Bismillahirrahmannirrahim, Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh. Selamat siang Prof Dai. Perkenalkan saya Muhammad Rafi Farras, mahasiswa Departemen Teknik Mesin FTUI. Melalui publikasi ini, saya ingin memaparkan progres proyek aplikasi metode numerik saya yang berfokus pada dekarbonisasi sektor maritim melalui optimalisasi sistem mesin bantu (auxiliary engine).
Dalam konteks perkapalan, kita menghadapi sistem fisik yang sangat rumit. Untuk menyelesaikannya, metode numerik hadir sebagai alat bantu utama untuk mendekati solusi nyata. Berikut adalah narasi progres proyek saya yang disusun berdasarkan kerangka DAI5:
A. Hasil Ringkasan Belajar (Pola Pikir DAI5)
Penerapan metode numerik dalam proyek ini tidak hanya dipandang sebagai prosedur hitung, melainkan sebuah tanggung jawab intelektual dan spiritual:
- Deep Awareness of I (Kesadaran Mendalam): Saya menyadari bahwa setiap persamaan dalam sistem hybrid ini—baik itu hukum kekekalan energi maupun termodinamika—adalah model yang meniru keteraturan alam ciptaan Sang Pencipta. Kesadaran ini mencegah saya membuat asumsi fisik yang mustahil dan mendorong saya untuk memilih metodologi (seperti FVM atau algoritma optimasi) secara objektif, bukan sekadar karena kenyamanan intelektual.
- Intention (Niat yang Sadar): Niat utama proyek ini bukan sekadar menghasilkan angka, melainkan merancang sistem kapal yang berkelanjutan. Fokusnya adalah bagaimana memadukan mesin bantu konvensional dengan sistem baterai (hybrid) untuk menekan emisi gas buang serendah mungkin, dengan mempertimbangkan siklus hidup kapal secara jangka panjang, bukan hanya kondisi desain ideal.
B. Topik yang Dipilih - Judul: Pengembangan Metode Numerik dalam Pendekatan Sistem Hybrid Auxiliary Engine untuk Mengurangi Emisi Kapal.
- Fokus Studi: Simulasi pembagian beban (power split) antara mesin diesel dan baterai menggunakan metode optimasi numerik untuk mencapai konsumsi bahan bakar dan emisi minimum.
C. Langkah Awal yang Telah Dilakukan (The Art of Modeling)
Mengikuti tahapan dalam DAI5, saya telah memulai langkah-langkah teknis berikut:
- Pemodelan dan Penyederhanaan (Initial Thinking): Saya melakukan dekomposisi variabel sistem. Sebagai langkah awal, saya mengidentifikasi variabel yang akan disederhanakan, seperti menganggap efisiensi baterai konstan pada suhu tertentu, sementara tetap mempertimbangkan beban dinamis dari komponen kelistrikan kapal.
- Formulasi Matematika (Governing Equations): Menetapkan persamaan kesetimbangan daya: Di mana saya menggunakan formula konsumsi bahan bakar absolut yang telah dikoreksi: (Engine Power * SFC / 1000000). Dalam hal ini, daya mesin bantu secara ketat dihitung dalam satuan kilowatt (kW) untuk memastikan akurasi model.
- Implementasi Numerik (Simulasi): Menggunakan algoritma optimasi untuk menentukan titik kerja mesin bantu yang paling efisien. Proses ini melibatkan siklus Run → Analyze → Refine → Re-run untuk memastikan model tidak hanya optimal secara teknis, tetapi juga masuk akal secara fisik.
- Verifikasi dan Validasi (Reality Check): Melakukan “uji diri sendiri” dengan memverifikasi apakah kode simulasi menjalankan persamaan dengan benar, serta memvalidasi hasilnya terhadap data operasional riil (misalnya data operasional FSRU atau tanker) untuk memastikan model ini bermanfaat dan mewakili kenyataan.
D. Target Output
- Strategi Operasional Optimal: Menghasilkan panduan operasional kapan mesin bantu harus bekerja sendiri, dan kapan sistem baterai harus memberikan bantuan daya (peak shaving).
- Estimasi Reduksi Emisi: Mendapatkan angka persentase pengurangan emisi CO2 yang valid berdasarkan profil beban kapal yang disimulasikan.
Kesimpulan:
Melalui pendekatan DAI5, pengembangan metode numerik untuk sistem hybrid auxiliary engine ini menjadi jalan untuk mengungkap solusi teknik yang presisi sekaligus bermakna bagi kemaslahatan lingkungan, sesuai dengan prinsip “Cara Cerdas Ingat Tuhan” dalam setiap inovasi teknologi.
