Semarang | Politeknik Negeri Semarang (Polines) mengembangkan prototipe bus shuttle listrik yang dilengkapi sistem hidrogen auxiliary. Inovasi ini menjadi langkah awal untuk menghadirkan kendaraan angkutan berenergi lebih bersih, sekaligus menguji penerapan teknologi fuel cell hidrogen pada moda transportasi berukuran menengah. Pengembangan tersebut disiapkan untuk menjawab kebutuhan mobilitas yang efisien dan berkelanjutan di berbagai lingkungan.
Ketua Tim Inventor Teknologi Polines, Prof. Ir. Yusuf Dewantoro Herlambang, menyampaikan informasi mengenai pengembangan itu di Semarang pada Jumat, 9 Oktober. Menurut keterangan tersebut, bus shuttle listrik berbasis hidrogen ini diarahkan untuk mendukung transportasi di lingkungan kampus, sektor pariwisata, dan kawasan industri. Ketiga lingkungan itu memiliki kebutuhan pergerakan penumpang yang relatif teratur sehingga dapat menjadi ruang penerapan awal bagi prototipe yang sedang dikerjakan.
Bus tersebut tidak hanya dirancang sebagai kendaraan listrik biasa. Sistem hidrogen auxiliary yang digunakan diharapkan dapat membantu mendukung operasional kendaraan, terutama melalui pemanfaatan teknologi fuel cell sebagai bagian dari sistem energinya. Dengan pendekatan ini, Polines mengembangkan alternatif transportasi yang memadukan penggerak listrik dan dukungan energi hidrogen dalam satu rancangan kendaraan shuttle.
Pengembangan prototipe itu memperoleh hibah dari Kementerian Pendidikan Tinggi, Sains, dan Teknologi melalui skema sinergi pembangunan bus listrik fuel cell hidrogen. Dukungan tersebut menjadi bagian penting dalam proses penelitian dan pembuatan kendaraan yang dikembangkan oleh Polines. Pengerjaannya juga melibatkan kerja sama dengan berbagai industri serta program diaspora. Keterlibatan tersebut mendukung proses pengembangan bus, sekaligus mempertemukan kapasitas perguruan tinggi dengan pengalaman dan sumber daya yang dibutuhkan untuk membangun prototipe teknologi transportasi berbasis hidrogen.
Rancangan teknis bus shuttle ini menggabungkan sistem penggerak berbasis baterai dengan sumber energi tambahan berupa PEM (proton exchange membrane) fuel cell hidrogen. Arsitektur tersebut menempatkan baterai sebagai pemasok utama energi untuk traksi, sedangkan fuel cell berfungsi memasok kebutuhan kelistrikan tambahan pada sistem pendukung kendaraan. Pembagian fungsi ini memungkinkan pengembangan kendaraan yang tetap sederhana pada sisi penggerak, sekaligus memanfaatkan hidrogen untuk meningkatkan fleksibilitas operasional.
Penggerak utama menggunakan permanent magnet synchronous motor (PMSM) dengan daya 15 kW. Motor tersebut bekerja pada sistem traksi bertegangan 96 V DC dan dirancang untuk mengubah energi listrik menjadi tenaga mekanis secara efisien. Sumber energinya berasal dari baterai lithium iron phosphate (LiFePO4) berkapasitas 96 V dan 250 Ah. Dengan konfigurasi tersebut, baterai memiliki energi nominal sekitar 24 kWh. Teknologi LiFePO4 dipilih karena dikenal memiliki stabilitas termal, umur siklus yang baik, serta karakteristik yang sesuai untuk penggunaan kendaraan listrik.
Sebagai perangkat pendukung, bus dilengkapi PEM fuel cell hidrogen berdaya 1 kW pada jalur 48 V. Unit ini tidak menggantikan peran baterai traksi, melainkan menyediakan pasokan listrik tambahan bagi sistem kelistrikan tertentu. Energi dari jalur 48 V kemudian diatur melalui konverter DC-DC 48 V ke 12 V berkapasitas 50 A. Konverter tersebut memastikan tegangan yang sesuai untuk rangkaian kelistrikan bertegangan rendah.
Pada sisi keluaran, tersedia baterai 12 V yang berfungsi sebagai penyangga dan penyimpan energi bagi instrumen kendaraan. Sistem 12 V digunakan untuk mengoperasikan lampu, klakson, wiper, electronic control unit (ECU), serta berbagai perangkat tambahan lainnya. Dengan pemisahan jalur traksi dan jalur aksesori, beban instrumen dapat dikelola secara lebih teratur tanpa mengganggu kebutuhan daya motor utama.
