.webp)
Blah, blah, blah. Green economy. Blah blah blah. Net zero by 2050. Blah, blah, blah:
Greta Thunberg (2021). Frustrasi mungkin adalah kata yang tepat untuk mewakili perasaan generasi penerus dunia terhadap ketidakpastian masa depannya, masa depan bumi yang akan ditinggalinya. Nampaknya apa yang menjadi kegusaran tersebut bisa saja tidak terjadi apabila semua pihak proaktif dalam hal menjaga kerusakan bumi dari efek negatif pencemaran karbon.
Transportasi sebagai salah satu sektor yang berkontribusi terhadap pemanasan global akibat dari gas buang karbonya, sudah seharusnya melakukan perubahan serius yang mendasar termasuk bagaimana memanfaatkan energi terbarukan dan efisiensi penggunaannya yang bebas karbon - Net Zero Carbon.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
Namun demikian perubahan tersebut bukanlah hal yang mudah, dan penyediaan infrastruktur transportasi bagian dari fungsi ekonomi seperti jalan contohnya, belum dapat sepenuhnya bertransformasi dengan mengambil peran lebih dalam mewujudkan apa yang diinginkan oleh Greta Thunberg, yakni ekonomi ramah lingkungan - Green Economy. Disruption technology selanjutnya dipercayai adalah kendaraan hijau dan otonomi penuh - green and fully otonomous vehicle. Kendaraan sudah tentunya alat dasar yang sangat dibutuhkan pergerakan dan perpindahan. Teorinya, untuk mencapai suatu lokasi, orang atau barang perlu melakukan pergerakan dari titik asalnya melalui konsep.
Pergerakan orang dan barang mayoritas saat ini terjadi di darat menggunakan kendaraan di jalan raya. Tingginya taraf pergerakan di jalan raya menyebabkan tingginya permintaan akan bahan bakar transportasi darat. Pada umumnya, kendaraan bermotor di jalan raya menggunakan minyak bumi sebagai bahan bakarnya. Namun, penggunaan bahan bakar fosil secara terus menerus tersebut dapat berujung pada menipisnya cadangan bahan bakar minyak dunia.
Dengan demikian, perlu adanya kreativitas dan inovasi dalam penanganan masalah pergerakan dan perpindahan yang dalam hal ini terjadi di jalan raya. Tidak berhenti di sana, saat ini dunia juga sedang menghadapi masalah lain yang lebih berat dalam hal keberlangsungan kehidupan. Perubahan iklim dan pemanasan global mengambil peran yang besar dalam permasalahan dunia saat ini. Polusi hasil emisi bahan bakar kendaraan menjadi salah satu penyebabnya.
Banyak aksi yang telah dilakukan oleh komunitas atau organisasi tertentu untuk menghadapi dan mencegah permasalahan polusi serta pencemaran lingkungan menjadi semakin parah. Pemerintah dan para pemimpin dunia pun turut andil dalam gerakan tersebut seperti yang dicanang-canangkan melalui program Sustainable Development Goals (SDG's).
Program ini sudah dilaksanakan oleh Presiden Indonesia, Bapak Joko Widodo seperti yang sudah dilakukan baru - baru ini dalam groundbreaking pabrik baterai kendaraan listrik pertama di Indonesia pada tanggal 15 September 2021. Pabrik ini tak hanya menjadi yang pertama di Indonesia, namun menjadi pabrik baterai kendaraan listrik pertama yang ada di Asia Tenggara.
Presiden Indonesia berkomitmen penuh untuk memberikan dukungan dan pengembangan ekosistem industri baterai dan kendaraan listrik. Untuk mendukung proses elektrifikasi kendaraan ini, Pemerintah telah mengeluarkan beleid dalam mendukung pengembangan industri kendaraan listrik.
Contohnya melalui Peraturan Presiden Nomor 55 Tahun 2019, yang berisi tentang percepatan program Kendaraan Bermotor Listrik Berbasis Baterai (KBLBB) untuk transportasi jalan. Hal tersebut diselenggarakan melalui percepatan pengembangan industri KBLBB dalam negeri, pemberian insentif, penyediaan infrastruktur pengisian listrik, pengaturan tarif tenaga listrik untuk KBLBB, pemenuhan terhadap ketentuan teknis KBLBB serta perlindungan terhadap lingkungan hidup.
