Kapal yang Digerakkan oleh Magnet

Memang saat ini ia belumlah benar-benar sebagai suatu kapal, tetapi masih merupakan suatu model kapal dengan panjangnya yang tidak lebih dari 12 kaki. Bentuknya saja seperti suatu kapal-kapalan, tanpa apa-apa, kecuali sebuah baknya sama seperti kapal yang akan diikut sertakan dalam suatu Karnaval. Dia tak punya mesin, tidak ada baling-baling, juga tidak punya dayung. Kecepatannya barulah mampu mencapai 1,5 knot. Tetapi penciptanya Yoshiro Saji (60) seorang fisakawan jepang dengan rasa sedikit bangga berujarnya “lihat dia bergerak, dan jelas suatu awal yang pasti”.

Namanya cukup singkat yakni ST.500. Jelas ia bukanlah suatu kapal biasa. Dengan kelengkapan kapal umumnya, ia terlihat tidak ada perbedaannya. Persis seperti kapal biasa. Model itu dapat dilihat di ruangan Laboratorium perangkat kelautan Universitas Kobe. Tetapi model terbaru yang lebih bagus lagi ada dipamerkan di Expo 85 suatu pekan raya Ilmu dan Tehnologi, di Tsukuba. Pasti mempunyai pengaruh besar terhadap efisiensi dan kecepatan kapal. Suatu apa yang mampu memberikan tenaga semacam itu terhadap ST.500.

Dalam pikiran saji, tenaga unit tanpa bahan bakar atau batubara dan dayung, tetapi tenaga penggeraknya jelas ada yang membuat “Rotor” motor listrik bergerak, yakni magnet listrik. Prinsip kerja dari tenaganya adalah hukum putaran tangan kirinya Fleming, nama terkenal yang di ambil dari sarjana listrik Inggris John Ambrose Fleming. Suatu medan magnet ditambah dengan arus listrik lalu menghasilkan tenaga-lurus. Sama seperti dengan hukum ilmu Fisika yang diajarkan di SMA, bilamana suatu arus listrik mengarus lewat suatu kumparan atau lewat konduktor lainnya akan menghasilkan suatu medan magnet, hal itu akan menghasilkan tenaga, magnet listrik yang berlawanan arah dengan medan magnet. Dalam suatu motor listrik, arus mengalir lewat reaksi bagian luar dengan cara yang sama melawan medan magnet akibat magnet listrik akan menciptakan suatu getaran atau dorongan yang dapat memutar Rotor.

Hal yang sama terjadi dalam kapal magnet. Hal mana, pada dasarnya adalah suatu mesin yang di sebut dengan motor DC, dengan suatu kekecualian bahwa dalam hal ini tidak terdapat motor atau rotor, dengan kata lain tidak ada bagian-bagian bergerak pada seluruh bagiannya. Kecuali kumparan konduktoir, lewat mana arus listrik mengalir adalah air laut, yang mana tidak sebagai air biasa-berisi banyak konsentrasi garam yang belum terpecahkan juga cukup baik sebagai penghantar arus listrik. Pada kapal biasa, suatu mesin tenaga penggerak akan memutar poros baling-baling, yang dengan mana mendorong kapal diatas air. Pada “kapal magnet”, sebagai mana perahu kapal baru yang telah diterangkan, suatu pengantar magnet raksasa dirangkai pada sepanjang badan perahu medan magnet bertenaga kuat terhadap air disekitarnya. Pada waktu yang bersamaan, suatu dinamo pada kapal tersebut mengirimkan arus—listrik kedalam air diantara elektroda-elektroda yang disusun sampai kebagian bawah badan perahu.

Karena arus yang mengalir pada sisi sebelah kanan medan magnet yang digerakan oleh konduktor magnet ukuran besar, tenaga magnet listrik kembali melawan arus laut, mendorongnya kebelakang sementara kapalnya maju kedepan. Secara sederhana dengan mempertantangkan elektroda bermuatan negatif dan positif, kapal juga akan bisa bergerak ke belakang.

