Dunia Kereta - Kereta Fuel Cell India

 

Salah satu teknologi kereta yang ramah lingkungan adalah kereta fuel cell. Kereta ini berbahan bakar hydrogen (H2) yang kemudian diproses dimesin fuelcell dan menghasilkan sisa berupa air, sehingga sangat ramah lingkungan. Akan tetapi, yang masih menjadi kelemahan teknologi ini adalah cara mendapatkan H2 yang masih mahal. Selain itu, proses produksi H2 saat ini juga menghasilkan polusi tersendiri. Pada artikel kali ini, kita akan membahas perkembangan kereta fuel cell di India.

Akhir tahun 2021 kemarin, India melakukan uji coba kereta fuel cell pertamanya. Uji coba ini bertujuan untuk mengetahui potensi penurunan emisi sector transportasi dengan cara mempercepat penggunaan kendaraan berbahan bakar hydrogen. India sendiri merupakan salah satu negara dengan pertumbuhan ekonomi tercepat di dunia, salah satunya bidang industry berat dan produksi. Hal ini membuat emisi CO2 yang dihasilkan cukup besar. Bahkan pada tahun 2015 menduduki peringkat tiga besar dunia negara penghasil polusi.

India sendiri memiliki target zero emisi pada tahun 2060 pada sector industry dan transportasi. Beberapa usaha telah dilakukan, misalnya menghentikan penggunaan mesin dua-tak menjadi empat-tak, menggunakan bahan bakar yang ramah lingkungan seperti biofuel. Sedangkan pada sector kereta api, beberapa alternatif untuk mereduksi emisi adalah: penggunaan biofuel, bahan bakar sintesis, elektrifikasi lintas, dan juga penggunaan bahan bakar hydrogen.

Salah satu upaya yang telah dilakukan Indian Railway adalah dengan menggunakan baterai dan bahan bakar hydrogen pada kereta. Lokomotif biasa akan memerlukan baterai yang sangat besar untuk dapat beroprasi jarak jauh dan beban yang berat. Sedangkan fuel cell menawarkan berat yang lebih ringan dan jarak operasional kereta yang lebih jauh. Selain itu, kereta berbahan bakar hydrogen lebih hemat dan tidak bising dibandingkan dengan kereta bertenaga diesel.

Untuk mengurangi emisi akibat produksi hydrogen, maka dilakukan produksi dengan energi ramah lingkungan seperti panel surya. Jenis ini disebut green hydrogen. Sedangkan jika dihasilkan dari bahan bakar fosil disebut grey hydrogen, dan apabila diproduksi dengan gas alam disebut blue hydrogen.

Salah satu aplikasi kereta bertenaga hydrogen adalah dengan menempatkan modul fuelcell di roof kereta dan tangka hydrogen dan oksigen di bawah lantai (underfloor). Reaksi antara hydrogen dan oksigen pada fuel cell menghasilkan energi listrik serta zat buang berupa air, udara, dan panas. Listrik disimpan di baterai yang selanjutnya dipakai untuk menggerakkan motor traksi atau dapat langsung dimanfaatkan ke motor traksi. Prototipe kereta fuel cell di India yang bertenaga 300kW dibuat memakai bekas lokomotif diesel. Kecepatan maksimumnya diperkirakan mencepai 140 km/jam.

 

Ref:

https://www.railwaygazette.com/in-depth/traction-india-to-trial-fuel-cell trainset/57957.article

https://www.financialexpress.com/infrastructure/railways/indian-railways-shuts-iroaf-that-invited-bids-for-hydrogen-fuel-trains-no-effect-on-existing-projects-details/2327090/

https://www.imeche.org/news/news-article/could-hydrogen-trains-be-the-future-of-rail

Read More

Dunia Kereta - Sistem Kontrol Kereta Nir-Awak

 Tidak hanya pesawat yang nir-awak, kereta juga telah lama menerapkap teknologi nir-awak. Kereta nir-awak disini adalah kereta otomatis tanpa masinis. Seiring dengan perkembangan teknologi dan ilmu, maka perawatan kereta nir-awak dapat juga dilakukan secara otomatis tanpa petugas. Jadi benar-benar kereta berjalan otomatis dan dalam perawatan pun otomatis. Pada artikel ini, kita akan membahas teknologi kereta nir-awak dan perawatanya yang juga secara otomatis yang diaplikasikan di Rusia.

