Ers' Journal: Perkembangan dan Inovasi Transportasi Darat Berbasis Rel

A. Sejarah Kereta Api

1. Sejarah Kereta Api Dunia

Pada abad ke-18, setiap tambang di Inggris memiliki jaringan kereta api sederhana sendiri, dengan kuda sebagai tenaga penarik gerobak dari tambang ke pabrik. Pada tahun 1774 James Watt memperkenalkan penemuan mesin uap stasioner pertamanya ke seluruh dunia. Kemudian pada tahun 1800-an beberapa ahli mesin uap berhasil memodifikasi mesin uap rancangan Watt, dengan merancang ruang bertekanan tinggi non-kondensasi yang memungkinkan mesin untuk mengkonversi lebih banyak energi uap menjadi energi mekanik.

Mesin uap pertama mulai dioperasikan di sepanjang rel primitif pada tahun 1804.Saat itu Matthew Murray berhasil menampilkan lokomotif sederhana pertama, Namun perhatian publik justru lebih banyak tertuju pada Richard Trevithick yang berhasil menciptakan “Penydarren”, sebuah lokomotif yang menarik beban setara 25 ton dan 70 orang. Kereta api dipergunakan secara komersial pada akhir 1820-an, George Stephenson yang berkebangsaan Inggris saat itu memenangkan kompetisi dengan desain lokomotif uapnya. Sejak saat itu, lokomotif uap menyebar dengan cepat hingga ke Amerika.

Masa kejayaan kereta uap berakhir ketika seluruh armada kereta di London mulai menggunakan mesin listrik dan juga pengenalan mesin Diesel, yang membawa lokomotif uap untuk tutup usia setelah perang dunia ke-2. Mesin diesel yang dikombinasikan dengan yang listrik memungkinkan terciptanya kereta terbaik kedua dunia, setelah kereta listrik.

Setelah Perang Dunia II bearkhir, era KA Supercepat memulai babak baru saat negara maju di Asia yaitu Jepang mulai membuat dan mengoperasikan KA Supercepat mereka yang di namakan Shinkansen. Pada tahun 1963, saat uji eksperimental, Shinkansen Jepang mampu membuat rekor baru, yaitu melaju menembus kecepatan 256 Km/Jam. Shinkansen tipe 0 dibuat oleh Kawasaki Heavy Industries dan melayani perjalanan Tokyo - Osaka sejauh 515 Km dengan kecepatan operasional maksimum 210 Km/Jam. Langkah Jepang ini kemudian disusul oleh negara-negara besar dan maju di Eropa seperti Perancis dan Jerman.Perancis melalui perusahaan operator kereta api mereka yaitu SNCF terus berinovasi agar bisa memiliki kereta supercepat. SNCF kemudian melakukan berbagai proyek KA Supercepat.

Saat ini, beberapa negara maju sedang mengembangkan bahkan sudah mulai mengoperasikan kereta api berteknologi magnetic levitation (maglev) seperti Jepang, China, Jerman dll. Seperti namanya, prinsip dari kereta api ini adalah memanfaatkan gaya magnet untuk mengangkat kereta sehingga mengambang, tidak menyentuh rel sehingga gaya gesek dapat dikurangi. Kereta maglev juga memanfaatkan magnet sebagai pendorong. Dengan kecilnya gaya gesek dan besarnya gaya dorong, kereta ini mampu melaju dengan kecepatan sampai 600 km/jam, jauh lebih cepat dari kereta biasa.

2. Sejarah Kereta Api di Indonesia

Setelah Proklamasi Kemerdekaan Indonesia, karyawan perusahaan kereta api yang tergabung dalam Angkatan Moeda Kereta Api (AMKA) mengambil alih kekuasaan perkeretaapian dari Jepang. Dan pada 28 September 1945 ditetapkan menjadi Hari Kereta Api dan dibentuknya Djawatan Kereta Api Repoeblik Indonesia (DKARI).

