KENDARAAN BERTENAGA UDARA TEKAN

Kendaraan masa depan harus dapat menjawab beberapa tantangan, seperti tidak menggunakan BBM, ramah lingkungan, murah, dan tetap dapat melaju cepat dan menjelajah jauh seperti kendaraan bensin. Hal itu dicapai dengan bantuan motor listrik + baterai, hibrid motor listrik + baterai dengan tenaga surya yang keduanya telah banyak dilakukan di manca negara.

Upaya lain yang makin populer adalah teknologi memanfaatkan udara tekan dalam bejana/tabung yang berhubungan dengan sistem penumatik yaitu teknologi memanfaatkan gas inert / udara tekan untuk menghasilkan gerakan mekanik yang dilengkapi dengan kompresor listrik, motor udara, dll. Sistem ini telah banyak dimanfaatkan di segala bidang [transportasi (misalnya sistem rem KA, bus, truk), unit kendali via katub selenoid (P, T, V), sistem kendali HVAC / pengatur damper di penyejuk ruangan mesin/area, industri pertambangan, konstruksi, kedokteran gigi/bor gigi, pompa hampa, dll.].

Penggunaan udara tekan dalam industri kendaraan adalah memanfaatkan motor yang hanya digerakkan oleh udara tekan yang dapat pula dihibridkan dengan kendaraan bensin/diesel/etanol atau dengan bantuan rem regeneratif, atau digabung dengan propulsi listrik baterai. Mobil udara tekan diberdayakan oleh motor yang digerakkan oleh udara tekan yang tersimpan dalam bejana bertekanan tinggi (ISO 11439) misalnya 30MPa (~4500psi atau ~300bar) dan menahan sekitar 90m3 udara, kemudian udara tekan itu diekspansi seperti layaknya ekspansi uap dalam mesin uap.

Pengguna kendaraan akan menaikkan tekanan dalam bejana tekan dengan cara 1) menuju stasiun penyedia udara tekan, atau 2) memiliki kompresor listrik sendiri (tersedia dalam kendaraan) yang akan menyala secara otomatis bila tekanan udara dalam bejana tekan menurun, sedangkan kompresor memperoleh daya listrik dari baterai/aki yang mendapatkan asupan listrik dari putaran mesin atau kadangkala baterai dihibrid dengan panel surya.

Sejarah Mobil Udara Tekan

Penggunaan udara tekan untuk menggerakkan mesin telah dicoba oleh Andraud & TD Motay di Paris (1838-1840).

Mobil udara tekan / minibus Afsel

Sesudah itu, penemu mobil udara tekan, Guy Negre (Perancis), membangun perusahaan MDI (Motor Development International) (2000-2009), dan membuat purwarupa mobil udara tekan jenis minibus di Afrika Selatan yang mampu melaju 110km/j, menjelajah 200km hanya dengan biaya 30sen USD. Mobil itu ditampilkan pada Auto Africa Expo 2000 di Johannesburg. Upaya itu tidak sukses, karena saat itu beberapa model mobil hidrogen di seluruh dunia mulai dikembangkan. Spek mobil ini adalah mesin piston didayakan oleh semburan udara tekan yang tersimpan dalam bejana tekan, sama dengan tangki alat nafas untuk selam bawah air yang diselipkan di bawah mobil. Laju mobil ~80km/j (selama 10 jam) dengan berat mobil ~700kg/bodi + 35kg /mesin.

Kemudian tahun (2003) EOLO dikembangkan untuk diproduksi di Broni (Italia) sebagai mobil udara tekan pertama, tetapi gagal tanpa alasan jelas. Mobil ini menggunakan listrik untuk mengisi-ulang tangki kompresor selama 6 jam. Saat itu Energi terbarukan (PLTB angin/bayu, PLTP, PLTS) belum populer, sehingga ada anggapan bahwa arus listrik untuk isi-ulang diperoleh dengan cara membakar batubara / BBM / gas alam  atau pemanfaatan PLTN yang saat itu dianggap kurang ekonomis.

Mobil OneCat Tata/MDI

Selanjutnya, MDI menampilkan purwarupa OneCAT Air Car (kemudian diganti menjadi OneFlowAir) pada New York Car Show 21-30 Maret 2008 (lokasi: Crystal Palace CP12, dengan tampilan "Automotive X-Prize") yang bekerjasama dengan perusahaan Luxembourg. Tahun 2009-2012 beberapa pabrik dan lisensi distribusi ditandatangani di beberapa negara seperti Perancis, Jerman, Spanyol, Portugal, Italia, Selandia Baru, Israel, Afrika Selatan, dan AS, kemudian melakukan penjualan di Kolumbia, Peru, Ekuador, dan Panama. 