Hal yang sama terdapat pula pada sistem kereta api MAGLEV yang lagi di kembangkan di Jepang dan Jerman Barat. Kereta mana menjadi suatu jenis karpet terbang, dengan memanfaatkan gesekan setiap inchi atau lebih lewat rel panduan magnet listrik. tetapi bilamana kereta api “MAGLEV” membutuhkan rel baja dan kumparan pada tanah, maka kapal magnet ini bertumpu di atas penghantar arus air laut yang berperan sebagai jalan berwujud cairan. “Secara keseluruhan, memang benar-benar sesederhana prinsip daya tolak magnet” demikian komentar saji. “akan tetapi dari pada menggunakan magnet guna mendorong bagian lainnya, seperti sesuatu yang sering kita lihat di mainkan oleh anak-anak, dalam hal ini hanya ada satu set magnet yang terdapat di dalam tubuh kapal, yang dengan mana membentuk medan magnet di dalam air. Tenaga penolak itu memang berada dalam air itu sendiri.

Hal itu belumlah berarti segala-galanya, dalam hal ini ia barulah berupa dorongan magnet listrik.

Bagi Saji sendiri sebetulnya telah hampir selama 14 tahun berkecimpung dalam bidang Fisika serta teknik dorongan magnet. Pada papan tulisnya yang jelas terlihat memantulkan cahaya akibat sinar yang datvaing dari lapangan. Pada sekelilingnya penuh dengan corat-coret berbagai rumus-rumus yang dipergunakan untuk memperhitungkan bagian-bagian dasar yang sangat fundamental, misalnya seperti perkiraan tentang seberapa besar arus listrik yang dibutuhkan dasar air laut. densitas dari aliran magnet pada kapal, serta sampai sejauh mana faedah untuk mempergunakan tenaga dorong yang paling besar, meskipun hal itu agak sulit.

Magnet dengan penghantar super adalah tenaga pendorong yang rasanya dapat di padukan terhadap konstruksi kapal magnet yang sebenarnya, kapal selam, kapal riset dan magnet yang berupa sumber tenaga baris laut yang mengapungkan struktur yang dapat dipergunakan sebagai mana yang diperoleh dari pengeboran minyak hingga ke laboratorium riset kelautan.

Ide bahwa sebuah kapal dapat digerakan oleh suatu gabungan magnet yang berada pada kapal dan suatu muatan listrik di lautan sebenarnya sudah terdengar lebih dari satu tahun yang lalu. Ide mana sebenarnya bermula angan-angan Sterwart Way, seorang insinyur Amerika yang telah bekerja mengabdikan dirinya selama 40 tahun lebih dalam perusahaan, WESTING HOUSE yang pada tahun 1958 mengantarkannya untuk mengembangkan suatu kapal selam tanpa baling-baling suatu mesin jet. Saat ini telah berusia 76 tahun serta hidup sebagai separuh pensiunan di White hall, Montecarlo, Way memang jelasjelas bersemangat bila membicarakan prihal idenya. Pada saat itu dia memilih kapal selam karena menurutnya kapal jenis itu lebih kurang membutuhkan daya seretan, terutama bila dibandingkan dengan kapal-kapal, jenis lain yang biasanya semakin lambat oleh adanya tekanan dan gelombang dan karenanya akan mampu mengambil keuntungan dari kecepatan tinggi akibat dorongan magnet listrik.

Akan tetapi pada masa itu timbul suatu permasalaban utama. Karena setelah dihitung-hitung guna bisa menggerakan suatu kapal sebagai mana yang dibayangkan oleh ‘Way’ diperlukan suatu bungkahan magnet dengan berat melebi-hi 500 ribu ton, sekitar 80 kali beratnya kapal selam jenis Polaris.

Pada awal tahun 60-an, angan-angan Way itu dapat lebill praktis lagi yakni dengan adanya pengembangan konstruksi magnet jenis super penghantar dari suatu jenis baja yang lain dari pada yang lain, yakni yang tidak mempunyai daya tahan terhadap aliran listrik pada temperatur dengan temperatur sedikit dibawah nol. Bila dibalut dalam cairan dingin jenis helium, mereka akan mampu mensirkulasikan secara tidak terbatas arus massa yang menghasilkan medan magnet, tanpa kehilangan energi yang banyak sebagaimana bisa terjadi pada magnet biasa. (Para fisikawan mempergunakan magnet jenis baru guna menciptakan pertikel berakselarasi tinggi).