Dalam program tersebut disebutkan dengan jelas beberapa tujuannya antara lain adalah untuk mencapai penggunaan energi bersih dan terjangkau serta penanganan perubahan iklim. Dengan adanya Peraturan Presiden Nomor 55 Tahun 2019 yang mencantumkan secara khusus adanya poin penyediaan infrastruktur pengisian listrik.
Hal ini berkaitan dengan tugas dan peran Kementerian PUPR khususnya Direktorat Jenderal Bina Marga adalah menyelenggarakan perumusan dan pelaksanaan kebijakan di bidang penyelenggaraan jalan sesuai dengan ketentuan perundang - undangan. Berangkat dari hal tersebut, maka muncul suatu kreativitas dan inovasi dalam bidang teknologi transportasi dan diharapkan dapat menjawab permasalahan yang timbul.
Salah satu solusi yang ditawarkan yang berkaitan dengan tugas dan peran Kementerian PUPR khususnya Direktorat Jenderal Bina Marga adalah teknologi jalan pengisi daya nirkabel. Teknologi ini tentunya menunjang teknologi kendaraan tenaga listrik yang muncul sebagai suatu solusi konkret yang dapat mengatasi masalah yang ada (zero carbon). Kendaraan listrik dinilai lebih ramah lingkungan karena memperoleh energi dari sumber yang terbarukan. Kendaraan listrik menjadi semakin menarik karena hanya membutuhkan energi yang rendah dan tanpa adanya emisi bahan bakar. Konsep - konsep tersebut lalu dituangkan dalam kerangka berpikir sebagai berikut.
Kendaraan Listrik
Kendaraan listrik merupakan alat transportasi yang memanfaatkan tenaga listrik sepenuhnya (Battery Electric Vehicle) atau sebagian dari tenaga listrik (Hybrid Electric Vehicle) untuk bergerak (Cleveland & Morris, 2015). Kendaraan listrik memperoleh energi dari tenaga listrik yang disimpan di dalam baterai. Daya baterai tersebut dapat diisi ulang dengan menyambungkan baterai dengan sumber tenaga listrik di stasiun pengisian tenaga listrik untuk kendaraan.
Durasi pengisian penuh baterai bergantung pada kapasitas baterai yang dimiliki oleh kendaraan listrik tersebut. Saat ini pengisian penuh baterai kendaraan listrik dapat membutuhkan waktu yang cukup lama bahkan untuk kendaraan besar membutuhkan waktu hingga 24 jam untuk pengisian penuh baterai.
Namun dengan kemajuan teknologi yang sedang berkembang pada saat ini, pengisian daya baterai kendaraan listrik dapat dikembangkan sehingga hanya membutuhkan waktu yang sangat singkat. Dengan daya yang terisi penuh pada baterai, kendaraan listrik dapat menempuh perjalanan hingga 600 km dengan kecepatan maksimum yang berbeda beda bergantung pada jenis mesin kendaraan.
Namun jarak tempuh tersebut masih sangat kecil dibandingkan dengan jarak yang dapat ditempuh oleh kendaraan konvensional dengan bahan bakar penuh pada saat ini. Dengan demikian, perlu adanya penyediaan stasiun pengisian tenaga listrik dalam jumlah yang cukup banyak untuk mengakomodasi perjalanan panjang yang perlu ditempuh kendaraan listrik.
Perkembangan akan teknologi kendaraan listrik menjadi isu yang hangat didiskusikan sejak dekade terakhir. Beberapa negara maju telah banyak memproduksi dan memberlakukan kendaraan listrik untuk mengaspal di jalan raya. Seolah tidak ingin tertinggal, pemerintah Indonesia pun juga menaruh perhatian yang lebih dalam upaya perkembangan kendaraan listrik di Indonesia.
Pada tahun 2019 lalu, Presiden Joko Widodo menunjukkan keseriusan dalam perkembangan kendaraan listrik melalui Peraturan Presiden No. 55 Tahun 2019 mengenai percepatan program kendaraan bermotor listrik berbasis baterai (Battery Electric Vehicle) untuk transportasi jalan. Peraturan tersebut menegaskan bahwa industri kendaraan listrik akan dikembangkan di Indonesia, termasuk dengan teknologi pengisian tenaga listrik kendaraan.