Nama DKARI kemudian diubah menjadi Perusahaan Negara Kereta Api (PNKA). Nama itu diubah lagi menjadi Perusahaan Jawatan Kereta Api (PJKA) pada tanggal 15 September 1971. Pada tanggal 2 Januari 1991, nama PJKA secara resmi diubah menjadiPerusahaan Umum Kereta Api (Perumka) dan semenjak tanggal 1 Juni 1999 diubah menjadi PT Kereta Api Indonesia (Persero) sampai sekarang.

Pada akhir Maret 2007,DPR mengesahkan revisi UU No. 13/1992 yang menegaskan bahwa investor swasta maupun pemerintah daerah diberi kesempatan untuk mengelola jasa angkutan kereta api di Indonesia.Pemberlakuan UU Perkeretaapian No. 23/2007 secara hukum mengakhiri monopoli PT KAI dalam mengoperasikan kereta api di Indonesia. Pada tanggal 28 September 2011, bertepatan dengan peringatan ulang tahunnya yang ke-66, KAI meluncurkan logo baru.

Tahun 1976, PT. KAI mulai mendatangkan Kereta Rel Listrik (KRL) dari Jepang.KRL merupakan kereta rel yang bergerak dengan sistem propulsi motor listrik. Di Indonesia, kereta rel listrik terutama ditemukan di kawasan Jabodetabek, dan merupakan kereta yang melayani para komuter. Kereta rel listrik berbeda dengan lokomotif listrik.Panjang keseluruhan jalur kereta api di Indonesia adalah 7583 kilometer.

B. Daftar Kereta Tercepat di Dunia per 2017

5. Talgo 350, Spanyol

Kecepatan Kereta: 350 km/jam

Jalur : Madrid-Barcelona dan Madrid-Valladolid

Jumlah Penumpang :365 orang

Tahun mulai beroperasi : 2007

Negara : Spanyol

Speed maksimumnya yang sampai 350 kmph mampu mempersingkat waktu tempuh antara Madrid dan Barcelona. Kereta api memiliki 14 gerbong, yang terdiri dari 2 gerbong pengemudi atau penggerak serta 12 lainnya merupakan gerbong penumpang.Fasilitas kereta api terpecah menjadi empat kelas; ada kelas Club, First, Bistro, dan Coach. Semua kelasnya menyajikan kursi berbaring, lengkap dengan tempat ganjal atau penunjang kakinya.Setiap bangkunya sudah bisa mengakses perangkat audio atau video.Panel informasi real time pun terpampang di dalam serta di luar gerbong.

4. Siemens Velaro E/AVS 103, Spanyol

Kecepatan Kereta : 350km/jam

Jalur : Barcelona – Madrid

Jumlah Penumpang : 404 orang

Operator : Spanish National Railways

Tahun mulai beroperasi : 2007

Negara : Spanyol

Yang satu ini merupakan versi lain dari Velaro E ala Siemen, perusahaan Jerman yang sudah mengembangkannya. Di Spanyol sendiri, kereta api ini lebih dikenal sebagai AVS 103. Daerah operasinya ada diantara Barcelona dan Madrid. Speed maksimalnya sebesar 350 kmph, sehingga memungkinkannya menempuh dua kota besar itu dalam waktu 2 jam 30 menit saja.Pada Juni tahun 2007, pelayanannya untuk umum dibuka.Total ada 8 gerbong, dengan kapasitas sebanyak 404 kursi.

3. AGV Italo, Italia

Kecepatan Kereta : 360km/jam

Jalur : Roma – Naples

Jumlah Penumpang : 446 orang

Operator : Nuovo Trasporto Viaggiatori (NTV)

Tahun mulai beroperasi : 2007

Negara : Italia

Ini dia kereta api tercepat yang dioperasikan di daratan Eropa, Italia lebih tepatnya.Kecepatan operasional maksimumnya menjangkau angka sebesar 360 kmph.Namun di tahun 2007, ketika dilakukan tes awal, kereta ini bahkan melesat sebesar 574 kmph.Pada April 2007, mereka mulai membuka jasanya.Daerah operasinya bergerak di antara Roma dan Naples.