Bahwa magnet baru tersebut suatu hari nantinya akan memungkinkan untuk membuat kapal selam magnet listrik sebagai mana bentuk sebenarnya, Way memutuskan akan membuat ukuran kecil dengan mempergunakan magnet biasa guna menguji prinsip dasar dari idenya, yakni metode daya dorong. Dia meninggalkan pekerjaannya, lalu mengajar pada universitas California di Santa Barbara, dan secara sungguh-sungguh memintakan kesediaan partnernya di sana guna ikut membantu percobaan kapal selam magnetnya.

Dengan sekitar $ 1600 harga baterainya serta memisalikan kumparan magnet listriknya, tabung alumunium dan fiber glass yang diperkuat dengan plastik, group tersebut antusias serta bekerja tanpa mengenal lelah terhadap apa yang mereka sebut EMS-1. Kapal dengan bentuk terpedo itu mempunyai panjang 10 kaki dengan dia meter 8 inchi serta beratnya 450 Kg. Terpedo tersebut telah diluncurkan pada bulan Juli 1966 di Santa Barbara. Dia dapat meluncur pelan-pelan, bila ditempat dangkal hampir mencapai dua Knot (tiga kaki dibawah perniukaan laut), dalam jangka sektar 12 menit.

Way jelas demikian puas pada uji coba dilaut tersebut meskipun para ahli menunjukkan kurang berminat terhadap kertas kerjanya yang dipublikasikannya kemudian, tetapi bagiannya sendiri dia tak melihat suatu kesalahan pada bidang kapal selam tersebut akan dapat membawa berbagai kemungkinan sebagai mana yang telah ditunjukannya pada uji coba tersebut.

Dalam ukuran yang lebih besar tipe kapal semacam ini akan mampu memberikan efesiensi yang lebih tinggi begitu antara lain dia tulis pada jurnal ilmiah “Mechanical Engimeering. Suatu super penghantar magnet akan dapat dimanfaatkan sebagai suatu kapal yang cukup efektif buat jenis “Cargo”.

Pada saat itu, sayangnya magnet super penghantar termasuk jenis yang cukup mahal buat dioperasikan, sementara membuat pendorong magnet listrik kurang efisien daripada tenaga konvensional. Juga, beberapa ahli memperlihatkan rasa kecemasan mereka terhadap bahaya yang timbul sebagai akibatt Chlorine pada saat muatan listrik melintasi air asin. Mereka khawatir hal semacam itu akan dapat menyebabkan sumber yang serius terhadap polusi terutama bila suatu kapal magnet melintasi perairan luas. Suatu bahan elektrode baru yang lain menghisap oksigen dari chlorine telah dibuat dengan jalan percobaan, serta diharapkan bisa mengatasi persoalan semacam itu.

Memasuki klass penghantar super jenis menengah masih terasa mahal, namun demikian sudah jauh lebih efisien dari persi terdahulu. Berikanlah penghantar semacam ini kepada tehnisi seperti Saji serta rekan-rekannya, mereka yang dengan begitu yakin terhadap kemampuan adaptasi Jepang dan bila bisa, nantikan bagaimana kelanjutannya. Kapal magnet model pertama Kobe, SEMD-1, muncul pada tahun 1976. Untuk itu dibutuhkan waktu selama dua tahun, serta selama tiga bulan buat membuatnya sendiri. Magnet jenis baru, akan merupakan kunci keberhasilan, begitu komentar Saji. Kita merupakan pemetik hasil upaya Dr. Way bila kita nantinya mampu membuat model super penghantar pertama didunia. ST. 500 dirampungkan tahun 1979.

Saji dan kelompoknya merasa yakin bahwa suatu kapal dengan ukuran yang sebenarnya akan ditangani mereka pada kesempatan berikutnya, dan segera. Pengembangan ini, akan merupakan suatu pengembangan baru bagi Industri perkapalannya dan keuntungannya jelas bisa dibayangkan. Oleh karena kapal tersebut nantinya dibuat tanpa suatu bagian yang bergerak, maka bisa jadi hal ini akan memudahkan membangunnya serta merawatnya. Nantinya bila ia bergerak pasti tidak akan menimbulkan getaran atau semacam suara berisik, sesuatu hal yang selama ini merupakan hal yang sangat menjadi perhatian bagi para pembuat kapal selam, yang memungkinkan mereka bisa senyap sewaktu mereka lagi operasi baik itu saat memburu atau bersembunyi dari perhatian musuh. Sebagai contoh, buat kepentingan penelitian kehidupan di dasar laut tanpa mengganggu habitatnya.