Pengisian Daya
Pesatnya perkembangan teknologi pengisian baterai kendaraan listrik telah menghasilkan berbagai inovasi. Perkembangan teknologi pengisian baterai kendaraan listrik banyak diadopsi dari teknologi yang diterapkan pada pengisian daya baterai telepon pintar (smartphone). Pada dasarnya pengisian daya baterai dilakukan dengan menyambungkan sumber tenaga listrik dengan penyimpan daya (storage) yang dalam hal ini adalah baterai.
Pengisian daya baterai dilakukan dengan menggunakan kabel sebagai media penyalur energi. Namun, seiring dengan perkembangan teknologi, pengisian daya telah dikembangkan sehingga dapat meminimalisir penggunaan kabel sebagai media perantara arus listrik. Pengisian daya nirkabel (wireless charging) mulai populer sejak diterapkannya teknologi tersebut pada telepon pintar tahun 2012 lalu.
Sejak saat itu, beberapa perusahaan telepon pintar ternama mengembangkan teknologi tersebut pada produk mereka. Seperti hal nya telepon pintar, teknologi pengisian daya nirkabel juga telah diterapkan pada kendaraan listrik. Beberapa negara telah menerapkan teknologi pengisian daya nirkabel pada kendaraan listrik. Sehingga pengisian daya kendaraan listrik tidak harus dilakukan pada pemberhentian dan stasiun pengisian tenaga listrik.
Teknologi pengisian daya nirkabel dinilai lebih efektif karena dapat menjawab berbagai isu yang terkait dengan keselamatan pengguna seperti sengatan listrik. Hal tersebut terlihat jelas dari minimnya interaksi secara fisik antara pengendara dan alat pengisi daya.
Teknologi Jalan Pengisi Daya Nirkabel (Wireless Charging Road)
Pengisian tenaga listrik nirkabel pada kendaraan listrik dapat dilakukan secara statis ataupun dinamis. Pengisian tenaga listrik nirkabel statis (static wireless power transfer) terjadi pada saat kendaraan dalam kondisi diam dan terparkir di suatu titik yang dapat mengisi daya baterai.
Pada dasarnya, pengisian daya nirkabel statis terjadi di antara kumparan transmitter yang di tertanam didalam tanah dengan kumparan receiver yang berada di kendaraan listrik. Pada saat kendaraan listrik telah terparkir dengan baik tepat diatas kumparan transmitter, akan terjadi penyaluran energi tenaga listrik di antara kumparan yang diterima oleh kumparan receiver dan akan disalurkan menuju baterai kendaraan listrik. Secara umum, penyaluran tenaga listrik nirkabel dapat dilihat pada skema berikut ini.
Transmitter dapat dipasang di lokasi lokasi tertentu seperti di lokasi parkir, garasi kendaraan, dan lokasi lainnya yang dapat memberikan ruang bagi kendaraan listrik untuk berhenti dan mengisi daya baterainya. Teknologi serupa telah diterapkan oleh beberapa negara pada alat transportasi umum seperti pada pemberhentian bus.
Pada saat bus berhenti di lokasi pemberhentian dan berada tepat diatas kumparan transmitter, akan terjadi penyaluran tenaga listrik ke bus tersebut. Dengan demikian, bus tersebut dapat mengisi daya baterai hingga penuh kembali selama bus tersebut berhenti sembari menunggu seluruh penumpang datang dan terkumpul untuk bergerak ke pemberhentian selanjutnya. Konsep ini dikenal dengan istilah "opportunity charging".
Perkembangan lanjutan dari teknologi pengisian daya nirkabel, ditunjukkan dengan adanya teknologi pengisian secara dinamis. Pengisian tenaga listrik nirkabel dinamis (dynamic wireless power transfer) dapat dilakukan meskipun kendaraan masih dalam keadaan bergerak.
Hal ini juga dikenal dengan istilah "roadway powered system", "on-line" atau "in-motion charging system". Pengisian tenaga listrik nirkabel dinamis mengadopsi sistem kerja yang serupa dengan yang terjadi pada pengisian secara statis, namun dapat melibatkan serangkaian transmitter yang tertanam di jalan raya, sehingga dapat terjadi penyaluran tenaga listrik ketika kendaraan melaju di atasnya.