Otomatisasi perkeretaapin di Rusia dibangun pada tahun 2015 di stasiun Luzhskaya. Salah satu yang dibangun adalah switch (wesel) otomatis yang bekerja untuk memindah jalur secara otomatis. Untuk fungsi ini, sebelumnya telah dibuat model simulasi kereta yang bekerja mendeteksi lokasi kereta dengan presisi kesalahan tidak lebih dari 10cm. Selain itu, di Moscow Central Circle (MCC) juga telah dibangun multi-circuit automatic control dengan menerapkan GoA4. Baca: Grade of Automation(GoA).

Gambar Monitor dari apa yang dilihat oleh kereta otomatis

Beberapa otomatisasi yang dibangun di Lastochka adalah sistem pengereman terkendali remote jarak jauh, monitoring penumpang yang mencurigakan, dan juga pintu otomatis. Keunggulan sistem control kereta otomatis ini yaitu pertukaran data antar kereta, sistem kendali yang terdistribusi dan presisi yang tinggi.

 

Ref.

Vladimir Andreev, Developing technologies for autonomous railway management, Global Railway Review, 2021.

Read More

Dunia Kereta

 In editing

Read More

MILAD ke-5 keretalistrik.com Bagi Pulsa GRATIS

Halo sobat keretalistrik, lama tak bersua ya. Maaf sekarang si-admin lagi rada sibuk. Nah mumpung MILAD ke-5 ini, 20 Juli 2021, kita mau bagi-bagi pulsa ni buat 3 orang. Caranya gimana? Simak yaa

1) Silakan komen di kolom komentar, tentang harapan konten apa yang akan dimuat di web kesayangan kalian ini, dan juga masukan kalian

2) Follow IG keretalistrik @keretalistrik2007 . Wajib ya, karena pulsa akan dikonfirmasi lewat DM IG.

3) Pemenang adalah komen terbaik menurut versi admin, keputusan final ya

4) 3 orang dengan komen terbaik akan dihubungi lewat DM IG dan masing-masing akan mendapat pulsa senilai 25rb.

5) Pemenang akan diumumkan tanggal 25 Juli 2021.

Read More

Dunia Kereta - Suhu Minus, Bagaimana Kereta Tetap Beroprasi?

Hallo teman-teman KL semua, sebutan baru buat pembaca setia keretalistrik. Setelah lama bersemedi ditengah pandemi korona ini, kita akan bagi cerita baru tentang kereta api ini. Sebelumnya kita doakan semoga wabah korona yang ada di Indonesia khususnya dan dunia umumnya segera selesai, dan kita bisa menikmati lagi perjalanan dengan kereta, aamiin. Kali ini kita akan sedikit share tentang bagaimana kereta api bisa tetap beroprasi pada suhu dingin yang ekstrem, yaitu -30 ⁰C.

Pada kesempatan kali ini, kita akan mengambil contoh kasus operasional kereta di Amerika Serikat dengan operator Norfolk Southern Corporation (NS). NS lebih banyak melayani transportasi barang seperti batu bara, produk otomotif dan juga komponen industry. Pada tahun 2019, terjadi musim dingin dengan suhu yang ekstrem di AS dan NS harus tetap beroprasi. Suhunya mencapai  -50 ⁰C di Illionis dan Indiana di awal Februari 2019.

Salah satu usaha yang dilakukan agar kereta tetap beroprasi dengan normal adalah menjaga kondisi rel agar tetap aman dilalui. Suhu dingin yang ekstrem membuat rel berkontraksi dan beberapa rusak, sambungan (joint) patah dan masih banyak lainya. Untuk melakukan ini, personel dilengkapi dengan safety yang lengkap karena harus bekerja pada suhu dingin yang ekstrim.

Selain itu beberapa persiapan yang dilakukan NS adalah:

1. Tim dibagi dalam wilayah kecil sehingga lebih cepat mengani kendala
2. Komunikasi antara pusat operasi dan pegawai lapangan ditingkatkan
3. Perubahan ukuran train set, batas kecepatan dan aturan sesuai dengan kondisi di lapangan
4. Menyiapkan genset portabel di beberapa tempat untuk antisipasi gardu listrik mati
5. Meyiapkan alat pembersih salju dari lintas rel

Sedangkan untuk menjamik lokomotif dapat beroprasi yang dilakukan adalah: Lokomotif disimpan atau diparkir di tempat khusus yang bisa melindungi dari suhu dingin yang ekstrim sehingga air pendingin radiator dan bahkan oli tidak membeku. Selain itu juga disiapkan air dryer untuk mencegah udara di kompresor mengandung air akibat membeku.  Selain itu, kondisi cuaca juga terus dipantau, sehingga aturan operasional dapat berubah setiap waktu dan disampaikan melalui sistem komunikasi yang canggih.

