotes bahkan dilarang penggunaannya dibeberapa negara. Beberapa masalah yang timbul dari penggunaan hydraulic fracturing antara lain sebagai berikut:
1. Emisi udara Karena penggunaan cairan bertekanan, maka semua gas yang terperangkap dapat dikeluarkan termasuk gas metana. Eksplorasi gas memiliki risiko kebocoran gas, jika gas metana keluar dan keluar ke atmosfir akan menyebabkan berbagai masalah lingkungan seperti pemanasan global.
2. Kontaminasi air tanah Hal ini telah menjadi perdebatan di Jerman, bahan kimia yang digunakan untuk cairan campuran bertekanan memiliki potensi untuk meracuni lapisan air tanah yang dilewati oleh sumur bor.
3. Gempa bumi Cairan campuran yang diinjeksikan kedalam sumur bor dapat menyebabkan retakan-retakan yang lebih besar dari yang diperkirakan, jika retakan itu terlalu besar maka dapat membuat formasi retakan natura pada formasi bebatuan menjadi tidak stabil dan akhirnya akan menciptakan gempa bumi.
57
HOW IT WORKS
ANTI-LOCK BRAKING SYSTEM Oleh: Ranu Firman W. Foto: S. Billy Saat mengendarai kendaraan bermotor dengan kecepatan yang cukup tinggi, kita sering merasakan peristiwa selip pada roda kendaraan yang kita kendarai saat pengereman mendadak dilakukan. Atau mungkin saat kita berkendara di jalanan yang berkelok dan licin, seperti kondisi jalanan yang basah dan bersalju, melakukan pengereman pada saat melaju memperbesar kemungkinan terjadinya selip. Saat melakukan pengereman mendadak atau pengereman penuh di jalanan yang licin atau berkelok, kendaraan tidak dapat langsung berhenti namun fenomena yang terjadi adalah roda kendaraan berhenti tidak berputar, terkunci, sementara kendaraan masih melaju. Hal ini menyebabkan roda kendaraan kehilangan kontak traktif dengan permukaan jalanan sehingga sulit untuk dikendalikan, fenomena ini sering disebut sebagai selip. Akibatnya tidak jarang kita temukan kecelakaan kendaraan bermotor dijalanan akibat roda kendaraan yang selip mendadak saat pengendara melakukan pengereman.
58
Untuk mengatasi permasalahan tersebut maka diciptakanlah suatu teknologi yang disebut ABS (Anti-lock Braking System) pada kendaraan. Teori yang menjadi dasar penggunaan ABS sangatlah sederhana, yaitu menjaga roda agar tidak selip saat kendaraan diperlambat atau direm. Penggunaan ABS pada kendaraan, secara tidak langsung, juga memberi beberapa keuntungan lain, seperti kendaraan dapat semakin cepat berhenti dan kendaraan dapat dikendalikan saat direm. ABS adalah suatu sistem mekanisme, dia tidak bisa berdiri sendiri, sehingga membutuhkan banyak sekali komponen pndukung lain saat diaplikasikan pada kendaraan. Namun, diantara sekian banyak komponen pendukung, terdapat empat komponen utama dari ABS, yaitu: 1. Sensor Kelajuan ABS memerlukan informasi untuk mengetahui apakah roda akan terkunci. Oleh karena itu, diletakkanlah sensor
kelajuan pada setiap roda, atau ada juga yang diletakkan pada roda gigi diferensial untuk memberikan informasi tersebut. 2. Katup Terdapat sebuah katup pada selang rem dari masing-masing rem yang dikendalikan oleh ABS. Dalam pengoperasiannya, katup memiliki tiga posisi operasi: • Posisi pertama, katup terbuka. Pada posisi ini, tekanan dari silinder utama diteruskan menuju rem. • Posisi kedua, katup tertutup. Pada posisi ini, tekanan dari silinder utama tidak dapat diteruskan menuju rem. Hal ini bertujuan untuk mencegah peningkatan tekanan saat pengendara menekan pedal rem semakin keras. • Posisi ketiga, katup melepaskan tekanan dari rem menuju silinder utama. 3. Pompa Sejak katup mampu melepaskan tekanan dari rem, harus ada suatu cara untuk mengembalikan tekanan tersebut agar proses pengereman tetap terjadi. Mengembalikan tekanan rem adalah tugas dari pompa. 4. Sistem Kontrol Sistem kontrol ini bertindak sebagai komputer di dalam sistem ABS. Sistem kontrol ini membaca dan menghitung data masukan dari sensor kelajuan serta mengendalikan katup.
Mekanisme Kerja ABS Sistem ABS memiliki banyak sekali variasi dan algoritma kontrol. Berikut akan dijelaskan mengenai sistem kerja yang paling sederhana.
perlambatan yang tidak wajar pada roda. Saat menemukan perlambatan yang tidak wajar ini, ABS akan mengurangi tekanan pada rem sehingga roda kembali mengalami percepatan kemudian meningkatkan kembali tekanan pada rem sehingga roda mengalami perlambatan kembali. Sistem ABS dapat melakukan siklus tersebut dengan sangat cepat, 15 siklus per detik, sebelum roda berubah kelajuan secara signifikan. Hasilnya adalah roda diperlambat dengan laju perlambatan yang sama dengan kendaraan, dengan rem mempertahankan roda berada pada kondisi tepat sebelum roda terkunci.
Jenis-Jenis ABS Seperti yang telah disampaikan sebelumnya bahwa ABS memiliki banyak sekali skema penggunaan. Berikut akan dijelaskan jenisjenis ABS berdasarkan jumlah kanal atau jumlah katup yang dapat dikontrol, dan jumlah sensor kelajuan, antara lain: 1. ABS 4-kanal 4-sensor Skema ini adalah skema terbaik. Sensor kelajuan terdapat pada keempat roda kendaraan dan masing-masing roda juga memiliki katupnya masing-masing. Sehingga pengontrol dapat memantau setiap roda dengan lebih baik. 2. ABS 3-kanal 3-sensor Skema ini memiliki sensor kelajuan dan katup untuk masing-masing kedua roda depan. Sementara untuk kedua roda belakang hanya dikompensasi oleh sebuah katup dan sebuah sensor kelajuan. Dengan skema seperti ini, salah satu roda belakang dapat mengalami proses locking. 3. ABS 1-kanal 1-sensor Skema seperti ini sering ditemukan pada truk pick-up. Sistem ini hanya memiliki satu katup untuk mengontrol dua roda belakang dan satu sensor kelajuan yang terletak pada poros roda belakang.
Sistem pengontrol selalu memonitor sensor kelajuan mencari adanya
59
SEKRETARIAT
Jalan Ganesha 10 Gedung Labtek II Himpunan Mahasiswa Mesin 40132 Institut Teknologi Bandung