Dengan cara ini, kendaraan listrik tidak perlu berhenti di tempat pemberhentian tertentu untuk melakukan pengisian daya baterai untuk waktu yang lama, sehingga dapat memangkas waktu tempuh perjalanan. Di samping hal tersebut, dengan teknologi pengisian daya nirkabel dinamis, kendaraan listrik dapat memperkecil ukuran baterai kendaraan karena dapat melakukan pengisian baterai secara terus menerus secara simultan dengan perjalanan sehingga dapat mengurangi berat dan penggunaan ruang untuk baterai kendaraan.
Teknologi jalan pengisi daya nirkabel telah diterapkan di beberapa negara di dunia. Swedia menjadi negara pertama yang mengaplikasikan konsep pengisian tenaga listrik nirkabel dinamis pada tahun 2017. Jalan raya sepanjang 2 kilometer yang membentang dari Bandara Arlanda di Stockholm menuju pusat ibu kota dikonstruksikan dengan rel transmitter yang dapat memancarkan tenaga listrik yang selanjutnya diterima kendaraan dan disimpan di dalam baterai kendaraan listrik yang melaju di atasnya.
Proyek tersebut dikerjakan oleh eRoadArlanda untuk mewujudkan usaha pemerintah Swedia menjadikan infrastruktur penunjang transportasi di negara tersebut terbebas dari penggunaan bahan bakar fosil pada tahun 2030 mendatang. China turut mengikuti langkah brilian yang dilakukan oleh Swedia dalam hal teknologi transportasi. Jalan bebas hambatan sepanjang 1 km di Provinsi Shandong dibangun dengan teknologi serupa.
Jalan tersebut dibangun dengan 3 lapisan dalam sistem perkerasannya di mana panel surya diletakkan di bawah lapis perkerasan permukaan yang tembus pandang, sehingga masih dapat meneruskan cahaya matahari untuk diterima oleh sel surya di bawahnya. Jalan yang dibangun oleh Qilu Transportation Group tersebut juga dilengkapi dengan transmitter untuk pengisian daya nirkabel dan juga berbagai sensor untuk keperluan monitor suhu, arus lalu lintas dan beban kendaraan yang melintas di atasnya.
Jalan dengan kemampuan pengisian daya nirkabel (On-Road Charging System) dapat memperoleh energi listrik dari berbagai sumber. 'Photovoltaic Road' di China mampu memberikan energi listrik hingga 817,2 Kilowatt yang bersumber dari panel surya yang ditanamkan di lapis perkerasan jalan.
Beberapa negara dengan kemampuan menghasilkan energi listrik dari energi kinetik angin dapat menyalurkan energi listriknya yang berasal dari turbin angin. Hal tersebut dapat diaplikasikan di negara seperti Amerika Serikat yang banyak memiliki turbin angin di sepanjang jalan bebas hambatannya.
Inovasi lain dalam hal tersebut dapat pula dikembangkan dengan kombinasi antara turbin angin dengan panel surya di sepanjang jalan raya. Dengan demikian, energi listrik dapat diperoleh dari panel surya pada siang hari dan energi angin pada malam hari. Berbagai inovasi yang telah dikembangkan dalam teknologi sumber energi listrik terbarukan dapat memberikan eskalasi ke arah yang jauh lebih baik bagi program pemerintah untuk mewujudkan teknologi bersih dan ramah lingkungan.
Teknologi jalan pengisi daya nirkabel merupakan teknologi yang saat ini masih berkembang dan masih membutuhkan banyak evaluasi dalam penerapannya. Walaupun teknologi ini telah diterapkan di berbagai negara, namun studi dan penelitian mengenai teknologi tersebut masih perlu dilanjutkan.
Beberapa daerah di Indonesia masih kerap sekali mengalami bencana banjir hingga menggenangi permukaan jalan sebagai akses transportasi. Hal tersebut dapat saja mengganggu sistem aliran listrik yang ada di permukaan jalan dengan teknologi pengisi daya nirkabel. Jalan dengan teknologi pengisi daya nirkabel memiliki komponen struktur tambahan yang membuat berkendara terasa sedikit berbeda dibandingkan pada jalan konvensional seperti saat ini.