Dalam pembuatan kapal berbaling-baling biasa dia menghasilkan tenaga tarik serta daya dorong dengan kekuatan yang sama, serta pada kondisi yang kurang baik biasanya baling-baling tersebut berputar mengikuti alunan buritan yang naik turun dipukul gelombang. Suatu kapal magnet tanpa baling-baling yang bertumpu terhadap laut buat sesuatu tenaga, dapat mengupayakan tenaga dorong maksimum dalam berbagai keadaan. Sementara pada pecahan-pecahan es akan mendapatkan tenaga magnet listrik serta dapat dimanfaatkan karena nantinya tidak akan tidak ada lagi baling baling yang akan hancur tak kala kapal membentur balok-balok es. Saji juga sangat yakin bahwa kapal magnet ini nantinya akan mudah mengontrolnya. Untuk kepentingan membelok ke kiri atau ke kanan juga tidak begitu sulit, cukup dengan mengurangi magnet disatu bagian dan sebaliknya menambah bagian yang lainnya. Dan responsnya cukup cepat, kata saji. Kontrol listrik jelas sangat cepat, apa yang anda butuhkan tinggal menekan-nekan tombol saja.

Saji tidak melihat bahwa kadar garam dilaut nantinya akan membawa problem, kita memang belum meneliti kadar garam dilautan yang ada, tetapi hal itu pasti tidak akan berbeda jauh. Bagaimanapun laut yang dalam, Cenderung bertambahnya dentitas garam yang dengan demikian juga akan ikut meningkat daya hantar listrik dan hal ini jelas merupakan sesuatu yang positif bagi kehidupan kapal selam. Bila kita mengikuti pendapat Dr. Way maka justru kapal magnet ini juga dapat bergerak pada air kotor yang penuh bahan organik, tetapi tentu tidak sebaik yang di air bersih. Tetapi bagaimana tentang efisiensi ‘kapal magnet ini? Menurut Saji sistem dorongan pada model tersebut bisa mencapai efisiensi sebagai mana yang terdapat pada kapal biasa. Tetapi dia sendiri yakin bahwa’ kapal magnet yang sebenarnya secara kasar 50% lebih efisien dari pada kapal biasa.

Tenaga dorong digambarkan sebagai bertambah. Tapi bila modelnya yang terakhir ST-4000 B, tidak akan pernah dibuat sebesar aslinya, itu menggantikan model yang sama, yakni kapal buat lingkungan yang penuh pecahan-pecahan es dengan tenaga konvensional yakni “Shirase”, tetapi menurut perkiraan Saji bahwa tenaga pendorong akan menjadi sekitar 10 kali lebih besar.

Langkah berikutnya tentulah akan membuat konstruksi dari berbagai ukuran dari kapal magnet ini, namun sebegitu jauh para pembuat kapal di Jepang kelihatannya belumlah menaruh minat.

Salah satu yang kurang simpatik tanggapannya adalah eselon atas dari pada perkumpulan pengembangan mesin-mesin kelautan jepang (MMDA). Yang sedang mengembangkan suatu usaha pe-nelitian terhadap perbaikan pada angkatan laut.

Eksekutif tersebut secara jelas mengatakan. Kapal magnet, katanya tidak me-miliki Kans yang baik bagi segi komersial hingga abad yang akan datang. Diantara alasan kelompoknya adalah bahwa teknologi yang ada sekarang belum dapat diandalkan untuk menghasilkan magnet yang pas secara ekonomis buat diterapkan pada kapal-kapal tersebut. Asosiasi juga mengingatkan kelemahan yang lain, Kapal yang mempunyai medan magnet bisa jadi akan mempengaruhi debu-debu metallik atau objek-objek lain yang lebih besar bahkan kapal lain. Argumen lain adalah bahwa generator kuat dibutuhkan untuk memompa arus listrik kedalam air dan hal ini jelas terlalu mahal.