Tata MiniCat

Kemudian MDI meneken kerjasama dengan Tata Motor, India untuk memproduksi dan menjual mobil OneCat di India. Pada tahun 2013 mesin MDI diintegrasikan ke kendaraan Tata Motor untuk menjual MiniCat, tetapi hingga th 2014 MiniCat belum diproduksi komersial. Spek MiniCat adalah: jelajah 300km (isi udara hanya US$2,-) oli diganti setiap 50.000km. Tangki dan bodi terbuat dari serat karbon. Harga US$8.000 (2012).

Tata & MDI pantang menyerah. Mereka terus berupaya dengan meluncurkan mobil Airpod (2015) roda 3 yang kecil (tempat duduk 3 dewasa & 1 anak) yang dijual di Hawaii (US$10.000) melalui waralaba ZPM (Zero Pollution Motors). Laju maks-nya hanya 80km/j, dengan jelajah 200km (tangki penuh). Baterai diperlukan untuk mengisi kembali tangki yang menurun tekanannya.

CITROEN C3 (PEUGEOT 208 2L)

Purwarupa mobil hibrid udara tekan Citroen C3 (Peugeot hibrid 208 2L) 5 penumpang yang dikenalkan oleh grup Peugeot-Citroen diharapkan lahir pada tahun 2016. Prototipe telah dibuat dan telah berjalan sejauh 19.320km. Sistemnya berupa mesin bensin, pompa/motor hidrolik, dan sistem simpan energi yang terdiri atas 2 unit hidrolik dan akumulator tekanan. Bensin yang diperlukan sekitar 2L/100km. Bodi terbuat dari serat karbon dengan bobot mobil 880kg.

Daya dari mesin bensin dan motor/pompa ditransmissikan ke roda-roda via transmissi otomatis. Sistem kendali pintar mengadaptasi moda operasi ke komando pengendara dan mengoptimasi energi efisiensi dalam 3 moda. Unit pompa hidrolik memulihkan energi yang dihasilkan oleh mesin bensin, pengereman, dan penurunan keccepatan. Energi kemudian disimpan oleh pemompaan fluida hidrolik ke tangki simpan tekanan tinggi dan oleh kompresi udara ke tangki.

KU:RIN TOYOTA

Purwarupa mobil udara tekan 3 roda (2 depan 1 belakang) Ku:rin (ku = udara; rin = roda) buatan Grup Toyota melaju ~129km/j, tetapi mobil ini tidak praktis, karena jelajahnya hanya 3,2km. Teknik yang digunakan berupa ekspansi udara tekan saja. Mobil ini memang tidak untuk diproduksi. Penelitian lanjut diperlukan, misalnya, dihibridkan dengan mesin bensin / etanol / diesel / gas alam dan baterai. Riset di Univ. Lund Swedia membuktikan bahwa bus bensin yang dihibrid dengan udara tekan dapat menurunkan konsumsi bensin 60%.

HONDA AIR

Honda menampilkan konsep mobil udara tekan yang ringan dan agresif, yang bentuknya seperti roller coaster dan sayap skydiving. Ia menggunakan udara tekan dan sistem regulator pneumatik dengan bantuan vakum turbo dan aliran udara eksternal untuk meregenerasi sistem tekanan tangki yang menaikkan jelajah dan dorongan kendaraan hingga 161km. Generator Honda dan kompresor udara dapat dijalankan di rumah atau di stasiun lokal. Bobot kendaraan <455kg.

Mobil Angin, Surabaya

Purwarupa mobil udara tekan dibuat di Surabaya oleh tim dr. Helmy D., Kendangsari, Surabaya yang menggunakan tangki (oksigen diganti udara) 20kg dengan tekanan 40 bar. Tekanan udara dalam tabung menggerakkan mesin kecil seukuran PxLxT 15 cm3 yang mampu melaju 70km/j dengan jelajah hanya 3-4km (1 tabung), karena hanya menggunakan udara tekan dalam tabung saja. Bila ingin dinaikkan jelajahnya perlu dihibridkan dengan kompressor dan baterai (+PLTS).

Sepeda motor Udara Tekan

Dean Benstead (mahasiswa RMIT, Australia) bekerjasama dengan Rinlatech Engineering (perusahaan lokal Engine Air) mendesain sepeda motor "O2 Pursuit" bertenaga udara tekan. Sepeda motor tsb seukuran motor trail 250cc yang komponennya sumbangan dari Yamaha Australia.

Tangki udara dilengkapi oleh kompresor elektrik bertenaga surya guna menjaga tekanan tangki tetap ajeg, dan dapat melaju hingga 139km/j dan jelajah 96,5km.

Ditulis oleh: Fathurrachman