Hal tersebut tentu dapat mengubah kebiasaan dan cara berkendara pengemudi kendaraan. Namun, studi dan penelitian mengenai keselamatan jalan dengan pengisi daya nirkabel terhadap kebiasaan dan cara berkendara masyarakat Indonesia masih sangat minim dan masih perlu dilakukan lebih lanjut.
Dari sudut pandang lainnya, penggunaan kendaraan listrik di Indonesia saat ini masih sangat minim. Perlu adanya usaha yang besar untuk memperkenalkan penggunaan kendaraan listrik di masyarakat hingga terbiasa menggunakan kendaraan listrik untuk berbagai keperluan dari pada kendaraan konvensional seperti saat ini.
Dengan demikian, kebutuhan akan teknologi tersebut belum menjadi prioritas utama dan penerapan teknologi jalan pengisi daya nirkabel masih belum relevan untuk saat ini.
Spesifikasi Teknis Jalan Pengisi Daya Nirkabel (Wireless Charging Road)
Topologi dan Komponen Jalan Pengisi Daya Nirkabel
Chirag Panchal, pada jurnal Internasional berjudul "Review of Static and Dynamic Wireless Electric Vehicle Charging System" menjelaskan bahwa pada sistem pengisi daya nirkabel, transmitter dan receiver disusun dari beberapa lapisan komponen agar dapat memperoleh efisiensi pengisian daya maksimum dan interferensi elektromagnetik yang rendah dengan efektivitas dari sisi biaya.
Suatu sistem transmitter pemancar energi listrik setidaknya terdiri dari tiga komponen utama yaitu kumparan kawat, material pelindung dan lapisan pendukung. Ilustrasi berikut menunjukkan struktur lapisan dan komponen pembentuk transmitter pengisi daya nirkabel.
Kumparan yang digunakan pada transmitter berfungsi untuk menyalurkan daya listri dari sumber energi listrik menuju receiver. Kumparan yang digunakan dapat terdiri dari berbagai bentuk antara lain lingkaran, persegi empat, oval dan dengan diameter yang bervariasi. Variasi bentuk dan ukuran dari kumparan dapat memberikan efektivitas yang berbeda beda dalam penggunaannya.
Sistem pengisian daya nirkabel pada kendaraan listrik (Wireless Electric Vehicle Charging System) dapat memancarkan fluks magnetik dalam skala yang tinggi. Efek yang ditimbulkan dari fluks magnetik dapat menyebabkan berbagai isu terkait dengan kesehatan dan keselamatan pengendara. Dengan demikian, perlu direncanakan penambahan material pelindung pada sistem pengisian daya nirkabel agar dapat menjawab isu tersebut. Material pelindung pada sistem transmitter dapat terdiri dari lempengan ferrite dan lempengan aluminium.
Transmitter biasanya diletakkan di bawah struktur lapis perkerasan dan direncanakan kokoh agar tidak mudah rusak akibat beban kendaraan dan getaran yang ditimbulkan oleh kendaraan. Dengan demikian, untuk meningkatkan stabilitas strukturnya, pada bagian atas dan bawah sistem transmitter direncanakan komponen lapisan pendukung yang terbuat dari lapisan plastik PVC dengan ketebalan bervariasi dari 5 mm hingga 20 mm.
Sistem pengisi daya nirkabel yang bekerja secara dinamis terdiri dari transmitter dengan kumparan kawat yang tertanam di dalam sistem perkerasan jalan pada kedalaman tertentu. Transmitter dan sumber tenaga listrik dapat direncanakan di sepanjang jalan atau pada titik-titik tertentu. Sumber tenaga listrik (power supply) dapat dibedakan sesuai dengan skema perencanaannya yaitu dengan skema sentral dan individual seperti yang terlihat pada ilustrasi di bawah ini.
Seperti yang dapat dilihat pada ilustrasi diatas, sumber tenaga listrik dengan skema sentral dibentuk dengan kumparan kawat berukuran 5 hingga 10 meter yang diterapkan pada permukaan jalan sedangkan sumber tenaga listrik dengan skema individual memiliki sumber tenaga listrik tersendiri untuk setiap transmitter yang tersedia.