Demikian sedikit cerita tentang bagaimana operasional kereta di suhu dingin yang ekstrem. Meskipun di Indonesia tidak ada salju, semoga bisa menambah ilmu dan mengobati rasa penasaran kita. Salam sobat KL!

 

Reff: Global Railway Review, February 2020.

Read More

Dunia Kereta – Smart Maintenance Bantu Kurangi Polusi

Revolusi Industri 4.0 telah membawa pengaruh besar, tidak terkecuali di dunia kereta api yang itu dengan digitalisasi. Salah satunya yaitu dengan smart maintenance, yaitu maintenance atau perawatan yang dilakukan dengan bantuan sensor dan big-data. Lebih detail yaitu dengan bantuan teknologi Internet of Things (IoT). IoT memungkinkan pengamatan pada benda jarak jauh dengan memanfaatkan jaringan internet. Teknologi ini dimanfaatkan dengan menempatkan sensor pada beberapa komponen di kereta untuk diamati jarak jauh di control center. Saking banyaknya data maka untuk mengolahnya perlu metode big-data.

Data yang telah diolah dipakai untuk pertimbangan maintenance yaitu dengan melihat pola yang ada. Misalnya data grafik pada suhu engine, apakah masih normal atau sudah diatas batas normal dan lain sebagainya. Dengan smart maintenance ini maka perusahaan akan lebih mudah dan tepat dalam melakukan perawatan kereta.

Smart maintenance ternyata bisa juga dipakai untuk mengurangi polusi. Bagaimana caranya? Sebuah projek bernama IN2STEMPO (Innovative Solutions in Future Stations, Energy Metering and Power Supply) di Eropa menggarap sebuah projek smart maintenance yang bertujuan untuk mengurangi polusi yang dihasilkan oleh kereta. Fokus projek ini ada tiga yaitu: smart power supply, smart metering, effective station design.

Smart metering dilakukan dengan menggunakan smart meter yang mengukur konsumsi daya listrik dari kereta. Dengan smart meter ini maka data konsumsi energi kereta dapat diperoleh dan dianalisa yang selanjutnya untuk mengampil tindakan dalam upaya penghematan energi. Misalnya dengan mengetahui kapan konsumsi energi bedar dan konsumsi energi sedikit maka perusahaan bisa memperkirakan pembelian daya listriknya.

Smart power supply dilakukan dengan menggunakan FACTS (Flexible AC Transmission System). FACTS membantu perusahaan dalam mempermudah pengendalian supply energi ke kereta. Sedangkan Effective Station Design bertujuan untuk mendapatkan manajemen antrian yang lebih bagus sehingga biaya pembuatan stasiun dapat lebih efektif dan ramah lingkungan.

Secara keseluruhan projek N2STEMPO bertujuan untuk meningkatkan efisiensi konsumsi energi sehingga mampu mengurangi polusi. Selain itu, untuk membantu penumpang agar lebih merasa nyaman bepergian dengan kereta api.

Reff:

IN2STEMPO: How smart maintenance could help support the decarbonisation of our rail network, Global Railway Review, October 2020.

Read More

Dunia Kereta-Kereta paling ramah lingkungan?

Pada artikel ini, kita akan membahas tentang jenis kereta apa yang paling ramah lingkungan. Paling ramah lingkuangan dalam artian paling rendah emisi yang dihasilkan. Ada beberapa kandidat yang akan kita bandingkan disini, yaitu kereta listrik, kereta diesel, kereta baterai, kereta hydrogen, dan kereta biogas. Pada pembahasan kali ini, akan diulas secara komprehensif, dalam artian, meninjau emisi yang dihasilkan mulai dari awal pembentukan bahan bakar, tidak hanya saat kereta beroprasi. Mari simak dan baca sampai selesai.