Desainnya juga banyak mendapat pujian. Struktur yang diterapkan begitu ramah lingkungan, bahkan 98% diantaranya memang dari hasil dari proses daur ulang. AVG Italo ini memiliki 11 gerbong yang terbagi menjadi 3 kelas. Ada kelas Club, Prima dan Smart. Semuanya sama-sama menyediakan kursi dari bahan kulit, tayangan televisi serta Wi-Fi gratis.

2.Harmony CRH 380A, China

Kecepatan Kereta : 380km/jam

Jalur : Shanghai – Nanjing

Jumlah Penumpang : 494 orang

Operator : Chinese Ministry of Railways

Tahun mulai beroperasi : 2010

Negara : China

Untuk pelayanan secara komersil, kecepatan maksimum kereta ini sampai 380 kmph. Namun ketika proses testing, speed kereta yang ada di Tiongkok ini tercatat sebesar 416,6 kmph. Jasa rutin yang mulai dioperasikan pada Oktober 2010 ada di antara rute Shanghai-Nanjing.Perusahaan CSR Qingdao Sifang Locomotive serta Rolling Stuck menjadi pihak yang ada di balik produksi kereta ini. Material alumunium membuat kereta api ini mampu mengurangi berat. Tampilan depannya yang menyerupai ikan juga menjadi kekhasan tersendiri untuk kereta api ini. Desain unik ini sengaja dirancang agar kereta mampu mengurangi tekanan aerodinamik.

Kapasitasnya cukup banyak, sebanyak 494 kursi penumpang. Tiap penumpangnya akan difasilitasi lampu baca, tampilan elektronik serta power port. Semua unit gerbongnya juga mendapat pelayanan berupa makanan dan minuman.Mereka juga menyediakan bagian VIP khusus di area yang berdekatan dengan kabin masinis. Dengan begitu, kita bisa menikmati “pemandangan” kereta api yang tengah melesat.

1. Shanghai Maglev, 431 kmph, China

Kecepatan kereta : 431 km/jam

Jalur : Longyang Road – Pudong International Airport

Jumlah Penumpang : 574 orang

Operator : Shanghai Maglev Transportation Development Co., Ltd.

Tahun mulai beroperasi : 2004

Negara : China

Kecepatan operasi puncaknya mencapai 431 kmph.Adalah Shanghai Maglev Transportation Development Co. yang menjadi operatornya. Jika diperhatikan secara seksama, kereta api ini tidak memiliki roda. Bisa kita lihat bagianbawahnya melayang di atas medan magnet, tepat diantara kereta dan track-nya. Kekuatan magnetnya yang luar biasa itu menciptakan tarikan elektromagnetik tersendiri, sehingga tak terjadi kontak langsung antara rel dengan keretanya.Untuk pelayanan publik, kereta ini sudah membukanya sejak tahun baru 2004

Wilayah operasinya terbentang diantara jalanan Long Yang serta bandara Internasional Pudong.Untuk kapasitas penumpangnya sendiri, Shanghai Manglev sudah menyiapkan sebesar 574 bangku.Operasinya berlangsung setiap 15 menit.Untuk tiket biasa, kita bisa menukarnya dengan uang sebesar US$8.Sementara untuk kelas VIP, harganya dobel menjadi US$16.

C. Kereta Masa Depan

Pesawat terbang masih menjadi alat transportasi tercepat apabila ingin mengunjungi suatu tempat yang jaraknya ratusan kilometer dari tempat kita berada saat ini. Namun sebentar lagi posisi tersebut akan tergantikan dengan sebuah model transportasi baru bernama Hyperloop.

Hyperloop ini sebenarnya bukan teknologi yang baru.konsep dasarnya sudah ada sejak lama. Namun gambaran jelas mengenai teknologi ini baru terdengar tahun 2012 lalu setelah diutarakan oleh Elon Musk.Beliau adalah pemilik perusahaan antariksa SpaceX dan mobil listrik Tesla Motors. Teknologi Hyperloop ini dikembangkan secara open source yang berarti pihak lain dapat ikut serta dalam mengembangkan teknologi ini.