Sistem dengan skema sentral dapat mengisi daya kendaraan dengan efisiensi yang lebih rendah daripada sistem dengan skema individu. Hal tersebut dapat dilihat dari banyaknya energi yang hilang di sepanjang kumparan, instalasi yang rumit dan biaya perawatan yang lebih besar.
Sistem Kerja Jalan Pengisi Daya Nirkabel
Sistem kerja jalan pengisi daya nirkabel didasarkan pada sistem kerja pada setiap komponen elektronik yang merangkai pada sistem. Diagram sistem kerja pada jalan pengisi daya nirkabel dapat dilihat pada gambar dibawah. Agar dapat menyalurkan energi listrik dari kumparan transmitter menuju kumparan receiver, arus listrik AC dari jaringan listrik diubah menjadi arus AC dengan frekuensi yang tinggi menggunakan AC/DC dan DC/AC converter.
Untuk meningkatkan efisiensi keseluruhan sistem, kombinasi jaringan seri dan paralel disusun di jaringan yang berada pada sisi transmitter dan receiver (ditunjukkan dengan kotak "Compensation Network" pada diagram). Kumparan receiver yang pada umumnya melekat pada bagian bawah rangka kendaraan mengubah medan fluks magnetik menjadi arus AC dengan frekuensi tinggi. Arus AC dengan frekuensi tinggi tersebut kemudian diubah menjadi arus DC stabil yang akan disimpan di baterai kendaraan listrik.
Perencanaan jalan pengisi daya nirkabel dilakukan sesuai dengan rencana sistem kerja dan teknologi yang akan digunakan. Jalan dengan kemampuan pengisian daya baterai kendaraan listrik yang diterapkan di Swedia pada tahun 2017 merupakan jalan dengan rel sebagai jalur arus listrik.
Dengan demikian, jalan tersebut akan direncanakan dengan rongga se lebar rel untuk meletakkan jaringan listrik (circuit) dan membentang sepanjang jalan raya yang direncanakan. Rel tersebut dibiarkan terbuka agar dapat terhubung langsung dengan movable arm pada kendaraan listrik agar dapat melakukan pengisian daya baterai secara dinamis.
China merencanakan konsep yang sedikit berbeda yaitu jalan elektrik yang memperoleh energi listrik dari panel surya atau dikenal dengan istilah Photoelectric Road. Panel surya direncanakan berada pada sistem perkerasan jalan sehingga China melakukan rekayasa sistem perkerasan jalan tersebut. Secara garis besar, jalan bebas hambatan tersebut dibentuk dari tiga lapisan utama.
Lapisan dasar merupakan subbase yang bersifat kedap air sehingga dapat mencegah rembesan air masuk kedalam sistem perkerasan dan merusak panel surya. Panel surya direncanakan berada pada lapisan kedua atau lapisan tengah sistem perkerasan.
Sedangkan lapis permukaan perkerasan merupakan beton tembus pandang yang memiliki sifat struktural yang serupa dengan aspal lapis permukaan pada umumnya. Lapisan permukaan tersebut direncanakan sedemikian rupa dengan ketebalan tertentu agar dapat dilewatkan oleh cahaya matahari menuju panel surya, namun tetap dapat menjaga panel surya yang berada di bawahnya agar tidak rusak akibat tekanan yang diberikan oleh kendaraan saat melintas di atasnya.
Penelitian mengenai desain penampang jalan pengisi daya nirkabel hingga saat ini masih terus dilakukan untuk memperoleh desain dan konfigurasi yang dapat memberikan efektivitas maksimum. Penelitian di laboratorium dilakukan dan diuji coba pada lintasan uji eksisting. Lintasan uji Versailles-Satory di Perancis merupakan salah satu tempat yang digunakan untuk keperluan uji coba teknologi pengisian daya nirkabel pada kendaraan listrik.
Qualcomm merupakan salah satu perusahaan yang melakukan uji coba teknologi pengisian daya nirkabel dinamis milikinya di lintasan uji Versailles-Satory. Pengujian tersebut dilakukan di atas jalan dengan sistem perkerasan pada umumnya. Namun, lintasan tersebut dimodifikasi dengan ruang yang direncanakan untuk meletakkan transmitter di dalam sistem perkerasan jalan.
