KERETA MAGLEV ( MAGNET LEVITATION)

PERKEMBANGAN TEKNOLOGI MAGLEV

Richard Trevithick memperkenalkan lokomotif uap pada tanggal 21 Februari 1804, kereta tersebut melaju dengan kecepatan 8km/jam (5mph). Pada tahun 1815 seorang Inggris yang bernama George Stephenson membuat lokomotif uap untuk barang yang pertama di dunia yang digunakan oleh pertambanga Killingworth. Pada tahun 1825, dia memperkenalkan kereta api penunmpang pertama yang dapat melaju dengan 25 km/jam (16mph). Saat ini kereta dapat melayang di atas rel dengan kecepatan 500km/jam (311mph).

Pada saat sekarang ini manusia membutuhkan suatu yang dapat mempercepat kegiatan manusia baik dari segi apapun. Salah satunya yaitu dalam segi transportasi, manusia membutuhkan transportasi yang lebih cepat guna menghemat waktu dalam kehidupan manusia dalam era global sekarang.

Maglev (Magnetically Levitated Trains) atau kereta api yang mengambang secara magnetis. Maglev atau letivasi magnet adalah teknik mengangkat objek menggunakan prinsip magnet dalam Fisika Dasar. Dua kutub magnet yang sama akan tolak menolak dan yang berbeda akan tarik menarik.

Kereta Maglev dapat bergerak dikarenakan dibagian bawah masing-masing kaki kereta Maglev ada 2 bagian magnet yaitu magnet penyokong (Support Magnet) adalah magnet yang menarik kereta agar mengambang dan menggerakkannya. Sedangkan dibagian sisi-sisinya adalah magnet penuntun (Guidance Magnet) menjaga kereta tetap di jalur rel. Magnet penyokong dan penuntun ini di pasang pada kedua sisi sepanjang kaki kereta dan sistem control elektronik memastikan kereta melayang.


Kereta Maglev mengambang kurang lebih 10 cm diatas rel magnetiknya. Dorongan ke depan dilakukan melalui interaksi antara rel magnetik dengan dengan mesin induksi yang juga menghasilkan medan magnetic di dalam kereta. Dengan tidak adanya gesekan dengan rel ini menyebabkan kecepatan setinggi itu bisa dicapai. Selain itu juga suara di dalamnya juga jadi sangat tenang.

Jepang merupakan Negara yang maju dalam bidang teknologi, Jepang adalah penguasa terdepan teknologi untuk kereta api super cepat di dunia. Kereta Jepang Shinkansen melayang 10 cm (3,9 in) diatas relnya. Shinkansen menggunakan rodanya hingga mencapai kecepatan 100 km/jam (62 mph) sebelum dia benar-benar melayang. Pada kecepatan tertentu, helium encer yang sangat dingin digunakan untuk meminimalkan kehilangan energi pada bidang maknit. Sedangkan jenis yang dibuat di Eropa menggunakan maknit biasa, tetapi membuatnya lebih cepat melayang
Sistem kendali pada Shinkansen MLX01 Maglev menggunakan sistem synchronous motor (LSM). Sistem ini diperlukan untuk memasok listrik ke koil pada rel sehingga membuat kereta melayang setinggi 10 cm diatas permukaan rel.
Pada kerete Maglev sistem yang digunakan adalah tenaga elektromaknit antara maknit superkondukting pada badan kereta dengan koil pada bantalan rel. Pada saat maknit melewati dengan kecepatan tinggi, sebuah daya listrik muncul pada koil, yang mengakibatkan terjadinya medan elektromaknit sementara. Hasilnya, terjadi dua tenaga, yang saling mendorong dan menarik maknit superkondukting sehingga kereta melayang diatas bantalan rel. Daya ini pula menyebabkan kereta dapat melaju dengan kecepatan sangat tinggi.

Kereta maglev ketika bergerak dan mengerem di kendalikan oleh sistem SLLMotor. Motor ini tidak terdapat dalam kereta maglev melainkan di relnya sendiri. Fungsinya sama seperti seperti motor rotasi elektronik yg umum hanya saja lilitan dari motor di rubah menjadi bagian dari rel sementara magnet dari motor menjadi bagian dari kereta magnet. Medan magnetik yg menggerakkan kereta magnet dihasilkan oleh lilitan di rel.

Kereta maglev saat berpindah jalur rel menggunakan sistem perpindahan jalur rel baja yang bisa melengkung (bendable steel switches system). Pada saat menikung kereta maglev bisa mencapai kecepatan 200km/jam dan 300-400km/jam ketika bergerak lurus.