Kita tengok sebentar tentang sejarah. Dimulai dari kereta uap yang memiliki kecepatan rendah dan polusi yang tinggi. Kemudian digantikan dengan kereta disel dengan kecepatan yang lebih tinggi dan polusi yang berkurang. Selanjutnya, muncul kereta listrik yang dapat melanju lebih cepat dibandingkan kereta disel dan dengan emisi yang lebih rendah dalam pengoperasian kereta. Akan tetapi, kereta listrik membutuhkan prasarana berupa catenary atau LAA (Listrik Aliran Atas). Hal ini, membuat kereta listrik tidak fleksibel dan tidak dapat dioperasikan disemua jalur. Kereta disel masih merajai karena dapat dioperasikan di semua jalur. Kemudian, penelitian tentang alternatif lain dimulai.

Gambar 1. Ilustrasi kereta biogas

Panel Surya.  Sempat ada penelitian tentang kereta dengan tenaga panel surya. Akan tetapi, dengan tenaga panel surya, meski semua atap kereta diberi panel surya, dan kereta berada pada terik siang hari, energi yang dihasilkan panel surya tidak akan mencukupi untuk menggerakkan kereta pada kecepatan operasi yang memadai.

Baterai. Kereta baterai pada dasarnya adalah kereta listrik yang energi listriknya disimpan di baterai. Akan tetapi, kelemahan dari kereta berbasis baterai ini adalah, jarak tempuh yang terbatas karena keterbatasan baterai dan juga biaya perawatan beterai akan mahal. Selain itu, aplikasinya untuk kereta main-line (jarak jauh) tidak bisa menampung energi dari regenerative braking secara optimal karena kereta main-line biasanya percepatan/ perlambatannya rendah.

Hidrogen. Kereta jenis ini memakai fuel cell untuk mengubah hydrogen menjadi listrik. Sistem ini memerlukan beban listrik yang stabil, sehingga kereta ini juga dilengkapi betarai. Jika permintaan daya lisrik besar, maka baterai ikut membantu. Jika permintaan daya listrik kecil, hasil listrik dari fuel cell disimpan di baterai. Sehingga baban listrik fuel cell bisa stabil. Kereta ini memerlukan biaya yang mahal saat ini. Mulai dari proses pembembuatan hydrogen, perawatan komponennya, bahkan jalur suplay hydrogen ke stasiun kereta.

Biogas. Kereta biogas pada dasarnya adalah kereta disel yang memiliki bahan bakar biogas. Biogas adalah bahan bakar ramah lingkungan dari daur ulang sampah organic.

Semua sumber energi kereta yang telah dibahas diatas memilik kelebihan dan kekurangan masing – masing. Gambar 2 bagian atas menunjukkan, bahwa suatu kereta yang membutuhkan energi yang sama tetapi disuplai dari beberapa sumber energi berbeda. Terlihat bahwa enegi permintaan kereta sama. Akan tetapi, energi yang diberikan berbeda pada tiap sumber energi. Terlihat bahwa, energi yang diberikan kereta disel biasa dan disel biogas paling tinggi. Sedangkan pada kereta listrik, sumber listrik mensuplai energi paling sedikit. Hal ini menunjukkan bahwa kereta berbasis disel memiliki efisiensi energi paling kecil. Sedangkan efisiensi paling baik ada pada kereta listrik.

Gambar 2. Energi dan emisi kereta

Kereta paling efisien belum tentu paling ramah lingkungan. Hal ini karena, kita perlu lihat secara keseluruhan sumber energi tadi diperoleh. Gambar 2 bagian bawah menunjukkan emisi greenhouse gas pada setiap jenis kereta. Terlihat bahwa, berdasarkan emisi sumber energi, kereta hydrogen menghasilkan paling banyak polutan dari hasil pembuatan hydrogen. Selanjutnya kereta baterai dari hasil proses produksi baterai dan kereta listrik pada pembangkitan energi listrik. Sedangkan pada kereta disel, polusi lebih banyak dihasilkan pada saat operasional kereta bukan pada proses pembuatan bahan bakarnya. Sedangkan kereta biogas, adalah kereta paling ramah lingkungan dengan polusi paling kecil.

Berdasarkan pembahasan diatas, maka dapat kita simpulkan bersama, kereta paling ramah lingkungan adalah kereta biogas. Sedangkan kereta paling efisien adalah kereta listrik. Semoga bisa menambah pengetahuan kita. Tinjauan diatas tidak mempertimbangkan secara ekonomi. Karena lebih komplek lagi. Sehingga banyak operator memakai banyak jenis kereta untuk saling melengkapi dengan Analisa keuntungan yang utama.

Ref.

Rouqutte, F., Ficot-Boulet, D., Melenchon, M., In search of the zero-emission train, Railway Gazette International, December 2020.

Read More