Pada percobaan tersebut, Qualcomm menyebutkan bahwa beberapa bagian elektronik penunjang teknologi tersebut perlu diletakkan tidak jauh dari transmitter. Dengan demikian, Qualcomm memodifikasi sistem perkerasan tersebut dengan ruang tambahan di sisi lokasi transmitter-nya. Sehingga sistem perkerasan pada pengujian yang dilakukan memiliki ruang operasi di sepanjang jalur pengujian dengan lebar 80 cm dan kedalaman 20 cm. Potongan melintang sistem perkerasan pada lintasan uji tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Kanal atau rongga yang menjadi tempat penyimpanan transmitter dan beberapa alat elektronik pendukung lainnya akan ditutup agar kendaraan yang melintas di atasnya tidak melindas dan merusak bagian elektronik yang ada. Sebuah studi dan penelitian dilakukan untuk menentukan material yang cocok untuk digunakan sebagai penutup rongga pada sistem perkerasan tersebut.
Penelitian dilakukan bekerja sama dengan sebuah institusi penelitian di bidang sains dan teknologi transportasi di Perancis bernama IFSTTAR dengan beberapa batasan spesifikasi desain yaitu antara lain ketahanan material pada skenario terburuk saat pengereman laju kendaraan, ketebalan minimum, friksi yang ekivalen dan serupa dengan material permukaan perkerasan di sekitarnya, serta kemudahan dalam operasi dan perawatan.
Material penutup rongga pada sistem perkerasan yang dibutuhkan dan sesuai dengan spesifikasi desain adalah terbuat dari "highly reinforced fiber glass" setebal 3 cm dan dibaut pada kedua sisi rongga. Sistem perkerasan yang digunakan pada pengujian tersebut dapat dilihat seperti gambar berikut ini.
Pelaksanaan konstruksi jalan dengan kemampuan pengisian daya nirkabel dapat dilakukan dengan berbagai metode sesuai dengan desain rencana struktur. Penerapan teknologi ini dapat dilakukan pada jalan eksisting maupun pada rencana jalan baru. Metode yang dapat dilakukan untuk menerapkan teknologi ini pada jalan eksisting adalah sebagai berikut.
1. Menggali lubang atau rongga pada lapis permukaan perkerasan sesuai dengan rencana desain lokasi transmitter dan rangkaian alat elektronik pendukung lainnya atau rel aliran arus listrik.
2. Melakukan instalasi transmitter dan rangkaian alat elektronik pendukung lainnya pada rongga yang telah digali. Pada tahap ini perlu dilakukan pengecekan fungsi semua rangkaian elektronik serta sumber tenaga listriknya agar dapat berfungsi sebagaimana mestinya.
3. Tutup transmitter dan rangkaian alat elektronik lainnya dengan penutup yang telah direncanakan. Penutup yang dimaksud dapat berupa highly reinforces fiber-glass atau lapisan aspal maupun beton sesuai dengan lapis permukaan di sekitarnya.
Metode lainnya dapat dilakukan dalam pelaksanaan konstruksi sistem perkerasan yang diterapkan pada rencana jalan baru. Metode pelaksanaan dapat disesuaikan dengan desain rencana sistem perkerasan yang telah disesuaikan dengan teknologi jalan pengisi daya nirkabel.
Namun, pelaksanaan pada rencana jalan baru tentunya dapat memakan waktu yang lebih lama dibandingkan dengan pada jalan eksisting karena menyangkut lingkup dan volume pekerjaan yang lebih besar. Teknologi jalan pengisi daya nirkabel merupakan integrasi antara bidang elektronik dengan bidang transportasi. Kedua bidang ini memiliki aspek ketahanan yang berbeda satu sama lain, sehingga perlu adanya perawatan dan pemeriksaan rutin yang dilakukan agar sistem tersebut masih dapat bekerja dengan baik.