Fungsi sistem kontrol (kontrol room) adalah menjaga keselamatan kereta-kereta maglev, mengatur perpindahan jalur rel dll. Kereta maglev berkomunikasi dengan sistem kontrol melalui sistem komunikasi radio. Sistem komunikasi ini dilakukan secara otomatis yg terpasang pada sistem rel dan kereta maglev. Sistem radio memberikan informasi lokasi kereta magnet dan mengaktifkan rel yg akan dan sedang dilalui kereta maglev.

Teknologi maglev ini menyebabkan kereta maglev bisa beroperasi dalam kecepatan 300-400km/jam. Dalam uji coba di Jepang, JR-Maglev Kereta maglev tercepat dunia dengan kecepatan resmi, 581 km/jam (2003, Guiness World Record). Penggunaan energi kereta maglev lebih rendah dari kereta api/listrik, 3x lebih hemat dari mobil dan 5x lebih hemat dari pesawat terbang.Lebih dari itu kereta maglev tidak berisik dan berguncang karena tidak ada suspensi apalagi roda. Perawatan yang murah dan konsumsi energi yang hemat dibanding kereta api/listrik menjadi faktor penting bagi pertumbuhan ekonomi. Kereta maglev terdiri dari 2 gerbong minimal dan tergantung dari jumlah penumpang maksimal bisa 10 gerbong. Kereta maglev bisa juga sebagai kereta kargo dengan kapasitas seberat 15ton/gerbong.

Kelebihan dan kekurangan

Kelebihan utama dari kereta ini adalah kemampuannya yang bisa melayang di atas rel, sehingga tidak menimbulkan gesekan. Konsekuensinya, secara teoritis tidak akan ada penggantian rel atau roda kereta karena tidak akan ada yang aus (biaya perawatan dapat dihemat). Keuntungan sampingan lainnya adalah tidak ada gaya resistansi akibat gesekan. Gaya resistansi udara tentunya masih ada. Untuk itu dikembangkan lagi Kereta Maglev yang lebih aerodinamis.
Dikarenakan bentuk dan kecepatan kereta yang fantastis ini, kebisingan (suara) yang ditimbulkan disaat kereta ini bergerak hampir sama dengan sebuah pesawat jet, dan di perhitungkan lebih mengganggu daripada kereta konvensional. Sebuah studi membuktikan suara yang ditimbulkan oleh kereta meglev dengan kereta konvensional biasa lebih bising sekitar 5dB yaitu 78% nya. Kekurangan lain kereta ini adalah di mahalnya investasi terutama pengadaan relnya.

Riset dan pengembangan

Paten pertama untuk kereta maglev didorong oleh motor "linear" adalah paten AS 3.470.828 dikeluarkan pada Oktober 1969 oleh James R. Powell dan Gordon T. Danby. Teknologi dasarnya ditemukan oleh Eric Laithwaite, dan dijelaskan olehnya dalam "Proceedings of the Institution of Electrical Engineers", vol. 112, 1965, pp. 2361-2375, dengan judul "Electromagnetic Levitation". Laithwaite mematenkan motor "linear" pada 1948.
Pada 31 Desember 2000, superkonduktor temperatur tinggi berawak pertama secara sukses diuji di barat daya Universitas Jiaotong, Chengdu, Cina. Sistem ini berdasarkan prinsip "bulk" konduktor temperatur tinggi dapat diangkat atau dilayangkan secara stabil di atas atau di bawah magnet pemanen. Muatannya di atas 530 kg dan jarak pelayangannya lebih dari 20 mm. Sistem ini menggunakan nitrogen cair, yang sangat murah, untuk mendinginkan superkonduktor.
"Terbang tanpa sayap" adalah istilah populer bagi kereta dengan teknologi maglev. Impian manusia untuk bergerak dengan kecepatan tinggi saat ini bisa dicapai tidak hanya menggunakan pesawat terbang, tetapi juga dengan kereta. Sejarah perkeretaapian mencatat perkembangan yang pesat akhir-akhir ini. Dengan kemajuan teknologi, perkeretaapian pada masa mendatang akan mengganti mesinnya yang menggunakan bahan bakar konvensional dengan mesin yang bekerja tanpa bahan bakar.

Secara sederhana, kereta maglev adalah kereta tanpa roda yang menggunakan tenaga magnet untuk melayang, menggerakkan, dan mengontrol jalannya kereta. Kereta dengan teknologi itu sangat mungkin menggantikan transportasi massa dengan kecepatan yang tinggi, percepatan besar, efisiensi energi yang tinggi, dan ramah lingkungan.