Howard Stevens, kepala divisi sistem listrik dari kapal Resert “David Taylor” angkatan laut Amerika dan pusat pengembangannya, mempunyai pendapat yang sama”. Dari luar, teknologi itu memang kelihatan begitu menakjubkan, demikian katanya. Tapi saya pikir, mana kala kita menghitung-hitung berapa besar uang yang harus dikeluarkan, maka tidak ada rasanya semangat untuk mem-bicarakannya.

Saji memang telah memberi jawabannya. Magnit super penghantar jelas harus dan perlu pengembangan, demikian katanya, bahkan membuat kapal magnet lebih ekonomis. Dan sementara tenaga listrik buat elektroda pada saat ini belum bisa dipisahkan dari konvensional, padahal nantinya, bukan mustahil untuk mempergunakan unit cadangan tenaga super penghatar yang akan mengisi ke-butuhan generator biasa, minimal buat pelayaran lokal. Saji malah meragukan bahwa partikel-partikel baja akan menjadi suatu masalah yang serius, dan kalaupun misalnya ya, Dia mengemukakan sejenis pembungkus magnet dalam bentuk husus sehingga bisa dipergunakan oleh sebuah kapal, bahkan untuk itu dia telah memohonkan suatu hak patent. Tetapi semakin mudah cara untuk mencegah peristiwa atraksi magnet, demikian pendapat Saji, tentu persoalannya adalah lebih gampang untuk menghindari kapal dari perairan dangkal; serta menjauhi kapal lain. Bahkan menurutnya kapal magnit pada masa mendatang sebagai kapal besar dengan kecepatan tinggi yang bekerja cepat dilautan, atau kapal hu’sus seperti pangkalan “Ice-breaker, di daerah terpencil. Kapal semacam itu tidak akan pernah datang ke pelabuhan biasa, tetapi akan bertambat pada suatu tiang pancang buatan atau ke kapal biasa. Bila kapal magnet tidak pernah memotong jalan didekat kapal lain, demikian Saji, beberapa pemandu listrik yang dapat mengawasi mereka memang dibutuhkan buat memandu mereka.

Dan dengan demikian Saji serta kelompoknya mendapat dana reset sekitar $ 2.000 per tahun. Dia dan kelompoknya berharap untuk dapat mengorganisir suatu sumposium Internasional tentang kapal magnit di Jepang, dan mereka berharap bahwa pameran Expo Tsukuba akan membantu bagi terwujudnya rencana mereka. Karena itu sebelum pameran itu, dalam kenyataannya, suatu pembuat baling-baling dari Belanda mengajukan usul buat diperkenankan untuk menyumbangkan suatu makalah dalam bidang tenaga dorong magnet. “Mereka merasa yakin bahwa suatu saat nanti mesin baling baling akan digantikan oleh tenaga listrik magnet, demikian Saji. Mereka mencoba mencari upaya untuk bisa memperoleh informasi tentang itu secepat mungkin. Saji baru-baru ini telah menanjak dengan suatu penganugrahan kepercayaan dari Teknologi Kelautan dan Biro Keamanan dari Kementerian Transfor-tasi Jepang. Ide risetnya telah membuat dan menimbulkan harapan: sebuah kapal magnet berbobot 120.000 ton estimasi biro tersebut, kemungkinan menghabiskan sekitar 30 ton bahan bakar dalam satu hari 40% lebih sedikit dari kebutuhan bahan bakar dari kapal yang sama dari tipe lama. Kementerian itu masih terus mengumpulkan data dan meskipun belum ada indikasi akan termasuk dana kapal magnit tahun depan, Saji jelas merasa senang” tatkala baling-baling pertama kalinya diperkenalkan”, demikian tambahnya, mereka telah mengembangkan kapal-kapal secara alami. Kami berpendapat, hal yang sama akan juga berlaku bagi magnet listrik. Orang lain umumnya berkeyakinan bahwa hal seperti ini baru terwujud pada sepuluh tahun yang akan datang. Padahal masalahnya bukan disitu, bila ada uang, kami jelas dapat membuatnya sekarang juga.

Sumber: Majalah Mekatronika No. 3 — Tahun 1985