Perawatan (maintenance) komponen elektronik yang berada di dalam sistem perkerasan perlu dilakukan dengan rutin mengingat komponen elektronik memiliki sifat yang biasanya rentan terhadap tekanan besar seperti beban kendaraan atau getaran yang dihasilkan ketika kendaraan melaju diatasnya. Selain itu, faktor eksternal lainnya seperti suhu lingkungan, ataupun dampak dari bencana alam seperti banjir bisa saja dapat membuat alat elektronik tersebut rusak.
Dengan demikian, perlu direncanakan akses yang mudah untuk pelaksanaan perawatan alat. Perawatan juga perlu dilakukan pada sistem perkerasan jalan. Integrasi antara sistem perkerasan konvensional dan alat elektronik yang ada menyebabkan adanya perbedaan material dan menurunkan kekakuan material perkerasan di lokasi lokasi yang kritikal.
Lokasi kritikal yang dimaksud dapat berada pada bidang pertemuan antara kedua material yang berbeda. Adanya diferensial laju kembang susut dari efek tekanan maupun perbedaan suhu pada perkerasan dapat menimbulkan retakan dan rongga udara. Sehingga perlu adanya perawatan pada lapis perkerasan. Perawatan pada lapis perkerasan dapat dilakukan seperti halnya yang dilakukan pada perkerasan konvensional.
Simpulan
Perkembangan teknologi kendaraan listrik muncul sebagai solusi dari permasalahan pencemaran lingkungan. Kendaraan listrik diproyeksikan dapat menggantikan penggunaan kendaraan konvensional untuk keperluan transportasi dalam beberapa dekade ke depan. Isu mengenai pengisian daya kendaraan listrik telah banyak didiskusikan hingga memunculkan inovasi baru yang dapat meningkatkan efisiensi pada teknologi ini. Jalan pengisi daya nirkabel dinamis (dynamic wireless power transfer) merupakan salah satu solusi yang dapat menjawab isu pengisian daya dengan menggunakan kabel.
Beberapa negara telah menerapkan dan memberlakukan teknologi jalan yang memiliki kemampuan untuk mengisi daya baterai kendaraan listrik secara dinamis. Teknologi ini diunggulkan karena dapat memperkecil kapasitas baterai kendaraan serta lebih efisien untuk perjalanan dengan jarak tempuh yang panjang karena kendaraan listrik tidak perlu berhenti terlebih dahulu untuk melakukan pengisian daya baterai.
Beberapa isu yang berhubungan dengan penggunaan kabel yang dinilai tidak praktis dan berbahaya pun juga dapat dihindari. Meskipun telah banyak diterapkan, jalan pengisi daya nirkabel merupakan teknologi yang masih berkembang hingga saat ini. Banyak parameter dan faktor yang perlu diperhatikan dalam penerapan teknologi ini, termasuk di Indonesia. Kecepatan kendaraan, posisi kendaraan dan jarak antara transmitter dengan receiver merupakan parameter utama yang mempengaruhi efisiensi teknologi ini.
Beberapa faktor lain seperti jumlah transmitter, jumlah sumber tenaga listrik, kepadatan lalu lintas, posisi receiver dan geometri jalan menjadi beberapa faktor lainnya yang perlu diperhatikan dalam perencanaan dan penerapan teknologi ini.
Selain dapat menghindari efek pencemaran lingkungan, dari sudut pandang teknologi, penerapan jalan pengisi daya nirkabel dapat pula memberikan keunggulan pada peningkatan efisiensi biaya kendaraan. Hal tersebut terkait dengan reduksi volume kendaraan serta time cost yang dikeluarkan untuk berhenti dan melakukan pengisian daya baterai.
Di sisi lain, penerapan teknologi jalan pengisi daya nirkabel diprediksikan dapat memberikan revenue dan peningkatan nilai bidang transportasi di Indonesia. Dengan demikian, dalam hal ini pemerintah khususnya pembina jalan perlu mempersiapkan infrastruktur jalan yang dapat mengikuti perubahan teknologi di masa yang akan datang.
Sehingga, perlu adanya studi lebih lanjut mengenai aturan dan standar pada penerapan teknologi ini serta dengan dukungan pemerintah untuk mengubah paradigma pengguna jalan/pengendara di Indonesia untuk menyongsong dan mempersiapkan diri menghadapi perubahan teknologi.
Yusuf Adinegoro, Ph.D Juara Favorit Karya Tulis PUPR Kategori PUPR