Teknologi hidrogen dipandang sebagai pelengkap kendaraan listrik berbasis baterai karena menawarkan pendekatan berbeda dalam menghasilkan energi. Kendaraan listrik baterai menyimpan listrik di dalam baterai untuk menggerakkan motor, sedangkan kendaraan berbasis hidrogen menggunakan sel bahan bakar. Perbedaan ini membuat hidrogen berpotensi mendukung pengembangan moda transportasi rendah emisi, terutama untuk kebutuhan perjalanan yang panjang dan penggunaan kendaraan berukuran besar seperti bus.
Menurut penjelasan Yusuf, energi pada sistem tersebut dihasilkan melalui reaksi kimia hidrogen dan oksigen. Hidrogen dialirkan menuju sel bahan bakar, kemudian bereaksi dengan oksigen dari udara untuk menghasilkan energi listrik. Listrik itu digunakan untuk menggerakkan motor, sementara hasil samping utamanya berupa air dan panas. Proses tersebut berlangsung tanpa pembakaran bahan bakar, sehingga tidak bergantung pada mekanisme pembakaran seperti kendaraan konvensional berbahan bakar fosil.
Yusuf menyebut teknologi ini memiliki efisiensi sekitar 60 persen dibandingkan kendaraan konvensional berbahan bakar fosil. Angka tersebut menggambarkan klaim efisiensi sistem dalam mengubah energi menjadi tenaga penggerak, bukan jaminan bahwa seluruh aspek operasional kendaraan akan selalu lebih efisien. Kinerja akhirnya tetap dipengaruhi oleh sumber hidrogen, rancangan sel bahan bakar, kondisi jalan, beban penumpang, serta pola penggunaan bus.
Dalam pengembangannya, prototipe bus ramah lingkungan yang dikerjakan Politeknik Negeri Semarang diselesaikan dalam waktu sekitar dua bulan. Prototipe tersebut disebut memiliki kemampuan daya tempuh hingga 400 kilometer dan memerlukan durasi pengisian daya sekitar 6 hingga 8 jam. Kemampuan itu menjadi salah satu dasar untuk menilai kesesuaiannya bagi lingkungan kampus dan kawasan industri.
Meski demikian, angka daya tempuh dan waktu pengisian tersebut masih perlu diuji melalui pengoperasian serta pengukuran lebih lanjut. Tahap pengujian diperlukan untuk memverifikasi performa sistem, keamanan, keandalan, dan efisiensi dalam kondisi nyata. Karena itu, prototipe bus tersebut belum dapat disimpulkan telah siap beroperasi atau dipasarkan secara luas; pengembangannya masih berada dalam proses evaluasi teknologi.
Mitra diaspora dari Universiti Kebangsaan Malaysia, Prof. Ir. Dr. Edy Herianto Majlan, menilai riset pengembangan bus shuttle listrik berbasis hidrogen Politeknik Negeri Semarang (Polines) berada pada arah yang relevan dengan peta jalan teknologi otomotif global. Menurutnya, industri kendaraan dunia mulai memberikan perhatian lebih besar terhadap hidrogen sebagai salah satu sumber energi alternatif untuk transportasi rendah emisi. Perkembangan tersebut tercermin dalam pengembangan Toyota Mirai dan berbagai inovasi Hyundai yang mengadopsi teknologi kendaraan listrik sel bahan bakar.
Ia berpandangan bahwa arah penelitian Polines mengikuti perkembangan teknologi dunia, sekaligus menyesuaikannya dengan kebutuhan transportasi di lingkungan kampus dan kawasan industri. Pengembangan bus ini tidak hanya berfokus pada pembuatan kendaraan, tetapi juga membuka ruang pembelajaran dan penguatan kapasitas sumber daya manusia dalam bidang energi bersih. Kolaborasi dengan mitra akademik internasional diharapkan dapat memperkaya perspektif teknis serta memperluas jejaring riset Polines.
Prof. Edy menekankan bahwa penerapan kendaraan berbasis hidrogen memerlukan kesiapan infrastruktur yang menyeluruh. Ekosistem tersebut mencakup produksi hidrogen, penyimpanan yang aman, distribusi, serta fasilitas pengisian bahan bakar. Setiap tahapan perlu dirancang dengan mempertimbangkan efisiensi, standar keselamatan, keandalan operasional, dan ketersediaan teknologi pendukung. Tanpa infrastruktur yang memadai, pemanfaatan bus hidrogen secara luas akan menghadapi tantangan teknis dan ekonomi.
Dalam tahap berikutnya, inovasi tersebut direncanakan menjadi sarana riset strategis untuk meningkatkan kompetensi Polines dalam kendaraan listrik, sistem kendali, dan manajemen energi. Kendati demikian, bus masih harus menjalani serangkaian uji performa dan keselamatan, termasuk pengujian sistem penggerak, ketahanan operasional, kendali, serta keamanan penyimpanan energi. Hasil evaluasi itu akan menjadi dasar penyempurnaan sebelum bus memasuki tahap komersial.
Baca juga: PLTMH Hadir di Kampung Tabukeker, Buka Akses Listrik dan Air Bersih bagi Masyarakat