Kereta Hyperloop ini kecepatannya bisa mencapai 1200km/jam. Bandingkan dengan kecepatan pesawat terbang komersial (900 km/jam), atau kereta api Maglev (600 km/jam). Dengan kecepatannya tersebut, tidak mustahil apabila perjalanan dari Jakarta ke Yogyakarta dapat ditempuh dalam 25 menit saja.

Kereta Hyperloop berbentuk seperti sebuah kapsul, masing-masing kapsul dapat diisi oleh 28 orang penumpang. Kapsul ini meluncur pada rel yang berupa pipa tabung bertekanan rendah dan semivakum udara yang tahan gempa dan tidak terpengaruh akan perubahan cuaca. Bagian atas tabung lintasan Hyperloop sendiri dilengkapi panel surya yang membangkitkan energi hingga 57 MegaWatt per tahun.Jalur kereta Hyperloop sendiri merupakan jalan layang, dibangun di atas pilar beton.

Hyperloop ini tidak hanya menggunakan prinsip elektromagnetik tetapi juga mengadopsi prinsip termodinamika dan dinamika fluida. Kapsul Hyperloop memiliki 2 motor elektromagetik yang berfungsi menciptakan medan magnet. Kemudian ada kipas angin berukuran besar dan kompresor yang bertujuan untuk melampaui Kantrowitz Limit yang dirumuskan oleh fisikawan AS, Arthur Kantrowitz.

Dikutip dari Kompas.com, Katorwitz Limit menyatakan, saat sebuah benda bergerak dalam tabung semivakum, udara di bagian benda itu akan termapatkan. Pada akhirnya, udara itu yang justru menghambat kecepatan gerak benda.Ini persis seperti jarum suntuk.Kipas angin raksasa dan kompresor membantu mengalirkan udara ke dalam kapsul dan sekitarnya.

Selain itu dibutuhkan air bearing, yaitu bantalan sepanjang 1,5 meter yang menciptakan udara bertekanan rendah. Kapsul akan melayang, persisi dengan interaksi magnet dengan kutub yang sama pada kereta Shinkansen.

Bagaimana komponen-komponen tersebut dapat memengaruhi kecepatan kereta Hyperloop?Penjelasan sederhananya adalah, udara menghasilkan gesekan yang dapat menghambat sebuah benda untuk bergerak. Apabila kereta Hyperloop ini bergerak di ruang hampa, kecepatan yang dihasilkan akan maksimum. Namun menciptakan ruang hampa udara ratusan kilometer masih belum memungkinkan, maka Musk memilih untuk memakai ruang udara bertekanan rendah pada rel kereta Hyperloop ini.

Kipas angin berukuran besar dan kompresor akan mmengalirkan udara ke air bearing, yang membuatnya menjadi bertekanan rendah. Udara ini membantu kapsul tersebut untuk melayang, meminimalkan gesekan dengan tabung, dan yang paling penting adalah membantu memaksimalkan kecepatan kereta Hyperloop.

Dubai adalah kota pertama yang berkerja sama dengan perusahaan AS Hyperloop ini. Dilansir dari The Independent (10/11/2016), kereta berkecepatan tinggi sebagai transportasi baru antara Dubai dan Abu Dhabi akan memotong waktu perjalanan antara dua kota secara signifikan. Tanggal penyeselesaian proyek kereta Hyperloop di Uni Emirat Arab belum ditetapkan.Namun, jika evaluasi awal sukses, CEO Hyperloop One, Rob Llyod mengatakan proyek ini bisa berjalan. Maka dari perspektif teknologi, rangkaian kereta Hyperloop siap dioperasikan sekitar lima tahun ke depan. (duniatimteng.com)

Dapat dilihat di: Hyperloop is coming to Dubai

Anggota Kelompok:

1. Ersa Alfathona (12116380)

2. Muhammad Raihan (15116026)

3. Noviani Wiandari (15116499)

4. Raihan Pramudya (16116013)

2KA01

Daftar Pustaka

http://bangsabelajar.blogspot.co.id/2017/02/sejarah-teknologi-keretaapi.html

http://ilmuteknologyindustri.blogspot.com/2017/01/sejarah-kereta-api-didunia-dan.html